CN111092103A - 显示装置及其制造方法 - Google Patents

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孙暻锡
金明花
金宰范
李承俊
李昇宪
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Abstract

提供了一种显示装置及其制造方法。所述显示装置包括基底和设置在基底上的像素。像素包括第一晶体管、电连接到第一晶体管的第二晶体管、电连接到第一晶体管的第三晶体管以及电连接第一晶体管和第三晶体管中的至少一个的发光二极管元件。第一晶体管包括第一半导体构件和第一栅电极。第一半导体构件包括氧化物半导体材料。第一栅电极设置在第一半导体构件与基底之间。第二晶体管包括第二半导体构件和第二栅电极。第二半导体构件包括所述氧化物半导体材料。第二半导体构件设置在第二栅电极与基底之间。第三晶体管包括包含硅的第三半导体构件。

Description

显示装置及其制造方法
本申请要求于2018年10月23日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0126706号韩国专利申请的优先权和权益；该韩国专利申请的全部内容通过引用包含于此。
技术领域
本技术领域涉及一种显示装置和一种该显示装置的制造方法。
背景技术
有机发光二极管(OLED)显示装置可以包括用于显示图像的像素。像素中的每个可以包括OLED。OLED通常包括阴极、阳极以及设置在这两个电极之间的发射层。从阴极注入的电子和从阳极注入的空穴可以在发射层中结合以形成用于发光的激子。OLED显示装置的每个像素可以包括用于驱动相应的OLED的晶体管和电容器。
本背景技术部分中公开的上述信息是为了增强对本申请的背景技术的理解。本背景技术部分可能包含对本领域普通技术人员而言未形成在该国已知的现有技术的信息。
发明内容
多个实施例可以涉及一种显示装置和一种该显示装置的制造方法。显示装置可以包括具有预定特性的晶体管。
实施例可以涉及一种显示装置。显示装置可以包括基底和设置在基底上的像素。像素可以包括第一晶体管、电连接到第一晶体管的第二晶体管、电连接到第一晶体管的第三晶体管以及电连接到第一晶体管和第三晶体管中的至少一个的发光二极管元件。第一晶体管可以包括第一半导体构件和第一栅电极。第一栅电极可以设置在第一半导体构件与基底之间。第二晶体管可以包括第二半导体构件和第二栅电极。第二半导体构件可以设置在第二栅电极与基底之间。第二半导体构件的氧化物半导体材料可以与第一半导体构件的氧化物半导体材料相同。第三晶体管可以包括包含硅的第三半导体构件。
显示装置还可以包括以下元件：数据线，构造为传输数据信号；以及发射控制线，构造为传输发射控制信号。第一晶体管可以电连接到发光二极管元件。第二晶体管可以电连接到数据线。第三晶体管可以电连接到发射控制线。
显示装置还可以包括第一绝缘件。第一晶体管包括均设置在第一半导体构件上的第一源电极和第一漏电极。第一源电极的第一面可以设置在第一半导体构件与第一源电极的第二面之间。第一漏电极的第一面可以设置在第一半导体构件与第一漏电极的第二面之间。第二栅电极的第一面可以设置在基底与第二栅电极的第二面之间。第一源电极的第二面、第一漏电极的第二面和第二栅电极的第二面中的每个可以直接接触第一绝缘件。
发光二极管元件可以电连接到第一漏电极。
所述显示装置还可以包括以下元件：第一绝缘层，设置在基底上；第二绝缘层，设置在第一绝缘层上；以及第三绝缘层，设置所述第二绝缘层上。第三晶体管还包括第三栅电极。第三半导体构件可以设置在基底与第一绝缘层之间。第三栅电极可以设置在第一绝缘层与第二绝缘层之间。第一半导体构件的第一面可以设置在基底与第一半导体构件的第二面之间。第二半导体构件的第一面可以设置在基底与第二半导体构件的第二面之间。第一半导体构件的第一面和第二半导体构件的第一面中的每个可以直接接触第三绝缘层。
第一源电极、第一漏电极和第二栅电极可以设置在第三绝缘层与第一绝缘件之间。
显示装置还可以包括以下元件：连接构件，通过形成在第一绝缘件中的接触孔连接到第一晶体管的第一漏电极；以及第二绝缘件，设置在连接构件上。发光二极管元件的电极可以通过形成在第二绝缘件中的接触孔连接到连接构件。
显示装置还可以包括阻光层，阻光层与第二半导体构件叠置并且设置在基底与第二半导体构件之间。
显示装置还可以包括构造为传输驱动电压的驱动电压线。第一晶体管和第三晶体管中的至少一个可以电连接到驱动电压线。
像素还可以包括电连接在第一栅电极与发光二极管元件之间的存储电容器。
像素还可以包括电连接到第一晶体管的第四晶体管。第四晶体管可以包括第四半导体构件和第四栅电极。第四半导体构件的氧化物半导体材料可以与第一半导体构件的氧化物半导体材料相同。第四半导体构件可以设置在基底与第四栅电极之间。
像素还可以包括电压保持电容器。电压保持电容器和发光二极管元件可以并联电连接在第一电压源与第二电压源之间。
第一晶体管可以电连接在发光二极管元件与第三晶体管之间。
发光二极管元件可以电连接到第三晶体管。
实施例可以涉及一种用于制造显示装置的方法。显示装置可以包括像素。像素可以包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和发光二极管元件。所述方法可以包括以下步骤：形成第三晶体管的半导体构件；在第三晶体管的半导体构件上形成第一绝缘层；在第一绝缘层上形成第三晶体管的栅电极；在第三晶体管的栅电极上形成第二绝缘层；在第二绝缘层上形成第一晶体管的栅电极；在第一晶体管的栅电极上形成第三绝缘层；在第三绝缘层上形成第一晶体管的半导体构件和第二晶体管的半导体构件；以及当在第二晶体管的半导体构件上形成第二晶体管的栅电极时，在第一晶体管的半导体构件上形成第一晶体管的源电极和第一晶体管的漏电极。
第一半导体构件和第二半导体构件均包括氧化物半导体材料。第三半导体构件包括多晶硅。
所述方法还可以包括以下步骤：在第一晶体管的源电极、第一晶体管的漏电极和第二晶体管的栅电极上形成第四绝缘层；在第四绝缘层上形成连接构件，其中，连接构件通过第四绝缘层的接触孔连接到第一晶体管的漏电极；在连接构件上形成第五绝缘层；以及在第五绝缘层上形成发光二极管元件的一个电极，其中，发光二极管元件的这个电极通过第五绝缘层的接触孔连接到连接构件。
第二晶体管的半导体构件可以包括第二晶体管的源电极和第二晶体管的漏电极。第三晶体管的半导体构件可以包括第三晶体管的源电极和第三晶体管的漏电极。在第四绝缘层、第三绝缘层、第二绝缘层和第一绝缘层中已经形成使第三晶体管的源电极或第三晶体管的漏电极暴露的接触孔之后，可以在第四绝缘层中形成使第二晶体管的源电极或第二晶体管的漏电极暴露的接触孔。
所述方法还可以包括：在形成第一晶体管的源电极、第一晶体管的漏电极和第二晶体管的栅电极之前并且在形成第一晶体管的半导体构件和第二晶体管的半导体构件之后，在第二晶体管的半导体构件上形成绝缘件。第二晶体管的栅电极可以与绝缘件叠置。
第一晶体管可以是驱动晶体管。第二晶体管可以是开关晶体管。第三晶体管可以是发射控制晶体管。第一晶体管可以电连接到第二晶体管和第三晶体管中的每个。发光二极管元件可以电连接到第一晶体管和第三晶体管中的至少一个。
根据实施例，在显示装置的像素中，开关晶体管可以具有小的漏电流和高的导通/截止比，驱动晶体管可以具有小的迟滞和宽的驱动范围，并且发射控制晶体管可以具有高的电荷迁移率和高的可靠性。在实施例中，可以在形成异构晶体管时使所需掩模的数量最小化。
附图说明
图1是示意性地示出根据实施例的显示装置的俯视图。
图2是根据实施例的在图1中示出的显示装置中的一个像素的等效电路图。
图3是根据实施例的沿着图1中的线A-A'截取的示意性剖视图。
图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13和图14是示意性地示出根据实施例的在图3中示出的显示装置的制造工艺中形成的结构的剖视图。
图15是根据实施例的显示装置的示意性剖视图。
图16是根据实施例的显示装置的示意性剖视图。
图17是根据实施例的显示装置中的一个像素的等效电路图。
图18是根据实施例的显示装置中的一个像素的等效电路图。
图19是根据实施例的显示装置中的一个像素的等效电路图。
具体实施方式
参照附图来描述示例实施例。如本领域技术人员将认识到的，可以以各种方式修改所描述的实施例。
在说明书中，同样的附图标记可以表示同样的元件。在附图中，可以放大或缩小层和区域的厚度或尺寸以清楚地示出布置和相对位置。
尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语可以用于使一个元件与另一元件区分开。因此，在不脱离一个或更多个实施例的教导的情况下，第一元件可以被命名为第二元件。将元件描述为“第一”元件可以不需要或不暗示存在第二元件或其他元件。术语“第一”、“第二”等在这里也可以用于区分元件的不同的类别或集合。为了简便，术语“第一”、“第二”等可以分别表示“第一类型(或第一集合)”、“第二类型(或第二集合)”等。
当第一元件被称为“在”第二元件“上”时，第一元件可以直接在第二元件上，或者在第一元件与第二元件之间可以存在一个或更多个中间元件。当第一元件被称为“直接在”第二元件“上”时，在第一元件与第二元件之间不存在期望的中间元件(除了诸如空气的环境元素之外)。
除非明确地被描述为相反，否则词语“包括”以及诸如“包含”或“包括有”的变型可以暗示包括所陈述的元件，但不排除任何其他元件。
在附图中，参考字符x用于指示第一方向，参考字符y用于指示与第一方向垂直的第二方向，参考字符z用于指示与第一方向和第二方向垂直的第三方向。
术语“连接”可以意味着“电连接”；术语“绝缘”可以意味着“电绝缘”；术语“灰度”可以意味着“灰阶”。
图1是示意性地示出根据实施例的显示装置的俯视图。
参照图1，显示装置包括显示面板10、连接到显示面板10的柔性印刷电路膜20、包括集成电路芯片30的驱动单元等。
显示面板10包括与在其中显示图像的屏幕对应的显示区域DA。显示面板10还包括非显示区域NA，在非显示区域NA中设置有用于产生信号的电路和/或用于将信号传输至显示区域DA的信号线。非显示区域NA可以邻接于和/或围绕显示区域DA。
像素PX设置在显示面板10的显示区域DA中。诸如扫描线(即，栅极线)、发射控制线、数据线、驱动电压线等的信号线也设置在显示区域DA中。每个像素PX连接到扫描线、发射控制线、数据线和驱动电压线，从而从这些信号线接收扫描信号(即，栅极信号)、发射控制信号、数据信号和驱动电压。
显示区域DA可以包括用于感测用户的接触或非接触式触摸的触摸传感器层。显示区域DA可以具有如图1中所示的具有倒圆角的四边形形状，但是可以具有诸如多边形形状、圆形形状和椭圆形形状的其他形状中的一种或更多种。
垫(pad，或称为“焊盘”)部PP(形成有用于从显示面板10的外部接收信号的垫)设置在显示面板10的非显示区域NA中。垫部PP可以在第一方向x上沿着显示面板10的一个边缘延伸。柔性印刷电路膜20结合到垫部PP，并且柔性印刷电路膜20的垫可以电连接到垫部PP的垫。
用于产生和/或处理驱动显示面板10的各种信号的驱动单元设置在显示面板10的非显示区域NA中。驱动单元可以包括以下元件：将数据信号施加到数据线的数据驱动器；将扫描信号施加到扫描线的扫描驱动器；将发射控制信号施加到发射控制线的发射驱动器；以及控制数据驱动器、扫描驱动器和发射驱动器的信号控制器。扫描驱动器和发射驱动器可以集成在显示面板10上，并且可以设置在显示区域DA的相对的侧面或一个侧面上。数据驱动器和信号控制器可以设置在集成电路芯片(被称为驱动IC芯片)30中，并且集成电路芯片30可以安装到显示面板10的非显示区域NA。集成电路芯片30可以安装在连接到显示面板10的柔性印刷电路膜上以电连接到显示面板10。
显示面板10可以包括弯曲区域BR。弯曲区域BR可以设置在显示区域DA与垫部PP之间的非显示区域NA中。弯曲区域BR可以在第一方向x上横跨显示面板10。显示面板10可以基于与弯曲区域BR对应的弯曲轴以预定的曲率半径来弯曲。当显示面板10为顶发射型时，可以弯曲显示面板10以使垫部PP和柔性印刷电路膜20将位于显示面板10的后面。弯曲区域BR可以基于一个弯曲轴或者多个弯曲轴来弯曲。在实施例中，弯曲区域BR可以跨越显示区域DA和非显示区域NA或者可以设置在显示区域DA中。
图2是根据实施例的在图1中示出的显示装置中的一个像素的等效电路图。
参照图2，像素PX包括多个晶体管(T1、T2和T3)、存储电容器SC和发光二极管元件LD。信号线DL、GL、EL、DVL和CVL连接到像素PX。
信号线DL、GL、EL和DVL可以包括数据线DL、扫描线GL、发射控制线EL和驱动电压线DVL。扫描线GL可以将扫描信号GW传输至第二晶体管T2。发射控制线EL可以将发射控制信号EM传输至第三晶体管T3。数据线DL可以传输数据信号DS。驱动电压线DVL可以传输驱动电压ELVDD。
晶体管T1、T2和T3包括第一晶体管T1(驱动晶体管)、第二晶体管T2(开关晶体管)和第三晶体管T3(发射控制晶体管)。晶体管T1、T2和T3分别包括栅电极G1、G2和G3，分别包括源电极S1、S2和S3，并且分别包括漏电极D1、D2和D3。
第一晶体管T1的栅电极G1连接到存储电容器SC的第一电极E1和第二晶体管T2的漏电极D2，第一晶体管T1的源电极S1连接到第三晶体管T3的漏电极D3，并且第一晶体管T1的漏电极D1连接到发光二极管元件LD的阳极。第一晶体管T1可以将(取决于通过第二晶体管T2传输的数据信号DS的大小/值的)驱动电流ID供应至发光二极管元件LD，并且发光二极管元件LD可以以取决于驱动电流ID的大小/值的亮度发射。因此，像素PX可以显示符合由数据信号DS指定的灰阶的亮度。驱动电流ID可以与作为栅电极G1与源电极S1之间的电压的栅-源电压VGS相关。随着第一晶体管T1的栅-源电压VGS增大，驱动电流ID可以增大。
第二晶体管T2的栅电极G2连接到扫描线GL，第二晶体管T2的源电极S2连接到数据线DL，并且第二晶体管T2的漏电极D2连接到第一晶体管T1的栅电极G1和存储电容器SC的第一电极E1。第二晶体管T2根据通过扫描线GL传输的扫描信号GW来导通，从而执行其中将通过数据线DL传输的数据信号DS传输至第一晶体管T1的栅电极G1和存储电容器SC的第一电极E1的开关操作。
第三晶体管T3的栅电极G3连接到发射控制线EL，第三晶体管T3的源电极S3连接到驱动电压线DVL，并且第三晶体管T3的漏电极D3连接到第一晶体管T1的源电极S1。第三晶体管T3根据通过发射控制线EL传输的发射控制信号EM来导通，从而控制电流流过第一晶体管T1。如果第三晶体管T3导通，则驱动电流ID根据数据信号DS的大小来产生，并且驱动电流ID供应至发光二极管元件LD，从而发光二极管元件LD发光。
存储电容器SC的第一电极E1连接到第一晶体管T1的栅电极G1和第二晶体管T2的漏电极D2，并且存储电容器SC的第二电极E2连接到第一晶体管T1的漏电极D1和发光二极管元件LD的阳极。在发射时间段期间，存储电容器SC可以将数据信号DS持续地施加到第一晶体管T1以持续地激活发光二极管元件LD。发光二极管元件LD的阴极可以连接到用于接收共电压ELVSS的共电压线CVL。
第一晶体管T1和第二晶体管T2是NMOS(n-沟道金属氧化物半导体)晶体管。第三晶体管T3是PMOS(p-沟道金属氧化物半导体)晶体管或NMOS晶体管。第一晶体管T1和第二晶体管T2中的每个可以包括氧化半导体构件并且可以被称为“氧化物晶体管”。氧化物半导体可以包括一种或更多种金属的一种或更多种氧化物。一种或更多种金属可以包括锌(Zn)、铟(In)、镓(Ga)、锡(Sn)和钛(Ti)中的一种或更多种以及它们的组合。例如，氧化物半导体可以包括氧化锌(ZnO)、氧化锌锡(ZTO)、氧化锌铟(ZIO)、氧化铟(InO)、氧化钛(TiO)、氧化铟镓锌(IGZO)和氧化铟锌锡(IZTO)中的至少一种。第一晶体管T1可以是底栅型氧化物晶体管，第二晶体管T2可以是顶栅型氧化物晶体管。第三晶体管T3可以包括多晶硅半导体构件并且可以被称为“硅晶体管”。
根据实施例，具有小的迟滞和宽的驱动范围的底栅型氧化物晶体管被用作驱动晶体管。具有低的漏电流和高的导通/截止比的顶栅型氧化物晶体管被用作开关晶体管。具有高的电荷迁移率的硅晶体管被用作发射控制晶体管。因为驱动范围大，所以可以期望地改变第一晶体管T1的栅电压VG以精细地控制从发光二极管元件LD发射的光的灰阶，从而改善显示装置的显示质量。因为漏电流小，所以即使在低频驱动下也可以使闪烁的出现最小化，从而可以降低功耗。因为驱动晶体管是底栅型氧化物晶体管，所以可以因栅电极可以阻挡入射在氧化物半导体上的光而使驱动晶体管的特性劣化(例如，驱动晶体管的阈值电压Vth的偏移)最小化。因为发射控制晶体管必须在相对长的发射时间段期间导通以稳定地传输电流，所以具有高的可靠性的硅晶体管是有利的。
图3是根据实施例的沿着图1中的线A-A'截取的示意性剖视图。
显示面板10包括其上形成有布线和元件的基底110。很大数量的像素PX布置在显示面板10的显示区域DA中。作为示例，参照图1、图2和图3描述和示出了一个像素PX。
基底110可以包括分别与图1中示出的显示面板10的显示区域DA和非显示区域NA对应的显示区域和非显示区域。基底110可以是柔性基底。基底110可以由诸如聚酰亚胺、聚酰胺、聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚合物制成。基底110可以由玻璃、石英、陶瓷等制成。
用于防止湿气从外部渗透的阻挡层111设置在基底110上。阻挡层111可以包括诸如氧化硅(SiOx)或氮化硅(SiNx)的无机绝缘材料。
缓冲层120设置在阻挡层111上。缓冲层120可以阻挡在用于形成多晶硅的结晶工艺期间会从基底110扩散的杂质并且可以减小施加到基底110的应力。缓冲层120可以包括诸如氧化硅和/或氮化硅的无机绝缘材料。
第三晶体管T3的半导体构件A3可以设置在缓冲层120上，所述半导体构件A3包括第三晶体管T3的源电极S3、漏电极D3和沟道C3。半导体构件A3包括多晶硅。
包括诸如氧化硅和/或氮化硅的无机绝缘材料的第一绝缘层140设置在半导体构件A3上。第一绝缘层140可以被称为第一栅极绝缘层。
包括第三晶体管T3的栅电极G3和存储电容器SC的第二电极E2的栅极导体组设置在第一绝缘层140上。栅极导体组可以包括诸如钼(Mo)、铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、铬(Cr)、钽(Ta)或钛(Ti)的金属，或者它们的金属合金。发射控制线EL可以与栅电极G3一样直接设置在同一第一绝缘层140上。
第二绝缘层141设置在第一绝缘层140和栅极导体组上。第二绝缘层141可以包括诸如氧化硅和/或氮化硅的无机绝缘材料，并且可以被称为第二栅极绝缘层。
第一晶体管T1的栅电极G1设置在第二绝缘层141上。栅电极G1还可以是(和/或用作)存储电容器SC的第一电极E1。栅电极G1可以包括诸如钼(Mo)、铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、铬(Cr)、钽(Ta)或钛(Ti)的金属，或者它们的金属合金。
第三绝缘层160设置在第二绝缘层141和栅电极G1上。第三绝缘层160可以包括诸如氧化硅和/或氮化硅的无机绝缘材料，并且可以被称为第一层间绝缘层。
第一晶体管T1的半导体构件A1和第二晶体管T2的半导体构件A2设置在第三绝缘层160上。在半导体构件A1中，未被源电极S1和漏电极D1中的任一个覆盖的部分可以形成第一晶体管T1的沟道C1。半导体构件A2包括第二晶体管T2的源电极S2、漏电极D2和沟道C2。半导体构件A1和半导体构件A2包括相同的氧化物半导体材料。
第一晶体管T1的源电极S1和漏电极D1(直接)设置在半导体构件A1上。第二晶体管T2的绝缘件142和栅电极G2顺序地设置在半导体构件A2上。绝缘件142可以包括诸如氧化硅和/或氮化硅的无机绝缘材料。第一晶体管T1的源电极S1、第一晶体管T1的漏电极D1和第二晶体管T2的栅电极G2中的每个可以包括钼(Mo)、铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、铬(Cr)、钽(Ta)、钛(Ti)等中的至少一种，并且/或者可以具有诸如包括钛(Ti)和钼(Mo)的结构的多层结构。钛层可以防止在制造工艺中杂质(诸如氢)渗透到半导体构件A1和A2中。传输扫描信号GW的扫描线GL可以由与栅电极G2相同的(多个)材料层形成。
半导体构件A1(包括沟道C1)、源电极S1、漏电极D1和栅电极G1形成第一晶体管T1。包括沟道C2、源电极S2、漏电极D2和栅电极G2的半导体构件A2形成第二晶体管T2。包括沟道C3、源电极S3、漏电极D3和栅电极G3的半导体构件A3形成第三晶体管T3。第一晶体管T1是底栅型氧化物晶体管，第二晶体管T2是顶栅型氧化物晶体管，并且第三晶体管T3是顶栅型硅晶体管。
如果顶栅型氧化物晶体管被用作驱动晶体管，则因为驱动范围窄，所以会产生由于亮度不均匀而导致的不期望的污点。如果底栅型氧化物晶体管被用作开关晶体管，则导通电流会由于会比绝缘件142薄的第三绝缘层160而不期望地变低；如果为了改善导通电流而增大晶体管的宽度，则晶体管构造会不适用于高分辨率的显示装置。例如，绝缘件142的厚度可以在大约1000埃至大约2000埃的范围内，第三绝缘层160的厚度可以是大约3000埃或更大。根据实施例，底栅型氧化物晶体管(第一晶体管T1)可以被用作驱动晶体管以使驱动晶体管的驱动范围变宽，并且顶栅型氧化物晶体管(第二晶体管T2)可以被用作开关晶体管以使开关晶体管的导通/截止比增大。在实施例中，具有高的电荷迁移率并稳定的第三晶体管T3被用作发射控制晶体管，从而可靠地将电流和/或电压从驱动电压线DVL传输到第一晶体管T1。可以通过使用同一材料层形成第一晶体管T1的源电极S1、第一晶体管T1的漏电极D1和第二晶体管T2的栅电极G2来减小掩模的总数量和工艺步骤的总数量。
第四绝缘层161设置在源电极S1、漏电极D1和栅电极G2上。第四绝缘层161可以包括诸如氧化硅和/或氮化硅的无机绝缘材料，并且可以被称为第二层间绝缘层。第四绝缘层161可以覆盖绝缘件142的横向侧面以及栅电极G2的侧面。
连接构件CM1至CM6设置在第四绝缘层161上并穿过第四绝缘层161设置。连接构件CM1至CM6可以包括分别通过形成在第四绝缘层161中的接触孔H1和H2连接到漏电极D1和源电极S1的连接构件CM1和连接构件CM2，可以包括分别通过形成在第四绝缘层161中的接触孔H3和H4连接到漏电极D2和源电极S2的连接构件CM3和连接构件CM4，并且可以包括分别通过形成在第四绝缘层161、第三绝缘层160、第二绝缘层141和第一绝缘层140的接触孔H5和H6连接到漏电极D3和源电极S3的连接构件CM5和连接构件CM6。
连接构件CM1可以电连接到存储电容器SC的第二电极E2，并且连接构件CM2可以电连接到连接构件CM5。连接构件CM3可以电连接到第一晶体管T1的栅电极G1，并且连接构件CM4可以电连接到数据线DL。连接构件CM6可以电连接到驱动电压线DVL。数据线DL和/或驱动电压线DVL可以由与连接构件CM1至CM6相同的(多个)材料层形成。
连接构件CM1至CM6可以包括铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、钯(Pd)、镍(Ni)、钼(Mo)、钛(Ti)、铬(Cr)、钽(Ta)等中的至少一种的金属或金属合金。连接构件CM1至CM6可以具有诸如钛-铝-钛结构、钛-铜-钛结构或钼-铝-钛结构的多层结构。
第五绝缘层180设置在第四绝缘层161和连接构件CM1至CM6上。第五绝缘层180可以包括诸如聚酰亚胺、丙烯酸类聚合物或硅氧烷类聚合物的有机绝缘材料。第五绝缘层180可以被称为钝化层或平坦化层。
发光二极管元件LD的像素电极PE设置在第五绝缘层180上。像素电极PE通过形成在第五绝缘层180中的接触孔H7连接到连接构件CM1。因为连接构件CM1连接到第一晶体管T1的漏电极D1，所以像素电极PE可以电连接到漏电极D1。像素电极PE可以包括银(Ag)、镍(Ni)、金(Au)、铂(Pt)、铝(Al)、铜(Cu)、铝钕(AlNd)、铝镍镧(AlNiLa)等中的至少一种的金属或金属合金。像素电极PE可以包括诸如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)等中的至少一种的透明导电材料。像素电极PE可以具有诸如ITO-银(Ag)-ITO结构或ITO-铝(Al)结构的多层结构。
具有使像素电极PE暴露的开口的绝缘层360设置在第五绝缘层180上。绝缘层360可以被称为像素限定层，并且开口可以限定像素区域。绝缘层360可以包括有机绝缘材料。
发射层LL设置在像素电极PE上，并且共电极CE设置在发射层LL上。发射层LL可以是包括低分子有机材料或聚合物有机材料的有机发射层。共电极CE由具有低逸出功的一种或更多种层叠的金属(诸如钙(Ca)、钡(Ba)、镁(Mg)、铝(Al)、银(Ag)等中的一种或更多种)薄薄地形成以具有光透射性质。共电极CE可以由诸如ITO和/或IZO的透明导电材料形成。
每个像素PX的像素电极PE、发射层LL和共电极CE形成诸如有机发光二极管的发光二极管元件LD。像素电极PE可以是阳极(其是空穴注入电极)，共电极CE可以是阴极(其是电子注入电极)。根据显示装置的驱动方法，像素电极PE可以是阴极并且共电极CE可以是阳极。
封装层400设置在共电极CE上。封装层400密封发光二极管元件LD以防止湿气或氧从外部渗透。封装层400可以包括至少一个无机层和至少一个有机层。
偏振层可以设置在封装层400上以减小外部反射，并且包括用于感测触摸的触摸电极的触摸传感器层可以设置在封装层400与偏振层之间。
可以在弯曲区域BR中去除阻挡层111、缓冲层120、第一绝缘层140、第二绝缘层141、第三绝缘层160和第四绝缘层161(它们可以包括一种或更多种无机绝缘材料)的部分。无机绝缘层在弯曲期间会容易破裂。
图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13和图14是示意性地示出根据实施例的在图3中示出的显示装置的制造工艺中形成的结构的剖视图。
参照图4，通过一道或更多道化学气相沉积(CVD)工艺在基底110上沉积一种或更多种无机绝缘材料以形成阻挡层111和缓冲层120。接着，通过CVD工艺在缓冲层120上沉积非晶硅以形成非晶硅层，使非晶硅层结晶以形成多晶硅层，并且通过使用第一掩模的光刻工艺使多晶硅层图案化以形成半导体构件A3。
参照图5，沉积无机绝缘材料以形成第一绝缘层140。接着，通过溅射方法在第一绝缘层140上沉积诸如金属的导电材料以形成导电层，并且通过使用第二掩模的光刻工艺使导电层图案化以形成第三晶体管T3的栅电极G3和存储电容器SC的第二电极E2。可以与栅电极G3在同一工艺中由相同的材料形成发射控制线EL。然后，通过将栅电极G3用作掩模使半导体构件A3经受离子掺杂并经受活化处理以形成具有低电阻的源电极S3和漏电极D3。
参照图6，通过沉积无机绝缘材料来形成第二绝缘层141。由导电材料在第二绝缘层141上形成导电层，并且通过使用第三掩模的光刻工艺使导电层图案化以形成第一晶体管T1的栅电极G1。栅电极G1还可以是存储电容器SC的第一电极E1。
参照图7，通过沉积无机绝缘材料来形成第三绝缘层160。通过CVD工艺在第三绝缘层160上沉积氧化物半导体材料以形成氧化物半导体层，并且通过使用第四掩模的光刻工艺使氧化物半导体层图案化以形成半导体构件A1和半导体构件A2。
参照图8，沉积无机绝缘材料以形成绝缘层，并且利用使用第五掩模的光刻工艺来执行图案化以形成绝缘件142。
参照图9，通过沉积导电材料来形成导电层，并且通过使用第六掩模的光刻工艺使导电层图案化以形成第一晶体管T1的源电极S1、第一晶体管T1的漏电极D1和第二晶体管T2的栅电极G2。可以与栅电极G2在同一工艺中由相同的材料形成扫描线GL。随后，可以对半导体构件A2的未被绝缘件142覆盖而暴露的部分进行处理以形成源电极S2和漏电极D2。作为处理方法，可以使用等离子体处理方法、还原气氛中的热处理方法等中的至少一种。例如，可以在氢气气氛或氟气气氛中执行等离子体处理。结果，氢或氟在半导体构件A2的未被绝缘件142覆盖而暴露的部分中扩散，使得暴露的部分变得导电。半导体构件A2的被绝缘件142覆盖的部分大多保留半导体性质以形成沟道C2。可以利用掩模来执行等离子体处理(例如，形成仅使半导体构件A2的被指定为源电极S2和漏电极D2的部分暴露的光敏膜图案)，使得半导体构件A1不受影响。可以在图8中示出的步骤中在形成绝缘件142之后执行通过对半导体构件A2进行掺杂来形成源电极S2和漏电极D2。
参照图10，沉积无机绝缘材料以形成第四绝缘层161。接着，利用第七掩模使第一绝缘层至第四绝缘层140、141、160和161图案化以形成使第三晶体管T3的漏电极D3和源电极S3暴露的接触孔H5和H6。在同一工艺步骤中，利用同一第七掩模使第四绝缘层161图案化以形成使第一晶体管T1的漏电极D1和源电极S1暴露的接触孔H1和H2。在相同的工艺步骤中，可以在弯曲区域BR中去除第一绝缘层至第四绝缘层140、141、160和161的部分。在形成接触孔H5和H6之后，可以利用蚀刻剂来去除形成在半导体构件A3的表面上的氧化物膜。
参照图11，通过使用第八掩模的光刻工艺使第四绝缘层161图案化以形成使第二晶体管T2的漏电极D2和源电极S2暴露的接触孔H3和H4。在同一工艺步骤中，可以从弯曲区域BR去除阻挡层111和缓冲层120的部分。利用单独的第八掩模而不是(用于形成接触孔H5和H6的)第七掩模来形成接触孔H3和H4的原因是：如果接触孔H3、H4、H5和H6在同一工艺步骤中形成，那么当通过接触孔H5和H6对半导体构件A3的表面上的氧化物层进行蚀刻时，蚀刻剂会通过接触孔H3和H4蚀刻或损坏半导体构件A2。在实施例中，接触孔H1和H2可以与接触孔H5和H6不在同一步骤中形成，而是可以与接触孔H3和H4在同一步骤中形成。
参照图12，通过在第四绝缘层161上沉积导电材料来形成导电层，并且通过使用第九掩模的光刻工艺使导电层图案化以形成连接到第一晶体管T1的源电极S1和漏电极D1、第二晶体管T2的源电极S2和漏电极D2以及第三晶体管T3的源电极S3和漏电极D3的连接构件CM1至CM6。在该工艺步骤中，可以将连接构件CM2和连接构件CM5形成为彼此连接。可以与连接构件CM1至CM6在同一工艺中由相同的材料形成数据线DL和驱动电压线DVL。连接构件CM4可以是数据线DL的一部分，连接构件CM6可以是驱动电压线DVL的一部分。
参照图13，沉积有机绝缘材料以形成第五绝缘层180，并且利用第十掩模使第五绝缘层180图案化以形成暴露连接构件CM1的接触孔H7。
参照图14，通过在第五绝缘层180上沉积导电材料来形成导电层，并且通过使用第十一掩模的光刻工艺使导电层图案化以形成像素电极PE。像素电极PE通过接触孔H7连接到连接构件CM1。
作为后续工艺，参照图3，在像素电极PE上沉积有机绝缘材料以形成绝缘层360，并且利用第十二掩模使绝缘层360图案化以形成暴露像素电极PE的开口。接着，形成发射层LL和共电极CE，然后形成封装层400以制造出图3中示出的显示装置。图15是根据实施例的显示装置的示意性剖视图。图16是根据实施例的显示装置的示意性剖视图。对于图15和图16中示出的实施例，主要描述与图3的实施例的不同之处，并且可以不重复相同构造的描述。
参照图15，驱动电压线DVL设置在第五绝缘层180上，并且第六绝缘层181设置在驱动电压线DVL上。驱动电压线DVL可以通过形成在第五绝缘层180中的接触孔H8连接到第三晶体管T3的源电极S3。为了将像素电极PE和连接构件CM1电连接，连接构件CM7通过形成在第五绝缘层180中的接触孔H7连接到连接构件CM1，并且像素电极PE通过形成在第六绝缘层181中的接触孔H9连接到连接构件CM7。
为了增大显示装置的分辨率，驱动电压线DVL可以与同连接构件CM1至CM6设置在同一层上的数据线DL叠置，从而可以减小在显示装置中被布线所占据的区域/面积。如果驱动电压线DVL不仅与连接构件CM1至CM6形成在同一层上，还与连接构件CM7形成在同一层上，那么驱动电压线DVL可以包括在至少两个不同的材料层中的至少两条布线，可以减小驱动电压线DVL的电阻。驱动电压线DVL和连接构件CM7可以包括铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、钯(Pd)、镍(Ni)和钼(Mo)中的至少一种的金属或金属合金，可以包括钨(W)、钛(Ti)、铬(Cr)和钽(Ta)中的至少一种的金属或金属合金，并且可以具有多层结构。第六绝缘层181可以包括有机绝缘材料。
参照图16，与第二晶体管T2的半导体构件A2叠置的阻光层LB设置在半导体构件A2与基底110之间。因为第二晶体管T2是顶栅型晶体管，所以从显示面板10的底部入射的光不会被栅电极G2阻挡。通过形成阻光层LB，能够防止外部光到达半导体构件A2，特别是沟道C2，从而防止半导体构件A2的特性劣化并且控制第二晶体管T2的漏电流。
阻光层LB可以如示出地设置在第二绝缘层141与第三绝缘层160之间。在实施例中，阻光层LB可以与第一晶体管T1的栅电极G1在同一工艺中由相同的材料形成。可选地或额外地，阻光层LB可以设置在第一绝缘层140与第二绝缘层141之间；在实施例中，阻光层LB可以与第三晶体管T3的栅电极G3在同一工艺中由相同的材料形成。在任一种情况下，不需要任何额外的掩模来形成阻光层LB。
图17、图18和图19中的每幅示出了根据实施例的显示装置中的一个像素的等效电路图。对于图17、图18和图19的实施例，主要描述与图2的实施例的不同之处，并且可以不重复相同构造的描述。
参照图17，连接作为发射控制晶体管的第三晶体管T3的结构与图2的实施例不同。具体地，第三晶体管T3连接在第一晶体管T1与发光二极管元件LD之间。因此，作为驱动晶体管的第一晶体管T1连接到驱动电压线DVL。如果第三晶体管T3在发射时间段期间根据发射控制信号EM而导通，则来自第一晶体管T1的驱动电流ID(其取决于数据信号DS)被供应到发光二极管元件LD，因此，发光二极管元件LD可以在发射时间段期间发光以显示预定的灰阶。第一晶体管至第三晶体管T1、T2和T3的类型和堆叠结构可以与图2和图3中示出的那些相同或相似。
参照图18，像素PX与图2的实施例的不同之处至少在于：还包括连接到第一晶体管T1的漏电极D1的第四晶体管T4。第四晶体管T4的栅电极G4连接到感测控制线CL，第四晶体管T4的源电极S4连接到第一晶体管T1的漏电极D1和发光二极管元件LD的阳极，并且第四晶体管T4的漏电极D4连接到感测线SL。第四晶体管T4是用于感测可能影响图像质量的诸如第一晶体管T1的阈值电压Vth的特性的感测晶体管。随着第四晶体管T4响应于通过感测控制线CL传输的感测信号SS而导通，第一晶体管T1和感测线SL电连接，并且连接到感测线SL的感测单元可以在感测时间段期间感测第一晶体管T1的特性信息。因为反映了在感测时间段期间通过第四晶体管T4感测到的特性信息以产生补偿数据信号，所以可以外部地对第一晶体管T1的可能对于每个像素PX而不同的特性偏差进行补偿。
第四晶体管T4可以是氧化物晶体管，并且可以具有与图3中示出的第二晶体管T2相同的或相似的堆叠结构。第四晶体管T4可以包括设置在半导体构件(半导体构件包括半导体构件A2的氧化物半导体材料)上的栅电极。可以利用具有小的漏电流和高的导通/截止比的顶栅型氧化物晶体管作为感测晶体管来使感测精度最大化。
参照图19，像素PX与图18的实施例的不同之处至少在于：包括电容器RC。电容器RC和发光二极管元件LD并联电连接在驱动电压线DVL(具有驱动电压ELVDD)与共电压线CVL(具有共电压ELVSS)之间。电容器RC的一个电极连接到发光二极管元件LD的阳极，电容器RC的另一电极连接到发光二极管元件LD的阴极。该电容器RC可以增强保持阳极电压的能力。
尽管已经描述了示例实施例，但是可实践的实施例不限于描述的实施例。可实践的实施例旨在覆盖在权利要求的范围内的各种修改和等同布置。

Claims (15)

1.一种显示装置，所述显示装置包括：
基底；以及
像素，设置在所述基底上，并且所述像素包括：第一晶体管；第二晶体管，电连接到所述第一晶体管；第三晶体管，电连接到所述第一晶体管；以及发光二极管元件，电连接到所述第一晶体管和所述第三晶体管中的至少一个，
其中，所述第一晶体管包括第一半导体构件和第一栅电极，
其中，所述第一栅电极设置在所述第一半导体构件与所述基底之间，
其中，所述第二晶体管包括第二半导体构件和第二栅电极，
其中，所述第二半导体构件设置在所述第二栅电极与所述基底之间，
其中，所述第二半导体构件的氧化物半导体材料与所述第一半导体构件的氧化物半导体材料相同，并且
其中，所述第三晶体管包括包含硅的第三半导体构件。
2.根据权利要求1所述的显示装置，所述显示装置还包括：
数据线，构造为传输数据信号；以及
发射控制线，构造为传输发射控制信号，
其中，所述第一晶体管电连接到所述发光二极管元件，
其中，所述第二晶体管电连接到所述数据线，并且
其中，所述第三晶体管电连接到所述发射控制线。
3.根据权利要求1所述的显示装置，所述显示装置还包括：第一绝缘件，
其中，所述第一晶体管包括均设置在第一半导体构件上的第一源电极和第一漏电极，
其中，所述第一源电极的第一面设置在所述第一半导体构件与所述第一源电极的第二面之间，
其中，所述第一漏电极的第一面设置在所述第一半导体构件与所述第一漏电极的第二面之间，
其中，所述第二栅电极的第一面设置在所述基底与所述第二栅电极的第二面之间，并且
其中，所述第一源电极的所述第二面、所述第一漏电极的所述第二面和所述第二栅电极的所述第二面中的每个直接接触所述第一绝缘件。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，所述发光二极管元件电连接到所述第一漏电极。
5.根据权利要求4所述的显示装置，所述显示装置还包括：
第一绝缘层，设置在所述基底上；
第二绝缘层，设置在所述第一绝缘层上；以及
第三绝缘层，设置所述第二绝缘层上，
其中，所述第三晶体管还包括第三栅电极，
其中，所述第三半导体构件设置在所述基底与所述第一绝缘层之间，
其中，所述第三栅电极设置在所述第一绝缘层与所述第二绝缘层之间，
其中，所述第一半导体构件的第一面设置在所述基底与所述第一半导体构件的第二面之间，
其中，所述第二半导体构件的第一面设置在所述基底与所述第二半导体构件的第二面之间，并且
其中，所述第一半导体构件的所述第一面和所述第二半导体构件的所述第一面中的每个直接接触所述第三绝缘层。
6.根据权利要求5所述的显示装置，
其中，所述第一源电极、所述第一漏电极和所述第二栅电极设置在所述第三绝缘层与所述第一绝缘件之间。
7.根据权利要求6所述的显示装置，所述显示装置还包括：
连接构件，通过形成在所述第一绝缘件中的接触孔连接到所述第一晶体管的所述第一漏电极；以及
第二绝缘件，设置在所述连接构件上，
其中，所述发光二极管元件的一个电极通过形成在所述第二绝缘件中的接触孔连接到所述连接构件。
8.根据权利要求3所述的显示装置，所述显示装置还包括：
阻光层，与所述第二半导体构件叠置并且设置在所述基底与所述第二半导体构件之间。
9.根据权利要求1所述的显示装置，所述显示装置还包括：驱动电压线，构造为传输驱动电压，
其中，所述第一晶体管和所述第三晶体管中的至少一个电连接到所述驱动电压线。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中，所述像素还包括电连接在所述第一栅电极与所述发光二极管元件之间的存储电容器。
11.根据权利要求10所述的显示装置，
其中，所述像素还包括电连接到所述第一晶体管的第四晶体管，
其中，所述第四晶体管包括第四半导体构件和第四栅电极，
其中，所述第四半导体构件的氧化物半导体材料与所述第一半导体构件的所述氧化物半导体材料相同，并且
其中，所述第四半导体构件设置在所述基底与所述第四栅电极之间。
12.根据权利要求10所述的显示装置，
其中，所述像素还包括电压保持电容器，并且
其中，所述电压保持电容器和所述发光二极管元件并联电连接在第一电压源与第二电压源之间。
13.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一晶体管电连接在所述发光二极管元件与所述第三晶体管之间。
14.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述发光二极管元件电连接到所述第三晶体管。
15.一种用于制造显示装置的方法，所述显示装置包括像素，所述像素包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和发光二极管元件，所述方法包括以下步骤：
形成所述第三晶体管的半导体构件；
在所述第三晶体管的所述半导体构件上形成第一绝缘层；
在所述第一绝缘层上形成所述第三晶体管的栅电极；
在所述第三晶体管的所述栅电极上形成第二绝缘层；
在所述第二绝缘层上形成所述第一晶体管的栅电极；
在所述第一晶体管的所述栅电极上形成第三绝缘层；
在所述第三绝缘层上形成所述第一晶体管的半导体构件和所述第二晶体管的半导体构件；以及
当在所述第二晶体管的所述半导体构件上形成所述第二晶体管的栅电极时，在所述第一晶体管的所述半导体构件上形成所述第一晶体管的源电极和所述第一晶体管的漏电极。
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