DE102022122024A1 - Organische lichtemmittierende anzeigevorrichtung - Google Patents

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DE102022122024A1
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thin film
film transistor
display device
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Dong Chae Shin
Sun Young Choi
Mi Jin Jeong
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LG Display Co Ltd
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Abstract

Eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung wird offenbart. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung weist auf: ein Substrat (101), das einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweist; einen Ansteuerungs-Dünnschichttransistor (DT), der in dem zweiten Bereich angeordnet ist, wobei der Ansteuerungs-Dünnschichttransistor (DT) eine erste Oxid-Halbleiterstruktur (311) aufweist; und mindestens einen Schalt-Dünnschichttransistor (ST-1, ST-2), der in dem zweiten Bereich angeordnet ist, wobei der mindestens eine Schalt-Dünnschichttransistor (ST-1, ST-2) einen ersten Schalt-Dünnschichttransistor (ST-1) aufweist, der eine zweite Oxidhalbleiterstruktur (312) aufweist, wobei der Ansteuerungs-Dünnschichttransistor (DT) eine erste lichtblockierende Struktur (308) aufweist, die unterhalb der ersten Oxid-Halbleiterstruktur (311) angeordnet ist, um die erste Oxid-Halbleiterstruktur (311) zu überlappen, und wobei ein vertikaler Abstand zwischen der ersten lichtblockierenden Struktur (308) und der ersten Oxid-Halbleiterstruktur (311) kürzer ist als ein vertikaler Abstand zwischen der ersten lichtblockierenden Struktur (308) und der zweiten Oxid-Halbleiterstruktur (312).

Description

  • Diese Anmeldung beansprucht das Vorrecht der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2021-0164357 , die am 25. November 2021 eingereicht wurde.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung und insbesondere auf eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung, die Dünnschichttransistoren vom Hybridtyp enthält, bei denen unterschiedliche Arten von Halbleitermaterialien verwendet werden, um eine Mehrzahl von Dünnschichttransistoren zu bilden, die einen Sub-Pixel-Schaltungsteil und eine Mehrzahl von Dünnschichttransistoren zu bilden, die einen GIP-Schaltungsteil bilden.
  • Diskussion des verwandten Standes der Technik
  • Im Gegensatz zu einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit Hintergrundbeleuchtung verwendet eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung ein selbstleuchtendes lichtemittierendes Element und weist daher eine geringe Dicke und eine hohe Bildqualität auf. Daher wird einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung auf dem Gebiet der Anzeigetechnik große Aufmerksamkeit geschenkt.
  • Da es insbesondere möglich ist, ein lichtemittierendes Element auf einem flexiblen Substrat zu bilden, ermöglicht eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung die Herstellung eines Bildschirms in verschiedenen Formen, z. B. eines biegbaren oder faltbaren Bildschirms. Darüber hinaus eignet sich eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung aufgrund ihrer geringen Dicke für kleine elektronische Produkte, wie z. B. Smartwatchs.
  • Um bei einer Anzeigevorrichtung, die häufig ein Standbild emittiert, wie z. B. einer Smartwatch, eingesetzt werden zu können, ist eine lichtemittierende Anzeigevorrichtung mit einem neuartigen Pixel-Schaltungsteil erforderlich, der die Erzeugung von Leckstrom bei der Anzeige eines Standbildes verhindern oder reduzieren kann.
  • Es wurde ein Dünnschichttransistor vorgeschlagen, der einen Oxid-Halbleiter als aktive Schicht verwendet, um einen verbesserten Leckstrom-Sperreffekt zu erzielen.
  • ÜBERBLICK
  • In einer Anzeigevorrichtung, die Dünnschichttransistoren vom Hybridtyp verwendet, werden jedoch unterschiedliche Arten von Halbleiterschichten, z. B. eine polykristalline Halbleiterschicht und eine Oxid-Halbleiterschicht, eingesetzt. Daher werden ein Prozess zur Bildung der polykristallinen Halbleiterschicht und ein Prozess zur Bildung der Oxid-Halbleiterschicht getrennt voneinander durchgeführt, was den Herstellungsprozess verkompliziert. Außerdem haben eine polykristalline Halbleiterschicht und eine Oxid-Halbleiterschicht unterschiedliche Charakteristiken in Bezug auf chemische Gase, was den Herstellungsprozess verkompliziert.
  • Im Vergleich zu einer Oxid-Halbleiterschicht ist eine polykristalline Halbleiterschicht insbesondere dadurch charakterisiert, dass sich Ladungsträger wie Elektronen oder Löcher mit hoher Geschwindigkeit bewegen, und ist daher für einen Ansteuerungs-Dünnschichttransistor geeignet, der mit hoher Geschwindigkeit betrieben werden können muss. Dementsprechend wird eine polykristalline Halbleiterschicht in der Regel zur Bildung eines Ansteuerungs-Dünnschichttransistors verwendet.
  • Ein Ansteuerungs-Dünnschichttransistor, der eine polykristalline Halbleiterschicht verwendet, arbeitet jedoch mit einer relativ hohen Geschwindigkeit, ist jedoch unter dem Aspekt der Darstellung niedriger Graustufenwerte aufgrund einer hohen Stromschwankungsrate, die aus der Belastung durch den Strom resultiert, nachteilig. Daher ist es ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, einen Ansteuerungs-Dünnschichttransistor unter Verwendung eines Oxid-Halbleiters zu bilden und einen Pixel-Schaltungsteil bereitzustellen, bei dem die aus der Strombelastung resultierende Stromschwankungsrate gering und der s-Faktor-Wert groß ist.
  • Um die obigen und andere Objekte zu erreichen, enthält eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ein Substrat mit einem ersten Bereich und einem zweiten Bereich, einen Ansteuerungs-Dünnschichttransistor, der im zweiten Bereich angeordnet ist und eine erste Oxid-Halbleiter-Struktur enthält, und mindestens einen Schalt-Dünnschichttransistor, der im zweiten Bereich angeordnet ist. Der mindestens eine Schalt-Dünnschichttransistor enthält einen ersten Schalt-Dünnschichttransistor mit einer zweiten Oxid-Halbleiterstruktur. Der Ansteuerungs-Dünnschichttransistor enthält eine erste lichtblockierende Struktur, die unterhalb der ersten Oxidhalbleiterstruktur angeordnet ist, so dass sie die erste Oxidhalbleiterstruktur überlappt. Ein vertikaler Abstand zwischen der ersten lichtblockierenden Struktur und der ersten Oxidhalbleiterstruktur ist kürzer als ein vertikaler Abstand zwischen der ersten lichtblockierenden Struktur und der zweiten Oxidhalbleiterstruktur.
  • Zusätzlich kann ein anorganischer Film mit Siliziumnitrid (SiNx) zwischen der ersten lichtblockierenden Struktur und der ersten Oxid-Halbleiter-Struktur eingefügt werden. Der anorganische Film kann Siliziumnitrid enthalten.
  • Der anorganische Film mit dem Siliziumnitrid kann die Gestalt einer Insel haben, die die erste lichtblockierende Struktur umgibt.
  • Der anorganische Film mit dem Siliziumnitrid kann auf der gesamten Oberfläche des Substrats gebildet werden, so dass er die erste lichtblockierende Struktur bedeckt.
  • Mindestens eine Isolierschicht kann zwischen der ersten lichtblockierenden Struktur und der ersten Oxid-Halbleiter-Struktur angeordnet sein, und Isolierschichten können zwischen der ersten lichtblockierenden Struktur und der zweiten Oxid-Halbleiter-Struktur angeordnet sein. Die Anzahl der Isolierschichten, die zwischen der ersten lichtblockierenden Struktur und der zweiten Oxidhalbleiterstruktur angeordnet sind, kann größer sein als die Anzahl der mindestens einen Isolierschicht, die zwischen der ersten lichtblockierenden Struktur und der ersten Oxidhalbleiterstruktur angeordnet ist.
  • Die erste Oxid-Halbleiter-Struktur und die zweite Oxid-Halbleiter-Struktur können auf unterschiedlichen Schichten angeordnet sein.
  • Darüber hinaus kann die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ferner eine untere Pufferschicht enthalten, die auf dem Substrat gebildet ist, und eine obere Pufferschicht, die zwischen der unteren Pufferschicht und der ersten Oxidhalbleiterstruktur angeordnet ist. Der Ansteuerungs-Dünnschichttransistor kann eine zweite Gate-Elektrode enthalten, die die erste Oxid-Halbleiterstruktur überlappt und auf der oberen Pufferschicht angeordnet ist, wobei eine zweite Gate-Isolierschicht und eine dritte Gate-Isolierschicht dazwischen angeordnet sind, sowie eine zweite Source-Elektrode und eine zweite Drain-Elektrode, die auf der zweiten Gate-Elektrode angeordnet und mit der ersten Oxid-Halbleiterstruktur verbunden sind. Der erste Schalt-Dünnschichttransistor kann eine dritte Gate-Elektrode, die die zweite Oxid-Halbleiterstruktur überlappt und auf der zweiten Gate-Isolierschicht angeordnet ist, wobei die dritte Gate-Isolierschicht dazwischen liegt, und eine dritte Source-Elektrode und eine dritte Drain-Elektrode, die auf der dritten Gate-Elektrode angeordnet und mit der zweiten Oxid-Halbleiterstruktur verbunden sind, enthalten.
  • Darüber hinaus kann die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ferner eine zweite lichtblockierende Struktur enthalten, die unterhalb der zweiten Oxidhalbleiterstruktur angeordnet ist.
  • Die erste lichtblockierende Struktur kann mit der zweiten Source-Elektrode verbunden sein.
  • Die zweite lichtblockierende Struktur kann mit der dritten Gate-Elektrode verbunden sein.
  • Das Substrat kann einen Anzeige-Bereich und einen Nicht-Anzeige-Bereich enthalten, der angrenzend an den Anzeige-Bereich angeordnet ist. Der erste Bereich kann in mindestens einem von dem Nicht-Anzeige-Bereich und dem Anzeige-Bereich angeordnet sein, und der zweite Bereich kann in dem Anzeige-Bereich angeordnet sein. Ein erster Dünnschichttransistor mit einer ersten polykristallinen Halbleiterstruktur kann in dem ersten Bereich angeordnet sein.
  • Darüber hinaus kann ein zweiter Schalt-Dünnschichttransistor mit einer dritten Oxid-Halbleiterstruktur im Nicht-Anzeige-Bereich angeordnet sein.
  • Eine parasitäre Kapazität (Cact), die in der ersten Oxid-Halbleiter-Struktur erzeugt wird, kann parallel zu einer parasitären Kapazität (Cbuf) geschaltet werden, die zwischen der ersten Oxid-Halbleiter-Struktur und der ersten lichtblockierenden Struktur erzeugt wird, und kann in Reihe zu einer parasitären Kapazität (Cgi) geschaltet werden, die zwischen der zweiten Gate-Elektrode und der ersten Oxid-Halbleiter-Struktur erzeugt wird.
  • Die parasitäre Kapazität (Cbuf), die zwischen der ersten Oxid-Halbleiterstruktur und der ersten lichtblockierenden Struktur entsteht, kann größer sein als die parasitäre Kapazität (Cgi), die zwischen der zweiten Gate-Elektrode und der ersten Oxid-Halbleiterstruktur entsteht.
  • Jede der zweiten Gate-Elektrode und der dritten Gate-Elektrode kann eine Mehrzahl von leitenden Schichten enthalten, und mindestens eine der Mehrzahl von leitenden Schichten kann eine Metallschicht mit Titan sein.
  • Darüber hinaus kann die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung einen Speicherkondensator mit einer ersten Speicherkondensatorelektrode, die auf derselben Schicht wie die zweite lichtblockierende Struktur angeordnet ist, und einer zweiten Speicherkondensatorelektrode, die der ersten Speicherkondensatorelektrode zugewandt ist, enthalten, wobei sich dazwischen eine erste Isolierzwischenschicht befindet.
  • Die zweite Elektrode des Speicherkondensators kann auf derselben Schicht angeordnet sein wie die erste lichtblockierende Struktur.
  • Die in die erste Oxid-Halbleiter-Struktur injizierte Ionendosis kann kleiner sein als die in die zweite Oxid-Halbleiter-Struktur injizierte Ionendosis.
  • Figurenliste
  • Die beigefügten Zeichnungen, die zum weiteren Verständnis der vorliegenden Offenbarung eingefügt werden und Bestandteil dieser Anmeldung sind, veranschaulichen die Ausführungsform(en) der vorliegenden Offenbarung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung des Prinzips der vorliegenden Offenbarung. In den Zeichnungen:
    • 1 ist eine schematische Ansicht einer Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
    • 2 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine Pixelschaltung zum Ansteuern eines Pixels in der Anzeigevorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
    • 3 ist eine Querschnittsansicht eines Dünnschichttransistors, der in einem Nicht-Anzeige-Bereich angeordnet ist, sowie eines Pixelschaltung-Teils und eines Lichtemittierendes-Element-Teils, die gemäß der der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in einem Pixel-Bereich angeordnet sind;
    • 4A ist eine Querschnittsansicht eines Ansteuerungs-Dünnschichttransistors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
    • 4B ist ein Schaltungsdiagramm, das die Verbindungsbeziehungen zwischen den parasitären Kapazitäten zeigt, die im Ansteuerungs-Dünnschichttransistor gemäß der vorliegenden Offenbarung erzeugt werden;
    • 5 ist eine Querschnittsansicht eines Dünnschichttransistors, der in einem Nicht-Anzeige-Bereich angeordnet ist, sowie eines Pixelschaltung-Teils und eines Lichtemittierendes-Element-Teils, die gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in einem Pixel-Bereich angeordnet sind;
    • 6 ist eine Querschnittsansicht eines Dünnschichttransistors und eines Schalt-Dünnschichttransistors, die in einem Nicht-Anzeige-Bereich angeordnet sind, sowie eines Pixelschaltung-Teils und eines Lichtemittierendes-Element-Teils, die in einem Pixel-Bereich angeordnet sind, gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
    • 7 ist eine Querschnittsansicht eines Ansteuerungs-Dünnschichttransistors gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung und Verfahren zu ihrer Verwirklichung werden aus Ausführungsformen deutlich, die im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben werden. Die vorliegende Offenbarung kann jedoch in vielen unterschiedlichen Formen verwirklicht werden und ist nicht so zu verstehen, dass sie auf die hier dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist. Vielmehr sind diese Ausführungsformen vorgesehen, damit diese Offenbarung gründlich und vollständig ist und dem Fachmann den Umfang der vorliegenden Offenbarung vollständig vermittelt.
  • In den Zeichnungen zur Erläuterung der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind beispielsweise die veranschaulichte Gestalt, die Größe, das Verhältnis, der Winkel und die Anzahl nur beispielhaft angegeben und somit nicht auf die Offenbarung der vorliegenden Offenbarung beschränkt. In der gesamten vorliegenden Beschreibung bezeichnen dieselben Bezugszeichen dieselben Bestandteile. Darüber hinaus wird in der folgenden Beschreibung der vorliegenden Offenbarung auf eine detaillierte Beschreibung der bekannten Funktionen und Konfigurationen verzichtet, die hierin enthalten sind, wenn dies den Gegenstand der vorliegenden Offenbarung eher unklar machen könnte.
  • Die in dieser Beschreibung verwendeten Begriffe „aufweist“, „enthält“ und/oder „hat“ schließen das Vorhandensein oder die Hinzufügung anderer Elemente nicht aus, sofern sie nicht zusammen mit dem Begriff „nur“ verwendet werden. Die Singularformen sollen auch die Pluralformen enthalten, es sei denn, aus dem Kontext geht eindeutig etwas anderes hervor.
  • Bei der Auslegung von Bestandteilen, die in den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung enthalten sind, werden die Bestandteile so interpretiert, dass sie einen Fehlerbereich enthalten, auch wenn dieser nicht ausdrücklich beschrieben ist. In der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann bei der Beschreibung von Positionsbeziehungen, z. B. wenn die Positionsbeziehung zwischen zwei Teilen mit „auf“, „über“, „unter“, „neben“ oder dergleichen beschrieben wird, ein oder mehrere andere Teile zwischen den beiden Teilen liegen, sofern nicht der Begriff „direkt“ oder „nahe“ verwendet wird.
  • Raumbezogene Begriffe wie „darunter“, „unterhalb“, „unter“, „oberhalb“ und „darüber“ können hier verwendet werden, um die in den Figuren veranschaulichte Beziehung eines Elements oder Bestandteils zu einem anderen Element oder Bestandteil zu beschreiben. Es versteht sich, dass die räumlich relativen Begriffe neben der in den Figuren dargestellten Ausrichtung auch unterschiedliche Ausrichtungen der Vorrichtung im Gebrauch oder Betrieb umfassen sollen. Wird die Vorrichtung in den Figuren beispielsweise umgedreht, wären Elemente, die als „unter“ oder „unterhalb“ anderer Elemente beschrieben werden, dann „oberhalb“ der anderen Elemente ausgerichtet. Der beispielhafte Begriff „unter“ oder „unterhalb“ kann daher sowohl eine Ausrichtung nach oben als auch nach unten umfassen. In ähnlicher Weise kann der beispielhafte Begriff „oben“ oder „oberhalb“ sowohl eine Ausrichtung nach oben als auch nach unten umfassen.
  • Wenn in der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung die zeitliche Beziehung zwischen zwei Handlungen beispielsweise mit „nach“, „anschließend“, „als nächstes“, „vor“ oder dergleichen beschrieben wird, dürfen die Handlungen auch nicht sukzessive erfolgen, es sei denn, der Begriff „direkt“ oder „unmittelbar“ wird mitverwendet.
  • Es versteht sich von selbst, dass die Begriffe „erstes“, „zweites“ usw. hier zwar zur Beschreibung verschiedener Elemente verwendet werden können, diese Elemente aber nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden sollen. Diese Begriffe werden lediglich verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden. Daher kann in der vorliegenden Beschreibung ein mit „erstens“ bezeichnetes Element dasselbe sein wie ein mit „zweitens“ bezeichnetes Element, ohne den technischen Anwendungsbereich der vorliegenden Offenbarung zu überschreiten, sofern nicht anders erwähnt.
  • Der Begriff „mindestens eines“ sollte so verstanden werden, dass er alle möglichen Kombinationen enthält, die aus einem oder mehreren relevanten Elementen vorgeschlagen werden können. Zum Beispiel kann „mindestens eines von einem ersten, einem zweiten oder einem dritten Element“ jedes von dem ersten, dem zweiten oder dem dritten Element bedeuten und auch alle möglichen Kombinationen, die aus zwei oder mehr von dem ersten, dem zweiten und dem dritten Element vorgeschlagen werden können.
  • Die jeweiligen Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können teilweise oder vollständig aneinander gekoppelt und miteinander kombiniert werden, und es sind verschiedene technische Verknüpfungen und Modi ihrer Funktionsweise möglich. Diese verschiedenen Ausführungsformen können unabhängig voneinander oder assoziiert mit einander ausgeführt werden.
  • Es ist zu beachten, dass bei der Zuordnung von Bezugszeichen zu den Elementen der Zeichnungen gleiche oder ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden, auch wenn sie in unterschiedlichen Zeichnungen dargestellt sind.
  • In den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden der Einfachheit halber eine Source-Elektrode und eine Drain-Elektrode voneinander unterschieden. Die Source-Elektrode und die Drain-Elektrode können jedoch auch vertauscht werden. Die Source-Elektrode kann die Drain-Elektrode sein, und die Drain-Elektrode kann die Source-Elektrode sein. Auch kann die Source-Elektrode in einer beliebigen Ausführungsform die Drain-Elektrode in einer anderen Ausführungsform sein, und die Drain-Elektrode in einer beliebigen Ausführungsform kann die Source-Elektrode in einer anderen Ausführungsform sein.
  • In einer oder mehreren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung wird zur Vereinfachung der Erklärung ein Source-Bereich von einer Source-Elektrode und ein Drain-Bereich von einer Drain-Elektrode unterschieden. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind jedoch nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann ein Source-Bereich eine Source-Elektrode und ein Drain-Bereich eine Drain-Elektrode sein. Auch kann ein Source-Bereich eine Drain-Elektrode und ein Drain-Bereich eine Source-Elektrode sein.
  • Die jeweiligen Merkmale der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können teilweise oder vollständig aneinander gekoppelt und miteinander kombiniert werden, und sie können auf verschiedene technische Weisen ineinandergreifen und betrieben werden, wie eine Person, die über gewöhnliche Fachkenntnisse auf dem Gebiet der Technik verfügt, vollständig verstehen wird, und die Ausführungsformen können unabhängig voneinander oder in Verbindung miteinander ausgeführt werden.
  • Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben.
  • 1 ist eine Draufsicht auf eine Anzeigevorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Offenbarung.
  • Ein Anzeigepanel 102 enthält einen Anzeige-Bereich AA und einen Nicht-Anzeige-Bereich NA, der angrenzend an den Anzeige-Bereich AA angeordnet ist, die in einem Substrat 101 angeordnet sind. Das Substrat 101 ist aus einem flexiblen Kunststoff gebildet, so dass es biegbar ist. Beispielsweise ist das Substrat 101 aus Polyimid (PI), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylennaphthalat (PEN), Polycarbonat (PC), Polyethersulfon (PES), Polyacrylat (PAR), Polysulfon (PSF) oder einem zyklischen Olefin-Copolymer (COC) gebildet. Glas ist jedoch als Trägermaterial nicht ausgeschlossen.
  • Ein Sub-Pixel im Anzeige-Bereich AA enthält einen Dünnschichttransistor, der ein Oxid-Halbleitermaterial als aktive Schicht verwendet.
  • In dem Nicht-Anzeige-Bereich NA kann mindestens eine Datenansteuerungseinheit 104 oder eine Gate-Ansteuerungseinheit 103 angeordnet sein. Darüber hinaus kann der Nicht-Anzeige-Bereich NA einen Biegebereich BA enthalten, in dem das Substrat 101 gebogen wird.
  • Die Ansteuerungseinheit 103 kann direkt auf dem Substrat 101 gebildet werden, wobei ein Ansteuerungs-Dünnschichttransistor verwendet wird, der ein polykristallines Halbleitermaterial als aktive Schicht einsetzt. Alternativ kann die Gate-Ansteuerungseinheit 103 einen Dünnschichttransistor enthalten, der ein polykristallines Halbleitermaterial als aktive Schicht verwendet, und einen Dünnschichttransistor, der ein Oxid-Halbleitermaterial als aktive Schicht verwendet.
  • Der Dünnschichttransistor mit einer Oxid-Halbleiterschicht und der Dünnschichttransistor mit einer polykristallinen Halbleiterschicht weisen eine hohe Elektronenbeweglichkeit in einem Kanal auf und sind daher in der Lage, eine hohe Auflösung aufzuweisen und mit geringer Leistung angesteuert zu werden.
  • Im Anzeige-Bereich AA können eine Mehrzahl von Datenleitungen und eine Mehrzahl von Gate-Leitungen angeordnet sein. Beispielsweise kann die Mehrzahl der Datenleitungen in Zeilen oder Spalten angeordnet sein, und die Mehrzahl der Gate-Leitungen kann in Spalten oder Zeilen angeordnet sein. Darüber hinaus können Sub-Pixel PX in Bereichen angeordnet sein, die durch die Datenleitungen und die Gate-Leitungen definiert sind.
  • Die Gate-Ansteuerungseinheit 103 mit einer Ansteuerungsschaltung kann in dem Nicht-Anzeige-Bereich NA angeordnet sein. Die Gate-Treiberschaltung der Gate-Treibereinheit 103 liefert sequentiell ein Scan-Signal an die Mehrzahl der Gate-Leitungen GL, wodurch die jeweiligen Pixelzeilen im Anzeige-Bereich sequentiell angesteuert werden. Hier kann die Gate-Ansteuerungsschaltung auch als Scan-Ansteuerungsschaltung bezeichnet werden. Ferner bezieht sich die Pixelzeile auf eine Zeile, die durch Pixel gebildet wird, die mit einer Gate-Leitung verbunden sind.
  • Die Gate-Ansteuerungsschaltung kann aus einem Dünnschichttransistor mit einer polykristallinen Halbleiterschicht, einem Dünnschichttransistor mit einer Oxid-Halbleiterschicht oder sowohl einem Dünnschichttransistor mit einer polykristallinen Halbleiterschicht als auch einem Dünnschichttransistor mit einer Oxid-Halbleiterschicht bestehen. Wenn in den im Nicht-Anzeige-Bereich NA und im Anzeige-Bereich AA angeordneten Dünnschichttransistor en dasselbe Halbleitermaterial verwendet wird, können die Dünnschichttransistor en gleichzeitig mit demselben Prozess gebildet werden.
  • Die Gate-Ansteuerungsschaltung kann ein Schieberegister und einen Pegelschieber enthalten.
  • In der Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Ansteuerungsschaltung als vom Gate-in-Panel-Typ (GIP) ausgeführt und direkt auf dem Substrat 101 angeordnet sein.
  • Die Gate-Ansteuerungseinheit 103 mit der Ansteuerungsschaltung versorgt die Mehrzahl der Gate-Leitungen sequentiell mit einem Scan-Signal, das eine Einschalt- oder eine Ausschaltspannung aufweist.
  • Die Anzeigevorrichtung 100 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ferner eine Datenansteuerungsschaltung enthalten. Wenn eine bestimmte Gate-Leitung durch die Gate-Ansteuerungseinheit 103, die die Ansteuerungsschaltung enthält, geöffnet wird, wandelt die Datenansteuerungsschaltung Bilddaten in eine analoge Ansteuerungsspannung um und liefert die analoge Ansteuerungsspannung an die Mehrzahl der Datenleitungen.
  • Die Mehrzahl der auf dem Substrat 101 angeordneten Gate-Leitungen GL kann eine Mehrzahl von Scan-Leitungen und eine Mehrzahl von Emissionssteuerleitungen enthalten. Die Mehrzahl der Scan-Leitungen und die Mehrzahl der Emissionssteuerleitungen sind Leitungen, die unterschiedliche Typen von Gate-Signalen (Scan-Signale und Emissionssteuersignale) an Gate-Knoten unterschiedlicher Transistortypen (Scan-Transistoren und Emissionssteuertransistoren) übertragen.
  • Die Gate-Ansteuerungseinheit 103 mit der Gate-Ansteuerungsschaltung kann eine Scan-Ansteuerungsschaltung enthalten, die Scan-Signale an eine Mehrzahl von Scan-Leitungen ausgibt, bei denen es sich um Gate-Leitungen GL der einen Art handelt, sowie eine Emissions-Ansteuerungsschaltung, die Emissions-Steuersignale an eine Mehrzahl von EmissionsSteuerleitungen ausgibt, bei denen es sich um Gate-Leitungen GL der anderen Art handelt.
  • Die Datenleitungen DL können so angeordnet sein, dass sie durch den Biegebereich BA verlaufen. Verschiedene Leitungen DL können so angeordnet sein, dass sie mit einem Pad PAD verbunden sind.
  • Der Biegebereich BA kann ein Bereich sein, in dem das Substrat 101 gebogen wird. Das Substrat 101 kann in einem anderen Bereich als dem Biegebereich BA in einem flachen Zustand gehalten werden.
  • 2 ist ein Schaltungsdiagramm eines Sub-Pixels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Als Beispiel wird ein Schaltungsdiagramm eines Pixels angegeben, in dem sieben Dünnschichttransistor en T1 bis T7 und ein einziger Speicherkondensator Cst vorgesehen sind. Einer der sieben Dünnschichttransistoren kann ein Ansteuerungs-Dünnschichttransistor sein, während die verbleibenden Dünnschichttransistoren Schalt-Dünnschichttransistoren zur internen Kompensation sein können.
  • Bei der folgenden Beschreibung der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird davon ausgegangen, dass ein Ansteuerungs-Dünnschichttransistor D-TFT eine Oxid-Halbleiterstruktur als aktive Schicht verwendet, und dass ein an den Ansteuerungs-Dünnschichttransistor D-TFT angrenzender T3 Dünnschichttransistor eine Oxid-Halbleiterstruktur als aktive Schicht verwendet. Ferner kann mindestens einer der verbleibenden Schalt-Dünnschichttransistoren für die interne Kompensation eine polykristalline Halbleiterstruktur als aktive Schicht verwenden. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf das in 2 veranschaulichte Beispiel beschränkt und gilt auch für interne Kompensationsschaltungen, die eine beliebige von verschiedenen Konfigurationen haben.
  • 3 ist eine Querschnittsansicht einer Konfiguration, die einen ersten Ansteuerungs-Dünnschichttransistor GT enthält, der im Nicht-Anzeige-Bereich NA, insbesondere in der Gate-Ansteuerungseinheit, eingerichtet ist und eine polykristalline Halbleiterstruktur als aktive Schicht verwendet, und die ferner einen einzigen Ansteuerungs-Dünnschichttransistor DT, einen einzigen Schalt-Dünnschichttransistor ST-1 und einen einzigen Speicherkondensator Cst enthält, die im Subpixel PX angeordnet sind.
  • Kurz beschrieben, enthält ein Sub-Pixel PX einen auf dem Substrat 101 angeordneten Pixelschaltungsteil 370 und einen Lichtemittierendes-Element-Teil 380, der elektrisch mit dem Pixelschaltungsteil 370 verbunden ist. Der Pixelschaltungsteil 370 und der Lichtemittierendes-Element-Teil 380 sind durch Planarisierungsschichten PLN1 und PLN2 elektrisch voneinander isoliert.
  • Hier bezieht sich der Pixelschaltungsteil 370 auf einen Array-Teil, der einen Ansteuerungs-Dünnschichttransistor DT, einen Schalt-Dünnschichttransistor ST-1 und einen Speicherkondensator Cst enthält, um ein Sub-Pixel PX anzusteuern. Ferner bezieht sich der Lichtemittierendes-Element-Teil 380 auf einen Array-Teil, der eine Anode, eine Kathode und eine lichtemittierende Schicht enthält, die zwischen der Anode und der Kathode angeordnet ist, um Licht zu emittieren.
  • Obwohl der Pixelschaltungsteil 370 in 3 beispielhaft mit einem einzigen Ansteuerungs-Dünnschichttransistor DT, einem einzigen Schalt-Dünnschichttransistor ST-1 und einem einzigen Speicherkondensator Cst veranschaulicht wird, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt.
  • Insbesondere verwenden in der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sowohl ein Ansteuerungs-Dünnschichttransistor DT als auch mindestens ein Schalt-Dünnschichttransistor ST-1 eine Struktur aus einem Oxid-Halbleiter als aktive Schicht. Ein Dünnschichttransistor, der ein Oxid-Halbleitermaterial als aktive Schicht verwendet, weist eine verbesserte Leckstromsperrwirkung auf und verursacht im Vergleich zu einem Dünnschichttransistor, der ein polykristallines Halbleitermaterial als aktive Schicht verwendet, relativ niedrige Herstellungskosten. Um den Stromverbrauch und die Herstellungskosten zu reduzieren, wird daher gemäß der vorliegenden Offenbarung ein Oxid-Halbleitermaterial verwendet, um nicht nur einen Ansteuerungs-Dünnschichttransistor, sondern auch mindestens einen Schalt-Dünnschichttransistor herzustellen.
  • Ein Oxid-Halbleiter kann aus einem Oxid eines Metalls wie Zink (Zn), Indium (In), Gallium (Ga), Zinn (Sn) oder Titan (Ti) oder einer Kombination aus einem Metall wie Zink (Zn), Indium (In), Gallium (Ga), Zinn (Sn) oder Titan (Ti) und einem Oxid davon bestehen. Genauer kann ein oxidischer Halbleiter Zinkoxid (ZnO), Zink-Zinn-Oxid (ZTO), Zink-Indium-Oxid (ZIO), Indiumoxid (InO), Titanoxid (TiO), Indium-Gallium-Zink-Oxid (IGZO) oder Indium-Zink-Zinn-Oxid (IZTO) enthalten.
  • In dem Teil der Pixelschaltung, der ein Sub-Pixel bildet, kann ein Oxid-Halbleitermaterial verwendet werden, um alle Dünnschichttransistoren zu bilden, oder es kann verwendet werden, um mindestens einen Schalt-Dünnschichttransistor zu bilden.
  • Es ist schwierig, die Zuverlässigkeit eines Dünnschichttransistor s zu gewährleisten, der ein Oxid-Halbleitermaterial verwendet, während ein Dünnschichttransistor, der ein polykristallines Halbleitermaterial verwendet, eine hohe Betriebsgeschwindigkeit und verbesserte Zuverlässigkeit aufweist. Daher wird die in 3 veranschaulichte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter der Annahme beschrieben, dass ein Oxid-Halbleitermaterial verwendet wird, um einen der Schalt-Dünnschichttransistoren und den Ansteuerungs-Dünnschichttransistor DT herzustellen, und ein polykristallines Halbleitermaterial verwendet wird, um die Dünnschichttransistoren herzustellen, die die Gate-Ansteuerungseinheit bilden. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf die in 3 veranschaulichte Ausführungsform beschränkt. So kann ein Oxid-Halbleitermaterial verwendet werden, um alle Ansteuerungs-Dünnschichttransistoren des Sub-Pixels herzustellen, oder es kann ein polykristallines Halbleitermaterial verwendet werden, um alle Ansteuerungs-Dünnschichttransistoren der Gate-Ansteuerungseinheit herzustellen. Alternativ können Dünnschichttransistoren, die ein Oxid-Halbleitermaterial verwenden, und Dünnschichttransistoren, die ein polykristallines Halbleitermaterial verwenden, kombiniert werden, um die Gate-Ansteuerungseinheit zu bilden.
  • Ein Substrat 101 kann als Mehrschichtsubstrat eingerichtet werden, bei dem ein organischer Film und ein anorganischer Film abwechselnd aufeinander geschichtet werden. Zum Beispiel kann das Substrat 101 beispielsweise durch abwechselndes Aufeinanderschichten eines organischen Films wie Polyimid und eines anorganischen Films wie Siliziumoxid (SiO2) gebildet werden.
  • Eine untere Pufferschicht 301 wird auf dem Substrat 101 gebildet. Die untere Pufferschicht 301 dient dazu, das Eindringen von Feuchtigkeit o. ä. von außen zu verhindern. Die untere Pufferschicht 301 kann durch Stapeln von Siliziumoxidfilmen (SiO2) in mehreren Schichten gebildet werden.
  • Eine zweite Pufferschicht (nicht dargestellt) kann auf der unteren Pufferschicht 301 gebildet werden, um die im Pixelschaltungsteil 370 angeordneten Elemente besser vor Feuchtigkeit zu schützen.
  • Ein erster Dünnschichttransistor GT wird auf dem Substrat 101 im Nicht-Anzeige-Bereich NA gebildet. Der erste Dünnschichttransistor kann eine polykristalline Halbleiterstruktur als aktive Schicht verwenden. Der erste Dünnschichttransistor GT enthält eine erste polykristalline Halbleiterstruktur 303, die einen Kanal enthält, durch den sich Elektronen oder Löcher bewegen, eine erste Gate-Elektrode 306, eine erste Source-Elektrode 317S und eine erste Drain-Elektrode 317D.
  • Die erste polykristalline Halbleiterstruktur 303 ist aus einem polykristallinen Halbleitermaterial gebildet. Die erste polykristalline Halbleiterstruktur 303 enthält einen ersten Kanalbereich 303C, der in ihrer Mitte angeordnet ist, und ferner einen ersten Source-Bereich 303S und einen ersten Drain-Bereich 303D, die mit dem dazwischen liegenden ersten Kanalbereich 303C angeordnet sind.
  • Der erste Source-Bereich 303S und der erste Drain-Bereich 303D sind leitende Bereiche, die durch Dotierung einer intrinsischen polykristallinen Halbleiterstruktur mit einer vorbestimmten Konzentration von Verunreinigungsionen der Gruppe V oder der Gruppe III, wie Phosphor (P) oder Bor (B), erhalten werden.
  • Der erste Kanalbereich 303C erhält den intrinsischen Zustand des polykristallinen Halbleitermaterials aufrecht und bietet einen Weg, auf dem sich Elektronen oder Löcher bewegen.
  • Der erste Dünnschichttransistor GT enthält eine erste Gate-Elektrode 306, die den ersten Kanalbereich 303C der ersten polykristallinen Halbleiterstruktur 303 überlappt. Eine erste Gate-Isolierschicht 302 befindet sich zwischen der ersten Gate-Elektrode 306 und der ersten polykristallinen Halbleiterstruktur 303.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist der erste Dünnschichttransistor GT vom Top-Gate-Typ, bei dem die erste Gate-Elektrode 306 über der ersten polykristallinen Halbleiterstruktur 303 angeordnet ist. Dementsprechend können eine erste Speicherkondensator-Elektrode 305 und eine zweite lichtblockierende Struktur 304, die aus einem ersten Gate-Elektrodenmaterial gebildet werden, durch einen einzigen Maskierungsprozess gebildet werden, wodurch die Anzahl der Maskierungsprozesse reduziert wird.
  • Die erste Gate-Elektrode 306 ist aus einem metallischen Material gefertigt. Beispielsweise kann die erste Gate-Elektrode 306 die Form einer einzigen Schicht oder mehrerer Schichten aus Molybdän (Mo), Aluminium (Al), Chrom (Cr), Gold (Au), Titan (Ti), Nickel (Ni), Neodym (Nd), Kupfer (Cu) oder einer Legierung davon haben. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Auf die erste Gate-Elektrode 306 wird eine erste Isolierzwischenschicht 307 aufgebracht. Die erste Isolierzwischenschicht 307 kann aus Siliziumnitrid (SiNx) gebildet sein. Insbesondere kann die erste Isolierzwischenschicht 307, die aus Siliziumnitrid (SiNx) gebildet ist, Wasserstoffpartikel enthalten. Wenn nach der Bildung des ersten Kanalbereichs 303 und dem Aufbringen der ersten Isolierzwischenschicht 307 darauf ein Wärmebehandlungsprozess durchgeführt wird, dringen die in der ersten Isolierzwischenschicht 307 enthaltenen Wasserstoffpartikel in den ersten Source-Bereich 303S und den ersten Drain-Bereich 303D ein und tragen so zur Verbesserung der Leitfähigkeit des polykristallinen Halbleitermaterials und zu dessen Stabilisierung bei. Dies kann als Hydrierungsprozess bezeichnet werden.
  • Der erste Dünnschichttransistor GT kann ferner eine obere Pufferschicht 310, eine zweite Gate-Isolierschicht 313, eine dritte Gate-Isolierschicht 316 und eine zweite Isolierzwischenschicht 320 enthalten, die nacheinander auf der ersten Isolierzwischenschicht 307 gebildet werden. Die erste Source-Elektrode 317S und die erste Drain-Elektrode 317D können auf der zweiten Isolierzwischenschicht 320 gebildet werden und mit dem ersten Source-Bereich 303S bzw. dem ersten Drain-Bereich 303D verbunden sein.
  • Die obere Pufferschicht 310 isoliert die erste polykristalline Halbleiterstruktur 303 von einer ersten Oxid-Halbleiterstruktur 311 des Ansteuerungs-Dünnschichttransistors DT, die aus einem Oxid-Halbleitermaterial gebildet ist, und einer zweiten Oxid-Halbleiterstruktur 312 des ersten Schalt-Dünnschichttransistors ST-1, die aus einem Oxid-Halbleitermaterial gebildet ist. Außerdem bildet die obere Pufferschicht 310 eine Basis, auf der die erste Oxid-Halbleiterstruktur 311 und die zweite Oxid-Halbleiterstruktur 312 gebildet werden.
  • Die zweite Isolierzwischenschicht 320 ist eine Isolierzwischenschicht, die eine zweite Gate-Elektrode 314 des Ansteuerungs-Dünnschichttransistors DT und eine dritte Gate-Elektrode 315 des ersten Schalt-Dünnschichttransistors ST-1 bedeckt. Da die zweite Isolierzwischenschicht 320 auf der ersten Oxid-Halbleiter-Struktur 311 und der zweiten Oxid-Halbleiter-Struktur 312, die aus einem Oxid-Halbleitermaterial bestehen, gebildet ist, kann die zweite Isolierzwischenschicht 320 als anorganischer Film eingerichtet werden, der keine Wasserstoffpartikel enthält.
  • Jede der ersten Source-Elektrode 317S und der ersten Drain-Elektrode 317D kann die Form einer einzigen Schicht oder mehrerer Schichten aus Molybdän (Mo), Aluminium (Al), Chrom (Cr), Gold (Au), Titan (Ti), Nickel (Ni), Neodym (Nd), Kupfer (Cu) oder einer Legierung davon haben. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Der Ansteuerungs-Dünnschichttransistor DT ist auf der oberen Pufferschicht 310 gebildet.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält der Ansteuerungs-Dünnschichttransistor DT die erste Oxid-Halbleiterstruktur 311.
  • In einem herkömmlichen Ansteuerungs-Dünnschichttransistor wird als aktive Schicht eine polykristalline Halbleiterstruktur verwendet, die unter dem Aspekt des Hochgeschwindigkeitsbetriebs vorteilhaft ist. Der herkömmliche Ansteuerungs-Dünnschichttransistor, der die polykristalline Halbleiterstruktur enthält, hat jedoch das Problem, dass in einem ausgeschalteten Zustand ein Leckstrom erzeugt wird und somit eine große Menge an Energie verbraucht wird. Daher wird in der vorliegenden Offenbarung ein Ansteuerungs-Dünnschichttransistor DT vorgeschlagen, der als aktive Schicht eine Oxid-Halbleiterstruktur verwendet, die unter dem Aspekt der Vermeidung oder Verringerung der Erzeugung von Leckstrom vorteilhaft ist.
  • Im Falle eines Dünnschichttransistor s, der eine Oxid-Halbleiterstruktur als aktive Schicht verwendet, ist der Wert der Stromschwankung in Bezug auf einen Einheits-Spannungsschwankungswert aufgrund der Charakteristik eines Oxid-Halbleitermaterials jedoch groß, so dass Defekte häufig in einem Bereich mit niedrigen Graustufenwerten auftreten, in dem eine präzise Stromsteuerung erforderlich ist. Daher stellt die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Ansteuerungs-Dünnschichttransistor bereit, bei dem die Schwankung des Stromwerts in einer aktiven Schicht relativ unempfindlich gegenüber der Schwankung des Werts der an eine Gate-Elektrode angelegten Spannung ist.
  • Bezug nehmend auf 3, enthält der Ansteuerungs-Dünnschichttransistor DT eine erste Oxid-Halbleiterstruktur 311, die auf der oberen Pufferschicht 310 gebildet ist, eine zweite Gate-Isolierschicht 313, die die erste Oxid-Halbleiterstruktur 311 bedeckt, eine dritte Gate-Isolierschicht 316, die auf der zweiten Gate-Isolierschicht 313 angeordnet ist, eine zweite Gate-Elektrode 314, die auf der dritten Gate-Isolierschicht 316 gebildet ist, so dass sie die erste Oxid-Halbleiterstruktur 311 überlappt, und eine zweite Isolierzwischenschicht 320, die die zweite Gate-Elektrode 314 bedeckt, und ferner eine zweite Source-Elektrode 319S und eine zweite Drain-Elektrode 319D, die auf der zweiten Isolierzwischenschicht 320 angeordnet sind.
  • Darüber hinaus enthält der Ansteuerungs-Dünnschichttransistor DT eine erste lichtblockierende Struktur 308, die in die obere Pufferschicht 310 eingefügt ist, so dass sie die erste Oxidhalbleiterstruktur 311 überlappt.
  • Im Wesentlichen wird die erste lichtblockierende Struktur 308 in die obere Pufferschicht 310 eingefügt. In der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist eine Mehrzahl von Sub-Obere-Pufferschichten vorgesehen. Das heißt, dass in der oberen Pufferschicht 310 eine erste Sub-Obere-Pufferschicht 310a, eine zweite Sub-Obere-Pufferschicht 310b und eine dritte Sub-Obere-Pufferschicht 310c nacheinander gestapelt sein können. Die erste lichtblockierende Struktur 308 wird auf der ersten Sub-Obere-Pufferschicht 310a gebildet, die auf der ersten Isolierzwischenschicht 307 angeordnet ist. Darüber hinaus bedeckt die zweite Sub-Obere-Pufferschicht 310b vollständig die Oberseite der ersten lichtblockierenden Struktur 308, und die dritte Sub-Obere-Pufferschicht 310c ist auf der zweiten Sub-Obere-Pufferschicht 310b gebildet.
  • Die erste Sub-Obere-Pufferschicht 310a und die dritte Sub-Obere-Pufferschicht 310c können aus Siliziumoxid (SiO2) gebildet sein.
  • Die erste Sub-Obere-Pufferschicht 310a und die dritte Sub-Obere-Pufferschicht 310c bestehen aus Siliziumoxid (SiO2), das keine Wasserstoffpartikel enthält, wodurch die Oxid-Halbleiterstruktur geschützt wird, deren Zuverlässigkeit durch das Eindringen von Wasserstoffpartikeln während eines Wärmebehandlungsprozesses beeinträchtigt werden kann.
  • Die zweite Sub-Obere-Pufferschicht 310b kann aus Siliziumnitrid (SiNx) bestehen, das eine ausgezeichnete Fähigkeit zum Einfangen von Wasserstoffpartikeln besitzt. Die zweite Sub-Obere-Pufferschicht 310b kann auf einem Teil der ersten Sub-Obere-Pufferschicht 310a gebildet werden, so dass sie sowohl die obere als auch die seitliche Oberfläche der ersten lichtblockierenden Struktur 308 bedeckt, um so die erste lichtblockierende Struktur 308 vollständig zu versiegeln. Alternativ dazu kann die zweite Sub-Obere-Pufferschicht 310b auf der gesamten Oberfläche der ersten Sub-Obere-Pufferschicht 310a gebildet werden, auf der die erste lichtblockierende Struktur 308 gebildet ist. Siliziumnitrid (SiNx) hat eine bessere Fähigkeit, Wasserstoffpartikel einzufangen als Siliziumoxid (SiO2). Das heißt, wenn ein Hydrierungsprozess zum Einbringen von Wasserstoffteilchen in die erste polykristalline Halbleiterstruktur 303 des ersten Dünnschichttransistors GT durchgeführt wird, fängt die zweite Sub-Obere-Pufferschicht 310b, die Siliziumnitrid enthält, Wasserstoffteilchen ein, die in der ersten Isolierzwischenschicht 307 erzeugt werden, und schützt dadurch die darauf gebildeten Oxid-Halbleiterstrukturen vor den Wasserstoffteilchen. Wenn Wasserstoffpartikel in die Oxid-Halbleiter-Struktur eindringen, tritt das Problem auf, dass die Oxid-Halbleiter je nach ihrer Entstehungsposition unterschiedliche Schwellenspannungen oder unterschiedliche Kanalleitfähigkeiten aufweisen. Insbesondere ist es wichtig, die Zuverlässigkeit des Ansteuerungs-Dünnschichttransistors sicherzustellen, da der Ansteuerungs-Dünnschichttransistor direkt zum Betrieb des lichtemittierenden Elements beiträgt.
  • Da die zweite Sub-Obere-Pufferschicht 310b, die die erste lichtblockierende Struktur 308 bedeckt, über einem Teil oder der gesamten ersten Sub-Obere-Pufferschicht 310a gebildet wird, ist es bei der vorliegenden Offenbarung möglich, eine Verschlechterung der Zuverlässigkeit des Ansteuerungs-Dünnschichttransistors DT aufgrund von Wasserstoffpartikeln zu verhindern oder zu verringern.
  • Darüber hinaus kann in der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die erste lichtblockierende Struktur 308 als Metallschicht gebildet werden, die ein Titan (Ti)-Material enthält, das eine ausgezeichnete Fähigkeit zum Einfangen von Wasserstoffteilchen besitzt. Die Metallschicht kann zum Beispiel eine einzige Schicht aus Titan, mehrere Schichten aus Molybdän (Mo) und Titan (Ti) oder eine Legierung aus Molybdän (Mo) und Titan (Ti) sein. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und jede andere Metallschicht, die Titan (Ti) enthält, kann verwendet werden.
  • Titan (Ti) fängt Wasserstoffpartikel ein, die in die obere Pufferschicht 310 diffundieren, um zu verhindern oder zu verringern, dass die Wasserstoffpartikel die erste Oxid-Halbleiterstruktur 311 erreichen. Daher ist in dem Ansteuerungs-Dünnschichttransistor DT gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die erste lichtblockierende Struktur 308 als eine Schicht aus Metall, wie z. B. Titan, gebildet, die die Fähigkeit hat, Wasserstoffpartikel einzufangen, und ist mit einer Siliziumnitrid (SiNx)-Schicht bedeckt, die die Fähigkeit hat, Wasserstoffpartikel einzufangen, so dass es möglich ist, das Problem zu lindern, bei dem die Zuverlässigkeit der Oxid-Halbleiterstruktur durch Wasserstoffpartikel verschlechtert wird.
  • Die zweite Sub-Obere-Pufferschicht 310b, die Siliziumnitrid (SiNx) enthält, wird im Gegensatz zur ersten Sub-Obere-Pufferschicht 310a nicht auf der gesamten Oberfläche des Anzeigebereichs abgeschieden und kann nur auf einem Teil der oberen Oberfläche der ersten Sub-Obere-Pufferschicht 310a abgeschieden werden, um selektiv nur die erste lichtblockierende Struktur 308 abzudecken. Diese Konfiguration ist in 4A veranschaulicht.
  • Die zweite Sub-Obere-Pufferschicht 310b ist aus einem Material gebildet, das sich von dem der ersten Sub-Obere-Pufferschicht 310a unterscheidet. Das heißt, die zweite Sub-Obere-Pufferschicht 310b ist als ein Film aus Siliziumnitrid (SiNx) gebildet. Wenn die zweite Sub-Obere-Pufferschicht 310b auf die gesamte Oberfläche des Anzeigebereichs aufgebracht wird, kann es daher zu einem Abheben des Films kommen. Um dieses Problem zu lösen, kann die zweite Sub-Obere-Pufferschicht 310b selektiv nur auf einem notwendigen Teil gebildet werden, d. h. nur an einer Stelle, an der die erste lichtblockierende Struktur 308 gebildet wird.
  • Die erste lichtblockierende Struktur 308 und die zweite Sub-Obere-Pufferschicht 310b sind vorzugsweise vertikal unterhalb der ersten Oxid-Halbleiterstruktur 311 gebildet, so dass sie die erste Oxid-Halbleiterstruktur 311 unter dem Aspekt ihrer Funktionalität überlappen. Ferner kann die erste lichtblockierende Struktur 308 so gebildet werden, dass sie größer ist als die erste Oxid-Halbleiter-Struktur 310, so dass sie die erste Oxid-Halbleiter-Struktur 310 vollständig überlappt.
  • Indes kann die zweite Source-Elektrode 319S des Ansteuerungs-Dünnschichttransistors DT elektrisch mit der ersten lichtblockierenden Struktur 308 verbunden werden.
  • Wenn die erste lichtblockierende Struktur 308 in die obere Pufferschicht 310 eingefügt wird und die zweite Source-Elektrode 319S elektrisch mit der ersten lichtblockierenden Struktur 308 verbunden ist, kann, wie oben beschrieben, der folgende zusätzliche Effekt erzielt werden.
  • Dies wird unter Bezugnahme auf die 4A und 4B beschrieben.
  • 4A ist eine Querschnittsansicht des Ansteuerungs-Dünnschichttransistors, der zu den in 3 gezeigten Komponenten gehört. 4B ist ein Schaltungsdiagramm, das die Beziehung zwischen der im Ansteuerungs-Dünnschichttransistor erzeugten parasitären Kapazität und der an ihn angelegten Spannung zeigt.
  • Bezug nehmend auf 4A wird, da der zweite Source-Bereich 311S und der zweite Drain-Bereich 311D mit Verunreinigungen dotiert sind, eine parasitäre Kapazität Cact innerhalb der ersten Oxid-Halbleiterstruktur 311, eine parasitäre Kapazität Cgi zwischen der zweiten Gate-Elektrode 314 und der ersten Oxid-Halbleiterstruktur 311 und eine parasitäre Kapazität Cbuf zwischen der ersten lichtblockierenden Struktur 308, die elektrisch mit der zweiten Source-Elektrode 319S verbunden ist, und der ersten Oxid-Halbleiterstruktur 311 erzeugt.
  • Die erste Oxid-Halbleiterstruktur 311 und die erste lichtblockierende Struktur 308 sind über die zweite Source-Elektrode 319S elektrisch miteinander verbunden, und somit sind die parasitäre Kapazität Cact und die parasitäre Kapazität Cbuf parallel zueinander geschaltet, und die parasitäre Kapazität Cact und die parasitäre Kapazität Cgi sind in Reihe zueinander geschaltet. Wenn außerdem eine Gate-Spannung von Vgat an die zweite Gate-Elektrode 314 angelegt wird, erfüllt die effektive Spannung Veff , die tatsächlich an die erste Oxid-Halbleiterstruktur 311 angelegt wird, die folgende Gleichung 1, wobei Δ die Variation der entsprechenden Spannung Veff oder Vgat angibt.
    [Gleichung 1]
    Δ V e f f = C g i / ( C g i + C a c t + C b u f ) × Δ V g a t
    Figure DE102022122024A1_0001
  • Dementsprechend ist die an den Kanal der ersten Oxid-Halbleiterstruktur 311 angelegte effektive Spannung umgekehrt proportional zur parasitären Kapazität Cbuf, so dass die an die erste Oxid-Halbleiterstruktur 311 angelegte effektive Spannung durch Einstellen der parasitären Kapazität Cbuf eingestellt werden kann.
  • Das heißt, wenn die erste lichtblockierende Struktur 308 in der Nähe der ersten Oxid-Halbleiterstruktur 311 angeordnet ist, um die parasitäre Kapazität Cbuf zu erhöhen, kann der tatsächliche Wert des Stroms, der durch die erste Oxid-Halbleiterstruktur 311 fließt, verringert werden.
  • Die Verringerung des Effektivwerts des durch die erste Oxid-Halbleiterstruktur 311 fließenden Stroms bedeutet, dass der Bereich, in dem der Ansteuerungs-Dünnschichttransistor DT mit der tatsächlich an der zweiten Gate-Elektrode 314 angelegten Spannung Vgat gesteuert werden kann, erweitert wird.
  • Daher ist in der in 3 veranschaulichten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die erste lichtblockierende Struktur 308 relativ nahe an der ersten Oxid-Halbleiterstruktur 311 angeordnet, wodurch der Bereich der Graustufenwerte, innerhalb dessen der Ansteuerungs-Dünnschichttransistor DT eine Steuerung durchführen kann, erweitert wird. Infolgedessen kann das lichtemittierende Element auch bei niedrigen Graustufenwerten präzise gesteuert werden, wodurch das Problem der ungleichmäßigen Leuchtkraft, die häufig bei niedrigen Graustufenwerten auftritt, gelöst werden kann. So kann in der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die parasitäre Kapazität Cbuf im Vergleich zur parasitären Kapazität Cgi deutlich erhöht werden, so dass der Steuerbereich des Ansteuerungs-Dünnschichttransistors DT bei niedrigen Graustufenwerten verbessert und der s-Faktor-Wert des Ansteuerungs-Dünnschichttransistors DT erhöht werden kann. In der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die parasitäre Kapazität Cbuf beispielsweise größer sein als die parasitäre Kapazität Cgi.
  • Der erste Schalt-Dünnschichttransistor ST-1 enthält eine zweite Oxid-Halbleiterstruktur 312, die auf der zweiten Gate-Isolierschicht 313 gebildet ist, eine dritte Gate-Isolierschicht 316, die die zweite Oxid-Halbleiterstruktur 312 bedeckt, eine dritte Gate-Elektrode 315, die auf der dritten Gate-Isolierschicht 316 gebildet ist, und eine zweite Isolierzwischenschicht 320, die die dritte Gate-Elektrode 315 bedeckt, und enthält ferner eine dritte Source-Elektrode 318S und eine dritte Drain-Elektrode 318D, die auf der zweiten Isolierzwischenschicht 320 gebildet sind.
  • Der erste Schalt-Dünnschichttransistor ST-1 kann ferner eine zweite lichtblockierende Struktur 304 enthalten, die unterhalb der zweiten Oxid-Halbleiterstruktur 312 angeordnet ist, so dass sie diese überlappt. Insbesondere kann die zweite lichtblockierende Struktur 304 aus dem gleichen Material wie die erste Gate-Elektrode 306 bestehen und auf der Oberseite der ersten Gate-Isolierschicht 302 gebildet sein. Die zweite lichtblockierende Struktur 304 muss nicht unbedingt ein wesentlicher Bestandteil sein. Das heißt, in einigen Fällen kann die zweite lichtblockierende Struktur 304 bei dem ersten Schalt-Dünnschichttransistor ST-1 weggelassen werden.
  • Alternativ kann die zweite lichtblockierende Struktur 304 auf der gleichen Schicht und aus dem gleichen Material wie eine zweite Speicherkondensator-Elektrode 309 gebildet werden, anstatt auf der gleichen Schicht und aus dem gleichen Material wie die erste Gate-Elektrode 306 gebildet zu werden. Das heißt, wenn ein Sub-Pixel SPX mit einer Mehrzahl von Schalt-Dünnschichttransistoren versehen ist, kann die Mehrzahl von Schalt-Dünnschichttransistoren jeweils mit zweiten lichtblockierenden Strukturen 304 in unterschiedlichen Schichten versehen werden, was die Gestaltungsfreiheit erhöht.
  • Obwohl die zweite lichtblockierende Struktur 304 in 3 so veranschaulicht ist, dass sie nicht elektrisch mit der dritten Gate-Elektrode 315 verbunden ist, kann die zweite lichtblockierende Struktur 304 elektrisch mit der dritten Gate-Elektrode 315 verbunden sein, um ein duales Gate zu bilden. Da der erste Schalt-Dünnschichttransistor ST-1 eine Dual-Gate-Struktur aufweist, kann es möglich sein, den durch den dritten Kanalbereich 312C fließenden Stromfluss genauer zu steuern, die Gesamtgröße der Anzeigevorrichtung zu verringern und eine hochauflösende Anzeigevorrichtung zu realisieren.
  • Die zweite Oxid-Halbleiterstruktur 312 besteht aus einem Oxid-Halbleitermaterial und enthält einen dritten Kanalbereich 312C, der den intrinsischen Zustand des Oxid-Halbleitermaterials beibehält und nicht mit Verunreinigungen dotiert ist, sowie einen dritten Source-Bereich 312S und einen dritten Drain-Bereich 312D, die mit Verunreinigungen dotiert sind, so dass sie leitfähig sind.
  • Ähnlich wie die erste Source-Elektrode 317S und die erste Drain-Elektrode 317D können auch die dritte Source-Elektrode 318S und die dritte Drain-Elektrode 318D die Form einer einzigen Schicht oder mehrerer Schichten aus Molybdän (Mo), Aluminium (Al), Chrom (Cr), Gold (Au), Titan (Ti), Nickel (Ni), Neodym (Nd), Kupfer (Cu) oder einer Legierung davon haben.
  • Die dritte Source-Elektrode 318S und die dritte Drain-Elektrode 318D werden auf der zweiten Isolierzwischenschicht 320 gleichzeitig mit der ersten Source-Elektrode 317S und der ersten Drain-Elektrode 317D und aus dem gleichen Material wie diese gebildet, wodurch die Anzahl der Maskierungsprozesse reduziert werden kann.
  • Bezug nehmend auf 3 enthält der Pixelschaltungsteil 370 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ferner den Speicherkondensator Cst.
  • Der Speicherkondensator Cst speichert eine über die Datenleitungen angelegte Datenspannung für eine bestimmte Periode und liefert dann die Datenspannung an das lichtemittierende Element.
  • Der Speicherkondensator Cst enthält zwei einander entsprechende Elektroden und ein dazwischen angeordnetes Dielektrikum. Der Speicherkondensator Cst enthält eine erste Speicherkondensatorelektrode 305, die aus demselben Material wie die erste Gate-Elektrode 306 besteht und auf derselben Schicht angeordnet ist, und eine zweite Speicherkondensatorelektrode 309, die aus demselben Material wie die erste lichtblockierende Struktur 308 besteht und auf derselben Schicht angeordnet ist.
  • Die erste Isolierzwischenschicht 307 befindet sich zwischen der ersten Speicherkondensator-Elektrode 305 und der zweiten Speicherkondensator-Elektrode 309.
  • Die zweite Speicherkondensator-Elektrode 309 des Speicherkondensators Cst kann mit der zweiten Source-Elektrode 319S elektrisch verbunden sein.
  • Als nächstes wird eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung Bezug nehmend auf 5 beschrieben. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ist im Wesentlichen die gleiche wie die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform. In der zweiten Ausführungsform kann jedoch die erste lichtblockierende Struktur 308 auf derselben Schicht wie die zweite Speicherkondensator-Elektrode 309 angeordnet sein, so dass die zweite Speicherkondensator-Elektrode 309 und die erste lichtblockierende Struktur 308 mit einer einzigen Maske gebildet werden können.
  • Die obere Pufferschicht 310 kann auch nur aus der zweiten Sub-Obere-Pufferschicht 310b und der dritten Sub-Obere-Pufferschicht 310c bestehen, die in der ersten Ausführungsform verwendet werden. Die erste lichtblockierende Struktur 308 kann auf der ersten Isolierzwischenschicht 307 angeordnet sein.
  • Als nächstes wird die dritte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 6 beschrieben. In der dritten Ausführungsform, die eine Modifikation der ersten Ausführungsform ist, kann ein zweiter Schalt-Dünnschichttransistor ST-2, der eine dritte Oxid-Halbleiterstruktur 342 enthält, im Nicht-Anzeige-Bereich angeordnet sein.
  • Das heißt, die Gate-Ansteuerungseinheit kann eine Schaltung bilden, indem sie den ersten Ansteuerungs-Dünnschichttransistor GT, der die Struktur des polykristallinen Halbleiters enthält, und den zweiten Schalt-Dünnschichttransistor ST-2 kombiniert. In einigen Fällen kann ein Paar, das den polykristallinen Halbleiter und den Oxid-Halbleiter enthält, einen CMOX bilden.
  • Ein „CMOX“ ähnelt einem CMOS, der mit einem n-Typ-Dünnschichttransistor und einem p-Typ-Dünnschichttransistor in einem Paar ausgestattet ist, mit der Ausnahme, dass einer der Dünnschichttransistoren durch einen Oxid-Halbleiter ersetzt ist.
  • Die Informationen und die Struktur der Schichten, aus denen der zweite Schalt-Dünnschichttransistor ST-2 besteht, können dieselben sein wie die des ersten Schalt-Dünnschichttransistors ST-1.
  • Das heißt, der zweite Schalt-Dünnschichttransistor ST-2 enthält eine dritte Oxid-Halbleiterstruktur 342, die auf der zweiten Gate-Isolierschicht 313 gebildet ist, eine dritte Gate-Isolierschicht 316, die die dritte Oxid-Halbleiterstruktur 342 bedeckt, eine vierte Gate-Elektrode 345, die auf der dritten Gate-Isolierschicht 316 gebildet ist, und eine zweite Isolierzwischenschicht 320, die die vierte Gate-Elektrode 345 bedeckt, und enthält ferner eine vierte Source-Elektrode 348S und eine vierte Drain-Elektrode 348D, die auf der zweiten Isolierzwischenschicht 320 gebildet sind.
  • Der zweite Schalt-Dünnschichttransistor ST-2 kann ferner eine dritte lichtblockierende Struktur 341 enthalten, die unterhalb der dritten Oxid-Halbleiterstruktur 342 angeordnet ist, so dass sie diese überlappt. Insbesondere kann die dritte lichtblockierende Struktur 341 aus dem gleichen Material wie die erste Gate-Elektrode 306 bestehen und auf der Oberseite der ersten Gate-Isolierschicht 302 gebildet sein. Die dritte lichtblockierende Struktur 341 muss nicht unbedingt ein wesentlicher Bestandteil sein. Das heißt, in einigen Fällen kann die dritte lichtblockierende Struktur 341 bei dem zweiten Schalt-Dünnschichttransistor ST-2 weggelassen werden.
  • Obwohl die dritte lichtblockierende Struktur 341 in 6 so veranschaulicht ist, dass sie nicht elektrisch mit der vierten Gate-Elektrode 345 verbunden ist, kann die dritte lichtblockierende Struktur 341 elektrisch mit der vierten Gate-Elektrode 345 verbunden sein, um ein duales Gate zu bilden. Da der zweite Schalt-Dünnschichttransistor ST-2 eine Dual-Gate-Struktur aufweist, kann es möglich sein, den durch den vierten Kanalbereich 342C fließenden Stromfluss genauer zu steuern, die Gesamtgröße der Anzeigevorrichtung zu verringern und eine hochauflösende Anzeigevorrichtung zu realisieren.
  • Die dritte Oxid-Halbleiterstruktur 342 besteht aus einem Oxid-Halbleitermaterial und enthält einen vierten Kanalbereich 342C, der den intrinsischen Zustand des Oxid-Halbleitermaterials beibehält und nicht mit Verunreinigungen dotiert ist, sowie einen vierten Source-Bereich 342S und einen vierten Drain-Bereich 342D, die mit Verunreinigungen dotiert sind, so dass sie leitfähig sind.
  • Ähnlich wie die erste Source-Elektrode 317S und die erste Drain-Elektrode 317D können auch die vierte Source-Elektrode 348S und die vierte Drain-Elektrode 348D die Form einer einzigen Schicht oder mehrerer Schichten aus Molybdän (Mo), Aluminium (Al), Chrom (Cr), Gold (Au), Titan (Ti), Nickel (Ni), Neodym (Nd), Kupfer (Cu) oder einer Legierung davon haben.
  • Die vierte Source-Elektrode 348S und die vierte Drain-Elektrode 348D werden auf der zweiten Isolierzwischenschicht 320 gleichzeitig mit der ersten Source-Elektrode 317S und der ersten Drain-Elektrode 317D und aus dem gleichen Material wie diese gebildet, wodurch die Anzahl der Maskierungsprozesse reduziert werden kann.
  • Indes kann, Bezug nehmend auf 7, in einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die zweite Gate-Elektrode 314 die Form von mehreren Schichten annehmen, die Titan (Ti) enthalten.
  • Das heißt, Bezug nehmend auf 5, kann die zweite Gate-Elektrode 314 die Form mehrerer Schichten annehmen, die eine zweite untere Gate-Elektrode 314a mit Titan (Ti) und eine zweite obere Gate-Elektrode 314b enthalten, die aus einem anderen Metall als Titan, beispielsweise Molybdän (Mo), gebildet ist.
  • Wenn die zweite Gate-Elektrode 314 die Form mehrerer Metallschichten mit Titan enthält, blockiert die Metallschicht mit Titan Wasserstoffpartikel, die sich von oberhalb des Ansteuerungs-Dünnschichttransistors DT nach unten bewegen könnten, und schützt so die erste Oxid-Halbleiterstruktur 311.
  • Die Konfiguration des Pixelschaltungsteils 370, der das Einheitspixel gemäß der vorliegenden Offenbarung einrichtet, wurde oben beschrieben. Da der Pixelschaltungsteil 370 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine Mehrzahl von Dünnschichttransistoren mit unterschiedlichen Arten von Halbleitermaterialien enthält, kann eine große Anzahl von Schichten gebildet werden, und es kann eine große Anzahl von Masken verwendet werden. Um die Anzahl der verwendeten Masken zu minimieren, ist die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung daher so eingerichtet, dass eine Mehrzahl von Schichten gleichzeitig gebildet wird.
  • Das heißt, dass die erste Gate-Elektrode 306, die den ersten Dünnschichttransistor GT bildet, die zweite lichtblockierende Struktur 304, die den ersten Schalt-Dünnschichttransistor ST-1 bildet, und die erste Speicherkondensator-Elektrode 305, die den Speicherkondensator Cst bildet, aus demselben Material und auf derselben Schicht gebildet sein können. Ferner können die zweite Speicherkondensator-Elektrode 309, die den Speicherkondensator Cst bildet, und die erste lichtblockierende Struktur 308, die den Ansteuerungs-Dünnschichttransistor DT bildet, aus demselben Material und auf derselben Schicht gebildet sein. Ferner können die zweite Gate-Elektrode 314, die den Ansteuerungs-Dünnschichttransistor DT bildet, und die dritte Gate-Elektrode 315, die den ersten Schalt-Dünnschichttransistor ST-1 bildet, aus demselben Material und auf derselben Schicht gebildet sein.
  • Ferner können die erste Source-Elektrode 317S und die erste Drain-Elektrode 317D, die den ersten Dünnschichttransistor GT bilden, die zweite Source-Elektrode 319S und die zweite Drain-Elektrode 319D, die den Ansteuerungs-Dünnschichttransistor DT bilden, und die dritte Source-Elektrode 318S und die dritte Drain-Elektrode 318D, die den ersten Ansteuerungs-Dünnschichttransistor ST-1 bilden, aus demselben Material und auf derselben Schicht gebildet sein.
  • Indes können die Gate-Elektroden 314 und 315 des Ansteuerungs-Dünnschichttransistors DT und des ersten Schalt-Dünnschichttransistors ST-1 als Maske dienen, wenn die erste Oxid-Halbleiterstruktur 311 und die zweite Oxid-Halbleiterstruktur 312 mit Verunreinigungen dotiert werden. In diesem Fall sind der Abstand zwischen der ersten Oxid-Halbleiter-Struktur 311 und der zweiten Gate-Elektrode 314 und der Abstand zwischen der zweiten Oxid-Halbleiter-Struktur 312 und der dritten Gate-Elektrode 315 unterschiedlich voneinander, so dass die erste Oxid-Halbleiter-Struktur 311 und die zweite Oxid-Halbleiter-Struktur 312, wenn sie unter den gleichen Bedingungen dotiert werden, unterschiedlich stark dotiert sind. Das heißt, die erste Oxid-Halbleiterstruktur 311, die den Ansteuerungs-Dünnschichttransistor DT bildet, ist mit einer geringeren Menge an Verunreinigungen dotiert, was dazu beiträgt, den s-Faktor-Wert des Ansteuerungs-Dünnschichttransistors DT zu erhöhen.
  • Zusätzlich können, Bezug nehmend auf 3, eine erste Planarisierungsschicht PLN1 und eine zweite Planarisierungsschicht PLN2 nacheinander auf dem Pixelschaltungsteil 370 gebildet werden, um das obere Ende des Pixelschaltungsteils 370 zu planarisieren. Der Lichtemittierendes-Element-Teil 380 enthält eine erste Elektrode 323, bei der es sich um eine Anode handelt, eine zweite Elektrode 327, bei der es sich um eine der ersten Elektrode 323 entsprechende Kathode handelt, und eine lichtemittierende Schicht 325, die zwischen der ersten Elektrode 323 und der zweiten Elektrode 327 angeordnet ist. Die erste Elektrode 323 ist in jedem Sub-Pixel gebildet.
  • Der Lichtemittierendes-Element-Teil 380 ist mit dem Pixelschaltungsteil 370 über eine Verbindungselektrode 321 verbunden, die auf der ersten Planarisierungsschicht PLN1 gebildet ist. Insbesondere sind die erste Elektrode 323 des Lichtemittierendes-Element-Teils 380 und die zweite Drain-Elektrode 319D des Ansteuerungs-Dünnschichttransistors DT, der den Pixelschaltungsteil 370 bildet, über die Verbindungselektrode 321 miteinander verbunden.
  • Die erste Elektrode 323 ist mit der Anschlusselektrode 321 verbunden, die durch ein durch die zweite Planarisierungsschicht PLN2 gebildetes Kontaktloch CH2 freigelegt ist. Ferner ist die Anschlusselektrode 321 mit der zweiten Drain-Elektrode 319D verbunden, die durch ein durch die erste Planarisierungsschicht PLN1 gebildetes Kontaktloch CH1 freigelegt ist.
  • Die erste Elektrode 323 kann in einer mehrschichtigen Form gebildet werden, die einen transparenten leitfähigen Film und einen undurchsichtigen leitfähigen Film mit hohem Reflexionsgrad enthält. Der transparente leitfähige Film kann aus einem Material mit einer relativ hohen Austrittsarbeit, z. B. Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder Indium-Zink-Oxid (IZO), gebildet werden, und der undurchsichtige leitfähige Film kann in einer ein- oder mehrschichtigen Struktur gebildet werden, die Al, Ag, Cu, Pb, Mo, Ti oder eine Legierung davon enthält. Beispielsweise kann die erste Elektrode 323 in einer solchen Struktur gebildet werden, dass ein transparenter leitfähiger Film, ein undurchsichtiger leitfähiger Film und ein transparenter leitfähiger Film nacheinander gestapelt werden, oder dass ein transparenter leitfähiger Film und ein undurchsichtiger leitfähiger Film nacheinander gestapelt werden.
  • Die lichtemittierende Schicht 325 wird gebildet, indem auf der ersten Elektrode 323 eine lochbezogene Schicht, eine organische lichtemittierende Schicht und eine elektronenbezogene Schicht entweder in dieser Reihenfolge oder in umgekehrter Reihenfolge aufgeschichtet werden.
  • Eine Bankschicht 324 ist ein pixeldefinierender Film, der die erste Elektrode 323 eines jeden Sub-Pixels freilegt. Die Bankschicht 324 kann aus einem undurchsichtigen Material (z. B. schwarz) gebildet werden, um optische Interferenzen zwischen benachbarten Sub-Pixeln zu verhindern oder zu verringern. In diesem Fall enthält die Bankschicht 324 ein lichtblockierendes Material mit mindestens einem Farbpigment, organischem Schwarz oder Kohlenstoff. Auf der Schicht 324 kann außerdem ein Abstandshalter 326 angeordnet sein.
  • Die zweite Elektrode 327, die die Kathode ist, ist auf der Oberseite und den Seitenflächen der lichtemittierenden Schicht 325 so gebildet, dass sie der ersten Elektrode 323 gegenüberliegt, wobei die lichtemittierende Schicht 325 dazwischen angeordnet ist. Die zweite Elektrode 327 kann integral auf der gesamten Oberfläche des aktiven Bereichs gebildet sein. In dem Fall, in dem die zweite Elektrode 327 an einer organischen lichtemittierenden Anzeigevorrichtung vom Typ Top-Emission angelegt wird, kann die zweite Elektrode 327 als transparenter leitfähiger Film gebildet werden, der z. B. aus Indium-Zinn-Oxid (ITO) oder Indium-Zink-Oxid (IZO) besteht.
  • Auf der zweiten Elektrode 327 kann außerdem ein Verkapselungsabschnitt 328 angeordnet sein, der das Eindringen von Feuchtigkeit verhindert oder reduziert.
  • Der Verkapselungsabschnitt 328 kann eine erste anorganische Verkapselungsschicht 328a, eine zweite organische Verkapselungsschicht 328b und eine dritte anorganische Verkapselungsschicht 328c enthalten, die nacheinander übereinander angeordnet sind.
  • Die erste anorganische Verkapselungsschicht 328a und die dritte anorganische Verkapselungsschicht 328c können aus einem anorganischen Material wie Siliziumoxid (SiOx) gebildet werden. Die zweite organische Verkapselungsschicht 328b kann aus einem organischen Material wie Acrylharz, Epoxidharz, Phenolharz, Polyamidharz oder Polyimidharz gebildet werden.
  • Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, enthält eine organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung einen Ansteuerungs-Dünnschichttransistor und einen Schalt-Dünnschichttransistor, die Oxid-Halbleiterstrukturen enthalten, wodurch die Menge des Leckstroms in einem ausgeschalteten Zustand reduziert wird, wodurch der Stromverbrauch verringert wird. Da ein Ansteuerungs-Dünnschichttransistor eine Oxid-Halbleiterstruktur enthält, kann es außerdem möglich sein, die Intensität der effektiven Spannung, die an die Oxid-Halbleiterstruktur angelegt wird, durch Einstellen der parasitären Kapazität zu reduzieren und somit eine präzise Graustufenwiedergabe zu realisieren, wodurch Defekte wie eine ungleichmäßige Leuchtkraft bei niedrigen Graustufenwerten verhindert oder minimiert werden.
  • Darüber hinaus ist eine lichtblockierende Schicht, die unter einem Ansteuerungs-Dünnschichttransistor angeordnet ist, von einem Siliziumnitridmaterial umgeben oder damit bedeckt, wodurch eine Verschlechterung der Zuverlässigkeit einer Oxid-Halbleiterstruktur aufgrund des Eindringens von Wasserstoffpartikeln, die während der Verarbeitung erzeugt werden, verhindert oder verringert wird.
  • Darüber hinaus sind eine Mehrzahl von Metallstrukturen und eine Mehrzahl von Halbleiterstrukturen so angeordnet, dass sie mit einer einzigen Maske gebildet werden können, was eine Vereinfachung des Prozesses ermöglicht.
  • Darüber hinaus enthält die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung eine erste lichtblockierende Struktur zum Blockieren des Eindringens von Licht in einen Ansteuerungs-Dünnschichttransistor, der ein Sub-Pixel bildet, um einen s-Faktor-Wert des Ansteuerungs-Dünnschichttransistors zu erhöhen. Die erste lichtblockierende Struktur ist in der Nähe einer aktiven Schicht des Ansteuerungs-Dünnschichttransistors angeordnet, um den s-Faktor-Wert des Ansteuerungs-Dünnschichttransistors zu erhöhen.
  • Es wird anerkannt werden, dass der technische Geist der vorliegenden Offenbarung hier nur zu Zwecken der Veranschaulichung durch die obige Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen beschrieben wurde, und dass die Kombination, Trennung, Substitution und Modifikationen von Komponenten durch den Fachmann vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Daher dienen die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung nur zur Veranschaulichung und sollen die vorliegende Offenbarung nicht einschränken. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Der Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung sollte basierend auf den angehängten Ansprüchen ausgelegt werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 1020210164357 [0001]

Claims (18)

  1. Eine organische, Licht emittierende Anzeigevorrichtung aufweisend: ein Substrat (101), das einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich aufweist; einen Ansteuerungs-Dünnschichttransistor (DT), der in dem zweiten Bereich angeordnet ist, wobei der Ansteuerungs-Dünnschichttransistor (DT) eine erste Oxid-Halbleiter-Struktur (311) aufweist; und mindestens einen Schalt-Dünnschichttransistor (ST-1, ST-2), der in dem zweiten Bereich angeordnet ist, wobei der mindestens eine Schalt-Dünnschichttransistor (ST-1, ST-2) einen ersten Schalt-Dünnschichttransistor (ST-1) aufweist, der eine zweite Oxid-Halbleiter-Struktur (312) aufweist, wobei der Ansteuerungs-Dünnschichttransistor (DT) eine erste lichtblockierende Struktur (308) aufweist, die unterhalb der ersten Oxidhalbleiterstruktur (311) angeordnet ist, so dass sie die erste Oxidhalbleiterstruktur (311) überlappt, und wobei ein vertikaler Abstand zwischen der ersten lichtblockierenden Struktur (308) und der ersten Oxidhalbleiterstruktur (311) kürzer ist als ein vertikaler Abstand zwischen der ersten lichtblockierenden Struktur (308) und der zweiten Oxidhalbleiterstruktur (312).
  2. Die organische, Licht emittierende Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: einen anorganischen Film, der zwischen der ersten lichtblockierenden Struktur (308) und der ersten Oxid-Halbleiterstruktur (311) angeordnet ist, wobei der anorganische Film Siliziumnitrid aufweist.
  3. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der anorganische Film, der das Siliziumnitrid aufweist, die Gestalt einer Insel hat, die die erste lichtblockierende Struktur (308) umgibt.
  4. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der anorganische Film, der das Siliziumnitrid aufweist, auf einer gesamten Oberfläche des Substrats (101) gebildet ist, um die erste lichtblockierende Struktur (308) zu bedecken.
  5. Die organische, Licht emittierende Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: mindestens eine Isolierschicht, die zwischen der ersten lichtblockierenden Struktur (308) und der ersten Oxid-Halbleiter-Struktur (311) angeordnet ist; und Isolierschichten, die zwischen der ersten lichtblockierenden Struktur (308) und der zweiten Oxid-Halbleiterstruktur (312) angeordnet sind, wobei die Anzahl der Isolierschichten, die zwischen der ersten lichtblockierenden Struktur (308) und der zweiten Oxid-Halbleiterstruktur (312) angeordnet sind, größer ist als die Anzahl der mindestens einen Isolierschicht, die zwischen der ersten lichtblockierenden Struktur (308) und der ersten Oxid-Halbleiterstruktur (311) angeordnet ist.
  6. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Oxidhalbleiterstruktur (311) und die zweite Oxidhalbleiterstruktur (312) auf unterschiedlichen Schichten angeordnet sind.
  7. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend: eine untere Pufferschicht (301), die auf dem Substrat (101) gebildet ist; und eine obere Pufferschicht (310), die zwischen der unteren Pufferschicht (301) und der ersten Oxid-Halbleiter-Struktur (311) angeordnet ist, wobei der Ansteuerungs-Dünnschichttransistor (DT) aufweist: eine zweite Gate-Elektrode (314), die die erste Oxid-Halbleiter-Struktur (311) überlappt und auf der oberen Pufferschicht (310) angeordnet ist, wobei eine zweite Gate-Isolierschicht (313) und eine dritte Gate-Isolierschicht (316) dazwischen angeordnet sind; und eine zweite Source-Elektrode (319S) und eine zweite Drain-Elektrode (319D), die auf der zweiten Gate-Elektrode (314) angeordnet und mit der ersten Oxid-Halbleiter-Struktur (311) verbunden sind, und wobei der erste Schalt-Dünnschichttransistor (ST-1) aufweist: eine dritte Gate-Elektrode (315), die die auf der zweiten Gate-Isolierschicht (313) angeordnete zweite Oxid-Halbleiter-Struktur (312) überlappt, wobei die dritte Gate-Isolierschicht (316) dazwischen angeordnet ist; und eine dritte Source-Elektrode (318S) und eine dritte Drain-Elektrode (318D), die auf der dritten Gate-Elektrode (315) angeordnet und mit der zweiten Oxid-Halbleiter-Struktur (312) verbunden sind.
  8. Die organische, Licht emittierende Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 7, ferner aufweisend: eine zweite lichtblockierende Struktur (304), die unterhalb der zweiten Oxid-Halbleiterstruktur (312) angeordnet ist.
  9. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die zweite lichtblockierende Struktur (304) mit der dritten Gate-Elektrode (315) verbunden ist.
  10. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 8 oder 9, ferner aufweisend: einen Speicherkondensator (Cst), der eine erste Speicherkondensator-Elektrode (305) aufweist, die auf derselben Schicht wie die zweite lichtblockierende Struktur (304) angeordnet ist, und eine zweite Speicherkondensator-Elektrode (309), die der ersten Speicherkondensator-Elektrode (305) zugewandt ist, wobei eine erste Isolierzwischenschicht (307) dazwischen angeordnet ist.
  11. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 10, wobei die zweite Speicherkondensator-Elektrode (309) auf derselben Schicht wie die erste lichtblockierende Struktur (308) angeordnet ist.
  12. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die erste lichtblockierende Struktur (308) mit der zweiten Source-Elektrode (319S) verbunden ist.
  13. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei eine parasitäre Kapazität (Cact), die in der ersten Oxid-Halbleiter-Struktur (311) erzeugt wird, parallel zu einer parasitären Kapazität (Cbuf) geschaltet ist, die zwischen der ersten Oxid-Halbleiter-Struktur (311) und der ersten lichtblockierenden Struktur (308) erzeugt wird, und in Reihe zu einer parasitären Kapazität (Cgi) geschaltet ist, die zwischen der zweiten Gate-Elektrode (314) und der ersten Oxid-Halbleiter-Struktur (311) erzeugt wird.
  14. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei die parasitäre Kapazität (Cbuf), die zwischen der ersten Oxid-Halbleiterstruktur (311) und der ersten lichtblockierenden Struktur (308) erzeugt wird, größer ist als die parasitäre Kapazität (Cgi), die zwischen der zweiten Gate-Elektrode (314) und der ersten Oxid-Halbleiterstruktur (311) erzeugt wird.
  15. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 14, wobei die zweite Gate-Elektrode (314) und die dritte Gate-Elektrode (315) jeweils eine Mehrzahl von leitenden Schichten aufweist, und wobei mindestens eine der Mehrzahl der leitenden Schichten eine Metallschicht ist, die Titan aufweist.
  16. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Substrat (101) einen Anzeige-Bereich (AA) und einen Nicht-Anzeige-Bereich (NA) aufweist, der angrenzend an den Anzeige-Bereich (AA) angeordnet ist, wobei der erste Bereich in mindestens einem der Bereiche Nicht-Anzeige-Bereich (NA) und Anzeige-Bereich (AA) angeordnet ist, wobei der zweite Bereich in dem Anzeige-Bereich (AA) angeordnet ist, und wobei die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung weiterhin aufweist: einen ersten Dünnschichttransistor (GT), der in dem ersten Bereich angeordnet ist, wobei der erste Dünnschichttransistor (GT) eine erste polykristalline Halbleiterstruktur (303) aufweist.
  17. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß Anspruch 16, ferner aufweisend: einen zweiten Schalt-Dünnschichttransistor (ST-2), der in dem Nicht-Anzeige-Bereich (NA) angeordnet ist, wobei der zweite Schalt-Dünnschichttransistor (ST-2) eine dritte Oxid-Halbleiter-Struktur (342) aufweist.
  18. Die organische lichtemittierende Anzeigevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei eine Dosis von in die erste Oxid-Halbleiterstruktur (311) injizierten Ionen kleiner ist als eine Dosis von in die zweite Oxid-Halbleiterstruktur (312) injizierten Ionen.
DE102022122024.9A 2021-11-25 2022-08-31 Organische lichtemmittierende anzeigevorrichtung Pending DE102022122024A1 (de)

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