包括薄膜晶体管的显示装置及其制造方法制造方法及图纸

公开了一种包括薄膜晶体管的显示装置及其制造方法。所述显示装置包括：基板；在基板上的像素驱动器；和与像素驱动器连接的显示元件，其中像素驱动器包括：在基板上的导电层；在导电层上的缓冲层；在缓冲层上的半导体层；栅极电极，栅极电极的至少一部分与半导体层的至少一部分交叠；和分别与半导体层连接的源极电极和漏极电极，其中缓冲层包括与导电层交叠的平坦部和与导电层的外围交叠的台阶部，其中半导体层包括在缓冲层上的第一氧化物半导体层和在第一氧化物半导体层上的第二氧化物半导体层，其中第一氧化物半导体层的宽度大于第二氧化物半导体层的宽度，并且第一氧化物半导体层的至少一部分设置在缓冲层的台阶部上。

Display device including thin film transistor and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
包括薄膜晶体管的显示装置及其制造方法
本专利技术涉及一种包括薄膜晶体管的显示装置及其制造方法。
技术介绍
可在玻璃基板或塑料基板上制造薄膜晶体管，由此薄膜晶体管广泛用作诸如液晶显示装置或有机发光装置之类的显示装置中的开关装置或驱动装置。根据用于有源层的材料，薄膜晶体管可大致分为具有非晶硅有源层的非晶硅薄膜晶体管、具有多晶硅有源层的多晶硅薄膜晶体管、和具有氧化物半导体有源层的氧化物半导体薄膜晶体管。非晶硅在短时间内沉积并且形成为有源层，由此非晶硅薄膜晶体管(a-SiTFT)具有制造时间短和制造成本低的优点。同时，由于低迁移率和阈值电压的变化，其具有电流驱动效率较差的缺点。因而，非晶硅薄膜晶体管难以用于有源矩阵有机发光装置(AMOLED)。可通过沉积非晶硅并将沉积的非晶硅结晶来获得多晶硅薄膜晶体管(poly-SiTFT)。多晶硅薄膜晶体管具有高电子迁移率和较大稳定性、实现薄外形和高分辨率以及高功效的优点。多晶硅薄膜晶体管可包括低温多晶硅(LTPS)薄膜晶体管和多晶硅薄膜晶体管。然而，制造多晶硅薄膜晶体管的工艺不可避免地需要将非晶硅结晶的步骤，由此由于制造步骤数量增加而导致制造成本增加。此外，其具有在高温下结晶的缺点。因而，多晶硅薄膜晶体管难以应用于大尺寸显示装置。具有高迁移率并且根据氧含量而具有较大电阻变化的氧化物半导体薄膜晶体管(OxidesemiconductorTFT)的一个优点在于易于获得所需的特性。此外，对于制造氧化物半导体薄膜晶体管的工艺来说，氧化物的有源层在相对较低的温度下形成，由此可降低制造成本。此外，由于氧化物的特性，氧化物半导体是透明的，由此有利于实现透明显示装置。然而，与多晶硅薄膜晶体管相比，氧化物半导体薄膜晶体管具有相对较低的稳定性和电子迁移率。近来，随着高分辨率电视或移动产品中像素密度的增加，大量的像素布置在很小的空间中，使得对于制造工艺来说需要高水平的稳定性。因而，对于制造工艺来说必须增加薄膜晶体管的稳定性。
技术实现思路
鉴于上述问题作出了本专利技术，本专利技术的一个目的是提供一种有利于提高缓冲层或绝缘层的稳定性的显示装置及其制造方法。本专利技术的另一个目的是提供一种包括半导体层的显示装置，所述半导体层包括依次沉积的多个氧化物半导体层，其中对应于位于下部的半导体层的第一氧化物半导体层用作抵抗对缓冲层或绝缘层的损坏的物理保护膜，从而提高缓冲层或绝缘层的结构稳定性。本专利技术的再一个目的是提供一种显示装置，通过提高的缓冲层或绝缘层的结构稳定性防止其他导体与薄膜晶体管的源极电极或漏极电极之间不必要的电连接而能够防止源极电极与漏极电极之间的短路。根据本专利技术的一个方面，可通过提供一种显示装置实现上述和其他目的，所述显示装置包括：基板；在所述基板上的像素驱动器；和与所述像素驱动器连接的显示元件，其中所述像素驱动器包括：在所述基板上的导电层；在所述导电层上的缓冲层；在所述缓冲层上的半导体层；栅极电极，所述栅极电极的至少一部分与所述半导体层的至少一部分交叠；和分别与所述半导体层连接的源极电极和漏极电极，其中所述缓冲层包括与所述导电层交叠的平坦部和与所述导电层的外围交叠的台阶部，其中所述半导体层包括在所述缓冲层上的第一氧化物半导体层和在所述第一氧化物半导体层上的第二氧化物半导体层，其中所述第一氧化物半导体层的宽度大于所述第二氧化物半导体层的宽度，并且所述第一氧化物半导体层的至少一部分设置在所述缓冲层的台阶部上。在一个或多个实施方式中，所述第二氧化物半导体层设置在所述缓冲层的平坦部上。在一个或多个实施方式中，所述第一氧化物半导体层从所述缓冲层的平坦部延伸至所述缓冲层的台阶部。在一个或多个实施方式中，所述第一氧化物半导体层包含镓(Ga)，并且所述第一氧化物半导体层中镓(Ga)的浓度高于所述第二氧化物半导体层中镓(Ga)的浓度。在一个或多个实施方式中，对于原子数，基于总的金属元素，所述第一氧化物半导体层包含50原子百分比或大于50原子百分比的镓(Ga)。在一个或多个实施方式中，在相同蚀刻状态下，所述第一氧化物半导体层的蚀刻速率低于所述第二氧化物半导体层的蚀刻速率。在一个或多个实施方式中，所述第一氧化物半导体层的宽度比所述第二氧化物半导体层的宽度相对大了0.2μm～5μm。在一个或多个实施方式中，所述第一氧化物半导体层的宽度大于所述导电层的宽度。在一个或多个实施方式中，所述第一氧化物半导体层具有5nm～25nm的厚度。在一个或多个实施方式中，所述导电层是遮光层。在一个或多个实施方式中，所述导电层是配置成向所述像素驱动器提供信号的配线。在一个或多个实施方式中，所述半导体层、所述栅极电极、所述源极电极和所述漏极电极构成驱动薄膜晶体管，所述驱动薄膜晶体管用于控制施加至所述显示元件的驱动电压。根据本专利技术的另一方面，提供一种制造显示装置的方法，包括：在基板上形成导电层；在所述导电层上形成具有平坦部和台阶部的缓冲层；在所述缓冲层上形成第一氧化物半导体材料层和第二氧化物半导体材料层；通过将所述第一氧化物半导体材料层和所述第二氧化物半导体材料层图案化形成具有第一氧化物半导体层和第二氧化物半导体层的半导体层；和在所述半导体层上形成栅极绝缘膜和栅极电极，其中所述第一氧化物半导体层的宽度大于所述第二氧化物半导体层的宽度，并且所述第一氧化物半导体层的至少一部分设置在所述缓冲层的台阶部上。在一个或多个实施方式中，通过金属-有机化学气相沉积(MOCVD)形成所述第一氧化物半导体材料层和所述第二氧化物半导体材料层。在一个或多个实施方式中，所述第一氧化物半导体材料层中镓的浓度高于所述第二氧化物半导体材料层中镓的浓度。在一个或多个实施方式中，对于原子数为，基于总的金属元素，所述第一氧化物半导体材料层包含50原子百分比或大于50原子百分比的镓(Ga)。在一个或多个实施方式中，所述第一氧化物半导体材料层具有5nm～25nm的厚度。根据本专利技术的一个实施方式，半导体层中包括的位于下部的第一氧化物半导体层用作抵抗对缓冲层或绝缘层的损坏的物理保护膜，从而可提高缓冲层或绝缘层的结构稳定性。根据本专利技术的另一个实施方式，提高了缓冲层或绝缘层的结构稳定性，从而可防止薄膜晶体管的源极电极与漏极电极之间的短路，由此防止显示装置中的缺陷，并且提高驱动稳定性。除了如上所述本专利技术的效果以外，所属领域技术人员还将从本专利技术的描述清楚地理解到本专利技术的附加优点和特征。附图说明将从下面结合附图的详细描述更清楚地理解本专利技术的上述和其他的目的、特征和其他优点，其中：图1是示出根据本专利技术一个实施方式的显示装置的示意图；图2是图1的任意一个像素的电路图；图3是示出图2的像素的平面图；图4A是沿图3的I-I’的剖面图，图4B是沿图3的I-I’的另一剖面图；图5是示出根据本专利技术一个实施方式的薄膜晶体管的示意性平面图；图6A是沿图5的II-II’的剖面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种显示装置，包括：/n基板；/n在所述基板上的像素驱动器；和/n与所述像素驱动器连接的显示元件，/n其中所述像素驱动器包括：在所述基板上的导电层；在所述导电层上的缓冲层；在所述缓冲层上的半导体层；栅极电极，所述栅极电极的至少一部分与所述半导体层的至少一部分交叠；和分别与所述半导体层连接的源极电极和漏极电极，/n其中所述缓冲层包括与所述导电层交叠的平坦部和与所述导电层的外围交叠的台阶部，/n其中所述半导体层包括在所述缓冲层上的第一氧化物半导体层和在所述第一氧化物半导体层上的第二氧化物半导体层，/n其中所述第一氧化物半导体层的宽度大于所述第二氧化物半导体层的宽度，并且/n所述第一氧化物半导体层的至少一部分设置在所述缓冲层的台阶部上。/n

【技术特征摘要】
20181107 KR 10-2018-01357181.一种显示装置，包括：
基板；
在所述基板上的像素驱动器；和
与所述像素驱动器连接的显示元件，
其中所述像素驱动器包括：在所述基板上的导电层；在所述导电层上的缓冲层；在所述缓冲层上的半导体层；栅极电极，所述栅极电极的至少一部分与所述半导体层的至少一部分交叠；和分别与所述半导体层连接的源极电极和漏极电极，
其中所述缓冲层包括与所述导电层交叠的平坦部和与所述导电层的外围交叠的台阶部，
其中所述半导体层包括在所述缓冲层上的第一氧化物半导体层和在所述第一氧化物半导体层上的第二氧化物半导体层，
其中所述第一氧化物半导体层的宽度大于所述第二氧化物半导体层的宽度，并且
所述第一氧化物半导体层的至少一部分设置在所述缓冲层的台阶部上。


2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第二氧化物半导体层设置在所述缓冲层的平坦部上。


3.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一氧化物半导体层从所述缓冲层的平坦部延伸至所述缓冲层的台阶部。


4.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一氧化物半导体层包含镓(Ga)，并且所述第一氧化物半导体层中镓(Ga)的浓度高于所述第二氧化物半导体层中镓(Ga)的浓度。


5.根据权利要求4所述的显示装置，其中对于原子数，基于总的金属元素，所述第一氧化物半导体层包含50原子百分比或大于50原子百分比的镓(Ga)。


6.根据权利要求1所述的显示装置，其中在相同蚀刻状态下，所述第一氧化物半导体层的蚀刻速率低于所述第二氧化物半导体层的蚀刻速率。


7.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一氧化物半导体层的宽度比所述第二氧化物半导体层的宽度相对大了0.2μm～5μm。


8.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一氧化物半导体层的宽度大于所述导电层的宽度。


9.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一氧化物半导体层具有5nm～25nm的厚度。


10.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述导电层是遮光层。


11.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述导电层是配置成向所述像素驱动器提供信号的配线。


12.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐廷锡，尹弼相，朴世熙，卢智龙，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR