[發(fā)明專利]顯示器背板以及包括該顯示器背板的顯示器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580064041.X
• 申請日: 2015-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN107004682B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 權(quán)會(huì)容;金炯洙;李美凜
• 申請（專利權(quán)）人: 樂金顯示有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/12
• 分類號(hào): H01L27/12;G09G3/3233
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;劉久亮

提供了一種TFT背板，該TFT背板包括具有氧化物有源層的至少一個(gè)TFT和具有多晶硅有源層的至少一個(gè)TFT。在本公開的實(shí)施方式中，在實(shí)現(xiàn)顯示區(qū)域中的像素電路的TFT中的至少一個(gè)是氧化物TFT(即，具有氧化物半導(dǎo)體的TFT)，而實(shí)現(xiàn)顯示區(qū)域附近的驅(qū)動(dòng)電路的TFT中的至少一個(gè)是LTPS TFT(即，具有多晶硅半導(dǎo)體的TFT)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體上涉及顯示裝置，并且更具體地，涉及顯示裝置的薄膜晶體管(TFT)陣列。

背景技術(shù)

平板顯示器(FPD)用于諸如移動(dòng)電話、平板計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)以及電視和監(jiān)控器這樣的各種電子裝置。FPD的示例包括液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示面板(PDP)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器以及電泳顯示器(EPD)。FPD的像素按照矩陣形式來布置并且由像素電路陣列來控制。利用與像素電路陣列相同的基板上的薄膜晶體管(TFT)來實(shí)現(xiàn)提供用于控制像素電路陣列的信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路中的一些。上面形成有像素電路和驅(qū)動(dòng)電路的基板被稱為TFT背板。

因?yàn)門FT背板用作控制流向各個(gè)單獨(dú)像素的電流的一系列開關(guān)，所以TFT背板是FPD的重要部件。直到近來，已存在兩種主要的TFT背板技術(shù)，一種TFT背板技術(shù)使用具有非晶硅(a-Si)有源層的TFT，而另一種TFT背板技術(shù)使用具有多晶硅(多晶Si)有源層的TFT。通常，利用非晶硅TFT來制造TFT背板比利用其它類型的TFT來制造TFT背板更便宜且更容易。另外，a-Si TFT具有低的載流子遷移率，因此利用a-Si TFT難以制造用于顯示器的高速背板。

為了提高a-Si TFT的遷移率，可以使用使Si層退火以形成多晶硅有源層的激光束來對a-Si進(jìn)行熱處理。來自該處理的材料一般被稱為低溫多晶Si或LTPS。LTPS TFT的載流子遷移率比a-Si TFT高多達(dá)100倍(100cm²/V·s)。即使外形小，LTPS TFT也可以提供優(yōu)異的載流子遷移率，并因此LTPS TFT可以成為用于在有限空間中制造快速電路的理想選擇。另外，盡管具有前述優(yōu)點(diǎn)，但由于多晶硅半導(dǎo)體層的晶界(grain boundary)，所以背板中的LTPS TFT之間的初始閾值電壓可以改變。

另外，由于LTPS TFT的有源層的多晶性質(zhì)，所以LTPS TFT在背板中的TFT之間傾向于具有更大的閾值電壓(Vth)變化，這能夠?qū)е卤环Q為“不均(mura)”的顯示不均勻性。為此，利用LTPS TFT實(shí)現(xiàn)的顯示驅(qū)動(dòng)電路經(jīng)常需要附加的補(bǔ)償電路，這進(jìn)而增加了顯示器的制造時(shí)間和成本。

采用諸如銦鎵鋅氧化物(IGZO)半導(dǎo)體層(以下被稱為“氧化物TFT”)這樣的基于氧化物材料的半導(dǎo)體層的TFT與LTPS TFT在許多方面都不相同。氧化物TFT以低于LTPS TFT的制造成本提供高于a-Si TFT的載流子遷移率。另外，比LTPS TFT相對低的初始閾值電壓變化提供了任何玻璃尺寸的可擴(kuò)展性。盡管遷移率低于LTPS TFT，但氧化物TFT總體上在功率效率方面具有比LTPS TFT多的優(yōu)點(diǎn)。另外，氧化物TFT在截止?fàn)顟B(tài)期間的低泄漏電流能夠成為設(shè)計(jì)功率效率電路的大優(yōu)點(diǎn)。例如，可以將電路設(shè)計(jì)為在不需要對像素進(jìn)行高幀速率驅(qū)動(dòng)時(shí)以減小的幀速率操作像素。

基于氧化物TFT的背板的穩(wěn)定高產(chǎn)量需要優(yōu)化TFT設(shè)計(jì)、介電和鈍化材料、氧化膜沉積均勻性、退火條件等。解決一個(gè)問題通常意味著針對另一個(gè)問題做出性能上的折衷，并且顯示器的背板中的集成度可能變得甚至低于非晶硅或多晶硅的集成度。

因此，利用由相同類型的TFT實(shí)現(xiàn)的TFT背板不能獲得顯示器的最大性能。此外，顯示器本身可能具有諸如視覺質(zhì)量(例如，亮度、均勻性)、功率效率、更高的像素密度、減小邊框等這樣的各種要求。對于利用單種類型的TFT實(shí)現(xiàn)的TFT背板，滿足這些要求中的不止一個(gè)可能是個(gè)困難的任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容