平板顯示器的背板及其製造方法

2023-04-24 01:14:46

平板顯示器的背板及其製造方法
【專利摘要】本發明的一方面，提供了一種用於平板顯示裝置的背板以及該背板的製造方法。背板包括：基板；柵電極，位於基板上；第一絕緣層，位於基板上並且用於覆蓋柵電極；半導體層，位於第一絕緣層上並且對應於柵電極；以及源電極和漏電極，位於半導體層上並且電連接到半導體層的相應部分。此處，半導體層包括銦、錫、鋅和鎵，並且鎵的原子濃度為大約5%至大約15%。
【專利說明】平板顯示器的背板及其製造方法
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2013年4月18日提交於韓國知識產權局的第10-2013-0043026號韓 國專利申請的優先權以及權益，該申請公開的全部內容通過引用併入本文。

【技術領域】
[0003] 本發明涉及用於平板顯示器的背板以及該背板的製造方法。

【背景技術】
[0004] 平板顯示裝置(如有機發光顯示裝置和液晶顯示裝置）製造在基板上，基板上形成 有圖案，該圖案包括至少一個薄膜電晶體（TFT)、電容器以及用於互連它們以驅動平板顯示 裝置的導線。此處，TFT包括：有源層、源/漏電極以及通過柵極絕緣層而與有源層電絕緣 的柵電極。
[0005] 這種TFT的有源層可以由半導體材料(如非晶矽或多晶矽）形成。當有源層由非 晶矽形成時，有源層表現出低遷移率，並由此難以提供高速驅動電路。另一方面，當有源層 通過使用多晶矽形成時，有源層表現出高遷移率，但是有源層的閾值電壓並不均勻。因此， 可以向由多晶矽形成的有源層中增加獨立的補償電路。此外，因為製造使用低溫多晶矽 (LTPS)的TFT的傳統方法包括昂貴操作（如雷射熱處理)，所以關於設備投資和管理的費用 很高，並且難以將該方法應用到大型基板。為了解決該問題，進行著關於使用氧化物半導體 作為有源層的研究。
[0006] 包含氧化物半導體的材料包括：例如，氧化鋅或包含氧化鋅的材料。通過使用製造 基於矽的半導體的現有設備，基於氧化物的TFT的製造可以實現高於基於矽的半導體的遷 移率。然而，由於環境因素(包括光、溫度）而導致的閾值電壓的遷移性，基於氧化物的TFT 的可靠性可能不盡如人意。


【發明內容】

[0007] 本發明的實施方式提供包括氧化物半導體薄膜電晶體（TFT)的、用於平板顯示其 的背板，以及該背板的製造方法。
[0008] 根據本發明的一方面，提供了一種用於平板顯示裝置的背板，該背板包括：基板； 柵電極，位於基板上；第一絕緣層，位於基板上並且用於覆蓋柵電極；半導體層，位於第一 絕緣層上並且對應於柵電極；以及源電極和漏電極，位於半導體層上並且電連接到半導體 層的相應部分。此處，半導體層包括銦、錫、鋅和鎵，並且鎵的原子濃度為大約5%至大約 15%。
[0009] 半導體層可以通過濺射，通過使用包括銦、錫和鋅的氧化物以及鎵的對象而形成。
[0010] 半導體層可以包括銦、錫和鋅的氧化物。
[0011] 背板還可以包括：第二絕緣層，位於第一絕緣層上，覆蓋半導體層，並且具有暴露 半導體層的部分的第一孔和第二孔。此處，源電極和漏電極分別可以位於第二絕緣層上並 且可以在第一孔和第二孔中。
[0012] 背板還可以包括：第三絕緣層，位於第一絕緣層上並且用於覆蓋源電極和漏電極。 此處，第三絕緣層可以具有暴露源電極或漏電極的部分的第三孔。
[0013] 背板還可以包括：像素電極，位於第三絕緣層上，在第三孔中，並且電連接到源電 極或漏電極；中間層，位於像素電極上並且包括有機發光層；以及相對電極，在中間層對面 與像素電極相對。
[0014] 背板還可以包括：第四絕緣層，位於第三絕緣層上，覆蓋像素電極的邊緣，並且具 有暴露像素電極的至少一部分的開口。
[0015] 根據本發明的一方面，提供了一種用於平板顯示裝置的背板的製造方法，該方法 包括：第一掩模操作，在基板上形成柵電極；在基板上形成第一絕緣層以覆蓋柵電極；第二 掩模操作，在第一絕緣層上形成半導體層以對應於柵電極；第三掩模操作，形成具有用於暴 露半導體層的相應部分的第一孔和第二孔的第二絕緣層，該第二絕緣層用於覆蓋半導體層 並且位於第一絕緣層上；以及第四掩模操作，在半導體層上形成源電極和漏電極，源電極和 漏電極被電耦合到半導體層的相應部分。此處，半導體層包括銦、錫、鋅和鎵，並且鎵的原子 濃度為大約5%至大約15%。
[0016] 半導體層可以通過濺射，通過使用包括銦、錫和鋅的氧化物以及鎵的對象而形成。
[0017] 半導體層可以包括銦、錫和鋅的氧化物。
[0018] 源電極和漏電極分別可以被形成在第二絕緣層上並且位於第一孔和第二孔中。
[0019] 該方法還可以包括：第五掩模操作，在第一絕緣層上形成第三絕緣層，第三絕緣層 覆蓋源電極和漏電極並且具有暴露源電極或漏電極的部分的第三孔。
[0020] 該方法還可以包括：第六掩模操作，在第三絕緣層上並且在第三孔中形成像素電 極，該像素電極被電耦合到源電極或漏電極。
[0021] 該方法還可以包括：第七掩模操作，在第三絕緣層上形成第四絕緣層，第四絕緣層 覆蓋像素電極的邊緣並且具有暴露像素電極的至少一部分的開口。
[0022] 該方法還可以包括：在像素電極上形成中間層，該中間層包括有機發光層；以及 形成相對電極，在中間層的對面與像素電極相對。
[0023] 根據本發明的另一方面，提供了一種顯示裝置，包括：基板；位於基板上的半導體 層，該半導體層包括銦、錫、鋅和鎵。此處，鎵的原子濃度為大約5%至大約15%。
[0024] 半導體層可以包括銦、錫和鋅的氧化物。
[0025] 顯示裝置還可以包括：位於基板上的電晶體，該電晶體包括半導體層。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 通過詳細描述參照附圖的本發明的示例性實施方式，本發明的上述和其他特徵和 方面將變得更加明確，在附圖中：
[0027] 圖1為根據本發明實施方式的用於平板顯示裝置的背板示意性剖視圖；
[0028] 圖2至圖4以及圖6 (b)至圖10為示出根據本發明實施方式的用於平板顯示裝 置的背板的製造工藝的示意性剖面圖；
[0029] 圖5和圖6 (a)為示出根據本發明另一實施方式的用於平板顯示裝置的背板的制 造工藝的示意性剖面圖；以及
[0030] 圖11至圖13為示出根據Ga濃度的半導體層22的特性的圖表。

【具體實施方式】
[0031] 現在將參照示出了本發明的示例性實施方式的附圖更加完整地描述本
【發明內容】
。
[0032] 由於本發明允許多種變化和眾多實施方式，因此示例性實施方式將被示出在附圖 中並且被詳細地描述在說明書中。然而，這並不旨在將本發明限制到實施的特定模式，並且 應當理解本發明涵蓋不脫離本發明的精神和技術範圍的所有變化、等同物和替代物。在本 發明的描述中，將不會詳細描述公知的方法以避免不必要地混淆本發明的特徵。
[0033] 雖然如"第一"和"第二"的用語可以被用於描述多種部件，但是這種部件不應當受 限於到上述用語。該用語僅僅是用於區分一個部件與另一個部件。如本文所用，用語"和/ 或"包括一個或多個相關所列項目的任意和所有組合。並且，當如"至少一個"的表述在一 列元件之前時，是修飾整列的元件而不是修飾該列中的單個元件。
[0034] 用於本申請的用語僅僅是用於描述實施方式，而不是旨在顯示本發明。除非另有 明確規定，則單數形式的使用包括複數引用。用語"包括"、"包含"和"具有"說明所述特徵、 數量、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合的存在，而不是排除一個或多個其他特徵、 數量、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合的存在或添加。當元件被稱為在另一元件 "上"或者被稱為"耦合到"另一元件時，該元件可以直接在其他元件"上"或者直接被"耦合 至IJ"其他元件上，或者還可以有一個或多個中間元件被介入在它們之間。
[0035] 圖1為根據本發明實施方式的用於平板顯示裝置的背板示意性剖視圖。參照圖1， 用於平板顯示裝置的背板包括：電晶體區域2、存儲區域3和發光區域4。如果平板顯示裝 置是頂部發光型，則電晶體區域2和發光區域4可以彼此重疊。
[0036] 在電晶體區域2中，薄膜電晶體（TFT)被布置為驅動裝置。TFT包括：柵電極21、 有源層22以及源電極24和漏電極23。根據本發明實施方式的TFT可以是柵電極21被布 置在有源層22下方的底柵型，或者是源電極24和漏電極23接觸有源層22頂部的頂部接 觸型。此外，在材料方面，TFT可以是氧化物半導體TFT，其中有源層22包括氧化物半導體。
[0037] 電容器Cst被布置在存儲區域3中。電容器Cst包括底部電極31和頂部電極32， 其中第一絕緣層10被設置在底部電極31與頂部電極32之間。此處，底部電極31可以被 形成在與TFT的柵電極21相同的層上並且可以由與TFT的柵電極21相同的材料形成。頂 部電極32可以被形成在與TFT的源電極24和漏電極23相同的層上並且可以由與TFT的 源電極24和漏電極23相同的材料形成。
[0038] 有機發光器件EL被布置在發光區域4中。有機發光器件EL包括：稱合到TFT的 源電極24或漏電極23的像素電極41，布置成與像素電極41相對的相對電極40,以及設置 在像素電極41與相對電極40之間並且包括有機發光層的中間層42。
[0039] 根據本發明實施方式，因為發光區域4包括有機發光器件EL，所以圖1所示的背板 可以被用作有機發光顯示裝置的背板。然而，本發明並不限制於此。例如，如果液晶被布置 在像素電極41與相對電極40之間，則圖1所示的背板可以被用作液晶顯示裝置的背板。
[0040] 圖2至圖10為示出根據本發明實施方式的用於平板顯示裝置的背板的製造工藝 的示意性剖面圖。
[0041] 詳細地，圖2至圖4以及圖6 (b)至圖10為示出如圖1所示的用於平板顯示裝置 的背板的製造工藝的示意性剖面圖；而圖5和圖6 (a)為示出根據本發明另一實施方式的 用於平板顯示裝置的背板的製造工藝的示意性剖面圖。
[0042] 在下文中，將著重於電晶體區域2和發光區域4,詳細描述用於平板顯示裝置的背 板的製造工藝，並且將省略關於存儲區域3的製造工藝的詳細描述。
[0043] 首先，如圖2所示，基板1被提供。基板1可以由，例如，透明的基於Si02的玻璃 材料形成。然而，因為根據本發明實施方式的平板顯示裝置可以是頂部發光型，所以用於形 成基板1的材料並不限制於此。例如，基板1可以由多種非透明材料中的任意一種(例如塑 料、金屬等)形成。並且，基板1可以由柔性塑料膜或薄膜玻璃形成，從而平板顯示器可以被 彎曲或摺疊。
[0044] 阻隔層、遮蔽層和/或輔助層（未示出）（例如，緩衝層）可以設置在基板1的上表 面以防止雜質離子的擴散，防止溼氣或外部氣體的滲入，並且平坦化基板1的上表面。
[0045] 輔助層可以通過使用如等離子體增強化學氣相沉積（PECVD)、常壓化學氣相澱積 (APCVD)和低壓化學氣相沉積（LPCVD)的多種沉積方法中的任意一種，由氧化矽（Si0 2)和/ 或氮化矽（SiNx)形成。
[0046] 接下來，如圖3所示，柵電極21被形成在基板1上。柵電極21可以通過使用第一 掩模(未示出）的掩模操作而圖案化。使用第一掩模的第一掩模操作可以通過的〇多種方法 (包括溼式蝕刻和乾式蝕刻）中的任意一種進行。
[0047] 柵電極21可以包含選自銀（Ag)、鎂（Mg)、鋁（A1)、鉬（Pt)、鈀（Pd)、金（Au)、鎳 (Ni)、釹（Nd)、銥（Ir)、鉻（Cr)、鋰（Li)、鈣（Ca)、鑰（Mo)，鈦（Ti)、鎢（W)、鑰-鎢（MOW)或銅 (Cu)中的一種或多種材料。然而，本發明並不限制於此，並且柵電極21可以由包括金屬的 其他導電材料形成。
[0048] 如上所述的第一掩模操作，在基板1上形成柵電極21。
[0049] 參照圖4,第一絕緣層10被沉積在作為第一掩模操作所產生結構的圖3所示的結 構上，並且半導體層22可以被圖案化地形成在第一絕緣層10上。第二掩模操作，如上所述， 可以形成第一絕緣層10以覆蓋柵電極21並且在第一絕緣層10上形成半導體層22以對應 於柵電極21。
[0050] 第一絕緣層10可以通過使用PECVD、APCVD或LPCVD，由包含SiNx或SiO x的無機 絕緣層形成。第一絕緣層10的一部分可以設置在電晶體區域2的半導體層22與柵電極21 之間，並且可以用作電晶體區域2的柵極絕緣層。此外，儘管未在圖4中示出，但是第一絕 緣層10的一部分可以設置在存儲區域3中的電容器Cst的底部電極31與頂部電極32之 間，並且用作電容器Cst的介電層。
[0051] 儘管未示出半導體層22的形成，但是可以通過沉積導電層，在導電層上形成感光 膜，將第二掩模(未示出）對齊到第一絕緣層10,通過將預定波長頻帶中的光照射到第二掩 模(未示出）上而暴露感光膜，並且通過使用圖案化的感光膜作為蝕刻擋塊可對除了半導體 層22以外的導電層進行蝕刻，由此形成半導體層22。
[0052] 半導體層22可以包括氧化物半導體。例如，半導體層22可以包括選自包含鋅 (Zn)、銦（In)、鎵（Ga)、錫（Sn)、鎘（Cd)、鍺（Ge)和鉿（Hf)的 XII 族、XIII 族和 XIV 族金屬 原子及其組合物中的材料的氧化物。例如，半導體層22可以包含Ga-Sn-In-Zn-Ο。添加 Sn 可以增加半導體層22的遷移率。
[0053] 第二掩模操作可以經由濺射通過使用包括In、Zn和Sn的氧化物以及Ga的目標而 形成半導體層22。
[0054] 濺射是這樣一種操作，其中目標材料從具有與由磁鐵單元所生成的磁場相對應的 均勻厚度的濺射目標形成並且目標材料被沉積到基板上並形成薄膜。
[0055] 如上所述，基於氧化物的TFT的製造可以實現比基於矽的半導體更高的遷移率並 且可以使用現有的設備(例如，用於製造基於矽的半導體的設備)。然而，由於環境因素(包 括光和溫度）導致的閾值電壓的遷移性，基於氧化物的TFT的可靠性可能不盡如人意。
[0056] 導致閾值電壓的遷移性的原因可以包括內部缺陷，諸如形成在用於半導體層22 的材料中的氧空位，以及外部氣體如氫氣、溼氣的滲入。為了防止這種缺陷，可以通過使用 蝕刻阻止層（ESL)來保護半導體層22,或者可以通過調節操作環境(如氧氣分壓、熱處理溫 度和濺射電壓)來確保裝置可靠性。然而，更根本地，可以通過改變用於半導體層22的材料 來確保裝置可靠性。
[0057] 根據本發明實施方式，半導體層22可以包括In-Sn-Zn-0 (ΙΤΖ0)材料並且還可以 包括Ga。此處，Ga的原子濃度可以是大約5%至大約15%。當以上述比例包含Ga時，半導 體層22的載流子遷移率被保持在適當水平，並且改善了包括半導體層22的TFT的可靠性。 如本文所用，Ga濃度是原子濃度。
[0058] 如果Ga濃度小於大約5%，則在製造過程中半導體層22的空穴遷移率和載流子遷 移率根據氧氣分壓而有所不同。甚至氧氣分壓的小變化也會改變空穴遷移率和載流子遷移 率。因此，空穴遷移率和載流子遷移率根據環境變化而有著顯著變化，並且半導體層22的 空穴遷移率和載流子遷移率變得不均勻。其結果是，TFT的可靠性降低。
[0059] 隨著Ga濃度增加，在製造過程中空穴遷移率和載流子遷移率變得較不敏感於氧 氣分壓。其結果是，半導體層22的空穴遷移率變得均勻，並由此改善了 TFT的可靠性。
[0060] 然而，如果Ga濃度超出大約15%，與空穴遷移率的均勻度無關，半導體層22的電子 有效質量會增加，由此減小了空穴遷移率。因此，可能很難實現高性能裝置。
[0061] 因此，在本發明實施方式中，Ga濃度可以是大約5%至大約15%。當半導體層22包 含位於上述濃度範圍內的Ga時，半導體層22可以確保足夠的空穴遷移率，甚至是在製造環 境略有變化的情況下也可以均勻保持裝置特性。
[0062] 關於根據Ga濃度的半導體層22的特性的數據將參照圖11和圖12給出在下文中。
[0063] 現在參照圖5,第二絕緣層11可以被沉積在作為第二掩模操作所產生結構的圖4 的結構上，並且可以被圖案化。詳細地，第二絕緣層11被沉積在圖4的結構上，並且第二絕 緣層11的一部分被蝕刻以形成用於暴露半導體層22的部分的第一孔11a和第二孔lib。 第二絕緣層11可以保護半導體層22。第一孔11a和第二孔lib可以通過包括溼式蝕刻和 乾式蝕刻的多種方法中的任意一種而形成，只要位於下方的半導體層22的部分不被蝕刻。
[0064] 第三掩模操作，如上所述，在第一絕緣層10上形成包括用於暴露半導體層22的部 分的第一孔11a和第二孔lib並且覆蓋半導體層22的第二絕緣層11。第三掩模操作可以 被進行以保護半導體層22,並由此可以被省略以簡化整個工藝。
[0065] 參照圖6(a)，源電極24和漏電極23可以被圖案化形成在作為第三掩模操作所產 生結構的圖5的結構上。參照圖6 (a)，源電極24和漏電極23可以被形成在第二絕緣層 11上，並且可以填埋第一孔11a和第二孔lib。
[0066] 圖6 (b)示出，當第三掩模操作被省略時，源電極24和漏電極23被圖案化地形成 在作為第二掩模操作所產生結構的圖4的結構上。參照圖6(b)，源電極24和漏電極23被 形成在第一絕緣層10上，並且源電極24和漏電極23分別可以與半導體層22的部分接觸。
[0067] 源電極24和漏電極23可以包含選自銀（Ag)、鎂（Mg)、鋁（A1)、鉬（Pt)、鈀（Pd)、 金（Au)、鎳（Ni)、釹（Nd)、銥（Ir)、鉻（Cr)、鋰（Li)、鈣（Ca)、鑰（Mo)，鈦（Ti)、鎢（W)、鑰-鎢 (MOW)或銅（Cu)中的一種或多種材料。然而，本發明並不限制於此，並且源電極24和漏電 極23可以由包括金屬的其他導電材料形成。
[0068] 第四掩模操作，如上所述，在第二絕緣層11上形成與半導體層22的部分接觸的源 電極24和漏電極23。將參照與省略了第二絕緣層11的形成的情況對應的圖6 (b)描述後 續操作。
[0069] 現在參照圖7,在第三絕緣層20中形成有用於暴露源電極24或漏電極23的部分 的第三孔20。第三絕緣層20可以被形成在作為第四掩模操作所產生結構的圖6 (b)的結 構上。
[0070] 第三孔20a通過使用第五掩模(未示出）的掩模操作而圖案化地形成。第三孔20a 可以被形成為與後述的像素電極和電晶體區域2中的TFT電接觸。雖然圖7示出了第三孔 20a被形成為暴露漏電極23,但是本發明並不限制於此；例如，第三孔20a可以被形成為暴 露源電極24。此外，第三孔20a的形狀和位置並不限制於圖7所示。
[0071] 第三絕緣層20可以通過使用如旋塗的方法，由選自聚醯亞胺、聚醯胺、丙烯酸樹 月旨、苯並環丁烯和酚醛樹脂中的一種或多種的有機絕緣材料形成。然而，第三絕緣層20並 不僅是可以由如上所述的有機絕緣材料形成，而且還可以由選自Si0 2、SiNx、A1203、CuOx、 Tb407、Y203、Nb20 5和Pr203中的無機材料形成。此外，第三絕緣層20可以具有有機絕緣材料 和無機絕緣材料交替層疊的多層結構。
[0072] 第三絕緣層20被形成為具有足夠的厚度，例如，大於第一絕緣層10或第二絕緣層 11的厚度，並且可以用作為平坦化曾以用於平坦化形成有後述的像素電極的表面，或者用 作為鈍化層以保護電晶體區域2中的漏電極23和源電極24。
[0073] 第五掩模操作，如上所述，在第一絕緣層10上形成第三絕緣層20 (其中形成有用 於暴露源電極24或漏電極23的部分的第三孔20a)以覆蓋源電極24和漏電極23。如果第 二絕緣層11通過第四掩模操作而形成，則第三絕緣層20可以形成在第二絕緣層11上。
[0074] 現在參照圖8,像素電極41可以被形成在作為第五掩模操作所產生結構的圖7的 結構上。像素電極41可以被形成在第三絕緣層20上，並且可以被電連接到源電極24或者 漏電極23。像素電極41可以填充第三絕緣層20的第三孔20a並且可以被電連接到源電極 24或漏電極23的通過第三孔20a暴露的部分。像素電極41可以通過使用第六掩模(未示 出）的掩模操作圖案化地形成。
[0075] 像素電極41可以通過第三孔20a被耦合到源電極24或者漏電極23。根據有機發 光顯示裝置的發光類型，像素電極41可以由多種材料中任意種材料形成。例如，如果有機 發光顯示裝置是底部發光型(其中圖像是朝著基板1形成）或者雙面發光型(其中圖像是同 時朝著基板1以及其相反方向形成)，則像素電極41可以由透明的金屬氧化物形成。像素 電極41可以包括選自包括ΙΤΟ、IZO、ZnO和Ιη 203的材料中的一種或多種材料。在這種情 況下，雖然未示出，但是像素電極41可以被設計成不與電晶體區域2和存儲區域3重疊。
[0076] 然而，如果有機發光顯示裝置是頂部發光型(其中圖像時沿著遠離基板1的方向 形成)，像素電極41還可以包括：由用於反射光的材料形成的反射電極。在這種情況下，如 圖8所示，像素電極41可以被設計成與電晶體區域2部分重疊。
[0077] 第六掩模操作，如上所述，在第三絕緣層20上形成填充第三孔20a並且被電連接 到源電極24或漏電極23的部分的像素電極41。
[0078] 現在參照圖9,第四絕緣層30可以被形成在作為第六掩模操作所產生結構的圖8 的結構上。第四絕緣層30可以被形成以覆蓋像素電極41的邊緣並且可以包括用於暴露像 素電極41的至少一部分的開口 30a。第四絕緣層30可以通過使用第七掩模(未示出）的掩 模操作而圖案化地形成。
[0079] 現在參照圖10,中間層42和相對電極40可以被形成在作為第七掩模操作所產生 結構的圖9的結構上。例如，第八掩模操作可以在通過開口 30a暴露的像素電極41上形成 包括有機發光層的中間層42,並且可以形成相對電極40以經過中間層42與像素電極41相 對。
[0080] 中間層42可以被形成為選自有機發光層（EML)、空穴傳輸層（HTL)、空穴注入層 (HIL)電子傳輸層（ETL)和電子注入層（EIL)中的一個或多個功能層。中間層42可以以單 層結構或複合結構的方式層疊。中間層42可以由有機單體材料或有機高分子材料形成。
[0081] 如果中間層42由有機單體材料形成，則HTL和HIL從EML朝著像素電極41進行 層疊，而ETL和EIL從EML朝著相對電極40進行層疊。此處，有機材料可以包括：酞菁銅 (CuPC)、N，Ν' -二（萘-1-基）-N，Ν' -二苯基-聯苯胺（NPB)、三-8-羥基喹啉鋁（Alq3)等。
[0082] 然而，如果中間層42由有機高分子材料形成，則只有HTL從EML朝著像素電極41 形成。HTL可以通過使用包括噴墨印刷和旋塗的方法，使用聚-(2, 4)-乙烯-二羥基噻吩 (PED0T)或聚苯胺（PANI)而形成在像素電極41的頂部。此處，有機材料可以包括基於聚亞 苯基乙烯（PPV)的有機高分子材料或基於聚芴的有機高分子材料，並且彩色圖案可以通過 包括噴墨印刷、旋塗或雷射熱轉印的常用方法而形成。
[0083] EML可以形成單位像素，該單位像素包括發紅色光、綠色光和藍色光的子像素。
[0084] 相對電極40可以被沉積到整個基板1上並且被形成為公共電極。在根據本發明 的有機發光顯示裝置的情況下，像素電極41可以作用陽極，而相對電極40可以作用陰極， 或者反之亦然。
[0085] 在上述的實施方式中，中間層42形成在開口 30a中，並且發光材料獨立地形成在 各個像素中。然而，本發明並不限制於此。例如，中間層42可以形成在整個第四絕緣層30 上而不考慮像素的位置。
[0086] 例如，中間層42可以被形成為包括發出紅色光、綠色光和藍色光的發光材料的發 光層，並且可以沿著垂直方向進行層疊或混合。例如，當發出白光時，其他顏色組合也是可 能的。此外，還可以布置色變換層或彩色濾光片以將發出的白光轉換為預定顏色的光。 [0087] 如果有機發光顯示裝置是頂部發光型(其中圖像是沿著遠離基板1的方向形成)， 則相對電極40為透明電極並且像素電極41為反射電極。此處，反射電極可以通過沉積具 有小的功函數的金屬（例如Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca、LiF或其組合物） 而形成以具有小的厚度。在根據本發明實施方式的用於平板顯示裝置的背板中，相對電極 40可以被形成為透光性電極。
[0088] 在用於形成有機發光顯示裝置的掩模操作中，層疊的層可以通過蝕刻或溼式蝕刻 而去除。此外，儘管用於描述本發明實施方式的附圖示出了一個電晶體和一個電容器以便 於說明，但是本發明並不限制於此，並且可以包括多個TFT和多個電容器。根據本發明實施 方式，包括多個TFT和多個電容器不增加掩模操作的數量。
[0089] 圖11至圖12為示出根據Ga濃度的半導體層22的特性的圖表。圖11為示出根 據Ga濃度的半導體層22的空穴遷移率特性的圖表，而圖12為示出根據Ga濃度的半導體 層22的載流子濃度特性的圖表。在下文中，Ga濃度是原子濃度。
[0090] 首先，參照圖11，曲線111對應於在半導體層22的製造過程中氧氣分壓為0%的情 況，而曲線112對應於在半導體層22的製造過程中氧氣分壓為5%的情況。示出了對應於 不同Ga濃度的半導體層22的空穴遷移率。
[0091] 參照圖11，當用於形成半導體層22的對象包含0%濃度的Ga時，在半導體層22的 製造過程中半導體層22的空穴遷移率根據氧氣分壓而顯著變化。然而，當用於形成半導體 層22的對象包含5%或更高濃度的Ga時，在半導體層22的製造過程中半導體層22的空穴 遷移率甚至是在氧氣分壓變化的情況下也為恆量(或基本恆量)。因此，因為在半導體層22 的製造過程中甚至是在氧氣分壓變化的情況下半導體層22的空穴遷移率也為恆量，所以 改善了裝置的可靠性。
[0092] 參照圖12,曲線114對應於在半導體層22的製造過程中氧氣分壓為0%的情況， 而曲線112對應於在半導體層22的製造過程中氧氣分壓為5%的情況。示出了對應於不同 Ga濃度的半導體層22的載流子濃度。
[0093] 參照圖12,當用於形成半導體層22的對象包含0%濃度的Ga時，在半導體層22的 製造過程中半導體層22的載流子濃度根據氧氣分壓而顯著變化。然而，當用於形成半導體 層22的對象包含5%或更高濃度的Ga時，在半導體層22的製造過程中半導體層22的載流 子濃度甚至是在氧氣分壓變化的情況下也為恆量(或基本恆量)。因此，因為在半導體層22 的製造過程中甚至是在氧氣分壓變化的情況下半導體層22的載流子濃度也為恆量，所以 改善了裝置的可靠性。
[0094] 圖13為示出根據Ga濃度的另一特性的圖表。詳細地，圖13示出了根據Ga濃度 的電子有效質量和空穴遷移率。在圖13中，曲線121示出當錫、銦和鋅中的組成比為2 :1 : 3時根據Ga濃度的半導體層22的電子有效質量，曲線122示出當錫、銦和鋅中的組成比為 2 :3 :3時根據Ga濃度的半導體層22的電子有效質量，以及曲線123示出當錫、銦和鋅中的 組成比為2 :3 :3時根據Ga濃度的半導體層22的空穴遷移率。
[0095] 可以根據以下方程1算出電子有效質量。
[0096] 方程 1 :
[0097]

【權利要求】
1. 一種用於平板顯示裝置的背板，所述背板包括： 基板； 柵電極，位於所述基板上； 第一絕緣層，位於所述基板上並且用於覆蓋所述柵電極； 半導體層，位於所述第一絕緣層上並且對應於所述柵電極；以及 源電極和漏電極，位於所述半導體層上並且電連接到所述半導體層的相應部分， 其中，所述半導體層包括銦、錫、鋅和鎵，並且鎵的原子濃度為5%至15%。
2. 如權利要求1所述的背板，其中， 所述半導體層通過使用包括銦、錫和鋅的氧化物以及鎵的目標經由濺射形成。
3. 如權利要求1所述的背板，還包括： 第三絕緣層，位於所述第一絕緣層上並且用於覆蓋所述源電極和所述漏電極， 其中，所述第三絕緣層具有暴露所述源電極或所述漏電極的一部分的第三孔。
4. 如權利要求3所述的背板，還包括： 像素電極，位於所述第三絕緣層上，位於所述第三孔中，並且電連接到所述源電極或所 述漏電極； 中間層，位於所述像素電極上並且包括有機發光層；以及 相對電極，經過所述中間層與所述像素電極相對。
5. 如權利要求4所述的背板，還包括： 第四絕緣層，位於所述第三絕緣層上，覆蓋所述像素電極的邊緣，並且具有暴露所述像 素電極的至少一部分的開口。
6. 如權利要求1所述的背板，其中， 所述半導體層包括銦、錫和鋅的氧化物。
7. 如權利要求1所述的背板，還包括： 第二絕緣層，位於所述第一絕緣層上，覆蓋所述半導體層，並且具有暴露所述半導體層 的一部分的第一孔和第二孔， 其中，所述源電極和所述漏電極分別位於所述第二絕緣層上並且位於所述第一孔和所 述第二孔中。
8. -種用於平板顯示裝置的背板的製造方法，所述方法包括： 在基板上形成柵電極的第一掩模操作； 在所述基板上形成第一絕緣層以覆蓋所述柵電極； 在所述第一絕緣層上形成半導體層以與所述柵電極相對應的第二掩模操作； 形成具有暴露所述半導體層的相應部分的第一孔和第二孔的第二絕緣層的第三掩模 操作，所述第二絕緣層覆蓋所述半導體層並且位於所述第一絕緣層上；以及 在所述半導體層上形成源電極和漏電極的第四掩模操作，所述源電極和所述漏電極電 耦合到所述半導體層的相應部分， 其中，所述半導體層包括銦、錫、鋅和鎵，並且 其中，鎵的原子濃度為5%至15%。
9. 如權利要求8所述的方法，其中， 所述半導體層通過使用包括銦、錫和鋅的氧化物以及鎵的目標經由濺射形成。
10. 如權利要求8所述的方法，還包括： 在所述第一絕緣層上形成第三絕緣層的第五掩模操作，所述第三絕緣層覆蓋所述源電 極和所述漏電極並且具有暴露所述源電極或所述漏電極的一部分的第三孔。
11. 如權利要求10所述的方法，還包括： 在所述第三絕緣層上並在所述第三孔中形成像素電極的第六掩模操作，所述像素電極 電耦合到所述源電極或所述漏電極。
12. 如權利要求11所述的方法，還包括： 在所述第三絕緣層上形成第四絕緣層的第七掩模操作，所述第四絕緣層覆蓋所述像素 電極的邊緣並且具有暴露所述像素電極的至少一部分的開口。
13. 如權利要求8所述的方法，其中， 所述半導體層包括銦、錫和鋅的氧化物。
14. 如權利要求8所述的方法，其中， 所述源電極和所述漏電極分別形成在所述第二絕緣層上並且位於所述第一孔和所述 第二孔中。
15. 如權利要求14所述的方法，還包括： 在所述像素電極上形成中間層，所述中間層包括有機發光層；以及 形成相對電極，所述相對電極經過所述中間層與所述像素電極相對。
16. -種顯示裝置，包括： 基板； 位於所述基板上的半導體層，所述半導體層包括銦、錫、鋅和鎵， 其中，鎵的原子濃度為5%至15%。
17. 如權利要求16的顯示裝置，其中， 所述半導體層包括銦、錫和鋅的氧化物。
18. 如權利要求17的顯示裝置，還包括： 位於基板上的電晶體，所述電晶體包括所述半導體層。
【文檔編號】H01L27/12GK104112751SQ201310652820
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年12月5日 優先權日:2013年4月18日
【發明者】姜一俊, 曺煐美, 金泰映, 金洸淑 申請人:三星顯示有限公司