專利名稱：有機發光顯示設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及有機發光顯示設備，更具體地，涉及這樣一種有機發光顯示設備，即，當在一個或多個方向上彎曲柔性基片(flexible substrate)時，能夠最小化在柔性基片上形成的薄膜晶體管(TFT)的電特性的變化。
背景技術：
最近，已經研發了一種使用在絕緣基片上形成的半導體層來形成薄膜晶體管(TFT)的技術。TFT用于諸如集成電路和光電設備之類的電子設備，更具體地，TFT被用作有機發光顯示設備的開關器件和驅動器件。用于形成上述TFT的諸如玻璃和石英之類的絕緣基片易碎并且較重，因此它們不易制造得較大，因此不易批量生產。
為了解決上述問題，最近，在薄基片、例如薄膜狀金屬基片或膜狀塑料基片上形成TFT。由于薄膜狀金屬基片和膜狀塑料基片可被制成柔性的并且薄又輕，因此它可用于圓柱形顯示設備以及傳統顯示設備(或者視窗)。
然而，由于膜狀塑料基片易受熱的影響并且對溫度變化敏感，因此，當在膜狀塑料基片上形成TFT時，必須低溫制造TFT。因此，當在膜狀塑料基片上形成TFT時，與在玻璃基片上形成TFT的情況相比，TFT的性能可能更容易損壞。
因此，為了解決上述問題，建議形成包括在薄膜狀金屬基片上形成的TFT的有機發光顯示設備。薄膜狀金屬基片不是完全是可彎曲的，然而，薄膜狀金屬基片不易受濕度和氧氣的影響，且可以承受高溫處理。因此，當使用薄膜狀金屬基片時，能夠制造高溝道活動性的TFT。因此，能夠實現板上系統(SOP，system on panel)，其中驅動電路與像素同時集成。而且，由于金屬基片是柔性的，因此能夠實現高分辨率和高性能的卷曲型顯示設備。
圖1示意性圖解了在柔性基片上形成的TFT。參考圖1，TFT 10包括在柔性基片1上形成的具有溝道區11的半導體層、源極12和漏極13。在圖1中，TFT 10的溝道區11被形成為平行于彎曲基片1的方向。
然而，當如上所述在柔性基片上形成TFT時，TFT的陣列(或者結構)在彎曲基片的方向上拉緊。通常，當將應變力施加到形成TFT的半導體層時，電荷移動性和有效電荷堆會受到應變力的影響，從而TFT的電特性發生變化。更具體地，當基片彎曲的方向平行于形成TFT的溝道的方向(也就是，電流流動的方向)時，導致應變力的漏電流的變化增加，從而TFT的電特性發生變化。
發明內容
因此，本發明的一方面是提供一種有機發光顯示設備，其中在柔性基片上形成的薄膜晶體管(TFT)的溝道區與彎曲基片的方向成預定角度，從而可以最小化TFT的電特性的變化。
在本發明的一個實施例中，提供了一種有機發光顯示設備，其包括柔性基片和多個在該基片上形成的薄膜晶體管(TFT)。該多個在基片上形成的TFT包括用于驅動像素的像素晶體管和用于驅動驅動器電路的驅動電路晶體管，并且像素晶體管的溝道區的縱向與彎曲基片的方向成第一預定角度。
在一個實施例中，驅動器電路晶體管的溝道區的縱向被形成為與像素晶體管的溝道區的縱向成第二預定角度。
在一個實施例中，像素晶體管包括開關晶體管和驅動晶體管。在一個實施例中，開關晶體管的溝道區的縱向不同于驅動晶體管的溝道區的縱向。在一個實施例中，驅動晶體管的溝道區的縱向被形成為與彎曲基片的方向基本相同的方向。
在一個實施例中，像素晶體管的溝道區的縱向與彎曲基片的方向所成的第一預定角度在大約45°到大約90°的范圍內。
在一個實施例中，基片包括金屬材料或塑料材料中的至少一個，并且基片的特性是通過在基片上施加外力來變化的。在一個實施例中，金屬材料包括不銹鋼(sus)材料或鈦(Ti)材料中的至少一個。
在一個實施例中，至少一個在基片上形成的薄膜晶體管包括用低溫多晶硅形成的半導體層。
在一個實施例中，半導體層包括鍺(Ge)和/或Ge混合物。
在一個實施例中，顯示設備還包括與至少一個薄膜晶體管電連接的有機發光二極管。
在一個實施例中，顯示設備還包括與至少一個薄膜晶體管電連接的液晶顯示器件。
附圖與說明書一起圖解說明了本發明的示例性實施例，并且與描述一起用于解釋本發明的原理。
圖1示意性圖解說明了在柔性基片上形成的薄膜晶體管(TFT)；圖2是圖解說明根據本發明實施例的有機發光顯示設備的電路圖；圖3是圖解說明圖2所示的像素的第一實施例的電路圖；圖4是圖解說明圖2所示的像素的第二實施例的電路圖；圖5是圖解說明圖2的移位寄存器的結構的方框圖；圖6A和6B示意性圖解說明了根據本發明實施例的在柔性基片上形成的TFT；圖7是圖解說明在圖1以及圖6A和6B中所示的TFT的電流流動的圖；和圖8到10是示意性圖解說明根據本發明實施例的平板顯示設備(FPD)的平面圖。
具體實施例方式
下文中，將參考附圖來描述根據本發明的實施例。
圖2是圖解說明根據本發明實施例的有機發光顯示設備的電路圖。參考圖2，根據本發明實施例的有機發光顯示設備包括圖像顯示單元23，其包括在由掃描線S1到Sn以及數據線D1到Dm之間交叉限定的區域處形成的像素24(24’)；掃描驅動器21，用于驅動掃描線S1到Sn；數據驅動器22，用于驅動數據線D1到Dm；以及定時控制器25，用于控制掃描驅動器21和數據驅動器22。
定時控制器25使用從外部提供的同步信號來生成數據驅動控制信號DCS和掃描驅動控制信號SCS。定時控制器25生成的數據驅動控制信號DCS被提供到數據驅動器22，并且定時控制器25生成的掃描驅動控制信號SCS被提供到掃描驅動器21。定時控制器25將從外部提供的數據Data提供到數據驅動器22。
掃描驅動器21從定時控制器25接收掃描驅動控制信號SCS。掃描驅動器21將掃描信號提供給第一到第n掃描線S1到Sn。掃描驅動器21也將發射控制信號提供給第一到第n發射控制線E1到En。
數據驅動器22從定時控制器25接收數據驅動控制信號DCS。不管何時提供掃描信號，數據驅動器22將數據信號提供給數據線D1到Dm。在驅動器21和22中形成用于驅動驅動器21和22的薄膜晶體管(TFT)(也稱作驅動器電路TFT)。
圖像顯示單元23接收第一電源ELVDD的第一功率和第二電源ELVSS的第二功率。將提供給圖像顯示單元23的第一和第二電源ELVDD和ELVSS的第一和第二功率提供給像素24(24’)。
圖3圖解說明了圖2所示的像素24的第一實施例。在圖3中，為了方便，示出了連接到第n掃描線Sn和第m數據線Dm的像素24。
參考圖3，根據本發明第一實施例的像素24包括有機發光二極管(OLED)和像素電路26，該像素電路26連接到OLED、數據線Dm、發射控制線En和掃描線Sn，以從OLED發光。OLED的陽極連接到像素電路26，OLED的陰極連接到第二電源ELVSS。OLED生成與從像素電路26提供的電流對應的光。
像素電路26包括連接于第一電源ELVDD和OLED之間的第二像素TFT M2；與第二像素TFT M2、數據線Dm和掃描線Sn連接的第一像素TFTM1；和連接于第二像素TFT M2的柵極與第一電源ELVDD之間的存儲電容器C。另外，像素電路26可以包括與發射控制線連接的發射控制器件(例如，開關晶體管M3)。
第一像素TFT M1的柵極連接到掃描線Sn，第一像素TFT M1的第一電極連接到數據線Dm。第一像素TFT M1的第二電極連接到存儲電容器C的一側和第二像素TFT M2的柵極。當從掃描線Sn提供掃描信號以便將從數據線Dm提供的數據信號提供給存儲電容器C時，第一像素TFT M1導通。這時，在存儲電容器C中充電與數據信號對應的電壓。另外，第一像素TFT M1或第二像素TFT M2的第一電極被設置為源極或漏極之一，并且第一像素TFTM1或第二像素TFT M2的第二電極被設置為不同于第一電極的電極。例如，當第一電極被設置為源極時，第二電極被設置為漏極。第二像素TFT M2的柵極連接到存儲電容器C的一側，第二像素TFT M2的第一電極連接到第一電源ELVDD。第二像素TFT M2的第二電極連接到OLED。
圖4是圖解說明圖2所示的像素24’的第二實施例的電路圖。參考圖4，根據第二實施例的像素24’包括OLED和像素電路26’，該像素電路26’連接到OLED、數據線Dm、發射控制線En(與發射控制器件M3’連接)和掃描線Sn，從而以與根據第一實施例的像素24和像素電路26基本相同的方式從OLED發光。因此，將要省略組成像素電路26’的組件的詳細描述。
然而，在根據第二實施例的像素24’中，使用NMOS像素TFT M1’和M2’。圖5是圖解說明移位寄存器的結構的方框圖。
如圖5所示，根據本發明實施例的移位寄存器包括連接到起始脈沖SP輸入線的n級ST1到STn。而且，n級ST1到STn中的每一個連接到從提供時鐘信號CLK1到CLK4的四條時鐘信號提供線中選擇的三條時鐘信號提供線C。
在圖5所示的移位寄存器中，n級的輸出線分別連接到像素陣列中包含的n條行線ROW1到ROWn(例如，掃描線S1、S2、S3、S4、...Sn)。每個級僅輸入從其相位依次延遲的四個時鐘信號CLK1到CLK4當中選擇的三個時鐘信號。例如，當第一、第三和第四時鐘信號CLK1、CLK3和CLK4被輸入到第一級ST1時，其相位被依次延遲一個時鐘信號的三個時鐘信號CLK2、CLK4和CLK1被輸入到第二級ST2，并且以基本相同的方式將其相位被依次延遲一個時鐘信號的三個時鐘信號輸入到第三到第n級中的每一個。
當起始脈沖SP被提供給第一級ST1時，每個級將起始脈沖SP移位一個時鐘信號，以便將移位的起始脈沖SP提供給其輸出線，并且第一到第(n-1)級ST1到ST(n-1)的輸出信號g1到g(n-1)被提供給下一級作為起始脈沖，從而n條行線ROW1到ROWn(例如，掃描線S1到Sn)被依次驅動。
下文中，將參考圖解說明在柔性基片上形成的TFT的圖更詳細地描述本發明。
圖6A和6B示意性圖解說明了在柔性基片60上形成的TFT 61(63)。參考圖6A，在柔性基片60上形成TFT 61，從而形成TFT 61的溝道區62與彎曲基片60的方向成預定角度(大約45°)。
在圖6B中，在柔性基片60上形成包括半導體層的TFT 63，其包括溝道區64、源極65和漏極66。TFT 63的溝道區64被形成為與彎曲基片60的方向垂直。更具體地，通過溝道區64的電流的方向垂直于彎曲基片60的方向。
圖7示出了圖解說明在圖1以及圖6A和6B中所示的TFT的電流流動的圖。參考圖7，水平軸表示基片的應變力(strain)，而垂直軸表示電流變化的量。
曲線(a)說明了彎曲基片1的方向與溝道區11平行的情況。更具體地，曲線(a)說明了彎曲基片1的方向與形成溝道的方向(也就是，溝道區11的縱向)平行的情況。在這種情況下，電流變化量與施加到基片1的力成比例地增加。
曲線(b)說明了彎曲基片60的方向與溝道區62的縱向成預定角度(大約45°)。在這種情況下，電流量與施加到基片60的力成比例地增加。然而，變化量小于在彎曲基片1的方向平行于溝道區11的縱向的情況下的變化量。
最后，曲線(c)說明了彎曲基片60的方向垂直于形成溝道區64的方向的情況。在這種情況下，施加到基片60的力以及流經溝道區64的電流的變化量幾乎不變，并且與電流流動量基本相同。
作為本發明特定實施例的結果，參考圖6A和6B，彎曲基片(例如，60)的方向與TFT(例如，61或63)的溝道方向(例如，62或64)成預定角度而不是0度。在一個實施例中，彎曲基片的方向垂直于溝道區(例如，64)的縱向，從而導致電流幾乎不變。
圖8到10是示意性圖解說明根據本發明實施例的平板顯示設備(例如，有機發光顯示設備)的平面圖。
首先，參考圖8，顯示設備包括柔性基片80，其上形成了驅動電路區81和圖像區82。TFT 83形成于驅動電路區81上，TFT 84形成于圖像區82上。另外，一個或多個電連接到TFT 84的OLED(未示出)形成于圖像區82上。在另一個實施例中，電連接到TFT 84的液晶顯示器件(LCD)(未示出)可形成于圖像區82上，而不是OLED上。驅動電路區81可形成于圖像區82上(或與圖像區82形成)。
具體地，基片80是由不銹鋼(sus)和/或鈦(Ti)形成的柔性金屬薄膜。TFT 83形成于圖像區82上，TFT 84形成于在基片80上形成的驅動電路區81上。TFT 83和84中的每一個包括在基片80上形成的半導體層(未示出)、在半導體層形成的柵極(未示出)、以及源極和漏極83b和84b以及83c和84c。半導體層由低溫多晶硅層形成，具體地，由鍺(Ge)和/或Ge混合物形成。在半導體層中形成電連接到源極和漏極83b和84b以及83c和84c的源極和漏極區(未示出)、以及在柵極以下形成的溝道區83a和84a。TFT 83和84的溝道區83a和84a長度為L，寬度為W。
根據本實施例，TFT 83是驅動驅動區的驅動器電路的驅動器電路TFT。溝道區83a的縱向L平行于彎曲基片80的方向。另一方面，TFT 84是驅動圖像區的像素的像素TFT。溝道區84a的縱向L與彎曲基片80的方向成預定角度，也就是，溝道區84a的縱向L幾乎垂直于彎曲基片80的方向。像素TFT的溝道區的縱向與彎曲基片的方向所成的角度可以是在從45°到90°的范圍內。像素內包含的像素TFT可以由兩個或更多個TFT形成。在一個實施例中，像素TFT包括開關TFT和驅動TFT。為了方便，根據本實施例，一個像素TFT形成于驅動區81和圖像區82上。然而，在區域81和82上可以形成多個TFT(例如，像素TFT)。
下文中，為了避免冗余，將省略與圖8中所示的組件基本相同的一些組件的詳細描述。
參考圖9，驅動電路區91a和91b以及圖像區92形成于柔性基片90上，驅動電路區91a和91b形成于圖像區92上下。TFT 93形成于驅動電路區91a上，并且TFT 94和95形成于圖像區92上。在驅動電路區91a和圖像區92上形成的TFT 93、94和95包括半導體層(未示出)、柵極(未示出)、源極93b、94b和95b以及漏極93c、94c和95c。在TFT 93、94和95中包含的溝道區93a、94a和95a被形成為與彎曲基片90的方向成預定角度。這里，由于彎曲基片90的方向接近于垂直溝道區93a、94a和95a的縱向的方向移動，因此減少了電流變化。
根據本實施例，兩個TFT 94和95形成于圖像區92上。兩個TFT 94和95之一可以是開關TFT 94，而另一個可以是驅動TFT 95。開關TFT 94的溝道區94a的縱向垂直于彎曲基片90的方向。驅動TFT 95的溝道區95a平行于彎曲基片90的方向。也就是，開關TFT 94的溝道區94a的縱向不同于驅動TFT 95的溝道區95a的縱向。
驅動電路區110a和110b以及圖像區120形成于在圖10的實施例中示出的柔性基片100上。根據本實施例，驅動電路區110a形成于圖像區120的左側(或邊)上，并且驅動電路區110b形成于圖像區120之上。TFT 130、140、150和160形成于驅動電路區110a和110b以及圖像區120上，從而TFT 130、140、150和160的溝道區130a、140a、150a和160a與彎曲基片100的方向成相應預定角度。根據本實施例，在驅動電路區110b上形成的TFT 140的溝道區140a的縱向平行于彎曲基片100的方向。在驅動電路區110a上形成TFT130的溝道區130a被形成為與基片100彎曲的方向垂直。TFT 130、140、150和160包括半導體層(未示出)、柵極(未示出)、源極130b、140b、150b和160b以及漏極130c、140c、150c和160c。根據本實施例，在圖像(或者像素電路)區120上形成的TFT 150的溝道區150a被形成為與彎曲基片100的方向垂直。TFT 160的溝道區160a被形成為與彎曲基片100的方向平行。具體地，驅動TFT 160被形成為與彎曲基片100的方向平行，并且開關TFT 150被形成為垂直于彎曲基片100的方向。
結果，根據上述實施例，特定TFT的溝道區的縱向(L)垂直于彎曲基片的方向，從而應變力可被施加到柔性基片，而不會明顯改變電流流量。因此，盡管基片被彎曲，但是不會顯著影響電流流動。當應變力被施加到基片時，由于特定其他TFT的溝道區的寬度(W)增加，也可以改善這些特定其他TFT中的電流活動性。
根據上述實施例，在沿圖像區周圍的一個區域處形成驅動電路區。然而，在沿圖像區周圍的各個其他適當區域處可以形成驅動電路區。而且，根據上述實施例，在單個基片上形成圖像區和驅動電路區。然而，驅動電路圖可被單獨形成并電連接到圖像區。
根據上述實施例，描述了組成顯示設備的OLED或LCD。然而，OLED或LCD可被單獨形成為電連接到顯示設備中形成的TFT。
如上所述，根據本發明，當在柔性基片上形成TFT時，彎曲基片的方向與TFT的溝道區成預定角度，從而能夠顯著地減小流經溝道區的電流量的變化。因此，能夠最小化TFT的電特性的惡化或變化，從而改善顯示設備的性能和分辨率。
盡管已經結合特定示例性實施例描述了本發明，但是本領域的普通技術人員應當理解，本發明不限于所公開的實施例，相反，本發明旨在覆蓋包含在所附權利要求及其等效物的精神和范圍之內的各種修改。
權利要求
1.一種顯示設備，包括柔性基片；和多個在基片上形成的薄膜晶體管，其中，多個在基片上形成的薄膜晶體管包括用于驅動像素的像素晶體管和用于驅動驅動器電路的驅動電路晶體管，和其中，像素晶體管的溝道區的縱向與彎曲基片的方向成第一預定角度而不是0度。
2.如權利要求1所述的顯示設備，其中，驅動器電路晶體管的溝道區的縱向被形成為與像素晶體管的溝道區的縱向成第二預定角度而不是0度。
3.如權利要求1所述的顯示設備，其中，像素晶體管包括開關晶體管和驅動晶體管。
4.如權利要求3所述的顯示設備，其中，開關晶體管的溝道區的縱向不同于驅動晶體管的溝道區的縱向。
5.如權利要求3所述的顯示設備，其中，驅動晶體管的溝道區的縱向被形成為與彎曲基片的方向基本相同的方向。
6.如權利要求1所述的顯示設備，其中，像素晶體管的溝道區的縱向與彎曲基片的方向所成的第一預定角度在從大約45°到大約90°的范圍內。
7.如權利要求1所述的顯示設備，其中，所述基片包括金屬材料或塑料材料中的至少一個，并且其中基片的特性是通過在基片上施加外力來改變的。
8.如權利要求7所述的顯示設備，其中，所述金屬材料包括不銹鋼(sus)材料或鈦(Ti)材料中的至少一個。
9.如權利要求1所述的顯示設備，其中，至少一個在基片上形成的薄膜晶體管包括用低溫多晶硅形成的半導體層。
10.如權利要求1所述的顯示設備，其中，半導體層包括鍺(Ge)和/或Ge混合物。
11.如權利要求1所述的顯示設備，還包括與至少一個薄膜晶體管電連接的有機發光二極管。
12.如權利要求1所述的顯示設備，還包括與至少一個薄膜晶體管電連接的液晶顯示器件。
13.如權利要求1所述的顯示設備，其中顯示設備是有機發光顯示設備。
14.一種顯示設備，包括柔性基片；像素薄膜晶體管，用于驅動像素并且形成于基片上；和驅動器電路薄膜晶體管，用于驅動驅動器電路并且被形成在基片上，其中，像素薄膜晶體管的溝道區的縱向與彎曲基片的方向成預定角度而不是0度。
15.如權利要求14所述的顯示設備，其中，預定角度在大約45°到大約90°的范圍內。
16.如權利要求1所述的顯示設備，還包括與像素薄膜晶體管電連接的液晶顯示器件或有機發光二極管中的至少一個。
17.一種顯示設備，包括柔性基片；多個在基片上形成的薄膜晶體管；和其中，多個在基片上形成的薄膜晶體管中的至少一個包括具有縱向的溝道區，和其中，溝道區的縱向與彎曲基片的方向成在大約45°到大約90°的范圍內的預定角度。
18.如權利要求17所述的顯示設備，還包括與至少一個薄膜晶體管電連接的液晶顯示器件或有機發光二極管中的至少一個。
全文摘要
一種有機發光顯示設備，其包括柔性基片和多個在該基片上形成的薄膜晶體管(TFT)。該多個在基片上形成的TFT包括用于驅動像素的像素晶體管和用于驅動驅動器電路的驅動器電路晶體管，并且像素晶體管的溝道區的縱向與彎曲基片的方向成第一預定角度。因此，能夠最小化在柔性基片上形成的TFT的電特性的變化，從而減少在TFT溝道中流動的電流量的變化。
文檔編號H01L27/32GK1901206SQ20061010617
公開日2007年1月24日 申請日期2006年7月20日 優先權日2005年7月20日
發明者鄭在景, 具在本, 申鉉秀, 牟然坤, 鄭棕翰, 李憲貞, 金成珍 申請人:三星Sdi株式會社