[发明专利]用于显示设备的氢陷阱层及显示设备

说明书

本公开涉及用于显示设备的氢陷阱层及显示设备。本发明描述了具有氢陷阱层的显示面板。该氢陷阱层可结合到多种位置中以吸除或阻挡进入氧化物晶体管的半导体氧化物层中的氢扩散。

相关专利申请

本专利申请要求2019年8月27日提交的美国临时专利申请序列号 62/892,299的优先权权益，该临时专利申请的全部公开内容以引用方式并入本文。

技术领域

本文所述的实施方案涉及显示设备，并且更具体地涉及氢陷阱层的结合。

背景技术

显示面板诸如液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示面板常见于电子设备诸如蜂窝电话、便携式计算机、电视、可穿戴设备等中。LCD和OLED技术两者均利用薄膜晶体管(TFT)来形成存在于显示面板内的像素电路或栅极驱动器电路(例如，面板内栅极(gate in panel))。

传统TFT技术包括非晶硅(a-Si)TFT和低温多晶硅(LTPS)TFT。 LTPS提供比a-Si更大的电荷载流子迁移率，这可用于扩展至高分辨率显示器。然而，LTPS工艺可包括比a-Si工艺更多数量的掩模步骤。

已提出半导体氧化物TFT作为新版LTPS，它具有比a-Si更高的电荷载流子迁移率以及比LTPS工艺更少的掩模步骤。LTPS TFT可具有诸如与半导体氧化物TFT相比较高的开关速度和驱动电流的属性，而半导体氧化物TFT可具有诸如与LTPS TFT相比较低的泄漏电流和更好的TFT均匀性的属性。

最近，已在称为低温多晶硅和氧化物(LTPO)的混合TFT布置中将 LTPS晶体管与半导体氧化物TFT组合起来。在这种布置中，半导体氧化物晶体管可以是包括开关TFT、驱动TFT、缓冲TFT、解复用器TFT等的任何子像素TFT。

发明内容

描述了包括氢陷阱层的显示器结构和形成方法。在一个实施方案中，显示面板包括与显示面板的边缘相邻的面板内栅极(GIP)区以及含子像素阵列的像素区域。每个子像素包括氧化物晶体管，该氧化物晶体管包括晶体管氢陷阱层，该晶体管氢陷阱层由以氢的负溶解熵为特征的晶体管材料形成。虚设子像素区域位于GIP区与像素区域之间，其中虚设子像素区域包括多个虚设子像素。在一个实施方案中，每个虚设子像素包括虚设氢陷阱层，该虚设氢陷阱层由以氢的负溶解熵为特征的虚设材料形成。在这种实施方案中，虚设子像素或另选的结构可用于阻挡/吸除从显示面板的边缘的氢扩散。附加的其他结构也可用于阻挡/吸除氢扩散，包括中间布线层或顶层(诸如触控单元的触控金属布线层)。

在一个实施方案中，显示面板包括含子像素阵列的像素区域，每个子像素包括含栅极氢陷阱层的氧化物晶体管栅极层。在一个实施方案中，栅极层的栅极宽度对于离像素区域的中心最近的子像素为最小的，并且栅极层的栅极宽度对于离像素区域的外围最近的子像素为最宽的。在这种实施方案中，由于从显示面板的边缘的氢扩散增加，可调制栅极宽度以调节氧化物晶体管特性。

在一个实施方案中，显示面板包括含子像素阵列的像素区域，其中每个子像素包括氧化物晶体管，该氧化物晶体管包括底部栅极层、底部栅极层上的氧化物缓冲层、氧化物缓冲层上的半导体氧化物层、半导体氧化物层上的栅极电介质层以及栅极电介质层上的顶部栅极层。在一个实施方案中，顶部栅极层具有宽于底部栅极层的栅极宽度。在这种构型中，顶部栅极层可充当氢扩散的屏蔽层。

在一个实施方案中，显示面板包括含子像素阵列的像素区域，其中每个子像素包括氧化物晶体管，该氧化物晶体管包括底部栅极层、底部栅极层上的氧化物缓冲层、氧化物缓冲层上的半导体氧化物层、半导体氧化物层上的栅极电介质层以及栅极电介质层上的顶部栅极层。在一个实施方案中，底部栅极层具有宽于顶部栅极层的栅极宽度。在这种构型中，底部栅极层可充当氢扩散的屏蔽层。