薄膜晶体管基板和显示装置
阅读说明：本技术 薄膜晶体管基板和显示装置 (Thin film transistor substrate and display device ) 是由 朴世熙 赵寅晫 金大焕 白朱爀 卢智龙 于 2019-08-12 设计创作，主要内容包括：公开了一种薄膜晶体管基板和显示装置，包括能够防止漏电流的薄膜晶体管。该薄膜晶体管基板包括：基板、在基板上的第一缓冲层、在第一缓冲层上的第二缓冲层、在第二缓冲层上的半导体层、以及与半导体层分隔开的栅极电极，栅极电极的至少一部分与半导体层交叠，其中第一缓冲层的表面氧浓度高于第二缓冲层的表面氧浓度。(A thin film transistor substrate and a display device including a thin film transistor capable of preventing a leakage current are disclosed. The thin film transistor substrate includes: the semiconductor device includes a substrate, a first buffer layer on the substrate, a second buffer layer on the first buffer layer, a semiconductor layer on the second buffer layer, and a gate electrode spaced apart from the semiconductor layer, at least a portion of the gate electrode overlapping the semiconductor layer, wherein a surface oxygen concentration of the first buffer layer is higher than a surface oxygen concentration of the second buffer layer.)
技术领域
本发明涉及一种包括能够防止漏电流的薄膜晶体管的薄膜晶体管基板、移位寄存器和显示装置。
背景技术
随着多媒体的发展，显示装置的重要性增加。近来，已广泛采用诸如液晶显示装置、等离子体显示装置和有机发光显示装置之类的平板显示装置。
平板显示装置的栅极驱动器包括移位寄存器，移位寄存器配置成向多条栅极线顺序地提供栅极脉冲。移位寄存器包括具有多个晶体管的多个级，其中各级级联连接，从而顺序地输出栅极脉冲。
在液晶显示装置或有机发光显示装置的情况下，栅极驱动器的移位寄存器中包括的晶体管被设置为显示面板的基板中的薄膜晶体管型，这称为面板内栅极(GIP)结构。
GIP结构的移位寄存器中包括的薄膜晶体管向布置在有源区域中的每个像素的薄膜晶体管提供栅极脉冲。因而，除了诸如迁移率和漏电流之类方面的基本晶体管特性以外，薄膜晶体管还必须具有电可靠性和能够保持长寿命的耐久性。
GIP结构的移位寄存器中包括的薄膜晶体管的半导体层可由非晶硅或多晶硅(polysilicon)形成。当使用非晶硅时，其具有膜形成工艺简化和制造成本降低的优点，然而难以确保电可靠性。当使用多晶硅时，由于较高工艺温度，难以应用于大尺寸显示装置，并且根据结晶方法，难以确保均匀性。为了克服这些问题，研究了将氧化物半导体用于晶体管的半导体层的方法。
氧化物半导体被认为是非晶型的稳定材料。当氧化物半导体用于薄膜晶体管的半导体层时，可通过使用相关技术的设备而不用额外的设备在低温下制造晶体管，并且可省略离子注入工艺。
然而，氧化物半导体晶体管一般具有负阈值电压，由此在栅极电压(Vg)为0(零)时产生漏电流。由于漏电流，无法从移位寄存器提供正常栅极脉冲。因此，需要一种防止移位寄存器的氧化物半导体晶体管中的漏电流的方法。
现有技术文献
1.韩国专利申请公开No.10-2009-0023197(2009年3月4日)，名称为
“HIGH-K CAPPED PREVENTION DIELECTRIC BANDGAP ENGINEERED SONOS ANDMONOS”
发明内容
鉴于上述问题作出了本发明，本发明的一个目的是提供一种包括能够防止漏电流的薄膜晶体管的薄膜晶体管基板。
本发明的另一个目的是提供一种包括能够防止漏电流的薄膜晶体管的移位寄存器。
本发明的再一个目的是提供一种包括能够防止漏电流的薄膜晶体管的显示装置。
根据本发明的一个方面，可通过提供一种薄膜晶体管基板实现上述和其他目的，所述薄膜晶体管基板包括：包括：基板；在所述基板上的第一缓冲层；在所述第一缓冲层上的第二缓冲层；在所述第二缓冲层上的半导体层；以及与所述半导体层分隔开的栅极电极，所述栅极电极的至少一部分与所述半导体层交叠，其中所述第一缓冲层的表面氧浓度高于所述第二缓冲层的表面氧浓度。
根据本发明的一个或多个实施方式，在所述第一缓冲层与所述第二缓冲层之间形成偶极矩。
根据本发明的一个或多个实施方式，所述第一缓冲层包括离子键，所述第二缓冲层包括共价键，并且其中所述离子键中包含金属。
根据本发明的一个或多个实施方式，所述半导体层包括氧化物半导体材料。
根据本发明的一个或多个实施方式，所述半导体层包括在所述缓冲层上的第一半导体层和在所述第一半导体层上的第二半导体层。
根据本发明的一个或多个实施方式，所述薄膜晶体管基板还包括：在所述半导体层上的第一栅极绝缘膜；和在所述第一栅极绝缘膜上的第二栅极绝缘膜，其中所述第二栅极绝缘膜的表面氧浓度高于所述第一栅极绝缘膜的表面氧浓度。
根据本发明的一个或多个实施方式，在所述第一栅极绝缘膜与所述第二栅极绝缘膜之间形成偶极矩。
根据本发明的一个或多个实施方式，所述第一栅极绝缘膜包括共价键，所述第二栅极绝缘膜包括离子键，并且其中所述离子键中包含金属。
根据本发明的另一方面，提供一种薄膜晶体管基板，包括：在基板上的半导体层；在所述半导体层上的第一栅极绝缘膜；在所述第一栅极绝缘膜上的第二栅极绝缘膜；以及在所述第二栅极绝缘膜上的栅极电极，其中所述第二栅极绝缘膜的表面氧浓度高于所述第一栅极绝缘膜的表面氧浓度。
根据本发明的一个或多个实施方式，在所述第一栅极绝缘膜与所述第二栅极绝缘膜之间形成偶极矩。
根据本发明的另一方面，提供一种显示装置，包括：基板；在所述基板上的移位寄存器；和与所述移位寄存器连接的像素，其中所述移位寄存器包括通过栅极线与所述像素连接的级，其中所述级包括至少一个薄膜晶体管，其中所述薄膜晶体管包括：在所述基板上的第一缓冲层；在所述第一缓冲层上的第二缓冲层；在所述第二缓冲层上的半导体层；以及与所述半导体层分隔开的栅极电极，所述栅极电极的至少一部分与所述半导体层交叠，其中所述第一缓冲层的表面氧浓度高于所述第二缓冲层的表面氧浓度。
根据本发明的一个或多个实施方式，在所述第一缓冲层与所述第二缓冲层之间形成偶极矩。
根据本发明的一个或多个实施方式，所述第一缓冲层包括离子键，所述第二缓冲层包括共价键，并且其中所述离子键中包含金属。
根据本发明的一个或多个实施方式，所述半导体层包括氧化物半导体材料。
根据本发明的一个或多个实施方式，所述薄膜晶体管还包括：在所述半导体层上的第一栅极绝缘膜；和在所述第一栅极绝缘膜上的第二栅极绝缘膜，其中所述第二栅极绝缘膜的表面氧浓度高于所述第一栅极绝缘膜的表面氧浓度。
根据本发明的一个或多个实施方式，在所述第一栅极绝缘膜与所述第二栅极绝缘膜之间形成偶极矩。
根据本发明的又一方面，提供一种显示装置，包括：基板；和在所述基板上的多个像素，其中所述像素包括：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至少一个薄膜晶体管，其中所述薄膜晶体管包括：在所述基板上的第一缓冲层；在所述第一缓冲层上的第二缓冲层；在所述第二缓冲层上的半导体层；以及与所述半导体层分隔开的栅极电极，所述栅极电极的至少一部分与所述半导体层交叠，其中所述第一缓冲层的表面氧浓度高于所述第二缓冲层的表面氧浓度。
根据本发明的一个或多个实施方式，在所述第一缓冲层与所述第二缓冲层之间形成偶极矩。
根据本发明的一个或多个实施方式，其中所述薄膜晶体管还包括：在所述半导体层上的第一栅极绝缘膜；和在所述第一栅极绝缘膜上的第二栅极绝缘膜，其中所述第二栅极绝缘膜的表面氧浓度高于所述第一栅极绝缘膜的表面氧浓度。
根据本发明的一个或多个实施方式，在所述第一栅极绝缘膜与所述第二栅极绝缘膜之间形成偶极矩。
根据本发明的又一方面，提供一种薄膜晶体管基板，包括：基板；在所述基板上的半导体层；以及与所述半导体层分隔开的栅极电极，所述栅极电极的至少一部分与所述半导体层交叠，其中在所述半导体层的上侧和下侧的至少一侧上依次叠置表面氧浓度不同的两个层，并且在位于所述半导体层的同一侧上的两层中，距离所述半导体层较远的层的表面氧浓度高于距离所述半导体层较近的层的表面氧浓度。
根据本发明的一个实施方式，设置多层的缓冲层或多层的栅极绝缘膜，使得可包括氧化物半导体材料的半导体层，可具有正阈值电压并且还可防止截止状态中的漏电流。
根据本发明的另一个实施方式，薄膜晶体管设置成能够防止漏电流，由此不必额外设置能够防止漏电流的薄膜晶体管。因而，可减少移位寄存器中包括的薄膜晶体管的数量，并且可减小移位寄存器的面积。结果，可减小栅极驱动器的面积。
根据本发明的另一个实施方式，显示装置包括能够防止漏电流的薄膜晶体管。因此，可防止由于漏电流导致的发光的泄漏，由此提高显示装置的发光效率。
除了如上所述本发明的效果以外，所属领域技术人员还将从本发明的描述清楚地理解到本发明的其他优点和特征。
附图说明
将从下面结合附图的详细描述更清楚地理解本发明的上述和其他的目的、特征和其他优点，其中：
图1是示出根据本发明一个实施方式的显示装置的示意图；
图2是示出移位寄存器的示意图；
图3是示出图2的移位寄存器中包括的级的电路图；
图4是示出根据本发明另一个实施方式的薄膜晶体管基板的剖面图；
图5是示出根据本发明另一个实施方式的薄膜晶体管基板的剖面图；
图6是示出根据本发明另一个实施方式的薄膜晶体管基板的剖面图；
图7是示出根据本发明另一个实施方式的薄膜晶体管基板的剖面图；
图8是示出根据本发明另一个实施方式的薄膜晶体管基板的剖面图；
图9A是示出根据比较例的薄膜晶体管基板的剖面图；
图9B是示出根据比较例的薄膜晶体管的能带图；
图9C是显示在根据比较例的薄膜晶体管中，根据栅极电压的漏极电流的图表；
图9D是示出根据比较例的级的电路图；
图10是示出根据本发明另一个实施方式的偶极矩的产生原理的示意图；
图11A是示出根据本发明另一个实施方式的薄膜晶体管的能带图；
图11B是示出根据本发明另一个实施方式的薄膜晶体管的能带图；
图12是显示在根据比较例的薄膜晶体管和根据本发明一个实施方式的薄膜晶体管中，根据栅极电压的漏极电流的图表；
图13至图16是示出应用于根据本发明其他实施方式的显示装置的每个像素的电路图。
具体实施方式
将通过参照附图描述的下列实施方式阐明本发明的优点和特征及其实现方法。然而，本发明可以以不同的形式实施，不应解释为限于在此列出的实施方式。而是，提供这些实施方式是为了使本公开内容全面和完整，并将本发明的范围充分地传递给所属领域技术人员。此外，本发明仅由权利要求书的范围限定。
为了描述本发明的实施方式而在附图中公开的形状、尺寸、比例、角度和数量仅仅是示例，因而本发明不限于图示的细节。相似的参考标记通篇表示相似的元件。在下面的描述中，当确定对相关的已知功能或构造的详细描述会不必要地使本发明的重点模糊不清时，将省略该详细描述。
在本申请中使用“包括”、“具有”和“包含”描述的情况下，还可存在另外的部分，除非使用了“仅”。
在解释一要素时，尽管没有明确说明，但该要素应解释为包含误差范围。
在描述位置关系时，例如，当位置关系被描述为“在……上”、“在……上方”、“在……下方”、“在……之下”和“在……之后”时，可包括其间不接触的情况，除非使用了“正好”或“直接”。当提到第一元件位于第二元件“上”时，其不意味着在图中第一元件必须位于第二元件上方。所涉及对象的上部和下部可根据对象的定位而变化。因而，第一元件位于第二元件“上”的情况在图中或在实际配置中包括第一元件位于第二元件“下方”的情况以及第一元件位于第二元件“上方”的情况。
在描述时间关系时，例如，当时间顺序被描述为“在……之后”、“随后”、“接下来”和“在……之前”时，可包括不连续的情况，除非使用了“正好”或“直接”。
将理解到，尽管在此可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅仅是用来将元件彼此区分开。例如，在不背离本发明的范围的情况下，第一元件可能被称为第二元件，相似地，第二元件可能被称为第一元件。
术语“第一水平轴方向”、“第二水平轴方向”和“垂直轴方向”不应仅基于各个方向彼此严格垂直的几何关系进行解释，在本发明的部件能够在功能上操作的范围内，其可指具有更宽指向性的方向。
应当理解，术语“至少一个”包括与任意一个项目有关的所有组合。例如，“第一元件、第二元件和第三元件中的至少一个”可包括选自第一元件、第二元件和第三元件中的两个或更多个元件的所有组合以及第一元件、第二元件和第三元件的每一个元件。
如所属领域技术人员能够充分理解的，本发明各实施方式的特征可彼此部分或整体地结合或组合，并且可在技术上彼此进行各种互操作和驱动。本发明的实施方式可彼此独立实施，或者以相互依赖的关系共同实施。
在附图中，尽管在不同的附图中绘出，相同或相似的元件也由相同的参考标记表示。
在本发明的实施方式中，为了便于解释，源极电极和漏极电极彼此区分开。然而，可互换地使用源极电极和漏极电极。因而，源极电极可以是漏极电极，漏极电极可以是源极电极。此外，本发明任意一个实施方式中的源极电极在本发明另一实施方式中可以是漏极电极，本发明任意一个实施方式中的漏极电极在本发明另一实施方式中可以是源极电极。
在本发明的一个或多个实施方式中，为便于解释，源极区域与源极电极区分开，漏极区域与漏极电极区分开。然而，本发明的实施方式不限于这种结构。例如，源极区域可以是源极电极，漏极区域可以是漏极电极。此外，源极区域可以是漏极电极，漏极区域可以是源极电极。
图1是示出根据本发明一个实施方式的显示装置100的示意图。
如图1中所示，根据本发明一个实施方式的显示装置100包括显示面板110、栅极驱动器120、数据驱动器130和控制器140。
显示面板110包括栅极线GL和数据线DL、以及布置在栅极线GL和数据线DL的交叉部分处的像素P。
栅极驱动器120包括移位寄存器150。移位寄存器150向显示面板110的栅极线GL顺序地提供扫描脉冲。
数据驱动器130向显示面板110的数据线DL提供数据电压。
控制器140控制栅极驱动器120和数据驱动器130。
像素P包括显示元件以及用于驱动显示元件的至少一个薄膜晶体管。通过驱动像素P在显示面板110上显示图像。
控制器140通过利用从外部系统(未示出)提供的垂直/水平同步信号(V，H)和时钟信号(CLK)输出用于控制栅极驱动器120的栅极控制信号GCS和用于控制数据驱动器130的数据控制信号DCS。
栅极控制信号GCS包括栅极起始脉冲(GSP)、栅极移位时钟(GSC)、栅极输出使能信号(GOE)、起始信号(Vst)和栅极时钟(GCLK)。此外，栅极控制信号GCS中可包括用于控制移位寄存器150的各种控制信号。
数据控制信号DCS包括源极起始脉冲(SSP)、源极移位时钟信号(SSC)、源极输出使能信号(SOE)和极性控制信号(POL)。
控制器140采样从外部系统提供的输入视频数据，然后重新排列采样的视频数据并且将重新排列后的数字视频数据RGB提供至数据驱动器130。此外，控制器140通过利用从外部系统提供的时钟信号(CLK)、水平同步信号(Hsync)、垂直同步信号(Vsync)(这些信号简称为“时序信号”)和数据使能信号(DE)产生用于控制栅极驱动器120的栅极控制信号GCS和用于控制数据驱动器130的数据控制信号DCS，然后将栅极控制信号GCS和数据控制信号DCS分别传送至栅极驱动器120和数据驱动器130。
数据驱动器130将从控制器140提供的视频数据RGB转换为模拟数据电压，并且在向栅极线GL提供栅极脉冲的每一个水平周期将1个水平行的模拟数据电压提供至数据线DL。
根据本发明的一个实施方式，栅极驱动器120设置在显示面板110中。栅极驱动器120直接设置在显示面板110中的结构称为面板内栅极(GIP)结构。在这种情况下，用于控制栅极驱动器120的栅极控制信号GCS可包括起始信号(Vst)和栅极时钟(GCLK)。
栅极驱动器120响应于从控制器140提供的栅极控制信号GCS向显示面板110的栅极线GL顺序地提供栅极脉冲(GP)。因此，被提供栅极脉冲(GP)的相应栅极线GL的每个像素P中形成的薄膜晶体管导通，使得图像可提供至每个像素P。
栅极驱动器120包括移位寄存器150，其中移位寄存器150产生并提供栅极脉冲(GP)。
详细地说，移位寄存器150通过利用从控制器140传送的起始信号(Vst)和栅极时钟(GCLK)在1帧期间向栅极线GL顺序地提供栅极脉冲(GP)。在此，“1帧”表示通过显示面板110输出一个图像的期间。
栅极脉冲(GP)具有能够导通形成在像素P中的开关元件(薄膜晶体管)的导通电压。
此外，移位寄存器150在1帧中的不提供栅极脉冲(GP)的其余时段向栅极线GL提供能够使开关元件截止的栅极截止信号。下文中，栅极脉冲(GP)和栅极截止信号(Goff)统称为扫描信号(SS)。
图2是示出移位寄存器150的示意图。图3是示出图2的移位寄存器150中包括的级151的电路图。
根据本发明一个实施方式的移位寄存器150包括“g”个级151(ST1至STg)，如图2中所示。
移位寄存器150通过一条栅极线GL向与一条栅极线GL连接的像素P传送一个扫描信号SS。每个级151与一条栅极线GL连接。
因而，当显示面板110中设置有“g”条栅极线GL时，移位寄存器150包括“g”个级(ST1至STg)151并且产生“g”个扫描信号(SS1至SSg)。
根据本发明的一个实施方式，级151的薄膜晶体管由氧化物半导体形成。一般来说，氧化物半导体的薄膜晶体管是N型晶体管。因而，为了便于解释，将描述级中包括的晶体管由N型晶体管形成的本发明的一个实施方式。
一般来说，每个级151在1帧期间输出一次栅极脉冲(GP)，并且从每个级151顺序地输出栅极脉冲(GP)。
如图3中所示，顺序地输出扫描信号SS的每个级151包括上拉晶体管Tu、下拉晶体管Td、起始晶体管Tst、复位晶体管Trs和反相器I。
上拉晶体管Tu根据Q节点的逻辑状态导通或截止。当上拉晶体管Tu导通时，时钟信号CLK提供至上拉晶体管Tu并且上拉晶体管Tu输出栅极脉冲(GP)。
下拉晶体管Td连接在上拉晶体管Tu与截止电压VSS1之间。当上拉晶体管Tu导通时，下拉晶体管Td截止。当上拉晶体管Tu截止时，下拉晶体管Td导通，由此输出栅极截止信号(Goff)。
级151的输出信号Vout包括栅极脉冲(GP)和栅极截止信号(Goff)。栅极脉冲(GP)具有高电平电压，栅极截止信号(Goff)具有低电平电压。
起始晶体管Tst响应于来自在前级的在前输出PRE将Q节点充入高电平电压VD。当相应级151是第一级ST1时，代替在前输出(PRE)可对其提供起始脉冲(Vst)。
复位晶体管Trs响应于在后级的在后输出NXT将与复位电压对应的低电位电压VSS放电到Q节点中。当相应级151是最后一级STg时，代替在后输出NXT可对其提供复位脉冲(Rest)。
一般来说，当Q节点为高状态时，提供至复位晶体管Trs的栅极端子的控制信号保持低状态。
当高电平信号提供至Q节点时，上拉晶体管Tu导通，使得上拉晶体管Tu输出栅极脉冲(GP)。在这种情况下，当复位晶体管Trs截止时，低电位电压VSS未提供至复位晶体管Trs。
当输出了栅极脉冲(GP)时，高电平的控制信号提供至复位晶体管Trs的栅极端子，由此复位晶体管Trs导通，并且上拉晶体管Tu截止。结果，不通过上拉晶体管Tu输出栅极脉冲(GP)。
当不产生栅极脉冲(GP)时，反相器I通过Qb节点向下拉晶体管Td传送用于产生栅极截止信号(Goff)的Qb节点控制信号。
详细地说，通过能够导通与栅极线GL连接的每个像素P的开关元件的栅极脉冲(GP)，在每一水平周期向数据线DL输出数据电压，并且在1帧中的除1个水平周期之外的其余时段向栅极线GL提供用于保持开关元件的截止状态的栅极截止信号(Goff)。
为此，反相器I在1帧中的除1个水平周期之外的其余时段通过Qb节点向下拉晶体管Td传送Qb节点控制信号。
下拉晶体管Td通过从反相器I提供的Qb节点控制信号导通，由此栅极截止信号(Goff)输出至栅极线GL。
当在级151中包括的晶体管(Tst，Trs，Tu，Td)中产生漏电流时，不会恰当地产生栅极脉冲(GP)，由此可导致显示装置100的可靠性降低。
例如，当用于输出栅极脉冲(GP)的Q节点控制信号传送至上拉晶体管Tu时，复位晶体管Trs防止Q节点控制信号泄漏到外部。假如在复位晶体管Trs中产生漏电流，则当Q节点控制信号提供至上拉晶体管Tu时，Q节点控制信号可泄漏。
当移位寄存器150仅由N型晶体管形成时，一些节点的电压不会低于放点电压VSS。因而，即使晶体管逻辑上截止，栅极-源极电压也大于0，由此漏电流流过晶体管。尤其是，当晶体管的阈值电压为负值时，漏电流变得严重，由此可导致电路的异常操作。
为了防止晶体管中的漏电流，根据本发明一个实施方式的栅极驱动器120的移位寄存器150利用能够防止漏电流的薄膜晶体管。
详细地说，根据本发明一个实施方式的显示装置100包括基板、基板上的移位寄存器150、和与移位寄存器150连接的像素P。移位寄存器150包括通过栅极线GL与像素P连接的级151，并且级151包括至少一个薄膜晶体管(TFT)。薄膜晶体管(TFT)包括基板上的第一缓冲层231、第一缓冲层231上的第二缓冲层232、第二缓冲层232上的半导体层240、以及与半导体层240分隔开的栅极电极260，栅极电极260的至少一部分与半导体层240交叠(见图4)。第一缓冲层231中的表面氧浓度(surface oxygen concentration)高于第二缓冲层232中的表面氧浓度。
根据本发明的一个实施方式，在第一缓冲层231与第二缓冲层232之间形成偶极矩(dipole moment)。第一缓冲层231包括包含金属的离子键，第二缓冲层232包括共价键。半导体层240包括氧化物半导体材料。
此外，薄膜晶体管(TFT)包括半导体层240上的第一栅极绝缘膜251和第一栅极绝缘膜251上的第二栅极绝缘膜252(见图7)。第二栅极绝缘膜252中的表面氧浓度高于第一栅极绝缘膜251中的表面氧浓度。在第一栅极绝缘膜251与第二栅极绝缘膜252之间形成偶极矩。
下文中，将参照附图详细描述能够防止漏电流的薄膜晶体管(TFT)和包括这种薄膜晶体管(TFT)的薄膜晶体管基板。
图4是示出根据本发明另一个实施方式的薄膜晶体管基板200的剖面图。薄膜晶体管基板200包括薄膜晶体管TFT1。图4的薄膜晶体管TFT1可由根据本发明一个实施方式的显示装置100中设置的移位寄存器150的薄膜晶体管(TFT)形成。
根据本发明另一个实施方式的薄膜晶体管基板200包括基板210、基板210上的第一缓冲层231、第一缓冲层231上的第二缓冲层232、第二缓冲层232上的半导体层240、以及与半导体层240分隔开的栅极电极260，栅极电极260的至少一部分与半导体层240交叠。第一缓冲层231中的表面氧浓度高于第二缓冲层232中的表面氧浓度。
第一缓冲层231和第二缓冲层232统称为缓冲层230。此外，参照图4，薄膜晶体管基板200包括在半导体层240与栅极电极260之间的栅极绝缘膜250。
根据本发明的另一个实施方式，薄膜晶体管基板200的除了基板210之外的其余部分可称为薄膜晶体管TFT1。因而，根据本发明的另一个实施方式，薄膜晶体管TFT1包括缓冲层230、半导体层240和栅极电极260。此外，薄膜晶体管TFT1可进一步包括栅极绝缘膜250、源极电极280和漏极电极290(见图5)。
下文中，将描述薄膜晶体管基板200的每个元件的详细结构如下。
基板210可由玻璃或塑料形成。基板210可由具有柔性的塑料，例如，聚酰亚胺(PI)形成。当使用聚酰亚胺(PI)的基板210时，可在基板210上执行高温沉积工艺。由于这个原因，基板210由能够忍受高温的耐热聚酰亚胺形成。
遮光层220可设置在基板210上。遮光层220与半导体层240交叠。遮光层220阻挡光入射到半导体层240上，由此保护半导体层240。
缓冲层230设置在基板210上。缓冲层230可设置在基板210的遮光层220上。缓冲层230保护半导体层240，并且通过平坦化特性将基板210的上表面平坦化。
缓冲层230包括基板210上的第一缓冲层231和第一缓冲层231上的第二缓冲层232。根据本发明的另一个实施方式，第一缓冲层231中的表面氧浓度高于第二缓冲层232中的表面氧浓度。详细地说，在第一缓冲层231和第二缓冲层232之间的界面中，第一缓冲层231的表面氧浓度高于第二缓冲层232的表面氧浓度。
由于表面氧浓度的差异，在第一缓冲层231与第二缓冲层232之间产生氧转移(氧离子)。详细地说，具有较高氧浓度的第一缓冲层231中包含的氧(O2-)的一部分可转移至具有较低氧浓度的第二缓冲层232。结果，在第一缓冲层231的表面中可产生正(+)极性，并且在第二缓冲层232的表面中可产生负(-)极性。因而，在第一缓冲层231与第二缓冲层232之间可形成偶极矩
根据本发明的另一个实施方式，偶极矩
由于偶极矩
更详细地说，氧化物半导体材料的半导体层240一般具有接近导带CB的费米能级Ef(见图9B)。结果，包括氧化物半导体材料的半导体层240的薄膜晶体管TFT0具有负(-)阈值电压。因而，即使薄膜晶体管TFT0截止，仍可产生漏电流(见图9C)。
同时，根据本发明的另一个实施方式，当在第一缓冲层231与第二缓冲层232之间形成偶极矩
根据本发明的另一个实施方式，第一缓冲层231包括包含金属的离子键，并且第二缓冲层232包括共价键。具有离子键的第一缓冲层231中的表面氧浓度可高于具有共价键的第二缓冲层232中的表面氧浓度。因此，由于第一缓冲层231与第二缓冲层232之间的界面中的氧(O2-)转移，在第一缓冲层231的表面中产生正(+)极性，而在第二缓冲层232的表面中产生负(-)极性，由此在第一缓冲层231与第二缓冲层232之间可形成偶极矩
根据本发明的另一个实施方式，第一缓冲层231可包括氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化哈(HfO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化锆(ZrO2)、氧化镁(MgO)和氧化钪(Sc2O3)之中的至少一种，第二缓冲层232可包括氧化硅(SiO2)。
根据本发明的另一个实施方式，第一缓冲层231可包括氧化硅(SiO2)，第二缓冲层232可包括氧化锶(SrO)、氧化镧(La2O)和氧化钇(Y2O3)之中的至少一种。
半导体层240设置在缓冲层230上。参照图4，半导体层240设置在第二缓冲层232上。
根据本发明的另一个实施方式，半导体层240包括氧化物半导体材料。例如，半导体层240可包括IZO(InZnO)类氧化物半导体、IGO(InGaO)类氧化物半导体、ITO(InSnO)类氧化物半导体、IGZO(InGaZnO)类氧化物半导体、IGZTO(InGaZnSnO)类氧化物半导体、GZTO(GaZnSnO)类氧化物半导体、GZO(GaZnO)类氧化物半导体和ITZO(InSnZnO)类氧化物半导体之中的至少一种。然而，本发明的一个实施方式不限于上述材料。半导体层240可由所属领域技术人员公知的其他氧化物半导体材料形成。
半导体层240具有沟道部241以及导电部242和243。导电部242和243中的任意一个对应于源极区域242，另一个对应于漏极区域243。根据本发明的另一个实施方式，源极区域242充当源极电极，漏极区域243充当漏极电极。因而，源极区域242可称为源极电极，漏极区域243可称为漏极电极。然而，本发明的另一个实施方式不限于上述内容。薄膜晶体管基板200可进一步包括与源极区域242连接的附加源极电极280和与漏极区域243连接的附加漏极电极290(见图5)。
参照图4，栅极绝缘膜250设置在半导体层240上。栅极绝缘膜250可包括氧化硅、氮化硅和金属氧化物之中的至少一种。栅极绝缘膜250可形成为单层结构或多层结构。栅极绝缘膜250保护半导体层240。
栅极电极260设置在栅极绝缘膜250上。栅极电极260至少与半导体层240的沟道部241交叠。
栅极电极260可包括诸如铝(Al)或铝合金之类的铝类金属、诸如银(Ag)或银合金之类的银类金属、诸如铜(Cu)或铜合金之类的铜类金属、诸如钼(Mo)或钼合金之类的钼类金属、铬(Cr)、钽(Ta)、钕(Nd)和钛(Ti)之中的至少一种。栅极电极260可形成为包括具有不同物理特性的至少两个导电膜的多层结构。
层间绝缘层270设置在栅极电极260上。层间绝缘层270由绝缘材料形成。层间绝缘层270可由有机材料、无机材料或者包括有机材料和无机材料二者的沉积结构形成。
图5是示出根据本发明另一个实施方式的薄膜晶体管基板300的剖面图。下文中，为了避免不必要的重复，将省略对相同部分的详细描述。
与图4的薄膜晶体管基板200相比，图5的薄膜晶体管基板300进一步包括层间绝缘层270上的源极电极280和漏极电极290。
参照图5，源极电极280和漏极电极290通过设置在层间绝缘层270中的接触孔分别与半导体层240的源极区域242和漏极区域243连接。源极电极280通过源极区域242与半导体层240的沟道部241连接，漏极电极290通过漏极区域243与半导体层240的沟道部241连接。
源极电极280和漏极电极290可包括下述至少之一：钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)和其合金。源极电极280和漏极电极290的每一个可形成为选自上述钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)和其合金之中的任意一种材料的单层结构，或者可形成为选自上述钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、钕(Nd)、铜(Cu)和其合金之中的两种或更多种材料的多层结构。
图5的薄膜晶体管基板300中设置的薄膜晶体管TFT2可由根据本发明一个实施方式的显示装置100中设置的移位寄存器150的薄膜晶体管(TFT)形成。
图6是示出根据本发明另一个实施方式的薄膜晶体管基板400的剖面图。
与图4的薄膜晶体管基板200相比，图6的薄膜晶体管基板400具有形成为多层结构的半导体层240。详细地说，图6中所示的薄膜晶体管基板400的半导体层240包括缓冲层210上的第一半导体层240a和第一半导体层240a上的第二半导体层240b。第一半导体层240a和第二半导体层240b可包括相同的半导体材料，或者可包括不同的半导体材料。
第一半导体层240a支撑第二半导体层240b。因而，第一半导体层240a称为支撑层。在第二半导体层240b上形成有沟道部241。因而，第二半导体层240b称为沟道层。然而，本发明的实施方式不限于上述内容。沟道部241可形成在第一半导体层240a中。
可通过沉积工艺形成第一半导体层240a和第二半导体层240b。可通过连续工艺形成第一半导体层240a和第二半导体层240b。半导体层240可形成为包括第一半导体层240a和第二半导体层240b的双层结构。
图6的薄膜晶体管基板400中设置的薄膜晶体管TFT3可由根据本发明一个实施方式的显示装置100中设置的移位寄存器150的薄膜晶体管(TFT)形成。
图7是示出根据本发明另一个实施方式的薄膜晶体管基板500的剖面图。
与图4的薄膜晶体管基板200相比，图7的薄膜晶体管基板500包括形成为多层结构的栅极绝缘膜250。
详细地说，图7的薄膜晶体管基板500包括半导体层240上的第一栅极绝缘膜251和第一栅极绝缘膜251上的第二栅极绝缘膜252。在第一栅极绝缘膜251与第二栅极绝缘膜252之间的界面中，第二栅极绝缘膜252中的表面氧浓度高于第一栅极绝缘膜251中的表面氧浓度。
由于表面氧浓度的差异，氧(O2-)从具有较高氧浓度的第二栅极绝缘膜252转移至具有较低氧浓度的第一栅极绝缘膜251，由此在第二栅极绝缘膜252的表面中可产生正(+)极性，在第一栅极绝缘膜251的表面中可产生负(-)极性。因而，在第一栅极绝缘膜251与第二栅极绝缘膜252之间可形成偶极矩(见图10)。偶极矩
随着在第一栅极绝缘膜251与第二栅极绝缘膜252之间形成偶极矩
第一栅极绝缘膜251包括共价键，并且第二栅极绝缘膜252包括包含金属的离子键。具有离子键的第二栅极绝缘膜252中的表面氧浓度可高于具有共价键的第一栅极绝缘膜251中的表面氧浓度。因此，在第一栅极绝缘膜251与第二栅极绝缘膜252之间可形成偶极矩。
根据本发明的另一个实施方式，第一栅极绝缘膜251可包括氧化硅(SiO2)，第二栅极绝缘膜252可包括氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化哈(HfO2)、氧化钽(Ta2O5)、氧化锆(ZrO2)、氧化镁(MgO)和氧化钪(Sc2O3)之中的至少一种。
在另一种方式中，第一栅极绝缘膜251可包括氧化锶(SrO)、氧化镧(La2O)和氧化钇(Y2O3)之中的至少一种，第二栅极绝缘膜252可包括氧化硅(SiO2)。
图7的薄膜晶体管基板500中设置的薄膜晶体管TFT4可由根据本发明一个实施方式的显示装置100中设置的移位寄存器150的薄膜晶体管(TFT)形成。
图8是示出根据本发明另一个实施方式的薄膜晶体管基板600的剖面图。
图8的薄膜晶体管基板600包括基板210上的半导体层240、半导体层240上的第一栅极绝缘膜251、第一栅极绝缘膜251上的第二栅极绝缘膜252、以及第二栅极绝缘膜252上的栅极电极260。参照图8，缓冲层230可设置在基板210与半导体层240之间，并且遮光层220可设置在基板210与缓冲层230之间。
半导体层240可包括氧化物半导体材料。此外，在第一栅极绝缘膜251与第二栅极绝缘膜252之间的界面中，第二栅极绝缘膜252中的表面氧浓度高于第一栅极绝缘膜251中的表面氧浓度。
由于表面氧浓度的差异，氧(O2-)从具有较高氧浓度的第二栅极绝缘膜252转移至具有较低氧浓度的第一栅极绝缘膜251，由此在第二栅极绝缘膜252的表面中可产生正(+)极性，在第一栅极绝缘膜251的表面中可产生负(-)极性。因而，在第一栅极绝缘膜251与第二栅极绝缘膜252之间可形成偶极矩
随着在第一栅极绝缘膜251与第二栅极绝缘膜252之间形成偶极矩
图8的薄膜晶体管基板600中设置的薄膜晶体管TFT5可由根据本发明一个实施方式的显示装置100中设置的移位寄存器150的薄膜晶体管(TFT)形成。
由此可见，根据本发明的薄膜晶体管基板可包括在半导体层的上侧和下侧的至少一侧上依次叠置表面氧浓度不同的两个层，并且在位于半导体层的同一侧上的层中，距离半导体层较远的层的表面氧浓度可高于距离半导体层较近的层的表面氧浓度。
图9A是示出根据比较例的薄膜晶体管基板701的剖面图，图9B是根据比较例的薄膜晶体管基板701的能带图。如图9A中所示，根据比较例的薄膜晶体管基板701具有单层的缓冲层230和单层的栅极绝缘膜250。在图9A中所示的薄膜晶体管基板701的情况下，半导体层240由氧化物半导体材料形成，在与半导体层240相邻的栅极绝缘膜250和缓冲层230之间未形成偶极矩
参照图9B，根据比较例的薄膜晶体管基板701的半导体层240由氧化物半导体材料形成，由此其具有接近导带CB的费米能级Ef。根据比较例的包括半导体层240(其具有接近导带CB的费米能级Ef)的薄膜晶体管基板701的薄膜晶体管TFT0具有负(-)阈值电压。
图9C是显示在根据比较例的薄膜晶体管中，根据栅极电压的漏极电流的图表。参照图9C，根据比较例的薄膜晶体管基板701的薄膜晶体管TFT0具有负(-)阈值电压。即使薄膜晶体管TFT0截止，仍可产生漏电流。
当具有漏电流的薄膜晶体管TFT0用于移位寄存器150的薄膜晶体管时，不得不设置用于防止漏电流的额外晶体管。
图9D是示出在利用根据比较例的薄膜晶体管TFT0的移位寄存器中设置的级152的电路图。
与图3的级151相比，图9D的级152进一步包括四个晶体管(T1，T2，T3，T4)。
T1晶体管设置在起始晶体管Tst与Q节点之间，T2晶体管设置在晶体管Tst与第三电压V3之间，T3晶体管设置在复位晶体管Trs与低电位电压VSS之间，并且T4晶体管设置在复位晶体管Trs与第四电压V4之间。
当具有漏电流的薄膜晶体管TFT0用于移位寄存器150的级152中包括的薄膜晶体管时，不得不额外设置配置成防止漏电流的晶体管(T1，T2，T3，T4)。在这种情况下，级152的电路系统变得复杂，并且级152的面积增加。结果，移位寄存器150和栅极驱动器120的结构复杂化，并且移位寄存器150和栅极驱动器120的面积增加。
同时，当根据本发明实施方式的薄膜晶体管(TFT1，TFT2，TFT3，TFT4)用于移位寄存器150的级151中包括的薄膜晶体管时，不必设置配置成防止漏电流的额外晶体管(T1，T2，T3，T4)。因而，级151的电路系统被简化，并且级151的面积减小。结果，移位寄存器150和栅极驱动器120的结构可被简化，并且移位寄存器150和栅极驱动器120可形成在基板100的较小区域上。
图10是示出根据本发明另一个实施方式的薄膜晶体管基板200中的偶极矩的产生原理的示意图；
如上所述，在第一缓冲层231与第二缓冲层232之间的界面中，第一缓冲层231的表面氧浓度高于第二缓冲层232的表面氧浓度。由于表面氧浓度的差异，在第一缓冲层231与第二缓冲层232之间的界面中产生氧转移(包括氧离子)。详细地说，具有较高氧浓度的第一缓冲层231中包含的氧(O2-)的一部分可转移至具有较低氧浓度的第二缓冲层232。结果，在第一缓冲层231的表面中可产生正(+)极性，并且在第二缓冲层232的表面中可产生负(-)极性。因而，在第一缓冲层231与第二缓冲层232之间可形成偶极矩
如图7和图8中所示，即使第二栅极绝缘膜252的表面氧浓度高于第一栅极绝缘膜251的表面氧浓度，也可在第一栅极绝缘膜251与第二栅极绝缘膜252之间形成偶极矩
由于偶极矩
图11A是示出根据本发明另一个实施方式的薄膜晶体管TFT1的能带图。图11B是示出根据本发明另一个实施方式的薄膜晶体管TFT5的能带图。图12是显示在根据比较例和本发明一个实施方式的薄膜晶体管(TFT0，TFT1)中，根据栅极电压Vg的漏极电流Id的图表。
参照图11A，在第一缓冲层231与第二缓冲层232之间形成偶极矩
因而，可防止薄膜晶体管TFT1中的漏电流。
图11B显示了当如图8中所示第二栅极绝缘膜252的表面氧浓度高于第一栅极绝缘膜251的表面氧浓度时半导体层240的费米能级Ef。
参照图11B，当在第一栅极绝缘膜251与第二栅极绝缘膜252之间形成偶极矩
根据本发明实施方式的薄膜晶体管(TFT1，TFT2，TFT3，TFT4，TFT5)可应用于显示装置的像素。
下文中，将描述应用了根据本发明实施方式的薄膜晶体管(TFT1，TFT2，TFT3，TFT4，TFT5)的显示装置800，900，1000和1100如下。
图13至图16是示出应用于根据本发明其他实施方式的显示装置的每个像素P的电路图。
根据本发明其他实施方式的显示装置800，900，1000和1100包括基板210和设置在基板210上的多个像素P。像素P包括基板210上的像素驱动器PDC和与像素驱动器PDC连接的显示元件。像素驱动器PDC包括至少一个薄膜晶体管(TR1c，TR1，TR2，TR3，TR4)。晶体管(TR1c，TR1，TR2，TR3，TR4)可由图4至图8中所示的薄膜晶体管(TFT1，TFT2，TFT3，TFT4，TFT5)之中的任意一个形成。
详细地说，像素P的薄膜晶体管(TR1c，TR1，TR2，TR3，TR4)包括基板210上的第一缓冲层231、第一缓冲层231上的第二缓冲层232、第二缓冲层232上的半导体层240、以及与半导体层240分隔开的栅极电极260，栅极电极260的至少一部分与半导体层240交叠。在第一缓冲层231与第二缓冲层232之间的界面中，第一缓冲层231的表面氧浓度高于第二缓冲层232的表面氧浓度。在第一缓冲层231与第二缓冲层232之间形成偶极矩。
此外，像素P的薄膜晶体管(TR1c，TR1，TR2，TR3，TR4)可包括半导体层240上的第一栅极绝缘膜251和第一栅极绝缘膜251上的第二栅极绝缘膜252。在第一栅极绝缘膜251与第二栅极绝缘膜252之的界面中，第二栅极绝缘膜252的表面氧浓度高于第一栅极绝缘膜251的表面氧浓度。在第一栅极绝缘膜251与第二栅极绝缘膜252之间形成偶极矩。
包括第一缓冲层231、第二缓冲层232、半导体层240、栅极电极260、第一栅极绝缘膜251和第二栅极绝缘膜252的薄膜晶体管(TFT1，TFT2，TFT3，TFT4，TFT5)及它们的组件如上所述，由此将省略对上述薄膜晶体管(TFT1，TFT2，TFT3，TFT4，TFT5)及它们的组件的详细描述。
图13是示出应用于根据本发明另一实施方式的显示装置800的像素P的电路图。详细地说，图13是液晶显示装置的像素的等效电路图。
参照图13，显示装置800的像素P包括像素驱动器PDC和与像素驱动器PDC连接的显示元件。图13的显示装置800包括充当显示元件的液晶电容器Clc。
像素驱动器PDC包括与栅极线GL和数据线DL连接的薄膜晶体管TR1c和连接在薄膜晶体管TR1c与公共电极之间的存储电容器Cst。液晶电容器Clc与存储电容器Cst并联连接在薄膜晶体管TR1c与公共电极之间。
对应于显示元件的液晶电容器Clc被充入在提供至公共电极的公共电压Vcom与通过薄膜晶体管TR1c提供至像素电极的数据信号之间的差分电压，并且对应于显示元件的液晶电容器Clc通过根据充电电压驱动液晶来控制光透射率。存储电容器Cst稳定地保持充入在液晶电容器Clc中的电压。
图14是示出应用于根据本发明另一实施方式的显示装置900的像素P的电路图。详细地说，图14是有机发光显示装置的像素的等效电路图。
图14中所示的显示装置900的像素P包括对应于显示元件的有机发光二极管OLED和配置成驱动显示元件的像素驱动器PDC。对应于显示元件的有机发光二极管OLED与像素驱动器PDC连接。
像素驱动器PDC包括对应于开关晶体管的第一薄膜晶体管TR1和对应于驱动晶体管的第二薄膜晶体管TR2。
第一薄膜晶体管TR1与栅极线GL和数据线DL连接，并且第一薄膜晶体管TR1通过经由栅极线GL提供的栅极脉冲GP导通或截止。
当第一薄膜晶体管TR1导通时，通过数据线DL提供的数据电压Vdata被提供至与有机发光二极管OLED连接的第二薄膜晶体管TR2的栅极电极。数据电压Vdata被充入到形成于第二薄膜晶体管TR2的源极电极和栅极电极之间的存储电容器Cst中。
根据数据电压Vdata控制通过第二薄膜晶体管TR2提供至有机发光二极管OLED的电流量，由此可控制从有机发光二极管OLED发射的光的灰度级。
图15是示出应用于根据本发明另一实施方式的显示装置1000的像素P的电路图。详细地说，图15是有机发光显示装置的像素的等效电路图。
图15中所示的显示装置1000的像素P包括对应于显示元件的有机发光二极管OLED和配置成驱动显示元件的像素驱动器PDC。对应于显示元件的有机发光二极管OLED与像素驱动器PDC连接。
在像素P中具有配置成向像素驱动器PDC提供驱动信号的信号线(DL，GL，PLA，PLB，SL，SPL)。
数据电压Vdata提供至数据线DL，栅极脉冲GP提供至栅极线GL，第一驱动电源ELVDD提供至电源线PLA，第二驱动电源EVSS提供至驱动电力线PLB，基准电压Vref提供至感测线SL，并且感测脉冲SP提供至感测脉冲线SPL。
参照图15，当第(n)像素P的栅极线称为“GLn”时，相邻的第(n-1)像素P的栅极线称为“GLn-1”，对应于第(n-1)像素P的栅极线的“GLn-1”用作第(n)像素P的感测脉冲线SPL。
例如，如图15中所示，像素驱动器PDC包括：与栅极线GL和数据线DL连接的第一薄膜晶体管TR1(开关晶体管)；第二薄膜晶体管TR2(驱动晶体管)，其配置成根据通过第一薄膜晶体管TR1传送的数据电压Vdata来控制提供至有机发光二极管OLED的电流水平；和配置成感测第二薄膜晶体管TR2的特性的第三薄膜晶体管TR3(感测晶体管)。
第一电容器C1位于有机发光二极管OLED与第二薄膜晶体管TR2的栅极电极之间。第一电容器C1称为存储电容器Cst。
随着第一薄膜晶体管TR1通过提供至栅极线GL的栅极脉冲GP导通，第一薄膜晶体管TR1将提供至数据线DL的数据电压Vdata传送至第二薄膜晶体管TR2的栅极电极。
第三薄膜晶体管TR3与感测线SL、以及有机发光二极管OLED与第二薄膜晶体管TR2之间的第一节点n1连接。第三薄膜晶体管TR3通过感测脉冲SP导通或截止，并且第三薄膜晶体管TR3在感测时段感测对应于驱动晶体管的第二薄膜晶体管TR2的特性。
与第二薄膜晶体管TR2的栅极电极连接的第二节点n2与第一薄膜晶体管TR1连接。第一电容器C1形成在第二节点n2与第一节点n1之间。
当第一薄膜晶体管TR1导通时，通过数据线DL提供的数据电压Vdata被提供至第二薄膜晶体管TR2的栅极电极。形成在第二薄膜晶体管TR2的源极电极和栅极电极之间的第一电容器C1被充入数据电压Vdata。
当第二薄膜晶体管TR2导通时，电流通过第二薄膜晶体管TR2从第一驱动电源ELVDD提供至有机发光二极管OLED，由此从有机发光二极管OLED发射光。
图16是示出应用于根据本发明另一个实施方式的显示装置1100的像素P的电路图。详细地说，图16是有机发光显示装置的像素P的等效电路图。
图16中所示的显示装置1100的像素P包括对应于显示元件的有机发光二极管OLED和配置成驱动有机发光二极管OLED的像素驱动器PDC。对应于显示元件的有机发光二极管OLED与像素驱动器PDC连接。
像素驱动器PDC包括薄膜晶体管(TR1，TR2，TR3，TR4)。根据本发明的另一个实施方式，薄膜晶体管(TR1，TR2，TR3，TR4)可由图4至图8中所示的薄膜晶体管(TFT1，TFT2，TFT3，TFT4，TFT5)之中的任意一个形成。
在像素P中具有配置成向像素驱动器PDC提供驱动信号的信号线(DL，EL，GL，PLA，PLB，SL，SPL)。
与图15的像素P相比，图16的像素P进一步包括发光线EL。发光控制信号EM提供至发光线EL。此外，与图15的像素驱动器PDC相比，图16的像素驱动器PDC进一步包括对应于发光晶体管的第四薄膜晶体管TR4，其配置成控制第二薄膜晶体管TR2的发光时间点。
然而，本发明的实施方式不限于上述结构。像素驱动器PDC可以以所属领域技术人员公知的各种结构形成。例如，像素驱动器PDC可包括五个或更多个薄膜晶体管。
参照图16，当第(n)像素P的栅极线称为“GLn”时，相邻的第(n-1)像素P的栅极线称为“GLn-1”，对应于第(n-1)像素P的栅极线的“GLn-1”用作第(n)像素P的感测脉冲线SPL。
第一电容器C1位于有机发光二极管OLED的一个电极与第二薄膜晶体管TR2的栅极电极之间。第一电容器C1称为存储电容器Cst。此外，第二电容器C2位于有机发光二极管OLED的一个电极与第四薄膜晶体管TR4的提供第一驱动电源ELVDD的端子之间。
随着第一薄膜晶体管TR1通过提供至栅极线GL的栅极脉冲GP导通，第一薄膜晶体管TR1将提供至数据线DL的数据电压Vdata传送至第二薄膜晶体管TR2的栅极电极。
第三薄膜晶体管TR3与感测线SL连接。第三薄膜晶体管TR3通过感测脉冲SP导通或截止，并且第三薄膜晶体管TR3在感测时段感测对应于驱动晶体管的第二薄膜晶体管TR2的特性。
第四薄膜晶体管TR4根据发光控制信号EM将第一驱动电源ELVDD传送至第二薄膜晶体管TR2，或者阻挡第一驱动电源ELVDD。当第四薄膜晶体管TR4导通时，电流提供至第二薄膜晶体管TR2，由此从有机发光二极管OLED发射光。
对于所属领域的技术人员显而易见的是，上述本发明不受上述实施方式和附图的限制，在不背离本发明的精神或范围的情况下，可在本发明中做出各种替换、修改和变化。因此，本发明的范围由所附权利要求限定，从权利要求书的含义、范围和等同概念得到的所有变型或修改都落入本发明的范围内。
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