CN100504998C - 平板显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有显示区的平面显示装置，其中包括不止一个薄膜晶体管和不止一个像素。该装置包括提供驱动电源到显示区的驱动线，以及与驱动线连接并形成在与驱动线不同的层中的辅助驱动线。驱动线可以位于与显示区的源/漏电极相同的层。
Description
与相关申请的交叉引用
本申请要求2004年5月20日递交的韩国专利申请10-2004-0035867的优先权和权益，在此为了完全地阐述将其引入作为参考。
技术领域
本发明涉及平板显示装置，具体涉及一种可以具有增加的屏幕孔径和防止由于显示区中的电压降造成的亮度不均匀的平板显示装置。
背景技术
最近，出现了各种平面显示装置代替常规阴极射线管(CRT)。通常，平面显示装置是发射型或非发射型。发射型包括平面CRT、等离子显示器、真空荧光显示器、场发射显示器以及无机/有机电致发光(EL)显示器，非发射型包括液晶显示器。有机EL显示器由于它们不需要例如背光的光源并且可以以低功耗和高效率工作，因此备受关注。
有机EL显示装置通过由激子产生的能量发射具有特定波长的光，激子是由通过阳极和阴极注入的电子和空穴在有机薄膜中重新结合而形成的。有机EL显示装置能够在低压下工作，在外形上薄和轻，并且具有宽视角和快速响应时间。
有机EL显示装置的有机EL单元可以包括在基板上以层叠型形成的第一电极(阳极)以及有机EL层和第二电极(阴极)。有机EL层包括通过形成激子而发光的有机发光层(EML)。为了增加发光效率，电子和空穴必须被传送到有机EML。因此，可以在阴极和有机发光层之间布置电子传输层(ETL)，并可以在阳极和有机发光层之间布置空穴传输层(HTL)。此外，可以在阳极和HTL之间布置空穴注入层(HIL)，并可以在阴极和ETL之间布置电子注入层(EIL)。
根据其驱动方法，有机EL显示装置可以是无源矩阵(PM)或有源矩阵(AM)类型。在PM类型中，阳极和阴极可以分别按列和行简单地布置，同时行驱动电路一次一行地向阴极提供扫描信号。同样，列驱动电路提供数据信号到每个像素。另一方面，AM型使用薄膜晶体管(TFT)控制输入到每个像素的信号，由于它可以处理大量信号，因此广泛地用于显示激励。
但是，在有机/无机EL显示装置中，特别在AM型有机/无机EL显示装置中，由于电路单元和引线的布局，发光区与每个像素的比率，亦即像素孔径被降低。
图1A示出了常规有机EL显示装置的平面图。
图1A的AM型有机EL显示装置具有预定的显示区20，显示区20包括透明基板11上的有机发光二极管(OLED)，以及密闭密封件(未示出)的密封单元80，如金属帽，以密封显示区20。显示区20包括具有OLED和TFT的多个像素。在显示区20中可以布置多条驱动线VDD 31。提供电源到显示区20的驱动线31通过布置在显示区20外的驱动电源线32与端子区70连接。
图1B是放大的图片，示出了图1A的部分“A”。这里，驱动线31必须足够厚和宽，以防止当提供电源到显示区20时发生电压降。因此，作为发光区相对于每个像素的面积比的孔径比减小，这相对于整个显示区增加了无效空间的比率，由此降低了图像质量。
日本专利公开2003-308031公开了一种有机EL显示装置结构，其中电源线和栅极线彼此平行布置，以增加亮度。但是，该结构不能解决随着屏幕尺寸增加可能发生的孔径比上的电源线宽度效应和电压降问题。
发明内容
本发明提供一种可以消除或减少由于电压降致使显示区中的亮度不均匀问题的电致发光显示装置结构。
在随后的说明书中将阐述本发明的附加特点，且由说明书将部分明白本发明的附加特点，或可以通过实践本发明而获悉。
本发明公开了一种具有显示区的平面显示装置，显示区包括薄膜晶体管和像素。该装置包括提供驱动电源到显示区的驱动线、与驱动线连接的辅助驱动线，辅助驱动线和驱动线位于不同的层中。
本发明还公开了一种具有显示区的电致发光显示装置，显示区包括薄膜晶体管和中间层，中间层包括在第一电极层和第二电极层之间插入的至少一个发射层。该装置包括提供驱动电源到显示区的驱动线以及与驱动线连接的辅助驱动线。驱动线和辅助驱动线彼此位于不同的层中。
应当理解上述概述及随后的详细描述是示例性和说明性的，旨在提供如权利要求所要求的发明的进一步说明。
附图说明
所包括的附图提供发明的进一步理解，且被引入本说明书中并构成本说明书的一部分，附图图示了发明的实施例并与说明书一起用来解释发明的原理。
图1A示出了常规有机EL显示器的平面图。
图1B是放大的示图，示出了图1A中的部分“A”。
图2A示出了根据本发明的示例性实施例的有机EL显示装置的平面图。
图2B是放大的示图，示出了图2A中的部分“B”。
图2C和图2D是沿图2B的线II-II的剖面图。
图3A和图3B示出了根据本发明的示例性实施例的有机EL显示装置的剖面图。
图4A、图4B、图4C、图4D、图4E、图4F和图4G示出了根据本发明的示例性实施例的有机EL显示装置的部分平面图。
具体实施方式
图2A示出了根据本发明的示例性实施例的有机EL显示装置的平面图。
参考图2A，有机EL显示装置可以包括基板110的表面上的显示区200、沿显示区200的外部线涂覆以将显示器200密封在密封基板(未示出)和基板110内的密封单元800，以及其上布置了各种端子的端子区700。
驱动电源供给线300提供电源到显示区200，它可以布置在显示区200和密封单元800之间。驱动电源供给线300可以布置在其他区域，但是当围绕显示区200形成时，通过提供更均匀的驱动电源到整个显示区，可以提高显示区的亮度均匀性。
驱动电源供给线300与驱动电源线310连接。驱动电源线310可以跨越显示区200布置，并可以与布置在保护层180下面的源电极170a连接(参考图2C)。
此外，在显示区200外可以布置垂直/水平驱动电路单元500和600。垂直电路单元500可以是施加扫描信号到显示区200的扫描驱动电路，水平驱动电路单元600可以是施加数据信号到显示区的数据驱动电路。垂直/水平驱动电路单元500和600可以作为外部集成电路(IC)或玻璃上芯片(COG)单元布置在密封区外面。
提供电极电源到显示区200的电极电源供给线410可以布置在显示区200外。它可以通过电极电源供给线410和第二电极层400之间形成的绝缘层中的通孔，与在显示区200的整个上部上形成的第二电极层400连接。
驱动电源供给线300、电极电源供给线410以及垂直/水平驱动电路单元500和600分别包括端子320、420、520和620，并通过引线与布置在密封区外的端子区700连接。
现在参考图2B和图2C描述显示区200，但为了便于说明，在图中省略了密封基板和密封薄膜层。作为图2A的部分“B”的放大视图的图2B示出了显示区的像素。该像素包括两个上栅极型TFT和一个电容器，但是本发明不局限于该结构。
第一薄膜晶体管TFT 1的栅电极55从施加扫描信号的扫描线伸出。施加扫描信号到扫描线，通过其半导体有源层53传送来自源电极57a的数据线数据信号到第一薄膜晶体管TFT 1的漏电极57b。
漏电极57b的延伸单元57c可以与电容器的第一电极58a的第一端连接，电容器的第一电极的第二端构成第二薄膜晶体管TFT2的栅电极150(图2c)，第二薄膜晶体管TFT 2是驱动薄膜晶体管。电容器的第二电极58b与驱动线310连接(图2A)。
图2C是沿图2B的线II-II的剖面图。由II-II线的a-e表示的图2C的部分示出了驱动薄膜晶体管TFT 2，由e-f表示的部分示出了像素孔(pixelaperture)194，由g-h表示的部分示出了驱动线310。
如图2c所示，第二薄膜晶体管TFT 2的半导体有源层130可以形成在缓冲层120上，缓冲层120可以形成在基板110的表面上。半导体有源层130可以由非晶或多晶硅层形成。尽管未详细示出，半导体有源层130包括掺有N型或P型掺杂剂的源区和漏区以及沟道区。半导体有源层130可以由例如有机半导体的各种材料形成。
栅绝缘层140可以形成在半导体有源层130和缓冲层120上，栅电极150可以布置在对应于半导体有源层130的沟道区位置的栅绝缘层140上。鉴于与相邻层接触、叠层的表面光滑度和处理能力，栅电极150可以由例如MoW和Al的材料形成，但并不局限于此。
层间绝缘层160可以形成在栅电极150和栅绝缘层140上，并且可以由单层或多层制成。第二薄膜晶体管TFT 2的源/漏电极170a和170b形成在层间绝缘层160上。源/漏电极170a和170b可以由例如MoW的金属形成，并且在形成之后它们可以被热处理，以与半导体有源层130光滑地欧姆接触。
在源/漏电极170a和170b上可以形成保护层180，该保护层180包括钝化层和/或平整层，用于保护和/或平整它底下的层，在该保护层180上可以形成第一电极层190。第一电极层190可以通过在保护层180中形成的通孔181与源/漏电极170a和170b之一连接。图2C示出了通过通孔181与漏电极170b连接的第一电极层190。这里，为了便于说明，本发明已经描述第一电极层190用作阳极的情况，但第一电极层190可以用作阴极。就正发射显示器类型而言，第一电极层190可以用氧化铟锡(ITO)或其他材料形成为透明电极，用于底部发射显示器，它可以形成例如Al/Ca的反射电极和例如ITO的透明电极。以此方式，第一电极层190可以由多种材料形成。
保护层180也可以由多种材料形成，如无机或有机材料，也可以以多种结构形成，如单层或双层，其中双层的下层包括SiNx，上层是包括苯并环丁烯(BCB)或丙烯基的有机层。
在保护层180的上部可以形成具有像素孔194的像素限定层191。像素孔194是对应于第一电极层190的区域。在第一电极层190的表面上可以布置包括至少一个发射层的中间层192，在中间层192的整个上表面上可以形成第二电极层400。
中间层192可以由低分子有机膜或聚合物有机膜形成。如果由低分子有机膜形成，那么可以包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发射层(EML)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)的中间层192可以层叠为单个结构或复合结构，可以使用的有机材料包括铜酞菁(CuPc)、N，N′-Di(萘-1-基)-N，N′-二苯基-联苯胺(NPB)，以及三-8-羟基喹啉铝(Alq3)。低分子有机膜可以通过蒸发法形成。
如果中间层192由聚合物有机膜形成，那么它可以包括HTL和EML，其中HTL可以由PEDOT形成，EML可以由聚-1，2-亚乙烯基亚苯基(Phenylenevinylene)(PPV)和聚芴形成。聚合物有机膜可以通过各种方法形成，包括丝网印刷方法或喷墨印刷方法。
作为阴极的第二电极层400可以沉积在中间层192的整个表面上，但是不局限于此。第二电极层400可以由如Al/Ca、ITO和Mg-Ag材料形成。并且，它可以由多种不同的形式形成，如具有多层或进一步包括碱氟化或碱土氟化层，如LiF层。
如图2B和图2C所示，根据本发明的示例性实施例的有机EL显示装置还可以包括通过通孔211与驱动线310a连接的辅助驱动线310b，辅助驱动线310b与驱动线310a处于不同的层中。
提供驱动电源到显示区200中的每个像素的驱动线310a可以跨越显示区200布置。形成在与源/漏电极170a和170b相同层中的驱动线310a可以与源/漏电极170a和170b同时形成。
如图2C所示，辅助驱动线310b可以由与第一电极层190相同的层形成。在通过例如溅射工艺形成之后，通过湿法刻蚀图案化第一电极层190。可以通过适当地相对于用于形成辅助驱动线310b的部分基板进行掩模，用第一电极层190同时形成辅助驱动线310b。
如果第一电极层190用作正面发射型有机EL显示装置的阳极，那么它可以不止包括双层。如图2D所示，第一电极层190可以包括反射电极190′和透明电极190＂，反射电极190′由Mg:Ag或Al形成，用于向基板反射光，透明电极190＂由具有能容易地排放空穴的适当功函数的ITO形成。在此情况下，反射电极190′的厚度可以约为1000～3000，透明电极190＂的厚度可以约为125～250。
在此情况下，辅助驱动线310b可以包括和至少一个第一电极层同时形成的层。辅助驱动线310b可以包括与第一电极层190相同的层数，以防止例如断开的制造工艺问题，并保证增加的导电性。如图2D所示，当第一电极层190包括反射电极190′和透明电极190＂时，辅助驱动线310b包括第一辅助驱动线层310b′和第二辅助驱动线层310b＂。
可替代地，根据图3A所示的本发明的另一实施例，辅助驱动线310c可以由半导体有源层130形成，而不曲第一电极层190形成。由于不需要附加的工艺，因此这是有利的，当图案化半导体有源层130时可以形成辅助驱动线310c。
此外，根据图3B所示的本发明另一示例性实施例，辅助驱动线可以包括两条或更多线。例如，辅助驱动线可以包括与第一电极层190同时形成的第一辅助驱动线310b，以及与半导体有源层130同时形成的第二辅助驱动线310c。因此，当与源/漏电极170a和170b同时形成时，驱动线310a布置在它们之间。此外，如果第一电极层190包括多个电极层，那么与第一电极层190同时形成的第一辅助驱动线310b也可以形成为多个导电层。
此外，在驱动线310a和辅助驱动线310b和310c之间插入的绝缘层中可以形成至少一个通孔，用于使它们互相连接，该通孔至少可以在驱动线和辅助驱动线中的两条线之间形成。亦即，在驱动线和辅助驱动线之间和在辅助驱动线之间可以通过通孔在驱动线之间进行电连接。通孔可以形成在显示区中，以便增加大屏幕的亮度均匀性。
辅助驱动线可以以多种形式形成。例如，如图4A和图4B所示，辅助驱动线310b可以以平行于驱动线310a的条形布置，或垂直于驱动线310a布置。在图4A中，辅助驱动线310b覆盖驱动线310a。
尽管图4A和图4B示出了在相邻辅助驱动线310b之间布置的一条像素线，但是在相邻辅助线之间可以不止布置一条像素线。例如，图4C示出了在相邻辅助驱动线310b之间布置的两条像素线。
图4D示出了本发明的示例性实施例，其中至少部分辅助驱动线310b以网格形状布置，以更平稳地提供驱动电源到显示区。如图4E所示，在通过网格构形的辅助驱动线310b形成的网格区域中不止可以布置两个像素，这可以简化制造工艺。
此外，如图4F所示，该像素可以以三角形状布置。在此情况下，辅助驱动线310b也可以以三角形状布置。
图4A至4F示出了由单条辅助驱动线310b形成的辅助驱动线。但是本发明不限于此，辅助驱动线可以由两条或更多线形成。例如，如图4G所示，与半导体有源层130同时形成的第一辅助驱动线310c和与第一电极层190同时形成的第二辅助驱动线310b可以具有类似于图4A至4F中所绘图形的各种形状。此外，第一辅助驱动线310c和第二辅助驱动线310b可以以条形形成，它们可以互相交替地布置。此外，连接辅助驱动线或连接驱动线和辅助驱动线的通孔可以布置在显示区中。
本发明不局限于如上所述的实施例。亦即，尽管根据有机EL显示装置描述了本发明，但是本发明也可以应用于其他显示装置，例如无机EL显示装置。因此，关于包括辅助驱动线的平面显示装置，可以以各种形式修改本发明的实施例。
根据本发明的示例性实施例，通过包括一条或多条辅助驱动线可以显著地降低驱动线的宽度，由此通过增加像素的孔径比提高图像质量。
此外，包括用于提供驱动电源到显示装置的至少一条辅助驱动线可以降低显示区上的不同位置中驱动电源的电压降，由此提高图像质量。
此外，辅助驱动线根据设计要求可以以各种布局布置，由此提供具有适当构形的辅助驱动线的平面显示装置。
所属领域的技术人员应当明白在不脱离本发明的精神或范围的条件下，可以对本发明进行各种改进和改变。因此，应当理解，本发明覆盖了在附加权利要求的范围内及它们的等效范围内提供的本发明的改进和变化。
Claims (16)
1、一种具有显示区的电致发光显示装置，显示区包括薄膜晶体管和像素，该装置包括：
与薄膜晶体管的源电极或漏电极连接的第一电极层；提供驱动电源到显示区的驱动线；和
与驱动线连接的辅助驱动线，
其中辅助驱动线和驱动线彼此位于不同的层，所述辅助驱动线形成在与所述第一电极层相同的层上。
2、根据权利要求1的电致发光显示装置，其中该驱动线形成在与薄膜晶体管的所述源电极和所述漏电极相同的层上。
3、根据权利要求1的电致发光显示装置，其中该辅助驱动线通过和所述第一电极层相同的材料形成。
4、根据权利要求1的电致发光显示装置，其中第一电极层包括两个导电层，辅助驱动线包括至少一个与第一电极层的层同时形成的层。
5、根据权利要求1的电致发光显示装置，其中辅助驱动线的至少一部分平行于驱动线布置。
6、根据权利要求1的电致发光显示装置，其中辅助驱动线的至少一部分以条形形状布置。
7、根据权利要求6的电致发光显示装置，其中辅助驱动线的至少一部分平行于驱动线布置。
8、根据权利要求6的电致发光显示装置，其中辅助驱动线的至少一部分与其他驱动线相隔布置。
9、根据权利要求6的电致发光显示装置，其中辅助驱动线包括第一辅助驱动线和第二辅助驱动线，
其中在第一辅助驱动线和第二辅助驱动线之间布置有至少一条驱动线。
10、根据权利要求1的电致发光显示装置，其中辅助驱动线的至少一部分以网格形状布置。
11、根据权利要求10的电致发光显示装置，其中该网格形状形成网格区，在至少一个网格区中布置有至少一个像素。
12、根据权利要求1的电致发光显示装置，其中辅助驱动线的至少一部分以三角形布置。
13、根据权利要求1的电致发光显示装置，其中在至少一个绝缘层中形成有通孔，以使驱动线与辅助驱动线连接，该通孔布置在显示区中。
14、根据权利要求1的电致发光显示装置，其中在显示区的像素中包括电致发光单元。
15、一种具有显示区的电致发光显示装置，显示区包括薄膜晶体管和中间层，中间层包括至少一个发射层，且被插入在第一电极层和第二电极层之间，所述第一电极层与所述薄膜晶体管的源电极或漏电极连接，该装置包括：
提供驱动电源到显示区的驱动线；和
与驱动线连接的辅助驱动线，
其中驱动线和辅助驱动线彼此位于不同的层，所述驱动线形成在与所述源电极和漏电极相同的层上，所述辅助驱动线形成在与所述薄膜晶体管的半导体有源层或者所述第一电极层相同的层上。
16.一种具有显示区的电致发光显示装置，该显示区包括薄膜晶体管和像素，该装置包括：
提供驱动电源到所述显示区的驱动线；和
与所述驱动线连接的辅助驱动线，
其中所述辅助驱动线和所述驱动线彼此位于不同的层，
其中所述辅助驱动线包括与所述显示区的半导体有源层形成在相同层上的层。
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