CN101572057B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置，包括：显示元件，包括分别连接到保持电容的多个子元件；多个写入晶体管，分别对应于子元件布置并将图像信号写入到保持电容；以及多个驱动晶体管，分别根据通过写入晶体管写入的图像信号来驱动子元件。写入晶体管、驱动晶体管或者写入晶体管和驱动晶体管沿着写入晶体管和驱动晶体管中每个晶体管的漏极电极和源极电极排列的源极漏极排列方向排列，并且写入晶体管、驱动晶体管或者写入晶体管和驱动晶体管布置为使得成对晶体管中的漏极电极或源极电极彼此紧邻，成对晶体管是彼此紧邻的成对的写入晶体管或驱动晶体管。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及一种具有包括多个子元件的显示元件的显示装置。
背景技术
近年来，作为取代液晶显示器的显示装置，使用有机发光元件的有机EL显示器已经进入了实际应用。由于有机EL显示器是自发光的，所以其与液晶显示器等相比具有更大的视角。此外，有机EL显示器对高清、高速视频信号也具有足够的响应性。
在相关技术的有机发光元件中，存在改善显示性能的手段。引入共振器结构，并且发光层中产生的光通过改善发出的颜色的色纯度、改善发光效率等来控制。(例如，参考国际公开WO 01/39554。)
这种有机EL显示器包括根据图像信号驱动有机发光元件的驱动元件，诸如薄膜晶体管。在这种有机EL显示器中，存在驱动元件中的源极电极和漏极电极之间发生短路的情况，例如由制造过程中混入的异物等导致。这可能引起对应于该短路而在有机发光元件中产生亮点缺陷。自然而然地，当具有这种亮点缺陷的有机发光元件的数目增加时，亮度的非均匀性变得明显并将难于显示高清晰度的图像。
因此，已经提出了一种装置，其中多个子元件构成一个有机发光元件，并且除缺陷子元件之外的(剩余的)子元件的灰度级(gradation)由布置在每个子元件中的矫正发光灰度级的电路来矫正(例如，参考日本未审专利公开No.2007-41574)。
发明内容
然而，在日本未审专利公开No.2007-41574中，存在难于充分矫正子元件的灰度级的情形，并且电路构造复杂从而可能影响整个装置的尺寸减小。此外，近来，已经减小了一个像素占据的面积以获得较高的图像或图片清晰度。由于该趋势，在彼此紧邻的驱动元件之间，存在由于混入的异物等而使电极之间的短路增加的趋势。因此，希望有适合于更高清晰度的图像显示并且在制造过程中几乎不产生缺陷的有机EL显示器。
考虑前文所述，希望提供一种显示装置，其能够表现出更加优秀的显示性能而不降低制造过程中的成品率。
根据本发明的实施例，提供了一种显示装置，包括：显示元件，包括分别连接到保持电容的多个子元件；多个写入晶体管，分别对应于多个子元件布置并将图像信号写入到保持电容；以及多个驱动晶体管，分别根据通过多个写入晶体管写入的图像信号来驱动子元件。这里，多个写入晶体管、多个驱动晶体管或者多个写入晶体管和多个驱动晶体管沿着写入晶体管和驱动晶体管中每个晶体管的漏极电极和源极电极排列的源极漏极排列方向排列，并且写入晶体管、驱动晶体管或者写入晶体管和驱动晶体管布置为使得成对晶体管中的漏极电极或源极电极彼此紧邻，成对晶体管是彼此紧邻的成对的写入晶体管或驱动晶体管。
在根据本发明实施例的显示装置中，多个写入晶体管、多个驱动晶体管或者多个写入晶体管和多个驱动晶体管沿着写入晶体管和驱动晶体管中每个晶体管的漏极电极和源极电极排列的源极漏极排列方向排列，并且写入晶体管、驱动晶体管或者写入晶体管和驱动晶体管布置为使得成对晶体管中的漏极电极或源极电极彼此紧邻，成对晶体管是彼此紧邻的成对的写入晶体管或驱动晶体管。因此，由在制造过程中混入的导电异物等导致的彼此紧邻的写入晶体管或彼此紧邻的驱动晶体管之间的短路引起的半暗点缺陷(semi-dark spot defect)或亮点缺陷(bright spot defect)几乎不发生。具体地，由于不同类型的电极布置为彼此相对分离，所以减小了由混入导电异物引起的短路的概率。特别地，当相同类型的电极具有彼此相等的电势时，即使导电异物混入相同类型的电极之间，写入晶体管和驱动晶体管也很少发生异常。因此，即使显示装置高度集成，也可以期望改善成品率。
在根据本发明实施例的显示装置中，显示元件包括多个子元件，并且对应于该多个子元件分别布置多个写入晶体管和多个驱动晶体管。这样，即使在部分的子元件中发生缺陷的情形下，也可以通过调节并利用除损坏的子元件之外的正常子元件来避免了作为整体的子元件产生暗点(dark spot)。此外，在彼此紧邻的成对写入晶体管以及彼此紧邻的成对驱动晶体管中，相同类型的电极彼此布置得比不同类型的电极更近。这样，可以抑制半暗点缺陷或亮点缺陷的发生。因此，可以表现出更加优良的显示性能而不降低制造过程中的成品率。
本发明的其他以及进一步目的、特征和优点会由于以下的描述而显得更加完全。
附图说明
图1是示出根据本发明第一实施例的显示装置的整体构造的示意图。
图2是示出图1所示的像素驱动电路的示例的图。
图3是示出图1所示的显示区的构造的平面图。
图4是示出图1所示的显示区的主要部分的构造的截面视图。
图5是示出图1所示的显示区的主要部分的构造的另一截面视图。
图6是示出图3所示的有机发光元件的构造的放大平面图。
图7是示出图4和5所示的有机层的放大截面视图。
图8是示出图4和5所示的像素驱动电路形成层的构造的平面图。
图9A和9B是示出图1所示的显示装置的制造方法中的步骤的截面视图。
图10A和10B是示出图9A和9B之后的步骤的截面视图。
图11A和11B是示出图10A和10B之后的步骤的截面视图。
具体实施方式
将参考附图来详细描述本发明的优选实施例。
图1示出了根据本发明实施例的使用有机发光元件的显示装置的构造。该显示装置用作超薄有机发光彩色显示装置等。在该显示装置中，显示区110形成在基板111上。在基板111上的显示区110的外围，例如形成用作图像显示的驱动器的信号线驱动电路120、扫描线驱动电路130和电源线驱动电路140。
在显示区110中，形成有二维地布置为矩阵的多个有机发光元件10(10R、10G和10B)，以及驱动有机发光元件10的像素驱动电路150。在像素驱动电路150中，多条信号线120A(120A1到120Am)在列方向布置，多条扫描线130A(130A1到130An)和多条电源线140A(140A1到140An)在行方向布置。在每条信号线120A和每条扫描线130A之间的每个交叉处，对应交叉布置有机发光元件10R、10G和10B中的一个。每条信号线120A连接到信号线驱动电路120，每条扫描线130A连接到扫描线驱动电路130，而每条电源线140A连接到电源线驱动电路140。
根据由信号供应源(图中未示出)提供的亮度信息，信号线驱动电路120通过信号线120A将图像信号的信号电压供应到选定的有机发光元件10R、10G和10B。
扫描线驱动电路130构造成具有移位寄存器(shift resistor)等，该移位寄存器与输入时钟脉冲同步地顺次移动启动脉冲。在写入图像信号到每个有机发光元件10R、10G和10B时，扫描线驱动电路130逐行扫描有机发光元件10R、10G和10B，并将扫描信号顺次供应到每条扫描线130A。
电源线驱动电路140构造成具有移位寄存器(shift resistor)等，该移位寄存器与输入时钟脉冲同步地顺次移动启动脉冲。与扫描线驱动电路130的逐行扫描同步，电源线驱动电路140适当地供应彼此不同的第一电势和第二电势之一到每条电源线140A。从而选定驱动晶体管DR1到DR4的导通状态或非导通状态(将在以后描述)。
图2示出了像素驱动电路150的示例。像素驱动电路150是有源驱动电路，其包括驱动晶体管DR1到DR4和写入晶体管WR1到WR4、以及在驱动晶体管DR1到DR4和写入晶体管WR1到WR4之间的电容器(保持电容)Cs1到Cs4。有机发光元件10R(或10G或10B)包括多个局部发光区101到104。局部发光区101到104在电源线140A和公共电源线(GND)之间分别串联到驱动晶体管DR1到DR4。驱动晶体管DR1到DR4和写入晶体管WR1到WR4构造为典型的薄膜晶体管(TFT)。TFT的结构并不特别受限，可以是反转错排结构(称作底栅型)或错排结构(顶栅型)。另外，优选驱动晶体管DR1到DR4和写入晶体管WR1到WR4具有彼此相等的诸如电容的参数。
在写入晶体管WR1到WR4中，例如每个漏极电极连接到信号线120A，并且供应来自信号线驱动电路120的图像信号。写入晶体管WR1到WR4的每个栅极电极连接到扫描线130A，并且供应来自扫描线驱动电路130的扫描信号。此外，写入晶体管WR1到WR4的源极电极分别连接到驱动晶体管DR1到DR4的栅极电极。
在驱动晶体管DR1到DR4中，例如每个漏极电极连接到电源线140A，并且电势被电源线驱动电路140设定为第一电势或第二电势。驱动晶体管DR1到DR4的每个源极电极分别连接到局部发光区101、102、103或104的一端。在本实施例中，尽管描述了一个有机发光元件10R(或10G或10B)包括四个局部发光区101到104的情形，但是其数目并不限于四个。只要是两个或以上，则可以任意选择任何的数目。
保持电容Cs1到Cs4形成在驱动晶体管DR1到DR4的栅极电极(写入晶体管WR1到WR4的源极电极)和驱动晶体管DR1到DR4的源极电极之间。
图3示出了显示区110的平面构造的示例。在显示区110中，有机发光元件10R、10G和10B依次形成整体上成为矩阵。具体地，金属层17提供为网格图案(lattice pattern)，并且有机发光元件10R、10G和10B中的局部发光区101到104依次布置在被金属层17分隔的区中。有机发光元件10R中的局部发光区101到104产生红光，有机发光元件10G中的局部发光区101到104产生绿光，而有机发光元件10B中的局部发光区101到104产生蓝光。另外，彼此相邻的有机发光元件10R、10G和10B的组合构成一个像素。图3中虚线所示的环形区AR1和岛状区AR2是电连接到金属层17和第二电极层16(将在以后描述)的区。金属层25(将在以后描述)和金属层26(将在以后描述)布置在比金属层17低的层中。尽管图3示出总共有十个有机发光元件10R(10G和10B)(2列×5行)的情形，但是数目并不限于此。
随后将会参考图4到7来描述布置在基体11上的有机发光元件10R、10G和10B的详细构造。除了有机层15(将在以后描述)的构造局部不同之外，有机发光元件10R、10G和10B的构造彼此相似。以下，为了描述共同的部分，有机发光元件10R将被用作代表性示例。
图4和5示出了图3所示的有机发光元件10R(或10G或10B)的主要部分和像素驱动电路150的截面构造。更详细地，图4是沿图3中IV-IV线的截面视图，而图5是沿图3中V-V线的截面视图。图6示出了图3所示的有机发光元件10R(或10G或10B)中的包括第一电极层13(将在以后描述)的层的平面构造。
在有机发光元件10R(或10G或10B)中，局部发光区101到104布置在基体11上。局部发光区101到104是产生发光的部分。在局部发光区101到104的每一个中，从基体11侧起依次层叠绝缘层12、作为阳极电极的第一电极层13、包括将在以后描述的发光层15C的有机层15、以及作为阴极电极的第二电极层16。在这些层当中，第一电极层13和有机层15独立地为局部发光区101到104的每一个提供，而第二电极层16提供为被局部发光区101到104所公用。在局部发光区101到104上，依次布置保护膜18和密封基板19。在局部发光区101到104中，第一电极层13用作反射层，而第二电极层16用作半透射反射层。通过第一电极层13和第二电极层16，发光层15C中产生的光被多次反射。
也就是说，局部发光区101到104具有共振器结构，其中第一电极层13在发光层15C侧的端面被当作第一端面P1，第二电极层16在发光层15C侧的端面被当作第二端面P2，而有机层15被当作共振器，因此在发光层15C中产生的光被共振并从第二端面P2侧发出。通过这种共振器结构，在发光层15C中产生的光被多次反射，并且产生作为一种窄带滤波器的作用。从而，可以减小发出的光的光谱半宽并可以改善色纯度。从密封基板19侧进入的自然光也被多次反射削弱。通过附加地使用延迟板或偏振板(图中未示出)，可以极大地减小局部发光区101到104中自然光的反射率。
优选绝缘层12的表面具有很高的平坦性。绝缘层12在对应于局部发光区101到104的每一个的区域的部分中提供有细微连接孔124(参考图4和6)。此外，绝缘层12在对应于区AR1的位置提供有连接孔125，并在对应于区AR2的位置提供有连接孔126(参考图4和5)。由于细微连接孔124等形成在绝缘层12中，优选绝缘层12由具有高的图案化精度的材料制成。具体地，诸如聚酰亚胺的有机材料是适合的。
第一电极层13也用作反射层。为了增大发光效率，优选第一电极层13由反射率尽可能高的材料制成。第一电极层13例如厚度为100nm或以上并且1000nm或以下，并由诸如银(Ag)、铝(Al)、铬(Cr)、钛(Ti)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、钼(Mo)、铜(Cu)、钽(Ta)、钨(W)、铂(Pt)、钕(Nd)或金(Au)的金属元素的单一物质或其合金制成。第一电极层13覆盖绝缘层12中对应于局部发光区101到104的区域，并填充连接孔124。这使得第一电极层13与驱动晶体管DR1到DR4(驱动晶体管DR1到DR4中的金属层216S1到216S4)通过在其间连接孔124而导通。
在每个第一电极层13之间的间隙中，布置例如为有机材料(诸如聚酰亚胺)的开口限定绝缘层24。开口限定绝缘层24填充间隙，并覆盖第一电极层13边缘的端面和上表面。开口限定绝缘层24维持第一电极层13和第二电极层16之间的绝缘性质，并适当地使得局部发光区101到104中的每个发光区成为希望的形状。开口限定绝缘层24包括分别对应于局部发光区101到104的四个开口24K。即，光从开口24K发射。
有机层15覆盖第一电极层13上表面中被开口24K分隔的区域而没有间隙。如图7所示，例如，有机层15的构造为，从第一电极层13侧依次层叠空穴注入层15A、空穴输运层15B、发光层15C和电子输运层15D。然而在这些层当中，除发光层15C外的层如果必要的话可以提供。图7是图4和5所示的有机层15的一部分的放大截面视图。
空穴注入层15A增大了空穴注入效率，并用作防止泄漏的缓冲层。空穴输运层15B增大了到发光层15C的空穴输运效率。在发光层15C中，通过施加电场而发生空穴和电子的复合，从而产生光。电子输运层15D增大了到发光层15C的电子输运效率。在电子输运层15D和第二电极层16之间，可以提供LiF、Li2O等的电子注入层(图中未示出)。
有机层15的构造依赖于从每个有机发光元件10R、10G或10B发出的光的颜色。有机发光元件10R中的空穴注入层15A例如厚度为5nm或以上并且300nm或以下，并由4，4′，4″-三(3-甲基苯基苯氨基)三苯基胺(m-MTDATA)或4，4′，4″-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺(2-TNATA)制成。有机发光元件10R中的空穴输运层15B例如厚度为5nm或以上并且300nm或以下，并由双[(N-萘基)-N-苯基]对二氨基联苯(α-NPD)制成。有机发光元件10R中的发光层15C例如厚度为10nm或以上并且100nm或以下，并通过将体积百分比为40％的2，6-二[4-[N-(甲氧基苯基)-N-苯基]氨基苯乙烯基]萘-1，5-二腈(BSN-BCN)混合入8-羟基喹啉铝络合物(Alq3)来构造。有机发光元件10R中的电子输运层15D例如厚度为5nm或以上并且300nm或以下，并由Alq3制成。
有机发光元件10G中的空穴注入层15A例如厚度为5nm或以上并且300nm或以下，并由m-MTDATA或2-TNATA制成。有机发光元件10G中的空穴输运层15B例如厚度为5nm或以上并且300nm或以下，并由α-NPD制成。有机发光元件10G中的发光层15C例如厚度为10nm或以上并且100nm或以下，并通过将体积百分比为3％的香豆素6混合入Alq3来构造。有机发光元件10G中的电子输运层15D例如厚度为5nm或以上并且300nm或以下，并由Alq3制成。
有机发光元件10B中的空穴注入层15A例如厚度为5nm或以上并且300nm或以下，并由m-MTDATA或2-TNATA制成。有机发光元件10B中的空穴输运层15B例如厚度为5nm或以上并且300nm或以下，并由α-NPD制成。有机发光元件10B中的发光层15C例如厚度为10nm或以上并且100nm或以下，并由螺环6φ(spiro 6φ)制成。有机发光元件10B中的电子输运层15D例如厚度为5nm或以上并且300nm或以下，并由Alq3制成。
第二电极层16例如厚度为5nm或以上并且50nm或以下，并由诸如铝(Al)、镁(Mg)、钙(Ca)或钠(Na)的金属元素的单一物质或其合金制成。在这些物质中，优选镁和银的合金(MgAg合金)或铝(Al)和锂(Li)的合金(AlLi合金)。第二电极层16例如提供为被所有的有机发光元件10R、10G和10B所公用，并面对每个有机发光元件10R、10G和10B中的第一电极层13。此外，第二电极层16不仅覆盖有机层15，还覆盖开口限定绝缘层24。
金属层17围绕局部发光区101到104，并用作辅助电极层以补偿作为主电极的第二电极层16中的电压降。金属层17例如优选由具有高电导率并与第一电极层13类型相同的金属材料制成。就改善开口率而言，优选金属层17的宽度尽可能小(占据的面积尽可能小)。此外，金属层17至少覆盖区AR1中连接孔125和区AR2中连接孔126的内壁。在区AR1和AR2中，金属层17被第二电极层16覆盖。因此，第二电极层16电连接到金属层17。
在没有金属层17的情形下，由于取决于从电源(图中未示出)到有机发光元件10R、10G和10B的每段距离的电压降，连接到公共电源线GND(参考图2)的第二电极层16的电势在有机发光元件10R、10G和10B中变得不均匀，这可能引起明显的变化。由于这可能是显示区110中亮度非均匀性的原因，第二电极层16的电势的这种变化并不是优选的。即使在显示装置具有大屏幕的情形下，金属层17也用来最小化从电源到第二电极层16的电压降，并抑制这种亮度非均匀性的产生。
如图4和5所示，有机发光元件10R(或10G或10B)还包括覆盖第二电极层16的氮化硅(SiNx)的保护膜18等、以及布置在保护膜18上的密封基板19。密封基板19与保护膜18、粘合层(图中未示出)等配合以密封局部发光区101到104，并且密封基板19由透射局部发光区101到104中产生的光的诸如透明玻璃的材料制成。
随后，将会参考图4、5和8来描述基体11的详细构造。在基体11中，包括像素驱动电路150的像素驱动电路形成层112布置在玻璃、硅(Si)、晶片、树脂等的基板111上。图8是示出布置在像素驱动电路形成层112中的像素驱动电路150的平面构造的示意图，并且对应于图6所示的有机发光元件10R(或10G或10B)的平面构造图。图8所示的沿IV-IV线的截面对应于图4。图8所示的沿V-V线的截面对应于图5。
随后，将会描述像素驱动电路150的详细构造。在像素驱动电路形成层112中，布置彼此平行延伸的扫描线130A和电源线140A、以及在与扫描线130A和电源线140A垂直的方向延伸的信号线120A。此外，在像素驱动电路形成层112中，沿信号线120A的延伸方向彼此平行地布置写入晶体管WR1到WR4和驱动晶体管DR1到DR4。写入晶体管WR1到WR4和驱动晶体管DR1到DR4的每一个的漏极电极和源极电极沿信号线120A的延伸方向排列。
在基板111的表面上，布置用作驱动晶体管DR1到DR4的栅极电极的金属层211G1到211G4、用作写入晶体管WR1到WR4的栅极电极的金属层221G1到221G4(图8)、以及信号线120A(图8)以作为第一层中的金属层。金属层211G1到211G4和221G1到221G4以及信号线120A被氮化硅、氧化硅等的栅极绝缘膜212覆盖。金属层221G1到221G4彼此连接，并构成整体的金属膜。
在驱动晶体管DR1到DR4中，诸如非晶硅的半导体薄膜的沟道层213布置在对应于金属层211G1到211G4的每一个的区中。在沟道层213上，具有绝缘性质的沟道保护膜214布置为占据作为沟道层213中心区的沟道区。在沟道保护膜214的两侧，布置诸如n型非晶硅的n型半导体的n型半导体层215D1到215D4和n型半导体层215S1到215S4。这些n型半导体层215D1到215D4和n型半导体层215S1到215S4通过沟道保护膜214彼此隔开，并且n型半导体层215D1到215D4和n型半导体层215S1到215S4的端面通过其间的沟道区彼此分离。此外，作为漏极电极的金属层216D1到216D4和作为源极电极的金属层216S1到216S4布置为第二层中的金属层，并分别覆盖n型半导体层215D1到215D4和n型半导体层215S1到215S4。金属层216D1到216D4具有彼此相等的电势，金属层216S1到216S4具有彼此相等的电势。
类似地，在写入晶体管WR1到WR4中，诸如非晶硅和微晶硅的半导体薄膜的沟道层(图中未示出)布置在栅极绝缘膜212上对应于金属层221G1到221G4的每一个的区中。在沟道层上，布置具有绝缘性质的沟道保护膜(图中未示出)，其占据作为沟道层中心区的沟道区。在沟道保护膜的两侧，布置成对的诸如n型非晶硅的n型半导体的n型半导体层(图中未示出)。该对n型半导体层通过沟道保护膜彼此隔开，并且该对n型半导体层的端面通过其间的沟道区彼此分离。此外，作为漏极电极的金属层226D1到226D4和作为源极电极的金属层226S1到226S4设置为第二层中的金属层，并覆盖该对n型半导体层。金属层226D1到226D4具有彼此相等的电势，金属层226S1到226S4具有彼此相等的电势。
作为第二层中的金属层的金属层216D1到216D4和226D1到226D4、以及金属层216S1到216S4和226S1到226S4构造为例如依次层叠钛(Ti)层、铝(Al)层和钛层。除了这些金属层，还设置金属层25和26、扫描线130A及电源线140A(图8)作为第二层中的金属层。在平面构造中，金属层25为环状，而金属层26为岛状。金属层25和26都与第二层中的其他金属层电绝缘。作为整体，第二层中的金属层被氮化硅等的钝化膜217覆盖。这里，尽管描述了具有反转错排结构(称作底栅型)的驱动晶体管DR1到DR4和写入晶体管WR1到WR4，但是它们也可以具有错排结构(称作顶栅型)。如果信号线120A要布置在除扫描线130A和电源线140A的交叉处之外的区中，则其可以布置在第二层中。
彼此紧邻的写入晶体管WR1到WR4的任意对中的以及彼此紧邻的驱动晶体管DR1到DR4的任意对中的漏极电极或源极电极彼此紧邻。这里，具体地，彼此紧邻的晶体管的任意对中的漏极电极轴对称(line-symmetrically)布置，而彼此紧邻的晶体管的任意对中的源极电极关于相同的轴对称布置，该轴垂直于漏极电极和源极电极的排列方向(即，信号线120A的延伸方向)。例如，写入晶体管WR1中的金属层226D1和金属层226S1与写入晶体管WR2中的金属层226D2和金属层226S2关于沿扫描线130A的轴CX1对称布置。写入晶体管WR2中的金属层226D2和金属层226S2与写入晶体管WR3中的金属层226D3和金属层226S3关于沿扫描线130A的轴CX2对称布置。此外，写入晶体管WR3中的金属层226D3和金属层226S3与写入晶体管WR4中的金属层226D4和金属层226S4关于沿扫描线130A的轴CX3对称布置。通过这种构造，在每个写入晶体管WR1到WR4中，由混入的异物等引起的金属层226D1到226D4和金属层226S1到226S4之间的短路的概率减小。类似地，在写入晶体管WR1到WR4之间，由混入的异物等引起短路的概率减小。具体地，在彼此最靠近布置的写入晶体管WR1和写入晶体管WR2中，金属层226D1和金属层226S1之间的距离以及金属层226D2和金属层226S2之间的距离被设定为大于金属层226S1和金属层226S2之间的距离。类似地，在彼此最靠近布置的写入晶体管WR3和写入晶体管WR4中，金属层226D3和金属层226S3之间的距离以及金属层226D4和金属层226S4之间的距离被设定为大于金属层226S3和金属层226S4之间的距离。通过这种布置，可以减小被写入晶体管WR1到WR4占据的面积，同时抑制由混入的异物等引起的短路的产生。驱动晶体管DR1到DR4之间的位置关系与以上描述的写入晶体管WR1到WR4之间的位置关系相同。由这种结构获得的运行效果(operational effect)(由混入的异物等引起的短路的概率减小)也与写入晶体管WR1到WR4的情形相同。
例如，显示装置的制造如下所述。下面将参考图4、5、8、9A、9B、10A、10B、11A和11B来描述根据本实施例的显示装置的制造方法。以下还会描述有机发光元件10R、10G和10B的制造方法。图9A、9B、10A、10B、11A和11B按工艺顺序示出了制造显示装置的方法，并对应于图4和5的截面视图。
在上述材料的基板111上，形成包括像素驱动电路150的像素驱动电路形成层112。具体地，例如通过溅射在基板111上形成金属膜。随后，例如通过光刻方法、干法蚀刻或湿法蚀刻该金属膜被图案化。从而，如图8、9A和9B所示，在基板111上形成作为第一层中金属层的金属层211G1到211G4和221G1到221G4以及信号线120A(参考图8)。随后，整个表面被栅极绝缘膜212覆盖。在栅极绝缘膜212上，按预定形状依次形成沟道层、沟道保护膜、n型半导体层、以及作为第二层中金属层的金属层216D1到216D4和226D1到226D4及金属层216S1到216S4和226S1到226S4。从而，获得驱动晶体管DR1到DR4和写入晶体管WR1到WR4。
在形成微晶硅的沟道层的情形下，优选沉积非晶硅的半导体薄膜，随后用激光照射该半导体薄膜使得非晶硅晶化为具有纳米量级尺寸的晶粒。在此情况下，优选激光照射的同时沿与驱动晶体管DR1到DR4和写入晶体管WR1到WR4的布置方向垂直的方向(即，扫描线130A的延伸方向)扫描。这是因为，通过这种操作，在驱动晶体管DR1到DR4之间以及写入晶体管WR1到WR4之间几乎不产生结晶度的非均匀性，这就几乎不会导致显示特性退化的发生。另一方面，当激光沿驱动晶体管DR1到DR4和写入晶体管WR1到WR4的布置方向(即，信号线120A的延伸方向)扫描时，会产生如下的麻烦。具体地，在激光从漏极电极(金属层216D1到216D4和226D1到226D4)侧扫描的情形和激光从源极电极(金属层216S1到216S4和226S1到226S4)侧扫描的情形下可能在获得的微晶硅中发生结晶度的非均匀性。因此，如上所述，优选激光的扫描方向设定为与漏极电极和源极电极的布置方向垂直的方向。
随着金属层216D1到216D4和226D1到226D4以及金属层216S1到216S4和226S1到226S4的形成，形成金属层25和26、扫描线130A和电源线140A。即，金属层25和26、扫描线130A和电源线140A也是第二层中的金属层。这时，连接金属层221G1到221G4和扫描线130A，连接金属层226D1到226D4和信号线120A，并连接金属层226S1到226S4和金属层211G1到221G4。然后，通过整个被钝化膜217覆盖而完成像素驱动电路150。
如图10A和10B所示，在形成像素驱动电路150后，形成绝缘层12。具体地，为了平坦化绝缘层12的表面，含有例如作为主要成分的聚酰亚胺的光敏树脂涂覆在整个表面上，并进行曝光和显影。这时，达到金属层216S1到216S4的上表面的连接孔124、达到金属层25的上表面的连接孔125和达到金属层26的上表面的连接孔126形成在一定的位置。然后，如果必要，焙烧绝缘层12。
在绝缘层12中形成连接孔124和126和连接孔125之后，如图10A和10B所示，形成上述材料的第一电极层13和金属层17。具体地，由第一电极层13和金属层17的构成材料制成的金属膜例如通过溅射沉积在整个表面上。之后，通过使用预定的掩模来形成选择性覆盖该金属膜的抗蚀剂图案(图中未示出)。金属膜中的暴露区通过用抗蚀剂图案作为掩模来蚀刻，从而获得第一电极层13和金属层17。这时，第一电极层13填充连接孔124，并选择性覆盖在绝缘层12的表面中对应于局部发光区101到104的区域。这时，由于绝缘层12的表面被平坦化，所以第一电极层13的上表面也具有极好的平坦度。
金属层17至少覆盖连接孔126和连接孔125的内壁。希望金属层17与第一电极层13同时形成，并由与第一电极层13相同的材料制成。
随后，如图11A和11B，形成开口限定绝缘层24。开口限定绝缘层24填充在第一电极层13和金属层17之间，并覆盖第一电极层13的边缘的端面和上表面。例如通过蒸发法依次层叠由上述预定材料制成并具有预定厚度的空穴注入层15A、空穴输运层15B、发光层15C和电子输运层15D，并覆盖第一电极层13中没有被开口限定绝缘层24覆盖的区域。从而，形成有机层15。此外，形成面对第一电极层13并且覆盖金属层17的整个表面的第二电极层16，有机层15在第二电极层16和第一电极层13之间。从而完成局部发光区101到104。在以此方式形成的局部发光区101到104中，由于绝缘层12的表面具有很高的平坦度，所以第一电极层13在发光层15C侧的端面P1以及第二电极层16在发光层15C侧的端面P2被平坦化，并且有机层15的厚度变化变得很小。
在这之后，形成覆盖局部发光区101到104的上述材料的保护膜18。最后，在保护膜18上形成粘合层，保护膜18和密封基板19由它们之间的粘合层粘合。从而完成显示装置。
在这样获得的显示装置中，扫描信号从扫描线驱动电路130经由写入晶体管WR1到WR4的栅极电极(金属层221G1到221G4)供应到每个像素，而来自信号线驱动电路120的图像信号经由写入晶体管WR1到WR4保持在保持电容Cs1到Cs4中。同时，电源线驱动电路140供应高于第二电势的第一电势到每条电源线140A，并且与扫描线驱动电路130的逐行扫描同步。从而选定驱动晶体管DR1到DR4的导通状态。驱动电流Id注入到每个有机发光元件10R、10G和10B，并且通过空穴和电子的复合产生发光。该光在第一电极层13和第二电极层16之间被多次反射，并透射过第二电极层16、保护膜18和密封基板19。然后，光被取出。
如上所述，在本实施例中，为每个有机发光元件10R、10G和10B设置局部发光区101到104，并且对应于每个局部发光区101到104设置写入晶体管WR1到WR4和驱动晶体管DR1到DR4。因此，即使在部分的局部发光区101到104中产生缺陷的情形下，也可以通过调节并利用除损坏的局部发光区之外的正常局部发光区101到104来避免作为整体的局部发光区101到104的暗点。
此外，写入晶体管WR1到WR4中的金属层226D1到226D4和金属层226S1到226S4具有彼此相等的电势，并且金属层226S1和金属层226S2之间的距离设定为小于金属层226S1和金属层226D1之间的距离以及金属层226S2和金属层226D2之间的距离。或者，金属层226S3和金属层226S4之间的距离设定为小于金属层226S3和金属层226D3之间的距离以及金属层226S4和金属层226D4之间的距离。因此，抑制了半暗点缺陷的发生。特别地，在写入晶体管WR1到WR4中彼此紧邻的成对写入晶体管中，金属层226D1到226D4和金属层226S1到226S4关于与信号线120A的延伸方向垂直的相同的轴对称布置。从而实现了高水平的集成。
类似地，驱动晶体管DR1到DR4中的金属层216D1到216D4和金属层216S1到216S4具有彼此相等的电势，并且金属层216S1和金属层216S2之间的距离设定为小于金属层216S1和金属层216D1之间的距离以及金属层216S2和金属层216D2之间的距离。可选地，金属层216S3和金属层216S4之间的距离设定为小于金属层216S3和金属层216D3之间的距离以及金属层216S4和金属层216D4之间的距离。因此，抑制了亮点缺陷的发生。特别地，在驱动晶体管DR1到DR4中彼此紧邻的成对驱动晶体管中，金属层216D1到216D4和金属层216S1到216S4关于与信号线120A的延伸方向垂直的相同的轴对称布置。从而实现了高水平的集成。
此外，所有金属层226D1到226D4、金属层226S1到226S4、金属层216D1到216D4以及金属层216S1到216S4布置在相同的层中。因此，实现了更容易的制造以及更紧凑的构造。
上文中，尽管通过实施例描述了本发明，但本发明并不限于该实施例，而是可以进行各种修改。例如，在本实施例中，尽管以诸如光敏树脂的有机材料作为绝缘层12的材料的示例，并描述了使用该材料的制造方法，但是并不限于此。例如，绝缘层12可以由诸如氧化硅(SiO2)和氮化硅(Si3N4)的无机材料来构造。在此情形下，例如，在通过例如蒸发法等在基体11上形成绝缘膜之后，通过诸如氟气蚀刻和离子束蚀刻的干法蚀刻用预定掩模形成连接孔124。
在本实施例中，第一电极层13、有机层15和第二电极层16依次层叠在基体11上，并且光从第二电极层16侧取出。然而，也可能是第二电极层16、有机层15和第一电极层13从基体11侧依次层叠，并且光从基体11侧取出。
在本实施例中，例如，尽管描述了第一电极层13用作阳极电极而第二电极层16用作阴极电极的情形，但是也可能是第一电极层13用作阴极电极而第二电极层16用作阳极电极。即使在此情形下，也可能是第二电极层16、有机层15和第一电极层13从基体11侧依次层叠在基体11上，并且光从基体11侧取出。
在本实施例中，尽管如上具体描述了有机发光元件10R、10G和10B的层构造，但并不一定要包括所有层，并且还可以包括其他层。例如，在第一电极层13和有机层15之间，可以提供氧化铬(III)(Cr2O3)、ITO(氧化铟锡：铟(In)和锡(Sn)的氧化物混合膜)等的空穴注入薄膜层。
在本实施例中，尽管描述了有源矩阵显示装置的情形，但是本发明也可应用于无源矩阵显示装置。驱动有源矩阵的像素驱动电路的构造并不限于本实施例中描述的构造，而是可以可选地添加电容器和晶体管。在此情形下，根据像素驱动电路中的改变，除了上述信号线驱动电路120、扫描线驱动电路130和电源线驱动电路140之外还可以添加必要的驱动电路。
此外，在本实施例中，尽管描述了写入晶体管和驱动晶体管都沿一个方向排列的情形，但是在本发明中可以只有写入晶体管和驱动晶体管中的一个类型沿一个方向对称布置。然而，在有机发光元件的情形中，需要供应具有预定大小或以上的电流到每个局部发光区以获得高的发光效率。因此，为了降低电阻，需要将驱动晶体管中漏极电极和源极电极占据的面积保持到一定程度。此外，为了扩大每个发光区占据的面积并为了改善开口率，必然要进一步扩大驱动晶体管中漏极电极和源极电极占据的面积。另一方面，在写入晶体管中，如驱动晶体管中的大电流是不必要的。即使减小漏极电极和源极电极占据的面积，也几乎不影响发光效率和开口率的改善。出于该原因，优选减小写入晶体管占据的面积以改善发光效率和开口率。然而，写入晶体管占据面积的减小可能导致在电极之间由于混入的异物等产生短路的风险增大。因此，在有机发光元件的情形中，希望至少驱动晶体管沿一个方向排列，并且彼此紧邻的驱动晶体管中漏极电极和源极电极沿该方向彼此对称布置。
此外，在本实施例中，尽管举例并描述了有机发光元件作为显示元件，但本发明并不限于此。例如，本发明也可应用于其他显示元件诸如液晶显示元件。
本领域技术人员应当理解，根据设计要求和其他因素，在所附权利要求或其等同特征的范围内，可以进行各种修改、组合、部分组合及更改。
本发明包含2008年4月30日提交至日本专利局的日本优先权专利申请JP 2008-118891所涉及的主题内容，其全部内容通过引用结合于此。

Claims (6)

1.一种显示装置，包括多条信号线和多条扫描线，在每条信号线和每条扫描线的交叉处提供有：
显示元件，包括分别连接到保持电容的多个子元件；
多个写入晶体管，分别对应于所述多个子元件布置并将图像信号写入到所述保持电容；以及
多个驱动晶体管，分别根据通过所述多个写入晶体管写入的所述图像信号来驱动所述子元件，
其中所述多个写入晶体管、所述多个驱动晶体管或者所述多个写入晶体管和所述多个驱动晶体管沿着所述写入晶体管和驱动晶体管中每个晶体管的漏极电极和源极电极排列的源极漏极排列方向排列，并且
所述写入晶体管、所述驱动晶体管或者所述写入晶体管和所述驱动晶体管布置为使得成对晶体管中的漏极电极或源极电极彼此紧邻，所述成对晶体管是彼此紧邻的成对的所述写入晶体管或所述驱动晶体管。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中彼此紧邻的所述成对晶体管中的所述漏极电极具有共同的电势，并且彼此紧邻的所述成对晶体管中的所述源极电极具有共同的电势。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中彼此紧邻的所述成对晶体管中的所述漏极电极之间或所述源极电极之间的距离小于彼此紧邻的所述成对晶体管的每一个中的所述源极电极和所述漏极电极之间的距离。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述写入晶体管、所述驱动晶体管或者所述写入晶体管和所述驱动晶体管中所有的所述源极电极和所述漏极电极布置在相同的层中。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述写入晶体管中的栅极电极彼此电连接。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中彼此紧邻的所述成对晶体管中的所述漏极电极轴对称布置，并且彼此紧邻的所述成对晶体管中的所述源极电极轴对称布置。
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