CN101887906B - 影像显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种影像显示系统。此影像显示系统包括自发光显示装置，其包括：基板以及设置于基板上的第一及第二次像素单元。每一像素单元包括：发光元件、电源线、以及储存电容。电源线电性连接至发光元件。储存电容具有电极电性连接至电源线。第二次像素单元相邻于第一次像素单元，其中第一与第二次像素单元中储存电容的电极由连续的导电层所构成，使二电源线经由连续的导电层而彼此电性连接。

Description

影像显示系统

技术领域

本发明涉及一种平面显示器技术，特别是涉及一种自发光显示器，其中利用定义薄膜晶体管的有源层或栅极电极的材料层来电性连接用于发光元件的电源线。

背景技术

近年来，平面显示装置的需求快速的增加，例如自发光显示装置。自发光显示装置通常利用有机发光二极管(organic light-emitting diode，OLED)作为像素区中用于影像显示的发光元件，例如有源式阵列有机发光二极管(active matrix OLED，AMOLED)显示器。在自发光显示装置的次像素阵列中，每个次像素(sub-pixel)单元通常包括：由数据线DL、扫描线SL、电源线PL、开关薄膜晶体管SW、驱动薄膜晶体管DR、储存电容C、以及发光二极管D所构成的次像素单元电路，如图1所示。

在AMOLED产品中，为了降低大电流流经电源线时所产生的压降，都是尽可能地加宽电源线的宽度。再者，为了改善每一驱动薄膜晶体管的源极端电压均一性(voltage uniformity)，通常会将电源线制作成网状结构，使像素阵列每一列中不同栏的次像素的电源线能够电性连接在一起。

由于网状结构的电源线与数据线由同一金属层制作而成，因此部分的网状结构的电源线会跨越数据线。因此，在电路设计上，必须在网状结构的电源线与数据线的交点额外制作架桥(至少含二个接触孔)。如此一来，会增加电路布局以及工艺的复杂度。再者，网状结构的电源线所需的空间会限制像素尺寸，使显示器中像素的解析度(pixel per inch，ppi)无法提升。

因此，有必要寻求一种用于OLED显示器的电源线结构，其可在改善电压均一性的同时，提升显示器解析度。

发明内容

本发明实施例提供一种影像显示系统。此系统包括自发光显示装置，自发光显示装置包括基板以及设置于基板上的第一及第二次像素单元。第一次像素单元包括：第一发光元件、第一电源线、以及第一储存电容。第一电源线电性连接至第一发光元件。第一储存电容具有第一电极电性连接至第一电源线。第二次像素单元相邻于第一次像素单元，包括：第二发光元件、第二电源线、以及第二储存电容。第二电源线电性连接至第二发光元件。第二储存电容具有第二电极电性连接至第二电源线，其中第一与第二电极由连续的导电层所构成，使第一电源线经由连续的导电层而电性连接至第二电源线。

本发明另一实施例提供一种影像显示系统，此系统包括自发光显示装置，自发光显示装置包括基板以及设置于基板上的第一及第二次像素单元。第一次像素单元包括：第一发光元件、第一电源线、第一储存电容、及第一驱动晶体管。第一电源线电性连接至第一发光元件及第一储存电容的第一金属电极。第一驱动晶体管具有第一源极掺杂区连接至第一电源线，以驱动第一发光元件。第二次像素单元相邻于第一次像素单元，包括：第二发光元件、第二电源线、第二储存电容、及第二驱动晶体管。第二电源线电性连接至第二发光元件及第二储存电容的第二金属电极。第二驱动晶体管具有第二源极掺杂区电性连接至第二电源线，以驱动第二发光元件。其中，第一与第二源极掺杂区由连续的导电层所构成，使第一电源线经由连续的导电层而电性连接至第二电源线。

附图说明

图1为绘示出自发光显示装置的次像素单元电路示意图；

图2为绘示出根据本发明实施例的具有自发光显示装置的影像显示系统平面示意图；

图3为绘示出沿图2中3-3’线的剖面示意图；

图4为绘示出根据本发明另一实施例的具有自发光显示装置的影像显示系统平面示意图；

图5为绘示出沿图4中5-5’线的剖面示意图；

图6为绘示出根据本发明另一实施例的具有自发光显示装置的影像显示系统平面示意图；

图7a为绘示出沿图6中7a-7a’线的剖面示意图；

图7b为绘示出沿图6中7b-7b’线的剖面示意图；以及

图8为绘示出根据本发明另一实施例的具有影像显示系统方块示意图。

附图标记说明

已知

C～储存电容           D～发光二极管

DR～驱动薄膜晶体管    DL～数据线

PL～电源线            SL～扫描线

SW～开关薄膜晶体管

实施例

100～基板                   102～下电极

104～电容介电层             106～上电极

107～储存电容               108～绝缘层

109～驱动薄膜晶体管         110～电源线

111～发光元件               112～数据线

114～扫描线                 115～源极掺杂区

200～自发光显示装置         200a～第一次像素单元

200b～第二次像素单元        300～平面显示器装置

400～输入单元               500～电子装置

200c～第三次像素单元        D～漏极

G～栅极        P1、P2、P3～导电插塞        S～源极

具体实施方式

以下说明本发明实施例的制作与使用。然而，可轻易了解本发明所提供的实施例仅用于说明以特定方法制作及使用本发明，并非用以局限本发明的范围。

以下说明根据本发明实施例的影像显示系统。请参照图2及图3，其中图2为绘示出根据本发明实施例的具有自发光显示装置的影像显示系统平面示意图，而图3为绘示出沿图2中3-3’线的剖面示意图。自发光显示装置200包括：基板100以及设置于基板100上排列成阵列的多次像素单元。为了简化附图，此处仅绘示出二相邻且用以显示不同主色的第一次像素单元200a及第二次像素单元200b。基板100可由玻璃、石英、或其它透明材料所构成。再者，典型的次像素单元中包括：驱动薄膜晶体管(driving TFT)用于驱动发光元件、开关薄膜晶体管(switching TFT)用于切换次像素单元的状态、储存电容用于储存影像数据、扫描线用于控制开关薄膜晶体管、数据线用于传送影像数据、以及电源线透过驱动薄膜晶体管将电压施加于发光元件。

在本实施例中，第一次像素单元200a及第二次像素单元200b分别包括：电源线110、数据线112、扫描线114、储存电容107、驱动薄膜晶体管109、发光元件111、以及开关薄膜晶体管(未标示)。

发光元件111，例如有机发光二极管(OLED)，通过导电插塞P2电性连接至驱动薄膜晶体管109的漏极D，再经由电性连接至驱动薄膜晶体管109的源极S的导电插塞P3而与电源线110电性连接。

储存电容107包括：下电极102、上电极106、以及位于二电极102及106之间的电容介电层104。在本实施例中，下电极102可由半导体材料所构成，例如掺杂的多晶硅。上电极106可由金属所构成，例如钼(Mo)或钼合金。电容介电层104可由氧化硅、氮化硅、或其组合所构成。下电极102电性连接至开关薄膜晶体管的漏极与驱动薄膜晶体管109的栅极G。再者，上电极106经由上方绝缘层108内的导电插塞P1而电性连接至电源线110，如图3所示。绝缘层108作为保护层、平坦层、中间层、或其组合，且可由氧化硅、氮化硅、或其组合所构成。

在本实施例中，特别的是第一次像素单元200a及第二次像素单元200b中储存电容107之的上电极106由连续的导电层所构成，例如连续的金属层。如此一来，第一次像素单元200a及第二次像素单元200b的电源线110可经由构成上电极106的连续的导电层而彼此电性连接。因此，在次像素单元阵列中，同一列的次像素单元，可透过连续的导电层来电性连接至少二个以上的电源线。在其它实施例中，同一列的次像素单元，可透过二个以上的连续的导电层而构成多组电性连接的电源线。在实施例中，至少一部分的连续的导电层大体垂直第一次像素单元200a及第二次像素单元200b的电源线110的延伸方向。

位于绝缘层108上方的数据线112与电源线110可由图案化同一导电层而成，其材料包括：铝(Al)、钼(Mo)、钛(Ti)、或其组合。

请参照图4及图5，其中图4为绘示出根据本发明另一实施例的具有自发光显示装置的影像显示系统平面示意图，而图5为绘示出沿图4中5-5’线的剖面示意图，其中相同于图2及图3相同的部件使用相同的标号并省略其说明。在本实施例中，第三次像素单元200c与第一次像素单元200a相邻，且用于显示相同于第一次像素单元200a所显示的主色。再者，上电极106电性连接至开关薄膜晶体管的漏极与驱动薄膜晶体管109的栅极G，而下电极102经由上方绝缘层108内的导电插塞P3而电性连接至电源线110，如图5所示。特别的是第一次像素单元200a及第二次像素单元200b中储存电容107的下电极102由连续的导电层所构成。在本实施例中，第三次像素单元200c中储存电容107的下电极102也可由该连续的导电层所构成。连续的导电层包括半导体材料，例如掺杂的多晶硅。同样地，第一次像素单元200a、第二次像素单元200b、及第三次像素单元200c的电源线110可经由构成下电极102的连续的导电层而彼此电性连接。

在次像素单元阵列中，同一列及/或同一栏的次像素单元，可透过连续的导电层来电性连接对应的电源线。在其它实施例中，同一列及/或同一栏的次像素单元，可透过二个以上的连续的导电层而构成多组具有电性连接的电源线的次像素单元。在实施例中，至少一部分的连续的导电层大体垂直第一次像素单元200a、第二次像素单元200b、及第三次像素单元200c的电源线110的延伸方向。

在其它的实施例中，次像素单元阵列中有些电源线110可通过构成上电极106的连续的导电层而彼此电性连接(如图2及图3所示)，而有些电源线110则可通过构成下电极102的连续的导电层而彼此电性连接(如图4及图5所示)。

请参照图6、7a及图7b，其中图6为绘示出根据本发明另一实施例的具有自发光显示装置的影像显示系统平面示意图，而图7a为绘示出沿图6中7a-7a’线的剖面示意图且图7b为绘示出沿图6中7b-7b’线的剖面示意图，其中相同于图2及图3相同的部件使用相同的标号并省略其说明。在本实施例中，储存电容107的下电极102由半导体材料所构成，例如掺杂的多晶硅，而上电极106由金属所构成，例如钼(Mo)或钼合金。上电极106经由上方绝缘层108内的导电插塞P1而电性连接至电源线110。再者，驱动薄膜晶体管109具有源极掺杂区115，其经由上方绝缘层108内的导电插塞P3而电性连接至电源线110。

特别的是，第一次像素单元200a及第二次像素单元200b中驱动薄膜晶体管109的源极掺杂区115由连续的导电层例如掺杂的多晶硅所构成。如此，第一次像素单元200a及第二次像素单元200b的电源线110可经由构成源极掺杂区115的连续的导电层而彼此电性连接，如图6及7b所示。再者，第一次像素单元200a及第二次像素单元200b中储存电容107的上电极106(即，金属电极)也由连续的金属层所构成，如图6及7a所示。如此一来，第一次像素单元200a及第二次像素单元200b的电源线110也经由构成上电极106的连续的金属层而彼此电性连接。在其它实施例中，第一次像素单元200a及第二次像素单元200b的电源线110仅经由构成源极掺杂区115的连续的导电层而彼此电性连接，而第一次像素单元200a及第二次像素单元200b中储存电容107的上电极106则彼此分开，使第一次像素单元200a及第二次像素单元200b的电源线110未经由上电极106而彼此电性连接。在实施例中，至少一部分的连续的导电层以及至少一部分的连续的金属层大体垂直第一次像素单元200a及第二次像素单元200b的电源线110的延伸方向。

根据上述实施例，由于次像素单元阵列中二个或二个以上同列、同栏或不同列且不同栏的次像素单元的电源线彼此电性连接，因此可改善每一驱动薄膜晶体管的源极端电压均一性。再者，由于采用电源线与数据线下方连续的金属层及/或半导体层来电性连接次像素单元的电源线，因此可简化电路布局以及工艺的复杂度，同时不会限制像素尺寸，而可提升显示器中像素的解析度。

图8为绘示出根据本发明另一实施例的具有影像显示系统方块示意图，其可实施于平面显示(FPD)装置300或电子装置500，例如笔记型电脑、手机、数字相机、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、桌上型电脑、电视机、车用显示器、或携带型DVD播放器。之前所述的自发光显示装置200可并入于平面显示装置300，而平面显示装置300可为OLED显示器。如图8所示，平面显示装置300包括自发光显示装置，如图2至图7中的自发光显示装置200所示。在其它实施例中，自发光显示装置200可并入于电子装置500。如图8所示，电子装置500包括：平面显示装置300及输入单元400。再者，输入单元400耦接至平面显示器装置300，用以提供输入信号(例如，影像信号)至平面显示装置300以产生影像。

虽然本发明已以优选实施例披露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定为准。

Claims (12)

1.一种影像显示系统，包括：

自发光显示装置，包括：

基板；

第一次像素单元，设置于该基板上，包括：

第一发光元件；

第一电源线，电性连接至该第一发光元件；以及

第一储存电容，具有第一电极电性连接至该第一电源线；以及第二次像素单元，设置于该基板上且相邻于该第一次像素单元，包括：

第二发光元件；

第二电源线，电性连接至该第二发光元件；以及

第二储存电容，具有第二电极电性连接至该第二电源线，

其中该第一与该第二电极由第一连续的导电层所构成，使该第一电源线和该第二电源线直接连接该第一连续的导电层。

2.如权利要求1所述的影像显示系统，其中该自发光显示装置还包括：第三次像素单元，设置于该基板上且相邻于该第二次像素单元，包括：

第三发光元件；

第三电源线，电性连接至该第三发光元件；以及

第三储存电容，具有第三电极电性连接至该第三电源线，

其中该第三电极由该第一连续的导电层所构成，使该第一、该第二、及该第三电源线经由该第一连续的导电层而彼此电性连接。

3.如权利要求1所述的影像显示系统，其中该第一连续的导电层由金属或半导体材料所构成。

4.如权利要求1所述的影像显示系统，其中至少一部分的该第一连续的导电层大体垂直该第一及该第二电源线的延伸方向。

5.如权利要求1所述的影像显示系统，其中该自发光显示装置还包括：

第三次像素单元，设置于该基板上，包括：

第三发光元件；

第三电源线，电性连接至该第三发光元件；以及

第三储存电容，具有第三电极电性连接至该第二电源线；以及第四次像素单元，设置于该基板上且相邻于该第三次像素单元，包括：

第四发光元件；

第四电源线，电性连接至该第四发光元件；以及

第四储存电容，具有第四电极电性连接至该第四电源线，

其中该第三与该第四电极由第二连续的导电层所构成，使该第三电源线经由该第二连续的导电层而电性连接至该第四电源线，且其中该第一与该第二连续的导电层具有不同的材料。

6.一种影像显示系统，包括：

自发光显示装置，包括：

基板；

第一次像素单元，设置于该基板上，包括：

第一发光元件；

第一电源线，电性连接至该第一发光元件；

第一储存电容，具有第一金属电极连接至该第一电源线；以及

第一驱动晶体管，具有第一源极掺杂区电性连接至该第一电源线以驱动该第一发光元件；以及

第二次像素单元，设置于该基板上且相邻于该第一次像素单元，包括：

第二发光元件；

第二电源线，电性连接至该第二发光元件；

第二储存电容，具有第二金属电极连接至该第二电源线；以及

第二驱动晶体管，具有第二源极掺杂区电性连接至该第二电源线，以驱动该第二发光元件，

其中该第一与该第二源极掺杂区由连续的导电层所构成，使该第一电源线经由该连续的导电层而电性连接至该第二电源线。

7.如权利要求6所述的影像显示系统，其中该连续的导电层包括掺杂的多晶硅。

8.如权利要求6所述的影像显示系统，其中至少一部分的该连续的导电层大体垂直该第一及该第二电源线的延伸方向。

9.如权利要求6所述的影像显示系统，该第一与该第二金属电极由连续的金属层所构成，使该第一电源线经由该连续的金属层而电性连接至该第二电源线。

10.如权利要求1或6所述的影像显示系统，还包括：

平面显示装置，包括该自发光显示装置；以及

输入单元，耦接至该平面显示装置，用以提供输入至该平面显示装置，使该平面显示装置显示影像。

11.如权利要求10所述的影像显示系统，其中该影像显示系统包括具有该平面显示装置的电子装置。

12.如权利要求11所述的影像显示系统，其中该电子装置包括笔记型电脑、手机、数字相机、个人数字助理、桌上型电脑、电视机、车用显示器或携带型DVD播放器。

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