CN117280400A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种清晰度高的显示装置。提供一种低功耗的显示装置。显示装置包括第一布线、第二布线、第一晶体管以及多个第二晶体管。第一布线延伸在第一方向上并被供应栅极信号。第二布线延伸在交叉于第一方向的第二方向上并被供应源极信号。在第一晶体管中,栅极与第一布线电连接,源极和漏极中的一方与第二布线电连接,源极和漏极中的另一方与多个第二晶体管的各栅极电连接。多个第二晶体管串联连接或并联连接。第一晶体管包括电流向第一方向或第二方向流过的第一半导体层,多个第二晶体管各自包括电流向第一方向或第二方向流过的第二半导体层。
Description
技术领域
本发明的一个方式涉及一种显示装置。本发明的一个方式涉及一种具备显示装置的电子设备。
注意,本发明的一个方式不局限于上述技术领域。作为本说明书等所公开的本发明的一个方式的技术领域的例子,可以举出半导体装置、显示装置、发光装置、蓄电装置、存储装置、电子设备、照明装置、输入装置、输入输出装置、这些装置的驱动方法或这些装置的制造方法。半导体装置是指能够通过利用半导体特性而工作的所有装置。
背景技术
近年来,显示面板的高清晰化得到了推进。作为需求高清晰显示面板的使用的设备,例如,应用于虚拟现实(VR:Virtual Reality)或增强现实(AR:Augmented Reality)的设备近年来被积极地研发。
此外,作为可以应用于显示面板的显示装置,典型地可以举出具备有机EL(Electro Luminescence:电致发光)元件、发光二极管(LED:Light Emitting Diode)等发光元件的发光装置、液晶显示装置或以电泳方式等进行显示的电子纸等。
有机EL元件的基本结构是在一对电极之间夹有包含发光有机化合物的层的结构。通过对该元件施加电压,可以得到来自发光有机化合物的发光。由于应用上述有机EL元件的显示装置不需要液晶显示装置等所需要的背光源,所以可以实现薄型、轻量、高对比度且低功耗的显示装置。例如,专利文献1公开了使用有机EL元件的显示装置的一个例子。
[先行技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利申请公开第2002-324673号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
上述VR或AR用可穿戴式设备因为人眼与显示器面板之间的距离较短,所以需要在它们之间设置焦点调整用透镜。因为该透镜放大图像的一部分,所以会导致在显示面板的清晰度低的情况下真实感及沉浸感减少的问题。
此外,在使用电池进行驱动的设备中,为了延长能够连续使用的时间,被要求显示器面板的功耗的降低。特别是,在AR用设备中,为了与外光重叠地显示图像,被要求高亮度。
本发明的一个方式的目的之一是提供一种清晰度高的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种低功耗的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种亮度高的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种开口率高的显示装置。本发明的一个方式的目的之一是提供一种可靠性高的显示装置。
本发明的一个方式的目的之一是提供一种新颖的显示装置、显示模块或电子设备。本发明的一个方式的目的之一是提供一种以高成品率制造上述显示装置的方法。本发明的一个方式的目的之一是至少改善现有技术的问题中的至少一个。
注意,这些目的的记载不妨碍其他目的的存在。注意,本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。另外,可以从说明书、附图、权利要求书等的记载抽出上述以外的目的。
解决技术问题的手段
本发明的一个方式是一种显示装置,包括第一布线、第二布线、第一晶体管以及多个第二晶体管。第一布线延伸在第一方向上并被供应栅极信号。第二布线延伸在交叉于第一方向的第二方向上并被供应源极信号。在第一晶体管中,栅极与第一布线电连接,源极和漏极中的一方与第二布线电连接,源极和漏极中的另一方与多个第二晶体管的各栅极电连接。多个第二晶体管串联连接。第一晶体管包括电流向第一方向或第二方向流过的第一半导体层。多个第二晶体管各自包括电流向第一方向或第二方向流过的第二半导体层。
本发明的另一个方式是一种显示装置,包括第一布线、第二布线、第一晶体管以及多个第二晶体管。第一布线延伸在第一方向上并被供应栅极信号。第二布线延伸在交叉于第一方向的第二方向上并被供应源极信号。在第一晶体管中,栅极与第一布线电连接,源极和漏极中的一方与第二布线电连接,源极和漏极中的另一方与多个第二晶体管的各栅极电连接。在多个第二晶体管中,各源极和漏极中的一方彼此电连接,且各源极和漏极中的另一方彼此电连接。第一晶体管包括电流向第一方向或第二方向流过的第一半导体层。多个第二晶体管各自包括电流向第一方向或第二方向流过的第二半导体层。
上述任意个结构优选还包括具有阳极及阴极的发光元件。另外,优选的是,多个第二晶体管中的一个的源极和漏极中的一方与阳极或阴极电连接。
在上述任意个结构中,优选的是,多个第二晶体管的各沟道长度大致相等且各沟道宽度大致相等。
在上述任意个结构中,优选的是,第一晶体管与多个第二晶体管的沟道长度大致相等且沟道宽度大致相等。
在上述任意个结构中,优选的是,多个第二晶体管中的相邻的两个第二晶体管都在一个岛状第二半导体层中具有沟道形成区域。
在上述任意个结构中,优选的是,多个第二晶体管都包括第二半导体层,并且多个第二半导体层在第一方向或第二方向上以相等的间隔排列。
在上述任意个结构中,第二半导体层优选包含含有铟和锌中的一方或双方的金属氧化物。并且,第一半导体层优选包含与第二半导体层相同的金属氧化物。
上述任意个结构优选还包括第三晶体管。第三晶体管包括第三半导体层。第三半导体层包含与第一半导体层相同的半导体材料并具有其顶面形状与第一半导体层大致相同的部分。另外,优选的是,第三晶体管的栅极、源极和漏极中的至少一个处于电浮动状态。
发明效果
根据本发明的一个方式,可以提供一种清晰度高的显示装置。另外,可以提供一种低功耗的显示装置。另外,可以提供一种亮度高的显示装置。另外,可以提供一种开口率高的显示装置。另外,可以提供一种可靠性高的显示装置。
此外,根据本发明的一个方式,可以提供一种新颖的显示装置、显示模块或电子设备等。另外,可以提供一种以高成品率制造上述显示装置的方法。另外,可以至少减轻先行技术的问题中的至少一个。
注意,这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。此外,本发明的一个方式并不需要具有所有上述效果。另外,可以从说明书、附图、权利要求书等的记载抽出上述以外的效果。
附图简要说明
图1A至图1C是示出像素电路的结构例子的图。
图2A至图2E是示出像素电路的结构例子的图。
图3A至图3D是示出像素电路的结构例子的图。
图4是示出显示装置的驱动方法例子的时序图。
图5是示出晶体管的结构例子的图。
图6A至图6E是示出晶体管的结构例子的图。
图7A至图7E是示出晶体管的结构例子的图。
图8A及图8B是示出晶体管的结构例子的图。
图9是示出显示装置的结构例子的图。
图10A至图10E是示出显示装置的结构例子的图。
图11是示出显示装置的结构例子的图。
图12A至图12E是示出显示装置的结构例子的图。
图13是示出显示装置的结构例子的图。
图14是示出显示装置的结构例子的图。
图15是示出显示装置的结构例子的图。
图16是示出显示装置的结构例子的图。
图17A至图17F是示出发光器件的结构例子的图。
图18A及图18B是示出电子设备的结构例子的图。
图19A及图19B是示出电子设备的结构例子的图。
图20A及图20B示出根据实施例的晶体管的电特性。
图21是根据实施例的显示面板的显示状态的照片。
图22A及图22B示出根据实施例的显示面板的视角依赖性的测量结果。
图23是根据实施例的显示面板的驱动电路的方框图。
图24示出根据实施例的显示面板的进行占空驱动时的亮度的测量结果。
实施发明的方式
以下,参照附图对实施方式进行说明。但是,实施方式可以以多个不同方式来实施,所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实,就是其方式和详细内容可以被变换为各种各样的形式而不脱离本发明的宗旨及其范围。因此,本发明不应该被解释为仅限定在以下所示的实施方式所记载的内容中。
注意,在以下说明的发明的结构中,在不同的附图之间共同使用相同的附图标记来表示相同的部分或具有相同功能的部分,而省略其重复说明。此外,当表示具有相同功能的部分时有时使用相同的阴影线,而不特别附加附图标记。
注意,在本说明书所说明的各个附图中,有时为了明确起见,夸大表示各构成要素的大小、层的厚度、区域。因此,本发明并不局限于附图中的尺寸。
在本说明书等中使用的“第一”、“第二”等序数词是为了避免构成要素的混淆而附记的,而不是为了在数目方面上进行限定的。
在本说明书等中,“顶面形状大致一致”是指叠层中的每一个层的边缘的至少一部分重叠。例如,还是指上层及下层的一部分或全部通过同一的掩模图案被加工的情况。但是,严密地说有边缘不重叠的情况,例如,上层位于下层的内侧或者上层位于下层的外侧,这种情况有时也可以说“顶面形状大致一致”。
注意,以下,“上”、“下”等方向的表现基本上按照附图的方向而使用。但是,为了简化起见,说明书中的“上”或“下”表示的方向有时与附图不一致。例如,当说明叠层体等的叠层顺序(或者形成顺序)等时,即使附图中的设置该叠层体的一侧的面(被形成面、支撑面、粘合面、平坦面等)位于该叠层体的上侧,有时也将该方向记载为“下”,或者将与此相反的方向记载为“上”等。
注意,在本说明书中,EL层是指设置在发光元件的一对电极之间且至少包括发光物质的层(也称为发光层)或包括发光层的叠层体。
在本说明书等中,显示装置的一个方式的显示面板是指能够在显示面显示(输出)图像等的面板。因此,显示面板是输出装置的一个方式。
在本说明书等中,有时将显示面板的衬底上安装有例如FPC(Flexible PrintedCircuit:柔性印刷电路)或TCP(Tape Carrier Package:载带封装)等连接器的结构或在衬底上以COG(Chip On Glass:玻璃覆晶封装)方式等直接安装IC的结构称为显示面板模块或显示模块,或者也简称为显示面板等。
(实施方式1)
在本实施方式中,说明本发明的一个方式的显示装置的结构例子。
本发明的一个方式是包括排列为矩阵状的多个像素的显示装置。显示装置包括被供应栅极信号(也称为扫描信号等)的多个栅极线(第一布线)及被供应源极信号(也称为视频信号、数据信号等)的多个栅极线(第二布线)。栅极线以在第一方向上延伸的方式设置,源极线以在与第一方向交叉的第二方向上延伸的方式设置。
像素以对应于一个源极线与一个栅极线的交叉部的方式设置。像素包括一个以上的显示元件和两个以上的晶体管。像素包括被用作显示元件的电极的像素电极。
像素包括第一晶体管及第二晶体管。此时,第二晶体管优选由具有共同的栅极的多个晶体管(也称为子晶体管)构成。例如,第二晶体管由串联连接的多个子晶体管构成。或者,第二晶体管由并联连接的多个子晶体管构成。或者,第二晶体管使并联连接的多个子晶体管群串联连接(以下也称为串并联连接)来构成。
在此,子晶体管是指具有共同的栅极且串联或并联地连接的多个晶体管群中的一个。当多个子晶体管并联连接时,在各子晶体管之间具有共同的栅极、源极及漏极。当多个子晶体管串联连接时,在各子晶体管之间具有共同的栅极,并且在相邻的两个子晶体管之间以一方的源极与另一方的漏极为共同的方式连接。注意,以下有时将子晶体管简称为晶体管。
再者,优选的是,构成第二晶体管的多个子晶体管各自的沟道长度及沟道宽度都大致相等。就是说,第二晶体管优选通过串联、并联或串并联地连接设计值上的尺寸为相同的多个子晶体管来构成。由此,与由一个晶体管构成第二晶体管的情况相比,每个像素中的第二晶体管的电特性的不均匀更小。
再者,优选的是,构成第二晶体管的多个子晶体管的沟道长度方向都相等。例如,优选的是,以所有晶体管的沟道长度方向平行于第一方向或第二方向的方式配置各子晶体管。此时,优选的是,所有子晶体管的沟道宽度方向也都相等。
再者,优选的是,多个子晶体管的沟道形成区域以相等的间隔排列。这里的沟道形成区域是指如下区域,即是晶体管的半导体层的一部分并在俯视时与栅极重叠的区域。
再者,优选的是,第一晶体管与子晶体管中的一个的沟道长度及沟道宽度彼此大致相等。再者,优选的是,它们的沟道长度方向及沟道宽度方向相同。尤其优选的是,构成像素的多个晶体管都由设计为相同尺寸的子晶体管构成。
另外,第一晶体管的沟道长度方向优选平行于第一方向或第二方向。此时,子晶体管的沟道长度方向优选平行于第一晶体管的沟道长度方向。如此,通过使构成像素的多个晶体管的电流流过的方向一致,可以容易进行设计,所以是优选的。
以下,参照附图说明更具体的例子。
[结构例子]
图1A、图1B及图1C示出本发明的一个方式的显示装置的像素电路的例子。
图1A、图1B及图1C所示的像素电路包括晶体管M1、晶体管M2、电容器C1及发光元件EL。另外,像素电路与布线GL、布线SL、布线AL及布线CL电连接。
布线GL被供应栅极信号。布线SL被供应源极信号。布线AL与布线CL各自被供应恒电位。可以将发光元件EL的阳极一侧设定为高电位并将阴极一侧设定为低于阳极一侧的电位。
晶体管M1也可以被称为选择晶体管,其被用作用来控制像素的选择/非选择的开关。在晶体管M1中,栅极与布线GL电连接,源极和漏极中的一方与布线SL电连接,另一方与电容器C1的一方电极及晶体管M2电连接。
电容器C1被用作存储电容器。电容器C1的另一方电极与发光元件EL的一方电极电连接。电容器C1若不需要则可以不设置。
晶体管M2也可以被称为驱动晶体管,其具有控制流过发光元件EL的电流的功能。
晶体管M2由多个晶体管(子晶体管)构成。
在图1A中,晶体管M2包括串联连接的p个(p为2以上的整数)的晶体管mi(i为1以上且p以下的整数)。晶体管mi的各栅极彼此电连接(也称为具有共同的栅极)。
在晶体管m1至晶体管mp中,晶体管m1的源极和漏极中的一方与布线AL电连接,另一方与晶体管m2的源极和漏极中的一方电连接。晶体管mp的源极和漏极中的一方与晶体管mp-1的源极和漏极中的另一方电连接,另一方与发光元件EL的一方电极及电容器C1的另一方电极电连接。除晶体管m1、晶体管mp外的晶体管mi(晶体管m2至晶体管mp-1)的源极和漏极中的一方与晶体管mi-1的源极和漏极中的另一方电连接,另一方与晶体管mi+1的源极和漏极中的一方电连接。
图1B示出晶体管M2包括并联连接的q个(q为2以上的整数)晶体管mj(j为1以上且q以下的整数)的结构。晶体管mj都具有共同的栅极、源极及漏极。
晶体管m1至晶体管mq的每一个的栅极与晶体管M1的源极和漏极中的另一方电连接。另外,晶体管m1至晶体管mq的每一个的源极和漏极中的一方与布线AL电连接,另一方与发光元件EL的一方电极电连接。
图1C示出晶体管M2由p×q个晶体管mij构成的例子。具体而言,包括串联连接的p个晶体管的q个单元并联连接。
在图1A、图1B及图1C所示的结构中,作为构成晶体管M2的晶体管mi、晶体管mj或晶体管mij(以下在不区别它们时记为晶体管m)优选使用具有相同的晶体管结构且沟道长度及沟道宽度都大致相等的晶体管。
例如,将晶体管m的沟道长度设为L,将其沟道宽度设为W。此时,可以将图1A中的晶体管M2看作沟道长度为p×L且沟道宽度为W的一个晶体管处理。另外,可以将图1B中的晶体管M2作为沟道长度为L且沟道宽度为q×W的一个晶体管处理。另外,可以将图1C中的晶体管M2作为沟道长度为p×L且沟道宽度为q×W的一个晶体管处理。
接着,说明与上述不同的像素电路的例子。注意,以下图示作为晶体管M2采用图1A所例示的多个晶体管串联连接的结构的情况来进行说明,但也可以采用图1B及图1C所例示的晶体管M2。
图2A所示的像素电路具有对图1A的结构追加晶体管M3的结构。图2A的像素电路与布线V0电连接。
在晶体管M3中,栅极与布线GL电连接,源极和漏极中的一个与发光元件EL的阳极电连接,其中另一个与布线V0电连接。
在向像素电路写入数据时,布线V0被供应恒电位。由此,可以抑制晶体管M2的栅极-源极间电压的不均匀。
图2B所示的像素电路是作为图1A的像素电路的晶体管M1及晶体管M2所包括的各晶体管mi使用包括一对栅极的晶体管的情况的例子。
在晶体管M1中,一对栅极电连接。由此,可以增大能够流过晶体管的电流。另外,在晶体管M2中,晶体管m1至晶体管mn的每一个的背栅极与晶体管mn的源极和漏极中的另一方电连接。例如,在向布线AL供应比布线CL高的电位时,成为该晶体管mn的源极与各晶体管的背栅极电连接的结构。由此,可以实现晶体管M2的电特性的稳定化及高可靠性化。
图2C示出作为图2A的像素电路的各晶体管使用包括一对栅极的晶体管的例子。
图2D及图2E示出晶体管M2的不同例子。如图2D所示,在晶体管m1至晶体管mn的每一个中,背栅极也可以与源极电连接。另外,如图2E所示,在晶体管m1至晶体管mn的每一个中,背栅极也可以与栅极电连接。
图3A是对图2A所示的结构追加晶体管M4的结构。此外,在图3A中,被用作三个栅极线的布线(布线GL1、布线GL2及布线GL3)电连接。
在晶体管M4中,栅极与布线GL3电连接,源极和漏极中的一个与晶体管M2的栅极电连接,其中另一个与布线V0电连接。此外,晶体管M1的栅极与布线GL1电连接,晶体管M3的栅极与布线GL2电连接。
通过使晶体管M3和晶体管M4在同一期间成为导通状态,晶体管M2的源极与栅极成为相同电位,由此可以使晶体管M2成为非导通状态。由此,可以强制性地遮断流过发光元件EL的电流。这种像素电路适合于交替地设置显示期间和关灯期间的显示方法。
图3B所示的像素电路是对图3A追加电容器C2的情况的例子。电容器C2被用作存储电容器。
图3C及图3D所示的像素电路是将包括一对栅极的晶体管分别应用于图3A或图3B的情况的例子。作为晶体管M1、晶体管M3、晶体管M4使用与一对栅极电连接的晶体管,作为晶体管M2使用一个栅极与源极电连接的晶体管。
〔驱动方法例子〕
以下,说明使用图3A所例示的像素电路的显示装置的驱动方法的一个例子。注意,图3B、图3C及图3D也可以利用同样的驱动方法。
图4是根据显示装置的驱动方法的时序图。在此示出第k行栅极线的布线GL1[k]、布线GL2[k]及布线GL3[k]以及第k+1行栅极线的布线GL1[k+1]、布线GL2[k+1]及布线GL3[k+1]的电位的推移。此外,图4示出向被用作源极线的布线SL供应信号的时序。
在此示出以将一个水平期间分为点亮期间和关灯期间的方式进行显示的驱动方法的例子。此外,第k行水平期间从第k+1行水平期间漂移栅极线的选择期间。
在第k行点亮期间,首先向布线GL1[k]及布线GL2[k]供应高电平电位,向布线SL供应源极信号。由此,晶体管M1和晶体管M3成为导通状态,从布线SL向晶体管M2的栅极写入与源极信号对应的电位。然后,通过向布线GL1[k]及布线GL2[k]供应低电平电位,晶体管M1和晶体管M3成为非导通状态,保持晶体管M2的栅极电位。
接着,在第k+1行点亮期间,通过与上述同样的工作写入数据。
接着,说明关灯期间。在第k行关灯期间,向布线GL2[k]和布线GL3[k]供应高电平电位。由此,晶体管M3和晶体管M4成为导通状态,所以在向晶体管M2的源极和栅极供应相同电位时,在晶体管M2中电流几乎没有流过。由此,发光元件EL关灯。位于第k行的所有子像素关灯。第k行子像素直到下一个点亮期间为止维持关灯状态。
接着,在第k+1行的关灯期间,与上述同样地,第k+1行的所有子像素成为关灯状态。
如此,也可以将如下驱动方法称为占空驱动,即不是在一个水平期间中一直点亮而是在一个水平期间中设定关灯期间的驱动方法。通过利用占空驱动,可以减少显示动态图像时的余像,由此可以实现动态图像的显示性能高的显示装置。尤其是,在VR设备等中,通过减少余像,可以减轻所谓的VR晕动症(VR sickness)。
可以将占空驱动中的相对于一个水平期间的点亮期间比率称为占空比。例如,“占空比为50%”意味着点亮期间和关灯期间的长度相等。注意,可以自由地设定占空比,例如可以在高于0%且为100%以下的范围内适当地进行调整。
以上是驱动方法例子的说明。
[晶体管的结构例子]
接着,说明可用于本发明的一个方式的显示装置的像素的晶体管的结构例子。
图5是晶体管10的俯视示意图及截面示意图。晶体管10包括半导体层31、导电层21、导电层22、绝缘层51及绝缘层52等。
半导体层31包括被用作沟道形成区域的区域31i以及夹着该区域31i并被用作低电阻区域的一对区域31n。一对区域31n的一方被用作源极,另一方被用作漏极。绝缘层51覆盖半导体层31地设置,其一部分被用作栅极绝缘层。导电层22设置在绝缘层51上,其一部分被用作栅电极。导电层22包括与半导体层31的区域31i重叠的部分。绝缘层52被用作层间绝缘层,覆盖绝缘层51及导电层22地设置。一对导电层21都设置在绝缘层52上。导电层21在接触部41中的设置在绝缘层52及绝缘层51中的开口部中与区域31i电连接。导电层21的一部分被用作源电极或漏电极。
半导体层31优选包括其带隙大于硅的金属氧化物(氧化物半导体)。由此,可以实现关态电流较低的晶体管。尤其是,半导体层31优选包括包含铟和锌中的一方或双方的金属氧化物。
或者,半导体层31也可以包含硅。作为硅,可以举出非晶硅、结晶硅(低温多晶硅、单晶硅等)等。
注意,在图5中,作为晶体管10示出栅电极位于半导体层31的上方的所谓的顶栅型晶体管,但晶体管的结构不局限于此,可以采用各种结构。例如,可以将底栅型晶体管或双栅型晶体管用于显示装置。
以下示出以图5所示的晶体管10为基本结构而通过组合该结构制造的晶体管及像素电路等的例子。注意,以下,除非特别叙述,对在相同面上以相同工序形成的结构附上相同符号来进行说明。例如,对其一部分被用作栅电极的导电层和以与该导电层相同的工序形成并被用作布线的导电层附上相同的符号来进行说明。
图6A示出下面所示的晶体管10a及晶体管10b的电路图。晶体管10a及晶体管10b由串联连接且具有共同的栅极的四个晶体管10构成。晶体管10都在岛状半导体层31中具有沟道形成区域。
图6B示出晶体管10a的俯视示意图的一个例子。另外,图6C示出图6A中的截断线A1-A2处的截面示意图。在晶体管10a中,被用作栅电极的四个导电层22以相等的间隔隔着绝缘层51设置在岛状半导体层31上。
四个导电层22通过导电层21电连接。导电层22与导电层21由接触部42电连接。由此,构成串联连接的四个晶体管。注意,在此示出由导电层21连接四个导电层22的例子,但也可以使用具有梳齿状的顶面形状的一个导电层22。
半导体层31的长边方向上的两端部设置有电连接于区域31n的一对导电层21。另外,也可以还在相邻的两个导电层22之间的区域中设置导电层21。
图6D示出晶体管10b的俯视示意图。另外,图6E示出图6D中的截断线A3-A4处的截面示意图。晶体管10b具有以有间隔的方式对称(在此,上下对称)地配置的两个半导体层31由导电层21连接的结构。另外,以有间隔的方式对称(在此,左右对称)地配置的两个导电层22分别以交叉于两个半导体层31的方式配置。通过采用这种结构,可以缩小占有面积。
图7A示出晶体管10c的电路图。晶体管10c由包括并联连接且共同使用相同的栅极、源极及漏极的四个晶体管10构成。
图7B示出晶体管10c的俯视示意图的一个例子。另外,图7C示出图7B中的截断线A5-A6处的截面示意图。在晶体管10c中,一个导电层22在以相等的间隔配置的四个岛状半导体层31上与其交叉地设置。另外,四个岛状半导体层31的两端部都与导电层21连接。
图7D示出晶体管10d的电路图。晶体管10d包括具有共同的栅极的四个晶体管。另外,四个晶体管中的每两个分别串联连接。
图7E示出晶体管10d的俯视示意图的一个例子。晶体管10d的导电层21的形状与图6D不同,其他结构与图6D同样。两个半导体层31设置有与其两端部连接的一对导电层21。该一对导电层21都电连接两个半导体层。
晶体管10a至晶体管10d是包括四个晶体管10的例子,但不局限于此,也可以采用包括两个、三个或五个以上的晶体管10的结构。
[布局方法例子]
以下,说明组合沟道长度及沟道宽度大致相等的晶体管时的布局的例子。
图8A示出基本结构。在图8A中,其长边方向平行于X方向的多个半导体层31在Y方向上以相等的间隔排列。并且,其长边方向平行于Y方向的多个导电层22在X方向上以相等的间隔排列。导电层22与半导体层31的交叉部为晶体管的沟道形成区域(区域31i)。
在此,将半导体层31的Y方向上的排列间隔设为Py。另外,将导电层22的X方向上的排列间隔设为Px。
另外,如图8A所示,半导体层31优选以位于两个导电层22之间的区域的Y方向上的宽度大于与导电层22重叠的区域的宽度的方式被加工。由此,可以增大半导体层31与导电层21的接触部41的面积,所以可以降低它们之间的电阻(也称为接触电阻等)。
以图8A所示的布局为基本结构,分割延伸在X方向上的半导体层31,分割延伸在Y方向上的导电层22,或者由导电层21使半导体层31彼此连接,使导电层22彼此连接或者使半导体层31与导电层22连接等。由此,可以组合沟道长度及沟道宽度大致相等的晶体管10来构成各种尺寸的晶体管或各种电路。
图8B示出图8A的布局的应用例子。图8B示出晶体管10e、晶体管10f、晶体管10g及晶体管10h等。
晶体管10e是单个晶体管。晶体管10f及晶体管10g都具有串联连接两个晶体管的结构。晶体管10h具有与图7E所示的晶体管10e同样地使四个晶体管中的每两个串联连接且使它们并联连接的结构。
图8B示出多个导电层21。如图8B所示,导电层21也优选以相等的间隔配置。由此,可以降低导电层21的加工形状不均匀。图8B示出将导电层21的排列间隔设为与导电层22的排列间隔相同的Px的情况的例子。
另外,在没有设置晶体管的部分也可以配置伪层。例如,也可以将处于电浮动状态的半导体层31、导电层22或导电层21等配置在未使用的空间中。注意,伪层是为了实现制造工艺的稳定化、加工不均匀的减少等而设置在未使用的空间的层,基本上作为电路的构成要素不考虑。由此,伪层是处于电浮动状态或被供应恒电压。注意,半导体层以外的层也优选设置伪层。
另外,如图8B所示,也可以配置多个伪晶体管11。伪晶体管是具有被用作晶体管的叠层结构且栅极、漏极和源极中的一个以上处于电浮动状态的晶体管。
如此,通过在没有设置晶体管的区域中配置伪晶体管11,可以降低半导体层31及导电层22等的加工形状不均匀,并可以降低晶体管的电特性不均匀。
[像素的结构例子]
以下说明具体的像素的结构例子。
〔结构例子1〕
图9是示出显示装置所包括的像素20的俯视示意图。像素20包括子像素20R、子像素20G及子像素20B。显示装置包括多个像素20,像素20在X方向及Y方向上周期性地配置。
子像素20R包括发射红色光的发光元件12R。子像素20G包括发射绿色光的发光元件12G。子像素20B包括发射蓝色光的发光元件12B。
发光元件12R、发光元件12G及发光元件12B也可以各自具有包含不同发光材料的结构、组合白色发光的发光元件和滤色片的结构或者组合蓝色或紫色的发光元件和颜色转换材料(量子点等)的结构。
图10A至图10E各自是抽出图9所示的像素20所包括的一个子像素20X的俯视示意图。子像素20X可以被用作子像素20R、子像素20G及子像素20B。注意,在此省略发光元件。
在图10B中,由虚线仅示出图10A所示的像素电极24的轮廓,示出导电层23的顶面形状的一个例子。
由导电层23构成的布线被用作对发光元件12R等的电源供应线并被供应恒电位。在像素电极24被用作阳极时,该布线被供应高电源电位,在像素电极24被用作阴极时,该布线被供应低电源电位。
如图10B所示,优选的是,被用作布线的导电层23不但具有在Y方向上延伸的部分,而且具有在X方向上延伸的部分。由此,可以使导电层23的顶面形状为格子状,所以与其顶面形状为条纹状的情况相比,可以抑制电压下降的影响。
在图10C中,由虚线仅示出图10B中的导电层23的轮廓。另外,在图10D中,由虚线仅示出图10C中的导电层21的轮廓。另外,在图10E中,由虚线仅示出图10D中的导电层22的轮廓。
图10C及图10D示出晶体管30a、晶体管30b。另外,图10D示出晶体管30a所包括的半导体层31a及晶体管30b所包括的半导体层31b。晶体管30a被用作控制子像素的选择/非选择的选择晶体管。此外,晶体管30b被用作控制流过发光元件的电流的驱动晶体管。
在晶体管30a中,被用作栅极线的导电层22构成栅极的一部分,源极和漏极中的一个与被用作源极线的导电层21电连接,其中另一个与晶体管30b的栅极电连接。在晶体管30b中,源极和漏极中的一个与导电层23电连接,其中另一个与像素电极24电连接。
在此,晶体管30b由串联连接且具有共同的栅极的四个晶体管构成。可以将晶体管30b看作沟道长度为晶体管30a的四倍且沟道宽度为与晶体管30a相等的一个晶体管。晶体管30b在一个岛状半导体层31b中具有四个沟道形成区域。
在此示出半导体层31a和半导体层31b的各顶面形状具有配置有接触部的一对粗部分及作为沟道形成的细部分的例子。
此外,在子像素20X中,晶体管30a所包括的半导体层31a及晶体管30b所包括的半导体层31b各自以电流向Y方向,即与被用作源极线的导电层21的延伸方向平行的方向流过的方式配置。换言之,晶体管30a和晶体管30b各自以沟道长度方向与Y方向平行且沟道宽度方向与X方向平行的方式配置。如此,通过使构成像素的多个晶体管的电流流过的方向一致,可以容易进行设计,所以是优选的。
在此,如图10D等所示,优选设置有多个伪层32。伪层32可以为对与半导体层31a及半导体层31b同一膜进行加工来形成且示出与半导体层31a及半导体层31b同一组成的膜。注意,在图10A至图10E中,为了区别半导体层31a及半导体层31b与伪层32,对它们附上不同阴影线。
伪层32的顶面形状优选与半导体层31a及半导体层31b的顶面形状同一或为周期性地组合它们的形状。在子像素20X中,伪层32中的一个具有包括两个以上的粗部分及在Y方向上连接两个粗部分的细部分的顶面形状。各伪层32以长边方向与Y方向平行的方式配置。此外,一个伪层32以跨着在Y方向上排列的多个像素的方式配置。
如此,通过在没有设置半导体层31a及半导体层31b的区域中配置伪层32,可以减少半导体层31a及半导体层31b的加工形状的不均匀,而可以减少晶体管30a及晶体管30b的电特性的不均匀。
伪层32优选在没有设置半导体层31a及半导体层31b的区域中尽可能全面配置。在子像素20X中,示出在设置有导电层21的区域之外的区域配置伪层32的例子,但是也可以与导电层21重叠地配置伪层32。
注意,在此示出在一个子像素中配置两个晶体管的例子,但是不局限于此,也可以具有配置三个以上的晶体管的结构。此时,在设置于子像素中的所有晶体管中,优选的是,半导体层具有同一图案且使流过半导体层的电流的方向一致。
〔结构例子2〕
以下参照附图对一部分结构与上述不同的结构例子进行说明。注意,以下有时省略与上述重复的部分的说明。此外,在以下所示的附图中,关于具有同一功能的构成要素使用同一阴影线及附图标记,有时省略说明。
图11是以下例示出的显示装置的俯视示意图。在图11所示的显示装置中,由导电层23构成延伸在Y方向上的源极线及电源线等布线,由导电层21构成延伸在X方向上的栅极线等布线。
图12A至图12E是子像素20X的俯视示意图。以下例示出的显示装置与上述结构例子1所例示的显示装置的不同之处在于:半导体层的方向;以及包括四个晶体管;等。图11及图12A至图12E所示的子像素20X例如对应于图3A所例示的像素电路。
如图12C及图12D所示,子像素20X包括晶体管30a、晶体管30b、晶体管30c及晶体管30d。晶体管30a、晶体管30c及晶体管30d由一个晶体管构成。另外,晶体管30b具有六个晶体管串联连接的结构。晶体管30b在以相等的间隔排列在Y方向上的三个半导体层31b的每一个中具有两个沟道形成区域。
此外,伪层32以长边方向与X方向平行的方式配置。伪层32以跨着在X方向上排列的多个像素的方式配置。
在图12D等中,为了与被用作栅电极或布线等的导电层22区别,对以与导电层22相同的工序形成并处于电浮动状态的伪层29附上与导电层22不同的阴影线。
子像素20X包括由伪层32及伪层29构成的多个伪晶体管11。
以上是像素的结构例子的说明。
[截面结构例子]
接着,说明本发明的一个方式的显示装置的截面结构例子。
〔截面结构例子1〕
图13是显示装置200A的截面示意图。显示装置200A在衬底201与衬底202之间包括发光元件250R、发光元件250G、晶体管210、晶体管220、电容器240等。
晶体管210是沟道形成区域形成于衬底201的晶体管。作为衬底201,例如可以使用如单晶硅衬底等半导体衬底。晶体管210包括衬底201的一部分、导电层211、低电阻区域212、绝缘层213、绝缘层214等。导电层211用作栅电极。绝缘层213位于衬底201与导电层211之间,并用作栅极绝缘层。低电阻区域212是衬底201中掺杂有杂质的区域,并用作源极和漏极中的一个。绝缘层214覆盖导电层211的侧面设置。
此外,在相邻的两个晶体管210之间,以嵌入衬底201的方式设置有元件分离层215。
晶体管210与晶体管220之间设置有布线层203。布线层203具有层叠有包括一个以上的布线的层的结构。各层包括导电层271,两个层之间设置有层间绝缘层273。此外,不同层的导电层271通过设置在层间绝缘层273中的插头272彼此电连接。
布线层203上设置有晶体管220。晶体管220是在形成沟道的半导体层中使用金属氧化物(也称为氧化物半导体)的晶体管。
晶体管220包括半导体层221、绝缘层223、导电层224、一对导电层225、绝缘层226、导电层227等。
在布线层203上设置有绝缘层231。绝缘层231用作阻挡层,该阻挡层防止水或氢等杂质从布线层203一侧扩散到晶体管220以及氧从半导体层221向布线层203一侧脱离。作为绝缘层231,例如可以使用与氧化硅膜相比氢或氧不容易扩散的膜诸如氧化铝膜、氧化铪膜、氮化硅膜等。
在绝缘层231上设置有导电层227,并以覆盖导电层227的方式设置有绝缘层226。导电层227用作晶体管220的第一栅电极,绝缘层226的一部分用作第一栅极绝缘层。绝缘层226中的至少接触半导体层221的部分优选使用氧化硅膜等氧化物绝缘膜。
半导体层221设置在绝缘层226上。半导体层221优选含有具有半导体特性的金属氧化物(也称为氧化物半导体)膜。
当半导体层221为In-M-Zn氧化物时,作为用来形成In-M-Zn氧化物的溅射靶材中的金属元素的原子个数比,可以举出In:M:Zn=1:1:1、In:M:Zn=1:1:1.2、In:M:Zn=1:3:2、In:M:Zn=1:3:4、In:M:Zn=1:3:6、In:M:Zn=2:2:1、In:M:Zn=2:1:3、In:M:Zn=3:1:2、In:M:Zn=4:2:3、In:M:Zn=4:2:4.1、In:M:Zn=5:1:3、In:M:Zn=5:1:6、In:M:Zn=5:1:7、In:M:Zn=5:1:8、In:M:Zn=6:1:6、In:M:Zn=5:2:5等。
此外,作为溅射靶材优选使用含有多晶氧化物的靶材,由此易于形成具有结晶性的半导体层221,所以是优选的。注意,所形成的半导体层221的原子个数比分别包含上述溅射靶材中的金属元素的原子个数比的±40%的范围内。例如,在用于半导体层221的溅射靶材的组成为In:Ga:Zn=4:2:4.1[原子个数比]时,所形成的半导体层221的组成有时为In:Ga:Zn=4:2:3[原子个数比]或其附近。
注意,当记载为原子个数比为In:Ga:Zn=4:2:3或其附近时包括如下情况:In为4时,Ga为1以上且3以下,Zn为2以上且4以下。此外,当记载为原子个数比为In:Ga:Zn=5:1:6或其附近时包括如下情况:In为5时,Ga大于0.1且2以下,Zn为5以上且7以下。此外,当记载为原子个数比为In:Ga:Zn=1:1:1或其附近时包括如下情况:In为1时,Ga大于0.1且2以下,Zn大于0.1且2以下。
此外,半导体层221的能隙为2eV以上,优选为2.5eV以上。如此,通过使用能隙比硅宽的金属氧化物,可以减少晶体管的关态电流。
此外,半导体层221优选具有非单晶结构。非单晶结构例如包括后述的CAAC结构、多晶结构、微晶结构或非晶结构。在非单晶结构中,非晶结构的缺陷态密度最高,CAAC结构的缺陷态密度最低。
下面对CAAC(c-axis aligned crystal)进行说明。CAAC表示结晶结构的一个例子。
CAAC结构是指包括多个纳米晶(最大直径小于10nm的结晶区域)的薄膜等的结晶结构之一,具有如下特征:各纳米晶的c轴在特定方向上取向,其a轴及b轴不具有取向性,纳米晶彼此不形成晶界而连续地连接。尤其是,在具有CAAC结构的薄膜中,各纳米晶的c轴容易在薄膜的厚度方向、被形成面的法线方向或者薄膜表面的法线方向上取向。
CAAC-OS(Oxide Semiconductor)是结晶性高的氧化物半导体。另一方面,在CAAC-OS中观察不到明确的晶界,因此不容易发生起因于晶界的电子迁移率的下降。另外,氧化物半导体的结晶性有时因杂质的混入或缺陷的生成等而降低,因此可以说CAAC-OS是杂质及缺陷(氧空位等)少的氧化物半导体。因此,包含CAAC-OS的氧化物半导体的物理性质稳定。因此,包含CAAC-OS的氧化物半导体具有高耐热性及高可靠性。
在晶体学的单位晶格中,一般以构成单位晶格的a轴、b轴、c轴这三个轴(晶轴)中较特殊的轴为c轴。尤其是,在具有层状结构的结晶中,一般来说,与层的面方向平行的两个轴为a轴及b轴,与层交叉的轴为c轴。作为这种具有层状结构的结晶的典型例子,有分类为六方晶系的石墨,其单位晶格的a轴及b轴平行于劈开面,c轴正交于劈开面。例如,为层状结构的具有YbFe2O4型结晶结构的InGaZnO4的结晶可分类为六方晶系,其单位晶格的a轴及b轴平行于层的面方向,c轴正交于层(即,a轴及b轴)。
具有微晶结构的氧化物半导体膜(微晶氧化物半导体膜)在利用TEM观察到的图像中有时不能明确地确认到结晶部。微晶氧化物半导体膜中含有的结晶部的尺寸大多为1nm以上且100nm以下或1nm以上且10nm以下。尤其是,将具有尺寸为1nm以上且10nm以下或1nm以上且3nm以下的微晶的纳米晶体(nc:nanocrystal)的氧化物半导体膜称为nc-OS(nanocrystalline Oxide Semiconductor)膜。例如,在使用TEM观察nc-OS膜时,有时不能明确地确认到晶界。
在nc-OS膜中,微小的区域(例如1nm以上且10nm以下的区域,特别是1nm以上且3nm以下的区域)中的原子排列具有周期性。另外,nc-OS膜在不同的结晶部之间观察不到晶体取向的规律性。因此,在膜整体中观察不到取向性。所以,有时nc-OS膜在某些分析方法中与非晶氧化物半导体膜没有差别。例如,在通过其中利用使用其束径比结晶部大的X射线的XRD装置的out-of-plane法对nc-OS膜进行结构分析时,检测不出表示结晶面的峰值。此外,在使用其束径比结晶部大(例如,50nm以上)的电子射线获得的nc-OS膜的电子衍射图案(也称为选区电子衍射图案)中,观察到光晕图案。另一方面,在对nc-OS膜进行使用其电子束径接近结晶部的大小或者比结晶部小(例如,1nm以上且30nm以下)的电子射线的电子衍射(也称为纳米束电子衍射)时,观察到呈圈状(环状)的亮度高的区域,有时该环状区域内观察到多个斑点。
nc-OS膜比非晶氧化物半导体膜的缺陷态密度低。但是,nc-OS膜在不同的结晶部之间观察不到晶体取向的规律性。所以,nc-OS膜的缺陷态密度比CAAC-OS膜高。因此,nc-OS膜有时具有比CAAC-OS膜高的载流子密度及电子迁移率。由此,使用nc-OS膜的晶体管有时具有较高的场效应迁移率。
nc-OS膜可以以比CAAC-OS膜成膜时更小的氧流量比形成。此外,nc-OS膜可以以比CAAC-OS膜成膜时更低的衬底温度形成。例如,nc-OS膜可以在衬底温度为较低的低温(例如130℃以下的温度)的状态或不对衬底进行加热的状态下形成,因此适用于大型玻璃衬底或树脂衬底等,可以提高生产率。
下面,对金属氧化物的结晶结构的一个例子进行说明。使用In-Ga-Zn氧化物靶材(In:Ga:Zn=4:2:4.1[原子个数比])在衬底温度为100℃以上且130℃以下的条件下利用溅射法形成的金属氧化物易于具有nc(nano crystal)结构和CAAC结构中的任一方的结晶结构或其混在的结构。在衬底温度为室温(R.T.)的条件下形成的金属氧化物易于具有nc结晶结构。注意,这里的室温(R.T.)包括对衬底不进行意图性的加热时的温度。
一对导电层225以与半导体层221接触的方式设置在半导体层221上,并被用作源电极及漏电极。
此外,以覆盖一对导电层225的顶面及侧面以及半导体层221的侧面等的方式设置有绝缘层232,绝缘层232上设置有绝缘层261。绝缘层232被用作阻挡层,该阻挡层防止水或氢等杂质从层间绝缘层等扩散到半导体层221以及氧从半导体层221脱离。作为绝缘层232,可以使用与上述绝缘层231同样的绝缘膜。
绝缘层232及绝缘层261中设置有到达半导体层221的开口。该开口的内部嵌入有:与绝缘层261、绝缘层232及导电层225的侧面以及半导体层221的顶面接触的绝缘层223;以及绝缘层223上的导电层224。导电层224被用作第二栅电极,绝缘层223被用作第二栅极绝缘层。
导电层224的顶面、绝缘层223的顶面及绝缘层261的顶面被进行平坦化处理以使它们的高度大致一致,并以覆盖它们的方式设置有绝缘层233。另外,绝缘层233与绝缘层231之间的叠层结构中设置有开口部,在该开口部中绝缘层233的一部分以与绝缘层231接触的方式设置。绝缘层261被用作层间绝缘层。另外,绝缘层233被用作阻挡层,该阻挡层防止水或氢等杂质从其上方扩散。作为绝缘层233,可以使用与上述绝缘层231等同样的绝缘膜。
绝缘层233上设置有电容器240。
电容器240包括导电层241、导电层242及位于它们之间的绝缘层243。导电层241用作电容器240中的一个电极,导电层242用作电容器240中的另一个电极,并且绝缘层243用作电容器240的介电质。
以覆盖电容器240的方式设置有绝缘层234。作为绝缘层234,可以使用与上述绝缘层231同样的绝缘膜。绝缘层231上隔着层间绝缘层及布线设置有绝缘层262,绝缘层262上设置有发光元件250R及发光元件250G。
发光元件250R包括导电层251、导电层252R、EL层253W及导电层254等。
导电层251对可见光具有反射性,导电层252R对可见光具有透过性。导电层254对可见光具有反射性及透过性。导电层252R被用作用来调整导电层251与导电层254之间的光学距离的光学调整层。光学调整层可以在发光颜色不同的发光元件间具有不同的厚度。发光元件250R所包括的导电层252R的厚度与发光元件250G所包括的导电层252G的厚度不同。
以覆盖导电层252R的端部及导电层252G的端部的方式设置有绝缘层256。
EL层253W及导电层254被多个像素共同使用。EL层253W包括呈现白色光的发光层。
覆盖发光元件250R及发光元件250G等设置有绝缘层235。绝缘层235被用作防止水等杂质扩散到发光元件250R及发光元件250G等的阻挡膜。绝缘层235可以使用与绝缘层231同样的膜。
发光元件250R上及发光元件250G上隔着粘合层263设置有透镜阵列257。从发光元件250R发射的光被透镜阵列257集聚,并被着色层255R着色而发射到外部。如果不需要,则可以不设置透镜阵列257。
另外,透镜阵列257上隔着绝缘层264设置有着色层255R、着色层255G及着色层255B。发光元件250R上隔着透镜阵列257设置有着色层255R。另外,发光元件250G上设置有着色层255G。此外,图13示出着色层255B的一部分。
例如,着色层255R使红色光透过,着色层255G使绿色光透过,并且着色层255B使蓝色光透过。由此,可以提高来自各发光元件的光的颜色纯度,从而可以实现显示质量更高的显示装置。
在显示装置200A中,衬底202位于观看一侧。衬底202与衬底201贴合。作为衬底202,可以使用玻璃衬底、石英衬底、蓝宝石衬底、塑料衬底等具有透光性的衬底。
着色层255R、着色层255G及着色层255B形成在衬底202的衬底201一侧的面上。另外,以覆盖着色层255R等的方式设置有绝缘层264,绝缘层264的衬底201一侧的面上设置有透镜阵列257。另外,设置有着色层255R、着色层255G、着色层255B及透镜阵列257的衬底202与衬底201被粘合层263贴合。如此,通过在衬底202一侧形成着色层255R、着色层255G、着色层255B及透镜阵列257,可以提高它们的形成工序中的加热处理温度。
在此,在衬底202一侧形成着色层255R、着色层255G、着色层255B及透镜阵列257,但也可以在绝缘层235上形成各着色层及透镜阵列257。此时,与将着色层形成在衬底202一侧之后贴合衬底201与衬底202的情况相比,可以进一步提高各发光元件与各着色层的对准精度。
借助于这种结构,可以实现清晰度极高且显示质量高的显示装置。
〔截面结构例子2〕
图14是其部分结构与上述显示装置200A不同的显示装置200B的截面示意图。
在显示装置200B中,示出EL层253W在位于两个发光元件之间的绝缘层256上分割的例子。通过分割EL层253W,可以防止电流经过EL层253W泄漏在发光元件间。由此,可以防止非意图的发光,对比度及颜色再现性得到提高,所以是优选的。
EL层253W也可以通过使用精细金属掩模(finemetalmask)的蒸镀法分割,但是优选通过光刻法进行微型加工。
〔截面结构例子3〕
图15是显示装置200C的截面示意图。
发光元件250R包括发射红色光的EL层253R。此外,发光元件250G包括发射绿色光的EL层253G。
此外,这里示出显示装置200C不包括着色层的例子。
此外,在相邻的两个发光元件间,以EL层253R与EL层253G不接触的方式进行加工。换言之,在相邻的两个发光元件间,EL层253R的端部与EL层253G的端部相对地设置在绝缘层256上。EL层253R及EL层253G也可以通过使用精细金属掩模的蒸镀法分别形成,但是它们优选通过光刻法进行微型加工。
再者,发光元件250R与发光元件250G之间以接触于EL层253R的侧面、导电层252R的侧面、一对导电层251的侧面、绝缘层262的顶面、导电层252G的侧面及EL层253G的侧面的方式设置有绝缘层258。绝缘层258可以使用水透过性低的材料,可以与上述绝缘层231同样的绝缘膜。尤其是,优选使用通过ALD法形成的无机绝缘膜。更优选使用通过ALD法形成的氧化铝膜。
另外,绝缘层258上以填充位于相邻的像素间的凹部的方式设置有树脂层259。树脂层259被用作平坦化膜,具有提高形成在其上的膜(例如,导电层254)的覆盖性的功能。
注意,这里示出使被用作光学调整层的导电层252R与导电层252G的厚度互不相同的情况,但也可以使各发光元件的光学调整层的厚度相同。此时,优选的是,将EL层的一部分用作光学调整层而根据其厚度控制光程长。另外,也可以不设置导电层252R及导电层252G等。
〔截面结构例子4〕
图16是显示装置200D的截面示意图。显示装置200D的与显示装置200C主要不同之处在于:不包括晶体管210。
衬底201上设置有绝缘层231,绝缘层231上设置有晶体管220。当没有从衬底201扩散杂质等的担忧时,也可以不设置绝缘层231。
衬底201优选使用热膨胀率低的衬底。例如,优选使用单晶硅或碳化硅等单晶半导体衬底或者蓝宝石、石英等高熔点绝缘衬底等。
以上是截面结构例子的说明。
本实施方式所示的结构例子及对应该结构例子的附图等的至少一部分可以与其他结构例子或附图等适当地组合。
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。
(实施方式2)
在本实施方式中,对能用于本发明的一个方式的受发光装置的发光元件(也称为发光器件)及受光元件(也称为受光器件)进行说明。
在本说明书等中,有时将使用金属掩模或FMM(Fine Metal Mask,精细金属掩模)而制造的器件称为具有MM(Metal Mask)结构的器件。此外,在本说明书等中,有时将不使用金属掩模或FMM而制造的器件称为具有MML(Metal Mask Less)结构的器件。
此外,在本说明书等中,有时将在各颜色的发光器件(这里为蓝色(B)、绿色(G)及红色(R))中分别形成发光层或分别涂布发光层的结构称为SBS(Side By Side)结构。此外,在本说明书等中,有时将可发射白色光的发光器件称为白色发光器件。白色发光器件通过与着色层(例如,滤色片)组合可以实现全彩色的显示装置。
[发光器件]
此外,发光器件大致可以分为单结构和串联结构。单结构的器件优选具有如下结构:在一对电极间包括一个发光单元,而且该发光单元包括一个以上的发光层。为了以单结构得到白色发光,以两个以上的发光层的各发光处于补色关系的方式选择发光层即可。例如,通过使第一发光层的发光颜色与第二发光层的发光颜色处于补色关系,可以得到在发光器件整体上以白色发光的结构。此外,包括三个以上的发光层的发光器件也是同样的。
串联结构的器件优选具有如下结构:在一对电极间包括两个以上的多个发光单元,而且各发光单元包括一个以上的发光层。通过在各发光单元中使用发射相同颜色的光的发光层,可以实现每规定电流的亮度得到提高且其可靠性比单结构更高的发光器件。为了以串联结构得到白色发光,采用组合从多个发光单元的发光层发射的光来得到白色发光的结构即可。注意,得到白色发光的发光颜色的组合与单结构中的结构同样。此外,在串联结构的器件中,优选在多个发光单元间设置电荷产生层等中间层。
此外,在对上述白色发光器件(单结构或串联结构)和SBS结构的发光器件进行比较的情况下,可以使SBS结构的发光器件的功耗比白色发光器件低。在想要降低功耗时,优选采用SBS结构的发光器件。另一方面,白色发光器件的制造工序比SBS结构的发光器件简单,由此可以降低制造成本或者提高制造成品率,所以是优选的。
<发光器件的结构例子>
如图17A所示,发光器件在一对电极(下部电极791、上部电极792)间包括EL层790。EL层790可以由层720、发光层711、层730等的多个层构成。层720例如可以包括含有电子注入性高的物质的层(电子注入层)及含有电子传输性高的物质的层(电子传输层)等。发光层711例如包含发光化合物。层730例如可以包括含有空穴注入性高的物质的层(空穴注入层)及含有空穴传输性高的物质的层(空穴传输层)。
包括设置在一对电极间的层720、发光层711及层730的结构可以被用作单一的发光单元,在本说明书中将图17A的结构称为单结构。
图17B示出图17A所示的发光器件所包括的EL层790的变形例子。具体而言,图17B所示的发光器件包括下部电极791上的层730-1、层730-1上的层730-2、层730-2上的发光层711、发光层711上的层720-1、层720-1上的层720-2及层720-2上的上部电极792。例如,在将下部电极791用作阳极且将上部电极792用作阴极时,层730-1被用作空穴注入层,层730-2被用作空穴传输层,层720-1被用作电子传输层,层720-2被用作电子注入层。或者,在将下部电极791用作阴极且将上部电极792用作阳极时,层730-1被用作电子注入层,层730-2被用作电子传输层,层720-1被用作空穴传输层,层720-2被用作空穴注入层。通过采用上述层结构,可以将载流子高效地注入到发光层711,由此可以提高发光层711内的载流子的再结合的效率。
此外,如图17C及图17D所示,层720与层730之间设置有多个发光层(发光层711、712、713)的结构也是单结构的变形例子。
如图17E及图17F所示,多个发光单元(EL层790a、EL层790b)隔着中间层(电荷产生层)740串联连接的结构在本说明书中被称为串联结构。在本说明书等中,图17E及图17F所示的结构被称为串联结构,但是不局限于此,例如,串联结构也可以被称为叠层结构。通过采用串联结构,可以实现能够以高亮度发光的发光器件。
在图17C中,也可以将发射相同颜色的光的发光层711、发光层712及发光层713。
另外,也可以将互不相同的发光材料用于发光层711、发光层712及发光层713。在发光层711、发光层712及发光层713各自所发射的光处于补色关系时,可以得到白色发光。图17D示出设置被用作滤色片的着色层795的例子。通过白色光透过滤色片,可以得到所希望的颜色的光。
另外,在图17E中,也可以将相同发光材料用于发光层711及发光层712。或者,也可以将发射互不相同的颜色的光的发光材料用于发光层711及发光层712。在发光层711所发射的光和发光层712所发射的光处于补色关系时,可以得到白色发光。图17F示出还设置着色层795的例子。
注意,在图17C、图17D、图17E及图17F中,如图17B所示,层720及层730也可以具有由两层以上的层构成的叠层结构。
另外,在图17D中也可以将相同发光材料用于发光层711、发光层712及发光层713。同样地,在图17F中也可以将相同发光材料用于发光层711及发光层712。此时,通过使用颜色转换层代替着色层795,可以得到其颜色与发光材料不同的所希望的颜色的光。例如,通过将蓝色发光材料用于各发光层且使蓝色光透过颜色转换层,可以得到其波长比蓝色长的光(例如,红色、绿色等的光)。作为颜色转换层,可以使用荧光材料、磷光材料或量子点等。
发光器件的发光颜色根据构成EL层790的材料而可以为红色、绿色、蓝色、青色、品红色、黄色或白色等。此外,当发光器件具有微腔结构时,可以进一步提高颜色纯度。
白色发光器件优选具有发光层包含两种以上的发光物质的结构。为了得到白色发光,以两个以上的发光物质的各发光处于补色关系的方式选择发光物质即可。例如,通过使第一发光层的发光颜色与第二发光层的发光颜色处于补色关系,可以得到在发光器件整体上以白色发光的发光器件。此外,包括三个以上的发光层的发光器件也是同样的。
发光层优选包含每个发光呈现R(红)、G(绿)、B(蓝)、Y(黄)、O(橙)等的两种以上的发光物质。或者,优选包含每个发光包含R、G、B中的两种以上的光谱成分的两种以上的发光物质。
[发光器件]
在此,说明发光器件的具体结构例子。
发光器件至少包括发光层。另外,作为发光层以外的层,发光器件还可以包括包含空穴注入性高的物质、空穴传输性高的物质、空穴阻挡材料、电子传输性高的物质、电子阻挡材料、电子注入性高的物质或双极性的物质(电子传输性及空穴传输性高的物质)等的层。
发光器件可以使用低分子类化合物或高分子类化合物,还可以包含无机化合物。构成发光器件的层可以通过蒸镀法(包括真空蒸镀法)、转印法、印刷法、喷墨法、涂敷法等的方法形成。
例如,发光器件除了发光层以外还可以包括空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电子阻挡层、电子传输层和电子注入层中的一个以上。
空穴注入层是从阳极向空穴传输层注入空穴的层且包含空穴注入性高的材料的层。作为空穴注入性高的材料,可以使用芳香胺化合物、包含空穴传输性材料及受体材料(电子受体材料)的复合材料等。
空穴传输层是将从阳极由空穴注入层注入的空穴传输到发光层中的层。空穴传输层是包含空穴传输性材料的层。作为空穴传输性材料,优选采用空穴迁移率为1×10-6cm2/Vs以上的物质。另外,只要是空穴传输性高于电子传输性的物质,就可以使用上述以外的物质。作为空穴传输性材料,优选使用富π电子型杂芳族化合物(例如,咔唑衍生物、噻吩衍生物、呋喃衍生物等)或者芳香胺(包含芳香胺骨架的化合物)等空穴传输性高的材料。
电子传输层是将从阴极由电子注入层注入的电子传输到发光层中的层。电子传输层是包含电子传输性材料的层。作为电子传输性材料,优选采用电子迁移率为1×10-6cm2/Vs以上的物质。另外,只要是电子传输性高于空穴传输性的物质,就可以使用上述以外的物质。作为电子传输性材料,可以使用具有喹啉骨架的金属配合物、具有苯并喹啉骨架的金属配合物、具有噁唑骨架的金属配合物、具有噻唑骨架的金属配合物等,还可以使用噁二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、噁唑衍生物、噻唑衍生物、菲咯啉衍生物、具有喹啉配体的喹啉衍生物、苯并喹啉衍生物、喹喔啉衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、吡啶衍生物、联吡啶衍生物、嘧啶衍生物、含氮杂芳族化合物等缺π电子型杂芳族化合物等电子传输性高的材料。
电子注入层是将电子从阴极注入到电子传输层的包含电子注入性高的材料的层。作为电子注入性高的材料,可以使用碱金属、碱土金属或者包含上述物质的化合物。作为电子注入性高的材料,也可以使用包含电子传输性材料及供体性材料(电子给体性材料)的复合材料。
作为电子注入层,例如可以使用锂、铯、镱、氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙(CaF2)、8-(羟基喔啉)锂(简称:Liq)、2-(2-吡啶基)苯酚锂(简称:LiPP)、2-(2-吡啶基)-3-羟基吡啶(pyridinolato)锂(简称:LiPPy)、4-苯基-2-(2-吡啶基)苯酚锂(简称:LiPPP)、锂氧化物(LiOx)、碳酸铯等碱金属、碱土金属或者它们的化合物。另外,电子注入层也可以具有两层以上的叠层结构。作为该叠层结构,例如可以采用作为第一层使用氟化锂且作为第二层使用镱的结构。
另外,作为上述电子注入层,也可以使用具有电子传输性的材料。例如,可以将具有非共用电子对且具有缺电子型杂芳环的化合物用于具有电子传输性的材料。具体而言,可以使用包含吡啶环、二嗪环(嘧啶环、吡嗪环、哒嗪环)和三嗪环中的至少一个的化合物。
具有非共用电子对的有机化合物的最低空分子轨道(LUMO:Lowest UnoccupiedMolecular Orbital)优选为-3.6eV以上且-2.3eV以下。另外,一般来说,CV(循环伏安法)、光电子能谱法(photoelectron spectroscopy)、吸收光谱法(optical absorptionspectroscopy)、逆光电子能谱法估计有机化合物的最高占有分子轨道(HOMO:highestoccupied Molecular Orbital)能级及LUMO能级。
例如,可以将4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(简称:BPhen)、2,9-双(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(简称:NBPhen)、二喹喔啉并[2,3-a:2’,3’-c]吩嗪(简称:HATNA)、2,4,6-三[3’-(吡啶-3-基)联苯-3-基]-1,3,5-三嗪(简称:TmPPPyTz)等用于具有非共用电子对的有机化合物。另外,与BPhen相比,NBPhen具有高玻璃化转变温度(Tg)和良好耐热性。
发光层是包含发光物质的层。发光层可以包含一种或多种发光物质。另外,作为发光物质,适当地使用呈现蓝色、紫色、蓝紫色、绿色、黄绿色、黄色、橙色、红色等的发光颜色的物质。此外,作为发光物质,也可以使用发射近红外光的物质。
作为发光物质,可以举出荧光材料、磷光材料、TADF材料、量子点材料等。
作为荧光材料,例如可以举出芘衍生物、蒽衍生物、三亚苯衍生物、芴衍生物、咔唑衍生物、二苯并噻吩衍生物、二苯并呋喃衍生物、二苯并喹喔啉衍生物、喹喔啉衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、菲衍生物、萘衍生物等。
作为磷光材料,例如可以举出具有4H-三唑骨架、1H-三唑骨架、咪唑骨架、嘧啶骨架、吡嗪骨架、吡啶骨架的有机金属配合物(尤其是铱配合物)、以具有吸电子基团的苯基吡啶衍生物为配体的有机金属配合物(尤其是铱配合物)、铂配合物、稀土金属配合物等。
发光层除了发光物质(客体材料)以外还可以包含一种或多种有机化合物(主体材料、辅助材料等)。作为一种或多种有机化合物,可以使用空穴传输材料和电子传输材料中的一方或双方。此外,作为一种或多种有机化合物,也可以使用双极性材料或TADF材料。
例如,发光层优选包含磷光材料、容易形成激基复合物的空穴传输材料及电子传输材料的组合。通过采用这样的结构,可以高效地得到利用从激基复合物到发光物质(磷光材料)的能量转移的ExTET(Exciplex-Triplet Energy Transfer:激基复合物-三重态能量转移)的发光。通过以形成发射与发光材料的最低能量一侧的吸收带的波长重叠的光的激基复合物的方式选择混合材料,可以使能量转移变得顺利,从而高效地得到发光。由于该结构而能够同时实现发光器件的高效率、低电压驱动及长寿命。
本实施方式所示的结构例子及对应该结构例子的附图等的至少一部分可以与其他结构例子或附图等适当地组合。
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。
(实施方式3)
在本实施方式中,对使用本发明的一个方式的显示装置的电子设备的结构例子进行说明。
本发明的一个方式的显示装置及显示模块可以应用于具有显示功能的电子设备等的显示部。作为上述电子设备,例如除了电视装置、笔记本型个人计算机、监视装置、数字标牌、弹珠机、游戏机等具有较大的屏幕的电子设备以外,还可以举出数码相机、数码摄像机、数码相框、移动电话机、便携式游戏机、便携式信息终端、声音再现装置等。
特别是,因为本发明的一个方式的显示装置可以提高清晰度,所以可以适当地用于包括较小的显示部的电子设备。作为这种电子设备可以举出可戴在头上的可穿戴设备等,例如手表型或手镯型信息终端设备(可穿戴设备)、头戴显示器等VR用设备或者眼镜型AR用设备等。
图18A示出眼镜型电子设备800的立体图。电子设备800包括一对显示面板801、一对框体802、一对光学构件803、一对安装部804等。
电子设备800可以将由显示面板801显示的图像投影于光学构件803中的显示区域806。因为光学构件803具有透光性,所以使用者可以与通过光学构件803看到的透过图像重叠地看到显示于显示区域806的图像。因此,电子设备800是能够进行AR显示的电子设备。
一个框体802设置有能够拍摄前面的摄像头805。此外,虽然未图示,但是任一个框体802设置有无线接收器或能够与电缆连接的连接器,从而可以对框体802供应影像信号等。此外,通过在框体802配置陀螺传感器等加速度传感器,可以检测到使用者头部的方向而将对应于该方向的图像显示于显示区域806。此外,框体802优选设置有电池,能够以无线或有线对该电池进行充电。
参照图18B说明相对于电子设备800的显示区域806的图像投影方法。框体802的内部设置有显示面板801、透镜811、反射板812。此外,相当于光学构件803的显示区域806的部分包括被用作半反射镜的反射面813。
显示面板801所发射的光815经过透镜811而被反射板812反射到光学构件803一侧。在光学构件803的内部中,光815在光学构件803的端面反复全反射,在到达反射面813时,图像被投影于反射面813。由此,使用者可以看到反射在反射面813上的光815和经过光学构件803(包括反射面813)的透过光816的两个。
图18A和图18B示出反射板812及反射面813都具有曲面的例子。由此,与它们是平面的情况相比,可以提高光学设计的自由度,从而可以减薄光学构件803的厚度。此外,反射板812及反射面813也可以是平面。
作为反射板812,可以使用具有镜面的构件,并且该反射板优选具有高反射率。此外,作为反射面813,也可以使用利用金属膜的反射的半反射镜,但是当使用利用全反射的棱镜等时,可以提高透过光816的透过率。
在此,框体802优选具有调整透镜811和显示面板801之间的距离或角度的机构。由此,可以进行焦点调整、图像的放大、缩小等。例如,采用透镜811及显示面板801中的一个或两个能够在光轴方向上移动的结构,即可。
框体802优选具有能够调整反射板812的角度的机构。通过改变反射板812的角度,可以改变显示图像的显示区域806的位置。由此,可以根据使用者的眼睛的位置将显示区域806配置于最合适的位置上。
显示面板801可以应用本发明的一个方式的显示装置。因此,可以实现能够进行清晰度极高的显示的电子设备800。
图19A、图19B示出护目镜型电子设备850的立体图。图19A是示出电子设备850的正面、平面及左侧面的立体图,图19B是示出电子设备850的背面、底面及右侧面的立体图。
电子设备850包括一对显示面板851、框体852、一对安装部854、缓冲构件855、一对透镜856等。一对显示面板851的每一个设置在框体852内部的能够通过透镜856看到的位置上。
电子设备850是VR用电子设备。装上电子设备850的使用者可以通过透镜856看到显示于显示面板851的图像。此外,通过使一对显示面板851显示互不相同的图像,也可以进行利用视差的三维显示。
框体852的背面一侧设置有输入端子857和输出端子858。可以将供应来自影像输出设备等的影像信号或用于对设置在框体852内的电池进行充电的电力等的电缆连接到输入端子857。输出端子858例如被用作声音输出端子,可以与耳机或头戴式耳机等连接。此外,在能够通过无线通信输出声音数据的情况或从外部的影像输出设备输出声音的情况下,也可以不设置该声音输出端子。
框体852优选具有一种机构,其中能够调整透镜856及显示面板851的左右位置,以根据使用者的眼睛的位置使透镜856及显示面板851位于最合适的位置上。此外,还优选具有一种机构,其中通过改变透镜856和显示面板851之间的距离来调整焦点。
显示面板851可以应用本发明的一个方式的显示装置。因此,可以实现能够进行清晰度极高的显示的电子设备850。由此,使用者可以感受高沉浸感。
缓冲构件855是与使用者的脸(额头及脸颊等)接触的部分。通过使缓冲构件855与使用者的脸密接,可以防止漏光,从而可以进一步提高沉浸感。缓冲构件855优选使用柔软的材料以在使用者装上电子设备850时与使用者的脸密接。例如,可以使用橡胶、硅酮橡胶、聚氨酯、海绵等材料。此外,当作为缓冲构件855使用用布或皮革(天然皮革或合成皮革)等覆盖海绵等的表面的构件时,在使用者的脸和缓冲构件855之间不容易产生空隙,从而可以适当地防止漏光。在缓冲构件855或安装部854等接触于使用者的皮肤的构件采用可拆卸的结构时,容易进行清洗或交换,所以是优选的。
本实施方式的至少一部分可以与本说明书所记载的其他实施方式适当地组合而实施。
[实施例]
在本实施例中,制造本发明的一个方式的显示装置。作为所制造的显示装置的像素使用实施方式1中的图3C所示的像素电路。作为晶体管M1至M4使用将氧化物半导体用作形成沟道的半导体的晶体管。作为晶体管M1、晶体管M3及晶体管M4使用沟道长度为200nm且沟道宽度为60nm的晶体管,晶体管M2采用串联连接八个该晶体管的结构。关于所制造的显示装置的截面结构可以参照图14。
首先,示出用于显示装置的晶体管的电特性。晶体管具有利用LSI工艺节点制造的Trench-gate-self-aligned(TGSA:顶栅自对准)结构,以由顶栅电极与背栅电极从上下方向覆盖氧化物半导体(OS)的沟道的方式形成。氧化物半导体使用CAAC-OS膜。被测量的晶体管是沟道长度约为200nm且沟道宽度约为60nm的晶体管。在此,对与晶体管M2同样地串联连接八个该晶体管的结构进行测量。
图20A示出所测量的Id-Vg特性。图20A示出两个Id-Vg特性,即漏极电压分别为0.1V及1.2V时的Id-Vg特性。虽然该晶体管为微型晶体管,但是如图20A所示那样示出常关闭特性,关态电流为测量器的检测下限(1×10-12A)以下。
图20B示出Id-Vd特性。图20B示出四个Id-Vd特性,即栅极电压分别为0.9V、1.7V、2.5V及3.3V时的Id-Vd特性。虽然该晶体管为微型晶体管,但是如图20B所示那样示出高饱和性。
所制造的显示装置采用层叠由Si晶体管(SiFET)构成的电路(SiLSI)、由OS晶体管(OSFET)构成的电路(OSLSI)和OLED元件的结构。表1示出所制造的显示装置的规格。在表1中,从上依次示出显示区域的尺寸、分辨率、像素尺寸、像素密度、开口率、像素排列、彩色化方式、发射方式、帧频、源极驱动器、扫描驱动器(栅极驱动器)及叠层结构。
[表1]
屏幕对角线 | 0.99英寸 |
分辨率 | 1920×1920 |
像素尺寸 | 9.3μm×9.3μm |
像素密度 | 2731ppi |
开口率 | 55.0% |
像素排列 | s条纹 |
彩色化方式 | Side-by-side |
发射方式 | 顶部发射 |
帧频 | 90Hz |
源极驱动器 | 集成(SiFET) |
扫描驱动器 | 集成(SiFET) |
结构 | OSLSI/SiLSI |
尤其是,作为彩色化方式采用不使用金属掩模而利用光刻法分别形成红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)的发光元件的Side-by-side方式。像素电路使用OS晶体管形成,源极驱动器、扫描驱动器等驱动电路使用Si晶体管形成。
图21示出所试制的显示装置的显示照片。确认到显示装置能够进行良好的图像显示,该显示装置在Si晶体管上层叠OS晶体管,将该OS晶体管的沟道长度微型化至200nm,并且具有2731ppi的极高清晰度。
接着,测量所制造的显示装置的R、G、B各自的色度的视角依赖性。图22A及图22B示出视角依赖性的测量结果。在图22A及图22B中还示出测量方向的示意图。图22A示出水平方向上的视角的结果,图22B示出垂直方向上的视角的结果。在各附图中,横轴表示以显示面的法线方向为0度的情况下的角度(水平视角或垂直视角),纵轴表示以0度时为0的情况下的色度变化的比例(Δu’v’)。
如图22A及图22B所示,可确认到如下:Δu’v’在水平方向及垂直方向上的±60度的视角的范围内都取0.03以下的极小的值。
接着,图23是所制造的显示装置的驱动电路部的方框图。在此,显示区域的下方配置有八个(2×4个)包括360沟道的输出端子的源极驱动器。八个电路都通过总线(BUS)连接于控制器(CNTR)。另外,驱动电路部包括扫描驱动器、1输入2输出的DeMUX电路、输入输出(IO)、LVDS电路、调试电路(像素调试)等。
在此,所制造的显示装置能够进行实施方式1中的图3及图4所示的占空驱动。图24示出对所制造的显示装置以不同的占空比驱动时的亮度变化进行测量的结果。在图24中,横轴表示占空比(Duty[%]),纵轴表示亮度[cd/m2]。附图中的虚线为理想值,标绘为实测值。如图24所示,可确认了:亮度相对于占空比以线性变化,而与理想值大致一致。并且,还可确认了:当占空比为100%时,进行白色显示时的亮度达到5000cd/m2以上。
本发明的一个方式的显示装置在显示区域之下除了驱动电路以外还可以配置各种功能电路,并且与现有的显示装置相比可以进一步实现高功能化、窄边框化、芯片尺寸的缩小化及外部端子数的缩减。
[符号说明]
10:晶体管、10a-h:晶体管、11:伪晶体管、12B:发光元件、12G:发光元件、12R:发光元件、20:像素、20B:子像素、20G:子像素、20R:子像素、20X:子像素、21:导电层、22:导电层、23:导电层、24:像素电极、29:伪层、30a-d:晶体管、31:半导体层、31a:半导体层、31b:半导体层、31i:区域、31n:区域、32:伪层、41:接触部、42:接触部、51:绝缘层、52:绝缘层。
Claims (10)
1.一种显示装置,包括:
第一布线;
第二布线;
第一晶体管;以及
多个第二晶体管,
其中,所述第一布线延伸在第一方向上并被供应栅极信号,
所述第二布线延伸在交叉于所述第一方向的第二方向上并被供应源极信号,
在所述第一晶体管中,栅极与所述第一布线电连接,源极和漏极中的一方与所述第二布线电连接,源极和漏极中的另一方与多个所述第二晶体管的各栅极电连接,
多个所述第二晶体管串联连接,
所述第一晶体管包括电流向所述第一方向或所述第二方向流过的第一半导体层,
并且,多个所述第二晶体管各自包括电流向所述第一方向或所述第二方向流过的第二半导体层。
2.一种显示装置,包括:
第一布线;
第二布线;
第一晶体管;以及
多个第二晶体管,
其中,所述第一布线延伸在第一方向上并被供应栅极信号,
所述第二布线延伸在交叉于所述第一方向的第二方向上并被供应源极信号,
在所述第一晶体管中,栅极与所述第一布线电连接,源极和漏极中的一方与所述第二布线电连接,源极和漏极中的另一方与多个所述第二晶体管的各栅极电连接,
在多个所述第二晶体管中,各源极和漏极中的一方彼此电连接,且各源极和漏极中的另一方彼此电连接,
所述第一晶体管包括电流向所述第一方向或所述第二方向流过的第一半导体层,
并且,多个所述第二晶体管各自包括电流向所述第一方向或所述第二方向流过的第二半导体层。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置,还包括:
发光元件,
其中所述发光元件包括阳极及阴极,
并且多个所述第二晶体管中的一个的源极和漏极中的一方与所述阳极或所述阴极电连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的显示装置,
其中多个所述第二晶体管的各沟道长度大致相等且各沟道宽度大致相等。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的显示装置,
其中所述第一晶体管与多个所述第二晶体管的沟道长度大致相等且沟道宽度大致相等。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的显示装置,
其中多个所述第二晶体管中的相邻的两个所述第二晶体管都在一个岛状所述第二半导体层中具有沟道形成区域。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的显示装置,
其中多个所述第二晶体管都包括所述第二半导体层,
并且多个所述第二半导体层在所述第一方向或所述第二方向上以相等的间隔排列。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的显示装置,
其中所述第二半导体层包含含有铟和锌中的一方或双方的金属氧化物。
9.根据权利要求8所述的显示装置,
其中所述第一半导体层包含与所述第二半导体层相同的所述金属氧化物。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的显示装置,还包括:
第三晶体管,
其中所述第三晶体管包括第三半导体层,
所述第三半导体层包含与所述第一半导体层相同的半导体材料并具有其顶面形状与所述第一半导体层大致相同的部分,
并且所述第三晶体管的栅极、源极和漏极中的至少一个处于电浮动状态。
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