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Abstract
Description
本発明は表示装置に係り、EL(Electro Luminescence:エレクトロルミネッセンス)素子を表示画素とし画素毎にEL素子の駆動用TFTが設けられたアクティブマトリクス方式の表示装置に関する。 The present invention relates to a display device, and more particularly to an active matrix display device in which an EL (Electro Luminescence) element is used as a display pixel and a TFT for driving the EL element is provided for each pixel.
従来のアクティブマトリクス方式の有機EL表示装置(OLED)では、活性層に低温ポリシリコンを用いたLTPS−TFT(低温ポリシリコンTFT)が駆動用のトランジスタとして使用されている。 In the conventional active matrix organic EL display (OLED), an LTPS-TFT (low-temperature polysilicon TFT) using low-temperature polysilicon for the active layer is used as a driving transistor.
しかしながら、アクティブマトリクス方式の有機EL表示装置では有機EL素子の駆動用のLTPS−TFTのコストが全体に占める割合が高く、特にLTPS−TFTは製造に要するコストが大きいという問題があった。 However, in the active matrix organic EL display device, the ratio of the cost of the LTPS-TFT for driving the organic EL element to the whole is high, and in particular, the LTPS-TFT has a problem that the cost required for manufacturing is large.
このために、a−SiTFT(アモルファスシリコンTFT)の使用が検討されているが、a−Siは移動度が低く、TFTの閾値電圧Vtもシフト(変動)しやすいので有機EL表示装置の有機EL素子の駆動用にa−SiTFTを用いるのは困難である。 For this purpose, the use of a-Si TFT (amorphous silicon TFT) has been considered, but a-Si has low mobility and the threshold voltage Vt of the TFT is easily shifted (variation), so organic EL of organic EL display device It is difficult to use an a-Si TFT for driving the device.
この問題を解決する方法として、特許文献2や特許文献3に示すように、酸化物半導体を用いたTFTが検討されている。
As a method of solving this problem, as shown in
また、特許文献1には酸化物半導体TFTを用いた有機EL表示装置が開示されている。
Further,
従来の有機EL表示装置では、有機EL素子を駆動する駆動トランジスタと、該駆動トランジスタのゲート電極の電圧レベルを1フレーム期間所定レベルに保持するための電荷を蓄積するコンデンサーと、該コンデンサーに映像信号を書き込むためのスイッチングトランジスタとが少なくとも画素毎に設けられている。この構成により、1フレーム期間毎にスイッチングトランジスタを介してコンデンサーに書き込まれ電荷量に応じた電流が駆動トランジスタによって流され、有機EL素子が発光する構成となっている。 In a conventional organic EL display device, a drive transistor for driving an organic EL element, a capacitor for storing a charge for holding a voltage level of a gate electrode of the drive transistor at a predetermined level for one frame period, and a video signal to the capacitor And a switching transistor for writing at least each pixel. With this configuration, a current corresponding to the charge amount is written to the capacitor via the switching transistor every one frame period, and the driving transistor causes a current to flow, and the organic EL element emits light.
一方、特許文献1〜3に示すように、アモルファス酸化物半導体でトランジスタを形成した場合、図22のゲート電圧−ドレイン電流特性に示すように、ゲート電圧を正側から0Vに近づけるとドレイン電流が減少していくが、0V付近では移動度の低い電子が残るために電流の減少が次第に緩やかとなる。
On the other hand, as shown in
このために、従来のアモルファス酸化物半導体をコンデンサーへ映像信号を書き込むためスイッチングトランジスタとして用いた場合、コンデンサーへ蓄えた電荷量が時間の経過と共に減少してしまう。すなわちソース・ドレイン間にリークが発生してしまい、コンデンサーの電荷を1フレーム期間維持できず、1フレーム期間同一光量での発光が維持できないという問題があった。 Therefore, when a conventional amorphous oxide semiconductor is used as a switching transistor for writing a video signal to a capacitor, the amount of charge stored in the capacitor decreases with the passage of time. That is, a leak occurs between the source and the drain, the charge of the capacitor can not be maintained for one frame period, and the light emission with the same light amount can not be maintained for one frame period.
本発明の目的は、酸化物半導体トランジスタのオフ時のリーク電流を低減させた表示装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a display device in which the off-state leakage current of an oxide semiconductor transistor is reduced.
本発明の他の目的は、簡易な画素回路で表示ムラのない画像表示を可能とする表示装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a display device capable of image display without display unevenness with a simple pixel circuit.
前記課題を解決すべく、請求項1に記載の発明は、電流に応じて発光する発光素子と、前記発光素子に駆動電圧を印加する第1トランジスタと、少なくとも1フレーム期間、前記第1トランジスタのゲート端子に所定の電圧を印加する容量素子と、選択信号に基づいて前記容量素子に画像信号を書き込む第2トランジスタとを少なくとも備える画素回路がマトリクス状に配置される表示装置であって、前記第1及び第2トランジスタは酸化物半導体で形成され、前記第2トランジスタは同一トランジスタの活性層領域に重なるように並設して形成される2本のゲート電極を備え、該2本のゲート電極に同じ選択信号が入力される表示装置である。
In order to solve the above problems, the invention according to
前記課題を解決すべく、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の表示装置において、前記第1及び第2トランジスタはN型の酸化物半導体である。 According to a second aspect of the present invention, in the display device according to the first aspect, the first and second transistors are N-type oxide semiconductors.
前記課題を解決すべく、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の表示装置において、前記2本のゲート電極の内、一方のゲート電極の一部がソース電極に重畳して形成され、他方のゲート電極の一部がドレイン電極に重畳して形成されるものである。 According to a third aspect of the present invention, in the display device according to the first or second aspect, a part of one of the two gate electrodes overlaps a source electrode. The other gate electrode is formed so as to overlap with the drain electrode.
前記課題を解決すべく、請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の表示装置において、前記第1及び第2トランジスタはInGaZnOx系の酸化物半導体で形成されるものである。
In order to solve the above problems, the invention according to
前記課題を解決すべく、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の表示装置において、前記第1及び第2トランジスタはゲート絶縁膜が酸化シリコン膜で形成されるものである。
In order to solve the above problems, the invention according to
前記課題を解決すべく、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の表示装置において、前記酸化シリコン膜はアニール処理された膜である。
In order to solve the above problems, the invention according to
前記課題を解決すべく、請求項7に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれかに記載の表示装置において、前記第1及び第2トランジスタはゲート絶縁膜がSiN膜で形成されるものである。
In order to solve the above problems, the invention according to
前記課題を解決すべく、請求項8に記載の発明は、請求項1乃至7のいずれかに記載の表示装置において、前記発光素子はEL素子からなるものである。
In order to solve the above problems, the invention according to
前記課題を解決すべく、請求項9に記載の発明は、請求項1乃至8のいずれかに記載の表示装置において、当該表示装置はトップエミッション型である。
In order to solve the above problems, the invention according to
前記課題を解決すべく、請求項10に記載の発明は、請求項1乃至8のいずれかに記載の表示装置において、前記第2トランジスタは0V以上の選択信号で駆動されるものである。
In order to solve the above problems, the invention according to
本発明の表示装置では、第2トランジスタの同一半導体領域内に2本のゲート電極が並設して形成され、該2本のゲート電極に同じ選択信号が入力される構成となっているので、ソース電極からのキャリアを最初のゲート電極で止め、ゲート電極間のキャリア密度を下げることでトランジスタの抵抗を2倍にした以上の効果が得られる。 In the display device of the present invention, two gate electrodes are formed in parallel in the same semiconductor region of the second transistor, and the same selection signal is input to the two gate electrodes. By stopping the carriers from the source electrode at the first gate electrode and lowering the carrier density between the gate electrodes, an effect more than doubling the resistance of the transistor can be obtained.
その結果、酸化物半導体である第2トランジスタを表示装置の画素回路に用いた場合であっても、第2トランジスタのオフ時のリーク電流を低減させることができる。 As a result, even when the second transistor which is an oxide semiconductor is used for a pixel circuit of a display device, leakage current when the second transistor is off can be reduced.
また、第2トランジスタのオフ時のリーク電流を低減させることができるので、閾値電圧をより安定化することができる酸化シリコン膜をゲート絶縁膜として用いることができる。その結果、簡易な画素回路で表示ムラのない画像表示を行うことが可能となる。 Further, since a leak current at the time of off of the second transistor can be reduced, a silicon oxide film which can further stabilize the threshold voltage can be used as the gate insulating film. As a result, it is possible to perform image display without display unevenness with a simple pixel circuit.
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。 Other effects of the present invention will be apparent from the entire description of the specification.
以下、本発明が適用された実施形態の例について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, examples of embodiments to which the present invention is applied will be described using the drawings. However, in the following description, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated description will be omitted.
(実施形態1)
〈全体の構成〉
図19は本発明の実施形態の表示装置である有機EL表示装置の概略構成を説明するための斜視図であり、図20は図19のA−A線での断面図である。
(Embodiment 1)
<Whole composition>
FIG. 19 is a perspective view for explaining a schematic configuration of an organic EL display device which is a display device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 20 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
図19に示すように、本実施形態の有機EL表示装置は、OLED層が形成されるTFT基板(第1基板)19−1と封止ガラス(第2基板)19−2とから構成されている。TFT基板19−1と封止ガラス19−2とは封止シール材19−3で固定されると共に、TFT基板19−1と封止ガラス19−2との間が真空に保持される構成となっている。 As shown in FIG. 19, the organic EL display device of the present embodiment is constituted of a TFT substrate (first substrate) 19-1 on which an OLED layer is formed and a sealing glass (second substrate) 19-2. There is. The TFT substrate 19-1 and the sealing glass 19-2 are fixed by a sealing sealing material 19-3, and the structure in which the space between the TFT substrate 19-1 and the sealing glass 19-2 is held in vacuum It has become.
また、封止シール材19−3で囲まれた領域内に画素となるR(赤)、G(緑)、B(青)に発光するOLED(有機発光ダイオード、有機エレクトロルミネッセンス素子、発光層)が形成され、この各画素が図中のx方向及びy方向にマトリクス状に配列され画素領域19−4が形成される構成となっている。 Also, an OLED (organic light emitting diode, organic electroluminescent element, light emitting layer) that emits R (red), G (green), and B (blue) that become pixels in a region surrounded by the sealing sealing material 19-3 Are arranged in a matrix in the x and y directions in the drawing to form a pixel area 19-4.
さらには、TFT基板19−1上に形成され、各画素に接続される電極線が封止シール材19−3を超えて画素領域19−4の外側まで延在される構成となっている。この電極線の端部には端子部19−5が形成され、TFT基板19−1に形成される画素に外部より制御信号を入力する構成となっている。 Furthermore, an electrode line formed on the TFT substrate 19-1 and connected to each pixel extends beyond the sealing sealing material 19-3 to the outside of the pixel region 19-4. A terminal portion 19-5 is formed at an end portion of the electrode line, and a control signal is externally input to a pixel formed on the TFT substrate 19-1.
また、本実施形態では外部から入力する制御信号は各画素の発光量に対応する映像信号と、各画素への映像信号の書き込みを指定すると共に発光時の一方の電源となるゲート信号と、他方の電源であり6Vの電源電圧を供給する電源とからなる。従って、本実施形態の有機EL表示装置では映像信号を入力する映像信号線と、ゲート信号を入力するゲート信号線と、電源を供給する電源線とが封止シール材19−3を超えて外部まで引き出される構成となっている。なお、本実施形態の画素回路(画素1セル分の回路)の詳細構成については、後述する。 Further, in the present embodiment, a control signal input from the outside includes a video signal corresponding to the light emission amount of each pixel, a gate signal which designates writing of the video signal to each pixel and which becomes one power supply at the time of light emission. And a power supply for supplying a 6V power supply voltage. Therefore, in the organic EL display device according to the present embodiment, the video signal line for inputting the video signal, the gate signal line for inputting the gate signal, and the power supply line for supplying power exceed the sealing sealing material 19-3 and are external It is the composition that is pulled out. The detailed configuration of the pixel circuit (circuit for one pixel cell) of the present embodiment will be described later.
なお、従来の画素回路のように各画素への映像信号の書き込みを指定する信号線と、一方の電源を供給する電源線とを別々に形成する場合には、それぞれに対応した電極線及び端子部19−5を形成することにより、本願発明を適用可能である。 When a signal line for designating writing of a video signal to each pixel is formed separately as in the conventional pixel circuit and a power supply line for supplying one power, electrode lines and terminals corresponding to each are separately formed. By forming the portion 19-5, the present invention is applicable.
図20に示すように、本実施形態の有機EL表示装置はTFT基板19−1と封止ガラス19−2との間の領域内に画素が形成される構成となっている。また、発光層に用いる発光材料が湿度に非常に弱い性質を有するために、本実施形態においては封止ガラス19−2の内側すなわち画素の形成側に周知の透明乾燥剤20−5が形成される構成となっている。 As shown in FIG. 20, in the organic EL display device of this embodiment, pixels are formed in the region between the TFT substrate 19-1 and the sealing glass 19-2. In addition, since the light emitting material used for the light emitting layer has a very weak property to humidity, in the present embodiment, the known transparent desiccant 20-5 is formed on the inner side of the sealing glass 19-2, ie, on the pixel formation side. The structure is
また、TFT基板19−1の上面側(画素の形成側)には、発光層(OLED)のカソード電極20−2と画素分離膜20−1とが形成されており、このカソード電極20−2と画素分離膜20−1との上層に発光層(OLED、発光部)20−3と、周知の透明電極材料で形成されるアノード電極20−4とが形成される構成となっている。後述するように、本願発明の有機EL表示装置では、n型半導体である酸化物半導体FETを用いる構成となっているので、各画素はトップアノード型の構成となっている。なお、本願発明の画素をトップカソード型の発光層(OLED)と組み合わせて構成することも可能であるが、この場合には周辺回路の駆動電圧をトップアノード型で構成よりも数V高くする必要がある。 Further, the cathode electrode 20-2 of the light emitting layer (OLED) and the pixel separation film 20-1 are formed on the upper surface side (pixel formation side) of the TFT substrate 19-1, and the cathode electrode 20-2 is formed. A light emitting layer (OLED, light emitting portion) 20-3 and an anode electrode 20-4 formed of a known transparent electrode material are formed in the upper layer of the pixel separation film 20-1. As described later, in the organic EL display device of the present invention, since the oxide semiconductor FET which is an n-type semiconductor is used, each pixel has a top anode type. Although it is possible to configure the pixel of the present invention in combination with the top cathode type light emitting layer (OLED), in this case, it is necessary to increase the driving voltage of the peripheral circuits by several V than the top anode type. There is.
また、TFT基板19−1と封止ガラス19−2との間隔は透明乾燥剤20−5の厚さで決まる構成となっており、本実施形態では透明乾燥剤20−5の一部がアノード電極20−4と接触する構成となっている。なお、透明乾燥剤20−5の全面がアノード電極20−4と接触してもよい。 Further, the distance between the TFT substrate 19-1 and the sealing glass 19-2 is determined by the thickness of the transparent desiccant 20-5, and in the present embodiment, a part of the transparent desiccant 20-5 is an anode. It is configured to be in contact with the electrode 20-4. The entire surface of the transparent desiccant 20-5 may be in contact with the anode electrode 20-4.
さらには、本実施形態の有機EL表示装置は、いわゆるトップエミッション型の表示装置となっているので、各画素のOLED層20−3で発光されたRGBの各光がアノード電極20−4と透明乾燥剤20−5と封止ガラス19−2とを介して、矢印20−6方向に出射される構成となっている。なお、本願発明はいわゆるボトムエミッション型の有機EL表示装置にも適応可能である。 Furthermore, since the organic EL display device of the present embodiment is a so-called top emission type display device, each light of RGB emitted by the OLED layer 20-3 of each pixel is transparent to the anode electrode 20-4. The light is emitted in the direction of the arrow 20-6 through the desiccant 20-5 and the sealing glass 19-2. The present invention is also applicable to a so-called bottom emission type organic EL display device.
本実施形態では、封止シール材19−3は周知のエポキシ樹脂を用いる構成となっており、透明乾燥剤20−5は周知の高分子アルコールのアルミニウムアルコキシドを用いる構成となっている。なお、封止シール材19−3及び透明乾燥剤20−5は前記材料に限定されることはなく、他の材料でもよい。 In this embodiment, the sealing and sealing material 19-3 is configured to use a known epoxy resin, and the transparent desiccant 20-5 is configured to use an aluminum alkoxide of a known high molecular alcohol. In addition, sealing sealing material 19-3 and the transparent desiccant 20-5 are not limited to the said material, Other materials may be sufficient.
〈画素回路の構成〉
図11は本願発明の有機EL表示装置の画素回路の概略構成を説明するための回路図であり、図12は本願発明の有機EL表示装置の画素回路の動作を説明するための図である。なお、画素回路の構成はこれに限定されることはなく、各画素回路におけるトランジスタのばらつきを補償する回路等を有する画素回路にも適用可能である。また、図11に示す画素回路は2×2の4画素分の画素回路を示すものである。
<Configuration of pixel circuit>
FIG. 11 is a circuit diagram for explaining a schematic configuration of a pixel circuit of the organic EL display device of the present invention, and FIG. 12 is a diagram for explaining an operation of the pixel circuit of the organic EL display device of the present invention. Note that the configuration of the pixel circuit is not limited to this, and can also be applied to a pixel circuit having a circuit or the like that compensates for variations in transistors in each pixel circuit. The pixel circuit shown in FIG. 11 is a pixel circuit for 2 × 2 four pixels.
図11に示すように、本願発明の画素回路はダイオードDである発光層(OLED)と、該発光層(OLED)に一方の電源電圧である6Vの電源電圧を供給する電源線(共通電極線)V1と、ダイオードDに流れる電流すなわち発光層(OLED)の発光量を制御する第1トランジスタT1と、他方の電源線としても機能するゲート信号線VSSと、第1トランジスタT1のドレイン−ソース端子間に並列に接続されるコンデンサーCと、該コンデンサーCに少なくとも1フレーム分の映像信号を書き込む第2トランジスタT2と、該第2トランジスタT2に映像信号を供給する映像信号線DATAとから構成されている。 As shown in FIG. 11, the pixel circuit of the present invention comprises a light emitting layer (OLED) which is a diode D, and a power supply line (common electrode line for supplying a power supply voltage of 6 V which is one power supply voltage to the light emitting layer (OLED). And the first transistor T1 that controls the current flowing through the diode D, that is, the light emission amount of the light emitting layer (OLED), the gate signal line VSS that also functions as the other power supply line, and the drain-source terminal of the first transistor T1. And a second transistor T2 for writing a video signal of at least one frame in the capacitor C, and a video signal line DATA for supplying a video signal to the second transistor T2. There is.
以下、図11に示す本実施形態の画素回路の構成を詳細に説明する。 The configuration of the pixel circuit of the present embodiment shown in FIG. 11 will be described in detail below.
電源線V1を介して6Vの電源電圧がダイオードDのアノード側に印加される構成となっている。また、ダイオードDのカソード側は第1トランジスタT1を介してゲート信号線VSSに接続される構成となっており、該第1トランジスタT1のゲート端子に印加される電圧に応じた電流がダイオードDを流れ、発光素子の発光量が制御される構成となっている。 A power supply voltage of 6 V is applied to the anode side of the diode D via the power supply line V1. The cathode side of the diode D is connected to the gate signal line VSS via the first transistor T1, and the current corresponding to the voltage applied to the gate terminal of the first transistor T1 causes the diode D to The flow is such that the light emission amount of the light emitting element is controlled.
また、第1トランジスタT1のゲート・ソース間にはコンデンサーCが形成される構成になっており、該コンデンサーCの一端すなわち第1トランジスタT1のゲート端子には第2トランジスタT2のドレイン端子が接続される構成となっている。一方、第2トランジスタT2のソース端子は映像信号を供給する映像信号線DATAに接続される構成となっており、コンデンサーCに映像信号を書き込む構成となっている。このとき、コンデンサーCの一端は第1トランジスタT1のゲート端子に接続される構成となっているので、コンデンサーCに書き込まれた映像信号に応じた電圧は第1トランジスタT1のゲートに少なくとも1フレーム期間印加されることとなる。なお、映像信号の書き込み動作の詳細については後述する。 Further, a capacitor C is formed between the gate and source of the first transistor T1, and the drain terminal of the second transistor T2 is connected to one end of the capacitor C, that is, the gate terminal of the first transistor T1. The structure is On the other hand, the source terminal of the second transistor T2 is connected to the video signal line DATA for supplying the video signal, and the video signal is written to the capacitor C. At this time, since one end of the capacitor C is connected to the gate terminal of the first transistor T1, the voltage corresponding to the video signal written to the capacitor C is at least one frame period to the gate of the first transistor T1. It will be applied. The details of the video signal writing operation will be described later.
さらには、第2トランジスタT2のゲート端子はゲート信号線VSSに接続される構成となっており、ゲート信号線VSSに印加される書き込み信号に応じて、ソース端子に接続される映像信号線DATAの映像信号をコンデンサーCに書き込む構成となっている。 Furthermore, the gate terminal of the second transistor T2 is configured to be connected to the gate signal line VSS, and the video signal line DATA of the video signal line DATA connected to the source terminal according to the write signal applied to the gate signal line VSS. A video signal is written to the capacitor C.
次に、図12に基づいて、本実施形態の画素回路における動作を詳細に説明する。ただし、以下の説明では図11中の左上の画素回路の動作についてのみ説明する。また、図12に示す電圧波形は図11中の左上の画素回路に接続されるゲート信号線VSSと映像信号線DATAとに印加される電圧波形を示したものである。 Next, based on FIG. 12, the operation in the pixel circuit of the present embodiment will be described in detail. However, in the following description, only the operation of the upper left pixel circuit in FIG. 11 will be described. Further, the voltage waveform shown in FIG. 12 shows the voltage waveform applied to the gate signal line VSS and the video signal line DATA connected to the pixel circuit at the upper left in FIG.
期間t1〜t2では、第2トランジスタT2のゲート端子には0Vの電圧が印加されているので、第2トランジスタT2はオフ(off)状態である。このため1フレーム前の書き込み動作で蓄えられた電荷がコンデンサーCには保持されており、第1トランジスタT1のゲート端子には該コンデンサーCの電荷に応じた電圧が印加される。従って、第1トランジスタT1はコンデンサーCの電荷に対応した電流をダイオードDに流し、その電流に応じた発光量でダイオードDは継続して発光する。このとき、本実施形態の有機EL表示装置では、第2トランジスタT2の同一活性層内に2本のゲート電極を並設して形成した構成とすることにより、アモルファス酸化物半導体で形成した第2トランジスタT2のソース・ドレイン間のリーク電流を大幅に低減させる構成となっているので、コンデンサーCに書き込まれた電荷を1フレーム期間保持することができる。 In the period t1 to t2, a voltage of 0 V is applied to the gate terminal of the second transistor T2, so the second transistor T2 is in the off state. Therefore, the charge stored in the write operation one frame before is held in the capacitor C, and a voltage corresponding to the charge of the capacitor C is applied to the gate terminal of the first transistor T1. Therefore, the first transistor T1 applies a current corresponding to the charge of the capacitor C to the diode D, and the diode D continuously emits light with a light emission amount corresponding to the current. At this time, in the organic EL display device of the present embodiment, the second gate electrode is formed of an amorphous oxide semiconductor by forming two gate electrodes in parallel in the same active layer of the second transistor T2. Since the leak current between the source and the drain of the transistor T2 is significantly reduced, the charge written to the capacitor C can be held for one frame period.
期間t2〜t3では、第2トランジスタT2のゲート端子には書き込み電圧V2が印加され、第2トランジスタT2がオン(on)状態となる。このため当該期間に映像信号線DATAに供給される映像信号Vd1が第2トランジスタT2を介してコンデンサーCに印加(書き込み)される。従って、第1トランジスタT1のゲート端子には映像信号Vd1が印加され、第1トランジスタT1は印加電圧Vd1に応じた電流をダイオードDに流し、その電流に応じた発光量でダイオードDは継続して発光する。 In the period t2 to t3, the write voltage V2 is applied to the gate terminal of the second transistor T2, and the second transistor T2 is turned on. For this reason, the video signal Vd1 supplied to the video signal line DATA in the corresponding period is applied (written) to the capacitor C via the second transistor T2. Therefore, the video signal Vd1 is applied to the gate terminal of the first transistor T1, and the first transistor T1 passes a current according to the applied voltage Vd1 to the diode D, and the diode D continues to emit light according to the current. It emits light.
期間t3〜t4では、第2トランジスタT2のゲート端子には再び0Vの電圧が印加されているので、第2トランジスタT2はオフ(off)状態となる。期間t2〜t3の書き込み動作で蓄えられた印加電圧Vd1がコンデンサーCには保持されており、第1トランジスタT1のゲート端子には印加電圧Vd1が印加される。従って、第1トランジスタT1はコンデンサーCに書き込まれた印加電圧Vd1に対応した電流をダイオードDに流し、その電流に応じた発光量でダイオードDは継続して発光する。 In the period t3 to t4, since the voltage of 0 V is applied to the gate terminal of the second transistor T2 again, the second transistor T2 is turned off. The applied voltage Vd1 stored in the write operation in the period t2 to t3 is held by the capacitor C, and the applied voltage Vd1 is applied to the gate terminal of the first transistor T1. Therefore, the first transistor T1 applies a current corresponding to the applied voltage Vd1 written to the capacitor C to the diode D, and the diode D continuously emits light with a light emission amount corresponding to the current.
なお、t4以降の期間においても次の書き込み期間になるまでは、期間t3〜t4と同様の動作となり、当該画素回路は印加電圧Vd1に対応した発光量で発光が継続する。また、他の画素回路においても同様の発光動作となるので、所望の画像表示を行うことが可能となる。 In the period after t4, the same operation as in the period t3 to t4 is performed until the next writing period, and the pixel circuit continues to emit light with a light emission amount corresponding to the applied voltage Vd1. Further, the same light emission operation is performed in the other pixel circuits, so that desired image display can be performed.
さらには、本実施形態の有機EL表示装置では、第1トランジスタT1もアモルファス酸化物半導体で形成されているので、ダイオードDを安定して発光させることが可能である。 Furthermore, in the organic EL display device of the present embodiment, since the first transistor T1 is also formed of an amorphous oxide semiconductor, the diode D can stably emit light.
〈トランジスタの構成〉
図1は本実施形態の有機EL表示装置におけるアモルファス酸化物半導体トランジスタの概略構成を説明するための断面図である。
<Structure of transistor>
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a schematic configuration of an amorphous oxide semiconductor transistor in the organic EL display device of the present embodiment.
図1に示すように、本実施形態のトランジスタはガラス基板1の表面に酸化アルミニウムのバリア層2が形成され、このバリア層2の上層に酸化物半導体の活性層となるInGaZnOx膜3が形成される構成となっている。このような構成とすることにより、トランジスタの閾値電圧Vthがずれる等の原因となるガラス基板1からのInGaZnOx膜3への不純物の進入を防止する構成としている。
As shown in FIG. 1, in the transistor of this embodiment, a
InGaZnOx膜3の上層にはアモルファス酸化物半導体トランジスタのソース又はドレインとなるMo膜のSD配線4が活性層となるチャンネル部を挟むようにして離間して形成されている。このMo膜からなるSD配線4はその角部を丸めた形状となっている。
In the upper layer of the
SD配線4の上層には酸化珪素膜(SiOx膜、酸化シリコン膜)からなるゲート絶縁膜5が形成されており、チャンネル部の膜厚は約50nmとなるように形成されている。また、本実施形態では、ゲート絶縁膜5にSiOx膜を用いた場合の欠点である閾値電圧のずれを防止するために、高温でアニール処理されたSiOx膜をゲート絶縁膜5として用いる構成としている。
A
チャンネル部のゲート絶縁膜5の上層には、Mo/Al/Moの3層構造のゲート配線6が形成されている。このとき、本実施形態では、ゲート配線6の断線を防止する構成として、下地層の段差の2倍以上の厚さで当該ゲート配線6を形成している。また、本実施形態では、SD配線4の内でドレイン電極となる側の配線の上部に設けたゲート絶縁膜5のコンタクトホール部分に、ゲート配線6と同層であり、ゲート配線材料と同じ薄膜材料からなる薄膜層が形成される構成となっている。なお、この薄膜層はSD配線4の内でドレイン電極となる側の配線と電気的に接続される構成となっている。
In the upper layer of the
ゲート配線6の上層には、トランジスタ及び図示しない配線層の形成に伴うガラス基板1の前面の凹凸を平坦化するための平坦化膜の機能と、トランジスタ及び図示しない配線層の保護膜としての機能を有する感光性ポリイミド樹脂からなる絶縁膜7が形成されている。
In the upper layer of the
絶縁膜7の上層にはITO/Ag/ITO積層膜からなる発光層(OLED、ダイオード)の電極層8が形成され、この電極層8の上層には感光性ポリイミドからなる画素分離膜9が形成されている。
An
本実施形態は、このような構成のアモルファス酸化物半導体トランジスタを発光層の駆動用に用いる構成のTFT基板である。 This embodiment is a TFT substrate having a configuration in which the amorphous oxide semiconductor transistor having such a configuration is used for driving the light emitting layer.
〈トランジスタの製造方法〉
図2から図10は本実施形態の有機EL表示装置における第1及び第2トランジスタの製造方法を説明するための工程図であり、以下、図2から図10に基づいて製造方法を工程順に説明する。なお、各工程における電極の形成を含む薄膜の形成は公知のホトリソグラフィー技術により可能であるので、詳細な説明は省略する。
<Method of manufacturing transistor>
FIGS. 2 to 10 are process diagrams for explaining the manufacturing method of the first and second transistors in the organic EL display device of the present embodiment, and the manufacturing method will be described in order of steps based on FIGS. 2 to 10 below. Do. In addition, since formation of the thin film including formation of the electrode in each process is possible by the well-known photolithographic technique, detailed description is abbreviate | omitted.
工程1.(図2)
まず、ガラス基板1の表面にバリア層2としてスパッタ法により酸化アルミニウム膜を形成し、引き続きスパッタ法により、酸化物半導体の活性層となるInGaZnOx膜3と、トランジスタのソース配線又はドレイン配線(以下、SD配線と略記する)4となるMo膜を連続で形成する。このときの膜厚は酸化アルミニウム膜が約70nmであり、InGaZnOx膜3が約60nmであり、Mo膜が約180nmとする。
Step 1 (Figure 2)
First, an aluminum oxide film is formed on the surface of a
工程2.(図3)
次に、Mo膜を成形してソース又はドレイン配線(SD配線)4を形成するためのパターン(SDパターン)と、InGaZnOx膜3に活性層となるチャンネル部を形成するためのパターンをホトレジスト10で形成する。ただし、このパターンはチャンネル部が薄く形成されるように、ハーフミラーのように作られたホトマスクを用いて露光することにより形成する。このホトレジスト10のパターンでは、SD部分のレジスト膜厚が1.4μmであり、チャンネル部は0.4μmである。
Step 2 (Figure 3)
Next, a pattern (SD pattern) for forming a source or drain wiring (SD wiring) 4 by molding a Mo film, and a pattern for forming a channel portion to be an active layer in the
工程3.(図4)
次に、工程2で形成したホトレジスト10を用いたウェットエッチングにより、SD配線4となるMo膜(図中の両サイド)と、InGaZnOx膜3(図中の両サイド)をエッチングする。このとき、Mo膜は燐酸、酢酸、硝酸の混酸を用いてウェットエッチングする。また、InGaZnOx膜3は蓚酸を用いてウェットエッチングする。その後、プラズマアッシングによりホトレジスト10を厚さ約0.6μmほど除去し、チャンネル部のMo膜を露出させると共に、SD配線部のホトレジスト10も図中での幅を細くする。この後、再度Mo膜を燐酸、酢酸、硝酸の混酸を用いてウェットエッチングし、チャンネル部のMo膜を除去すると共に、Mo膜の図中における両サイドを除去することによりInGaZnOx膜3よりMo膜のパターンの図中の幅を細くする。
Next, the Mo film (both sides in the drawing) to be the
このような形状とすることにより、SD配線4がInGaZnOx膜3(酸化物半導体層)を乗り超える部分をなくすことができ、段差によるSD配線4の断線を回避することができる。また、SD配線4をInGaZnOx膜3(酸化物半導体層)よりも小さく形成する構成により、後述するゲート絶縁膜によるこの積層部(SD配線4の部分)のカバーを容易にすることができる。
With such a shape, it is possible to eliminate the portion where the
さらには、本実施形態では、ゲート絶縁膜によるカバーをさらに容易とするために、まず、ホトレジスト10の剥離後にアッシングを行うことにより、Mo膜で形成されるSD配線4の角部を酸化させる。その後、水洗することで、SD配線4の角部を丸めた形状とする。
Furthermore, in the present embodiment, in order to further facilitate the cover by the gate insulating film, first, ashing is performed after the peeling of the
工程4.(図5)
次に、ゲート絶縁膜5を形成し、このゲート絶縁膜5にコンタクトホール11をホトリソグラフィーにより形成する。ゲート絶縁膜5の形成はプラズマCVD法によりTEOS(4エチルオキシシラン)ガスと酸素を分解してSiOx膜を形成する。コンタクトホール11の形成はウェットエッチングにより行い、エッチング液にはバッファードフッ酸を用いる。このようにして、膜厚が約50nmのゲート絶縁膜5を形成する。また、ゲート配線の形成領域12の辺縁部(辺縁部の上端)には傾斜領域12aを形成する。この傾斜領域12aの形成は、後の工程においてゲート配線を形成した際に、当該ゲート絶縁膜5を介してゲート配線の両端部とSD配線の端部とが重畳するようにし、酸化物半導体におけるソース・ゲート間のチャンネル領域の形成をスムーズにするためである。
Step 4 (Figure 5)
Next, a
ただし、プラズマCVD法で作成したSiOx膜中の深い欠陥準位は高温アニールにより無くす事が可能であるので、本実施形態においても、400℃以上、好ましくは450℃〜550℃でアニールすることにより、ほぼ実用上問題ない程度に低減させる。なお、ゲート絶縁膜中の深い欠陥準位は、トランジスタをオンしたときにゲート絶縁膜5とInGaZnOx膜3(酸化物半導体層)との界面に集まった電子が入り込み固定電荷となってしまうので、トランジスタの閾値電圧がずれる原因となる。
However, since deep defect levels in the SiOx film formed by the plasma CVD method can be eliminated by high temperature annealing, also in this embodiment, annealing is performed at 400 ° C. or higher, preferably 450 ° C. to 550 ° C. , To reduce to practically no problem. In the deep defect state in the gate insulating film, electrons collected at the interface between the
工程5.(図6)
次に、ゲート配線6を形成する。このとき、ゲート配線6の両端部とSD配線4の端部とがゲート絶縁膜5を介して重畳するように、ゲート配線6を形成する。本実施形態のゲート配線6はMo/Al/Moの3層構造であり、段差による断線を防止するためにMo:50nm、Al:400nm、Mo:50nmの合計で500nmの膜厚とする。なお、本実施形態では、下地の段差が240nmとなるので、ゲート配線6の厚さがその約2倍とすることで断線を防止する構成としている。従って、ゲート配線6の厚さは500nmに限定されることはなく、例えばInGaZnOx膜3(酸化物半導体層)の膜厚を40nm、SD配線4の膜厚を120nmで形成する場合には、ゲート配線層6の膜厚は350nm程度でも断線を防止できる。また、コンタクトホール11の深さを浅くして開口しやすくするために、コンタクトホール部分のゲート配線材料6aは残す構成とする。
工程6.(図7)
次に、トランジスタの配線と発光層(OLED、ダイオード)の電極とを絶縁するための絶縁膜7を形成する。該絶縁膜7は上層に周知のスピンコート法等により感光性ポリイミドを塗布した後に、露光現像することにより形成する。この絶縁膜7の形成後に、ゲート絶縁材料6aの上部に発光層(OLED、ダイオード)の電極とSD配線4との電気的接続をはかるためのコンタクトホール13を周知のホトリソグラフィーにより形成する。なお、塗布型の絶縁膜7を用いることでトランジスタや配線の形成に伴う基板表面の凹凸をなだらかにすることが出来るので、特に光の散乱を起すような角部を無くす効果を得ることが出来る。このポリイミドの膜厚すなわち絶縁層7の膜厚は約1.5μmである。
Next, the
Next, an insulating
工程7.(図8)
次に、発光層(OLED、ダイオード)の電極8となるITO/Ag/ITO積層膜を形成する。ITO/Ag/ITO積層膜の形成は、ITO、Ag、ITOを順番に連続してスパッタした後、周知のホトリソグラフィーにて所定のパターンに成形することにより形成される。なお、ITOのエッチングは蓚酸で行い、Agのエッチングは燐酸、酢酸、硝酸の混酸で行うことが可能であるが、これに限定されるものではない。また、それぞれの膜厚は下(ガラス基板1側)からITO層の膜厚は約50nm、Ag層の膜厚は約150nm、ITO層の膜厚は約30nmである。
Step 7 (Figure 8)
Next, an ITO / Ag / ITO laminated film to be the
工程8.(図9)
次に、画素分離膜9を形成する。画素分離膜9の形成は周知のスピンコート法等により感光性ポリイミドを塗布し露光現像した後に、電極8の上部に開口部を形成することにより行う。
Next, the
以上の工程1〜8により、発光層(OLED、ダイオード)をアクティブ駆動するためのトランジスタアレイ基板が完成する。
Through the
ただし、本実施形態の有機EL表示装置では、第1トランジスタと第2トランジスタとではゲート電極の構成が異なっている。以下、第2トランジスタの製造方法を説明する。 However, in the organic EL display device of the present embodiment, the configuration of the gate electrode is different between the first transistor and the second transistor. Hereinafter, a method of manufacturing the second transistor will be described.
図10に示すように、第2トランジスタは離間して形成されるSD配線4の間すなわち同一の活性層領域に2本のゲート配線14a、14bが並設して形成される構成となる。
As shown in FIG. 10, the second transistor has a configuration in which two
このようなゲート配線の形成は、前述する工程5において、Mo/Al/Moの3層構造のゲート配線を形成する際のMo層のエッチング、Al層のエッチング、Mo層のエッチングの各エッチングで2本のゲート配線14a、14bを形成することにより、以降の工程は前述の第1トランジスタの製造法と同じ工程となる。
Such gate wiring is formed by etching each of the Mo layer, etching the Al layer, and etching the Mo layer in forming the gate wiring having a three-layer structure of Mo / Al / Mo in
このとき、本実施形態では、図9に示す第1トランジスタのゲート配線6をソース側とドレイン側に2分割したような構造とすることにより、一方のゲート配線14aはその端部がソース配線の端部と重畳する構成とし、他方のゲート配線14bはその端部がドレイン配線の端部と重畳する構成とする。
At this time, in the present embodiment, the
このような構成とすることにより、酸化物半導体ではトランジスタの抵抗を2倍にした以上の効果を得ることができ、ソース・ドレイン間のリーク電流を大幅に低減できる。すなわち、トランジスタが二つ直列につながるためそれだけで抵抗が倍になる効果があるが、酸化物トランジスタにおいては、キャリアが少なくなると移動度も低下する特性を有しており、ソースからのキャリア染み出しにより、本来空乏化するべきチャンネル部分のキャリア濃度が増すことで移動度も上昇し、リーク電流が増加している。このため、本実施形態では、ゲートを連続して設ける(2本のゲート配線を並設して形成する)ことでソースからのキャリアを最初のゲートで止め、ゲート電極間のキャリア密度を下げることでトランジスタの抵抗を2倍にした以上の効果が得られ、ソース・ドレイン間のリーク電流を大幅に低減できる。さらには、本実施形態では、2本のゲート配線14a、14bのそれぞれの端部がソース配線又はドレイン配線のいずれかの端部と重畳される構成となっているので、酸化物半導体である第2トランジスタのON抵抗の増加を最小限に出来るという効果も得られる。
With such a structure, in the oxide semiconductor, the effect more than doubling the resistance of the transistor can be obtained, and the leakage current between the source and the drain can be significantly reduced. That is, since two transistors are connected in series, the resistance is effectively doubled, but in the oxide transistor, the mobility decreases as the number of carriers decreases, and the carrier leaks from the source. Thus, the carrier concentration in the channel portion to be originally depleted is increased, and the mobility is also increased, thereby increasing the leak current. Therefore, in the present embodiment, the carriers from the source are stopped at the first gate by continuously providing the gates (two gate wirings are formed in parallel), and the carrier density between the gate electrodes is lowered. Thus, the effect of doubling the resistance of the transistor can be obtained, and the leakage current between the source and the drain can be significantly reduced. Furthermore, in the present embodiment, the respective end portions of the two
〈画素回路の製造方法〉
図13から図18は本実施形態の有機EL表示装置における画素回路の製造方法を説明するための平面図であり、以下、図13から図18に基づいて製造方法を順に説明する。なお、各工程における電極の形成を含む薄膜の形成は公知のホトリソグラフィー技術により可能であるので、詳細な説明は省略する。
<Method of manufacturing pixel circuit>
13 to 18 are plan views for explaining the method of manufacturing the pixel circuit in the organic EL display device of the present embodiment. Hereinafter, the manufacturing method will be described in order based on FIG. 13 to FIG. In addition, since formation of the thin film including formation of the electrode in each process is possible by the well-known photolithographic technique, detailed description is abbreviate | omitted.
工程1.(図13)
まず、基板表面にバリア層が形成される図示しないガラス基板の上面(TFT素子形成)側に、酸化物半導体の活性層を形成するための酸化物半導体層(InGaZnOx層)を形成した後に、SD配線層及び信号線(映像信号配線層)となる電極層パターンを形成する。図13中において、各画素コンデンサ−に書き込み電圧を印加する隣接する2本の信号線パターン13−3の間の領域内に、第1トランジスタのSD電極となるSD配線層パターン13−1と画素コンデンサーの片方の電極パターン13−2であると共に第2トランジスタのSD電極パターンとなる電極層パターンを形成する。
Step 1 (Figure 13)
First, after an oxide semiconductor layer (InGaZnOx layer) for forming an active layer of an oxide semiconductor is formed on the upper surface (TFT element formation) side of a glass substrate (not shown) having a barrier layer formed on the substrate surface, SD An electrode layer pattern to be a wiring layer and a signal line (video signal wiring layer) is formed. In FIG. 13, an SD wiring layer pattern 13-1 serving as an SD electrode of the first transistor and a pixel are provided in a region between two adjacent signal line patterns 13-3 for applying a write voltage to each pixel capacitor-. An electrode layer pattern is formed which is an electrode pattern 13-2 of one of the capacitors and an SD electrode pattern of the second transistor.
図13から明らかなように、酸化物半導体層パターン13−5とSD配線層パターン13−1とはほとんど重なったパターンとなっており、SD配線層パターン13−1が酸化物半導体層パターン13−5に乗り上げたり、降りたりすることがないため、酸化物半導体層パターン13−5の段差でSD配線層パターン13−1が断線することがない。また、後述するゲート配線層パターンがSD配線層パターン13−1を乗り越える部分ではSD配線層パターンに凹凸13−4を設けている。このように凹凸13−4を形成することで乗り越えラインを曲線形状とし、ゲート配線をエッチングする際にレジストとゲート配線材料の間にエッチング液が染み込んで断線を起こす現象を回避できる。 As apparent from FIG. 13, the oxide semiconductor layer pattern 13-5 and the SD wiring layer pattern 13-1 almost overlap each other, and the SD wiring layer pattern 13-1 is an oxide semiconductor layer pattern 13-. Since it does not ride on 5 or fall off, the SD wiring layer pattern 13-1 does not break at the step of the oxide semiconductor layer pattern 13-5. Further, in a portion where the gate wiring layer pattern described later passes over the SD wiring layer pattern 13-1, the unevenness 13-4 is provided in the SD wiring layer pattern. By forming the asperities 13-4 in this manner, it is possible to make the crossing line into a curved shape, and to avoid the phenomenon that the etching liquid infiltrates between the resist and the gate wiring material to cause disconnection when etching the gate wiring.
工程2.(図14)
次に、図示しないガラス基板の上面にゲート絶縁膜パターン14−2を形成する。後述するゲート配線層パターンとSD配線層パターン13−1とを電気的に接続する個所、及びSD配線層パターン13−1と発光層(OLED、ダイオード)の電極とを電気的に接続する個所には、コンタクトホール14−1を形成する。
Step 2 (Figure 14)
Next, the gate insulating film pattern 14-2 is formed on the upper surface of the glass substrate (not shown). At a place where the gate wiring layer pattern to be described later and the SD wiring layer pattern 13-1 are electrically connected, and where the SD wiring layer pattern 13-1 and the electrode of the light emitting layer (OLED, diode) are electrically connected Form a contact hole 14-1.
工程3.(図15)
次に、ゲート配線パターンと信号線パターンを形成する。この工程では、第1トランジスタT1のゲート電極パターン15−1と第2トランジスタT2のゲート電極パターン15−4、及び画素コンデンサーCのもう一方の電極パターン15−2を形成する。さらには、発光層(OLED、ダイオード)の電力供給及び第2トランジスタ(書き込みトランジスタ)へ開閉信号(ゲート信号)を送る配線パターン15−3を形成する。特に、本実施形態においては、第2トランジスタT2のゲート電極パターン15−5として、二重のゲート電極パターン15−5すなわち併設する2本のゲート電極パターン15−5を形成する。
Next, gate wiring patterns and signal line patterns are formed. In this step, the gate electrode pattern 15-1 of the first transistor T1, the gate electrode pattern 15-4 of the second transistor T2, and the other electrode pattern 15-2 of the pixel capacitor C are formed. Furthermore, a wiring pattern 15-3 is formed, which supplies power to the light emitting layer (OLED, diode) and sends an open / close signal (gate signal) to the second transistor (write transistor). In particular, in the present embodiment, double gate electrode patterns 15-5, that is, two gate electrode patterns 15-5 arranged side by side are formed as the gate electrode patterns 15-5 of the second transistor T2.
また、コンデンサーの形成においては、ゲート絶縁膜パターン14−2を介して、SD配線層と同層の電極パターン13−2及びゲート配線層と同層の電極パターン15−2を重畳して形成する。なお、本実施の形態においては、ゲート配線層側のパターン(ゲート配線層と同層の電極パターン15−2)をSD配線層側のパターン(SD配線層と同層の電極パターン13−2)の内側に入れる、すなわちSD配線層側のパターンよりもゲート配線層側のパターンを小さく形成しSD配線層側のパターンより突出しない構成とすることにより、SD配線パターンの外周部の段差で短絡を起すことを回避している。 In the formation of the capacitor, the electrode pattern 13-2 in the same layer as the SD wiring layer and the electrode pattern 15-2 in the same layer as the gate wiring layer are formed so as to overlap via the gate insulating film pattern 14-2. . In the present embodiment, the pattern on the gate wiring layer side (electrode pattern 15-2 in the same layer as the gate wiring layer) is referred to as the pattern on the SD wiring layer side (electrode pattern 13-2 in the same layer as SD wiring layer). By forming the pattern on the gate wiring layer side smaller than the pattern on the SD wiring layer side and not protruding from the pattern on the SD wiring layer side, a short circuit is caused by a step on the outer peripheral portion of the SD wiring pattern. You are avoiding getting up.
さらには、本実施形態では、ゲート絶縁膜パターン14−2のコンタクトホール部14−1には、すべてゲート電極パターン15−4を残して形成することにより、コンタクトホール部14−1を高くし、後述の工程における感光性ポリイミド層に設けたコンタクトホール部分の感光性ポリイミドの塗布膜厚を薄くし、確実にコンタクトホールが開口する構成としている。 Furthermore, in the present embodiment, the contact hole portion 14-1 is made higher by forming the contact hole portion 14-1 of the gate insulating film pattern 14-2 with the gate electrode pattern 15-4 remaining. The coating thickness of the photosensitive polyimide in the contact hole portion provided in the photosensitive polyimide layer in the process described later is reduced, and the contact hole is surely opened.
工程4.(図16)
次に、図示しないガラス基板表面の凹凸を平滑化するための感光性ポリイミド層パターン16−2を形成する。この感光性ポリイミド層パターン16−2の形成後に、発光層(OLED、ダイオード)の電極とSD配線層パターン13−1とを電気的に接続するためのコンタクトホールパターン16−1をゲート電極パターン15−4部分に形成する。
Step 4 (Figure 16)
Next, a photosensitive polyimide layer pattern 16-2 is formed to smooth irregularities on the surface of the glass substrate (not shown). After the formation of the photosensitive polyimide layer pattern 16-2, the contact hole pattern 16-1 for electrically connecting the electrode of the light emitting layer (OLED, diode) and the SD wiring layer pattern 13-1 to the
工程5.(図17)
次に、隣接する2本の信号線パターン13−3の間の領域内に、発光層(OLED、ダイオード)の電極パターン17−1を形成する。該発光層(OLED、ダイオード)電極パターン17−1は、感光性ポリイミド層パターン16−2に設けたコンタクトホール16−1を通じてSD配線層パターン13−1と電気的に接続される構成となる。
Next, the electrode pattern 17-1 of the light emitting layer (OLED, diode) is formed in the region between the two adjacent signal line patterns 13-3. The light emitting layer (OLED, diode) electrode pattern 17-1 is electrically connected to the SD wiring layer pattern 13-1 through the contact hole 16-1 provided in the photosensitive polyimide layer pattern 16-2.
工程6.(図18)
次に、図示しないガラス基板表面に感光性ポリイミド層を形成した後に、発光層(OLED、ダイオード)電極パターン17−1の上方に開口部18−1を形成することにより、画素分離膜パターンとする。ただし、開口部18−1を形成する際に、発光層(OLED、ダイオード)電極パターン17−1の周辺部およびコンタクトホール16−1が感光性ポリイミド層で覆われるように開口部18−1を形成することにより、発光層(OLED、ダイオード)電極パターン(カソード)17−1とアノードとが短絡しないような構成としている。
Next, a photosensitive polyimide layer is formed on the surface of a glass substrate (not shown), and then an opening 18-1 is formed above the light emitting layer (OLED, diode) electrode pattern 17-1 to form a pixel separation film pattern. . However, when forming the opening 18-1, the opening 18-1 is formed so that the peripheral portion of the light emitting layer (OLED, diode) electrode pattern 17-1 and the contact hole 16-1 are covered with the photosensitive polyimide layer. By forming it, the light emitting layer (OLED, diode) electrode pattern (cathode) 17-1 and the anode are not short-circuited.
以上のようにして、トランジスタアレイ基板を作製する。 As described above, the transistor array substrate is manufactured.
次に、このトランジスタアレイ基板上に発光層(OLED、ダイオード)を作成する手順について説明する。 Next, a procedure for forming a light emitting layer (OLED, diode) on the transistor array substrate will be described.
まず、トランジスタアレイ基板上に設けた発光層(OLED、ダイオード)電極パターン(カソード)17−1の開口部18−1の上部に、電子輸送性の第1の物質と第2の物質を共蒸着して電子注入層を形成する。 First, the first substance of electron transportability and the second substance are co-deposited on the top of the opening 18-1 of the light emitting layer (OLED, diode) electrode pattern (cathode) 17-1 provided on the transistor array substrate. To form an electron injection layer.
次に、電子注入層の上層に第1の物質を蒸着して電子輸送層を形成する。電子輸送層の膜厚は各発光色により異なり、赤では130nm、緑では100nm、青では70nmとする。 Next, a first substance is deposited over the electron injection layer to form an electron transport layer. The film thickness of the electron transport layer differs depending on each emission color, and is 130 nm for red, 100 nm for green, and 70 nm for blue.
次に、電子注入層の上層に発光層を形成する。このとき、赤色部発光層を形成する場合はその膜厚を60nm、緑色部発光層を形成する場合はその膜厚を60nm、青色部発光層を形成する場合もその膜厚を60nmで形成する。 Next, a light emitting layer is formed on the electron injection layer. At this time, the film thickness is 60 nm when forming the red light emitting layer, the film thickness is 60 nm when forming the green light emitting layer, and the film thickness is 60 nm when forming the blue light emitting layer. .
次に、該発光層の上層に第3の物質でホール輸送層を形成する。 Next, a hole transport layer is formed of a third substance in the upper layer of the light emitting layer.
次に、ホール輸送層の上層にホール注入層を形成する。該ホール注入層の膜厚は10nmとする。 Next, a hole injection layer is formed on the hole transport layer. The film thickness of the hole injection layer is 10 nm.
次に、該ホール注入層の上部にIZOのスパッタにより膜厚30nmのアノード電極を形成することにより、有機ELデバイスが構成される。なお、カソード電極に負、上部アノード電極に正の電圧を印加することにより、有機ELデバイスは発光する。 Next, an anode electrode having a film thickness of 30 nm is formed on the hole injection layer by sputtering of IZO, whereby an organic EL device is configured. The organic EL device emits light by applying a negative voltage to the cathode electrode and a positive voltage to the upper anode electrode.
なお、第1の物質としては、電子輸送性を示し、アルカリ金属と共蒸着することにより電荷移動錯体化しやすいものであれば特に限定は無く、例えばトリス(8−キノリノラト)アルミニウム、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラート−アルミニウム、ビス[2−[2−ヒドロキシフェニル]ベンゾオキサゾラート]亜鉛などの金属錯体や2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン等を用いることができる。 The first substance is not particularly limited as long as it exhibits electron transportability and can easily be a charge transfer complex by co-evaporation with an alkali metal. For example, tris (8-quinolinolato) aluminum, tris (4- (4) Metal complexes such as methyl-8-quinolinolato) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenylphenolate-aluminum, bis [2- [2-hydroxyphenyl] benzoxazolate] zinc, and 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole, 1,3-bis [5- (p-tert-butylphenyl) -1,3,4- Oxadiazol-2-yl] benzene etc. can be used.
また、第2の物質としては、電子輸送性物質に対して電子供与性を示す材料であれば特に限定は無く、例えば、リチウム、セシウムなどのアルカリ金属、マグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属、さらには希土類金属等の金属類、あるいはそれらの酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物等から選択して電子供与性を示す物質を用いることができる。 The second substance is not particularly limited as long as it is a material exhibiting an electron donating property to the electron transporting substance, and examples thereof include: alkali metals such as lithium and cesium; alkaline earth metals such as magnesium and calcium; Further, a material which exhibits an electron donating property can be used, which is selected from metals such as rare earth metals, or oxides, halides and carbonates thereof.
また、第3の物質としては、ホール輸送性を示す物質であり、例えば、テトラアリールベンジジン化合物(トリフェニルジアミン:TPD)、芳香族三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン誘導体、銅フタロシアニン誘導体等を用いることができる。 The third substance is a substance exhibiting hole transportability, and examples thereof include tetraarylbenzidine compounds (triphenyldiamine: TPD), aromatic tertiary amines, hydrazone derivatives, carbazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, Oxadiazole derivatives having an amino group, polythiophene derivatives, copper phthalocyanine derivatives and the like can be used.
また、ホール注入層に用いる物質としては、MoO3や、WO3、V2O5などの無機材料を用いることができる。このような物質をホール注入層として用いることにより、アノード電極IZOをスパッタしても有機材料の劣化を回避できるという効果が得られる。 In addition, as a material used for the hole injection layer, an inorganic material such as MoO 3 , WO 3 or V 2 O 5 can be used. By using such a substance as the hole injection layer, it is possible to obtain an effect that deterioration of the organic material can be avoided even if the anode electrode IZO is sputtered.
また、発光層に用いる発光材料としては電子、ホールの輸送能力を有するホスト材料に、それらの再結合により蛍光もしくはりん光を発するドーパントを添加したもので、共蒸着により第3の層として形成できるものであれば特に限定は無く、例えば、ホストとしてはトリス(8−キノリノラト)アルミニウム、ビス(8−キノリノラト)マグネシウム、ビス(ベンゾ{f}−8−キノリノラト)亜鉛、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)アルミニウムオキシド、トリス(8−キノリノラト)インジウム、トリス(5−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム、8−キノリノラトリチウム、トリス(5−クロロ−8−キノリノラト)ガリウム、ビス(5−クロロ−8−キノリノラト)カルシウム、5,7−ジクロル−8−キノリノラトアルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−ヒドロキシキノリノラト)アルミニウム、ポリ[亜鉛(II)−ビス(8−ヒドロキシ−5−キノリニル)メタン]のような錯体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、等を用いることができる。
In addition, as a light emitting material used for the light emitting layer, a host material capable of transporting electrons and holes is added with a dopant that emits fluorescence or phosphorescence due to recombination thereof, and can be formed as a third layer by co-evaporation The host is not particularly limited as long as it is a substance, for example, tris (8-quinolinolato) aluminum, bis (8-quinolinolato) magnesium, bis (benzo {f} -8-quinolinolato) zinc, bis (2-methyl-8) -Quinolinolato) aluminum oxide, tris (8-quinolinolato) indium, tris (5-methyl-8-quinolinolato) aluminum, 8-quinolinolatolithium, tris (5-chloro-8-quinolinolato) gallium, bis (5-chloro) -8-quinolinolato)
ドーパントとしてはホスト中で電子とホールを捉えて再結合させ発光するものであって、例えば赤ではピラン誘導体、緑ではクマリン誘導体、青ではアントラセン誘導体などの蛍光を発光する物質を用いることができる。さらには、もしくはイリジウム錯体、ピリジナート誘導体などりん光を発する物質を用いることもできる。 As the dopant, a substance that emits light by capturing electrons and holes in the host and recombining, for example, red for pyran derivative, green for coumarin derivative, and blue for anthracene derivative can be used. Further alternatively, a substance which emits phosphorescence such as an iridium complex or a pyridinate derivative can also be used.
最上層すなわちアノード電極は、光を取り出すために透明導電膜であるITOやIZOを用いる。 The uppermost layer, that is, the anode electrode uses ITO or IZO, which is a transparent conductive film, to extract light.
なお、発光層は湿気に弱いので乾燥窒素などを封入して密閉封止する必要がある。又は、外部から湿気が入ってしまうことを考慮して、本実施形態のように、内部に乾燥剤を置くことも可能である。さらには、フリットガラスなどで密閉し、全く湿気が入らないようにしてもよい。また、本実施形態のようなトップエミッション型の有機EL表示装置では封止ガラスが透明で、これを通して光が出て行くことになる。 Since the light emitting layer is weak to moisture, it is necessary to seal by sealing dry nitrogen or the like. Alternatively, it is also possible to place a desiccant inside as in the present embodiment, in consideration of moisture entering from the outside. Further, it may be sealed with frit glass or the like so that moisture does not enter at all. In addition, in the top emission type organic EL display device as in this embodiment, the sealing glass is transparent, and light is emitted through the sealing glass.
また、本実施形態の有機EL表示装置では、第1及び第2トランジスタを形成するアモルファス酸化物半導体のゲート絶縁膜として、アニール処理した酸化シリコン膜を用いる構成としたが、これに限定されることはなく、例えば、プラズマCVDで形成したSiN膜をゲート絶縁膜として用いてもよい。 Further, in the organic EL display device according to the present embodiment, the silicon oxide film subjected to the annealing process is used as the gate insulating film of the amorphous oxide semiconductor forming the first and second transistors, but the invention is limited thereto. For example, a SiN film formed by plasma CVD may be used as a gate insulating film.
また、ゲート絶縁膜に酸化シリコン膜を用いたアモルファス酸化物半導体で第1及び第2トランジスタを形成した場合、パッシベーション膜としてSiN膜を使用する時にはゲート絶縁膜よりも外側すなわち上層にSiN膜を形成する必要がある。 In addition, when the first and second transistors are formed of an amorphous oxide semiconductor using a silicon oxide film as the gate insulating film, the SiN film is formed outside the gate insulating film, that is, in the upper layer when using the SiN film as a passivation film. There is a need to.
以上説明したように、本実施形態の有機EL表示装置では、図10に示すようにスイッチングトランジスタである第2トランジスタを形成する際に、同一半導体領域内すなわち同一チャンネル部に2本のゲート電極14a、14bを並設して形成する構成としている。このとき、図15に示すように2本のゲート電極に同じ選択信号(ゲート信号)が入力する構成としているので、ソース電極からのキャリアを最初のゲート電極13bで止め、ゲート電極間のキャリア密度を下げることでトランジスタの抵抗を2倍にした以上の効果が得られる。その結果、酸化物半導体である第2トランジスタを有機EL表示装置の画素回路に用いた場合であっても、第2トランジスタのオフ時のリーク電流を低減させることができる。
As described above, in the organic EL display device according to the present embodiment, as shown in FIG. 10, when forming the second transistor which is a switching transistor, two
また、第2トランジスタのオフ時のリーク電流を低減させることができるので、閾値電圧をより安定化することができる酸化シリコン膜をゲート絶縁膜として用いることができる。その結果、有機EL表示装置においても簡易な画素回路で表示ムラのない画像表示を行うことが可能となる。 Further, since a leak current at the time of off of the second transistor can be reduced, a silicon oxide film which can further stabilize the threshold voltage can be used as the gate insulating film. As a result, even in the organic EL display device, it is possible to perform image display without display unevenness with a simple pixel circuit.
なお、本願発明の実施形態の有機EL表示装置では、第2トランジスタのゲート電極を並設される2本のゲート電極で形成する構成としたが、第2トランジスタのゲート電極を第1トランジスタのゲート電極と同様に1本で形成する場合には、図21に示すように、第2トランジスタのオフ時のゲート電圧を負にしてチャンネルの空乏化を進めてもよい。 In the organic EL display device according to the embodiment of the present invention, the gate electrode of the second transistor is formed of two gate electrodes arranged in parallel, but the gate electrode of the second transistor is the gate of the first transistor In the case where one electrode is formed as in the case of the electrode, as shown in FIG. 21, the gate voltage of the second transistor in the off state may be made negative to advance the channel depletion.
1・・・ガラス基板、2・・・バリア層、3・・・InGaZnOx膜
4・・・SD配線、5・・・ゲート絶縁膜、6・・・ゲート配線
6a・・・ゲート配線材料、7・・・絶縁膜、8・・・発光層の電極
9・・・画素分離膜、10・・・ホトレジスト、11・・・コンタクトホール
12・・・ゲート配線の形成領域、12a・・・傾斜領域、13・・・コンタクトホール
14a、14b・・・ゲート配線、13−1・・・SD配線層パターン
13−2・・・画素コンデンサーの電極パターン、13−3・・・信号線パターン
13−4・・・配線パターンの凹凸、13−5・・・酸化物半導体層パターン
14−1・・・コンタクトホール、14−2・・・ゲート絶縁膜パターン
15−1・・・ゲート電極パターン、15−2・・・画素コンデンサーの電極パターン
15−3・・・配線パターン、15−4・・・ゲート電極パターン
15−5・・・ゲート電極パターン、16−1・・・コンタクトホールパターン
16−2・・・感光性ポリイミド層パターン、17−1・・・発光層の電極パターン
18−1・・・開口部、19−1・・・TFT基板、19−2・・・封止ガラス
19−3・・・封止シール材、19−4・・・画素領域、19−5・・・端子部
20−1・・・画素分離膜、20−2・・・カソード電極、20−3・・・OLED層
20−4・・・アノード電極、20−5・・・透明乾燥剤
T1・・・第1トランジスタ、T2・・・第2トランジスタ、C・・・コンデンサー
D・・・ダイオード、V1・・・電源線(共通電極線)、DATA・・・映像信号線
VSS・・・ゲート信号線
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記発光素子に駆動電圧を印加する第1トランジスタと、
少なくとも1フレーム期間、前記第1トランジスタのゲート端子に所定の電圧を印加する容量素子と、
選択信号に基づいて前記容量素子に画像信号を書き込む第2トランジスタと
を少なくとも備える画素回路がマトリクス状に配置される表示装置であって、
前記第1及び第2トランジスタは酸化物半導体で形成され、
前記第2トランジスタは同一トランジスタの活性層領域に重なるように並設して形成される2本のゲート電極を備え、該2本のゲート電極に同じ選択信号が入力されることを特徴とする表示装置。 A light emitting element that emits light according to the current;
A first transistor for applying a drive voltage to the light emitting element;
A capacitive element for applying a predetermined voltage to the gate terminal of the first transistor for at least one frame period;
A display device in which pixel circuits including at least a second transistor for writing an image signal to the capacitive element based on a selection signal are arranged in a matrix.
The first and second transistors are formed of an oxide semiconductor,
A display characterized in that the second transistor includes two gate electrodes formed in parallel so as to overlap the active layer region of the same transistor, and the same selection signal is input to the two gate electrodes. apparatus.
前記第1及び第2トランジスタはN型の酸化物半導体であることを特徴とする表示装置。 In the display device according to claim 1,
The display device, wherein the first and second transistors are N-type oxide semiconductors.
前記2本のゲート電極の内、
一方のゲート電極の一部がソース電極に重畳して形成され、
他方のゲート電極の一部がドレイン電極に重畳して形成されることを特徴とする表示装置。 In the display device according to claim 1 or 2,
Of the two gate electrodes,
A part of one gate electrode is formed to overlap the source electrode,
A display device characterized in that a part of the other gate electrode is formed to overlap with the drain electrode.
前記第1及び第2トランジスタはInGaZnOx系の酸化物半導体で形成されることを特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 3.
The display device, wherein the first and second transistors are formed of an InGaZnOx-based oxide semiconductor.
前記第1及び第2トランジスタはゲート絶縁膜が酸化シリコン膜で形成されることを特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 4.
In the display device, the gate insulating film of the first and second transistors is formed of a silicon oxide film.
前記酸化シリコン膜はアニール処理された膜であることを特徴とする表示装置。 In the display device according to claim 5,
The display device, wherein the silicon oxide film is an annealed film.
前記第1及び第2トランジスタはゲート絶縁膜がSiN膜で形成されることを特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 4.
In the display device, the gate insulating film of the first and second transistors is formed of a SiN film.
前記発光素子はEL素子からなることを特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 7.
The display device, wherein the light emitting element comprises an EL element.
当該表示装置はトップエミッション型であることを特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 8.
A display device characterized in that the display device is a top emission type.
前記第2トランジスタは0V以上の選択信号で駆動されることを特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 8.
The display device according to claim 1, wherein the second transistor is driven by a selection signal of 0 V or more.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112071268A (en) * | 2020-08-12 | 2020-12-11 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | Display panel and display device |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001005426A (en) * | 1999-06-23 | 2001-01-12 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | El display device and electronic device |
JP2001051622A (en) * | 1999-06-04 | 2001-02-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Electro-optic device and electronic appliance |
JP2001067018A (en) * | 1999-06-21 | 2001-03-16 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | El display device, driving method therefor and electronic device |
JP2001272930A (en) * | 2000-03-28 | 2001-10-05 | Sanyo Electric Co Ltd | Electroluminescent display device |
JP2002040963A (en) * | 2000-07-31 | 2002-02-08 | Sanyo Electric Co Ltd | Active matrix type self-luminous display device and active matrix type organic el display device |
JP2006058676A (en) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Display device, its manufacturing method, and television apparatus |
JP2006165532A (en) * | 2004-11-10 | 2006-06-22 | Canon Inc | Semiconductor device utilizing amorphous oxide |
JP2006286773A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Toppan Printing Co Ltd | Thin film transistor device and its fabrication process, thin film transistor array and thin film transistor display |
JP2006337986A (en) * | 2005-05-02 | 2006-12-14 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Light emitting device and electronic apparatus |
JP2007041560A (en) * | 2005-07-04 | 2007-02-15 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Display device and driving method of the same |
JP2007123861A (en) * | 2005-09-29 | 2007-05-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor device and its manufacturing method |
JP2007250984A (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Canon Inc | Light-emitting element employing oxide semiconductor thin-film transistor and image display device employing same |
JP2008141119A (en) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Canon Inc | Display device using oxide semiconductor and manufacturing method thereof |
KR20080059827A (en) * | 2006-12-26 | 2008-07-01 | 삼성전자주식회사 | Organic light emitting diode and method for manufacturing the same |
-
2018
- 2018-12-04 JP JP2018227580A patent/JP6715312B2/en active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001051622A (en) * | 1999-06-04 | 2001-02-23 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Electro-optic device and electronic appliance |
JP2001067018A (en) * | 1999-06-21 | 2001-03-16 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | El display device, driving method therefor and electronic device |
JP2001005426A (en) * | 1999-06-23 | 2001-01-12 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | El display device and electronic device |
JP2001272930A (en) * | 2000-03-28 | 2001-10-05 | Sanyo Electric Co Ltd | Electroluminescent display device |
JP2002040963A (en) * | 2000-07-31 | 2002-02-08 | Sanyo Electric Co Ltd | Active matrix type self-luminous display device and active matrix type organic el display device |
JP2006058676A (en) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Display device, its manufacturing method, and television apparatus |
JP2006165532A (en) * | 2004-11-10 | 2006-06-22 | Canon Inc | Semiconductor device utilizing amorphous oxide |
JP2006286773A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Toppan Printing Co Ltd | Thin film transistor device and its fabrication process, thin film transistor array and thin film transistor display |
JP2006337986A (en) * | 2005-05-02 | 2006-12-14 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Light emitting device and electronic apparatus |
JP2007041560A (en) * | 2005-07-04 | 2007-02-15 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Display device and driving method of the same |
JP2007123861A (en) * | 2005-09-29 | 2007-05-17 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor device and its manufacturing method |
JP2007250984A (en) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Canon Inc | Light-emitting element employing oxide semiconductor thin-film transistor and image display device employing same |
JP2008141119A (en) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Canon Inc | Display device using oxide semiconductor and manufacturing method thereof |
KR20080059827A (en) * | 2006-12-26 | 2008-07-01 | 삼성전자주식회사 | Organic light emitting diode and method for manufacturing the same |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112071268A (en) * | 2020-08-12 | 2020-12-11 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | Display panel and display device |
CN112071268B (en) * | 2020-08-12 | 2022-02-22 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | Display panel and display device |
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