TWI405495B - 顯示裝置 - Google Patents

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Description

顯示裝置
本發明係關於一種顯示裝置，其具有一包括複數個子元件之顯示元件。
近年來，隨著顯示裝置替換液晶顯示器，一種使用有機發光元件之有機EL顯示器已付諸於實際使用。因為有機EL顯示器係自發射，故與液晶顯示器或類似者相比其係具有一較大視角。此外，有機EL顯示器具有對甚至一高畫質、高速視訊信號之足夠回應性。
在相關技術之有機發光元件中，係有一種改進顯示效能之方法。一共振器結構係引入，且在一發光層中產生之光係藉由改進經發射色彩之色彩純度、改進光發射效率或類似者來控制。(例如，參考國際公告案WO 01/39554小冊)。
此一有機EL顯示器包括一驅動元件，其係例如基於一影像信號驅動一有機發光元件之薄膜電晶體。在此一有機EL顯示器中，係有其中一短路(例如)由於在製造程序期間或類似者混合的一異物發生在一驅動元件之一源極電極與一汲極電極之間的情況。此可導致一亮點缺陷發生在對應於短路之有機發光元件中。自然地，當具有此亮點缺陷之有機發光元件的數目增加時，亮度非均勻性變得顯著，且係難以顯示高畫質影像。
為了此原因，已提出一種裝置，其中複數個子元件構成一有機發光元件，且除了有缺陷子元件以外之(剩餘)子元件的階度係藉由一配置在各子元件中用於校正光發射階度之電路校正(例如，參考日本未審定專利公告案第2007-41574號)。
然而，在日本未審定專利公告案第2007-41574號中，係有其中難以充分地校正子元件之階度，且電路組態係複雜以致整個裝置之大小減少可能受干擾的情況。此外，近些日子，藉由一像素佔用之一區域已減少以獲得更高畫質之影像或圖像。隨著此趨向，在彼此緊鄰之驅動元件之間，係有電極間之一短路由於一混合異物或類似者而增加的趨向。因此，需要一適合一具有較高畫質之影像顯示的有機EL顯示器，且在製造程序期間幾乎不產生缺陷。
鑑於上文，係需要提供一種能在製造程序期間展現更有利顯示效能而不減少產出率(yield rate)的顯示裝置。
根據本發明之一具體實施例，係提供一種顯示裝置，其包括：一顯示元件，其包括複數個子元件，該複數個子元件分別連接至保持電容；複數個寫入電晶體，其係配置分別對應於該複數個子元件，且將一影像信號寫入至該等保持電容；及複數個驅動電晶體，其分別基於透過該複數個寫入電晶體寫入的該影像信號驅動該等子元件。本文中，該複數個寫入電晶體、該複數個驅動電晶體或其兩者係沿一源極-汲極對準方向對準，其中該等寫入電晶體及驅動電晶體中之各電晶體之一汲極電極及一源極電極係對準，及該等寫入電晶體、該等驅動電晶體或其兩者係配置以致一對電晶體中之汲極電極或源極電極係彼此緊鄰，該對電晶體係該等寫入電晶體或該等驅動電晶體之一對，且係彼此緊鄰。
在根據本發明之具體實施例的顯示裝置中，該複數個寫入電晶體、該複數個驅動電晶體或其兩者係沿一源極-汲極對準方向對準，其中該等寫入電晶體及驅動電晶體中之各電晶體之一汲極電極及一源極電極係對準，及該等寫入電晶體、該等驅動電晶體或其兩者係配置以致一對電晶體中之汲極電極或源極電極係彼此緊鄰，該對電晶體係該等寫入電晶體或該等驅動電晶體之一對，且係彼此緊鄰。因此，由於藉由製造程序期間或類似者經混合之一導電異物造成之彼此緊鄰的該等寫入電晶體或彼此緊鄰的該等驅動電晶體間之一短路的一半暗點缺陷或一亮點缺陷幾乎不發生。明確言之，因為不同類型的電極係配置彼此相對遠離，藉由經混合的導電異物造成之短路的可能性減少。尤其係，當相同類型之電極具有彼此相等的電位時，即使導電異物係混合在相同類型之電極間，寫入電晶體及驅動電晶體異常操作亦係罕見。因此，即使顯示裝置高度整合亦可預期改進產出率。
在根據本發明之具體實施例的顯示裝置中，一顯示元件包括複數個子元件，且對應於該複數個子元件，係分別配置複數個寫入電晶體及複數個驅動電晶體。因此，即使在其中一缺陷發生在該等子元件之一部分中的情況中，該等子元件整體係藉由調整及利用除了有缺陷子元件以外之正常子元件而防止一暗點。此外，在一對彼此緊鄰之寫入電晶體與一對彼此緊鄰之驅動電晶體中，相同類型之電極係配置地比不同類型電極更接近。因此，可抑制一半暗點缺陷或一亮點缺陷的發生。因此，可展現更有利顯示效能而不減少製造程序期間之產出率。
自以下說明將更完整明白本發明之其他及進一步目的、特徵及優點。
本發明之較佳具體實施例現將參考附圖詳細說明。
圖1說明一使用根據本發明之具體實施例的一有機發光元件的顯示裝置之組態。此顯示裝置係用作一超薄有機發光彩色顯示裝置或類似者。在該顯示裝置中，一顯示區110係形成在一基板111上。在基板111上的顯示區110之周邊上，形成用作一影像顯示之驅動器的(例如)一信號線驅動電路120、一掃描線驅動電路130及一電源供應線驅動電路140。
在顯示區110中，複數個有機發光元件10(10R、10G及10B)係二維地配置在一矩陣中，且形成一驅動有機發光元件10之像素驅動電路150。在像素驅動電路150中，複數個信號線120A(120A1至120Am)係配置在一行方向中，且複數個掃描線130A(130A1至130An)及複數個電源供應線140A(140A1至140An)係配置在一列方向中。在各信號線120A與各掃描線130A之間的各相交處，有機發光元件10R、10G及10B之任一者係對應於該相交而配置。各信號線120A係連接至信號線驅動電路120，各掃描線130A係連接至掃描線驅動電路130，且各電源供應線140A係連接至電源供應線驅動電路140。
信號線驅動電路120根據自一信號供應源(未在圖中顯示)供應之亮度資訊透過信號線120A供應一用於影像信號的信號電壓至選定有機發光元件10R、10G或10B。
掃描線驅動電路130係組態具有一移位電阻器或類似者，其與一輸入時脈脈衝同步按順序偏移一開始脈衝。在寫入一影像信號至有機發光元件10R、10G及10B之各者的時間處，掃描線驅動電路130逐線地掃描有機發光元件10R、10G及10B，及供應掃描信號至序列中之各掃描線130A。
電源供應線驅動電路140係組態具有一移位電阻器或類似者，其與一輸入時脈脈衝同步按順序偏移一開始脈衝。藉由掃描線驅動電路130與逐線地掃描同步，電源供應線驅動電路140適當地供應彼此不同之一第一電位及一第二電位之一至各電源供應線140A。因而，驅動電晶體DR1至DR4中之一導電狀態或一非導電狀態(稍後討論)被選定。
圖2說明像素驅動電路150之一範例。像素驅動電路150係一包括驅動電晶體DR1至DR4及寫入電晶體WR1至WR4，及驅動電晶體DR1至DR4與寫入電晶體WR1至WR4間之電容器(保持電容)Cs1至Cs4的主動驅動電路。有機發光元件10R(或10G或10B)包括複數個部分發光區101至104。部分發光區101至104係在電源供應線140A與共同電源供應線(GND)之間分別串聯連接至驅動電晶體DR1至DR4。驅動電晶體DR1至DR4及寫入電晶體WR1至WR4經組態具有一典型薄膜電晶體(TFT)。TFT之結構係不明確地限制，及可為一倒轉交錯結構(所謂底部閘極類型)或一交錯結構(頂部閘極類型)。此外，較佳係驅動電晶體DR1至DR4及寫入電晶體WR1至WR4具有例如彼此相等的電容之參數。
在寫入電晶體WR1至WR4中，(例如)各汲極電極係連接至信號線120A，且係供應一來自信號線驅動電路120的影像信號。寫入電晶體WR1至WR4之各閘極電極係連接至掃描線130A，且係供應一來自掃描線驅動電路130之掃描信號。此外，寫入電晶體WR1至WR4之源極電極係分別連接至驅動電晶體DR1至DR4的閘極電極。
在驅動電晶體DR1至DR4中，(例如)各汲極電極係連接至電源供應線140A，且電位係藉由電源供應線驅動電路140設定為第一電位或第二電位。驅動電晶體DR1至DR4的各源極電極係分別連接至部分發光區101、102、103或104的一末端。在具體實施例中，雖然描述其中一有機發光元件10R(或10G或10B)包括四個部分發光區101至104之情況，但該數目不受限於四個。任何數目係可任意地選擇，只要其係兩個或兩個以上。
保持電容Cs1至Cs4係分別形成在驅動電晶體DR1至DR4的閘極電極(寫入電晶體WR1至WR4的源極電極)與驅動電晶體DR1至DR4的源極電極之間。
圖3說明顯示區110之一平面組態的範例。在顯示區110中，有機發光元件10R、10G及10B係成整體依序形成在一矩陣中。明確言之，一金屬層17係設於一晶格圖案中，且有機發光元件10R、10G及10B之部分發光區101至104係依序配置在藉由金屬層17分開的區中。有機發光元件10R中之部分發光區101至104產生紅色光，有機發光元件10G中之部分發光區101至104產生綠色光，且有機發光元件10B中之部分發光區101至104產生藍色光。此外，彼此相鄰之有機發光元件10R、10G及10B的組合構成一像素。在圖3以虛線指示之一環形區AR1及一島型區AR2係電連接至金屬層17及一第二電極層16(稍後將描述)的區。一金屬層25(稍後將描述)及一金屬層26(稍後將描述)係配置在一低於金屬層17的層層級中。儘管圖3說明其中係總共十個有機發光元件10R(10G及10B)(2行x5列)之情況，但數目不受限於此。
其次，參考圖4至7，將描述配置在基底11上之有機發光元件10R、10G及10B的詳細組態。除了有機層15(稍後將描述)之組態部分地不同以外，有機發光元件10R、10G及10B具有彼此類似的組態。下文中，為了共同部分的描述，有機發光元件10R將用作一代表範例。
圖4及5說明圖3中顯示的有機發光元件10R(或10G或10B)及像素驅動電路150之一主要部分的斷面組態。為了更詳述，圖4係沿圖3中顯示之線IV-IV的斷面圖，且圖5係沿圖3中顯示之線V-V的斷面圖。圖6說明一包括圖3顯示的有機發光元件10R(或10G或10B)中之一第一電極層13(稍後將描述)之層層級的平面組態。
在有機發光元件10R(或10G或10B)中，部分發光區101至104配置在基底11上。部分發光區101至104係其中光發射產生之部分。在部分發光區101至104之各者中，一絕緣層12、成為一陽極電極的第一電極層13、包括稍後將描述之一發光層15C的有機層15及成為一陰極電極的第二電極層16將會依此次序自基底11側堆疊。在其間，第一電極層13及有機層15係分開地提供用於部分發光區101至104的各者，且第二電極層16係提供共同用於部分發光區101至104。在部分發光區101至104上，一保護膜18及一密封基板19係依序配置。在部分發光區101至104中，第一電極層13作用為一反射層，且第二電極層16作用為一半透射反射層。使用第一電極層13及第二電極層16，在發光層15C中產生的光係多重反射。
即，部分發光區101至104具有一共振器結構，其中一在第一電極層13之發光層15C側上的末端面係視為一第一末端面P1，一在第二電極層16之發光層15C側上的末端面係視為一第二末端面P2，且一有機層15係視為一共振器，且因此於發光層15C中產生之光係共振且自第二末端面P2側取出。以此一共振器結構，發光層15C中產生之光係多重反射，且產生如一種窄頻濾波器的動作。因而，可能減少待取出之光的光譜之一半寬度且改進色彩純度。自密封基板19側進入的自然光係亦用多重反射變小。藉由額外地使用一延遲板或一偏光板(未在圖中顯示)，部分發光區101至104中之自然光的反射比可極度地減少。
較佳係絕緣層12之一表面具有一明顯地高平面性。絕緣層12具有一精細連接孔124，其係在對應於部分發光區101至104之各者的一區之一部分中(參考圖4及6)。此外，絕緣層12係在對應於區AR1之一位置中具有一連接孔125，及在對應於區AR2的一位置中具有一連接孔126(參考圖4及5)。因為精細連接孔124及類似者係形成在絕緣層12中，較佳係絕緣層12由具有高圖案精度之材料製成。明確言之，例如聚醯亞胺之有機材料係適合。
第一電極層13亦作用為一反射層。為了增加光發射效率，較佳係第一電極層13由具有儘可能高之反射比的材料製成。第一電極13具有(例如)100奈米或更多及1000奈米或更少的厚度，且係由如銀(Ag)、鋁(Al)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鉬(Mo)、銅(Cu)、鉭(Ta)、鎢(W)、鉑(Pt)、釹(Nd)及金(Au)之金屬元素的單物質或其合金製成。第一電極層13覆蓋對應於絕緣層12中的部分發光區101至104之一區，並且填充連接孔124。此導致第一電極層13係導電至驅動電晶體DR1至DR4(驅動電晶體DR1至DR4中之金屬層216S1至216S4)，其中連接孔124在中間。
在介於第一電極層13之各者間的一間隙中，配置一(例如)由如聚醯亞胺之有機材料製成的開口定義絕緣層24。開口定義絕緣層24填充該間隙，且覆蓋第一電極層13之周邊的一末端面及一頂部表面。開口定義絕緣層24維持介於第一電極層13與第二電極層16之間的絕緣性質，及適當地使部分發光區101至104中之各發光區成為一所需形狀。開口定義絕緣層24包括分別對應於部分發光區101至104之四個開口24K。即，光係自開口24K發射。
有機層15覆蓋與第一電極層13之頂部表面中的開口24K分開之一區而無一間隙。如圖7顯示，(例如)有機層15具有一其中一電洞注入層15A、一電洞運輸層15B、一發光層15C及一電子運輸層15D係自第一電極層13側依此次序堆疊之組態。然而，在其間視需要可提供除了發光層15C以外的層。圖7係圖4及5中顯示之有機層15的一部分之放大斷面圖。
電洞注入層15A增加電洞注入效率，及用作一防止洩漏之緩衝層。電洞運輸層15B增加至發光層15C之電洞運輸效率。在發光層15C中，一電洞及一電子之復合藉由施加電場發生，且因而產生光。電子運輸層15D增加至發光層15C的電子運輸效率。在電子運輸層15D與第二電極層16之間，可提供一LiF、Li2 O或類似者之電子注入層(未在圖中顯示)。
有機層15之組態取決於一來自有機發光元件10R、10G或10B之各者的發射光之色彩。有機發光元件10R中之電洞注入層15A具有(例如)5奈米或更多及300奈米或更少的厚度，且係由4,4',4"-三(3甲基苯基苯胺)三苯胺(m-MTDATA)或4,4',4"-三(2萘基苯胺)三苯胺(2-TNATA)製成。有機發光元件10R中之電洞運輸層15B具有(例如)5奈米或更多及300奈米或更少的厚度，且係由雙[(N-萘基)-N-苯基]聯苯胺(α-NPD)製成。有機發光元件10R中之發光層15C具有(例如)10奈米或更多及100奈米或更少的厚度，且係藉由將體積百分比40之2,6-雙[4-[N-(4甲氧苯基)-N-苯基]苯乙烯胺]萘-1,5-二碳化腈(BSN-BCN)混合至8-羥喹啉鋁錯合物(Alq3 )中來組態。有機發光元件10R中之電子運輸層15D具有(例如)5奈米或更多及300奈米或更少的厚度，且係由Alq3 製成。
有機發光元件10G中之電洞注入層15A具有(例如)5奈米或更多及300奈米或更少的厚度，且係由m-MTDATA或2-TNATA製成。有機發光元件10G中之電洞運輸層15B具有(例如)5奈米或更多及300奈米或更少的厚度，且係由α-NPD製成。有機發光元件10G中之發光層15C具有(例如)10奈米或更多及100奈米或更少的厚度，且係由將體積百分比3之香豆素6混合至Alq3 中而組態。有機發光元件10G中之電子運輸層15D具有(例如)5奈米或更多及300奈米或更少的厚度，且係由Alq3 製成。
有機發光元件10B中之電洞注入層15A具有(例如)5奈米或更多及300奈米或更少的厚度，且係由m-MTDATA或2-TNATA製成。有機發光元件10B中之電洞運輸層15B具有(例如)5奈米或更多及300奈米或更少的厚度，且係由α-NPD製成。有機發光元件10B中之發光層15C具有(例如)10奈米或更多及100奈米或更少的厚度，且係由螺[環]6Φ製成。有機發光元件10B中之電子運輸層15D具有(例如)5奈米或更多及300奈米或更少的厚度，且係由Alq3 製成。
第二電極層16具有(例如)5奈米或更多及50奈米或更少的厚度，且係由如鋁(Al)、鎂(Mg)、鈣(Ca)或鈉(Na)之金屬元素的單物質或其合金製成。尤其係，鎂及銀的合金(MgAg合金)，或鋁(Al)及鋰(Li)的合金(AlLi合金)係較佳。第二電極層16係(例如)提供共同用於所有有機發光元件10R、10G及10B，且面對有機發光元件10R、10G及10B之各者中的第一電極層13。此外，第二電極層16不僅覆蓋有機層15，而亦覆蓋開口定義絕緣層24。
金屬層17圍繞部分發光區101至104，及作用為一補償成為一主要電極之第二電極層16中的電壓降之輔助電極層。金屬層17係(例如)較佳由具有高導電率及係與第一電極層13相同之類型的金屬材料製成。針對開口比的改進，金屬層17較佳係具有儘可能小的一寬度(佔用區域儘可能小)。此外，金屬層17覆蓋在區AR1中之連接孔125及區AR2中的連接孔126的至少一內壁。在區AR1及AR2中，金屬層17係用第二電極層16覆蓋。因此，第二電極層16係電連接至金屬層17。
在其中無金屬層17之情況中，由於根據自一電源(未在圖中顯示)至有機發光元件10R、10G及10B之各距離的電壓降，連接至共同電源供應線GND(參考圖2)的第二電極層16之電位在有機發光元件10R、10G與10B之間沒有變得一致，且此可能造成一明顯變動。第二電極層16之電位的此一變動並非較佳，因為此可能為顯示區110中亮度非均勻性的原因。即使在其中顯示裝置具有大螢幕之情況中，金屬層17作用以使自電源至第二電極層16之電壓降減至最少，且抑制此亮度非均勻性之產生。
如圖4及5中顯示，有機發光元件10R(或10G或10B)進一步包括覆蓋第二電極層16之氮化矽(SiNx)或類似者的保護膜18，及在保護膜18上配置之密封基板19。密封基板19協同保護膜18、一黏著層(未在圖中顯示)及類似者密封部分發光區101至104，且密封基板19係由例如透射在部分發光區101至104中產生之光的透明玻璃之材料製成。
其次，參考圖4、5及8，將描述基底11之詳細組態。在基底11中，一包括像素驅動電路150的像素驅動電路形成層112係配置在玻璃、矽(Si)、晶圓、樹脂或類似者之基板111上。圖8係說明配置在像素驅動電路形成層112中之像素驅動電路150的平面組態之示意圖，及對應於圖6中顯示之有機發光元件10R(或10G或10B)的平面組態圖。沿圖8中顯示之線IV-IV的斷面對應於圖4。沿圖8中顯示之線V-V的斷面對應於圖5。
其次，將描述像素驅動電路150的詳細組態。在像素驅動電路形成層112中，係配置彼此平行延伸的掃描線130A及電源供應線140A，及在一正交於掃描線130A及電源供應線140A之方向中延伸的信號線120A。此外，在像素驅動電路形成層112中，寫入電晶體WR1至WR4及驅動電晶體DR1至DR4係沿信號線120A的延伸方向彼此平行地配置。在寫入電晶體WR1至WR4及驅動電晶體DR1至DR4之各者中的汲極電極及源極電極係沿信號線120A之延伸方向對準。
在基板111的表面上，用作驅動電晶體DR1至DR4中之閘極電極的金屬層211G1至211G4，用作寫入電晶體WR1至WR4中的閘極電極之金屬層221G1至221G4(圖8)，及信號線120A(圖8)係配置成為一第一層層級中之金屬層。金屬層211G1至211G4及221G1至221G4，及信號線120A係用氮化矽、氧化矽或類似者之閘極絕緣膜212覆蓋。金屬層221G1至221G4係彼此連接，及構成一整合式金屬膜。
在驅動電晶體DR1至DR4中，例如非晶矽之一半導體薄膜的通道層213係配置在對應於金屬層211G1至211G4之各者的一區中。在通道層213上，一具有絕緣性質之通道保護膜214係配置以致佔用一係通道層213的中間區之通道區。在通道保護膜214之兩側上，係配置例如n型非晶矽之n型半導體的n型半導體層215D1至215D4及n型半導體層215S1至215S4。此等n型半導體層215D1至215D4及n型半導體層215S1至215S4係藉由通道保護膜214彼此分開，且n型半導體層215D1至215D4及n型半導體層215S1至215S4之末端面係用其間之通道區彼此隔開。此外，係汲極電極之金屬層216D1至216D4及係源極電極之金屬層216S1至216S4係配置成為第二層層級中之金屬層，及分別覆蓋n型半導體層215D1至215D4及n型半導體層215S1至215S4。金屬層216D1至216D4具有彼此相等之電位，且金屬層216S1至216S4具有彼此相等之電位。
同樣地，在寫入電晶體WR1至WR4中，一例如非晶矽及精細晶矽之半導體薄膜的通道層(未在圖中顯示)係配置在對應於閘極絕緣膜212上的金屬層221G1至221G4之各者的一區中。在通道層上，係配置一具有絕緣性質之通道保護膜(未在圖中顯示)，及佔用一係通道層之中間區的通道區。在通道保護膜之兩側上，係配置例如n型非晶矽之n型半導體的一對n型半導體層(未在圖中顯示)。該對n型半導體層係用通道保護膜彼此分開，且該對n型半導體層之末端面係用其間之通道區彼此隔開。此外，係汲極電極之金屬層226D1至226D4及係源極電極的金屬層226S1至226S4係提供作為第二層層級中的金屬層，及覆蓋該對n型半導體層。金屬層226D1至226D4具有彼此相等之電位，且金屬層226S1至226S4具有彼此相等的電位。
成為第二層層級中之金屬層的金屬層216D1至216D4及226D1至226D4，及金屬層216S1至216S4及226S1至226S4具有其中(例如)一鈦(Ti)層、一鋁(Al)層及一鈦層係依此次序堆疊之組態。除了此等金屬層以外，金屬層25及26、掃描線130A及電源供應線140A(圖8)係提供作為第二層層級中的金屬層。金屬層25係環型，且金屬層26係該平面組態中之島型。金屬層25及26兩者係與第二層層級中的其他金屬層電絕緣。總之，第二層層級中之金屬層係用氮化矽或類似者之一鈍化膜217覆蓋。本文中，雖然描述具有一倒轉交錯結構(所謂底部閘極類型)之驅動電晶體DR1至DR4及寫入電晶體WR1至WR4，但此等可具有一交錯結構(所謂頂部閘極類型)。若係待配置在除了掃描線130A及電源供應線140A之相交以外的一區中，則信號線120A可配置在第二層層級中。
彼此緊鄰之寫入電晶體WR1至WR4的任何對中及彼此緊鄰之驅動電晶體DR1至DR4之任何對中的汲極電極或源極電極係彼此緊鄰。尤其係，本文中，相對於正交於汲極電極及源極電極之對準方向的相同軸(即信號線120A的延伸方向)，彼此緊鄰之該對電晶體中之汲極電極係線對稱地配置，且彼此緊鄰之該對電晶體中的源極電極係線對稱地配置。例如，寫入電晶體WR1中的金屬層226D1與金屬層226S1，及寫入電晶體WR2中的金屬層226D2與金屬層226S2係沿掃描線130A相對於一軸CX1對稱地配置。寫入電晶體WR2中的金屬層226D2與金屬層226S2，及寫入電晶體WR3中的金屬層226D3與金屬層226S3係沿掃描線130A相對於一軸CX2對稱地配置。此外，寫入電晶體WR3中的金屬層226D3與金屬層226S3，且寫入電晶體WR4中的金屬層226D4與金屬層226S4係沿掃描線130A相對於一軸CX3對稱地配置。對於此一組態，在寫入電晶體WR1至WR4之各者中，藉由在金屬層226D1至226D4與金屬層226S1至226S4之間的一混合異物或類似者造成的短路之可能性係減少。同樣地，在寫入電晶體WR1至WR4間，藉由一混合異物或類似者造成的短路之可能性係減少。尤其係，在彼此最靠近地配置之寫入電晶體WR1及寫入電晶體WR2中，金屬層226D1與金屬層226S1之間的距離以及金屬層226D2與金屬層226S2之間的距離，係設定大於金屬層226S1與金屬層226S2之間的距離。同樣地，在彼此最靠近地配置之寫入電晶體WR3及寫入電晶體WR4中，金屬層226D3與金屬層226S3之間的距離以及金屬層226D4與金屬層226S4之間的距離，係設定大於金屬層226S3與金屬層226S4之間的距離。對於此一配置，可能減少藉由寫入電晶體WR1至WR4佔用的區域，同時抑制藉由一混合異物或類似者造成之短路的產生。驅動電晶體DR1至DR4間之位置關係相同於以上所述寫入電晶體WR1至WR4間之關係。以此一組態獲得之操作效應(藉由一混合異物或類似者造成之短路的可能性係減少)亦係與寫入電晶體WR1至WR4之情況中的效應相同。
該顯示裝置係(例如)如以下所述製成。下文中，一種根據具體實施例製造顯示裝置的方法將參考圖4、5、8、9A、9B、10A、10B、11A及11B描述。一種製造有機發光元件10R、10G及10B之方法亦將在下文中描述。圖9A、9B、10A、10B、11A及11B說明依處理次序製造顯示裝置的方法，及對應於圖4及5之斷面圖。
在以上所述材料的基板111上，形成包括像素驅動電路150的像素驅動電路形成層112。明確言之，一金屬膜係藉由(例如)濺鍍形成在基板上111上。接著，金屬膜係(例如)藉由微影蝕刻方法、乾式蝕刻或濕式蝕刻圖案化。因而，如圖8、9A及9B顯示，成為第一層層級中之金屬層的金屬層211G1至211G4及221G1至221G4，及信號線120A(參考圖8)係形成在基板111上。其次，整個表面係用閘極絕緣膜212覆蓋。在閘極絕緣膜212上，以預定形狀依如下次序形成：成為第二層層級中之金屬層的通道層、通道保護膜、n型半導體層及金屬層216D1至216D4與226D1至226D4，及金屬層216S1至216S4與226S1至226S4。因而，係獲得驅動電晶體DR1至DR4與寫入電晶體WR1至WR4。
在其中形成精細晶矽之通道層的情況中，較佳係沈積非晶矽之一半導體薄膜，且接著雷射光係照射至該半導體薄膜，以致非晶矽係結晶化成為具有奈米量級大小之晶粒。在該情況下，較佳係雷射光在沿正交於驅動電晶體DR1至DR4及寫入電晶體WR1至WR4之配置方向的方向(即掃描線130A的延伸方向)掃描時照射。此係因為以此一操作，驅動電晶體DR1至DR4間及寫入電晶體WR1至WR4間之結晶化程度的非均勻性幾乎不發生，且此導致顯示特性之退化幾乎不發生。另一方面，當雷射光沿驅動電晶體DR1至DR4及寫入電晶體WR1至WR4之配置方向(即信號線120A的延伸方向)掃描時，不便利發生如下。明確言之，在所獲得精細晶矽中之結晶化程度的非均勻性可能發生在其中雷射光自汲極電極(金屬層216D1至216D4及226D1至226D4)側掃描之情況，及其中雷射光自源極電極(金屬層216S1至216S4及226S1至226S4)側掃描的情況之間。因此，如以上描述，較佳係雷射光之掃描方向係設定成為正交於汲極電極及源極電極之配置方向的方向。
使用金屬層216D1至216D4及226D1至226D4與金屬層216S1至216S4及226S1至226S4的形成，形成金屬層25及26、掃描線130A及電源供應線140A。即，金屬層25及26、掃描線130A及電源供應線140A亦係第二層層級中的金屬層。此時，金屬層221G1至221G4及掃描線130A係連接，金屬層226D1至226D4及信號線120A係連接，且金屬層226S1至226S4及金屬層211G1至221G4係連接。接著，藉由用鈍化膜217覆蓋整體，完成像素驅動電路150。
如圖10A及10B中顯示，在形成像素驅動電路150後，形成絕緣層12。明確言之，為了平坦化絕緣層12之表面，含有(例如)聚醯亞胺作為主要成分之光敏樹脂係在整個表面上施加，且執行曝光及顯影。此時，到達金屬層216S1至216S4的頂部表面之連接孔124，到達金屬層25的頂部表面之連接孔125，且在某些位置中形成到達金屬層26的頂部表面之連接孔126。接著，視需要要燃燒絕緣層12。
在形成連接孔124與126及絕緣層12中之連接孔125(如圖10A及10B中顯示)後，形成以上所述材料之第一電極層13及金屬層17。明確言之，由第一電極層13及金屬層17的構成材料製成之金屬膜係(例如)藉由濺鍍而沈積在整個表面上。之後，藉由使用一預定遮罩形成一選擇性地覆蓋金屬膜之光阻圖案(未在圖中顯示)。藉由使用光阻圖案作為遮罩來蝕刻金屬膜中的之曝露區，且因而獲得第一電極層13及金屬層17。此時，第一電極層13填充連接孔124，及選擇性地覆蓋對應於絕緣層12之表面中的部分發光區101至104之該區。此時，因為絕緣層12的表面被平坦化，故第一電極層13的頂部表面亦具有較優異之平面性。
金屬層17覆蓋連接孔126及連接孔125的至少內壁。需要金屬層17係與第一電極層13同時形成，及由與第一電極層13相同的材料製成。
其次，如圖11A及11B顯示，形成開口定義絕緣層24。開口定義絕緣層24填充在第一電極層13與金屬層17之間，及覆蓋第一電極層13周邊之末端面及頂部表面。由以上所述預定材料製成及具有一預定厚度的電洞注入層15A、電洞運輸層15B、發光層15C及電子運輸層15D係(例如)係藉由蒸鍍方法依此次序堆疊，且覆蓋第一電極層13中未用開口定義絕緣層24覆蓋的一區。因而，形成有機層15。此外，形成第二電極層16，其面對第一電極層13且其間具有有機層15及覆蓋金屬層17的整個表面。因而，完成部分發光區101至104完成。在依此方法形成之部分發光區101至104中，因為絕緣層12之表面具有明顯的高平面性，在第一電極層13之發光層15C側上的末端面P1，及第二電極層16之發光層15C側上的末端面P2被平坦化，且有機層15之厚度中的變動變得明顯較小。
此後，形成覆蓋部分發光區101至104之以上所述材料的保護膜18。最後，黏著層係在保護膜18上形成，且保護膜18及密封基板19係用其間之黏著層黏著。因而，完成該顯示裝置。
在依此方法獲得的顯示裝置中，掃描信號係透過寫入電晶體WR1至WR4中之閘極電極(金屬層221G1至221G4)自掃描線驅動電路130供應至各像素，且來自信號線驅動電路120的影像信號係透過寫入電晶體WR1至WR4留存在保持電容Cs1至Cs4中。同時，電源供應線驅動電路140藉由掃描線驅動電路130與逐線掃描同步將高於第二電位之第一電位供應至各電源供應線140A。因而，係選擇驅動電晶體DR1至DR4的導電狀態。一驅動電流Id係注入至有機發光元件10R、10G及10B的各者，且光發射係藉由一電洞及一電子的復合產生。此光係於第一電極層13與第二電極層16之間多重反射，且透射第二電極層16、保護膜18及密封基板19。接著，光被取出。
如以上描述，在具體實施例中，部分發光區101至104係提供用於有機發光元件10R、10G及10B的各者，且寫入電晶體WR1至WR4及驅動電晶體DR1至DR4係提供對應於部分發光區101至104的各者。因此，即使在其中一缺陷在部分發光區101至104的一部分中發生之情況中，部分發光區101至104整體係藉由調整及利用除了有缺陷者以外之正常部分發光區101至104而防止一暗點。
此外，寫入電晶體WR1至WR4中之金屬層226D1至226D4及金屬層226S1至226S4具有彼此相等之電位，且金屬層226S1與金屬層226S2之間的距離，係設定小於金屬層226S1與金屬層226D1之間的距離並且小於屬層226S2與金屬層226D2之間的距離。或者，金屬層226S3與金屬層226S4之間的距離係設定小於金屬層226S3與金屬層226D3之間距離與金屬層226S4與金屬層226D4之間的距離。因此，半暗點缺陷之發生被抑制。尤其係，在寫入電晶體WR1至WR4中彼此緊鄰的該對寫入電晶體中，相對於正交於信號線120A之延伸方向的相同軸，金屬層226D1至226D4及金屬層226S1至226S4係對稱地配置。因而，係達到高位準的整合。
同樣地，驅動電晶體DR1至DR4中之金屬層216D1至216D4及金屬層216S1至216S4具有彼此相等之電位，且金屬層216S1與金屬層216S2之間的距離，係設定小於金屬層216S1與金屬層216D1之間的距離並且小於金屬層216S2與金屬層216D2之間的距離。或者，金屬層216S3與金屬層216S4之間的距離係設定小於金屬層216S3與金屬層216D3之間的距離並且小於金屬層216S4與金屬層216D4之間的距離。因此，一亮點缺陷之發生被抑制。尤其係，在驅動電晶體DR1至DR4中彼此緊鄰的該對驅動電晶體中，相對於正交於信號線120A之延伸方向的相同軸，金屬層216D1至216D4及金屬層216S1至216S4係對稱地配置。因而，係達到高位準的整合。
此外，所有金屬層226D1至226D4，金屬層226S1至226S4，金屬層216D1至216D4，及金屬層216S1至216S4係配置在相同層層級中。因此，係實現較易製造及更緊密組態。
上文中，雖然本發明係用具體實施例描述，但其不受限於該具體實施例且可進行各種修改。例如，在具體實施例中，雖然例如光敏樹脂之有機材料係舉例成為用於絕緣層12之材料，且描述使用該材料的製造方法，但其不受限於該方法。例如，絕緣層12可用例如氧化矽(SiO2 )及氮化矽(Si3 N4 )之無機材料組態。在該情況下，(例如)在一絕緣膜係藉由(例如)蒸鍍方法或類似者形成在基底11上後，用預定遮罩藉由如氖氣蝕刻之乾式蝕刻及離子束蝕刻形成連接孔124。
在具體實施例中，第一電極層13、有機層15及第二電極層16係以此次序堆疊在基底11上，且光係自第二電極層16側取出。然而，亦可能第二電極層16、有機層15及第一電極層13係以此次序自基底11側堆疊，且光係自基底11側取出。
在具體實施例中，(例如)雖然係描述其中第一電極層13係用作一陽極電極，且第二電極層16係用作一陰極電極之情況，亦可能第一電極層13係用作一陰極電極，而第二電極層16係用作一陽極電極。即使在此情況下，亦可能第二電極層16、有機層15及第一電極層13係以此次序自基底11上之基底11側堆疊，且光係自基底11側取出。
在具體實施例中，雖然有機發光元件10R、10G及10B之層組態係明確地描述如上，但不需要始終包括所有層，且可進一步包括其他層。例如，在第一電極層13與有機層15之間，可提供氧化鉻(III)(Cr2 O3 )、ITO(氧化銦錫：銦(In)及錫(Sn)之氧化物混合膜)或類似者之一電洞注入薄膜層。
在具體實施例中，雖然描述一主動矩陣顯示裝置的情況，但本發明亦可應用於一被動矩陣顯示裝置。用於驅動主動矩陣之像素驅動電路的組態不受限於在具體實施例中所描述的組態，且可視需要新增一電容器及一電晶體。在該情況下，根據像素驅動電路中的改變，除了以上所述信號線驅動電路120、掃描線驅動電路130及電源供應線驅動電路140以外，可新增一必要驅動電路。
此外，在具體實施例中，雖然描述其中寫入電晶體及驅動電晶體兩者係沿一方向對準之情況，但僅寫入電晶體及驅動電晶體之一類型可沿本發明中的一方向對稱地配置。然而，在有機發光元件之情況下，係需要供應具有預定量值或更多的電流至部分發光區之各者以獲得高光發射效率。因此，為了減少電阻，由驅動電晶體中之汲極電極及源極電極佔用的區域係需要維持某些程度。此外，為了延伸藉由發光區之各者佔用的區域及改進開口比，不可避免地藉由驅動電晶體中的汲極電極及源極電極佔用之區域係進一步延伸。另一方面，在寫入電晶體中，如在驅動電晶體中之大電流係不需要。即使藉由汲極電極及源極電極佔用之區域減少，光發射效率及開口比中之改進幾乎不受干擾。由於此一原因，較佳係減少藉由寫入電晶體佔用的區域以改進光發射效率及開口比。然而，減少藉由寫入電晶體佔用的區域可導致增加藉由一混合異物或類似者所致之在電極間產生短路之危險。因此，在有機發光元件之情況下，需要至少驅動電晶體係沿一方向對準，且驅動電晶體中彼此緊鄰之汲極電極及源極電極係沿該方向彼此對稱地配置。
此外，在具體實施例中，雖然有機發光元件係舉例說明及描述為顯示元件，但本發明不受限於此。例如，本發明亦可應用於例如液晶顯示元件的其他顯示元件。
本申請案包含與於2008年4月30日向日本專利局申請的日本優先權專利申請案JP 2008-118891中揭示者相關之標的，其全部內容藉由引用方式併入本文。
熟習此項技術者應瞭解，可取決於設計需求及其他因素進行各種修改、組合、子組合與變更，只要其係在隨附申請專利範圍或其等效內容之範疇內。
10B．．．有機發光元件
10G．．．有機發光元件
10R．．．有機發光元件
11．．．基底
12．．．絕緣層
13．．．第一電極層
15．．．有機層
15A．．．電洞注入層
15B．．．電洞運輸層
15C．．．發光層
15D．．．電子運輸層
16．．．第二電極層
17．．．金屬層
18．．．保護膜
19．．．密封基板
24．．．開口定義絕緣層
24K．．．開口
25．．．金屬層
26．．．金屬層
101．．．部分發光區
102．．．部分發光區
103．．．部分發光區
104．．．部分發光區
110．．．顯示區
111．．．基板
112．．．像素驅動電路形成層
120．．．信號線驅動電路
120A1-120Am．．．信號線
124．．．精細連接孔
125．．．連接孔
126．．．連接孔
130．．．掃描線驅動電路
130A(130A1-130An)．．．掃描線
140．．．電源供應線驅動電路
140A(140A1-140An)．．．電源供應線
150．．．像素驅動電路
211G1-211G4．．．閘極電極/金屬層
212．．．閘極絕緣膜
213．．．通道層
214．．．通道保護膜
215D1-215D4．．．n型半導體層
215S1-215S4．．．n型半導體層
216D1-216D4．．．汲極電極/金屬層
216S1-216S4．．．源極電極/金屬層
217．．．鈍化膜
221G1-221G4．．．閘極電極/金屬層
226D1-226D4．．．汲極電極/金屬層
226S1-226S4．．．源極電極/金屬層
AR1．．．環形區
AR2．．．島型區
Cs1-Cs4．．．電容器/保持電容
DR1-DR4．．．驅動電晶體
GND．．．共同電源供應線
P1．．．第一末端面
P2．．．第二末端面
WR1-WR4．．．寫入電晶體
圖1係說明一根據本發明之第一具體實施例的顯示裝置之整個組態的示意圖；
圖2係一說明圖1中顯示的像素驅動電路之範例的視圖；
圖3係一說明圖1中顯示的顯示區之組態的平面圖；
圖4係一說明圖1中顯示的顯示區之主要部分之組態的斷面圖；
圖5係一說明圖1中顯示的顯示區之主要部分之組態的另一斷面圖；
圖6係一說明圖3中顯示的有機發光元件之組態的放大平面圖；
圖7係一說明圖4及5中顯示的有機層的放大斷面圖；
圖8係一說明圖4及5顯示的像素驅動電路形成層之組態的平面圖；
圖9A及9B係說明圖1所示的顯示裝置之製造方法中的一步驟之斷面圖；
圖10A及10B係說明圖9A及9B其後之一步驟的斷面圖；及
圖11A及11B係說明圖10A及10B其後之一步驟的斷面圖。
120A1-120Am．．．信號線
124．．．精細連接孔
130A(130A1-130An)．．．掃描線
140A(140A1-140An)．．．電源供應線
211G1-211G4．．．金屬層
216D1-216D4．．．汲極電極/金屬層
216S1-216S4．．．源極電極/金屬層
221G1-221G4．．．閘極電極/金屬層
226D1-226D4．．．汲極電極/金屬層
226S1-226S4．．．源極電極/金屬層
Cs1-Cs4．．．電容器/保持電容
DR1-DR4．．．驅動電晶體
WR1-WR4．．．寫入電晶體

Claims (5)

  1. 一種顯示裝置，其包含：一顯示元件，其包括複數個子元件，該複數個子元件連接至個別保持電容；複數個寫入電晶體，其分别對應於該複數個子元件，該複數個寫入電晶體將一影像信號寫入至該等保持電容；及複數個驅動電晶體，其基於透過該複數個寫入電晶體寫入的該影像信號驅動個別子元件，其中，該等寫入電晶體及該等驅動電晶體之至少一者沿一源極-汲極對準方向對準，且相對於沿著一掃瞄線延伸的一軸，線對稱地配置在一對彼此緊鄰之驅動電晶體及一對彼此緊鄰之寫入電晶體中至少一者的個別汲極電極及源極電極。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中彼此緊鄰之一對電晶體中的汲極電極具有一共同電位，且彼此緊鄰之一對電晶體中的源極電極具有一共同電位。
  3. 如請求項1之顯示裝置，其中該等寫入電晶體及該等驅動電晶體之至少一者之源極電極及汲極電極配置在一相同層層級中。
  4. 如請求項1之顯示裝置，其中該等寫入電晶體中之閘極電極係彼此電連接。
  5. 如請求項1之顯示裝置，其中對於該對彼此緊鄰之寫入電晶體及該對彼此緊鄰之驅動電晶體之至少一者，該對電晶體中相同類型的電極相較於不同類型的電極為較接近的。
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