TWI235985B - Display device - Google Patents

Description

1235985 五、發明說明（1) [發明所屬技術領域] 曰本發明係關於一種顯示裝置，例如具有複數如有機電 场發光元件之電流驅動型之自發光元件，控制對該等自發 光元件之電流而進行顯示。 [先前技術] 將自％光元件之電場發光（Eiectr〇iuminescence:以 下稱為EL)兀件使用於各像素當作發光元件之EIJM示裝置 係自發^型’同時有消耗電力較小等之優點，而被視為代 替液晶頒tf裝置（LCD)或CRT等顯示裝置之顯示裝置而受 到矚目，並進行研究。 其中尤其是在各像素裝設有個別地控制EL元件之薄膜 電晶體（TFT)等之開關元件’以就各像素控制以元件之 主動矩陣型（aCtive matrix type)EL顯示裝置，頗被期待 為高精細之顯示裝置。 第4圖表示m列晴之主動矩陣型EL顯示裝置中的各像 素之包路構成。EL顯示裝置中，基板上方有複數條閘極線 GL朝向列方向延伸，而有複數條資料線儿及驅動電源線vl 朝向行方向延伸。且各像素具備有機EL元件5〇、開關用 (switching)TFT(第 1TFT) 10、EL元件驅動用 TFT(第 2TFT) 21及保持容量cs。 第1 T F T1 0連接在閘極線g L和資料線d L，由閘極接受閘 極Λ唬（逛擇訊號）而導通。此時供給到資料線D L之資料 訊號保，在連接於第1TFT和第2TFT之間的保持容量Cs。經 由上述第1 T F T 1 〇供給對應於資料訊號的電壓於第2 T F T 2 1之

314677.ptd 第5頁 1235985 五、發明說明（2) 問極’該第2TFT2 1則將對應於該電壓值之電流從電源線vl (、、、6到有機E L元件5 0。有機E L元件5 0則從陽極植入的電洞 和從陰極植入的電子在發光層内再結合而激起發光分子， 當該發光分子從激起狀態恢復至基底狀態時會發光。有機 EL元件5 0之發光亮度與供給到有機EL元件5 0之電流大致成 比例，如上述就每各像素對應資料訊號而控制流過有機EL 元件5 0之電流的方式，藉由對應該資料訊號之亮度使有機 EL元件發光，而以全體顯示裝置進行所要的影像顯示。 發_明租決問題_ 此處，有機E L元件5 0係 2TFT從電源線VL將充分的電 且，電源線VL連接有多數有 電流到這些EL元件，電源線 力。另一方面，電源線νι^σ 亦即’第2TFT之汲極區域和 不同之位置，且利用形成在 與電源線作連接。 電流驅動型元件，必須經由第 流供給到有機EL元件5 0。並 機EL元件50，為了供給充分的 VL必須有充分之電流供給能 第2TFT21係利用接觸體連接。 電源線VL係配設於厚度方向在 厚度方向之接觸體對汲極區域 孔中准：Z接，體係導電材料沿著接觸孔内面積層在接觸 上！因原線VL經由接觸體的電流路徑，該距離變 接觸f側面^户^體之直徑係比一般電源線几之寬度小， 接觸組惻面會殘留有電源 因而，形成接觸體IK :但該部分之面積非常小。 電源線U之寬产：；定成電源線V L電阻變大之問題。 通仁為了谋求像素之精細化及開口率（effective

314677.ptd 1235985 五、發明說明（3) aperture，有 細微之需求。 本發明係 種電源線VL之 置。 [發明内容] 本發明係 發光元件，控 其特徵在對應 應之自發光元 晶體之一端和 效開 孔面積）之上升，而有電源 線VL儘i 姜廉於上述問題而研發者，其目的A 官龟 叼在於提 見度較窄且可防止電阻大幅上升之顯示 t要 供一 裝 觸體進 之連接 方式， 如 的部分 持在較 分供給 發光部 且 而將對 線配設 如 提1¾開 行兩者 用部分 使電源 此，不 ，而配 小，而 。因而 分之面 ’較佳 閘極供 在厚度 此，由 〇率 〇 一種顯示 制對讀等 於各自發 件之電流 電源線係 之電連接 而與電源 線之電流 將接觸體 設在偏離 可維持對 ，可將電 積比例的 方式為前 給控制電 方向以不 於將閘極 裝置，係 自發光元 光元而裝 的電流控 配設於厚 ，該接觸 線連接， 流通的部 配設在主 部分之部 各像素之 源線VL之 開口率上 述電流控 壓之閘極 同的平面方式重疊 用線之一部配設在 具有複數 件之電流 設以，控 制電晶體 度方向不 體係連接 藉由裝設 分之大小 要是供電 位。因而 有機EL元 寬度設定 升。 電流驅動3 而進行顯i 制從電源务 ’該電流击 同位置，衾 於從電源务 有前述接角】 不會減少。 源線之電g ’將電源_ 件5 0之電访 成較小，兩 制電晶體係薄膜| a 曰曰 用線之一部分和騎述 之位置。 電源線下方· 之自 者， 到對 制電 由接 突出 體之 流過 VL維 之充 可使 體， 電源 ，可

1235985 五、發明說明（4) 且，較佳方式為前述電流控制電晶體另一端係藉由接 觸體連接在對應之自發光元件，而前述閘極用線係配設和 前述電源線以平面方式重疊的位置，由此迂迴與前述自發 光元件連接用之接觸體。 且’較佳方式為具有沿者前述電源線之細長多晶石夕半 導體層，前述連接用部分係延伸到該多晶矽半導體層之汲 極區域上方’而在該處裝設前述接觸體。 如此，將電源線之一部分延伸到半導體層上方，而在 該處裝設有接觸體，因此半導體層可維持大致直行即可。 因而，與將半導體層延伸到電源線下方之情形相比，可縮 短半導體層之長度，且可減少半導體層之電阻，而使第 2TFT之動作更為確實者。 且’前述電流控制電晶體係具有沿者前述電源線之細 長多晶矽半導體層，將該多晶矽半導體層兩端部當作一對 汲極區域，而將該内側當作一對通道區域，將中央部當作 共通之源極區域，介著閘極絕緣膜將一對閘極配設在一對 通道區域上方，且較佳方式為藉由在厚度方向不同的位置 以平面方式配設在重疊位置之連接線，連接該等一對閘極 和前述電源線。 [實施方式] 以下根據圖面說明關於本發明之實施型態。第1圖係 表示本實施型態之像素之概略構造之俯視圖。該電路構造 和上述第4圖相同。 資料線DL及電源線VL以特定間隔配設在行（縱）方

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五、發明說明（5) 向，閘極線GL以特定間隔配設在列（橫）方向。該等以資 料線D L、間極線G L、電源線V L刀卩兩的像素區，裝設有第、 卜第2TFT10、21，電容CS、有機EL元件50。 資料線DL係由例如铭構成，該資料線係由接觸體1 2連 接有第1 TFT 1 0之汲極。此處’相當於資料線dl之像素區域 右上方的部分設有朝内側突出之突出部丨2a，在該突出部 12a形成有接觸體12。因而，資料線DL藉由接觸體ι2，該 電流流通部之大小不會變小。 Λ 弟1tfti〇具有由設在玻埚基板上方之多晶矽構 ，體層"，料導體層“之-端延伸到資料線 ： ir二:此處藉由朝厚度方向延伸之接觸體12連接在突 第1 TFT 1 0係以該接觸體1 2當作、、乃技广t 導體層1 4朝列方向延伸，而該上方乂二品域。並且，該半 有細閘極1 6。該閘極1 6係由例如；丨者閘極絕緣膜而配設 GL朝向下方（内側）突出形成。兮 心等形成之閘極線 下方之半導體層i 4當作通道區域導體層1 4係以閘極1 6 當作源極區域。 及極區域反側之端部 CS—方側之電極。該 層而與其相對之電容 、、泉SL之一部分。電容 電容CS之電極部分一 ~對接觸體1 8 a、1 8 b 半導體層1 4一直延伸而當作话 :ί Π' ^導體層1 4係由介著介屬 =構；’該容量電極形成當作f 、泉亦猎由例如Mo、Cr等而形成。 直朝下工：：構成之半導體層1 4係 直朝下方延伸，而介著藉由銘連接 1235985 " " "—__- 五、發明說明（6)

而連接在弟2TF T之間極2 0。問極2 〇係例如由μ 〇形成。此 處’第2TFT21具有半導體層22，該半導體層22兩端部當作 連接在電源線VL之汲極區域，中央部當作連接在有機EL元 件5 0之源極區域，而淡極區域和源極區域之間而在該上方 介著閘極絕緣膜而配設有閘極2 〇的部分係當作通道區域。 此處，構成第2TFT21之半導體層22形成沿著電源線VL 延伸之細長形狀。並且，部分電源線VL突出在該上下端之 對及極區域之厚度方向上方，而形成一對突出部2 4 a、 24b，此處分別形成有接觸體26a、26b，以進行電源線μ 和第2 T F T 2 1之一對汲極區域之連接。 ^第2圖係該部分之剖視圖。電源線VL之一部分朝内側 犬出而形成突出部24，該端部當作接觸體26，而連接於 導體層2 2之汲極區域。再且，玻璃基板丨上方 之絕緣層2，該上方設有半導體層22。並且，該轉 :2 2上方。又有閘極絕緣膜3，❿該上方設有、 閘極絕緣膜3及層間絕緣膜4形成有接= 積與電源線VL相同之铭而形成接觸體26。 在此處堆 » ^如此，=於突出部24形成有接觸孔26，因此+ 精由…26之作用，該電流流通部之大小二rf線VL 第5圖表示從電源線 接曰变小。 ^表示電源線VL之線寬和m果。该第5圖 型態）之情形，和J=VL之；；線移開接觸孔26(實施 (習知例）。由此孔源線VL之主道線之情形 了知根據本貫施型態可減少電源線几

314677.ptd 第10頁 1235985 五、發明說明（7) 中的電阻之效果。 再者，如第1圖所示，閘極電極2 0從一對接觸體1 8 a、 1 8 b先朝電源線V L下方延伸，繼續向該電源線V L下方位於 朝向圖式中的下方延伸之後，向内側（右方右）延伸至半 導體層2 2上方，而到延伸到圖式中的下方之通道區域上方 位置，然後再位於電源線VL厚度方向之下方，迴避源極區 域後，再到半導體層2 2上方位置。因而，閘極電極2 0不會 伸到半導體層22内側區域，即發光區域（陽極30)。因 此，由於閘極電極2 0不覆蓋發光區域，而可防止發光面積 降低。 再且，第2TFT21之源極區域配設有接觸體28，由此其 連接源極區域和有機E L元件5 0之陽極3 0。該陽極3 0係由 I TO、IZO等之透明電極構成。有機EL元件50係由包含形成 在陽極3 0上方之有機發光層之有機層，及形成在該上方之 陰極所構成。 第3圖表示接觸體2 8及該周邊部分之剖視圖。玻璃基 板1上方形成有S i 0戎S i N之絕緣膜2，該上方形成有構成第 2TFT21之半導體層22。而且，半導體層22係由閘極絕緣膜 3覆蓋。該剖面部分係參雜有雜質之源極區域，但圖式中 係除了配設於於通道區域上方之閘極電極2 0以外，也順便 表示位於電源線VL下方之閘極電極2 0 (實際上複蓋半導體 層2 2)。圖中，以虛線表示當作閘極電極2 0之功能的部 分。 源極區域朝向像素區内側延伸，該上方設有鋁製之第

314677.ptd 第11頁 1235985 五、發明說明（8) ^接=28a。該f !接觸體28a以覆蓋著挖空覆蓋問極絕緣 及閘極電極20之層間絕緣膜（例如，si 〇及Sin々择爲 形成之接觸孔之形態而形成。電源線VL亦 成在層間絕緣膜4上方。 第1接觸體28a上方及層間絕緣膜4上方形成 Ϊ，：3Γ平”膜5之第1接觸體28a上方=有二 g %極30之一部分即當作接觸體28b而延伸到此處。 I，陽極30之一部分介著接觸體28而以雙重接^形 ::直接連接在半導體層22之源極區域。如此，由於： 方艰H直接連接在接觸體28, γ使陽# _成大致長 也之形狀，而可使有機EL元件5G之面積形成極大者。 %極30上方設有由電洞輸送層、有機發 、層所構成之有機層32，而盆上方执二子輸 機U元件50。並且，不當：像有陰極34’形成有有 上大々加八々斤τ 作像素功此之陽極30的接觸體28 工方之部分，或第1平坦化膜^古+ &、 垣化膜6。 膜5上方之部分，配設有第2平 部八如此’ ίϋί態在主要提供電源線VL之電流流過的 而，·而配設在偏離此處。因 有機EL元件50之電流充2可將供給到各像素： Π之寬度，且可使發光部二：：：；可較為縮小電源 且，部分電源線U延伸到半導二=的開口率上：二： 觸體，因此半導體層22可=!:方：而在該處？； 半導體層22延伸到電源線VL下方之订狀悲。因❿導 承v L下方之情形相比，可縮短半導 1235985 五、發明說明（9) 體層2 2之長度，而可降低半導體層2 2之電阻，而可使第 2TFT21之動作成為確實者。再者，由於將部分閘極電極20 之線配設在電源線VL下方，因此可提升開口率。 名务明之功效 如以上所g兄明，本發明在主要有電源線之電流流過的 部分，不配設接觸體，而將接觸體配設在偏離此處之部 位。因而，可將電源線VL之電阻維持在較小，且可將供應 到各像素之有機EL元件5 0的電流充分維持。因而，可將電 源線VL之寬度設定在較小，以提高發光部分之面積比例的 開口率。 而且，藉由將部分閘極用線配設在電源線下方之方 式，可提升開口率。 再且，將部分電源線延伸到半導體層上方，而在該處 設接觸體，半導體層可大致維持直行即可。因而，與將半 導體層延伸到電源線下方之情形比較，可縮端半導體層之 長度，且可減少半導體層之電阻，而使第2TFT之動作成為 確實者。

314677.ptd 第13頁 1235985 圖式簡單說明 [圖面簡單說明] 第1圖係表示實施型態之構成之俯視圖。 第2圖係表示實施型態之接觸體2 6周邊構成之剖視 圖。 第3圖係表示實施型態之接觸體2 8周邊構成之剖視 圖。 第4圖係表示像素電路構成之示意圖。 第5圖係表示從電源線VL移開接觸體時的效果之示意 圖。圖中之A曲線表示先前技術，B曲線表示本發明之實施 例 1 玻璃基板 2 絕緣層 3 閘極絕緣膜 4 層間絕緣膜 5 第1平坦化膜 6 第2平坦化膜 10 開關用TFT( 第 1TFT) 12、 18a、 18b、 26、 26a、 26b、 28、 28b 12a、 接觸體 24、 24a、 24b 突出部 14、 22半導體層 16^ 20 閘極電極 21 EL元件驅動j 甲 TFT第 2TFT) 28a 第1接觸體 30 陽極 32 有機層 34 陰極 50 有機E L元件 CS電容 Cs 保持電容DL貢料線

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Claims (1)

1. 年 案號 92113017 曰 修正 六、申請專利範圍 1. 件， 置， 對應 設於 體係 部分 2 ·如申 電極 配設 3.如申 接在 重疊 觸體 •如申 述連 方， 種顯示裝 控制對 其特徵 具有設 之自發 該電流 不同位 從電源 而由於 之大小 請專利 前述電 供給控 在厚度 請專利 前述電 對應之 而前述 之位置 請專利 具有沿 接用部 而在該 置，係具有複數電流驅動型之自 該等自發光元件之電流而進行顯 為： 成對應各自發光元件，以控制從 光元件之電流的電流控制電晶體 控制電晶體之一端和電源線在厚 置，經由接觸體進行兩者之連接 線突出之連接用部分與電源線連 設前述接觸體，使電源線之供電 不會減少。 範圍第1項之顯示裝置，其中， 流控制電晶體係溥膜電晶體’而 制電壓之閘極用線之一部分和前 方向不同而以平面方式重疊之位 範圍第2項之顯示裝置，其中， 流控制電晶體之另一端係藉由接 自發光元件， 閘極用線和前述電源線以平面方 ，由此迁迴與前述自發光元件連 範圍第3項之顯示裝置， 者前述電源線之細長多晶碎半導 分延伸到多晶矽半導體層之汲極 處設有前述接觸體。 發光元 示之裝 電源線到 度方向配 ’該接觸 接； 流流過的 將對閘極 述電源線 置。 觸體而連 式配設在 接用之接 體層，前 區域上

   314677(修正版）.ptc 第16頁 梦il愈你到 Ί [jj案號92113017_户年/:、月 > 日 修正_ 六、不*請專利·範圍 5.如申請專利範圍第1項至第4項之任一項之顯示裝置， 其中， 前述電流控制電晶體具有沿者前述電源線之細長 多晶矽半導體層，將該多晶矽半導體層兩端部當作一 對汲極區域，將該内側當作一對通道區域，將中央部 當作共通之源極區域，在一對通道區域上方介著閘極 絕緣膜而配設有一對閘極，藉由連接線連接該一對閘 極和前述電源線，該連接線係配設於厚度方向不同而 以平面方式重疊之位置。

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