專利名稱：有機(jī)el顯示屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)EL顯示屏。
背景技術(shù)：
作為能高質(zhì)量顯示和代替液晶顯示屏的的顯示屏，采用有機(jī)EL(電致發(fā)光)元件的有機(jī)EL顯示屏受到極大的關(guān)注。
有機(jī)EL顯示屏分為無源顯示屏和有源顯示屏，前者具有一無源矩陣結(jié)構(gòu)，其中發(fā)光的有機(jī)EL元件位于陽(yáng)極和陰極的交點(diǎn)上，后者利用薄膜晶體管(TFT)控制加到有機(jī)EL元件上的直流電流。
下面說明傳統(tǒng)的有源有機(jī)EL顯示屏。在該有機(jī)EL顯示屏中，每個(gè)包括有機(jī)EL元件的單元像素在顯示圖像的顯示區(qū)中布成矩陣形。圖10A是該有機(jī)EL顯示屏中單元像素200的平面圖。圖10B是單元像素200的等效電路。
單元像素200包括有機(jī)EL元件1，存儲(chǔ)電容器2，EL驅(qū)動(dòng)TFT 3，及開關(guān)TFT 4。電源線5和信號(hào)線7沿顯示區(qū)中垂直方向配置。掃描線6沿水平方向配置。電源線5、信號(hào)線7和掃描線6以規(guī)定的間隔配置在顯示區(qū)中。
參看圖10A和10B，有機(jī)EL元件1通過EL驅(qū)動(dòng)TFT 3連接到電流線5。從電流線5通過EL驅(qū)動(dòng)TFT 3對(duì)有機(jī)EL元件1供給電源電壓。從信號(hào)線7通過開關(guān)TFT 4對(duì)EL驅(qū)動(dòng)TFT 3的柵極供給信號(hào)電壓。從掃描線6對(duì)開關(guān)TFT4的柵極供給控制電壓。
圖11是沿10A所示的有機(jī)EL元件1中的A-A′線的截面圖。有機(jī)EL元件1包括空穴傳輸層13、光發(fā)射層14和電子傳輸層15。有機(jī)EL元件1配置在像素電極12和公共電極16之間。由ITO(銦錫氧化物)薄膜制成的像素電極12形成玻璃基板上且在顯示區(qū)上延伸。由金屬制成的空穴傳輸層13、光發(fā)射層14、電子傳輸層15和公共電極16依此次序形成在像素電極12上。當(dāng)對(duì)此結(jié)構(gòu)加上直流電流時(shí)，從像素電極12發(fā)射空穴，從公共電極16發(fā)射電子。空穴和電子在光發(fā)射層14中復(fù)合，并激發(fā)光發(fā)射層14中的有機(jī)分子。因此，光沿圖11中的箭頭方向射出。
參看圖10A，存儲(chǔ)電容器2包括電極2a和對(duì)著電極2a的電極2b。電極2a連接到電源線5。電極2b連接到開關(guān)TFT 4的漏極。當(dāng)電荷存儲(chǔ)于電極2a和電極2b之間時(shí)，就設(shè)定了使有機(jī)機(jī)元件發(fā)光所需的電流量。
在有機(jī)EL顯示屏中由存儲(chǔ)電容器2、EL驅(qū)動(dòng)TFT 3和開關(guān)TFT 4所占的區(qū)域不發(fā)射光。如圖10A所示，如果單元像素200中存儲(chǔ)電容器2、EL驅(qū)動(dòng)TFT 3和開關(guān)TFT 4所占的區(qū)域大，則發(fā)光的有機(jī)EL元件1的面積比率就小。即，孔徑率(有機(jī)EL元件1的面積與顯示區(qū)的面積比)下降。孔徑率低時(shí)，為保持亮度必須增加每單元像素200的亮度。這是一個(gè)縮短有機(jī)EL元件1的壽命因而縮短有機(jī)機(jī)顯示屏的壽命的影響因素。
日本專利申請(qǐng)公開公告第2000-397475號(hào)(第6頁(yè)，圖2)(專利參考文獻(xiàn)1)揭示一種有機(jī)EL顯示屏，其中薄膜晶體管和存儲(chǔ)電容器可重疊在顯示區(qū)的光發(fā)射表面?zhèn)壬希栽黾涌讖铰屎脱娱L(zhǎng)壽命。
根據(jù)專利文獻(xiàn)1中所述的技術(shù)，薄膜晶體管所占的面積肯定不是會(huì)引起低孔徑率。但有較大面積的存儲(chǔ)電容器仍然將孔徑率抑制得很低。延長(zhǎng)有機(jī)EL顯示屏壽命的效果不充分。
本發(fā)明為解決這個(gè)問題，其目的在于提供有長(zhǎng)壽命的有機(jī)EL顯示屏。
(專利文獻(xiàn)1)日本專利申請(qǐng)公開公告第2000-297475號(hào)(第6頁(yè)，圖2)發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一種有機(jī)EL顯示屏，其特征在于，包括基板；在基板上配置成矩陣形的像素電極；面向像素電極并覆蓋基板整個(gè)表面的公共電極；對(duì)像素電極施加信號(hào)電壓的信號(hào)線，所述信號(hào)線沿垂直方向延伸并以預(yù)定間隔配置；對(duì)像素電極施加電源電壓的電源線，所述電源線沿垂直方向延伸并以預(yù)定間隔配置；對(duì)像素電極實(shí)施電源電壓施加的通/斷控制的薄膜晶體管；對(duì)薄膜晶體管施加通/斷控制的控制電壓的掃描線，所述掃描線沿柵極線方向延伸并以預(yù)定間隔配置；配置在像素電極和公共電極之間并當(dāng)信號(hào)電壓加到像素電極和公共電極之間時(shí)發(fā)光的有機(jī)EL元件；以及設(shè)定為使有機(jī)EL元件發(fā)光所需電流量的存儲(chǔ)電容器，其中，為通過有機(jī)EL元件的光發(fā)射得到全彩色圖像，與像素電極對(duì)應(yīng)構(gòu)成紅(R)發(fā)射體、綠(G)發(fā)射體和藍(lán)(B)發(fā)射體圖形，并依此次序沿柵極線方向配置，其中構(gòu)成發(fā)射體圖形使沿柵極線方向的互相相鄰的每組紅(R)發(fā)射體、綠(G)發(fā)射體和藍(lán)(B)發(fā)射體在沿柵極線方向配置的相鄰有機(jī)EL元件之間互相交迭，限定一光發(fā)射層交迭區(qū)，有機(jī)EL元件發(fā)出并通過該發(fā)射體的光分量的彩色可在這里混合，以及薄膜晶體管和存儲(chǔ)電容器的至少一個(gè)配置在所述光發(fā)射層交迭區(qū)中。
根據(jù)本發(fā)明另一種有機(jī)EL顯示屏，其特征在于，包括基板；在基板上配置成矩陣形的像素電極；面向像素電極并覆蓋基板整個(gè)表面的公共電極；對(duì)像素電極施加信號(hào)電壓的信號(hào)線，所述信號(hào)線沿垂直方向延伸并以預(yù)定間隔配置；對(duì)像素電極施加電源電壓的電源線，所述電源線沿垂直方向延伸并以預(yù)定間隔配置；對(duì)像素電極實(shí)施電源電壓施加的通/斷控制的薄膜晶體管；對(duì)薄膜晶體管施加通/斷控制的控制電壓的掃描線，所述掃描線沿柵極線方向延伸并以預(yù)定間隔配置；配置在像素電極和公共電極之間并當(dāng)信號(hào)電壓加到像素電極和公共電極之間時(shí)發(fā)光的有機(jī)EL元件；以及設(shè)定為使有機(jī)EL元件發(fā)光所需電流量的存儲(chǔ)電容器，其中，配置每個(gè)有機(jī)EL元件至少一條所述信號(hào)線、所述電源線和所述掃描線相互交迭，以及其中，在相鄰像素電極之間沿非孔徑區(qū)的長(zhǎng)邊方向配置至少一個(gè)薄膜晶體管和存儲(chǔ)電容器。
根據(jù)本發(fā)明又一種有機(jī)EL顯示屏，其特征在于，包括基板；在基板上配置成矩陣形的像素電極；面向像素電極并覆蓋基板整個(gè)表面的公共電極；對(duì)像素電極施加信號(hào)電壓的信號(hào)線，所述信號(hào)線沿垂直方向延伸并以預(yù)定間隔配置；對(duì)像素電極施加電源電壓的電源線，所述電源線沿垂直方向延伸并以預(yù)定間隔配置；對(duì)像素電極實(shí)施電源電壓施加的通/斷控制的薄膜晶體管；對(duì)薄膜晶體管施加通/斷控制的控制電壓的掃描線，所述掃描線沿柵極線方向延伸并以預(yù)定間隔配置；配置在像素電極和公共電極之間并當(dāng)信號(hào)電壓加到像素電極和公共電極之間時(shí)發(fā)光的有機(jī)EL元件；以及設(shè)定為使有機(jī)EL元件發(fā)光所需電流量的存儲(chǔ)電容器，其中，為通過有機(jī)EL元件的光發(fā)射得到全彩色圖像，與像素電極對(duì)應(yīng)地構(gòu)成紅(R)發(fā)射體、綠(G)發(fā)射體和藍(lán)(B)發(fā)射體圖形，并依此次序沿柵極線方向配置，其中構(gòu)成發(fā)射體圖形使沿柵極線方向的互相相鄰的每組紅(R)發(fā)射體、綠(G)發(fā)射體和藍(lán)(B)發(fā)射體在沿柵極線方向配置的相鄰有機(jī)EL元件之間互相交迭，以沿垂直方向延伸的矩形限定一光發(fā)射層交迭區(qū)，有機(jī)EL元件發(fā)出并通過該發(fā)射體的光分量的彩色可這里混合，以及至少一個(gè)薄膜晶體管和存儲(chǔ)電容器配置在所述光發(fā)射層交迭區(qū)中，以及其中，配置每個(gè)有機(jī)EL元件與至少一條所述信號(hào)線、所述電源線和所述掃描線相交迭。


圖1A是根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)EL顯示屏的單元像素結(jié)構(gòu)的平面圖，圖1B是單元像素的等效電路圖；圖2是根據(jù)所述實(shí)施例形成于單元像素中的有機(jī)EL元件結(jié)構(gòu)的截面圖；圖3是形成于圖1A所示的單元像素中的存儲(chǔ)電容器結(jié)構(gòu)的截面圖；圖4A-4F是根據(jù)所述實(shí)施例制造有機(jī)EL顯示屏的步驟的截面圖，其中，4A是在玻璃基板上形成像素電極步驟的截面圖，圖4B是在玻璃基板上形成覆蓋像素電極的空穴傳輸層步驟的截面圖，圖4C是在空穴傳輸層上形成R發(fā)射體(光發(fā)射層和電子傳輸層)步驟的截面圖，圖4D是在空穴傳輸層上形成G發(fā)射體步驟的截面圖，圖4E是在空穴傳輸層上形成B發(fā)射體步驟的截面圖，圖4F是在發(fā)射體上形成公共電極圖形步驟的截面圖；圖5A-5G是根據(jù)所述實(shí)施例形成在有機(jī)EL顯示屏的單元像素中的存儲(chǔ)電容器工藝的截面圖，其中，圖5A是在玻璃基板上形成電極步驟的截面圖，圖5B是摻雜電極以形成p型電極步驟的截面圖，圖5C是在玻璃基板上形成覆蓋電極的柵極絕緣體步驟的截面圖，圖5D是在柵極絕緣體上形成電極步驟的截面圖，圖5E是在柵極絕緣體上形成覆蓋電極的中間層電介質(zhì)薄膜步驟的截面圖，圖5F是形成通過部分中間層電介質(zhì)薄膜到達(dá)EL驅(qū)動(dòng)TFT的源極的接觸部分的步驟的截面圖，圖5G是形成覆蓋中間層電介質(zhì)薄膜和接觸部分的電極和電源線的截面圖；圖6是根據(jù)所述實(shí)施例在有機(jī)EL顯示屏的顯示區(qū)中應(yīng)該淀積R、G、B發(fā)射體(光發(fā)射層和電子傳輸層)區(qū)域的示意圖；圖7根據(jù)所述實(shí)施例的有機(jī)EL顯示屏的單元像素的另一個(gè)結(jié)構(gòu)的平面圖；圖8是形成于圖7所示的像素單元中的存儲(chǔ)電容器結(jié)構(gòu)的截面圖；圖9是根據(jù)所述實(shí)施例的有機(jī)EL顯示屏的單元像素的又一個(gè)結(jié)構(gòu)的平面圖；圖10A是傳統(tǒng)的有機(jī)EL顯示屏的單元像素結(jié)構(gòu)的平面圖，圖10B是該單元像素的等效電路圖；以及圖11是傳統(tǒng)的有機(jī)EL元件結(jié)構(gòu)的截面圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本實(shí)施例的有機(jī)EL顯示屏，紅(R)發(fā)射體、綠(G)發(fā)射體和藍(lán)(B)發(fā)射體在柵極線方向上中的相鄰兩發(fā)射體互相交迭。因而，至少一個(gè)薄膜晶體管和存儲(chǔ)電容器配置在光發(fā)射層交迭區(qū)中，這里有機(jī)EL元件發(fā)出并通過發(fā)射體的光分量的彩色可混合。因此，光發(fā)射區(qū)沒有被薄膜晶體管和存儲(chǔ)電容器中至少一個(gè)所減小。由于與現(xiàn)有技術(shù)相比，可增加光發(fā)射區(qū)，故即使每單位面積的光發(fā)射量減少了也能保持相等的亮度。由于抑制了對(duì)每個(gè)像素的供電量，所以可提供其有機(jī)EL元件具有較長(zhǎng)壽命的有機(jī)EL顯示屏。
本實(shí)施例中最好沿垂直方向配置薄膜晶體管和存儲(chǔ)電容器中的至少一個(gè)。
最好沿垂直方向拉長(zhǎng)紅(R)發(fā)射體、綠(G)發(fā)射體和藍(lán)(B)發(fā)射體以形成條子。
有機(jī)EL元件最好有在垂直方向上拉長(zhǎng)的矩形。光發(fā)射層交迭區(qū)最好沿每個(gè)有機(jī)EL元件的長(zhǎng)邊方向配置，而中心差不多定在互相相鄰的有機(jī)EL元件之間的中點(diǎn)。
設(shè)P為相鄰發(fā)射體之間的距離，L為發(fā)射體在垂直方向上的長(zhǎng)度，S為至少一個(gè)薄膜晶體管和存儲(chǔ)電容器中的所占的面積。那末最好滿足S＜P×L。
相鄰發(fā)射體之間的距離P最好相當(dāng)于在相鄰發(fā)射體之間形成的加強(qiáng)筋的寬度。
存儲(chǔ)電容器包括由多晶硅構(gòu)成并與薄膜晶體管的源極整體形成的第一電極、從信號(hào)線延伸到薄膜晶體管柵極的柵極互連、以及在薄膜晶體管的源極電連接到電源線的第二電極。最好所述第一電極面向所述柵極互連，所述柵極互連面向所述第二電極，以及，電荷存儲(chǔ)于第一電極和柵極互連之間及柵極互連和第二電極之間。
所述紅(R)發(fā)射體、綠(G)發(fā)射體和藍(lán)(B)發(fā)射體最好采用掩膜蒸發(fā)的方法形成。
以下參看

本發(fā)明的實(shí)施例。
說明該實(shí)施例的有機(jī)EL顯示屏，在該有機(jī)EL顯示屏中，包括有機(jī)EL元件1的多個(gè)單元像素100在顯示圖像的顯示區(qū)中配置成矩陣形。
圖1A是單元像素100的平面圖。圖1B是單元像素100的等效電路。單元像素100包括有機(jī)EL元件1、存儲(chǔ)電容器2、EL驅(qū)動(dòng)TFT 3、加強(qiáng)筋31、及開關(guān)TFT 4。電源線5和信號(hào)線7沿顯示區(qū)的垂直方向配置。掃描線6沿水平方向配置。電源線5、信號(hào)線7和掃描線6以規(guī)定的間隔配置在顯示區(qū)中。加強(qiáng)筋31以規(guī)定的間隔形成并沿有機(jī)EL元件1的長(zhǎng)邊方向延伸。本實(shí)施例的有機(jī)EL顯示屏采用薄膜晶體管控制對(duì)有機(jī)EL元件供給直流電流的有源方案來驅(qū)動(dòng)。本實(shí)施例的有機(jī)EL顯示屏，存儲(chǔ)電容器2、EL驅(qū)動(dòng)TFT 3和開關(guān)TFT 4配置在光發(fā)射層交迭區(qū)9(非孔徑區(qū))中。光發(fā)射層交迭區(qū)9中，當(dāng)光從有機(jī)EL元件1射出時(shí)，由于假設(shè)R、G、B發(fā)射體交迭(后面說明)，會(huì)發(fā)生色混合。在光發(fā)射層交迭區(qū)9中，在有機(jī)EL顯示屏的顯示區(qū)中不能顯示圖像。每個(gè)具有上述結(jié)構(gòu)的單元像素100可在顯示圖像的顯示區(qū)中配置成矩陣形。
參看圖1A和1B，有機(jī)EL元件1通過p溝道EL驅(qū)動(dòng)TFT 3連接到電源線5。EL驅(qū)動(dòng)TFT 3的柵極通過開關(guān)TFT 4連接到信號(hào)線7。開關(guān)TFT 4的柵極連接到掃描線6。根據(jù)掃描線6所提供的控制電壓，開關(guān)TFT 4對(duì)信號(hào)線7提供的信號(hào)電壓作通/斷控制。當(dāng)開關(guān)TFT 4導(dǎo)通時(shí)，信號(hào)電壓加到EL驅(qū)動(dòng)TFT3的柵極。當(dāng)信號(hào)電壓超出閾值時(shí)，EL驅(qū)動(dòng)TFT 3就開通，使直流電流從電源線5通過EL驅(qū)動(dòng)TFT 3加到有機(jī)EL元件1。因而發(fā)光。當(dāng)開關(guān)TFT 4關(guān)斷時(shí)，沒有信號(hào)電壓提供給EL驅(qū)動(dòng)TFT 3的柵極。EL驅(qū)動(dòng)TFT 3被關(guān)斷，故沒有直流電流從電源線5通過EL驅(qū)動(dòng)TFT 3供給有機(jī)EL元件1。因此就不發(fā)光。信號(hào)線7的電壓隨視頻數(shù)據(jù)的改變而改變。因而從有機(jī)EL元件1發(fā)出的光的狀態(tài)隨視頻數(shù)據(jù)改變，使在顯示區(qū)中顯示對(duì)應(yīng)于視頻數(shù)據(jù)的圖像。
圖2是沿圖1A所示的有機(jī)EL元件1的線A-A’的截面圖。有機(jī)EL元件1包括空穴傳輸層13、光發(fā)射層14和電子傳輸層15。有機(jī)EL元件1配置在像素電極12和公共電極16之間。由ITO薄膜制成的像素電極12形成在玻璃基板11上且在顯示區(qū)上延伸。由金屬制成的空穴傳輸層13、光發(fā)射層14、電子傳輸層15和公共電極16依序形成在像素電極12上。當(dāng)對(duì)此結(jié)構(gòu)加上直流電流時(shí)，從像素電極12發(fā)射空穴，從公共電極16發(fā)射電子。空穴和電子在光發(fā)射層14中復(fù)合，并激發(fā)光發(fā)射層14中的有機(jī)分子。因此，光沿圖2中的箭頭方向射出。
圖3是沿圖1A的B-B’線的截面圖。參看圖1A、1B和3，存儲(chǔ)電容器2包括電極2a、電極2b和電極2c。電極2a形成在玻璃基板11上。EL驅(qū)動(dòng)TFT3的源極3a形成在電極2a的旁邊。電極2a由多晶硅制成并摻雜P(磷)離子形成n型多晶硅。電極2a和源極3a整體形成。由SiO2構(gòu)成的柵極絕緣體34覆蓋電極2a和源極3a。電極2b對(duì)著電極2a形成在柵極絕緣體34上。中間層電介質(zhì)薄膜35由SiO2構(gòu)成，覆蓋電極2b。電極2c面對(duì)電極2b形成在中間層電介質(zhì)薄膜35上。電源線5形成在電極2c旁。電極2c和電源線5在接觸部分8電連接到EL驅(qū)動(dòng)TFT 3的源極3a。參看圖1A，電極2b也用作從信號(hào)線通過開關(guān)TFT 4的源極和漏極延伸到EL驅(qū)動(dòng)TFT 3的柵極的柵極互連。EL驅(qū)動(dòng)TFT 3具有多柵極結(jié)構(gòu)。當(dāng)電荷存儲(chǔ)于電極2a和電極2b之間及電極2b和電極2c之間時(shí)，設(shè)定了使有機(jī)EL元件發(fā)光所需的電流量。
本實(shí)施例的有機(jī)EL顯示屏實(shí)施全彩色顯示。因此，顯示區(qū)中配置單元像素以三原色即紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三色發(fā)光。作為彩色方案，采用三色獨(dú)立像素方案，在單元像素中獨(dú)立地形成對(duì)應(yīng)于R、G、B的有機(jī)EL元件。
下面參看圖4A至4F說明本實(shí)施例的有機(jī)EL顯示屏的制造過程。圖4A至4F所示的制造過程，示意地表明每個(gè)具有圖1所示結(jié)構(gòu)的單元像素100在有機(jī)EL顯示屏的顯示區(qū)中沿水平方向互相鄰接地形成。對(duì)應(yīng)于R、G、B的有機(jī)EL元件1形成在圖4A至4F所示的三個(gè)相鄰單元像素上。
首先，如圖4A所示，通過蒸發(fā)或?yàn)R射在玻璃基板11上形成ITO薄膜。通過蝕刻將形成的ITO薄膜分成單元像素，形成像素電極12。如圖4B所示，用蒸發(fā)在玻璃基板整個(gè)表面上淀積空穴傳輸層13，覆蓋像素電極12。與圖4A和4B的步驟并行地，通過后述參看圖5A至5G的工藝在圖1所示的光發(fā)射層交迭區(qū)9形成圖3所示的存儲(chǔ)電容器2。
其次，如圖4C至4E所示(在右邊示出的每一方塊圖形表示從上邊看到的金屬掩膜17)，具有條形開口部分的金屬掩膜17置于玻璃基板11的空穴傳輸層13側(cè)上。執(zhí)行真空蒸發(fā)的同時(shí)在水平方向上以規(guī)定節(jié)距P連續(xù)移動(dòng)金屬掩膜17。因而，面對(duì)像素電極12形成R、G、B發(fā)射體圖形(圖2示出的光發(fā)射層14和電子傳輸層15)而在其間插入空穴傳輸層13。
具體地說，如圖4C所示，對(duì)準(zhǔn)金屬掩膜17設(shè)定使形成在金屬掩膜17中的條形開口沿配置在圖4C左邊的像素電極12。沿形成在金屬掩膜17中的條形開口在空穴傳輸層13上形成R的發(fā)射體(光發(fā)射層14和電子傳輸層15)，使發(fā)射體面向配置在左邊上的像素電極12。
其次，如圖4D所示，在水平方向以規(guī)定節(jié)距P移動(dòng)金屬掩膜17，使設(shè)定金屬掩膜17上的條形開口沿圖4D所示的三個(gè)像素電極12中配置在中間的像素電極12。沿形成在金屬掩膜17中的條形開口在空穴傳輸層13上形成G的發(fā)射體(光發(fā)射層14和電子傳輸層15)，使磷對(duì)著配置在中心的像素電極12。
最后，如圖4E所示，在水平方向以規(guī)定的節(jié)距P進(jìn)一步移動(dòng)金屬掩膜17，使形成于金屬掩膜17中的條形開口沿三個(gè)像素電極12中的配置在右邊的像素電極12設(shè)定。沿形成在金屬掩膜17中的條形開口在空穴傳輸層13上形成B的發(fā)射體(光發(fā)射層14和電子傳輸層15)，使磷對(duì)著配置在右邊的像素電極12。
接著，如圖4F所示，通過用蒸發(fā)掩膜18的蒸發(fā)在每個(gè)電子傳輸層15上形成公共電極16的圖形，使公共電極16面對(duì)每個(gè)像素電極12。
然后，從形成在玻璃基板11上的這些結(jié)構(gòu)的上面鍵合密封板(未示出)。裝上驅(qū)動(dòng)電路(未示出)。從而完成有機(jī)EL顯示屏。
下面將參看圖5A至5G說明形成存儲(chǔ)電容器2的過程。圖5A至圖5G所示的形成過程表示與圖4A和圖4B所示步驟平行地形成圖2所示的存儲(chǔ)電容器2的過程。
首先，如圖5A所示，在玻璃基板11上光發(fā)射層交迭區(qū)9中通過圖形化多晶硅形成電極2a。
如圖5B如示，用P(磷)離子摻雜電極2a，形成n型電極(用B(硼)離子摻雜電極2a，形成p型電極)。
如圖5C所示，形成由SiO2構(gòu)成的絕緣體34覆蓋電極2a。如圖5D所示，通過在柵極絕緣體34上圖形化Mo(鉬)/Al(鋁)/Mo(鉬)形成電極2b，使電極2b面向電極2a。
如圖5E所示，在柵極絕緣體34上形成由SiO2構(gòu)成的中間層電介質(zhì)薄膜35。如圖5F所示，形成接觸部分8，它通過柵極絕緣體34和中間層電介質(zhì)薄膜35到達(dá)EL驅(qū)動(dòng)TFT 3的源極3a。參看圖3，源極3a和電極2a可整體形成。電極2a和電極2b形成部分存儲(chǔ)電容器2。
如圖5G所示，在中間層電介質(zhì)薄膜35上形成由MoW(鉬-鎢)構(gòu)成的存儲(chǔ)電容器2的電極2c和電源線5。電極2c和電源線5在接觸部分8電連接到EL驅(qū)動(dòng)TFT 3的源極3a。
圖6是從光射出側(cè)看到的區(qū)域的平面圖，在有機(jī)EL顯示屏的顯示區(qū)中，應(yīng)通過蒸發(fā)淀積R、G、B的發(fā)射體(圖2和4C至4F所示的光發(fā)射層14和電子傳輸層15)。如圖4C至4E所示，當(dāng)金屬掩膜17在水平方向上以節(jié)距P連續(xù)移動(dòng)時(shí)，在區(qū)域21中(點(diǎn)劃線包圍的區(qū)域)淀積R發(fā)射體，在區(qū)域22中(實(shí)線包圍的區(qū)域)淀積G發(fā)射體，在區(qū)域23中(虛線包圍的區(qū)域)淀積B發(fā)射體。如果金屬掩膜17發(fā)生不對(duì)準(zhǔn)，則R、G、B發(fā)射體在光發(fā)射層交迭區(qū)9中(陰影區(qū)域)互相交迭。具體說，R發(fā)射體和G發(fā)射體互相交迭在圖6所示的兩個(gè)光發(fā)射層交迭區(qū)9的左面一個(gè)中。G發(fā)射體和B發(fā)射體互相交迭在右面一個(gè)光發(fā)射層交迭區(qū)9中。
R發(fā)射體、G發(fā)射體和B發(fā)射體淀積在其中的單元像素的水平寬度分別為Rx、Gx和Bx。每個(gè)單元像素的垂直長(zhǎng)度是Px。光發(fā)射層交迭區(qū)9的水平寬度是L。金屬掩膜17的不對(duì)準(zhǔn)的最大長(zhǎng)度是A。當(dāng)發(fā)射體交迭在光發(fā)射層交迭區(qū)9時(shí)，通過光發(fā)射層交迭區(qū)9射出的光中出現(xiàn)所謂的色混合。為避免色混合，光發(fā)射層交迭區(qū)9是顯示區(qū)中沒有圖像顯示的區(qū)域。
本實(shí)施例的有機(jī)EL顯示屏，如圖1所示，在顯示區(qū)的每一個(gè)單元像素中，存儲(chǔ)電容器2、EL驅(qū)動(dòng)TFT 3、開關(guān)TFT 4配置在光發(fā)射層交迭區(qū)9中。EL驅(qū)動(dòng)TFT 3和開關(guān)TFT 4沿光發(fā)射層交迭區(qū)9中的長(zhǎng)邊方向配置。
設(shè)S為存儲(chǔ)電容器2、EL驅(qū)動(dòng)TFT 3和開關(guān)TFT 4所占的面積。參看圖6，則光發(fā)射層交迭區(qū)9的面積由L×Px給出。當(dāng)存儲(chǔ)電容器2、EL驅(qū)動(dòng)TFT 3和開關(guān)TFT 4配置于光發(fā)射層交迭區(qū)9中時(shí)，S＜L×Px。這時(shí)，對(duì)各像素電極供給直流電流，沒有光從光發(fā)射層交迭區(qū)9射出，而從有機(jī)EL元件1射出光。
根據(jù)本實(shí)施例，在有機(jī)EL顯示屏的每個(gè)單元像素中，存儲(chǔ)電容器2、EL驅(qū)動(dòng)TFT 3和開關(guān)TFT 4配置在從有機(jī)EL元件1射出的光發(fā)生色混合的光發(fā)射層交迭區(qū)9中。因此，每個(gè)像素中的光發(fā)射面積可做得比現(xiàn)有技術(shù)中的更大。即使降低每單位面積的光發(fā)射量，也可得到如現(xiàn)有技術(shù)中同樣的亮度。因此，可抑制對(duì)每個(gè)像素所加的功率量。結(jié)果，有機(jī)EL顯示屏的壽命可比現(xiàn)有技術(shù)的更長(zhǎng)。
本實(shí)施例中，由于光發(fā)射面積比以前的更大。當(dāng)對(duì)每個(gè)有機(jī)EL元件加上與以前大致相同的電流密度時(shí)，可使所顯示圖像的亮度比以前的更亮。
在有機(jī)EL顯示屏中，為實(shí)現(xiàn)全彩色顯示，必須沿柵極線方向淀積R發(fā)射體、G發(fā)射體和B發(fā)射體，同時(shí)沿柵極線方向以預(yù)定的量移動(dòng)預(yù)定的掩膜。本質(zhì)上是在設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)沿柵極線方向相鄰的R發(fā)射體和G發(fā)射體，G發(fā)射體和B發(fā)射體在其中互相交迭的光發(fā)射層交迭區(qū)作為掩膜對(duì)準(zhǔn)裕度。在如此設(shè)定的光發(fā)射層交迭區(qū)中，由于發(fā)生色混合，沒有光被射出。這阻礙了孔徑率的增加。
本實(shí)施例中非孔徑元件諸如存儲(chǔ)電容器2、EL驅(qū)動(dòng)TFT 3、和開關(guān)TFT 4配置于不射出光的光發(fā)射層交迭區(qū)中。因此，在有機(jī)EL顯示屏中總體上可增加孔徑率。
本實(shí)施例中通過蒸發(fā)形成R、G、B發(fā)射體。但本發(fā)明不限于此。可用噴墨印刷或膠印的方法來形成R、G、B發(fā)射體。
根據(jù)本實(shí)施例，有機(jī)EL顯示屏中單元像素100a可具有圖7所示的結(jié)構(gòu)。圖7中用與圖1A相同的標(biāo)號(hào)來標(biāo)注圖7中相同的結(jié)構(gòu)元件，并省略其說明。單元像素100a的等效電路圖與圖1B相同。圖8是沿圖7的線C-C’的截面圖。在具有上述圖3結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)電容器2，電荷存儲(chǔ)于電極2a和電極2b之間以及電極2b和電極2c之間。在具有如圖7和8所示結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)電容器2A中，電荷只存儲(chǔ)在電極2b和電極2c之間。因此，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電容器2A中的電荷量小于圖3所示結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)電容器2的電荷量。除了上述圖5中所述的步驟外，圖7和8結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)電容器2A可以采用上述相同的步驟來形成，只是通過圖形化多晶硅形成用作EL驅(qū)動(dòng)TFT 3的源極3a的部分。
圖9是本實(shí)施例又一個(gè)有機(jī)EL顯示屏的單元像素100b的結(jié)構(gòu)平面圖。用與上述圖1單元像素相同的標(biāo)號(hào)來標(biāo)注圖9中的相同的結(jié)構(gòu)元件，并省略其說明。
單元像素100b不同于上述的單元像素100，以有機(jī)EL元件1b代替有機(jī)EL元件1。如圖9所示，有機(jī)EL元件1b部分交迭信號(hào)線7。當(dāng)有機(jī)EL元件1b部分交迭信號(hào)線7時(shí)，可增加有機(jī)EL元件的面積。因此可進(jìn)一步增加光發(fā)射面積。
上例中，有機(jī)EL元件1b交迭信號(hào)線7。但本發(fā)明不限于此。只要求有機(jī)EL元件1b交迭信號(hào)線7、電源線5和掃描線6中的至少一條。
本實(shí)施例的有機(jī)EL顯示屏中電源線5在顯示區(qū)中沿垂直方向配置。電源線5可通過共用掃描線6作為電源線5而沿水平方向配置。
當(dāng)將本實(shí)施例的有機(jī)EL顯示屏裝到蜂窩式電話機(jī)的圖像顯示部分中時(shí)，可利用有機(jī)EL元件得到具有長(zhǎng)壽命同時(shí)實(shí)現(xiàn)高精度圖像顯示的蜂窩式電話機(jī)。
工業(yè)上的應(yīng)用性根據(jù)本發(fā)明可提供具有長(zhǎng)壽命的有機(jī)EL顯示屏。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)EL顯示屏，其特征在于，包括基板；在基板上配置成矩陣形的像素電極；面向像素電極并覆蓋基板整個(gè)表面的公共電極；對(duì)像素電極施加信號(hào)電壓的信號(hào)線，所述信號(hào)線沿垂直方向延伸并以預(yù)定間隔配置；對(duì)像素電極施加電源電壓的電源線，所述電源線沿垂直方向延伸并以預(yù)定間隔配置；對(duì)像素電極實(shí)施電源電壓施加的通/斷控制的薄膜晶體管；對(duì)薄膜晶體管施加通/斷控制的電壓的掃描線，所述掃描線沿柵極線方向延伸并以預(yù)定間隔配置；配置在像素電極和公共電極之間并當(dāng)信號(hào)電壓加到像素電極和公共電極之間時(shí)發(fā)光的有機(jī)EL元件；以及設(shè)定為使有機(jī)EL元件發(fā)光所需電流量的存儲(chǔ)電容器，其中，為通過有機(jī)EL元件的光發(fā)射得到全彩色圖像，與像素電極對(duì)應(yīng)地構(gòu)成紅(R)發(fā)射體、綠(G)發(fā)射體和藍(lán)(B)發(fā)射體圖形，并依此次序沿柵極線方向配置，其中，構(gòu)成發(fā)射體圖形使沿柵極線方向的互相相鄰的每組紅(R)發(fā)射體、綠(G)發(fā)射體和藍(lán)(B)發(fā)射體在沿柵極線方向配置的相鄰有機(jī)EL元件之間互相交迭，限定一光發(fā)射層交迭區(qū)，有機(jī)EL元件發(fā)出并通過該發(fā)射體的光分量的彩色可在這里混合，以及其中，薄膜晶體管和存儲(chǔ)電容器的至少一個(gè)配置在所述光發(fā)射層交迭區(qū)中。
2.一種有機(jī)EL顯示屏，其特征在于，包括基板；在基板上配置成矩陣形的像素電極；面向像素電極并覆蓋基板整個(gè)表面的公共電極；對(duì)像素電極施加信號(hào)電壓的信號(hào)線，所述信號(hào)線沿垂直方向延伸并以預(yù)定間隔配置；對(duì)像素電極施加電源電壓的電源線，所述電源線沿垂直方向延伸并以預(yù)定間隔配置；對(duì)像素電極實(shí)施電源電壓施加的通/斷控制的薄膜晶體管；對(duì)薄膜晶體管施加通/斷控制的控制電壓的掃描線，所述掃描線沿柵極線方向延伸并以預(yù)定間隔配置；配置在像素電極和公共電極之間并當(dāng)信號(hào)電壓加到像素電極和公共電極之間時(shí)發(fā)光的有機(jī)EL元件；以及設(shè)定為使有機(jī)EL元件發(fā)光所需電流量的存儲(chǔ)電容器，其中，配置每個(gè)有機(jī)EL元件使之交迭所述信號(hào)線、所述電源線和所述信號(hào)線中的至少一條，及其中，在相鄰像素電極之間沿非孔徑區(qū)的長(zhǎng)邊方向配置薄膜晶體管和存儲(chǔ)電容器中的至少一個(gè)。
3.一種有機(jī)EL顯示屏，其特征在于，包括基板；在基板上配置成矩陣形的像素電極；面向像素電極并覆蓋基板整個(gè)表面的公共電極；對(duì)像素電極施加信號(hào)電壓的信號(hào)線，所述信號(hào)線沿垂直方向延伸并以預(yù)定間隔配置；對(duì)像素電極施加電源電壓的電源線，所述電源線沿垂直方向延伸并以預(yù)定間隔配置；對(duì)像素電極實(shí)施電源電壓施加的通/斷控制的薄膜晶體管；對(duì)薄膜晶體管施加通/斷控制的控制電壓的掃描線，所述掃描線沿柵極線方向延伸并以預(yù)定間隔配置；配置在像素電極和公共電極之間并當(dāng)信號(hào)電壓加到像素電極和公共電極之間時(shí)發(fā)光的有機(jī)EL元件；以及設(shè)定為使有機(jī)EL元件發(fā)光所需電流量的存儲(chǔ)電容器，其中，為通過有機(jī)EL元件的光發(fā)射得到全彩色圖像，與像素電極對(duì)應(yīng)地構(gòu)成紅(R)發(fā)射體、綠(G)發(fā)射體和藍(lán)(B)發(fā)射體圖形，并依此次序沿柵極線方向配置，其中，構(gòu)成發(fā)射體圖形使沿柵極線方向的互相相鄰的每組紅(R)發(fā)射體、綠(G)發(fā)射體和藍(lán)(B)發(fā)射體在沿柵極線方向配置的相鄰有機(jī)EL元件之間互相交迭，以沿垂直方向延伸的矩形限定一光發(fā)射層交迭區(qū)，有機(jī)EL元件發(fā)出并通過該發(fā)射體的光分量的彩色在這里混合，以及其中，薄膜晶體管和存儲(chǔ)電容器的至少一個(gè)配置在所述光發(fā)射層交迭區(qū)中，以及其中，配置每個(gè)有機(jī)EL元件使之交迭所述信號(hào)線、所述電源線和所述信號(hào)線中的至少一條。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的有機(jī)EL顯示屏，其特征在于，所述薄膜晶體管和存儲(chǔ)電容器中的至少一個(gè)沿垂直方向配置。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的有機(jī)EL顯示屏，其特征在于，所述紅(R)發(fā)射體、綠(G)發(fā)射體和紅(R)發(fā)射體沿垂直方向加長(zhǎng)，形成一個(gè)條子。
6.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的有機(jī)EL顯示屏，其特征在于，所述每個(gè)有機(jī)EL元件具有沿垂直方向延伸的矩形形狀，以及沿有機(jī)EL元件的長(zhǎng)邊方向配置光發(fā)射層交迭區(qū)，同時(shí)中心幾乎是定在互相相鄰的有機(jī)EL元件之間的中點(diǎn)上。
7.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的有機(jī)EL顯示屏，其特征在于，滿足關(guān)系S＜P×L，其中P為相鄰發(fā)射體之間的距離，L為沿垂直方向發(fā)射體的長(zhǎng)度，S為薄膜晶體管和存儲(chǔ)電容器中至少一個(gè)所占的面積。
8.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)EL顯示屏，其特征在于，所述相鄰發(fā)射體之間的距離P相當(dāng)于在相鄰發(fā)射體之間形成的加強(qiáng)筋的寬度。
9.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的有機(jī)EL顯示屏，其特征在于，所述存儲(chǔ)電容器包括由多晶硅構(gòu)成并與薄膜晶體管的源極整體形成的第一電極、從信號(hào)線到薄膜晶體管柵極延伸的柵極互連、以及在薄膜晶體管的源極電連接到電源線的第二電極，所述第一電極面向所述柵極互連，所述柵極互連面向所述第二電極，以及，電荷存儲(chǔ)于第一電極和柵極互連之間及柵極互連和第二電極之間。
10.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的有機(jī)EL顯示屏，其特征在于，所述紅(R)發(fā)射體、綠(G)發(fā)射體和藍(lán)(B)發(fā)射體通過掩膜蒸發(fā)形成。
全文摘要
有機(jī)EL顯示屏包括基板、像素電極、公共電極、信號(hào)線、電源線、薄膜晶體管、掃描線、有機(jī)EL元件和存儲(chǔ)電容器。為通過有機(jī)EL元件的光發(fā)射得到全彩色圖像，與像素電極對(duì)應(yīng)構(gòu)成紅(R)發(fā)射體、綠(G)發(fā)射體和藍(lán)(B)發(fā)射體的圖形，并依此次序沿柵極線方向配置。構(gòu)成發(fā)射體圖形使沿柵極線方向的互相相鄰的每組紅(R)發(fā)射體、綠(G)發(fā)射體和藍(lán)(B)發(fā)射體在沿柵極線方向配置的相鄰有機(jī)EL元件之間互相交迭，限定一光發(fā)射層交迭區(qū)，有機(jī)EL元件發(fā)出并通過該發(fā)射體的光分量的彩色可在這里混合。薄膜晶體管和存儲(chǔ)電容器的至少一個(gè)配置在所述光發(fā)射層交迭區(qū)中。
文檔編號(hào)G09G3/10GK1714378SQ200380103899
公開日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2003年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月25日
發(fā)明者南野裕, 筒博司 申請(qǐng)人:東芝松下顯示技術(shù)有限公司