專利名稱：電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置及抑制電源供應(yīng)線電致遷移效應(yīng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置，特別是涉及一種可防止電致遷移效應(yīng)的電致發(fā)光顯示裝置及其方法。
背景技術(shù)：
通常在導(dǎo)線中電流是靠電子的移動(dòng)來(lái)傳遞，當(dāng)一電壓差跨在一導(dǎo)線(例如為一金屬線)的兩端，電子開(kāi)始流經(jīng)該金屬線，使電流流動(dòng)并在導(dǎo)線中產(chǎn)生熱。當(dāng)導(dǎo)線的溫度升高以及當(dāng)電流流過(guò)導(dǎo)線而產(chǎn)生質(zhì)量遷移時(shí)會(huì)產(chǎn)生電致遷移效應(yīng)，因?yàn)橐苿?dòng)電子所產(chǎn)生動(dòng)量互換以及其所產(chǎn)生的電場(chǎng)的影響結(jié)合所產(chǎn)生的雙重效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生上述的電流引起的質(zhì)量遷移。此質(zhì)量遷移會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)線內(nèi)的部分導(dǎo)線離子自原本的晶粒位置脫離，脫離后會(huì)在導(dǎo)線內(nèi)會(huì)留下空位或者空缺；或者是導(dǎo)線離子的沉積而成一小丘(hillocks)或晶須(whiskers)。如此即會(huì)造成在導(dǎo)線內(nèi)的開(kāi)路或短路的情形；并進(jìn)一步影響到電流驅(qū)動(dòng)顯示器的效能。
電致遷移會(huì)進(jìn)一步影響到半導(dǎo)體組件中其它的問(wèn)題，舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)一鈍化層(passivation layer)(例如玻璃、氮化硅(Si3N4)、或二氧化硅(SiO2)層)形成在一半導(dǎo)體裝置上時(shí)，會(huì)因移動(dòng)或沉積的金屬原子造成斷裂，導(dǎo)致裝置中一些組件曝露在空氣中而腐蝕。
引起電致效應(yīng)的原因有二，溫度以及電流密度。一般來(lái)說(shuō)，電流密度低于104安培/平方厘米(A/cm2)，電致遷移效應(yīng)對(duì)于導(dǎo)線的生命周期的影響較小。當(dāng)電流密度大于105A/cm2時(shí)，電致遷移效應(yīng)則為造成電路退化的主要原因，目前知道的是電致遷移效應(yīng)會(huì)發(fā)生于例如鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、鉑(Pt)或其組成物。
圖1顯示了在一鋁線上因電致遷移效應(yīng)所量測(cè)的曲線圖，該鋁線包括一第一墊片，該第一墊片接收一電流密度為2.5×105A/cm2的定電流(1)，及一第二墊片接地。如圖1所示，在接近8000秒處，鋁線兩端的跨壓從7.9伏升至9伏，從歐姆定律(V＝IR)看來(lái)，因?yàn)槠錇橐欢娏?，所以此電壓的增加?yīng)該是鋁線中的電阻值增加所導(dǎo)致，而此電阻值增加則因電致遷移效應(yīng)所引起。
一傳統(tǒng)用以減輕金屬導(dǎo)線中電致效應(yīng)的技術(shù)是將鋁(Al)混合銅(Cu)、鈦(Ti)、鈀(Pd)或硅(Si)。另外一傳統(tǒng)的方式則為提供一覆蓋結(jié)構(gòu)(layeredstructure)。又一已知的方式則為使用多條電源供應(yīng)線去輪流抑制過(guò)度的電流或過(guò)高的熱。然而，上述這些方式并未特別對(duì)電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置(current-driven display device)(例如電致發(fā)光顯示裝置)的電源線給一明確的設(shè)計(jì)規(guī)范。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一裝置及方法，可解決已知所遇到的問(wèn)題而造成的限制或缺點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述優(yōu)點(diǎn)及根據(jù)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一電流驅(qū)動(dòng)裝置，包括多條數(shù)據(jù)線；多條掃描線，依序垂直于所述掃描線形成；一受電流驅(qū)動(dòng)的像素陣列，各該像素相鄰于其中一數(shù)據(jù)線及一掃描線而設(shè)置；至少一電源供應(yīng)線，耦接至該所述像素；其中，該電源供應(yīng)線橫截面上的平均電流密度不大于趨近105安培/平方厘米(A/cm2)。
其中，該電源供應(yīng)線的橫截面還包含一寬度及厚度。
另外，每一像素還包含一電致發(fā)光組件。
本發(fā)明還提出一電致發(fā)光顯示裝置，包括一像素陣列，每一像素包含一驅(qū)動(dòng)及控制電路以及一電致發(fā)光組件；至少一第一電源供應(yīng)；至少一第一電源供應(yīng)線，耦接至所述像素及該至少一第一電源供應(yīng)；至少一第二電源供應(yīng)線；及至少一第二電源供應(yīng)線，耦接至所述像素及該至少一第一電源供應(yīng)；其中該第一或第二電源供應(yīng)線橫截面上的平均電流密度不大于趨近105安培/平方厘米(A/cm2)。
一方面，該電致發(fā)光組件進(jìn)一步包括一有機(jī)發(fā)光二極管。
本發(fā)明還提出一抑制電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置內(nèi)電源供應(yīng)線中電致遷移效應(yīng)的方法，包括提供一像素陣列，每一像素包括一電致發(fā)光組件；提供至少一第一電源供應(yīng)線；提供至少一第二電源供應(yīng)線；將每一像素電性耦接至該至少一第一電源供應(yīng)線其中一第一電源供應(yīng)線及該至少一第二電源供應(yīng)線其中一第二電源供應(yīng)線；提供一電流經(jīng)該至少一第一及該第二電源供應(yīng)線至所述像素中；測(cè)量該第一或第二電源供應(yīng)線橫截面上的最大平均電流密度不大于趨近105安培/平方厘米(A/cm2)。
為了使本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1顯示一在鋁線中產(chǎn)生電致遷移效應(yīng)的量測(cè)曲線圖；圖2A顯示本發(fā)明電流驅(qū)動(dòng)顯示器一較佳實(shí)施例的電路示意圖；圖2B顯示圖2A中電流驅(qū)動(dòng)顯示器的像素電路的部分放大圖；圖2C顯示圖2A中電流驅(qū)動(dòng)顯示器的像素電路電路圖；圖3顯示本發(fā)明電流驅(qū)動(dòng)顯示器另一較佳實(shí)施例的電路示意圖；附圖符號(hào)說(shuō)明電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置～10；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器～12；掃描驅(qū)動(dòng)器～14；像素陣列～16；至少一第一電源供應(yīng)線～18-2；至少一第二電源供應(yīng)線～20-2；代表像素～16-2；驅(qū)動(dòng)控制電路～16-4；開(kāi)關(guān)晶體管～22；驅(qū)動(dòng)晶體管～24；儲(chǔ)存電容～26；掃描線～14-2；數(shù)據(jù)線～12-2；電致發(fā)光組件～16-6；共同電極～28；接觸孔～30；第一供應(yīng)電源～42-2及42-4；第二供應(yīng)電源～44-2及44-具體實(shí)施方式

接下來(lái)介紹本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施例，及其相關(guān)實(shí)施例的圖示。其中，圖標(biāo)中相同組件將使用相同標(biāo)號(hào)。
圖2A顯示本發(fā)明一電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置10一較佳實(shí)施例的電路圖，此電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置10包括一數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器12、一掃描驅(qū)動(dòng)器14、一像素陣列16、以及至少一第一電源供應(yīng)線18-2以及至少一第二電源供應(yīng)線20-2耦接至該像素陣列16。第一電源供應(yīng)線18-2耦接至一第一供應(yīng)電源(first powersupply)，例如電壓VDD，第二電源供應(yīng)線20-2耦接至一第二供應(yīng)電源，例如VSS，其中該第一或第二電源供應(yīng)線橫截面上的平均電流密度滿足不大于趨近105安培/平方厘米(A/cm2)。
在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，第一電源供應(yīng)線18-2或第二電源供應(yīng)線20-2的截面積包括一寬度(W)及一厚度(T)，當(dāng)一電流(I)流經(jīng)第一電源供應(yīng)線18-2或第二電源供應(yīng)線20-2時(shí)，電流密度＝I/WT，由厚度(W)及寬度(T)需確保其橫截面的最大平均電流密度不大于105A/cm2。在此實(shí)施例中，寬度(W)約介于100微米至4000微米之間。厚度(T)則介于2000至6000埃之間。第一電源供應(yīng)線18-2或第二電源供應(yīng)線20-2可以包含鋁(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、鉑(pt)或其合成物。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2A，一代表像素16-2形成鄰近于其中一數(shù)據(jù)線12-2及交錯(cuò)的其中一掃描線14-2之間，每一數(shù)據(jù)線及每一掃描線系實(shí)質(zhì)上呈垂直設(shè)置，代表像素16-2包括一驅(qū)動(dòng)及控制電路16-4以及一電致發(fā)光組件16-6，將于稍后詳細(xì)敘述。
圖2B為圖2A中電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置10代表像素16-2的部分放大圖，在實(shí)施例中，代表像素16-2中的驅(qū)動(dòng)控制電路16-4包括有一開(kāi)關(guān)晶體管22、一驅(qū)動(dòng)晶體管24、及一儲(chǔ)存電容26。開(kāi)關(guān)晶體管22包括一柵極(未標(biāo)號(hào))耦接至掃描線14-2，一源極(未標(biāo)號(hào))耦接至數(shù)據(jù)線12-2，以及一漏極耦接至儲(chǔ)存電容26的一端(未標(biāo)號(hào))。驅(qū)動(dòng)晶體管24包括一柵極(未標(biāo)號(hào))耦接至儲(chǔ)存電容26的一端(未標(biāo)號(hào))，一源極(未標(biāo)號(hào))耦接至第一電源供應(yīng)線18-2，以及一漏極(未標(biāo)號(hào))耦接至電致發(fā)光組件16-6。儲(chǔ)存電容26的另一端耦接至第一電源供應(yīng)線18-2。
運(yùn)作時(shí)，請(qǐng)參閱圖2A，掃描驅(qū)動(dòng)器14啟動(dòng)其中一掃描線14-2，并藉由開(kāi)啟連接至一掃描線14-2上的開(kāi)關(guān)晶體管22以選擇一對(duì)應(yīng)列的像素16。接著數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器12藉由開(kāi)啟驅(qū)動(dòng)晶體管24以啟動(dòng)其中一數(shù)據(jù)線12-2儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。
致電發(fā)光組件16-6包括一第一端(未標(biāo)號(hào))經(jīng)由驅(qū)動(dòng)及控制電路16-4耦接至第一電源供應(yīng)線18-2。電致發(fā)光組件16-6的數(shù)個(gè)第二端互相連接以形成一共同電極28，并經(jīng)由接觸孔30耦接至第二電源供應(yīng)線20-2。在本發(fā)明一實(shí)施例中，電致發(fā)光組件16-6包含一電致發(fā)光層，此電致發(fā)光層包含一有機(jī)電致發(fā)光物質(zhì)。圖2C為像素32中包括有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)34當(dāng)作一電致發(fā)光組件。如圖2C所示，有機(jī)發(fā)光二極管34具有一正極34-2經(jīng)由驅(qū)動(dòng)及控制電路16-4以及第一電源供應(yīng)線18-2耦接至電壓VDD，以及一負(fù)極34-4耦接至電壓VSS。
圖3為一電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置40另一較佳實(shí)施例的電路示意圖。圖3中的電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置40其大部分電路與圖2A中的電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置10相同，除了供應(yīng)電源外。電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置40包括第一供應(yīng)電源42-2及42-4，例如電壓VDD，以及第二供應(yīng)電源44-2及44-4，例如VSS。第一電源供應(yīng)線42連接第一供應(yīng)電源42-2及42-4，或第二電源供應(yīng)線44連接第二供應(yīng)電源44-2以及44-4，并在其各自電源供應(yīng)線的橫截面上確保其平均電流密度滿足不大于趨近105安培/平方厘米(A/cm2)。
本發(fā)明還提供一抑制電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置內(nèi)電源供應(yīng)線中電致遷移效應(yīng)的方法。提供一像素陣列16，每一像素16包括一電致發(fā)光組件16-6。提供至少一第一電源供應(yīng)線18-2，以及提供至少一第二電源供應(yīng)線20-2，每一像素16電性連接至其中一第一電源供應(yīng)線18-2以及其中一第二電源供應(yīng)線20-2，接著，電流經(jīng)由該至少一第一電源供應(yīng)線18-2及該至少一第二電源供應(yīng)線20-2流經(jīng)像素16中，并測(cè)量該第一或第二電源供應(yīng)線橫截面上的最大平均電流密度不大于趨近105安培/平方厘米(A/cm2)。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以本發(fā)明的權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置，包括多條數(shù)據(jù)線；多條掃描線，大體垂直于所述掃描線形成；一受電流驅(qū)動(dòng)的像素陣列，各該像素相鄰于其中一數(shù)據(jù)線及一掃描線而設(shè)置；至少一電源供應(yīng)線，耦接至所述像素；及其中該電源供應(yīng)線橫截面上的平均電流密度不大于趨近105安培/平方厘米(A/cm2)。
2.如權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置，其中各該像素進(jìn)一步包含一電致發(fā)光組件。
3.如權(quán)利要求2所述的電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置，其中該電致發(fā)光組件包含一正極、一負(fù)極及一形成于該正極及負(fù)極間的電致發(fā)光層。
4.如權(quán)利要求3所述的電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置，該電致發(fā)光層還包含一有機(jī)發(fā)光物質(zhì)。
5.如權(quán)利要求3所述的電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置，該電致發(fā)光組件的正極系經(jīng)由一驅(qū)動(dòng)及控制電路耦接至一第一電源供應(yīng)線。
6.如權(quán)利要求3所述的電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置，其中該負(fù)極耦接至一第二電源線。
7.如權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置，其中該電源供應(yīng)線的橫截面還包含一寬度及厚度，該寬度介于100微米至4000微米。
8.如權(quán)利要求1所述的電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置，其中該電源供應(yīng)線的橫截面還包含一寬度及厚度，該厚度介于2000埃至6000埃。
9.一電致發(fā)光顯示裝置，包括有如權(quán)利要求1所記載的電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置。
10.一種抑制一電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置內(nèi)電源供應(yīng)線中電致遷移效應(yīng)的方法，包括提供一像素陣列，各該像素包括一電致發(fā)光組件；提供至少一第一電源供應(yīng)線；提供至少一第二電源供應(yīng)線；將每一像素電性耦接至該至少一第一電源供應(yīng)線其中一第一電源供應(yīng)線及該至少一第二電源供應(yīng)線其中一第二電源供應(yīng)線；提供一電流經(jīng)該至少一第一及第二電源供應(yīng)線至所述像素中；以及測(cè)量該第一或第二電源供應(yīng)線橫截面上的最大平均電流密度不大于趨近105安培/平方厘米(A/cm2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一電流驅(qū)動(dòng)顯示裝置，包括多條數(shù)據(jù)線；多條掃描線，大體垂直于所述掃描線形成；一受電流驅(qū)動(dòng)的像素陣列，各該像素相鄰于其中一數(shù)據(jù)線及一掃描線而設(shè)置；至少一電源供應(yīng)線，耦接至該所述像素；及其中該電源供應(yīng)線橫截面上的平均電流密度不大于趨近10
文檔編號(hào)G09G3/10GK1645457SQ2004100824
公開(kāi)日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2004年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月25日
發(fā)明者孫文堂 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司