專利名稱：有機(jī)電場發(fā)光顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)電場發(fā)光(EL)顯示裝置，其每一個像素都具有有機(jī)電 場發(fā)光(EL)元件，當(dāng)在兩個電極之間施加電場從而電流通過兩個電極之間 的有機(jī)多層膜時，該有機(jī)電場發(fā)光(EL)元件會發(fā)光。
背景技術(shù)：
有機(jī)EL顯示裝置(有機(jī)EL顯示器)具有顯示板，該顯示板包括顯示 部分和該顯示部分的驅(qū)動部分。顯示部分具有以矩陣布置的多個像素電路。 通過采用包括TFT (薄膜晶體管)形成工藝的半導(dǎo)體技術(shù)在單一基板上形成 顯示部分和驅(qū)動部分，從而來制造顯示板。作為選擇，通過柔性基板給顯示 板提供驅(qū)動電路，并且該基板和顯示板電連接在一起。
為了防止像素電路中TFT特性變化引起的圖4象質(zhì)量的下降，提出了各種 類型的電路用作有機(jī)EL顯示器的像素電路。
在所提出的類型的電路中，主要的和周知的是具有四個晶體管(4T)和 一個電容器(1C)的4T/1C像素電路，以及4T/2C、 5T/1C和3T/1C像素電 路。
所有的上述像素電路都與用于將流過有機(jī)EL元件的電流控制在恒定的 水平的校正電路結(jié)合。結(jié)果，有機(jī)EL元件的一個電極的電位根據(jù)特性的變 化來控制。比較而言，在其它的電極，諸如接地電壓的公共電位公共地施加
到像素部分的多個像素。
因此， 一個電極的電位被校正到某個限度。然而，另一個電極的電位(例 如，接地電壓)沒有被校正。結(jié)果，如果發(fā)生像素部分中該另一個電極的電 位變化，則圖像質(zhì)量劣化比如陰影或串?dāng)_(shading or crosstalk)就會出現(xiàn)。
這里，如果發(fā)生陰影或者串?dāng)_，則用于給有機(jī)EL元件提供正電源的電 源線的電壓下降常常被典型地認(rèn)為是一個問題。然而，由于負(fù)電源例如接地 電壓的變化也會引起這種圖像質(zhì)量的劣化。
陰影是這樣的一種現(xiàn)象，其中在像素部分的顯示行(像素的水平排列)中的距離電源較遠(yuǎn)和較近的像素之間，像素(更具體地講，有機(jī)EL元件) 亮度逐漸變化。如果諸如接地電壓的公共電位不均勻的程度使得其隨著距電 源的距離增加而逐漸升高，則陰影以更強(qiáng)烈的方式發(fā)生在顯示圖像上。
另一方面，在不發(fā)生陰影的情況下，即使遠(yuǎn)離電源的相鄰行中所關(guān)注的 兩個相鄰像素試圖發(fā)射相同的亮度，則會出現(xiàn)串?dāng)_。串?dāng)_是這樣的現(xiàn)象，其 中如果在所關(guān)注的兩個像素所屬的相鄰像素行之間，從電源到所關(guān)注的像素 的驅(qū)動電流消耗不同，則消耗較多驅(qū)動電流的像素行中所關(guān)注的像素呈現(xiàn)為 比消耗較少驅(qū)動電流的像素行中的所關(guān)注的像素暗。如果諸如接地電壓的公 共電位不均勻到的程度使其隨著距電源的距離的增加而升高，則串?dāng)_會以更 加強(qiáng)烈的方式發(fā)生在顯示圖像上。
為了防止諸如陰影和串?dāng)_的不均勻顯示，提出了提供輔助配線的方案，
該輔助配線的電阻低于有機(jī)EL元件的公共電極，即上電極(例如，參考日 本專利申請?zhí)崆肮_No. 2001-195008、 2002-318553和2004-207217 (在下 文稱為專利文件1、 2和3))。
在專利文件1至3中，披露了在像素邊界附近形成的輔助配線。該配線 設(shè)置為柵格狀排列，并且圍繞像素開口部分。以這樣?xùn)鸥駹钆帕性O(shè)置的配線 在下文將^皮特別稱為電源輔助柵才各線(power auxiliary grid line )。
另一方面，在專利文件2中，提供了設(shè)置為環(huán)狀排列的另一個輔助配線 (在專利文件2中稱為第二電極電源線)，其電連接到電源輔助柵格線并且
(power auxiliary circumferential line )。

發(fā)明內(nèi)容
電源輔助環(huán)狀線圍繞像素部分設(shè)置。結(jié)果，該線跨越信號線或者掃描線 (典型地為在水平方向行進(jìn)的顯示行選擇線)。信號線從像素部分連接到驅(qū) 動部分，以提供確定顯示灰階的視頻信號。典型地，電源輔助環(huán)狀線經(jīng)由絕 緣膜以直角跨越信號線或者掃描線。
這里，在從像素部分到驅(qū)動部分的連接中靠近所謂的信號源(驅(qū)動部分) 的信號線或者掃描線的根部，多個配線層通常彼此堆疊，以減少信號線或者 掃描線的配線電阻。因此，電源輔助環(huán)狀線在穿越乂人像素部分到驅(qū)動部分的 連接中的信號線或者掃描線根部時典型地需要克服比較大的高度差。這會導(dǎo)致由該高度差引起的在部分電源輔助環(huán)狀線上很高的電阻或者該線的斷開。
另一方面，例如，EL保護(hù)膜例如通過在100攝氏度或更低進(jìn)行的低溫 CVD形成在電源輔助環(huán)狀線的上層。然而，不可否認(rèn)地存在這樣的問題， 由于高度差在EL保護(hù)膜中會形成氣孔，并且例如由于濕氣或者外來物質(zhì)， 污染物會從這些氣孔擴(kuò)散，甚至像素部分會受到不利的影響。
所希望的是防止由于電源輔助環(huán)狀線與信號線或者掃描線之間交叉點(diǎn) 上高度差引起的電源輔助環(huán)狀線的斷開。還希望防止會引起污染物的氣孑L。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例(第一實(shí)施例)的有機(jī)電場發(fā)光顯示裝置包括多個信 號線、多個掃描線、多個像素電路、電源輔助環(huán)狀線和多個虛設(shè)配線(dummy wiring )。
多個像素電路的每一個都設(shè)置在多個信號線與多個掃描線之間交叉點(diǎn) 之一。像素電路的每一個都包括有機(jī)電場發(fā)光(有機(jī)EL)元件，并且提供 給每個像素。
電源輔助環(huán)狀線電連接到有機(jī)EL元件的兩個電極之一，在這兩個電極 之間施加有電場。該電源輔助環(huán)狀線圍繞像素配置區(qū)域設(shè)置為環(huán)狀配置。
多條虛設(shè)配線形成在該多條信號線和該多條掃描線任何之一與該電源 輔助環(huán)狀線的交叉點(diǎn)之間的電源輔助環(huán)狀線的下層上。該多條虛設(shè)配線與附 近的信號線或者掃描線絕緣和隔離。
除了第一實(shí)施例的特征之外，根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例(第二實(shí)施例) 的有機(jī)電場發(fā)光顯示裝置還具有下面的特征。也就是，該多條虛設(shè)配線的每 一條都至少在設(shè)置該電源輔助環(huán)狀線的方向上的兩個位置電連接到在上層 的電源輔助環(huán)狀線。結(jié)果，虛設(shè)配線用作該電源輔助環(huán)狀線的襯里配線 (backing wiring )。
除了第一實(shí)施例的特征之外，根據(jù)本發(fā)明又一個實(shí)施例(第三實(shí)施例) 的有機(jī)電場發(fā)光顯示裝置還具有下面的特征。也就是，該多個像素電路的每 一個都包括形成在薄膜半導(dǎo)體層和柵極電極層上的給定數(shù)量的薄膜晶體管 (TFT)，該薄膜半導(dǎo)體層和柵極電極層是該有機(jī)EL元件的下層。在交叉點(diǎn)
的多條信號線或掃描線以及多條虛設(shè)配線包括在形成薄膜半導(dǎo)體層和^f冊極 電極層的每一個期間層疊的至少兩層導(dǎo)電層。
除了第一實(shí)施例的特征之外，根據(jù)本發(fā)明又一個實(shí)施例(第四實(shí)施例) 的有機(jī)電場發(fā)光顯示裝置還具有下面的特征。也就是，通過依次層疊下層電極、有機(jī)多層膜和上層電極形成有機(jī)電場發(fā)光元件。設(shè)置電源輔助;敗格線， 該電源輔助柵格線由與下層電極相同層平面的配線層形成。電源輔助柵才各線 圍繞像素電路的每一個并且電連接到上層電極。電源輔助柵格線和電源輔助 環(huán)狀線由相同的層平面上的配線層形成。多條信號或者掃描線的每一端連接
到下層上的橋線(bridge line)而延伸。橋線與虛設(shè)配線在相同的層平面。 電源輔助環(huán)狀線經(jīng)由絕緣膜跨過多條橋線的每一條。
在第四實(shí)施例中，多個像素電路的每一個優(yōu)選包括給定數(shù)量的薄膜晶體 管(TFT),其形成在有機(jī)EL元件下層的薄膜半導(dǎo)體層和柵極電極層上。多 條橋線和多條虛設(shè)配線優(yōu)選包括在形成薄膜半導(dǎo)體層和柵極電極層期間層 疊的至少兩層導(dǎo)電層。
根據(jù)第一實(shí)施例，多條虛設(shè)配線形成在電源輔助環(huán)狀線的下層上。多條 虛設(shè)配線形成在多條信號線或者多條掃描線的至少任何之一與電源輔助環(huán) 狀線的交叉點(diǎn)之間。多條虛設(shè)配線與信號線或者掃描線絕緣和隔離。通過虛 設(shè)配線減輕了在電源輔助環(huán)狀線形成期間形成位置的表面上的任何高度差， 因此提供更為平坦的表面。結(jié)果，電源輔助環(huán)狀線避免由于高度差引起的斷 開。另外，也可以防止氣孔。
根據(jù)第二實(shí)施例，由配線材料制作的每條虛設(shè)配線至少在兩個位置連接 到上層上的電源輔助環(huán)狀線。這允許在部分電源輔助環(huán)狀線中形成用于電勢 傳輸?shù)呐酝肪€，因此在這些部分中提供了降低的電阻。此外，如果在電源 輔助環(huán)狀線的這些部分中電阻變高或者如果在這些部分中的電源輔助環(huán)狀 線斷開，則虛設(shè)配線用作電源輔助環(huán)狀線的替換配線，因此保證了冗余 (redundancy )。
根據(jù)第三實(shí)施例，在交叉點(diǎn)的多條信號線、多條掃描線和多條虛設(shè)配線 包括在形成薄膜半導(dǎo)體層和柵極電極層的每一個期間層疊的至少兩層導(dǎo)電 層。薄膜半導(dǎo)體層和柵極電極層制成了 TFT。結(jié)果，信號線或者掃描線和虛 設(shè)配線可以形成在相同的層平面，并且形成相同的高度，進(jìn)一步減輕了高度 差(提供更平坦的表面)。
根據(jù)第四實(shí)施例，有機(jī)EL元件的下層電極、電源輔助環(huán)狀線和電源輔 助柵格線(其主要部分)由在相同的層平面的配線層形成。多條信號線和多 條控制線的端部形成在下層上，作為與虛設(shè)配線相同的層平面的橋線而延 伸。電源輔助環(huán)狀線經(jīng)由絕緣膜跨過橋線。因此，配線層用于電源輔助環(huán)狀線和電源輔助柵格線。除了該配線層，有機(jī)電場發(fā)光顯示裝置的(導(dǎo)電)層
結(jié)構(gòu)包括有機(jī)EL元件的上層電極層和幾個其他導(dǎo)電層，如TFT柵極電極層 和薄膜半導(dǎo)體層。因此，有機(jī)電場發(fā)光顯示裝置具有簡單的導(dǎo)電層結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明可以有效地防止由電源輔助環(huán)狀線與信號線或者掃描線之間交 叉點(diǎn)的高度差引起的電源輔助環(huán)狀線的斷開。本發(fā)明還可以有效防止能引起 污染的氣孔。這使其能夠提供低缺陷率的高可靠性有機(jī)電場發(fā)光顯示裝置， 其避免不均勻顯示，且提供高的可靠性。


圖1的框解了根據(jù)本發(fā)明第一和第二實(shí)施例的有機(jī)EL顯示器的主 要部件的實(shí)例；
圖2的示意解了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的像素電路的構(gòu)造實(shí)例； 圖3B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的像素的平面圖，而圖3A是沒有有機(jī)EL元 件的電極的像素的平面圖4A是可用于本發(fā)明實(shí)施例的基本TFT結(jié)構(gòu)的平面圖，而圖4B是其
圖5的平面解了像素陣列和電源輔助環(huán)狀線之間的連接部分以及部 分像素陣列；
圖6是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例沿著圖5中的A-A線剖取的連接部分的截 面圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例沿著圖5中的A-A線剖取的連接部分的截 面圖；和
圖8是沒有其中產(chǎn)生氣孔的虛設(shè)配線的比較實(shí)例的截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，以具有電源輔助環(huán)狀線和電源輔助柵格線的有機(jī)EL顯示器為例， 參考附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。 <<第一實(shí)施例〉> <總體構(gòu)造〉
圖1圖解了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的有機(jī)EL顯示器的主要部件。 如圖所示的有機(jī)EL顯示器1包括像素陣列2和用于驅(qū)動像素陣列2的驅(qū)動電路。像素陣列2具有布置為矩陣的多個像素電路3 (i、 j)。像素陣列
2的尺寸限定了 "像素布置區(qū)域"。
驅(qū)動電路包括垂直驅(qū)動電路(V.掃描器)4和水平驅(qū)動電路(H.掃描器)
根據(jù)像素電路3的構(gòu)造來設(shè)置多個V.掃描器4。這里，V.掃描器4是水 平像素線驅(qū)動電路(驅(qū)動掃描)41和寫入信號掃描電路(寫入掃描)42。
圖1所示的像素電路的參考標(biāo)記3 (i、 j)表示每個電路都具有垂直地 址i (i=l或2)和水平地址j (j=l、 2或3)。這些地址"i"和"j"取1 或更大的整數(shù)值，它們的最大值分別為"n"和"m"。這里，為了附圖的筒 化起見，僅僅示出部分像素陣列2，即i為l或2，而j為l、 2或3的像素。
在下面給出的描述和圖示中，該地址符號應(yīng)用于像素電路中的元件、信 號、信號線和電壓。
像素電路3(1、 1 )和3 (2、 1 )連接到沿垂直方向行進(jìn)的公共第一信 號線SIG (1)。同樣，像素電路3(1、 2)和3 (2、 2)連接到沿垂直方向 行進(jìn)的公共第二信號線SIG (2)。像素電路3(1、 3)和3 (2、 3)連接到 沿垂直方向行進(jìn)的公共第三信號線SIG (3)。
第一掃描信號(第一顯示行的驅(qū)動信號)可以通過來自水平像素線驅(qū)動 電路41的公共第一掃描線SCANl( 1 )施加到第一行中的像素電路3( 1、 1 )、 3(1、 2)和3 (1、 3)。類似地，第一掃描信號(第二顯示行的驅(qū)動信號) 可以通過來自水平像素線驅(qū)動電路41的公共第一掃描線SCAN1 (2)施加 到第二行中的像素電路3 (2、 1)、 3 (2、 2)和3 (2、 3)。
此外，第二掃描信號(第一顯示行的取樣信號(sampling signal))可以 通過來自寫入信號掃描電路42的另一條公共第二掃描線SCAN2 ( 1)施加 到第一行中的像素電路3 ( 1、 1)、 3(1、 2)和3(1、 3)。類似地，第二掃 描信號(第二顯示行的取樣信號)可以通過來自寫入信號掃描電路42的另 一條公共第二掃描線SCAN2 (2)施加到第二行中的像素電路3 (2、 1)、 3 (2、 2)和3 (2、 3)。
以環(huán)狀布置的電源輔助環(huán)狀線6設(shè)置在像素陣列2周圍。
此外，以柵格狀布置的電源輔助柵格線7設(shè)置在像素陣列2內(nèi)每個像素 電路3 (i、 j)周圍。
諸如接地電壓的公共電位可以施加到電源輔助環(huán)狀線6。另一方面，電源輔助柵格線7從像素陣列2向外延伸的每一端都連接到電源輔助環(huán)狀線6。
因此，電源輔助環(huán)狀線6和電源輔助柵格線7理想地保持在公共的電位(例
^口，才妻i也電壓)。 <像素電路>
圖2圖解了像素電路3 (i、 j)的構(gòu)造實(shí)例。
如圖所示的像素電路3 (i、 j)控制用作發(fā)光元件的有機(jī)發(fā)光二極管 OLED。除了有機(jī)發(fā)光二極管OLED之外，像素電路還包括驅(qū)動晶體管Md、 取樣晶體管Ms和存儲電容器Cs。驅(qū)動晶體管Md和取樣晶體管Ms的每一 個都包括NMOSTFT。
有機(jī)發(fā)光二極管OLED具有例如由"下層電極"、層疊體和"上層電極" 制造的層疊結(jié)構(gòu)。首先，用作"下層電極"的陽極電極形成在例如由玻璃制 造的基板上。接下來，由有機(jī)多層膜制成的層疊體通過依次層疊空穴傳輸層、 發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層以及其它層而形成在陽極電極上。最后， 用作"上層電極"的陰極電極形成在該層疊體上。陽極電極連接到正電源， 而陰極電極連接到負(fù)電源。
應(yīng)當(dāng)注意的是，圖2圖解的情況為有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陽極提供有 來自正電源的電源電壓VDD,并且其陰極連接到例如接地電壓GND的參考 電壓VSS。然而，如果有機(jī)發(fā)光二極管OLED需要反向偏置，則參考電壓 VSS控制在低于接地電壓GND的電壓水平。
如果用于提供給定電場的偏壓施加在有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陽極電 極和陰極電極之間，則注入的電子與空穴在發(fā)光層中復(fù)合時，該二極管OLED 發(fā)光。如果適當(dāng)選擇制造有機(jī)多層膜的有機(jī)物質(zhì)，則有機(jī)發(fā)光二極管OLED 可以發(fā)射紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)光中的任何一種。因此，通過在每行 中布置像素使得每個像素可以發(fā)射R、 G和B光，可以獲得彩色圖像的顯示。 作為選擇，可以采用發(fā)白光的有機(jī)物質(zhì)，通過濾色器的顏色進(jìn)行R、 G和B 間的區(qū)分。還可作為選擇的是，可以替代地采用四種顏色即R、 G、 B和W (白)。
驅(qū)動晶體管Md起電流控制裝置的作用，其用于控制流過發(fā)光元件(有 機(jī)發(fā)光二極管OLED)的電流量，以便確定顯示灰階(gray level )。
驅(qū)動晶體管Md具有連接到掃描線的漏極，該掃描線用于控制電源電壓 VDD的供給。該晶體管Md具有連接到有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陽極的源極。
取樣晶體管Ms連接在數(shù)據(jù)電位Vsig的供給線(信號線SIG (j))和驅(qū) 動晶體管Md的柵極之間。信號線SIG (j)確定像素灰階。該晶體管Ms的 源極和漏極之一連接到驅(qū)動晶體管Md的柵極，而另 一個連接到信號線SIG (j )。具有數(shù)據(jù)電位Vsig的數(shù)據(jù)脈沖從水平掃描器5施加到信號線SIG (j) (參考圖1)。在該數(shù)據(jù)電位施加期間(數(shù)據(jù)脈沖持續(xù)時間)，取樣晶體管 Ms以適時的方式取樣具有要通過像素電路顯示的水平的數(shù)據(jù)。這是為了在 過渡期間(transition period )消除顯示圖像上的不穩(wěn)定水平的影響。該水平 在數(shù)據(jù)脈沖的前、后沿是不穩(wěn)定的，該數(shù)據(jù)脈沖具有要取樣的期望的數(shù)據(jù)電 位Vsig。
存儲電容器Cs連接在驅(qū)動晶體管Md的柵極和源極(有機(jī)發(fā)光二極管 OLED的陽極)之間。存儲電容器Cs的作用將在稍后給出的操作的描述中闡明。
在圖2中，電源驅(qū)動脈沖DS (i)通過圖1所示的水平像素線驅(qū)動電路 41提供給驅(qū)動晶體管Md的漏極。電源驅(qū)動脈沖DS (i)從GND電位升高 到電源電壓VDD。在驅(qū)動晶體管Md的校正或者有機(jī)發(fā)光二極管OLED的 發(fā)光期間提供電源。
此外，持續(xù)時間相對較短的寫入驅(qū)動脈沖WS (i)從圖1所示的寫入信 號掃描電路42提供到取樣晶體管Ms的柵極，因此允許控制取樣。
應(yīng)當(dāng)注意的是，通過在驅(qū)動晶體管Md和電源電壓VDD的供給線之間 插入另一個晶體管，并且通過水平像素線驅(qū)動電路41控制所插入晶體管的 柵極，可以選擇性地控制電源的供給。
像素電路中所有的晶體管通常由TFT形成。用于形成TFT溝道的薄膜 半導(dǎo)體層由包括多晶硅或者非晶硅的半導(dǎo)體材料制作。多晶硅TFT可以具有 高遷移率，但是其特性上的變化顯著，這使得這些TFT不適于用在大屏幕顯 示裝置中使用。因此，非晶硅TFT典型地用在大屏幕的顯示裝置中。然而， 應(yīng)當(dāng)注意的是，P溝道TFT難于用非晶硅TFT形成。結(jié)果，N溝道TFT優(yōu) 選用作像素電路3 (i、 j)中的所有TFT。
這里，像素電路3 (i、 j)是可用于本發(fā)明的像素電路的實(shí)例，即具有 兩個晶體管(2T)和一個電容器(1C)的2T/1C像素電路基本構(gòu)造的實(shí)例。 因此，可用于本實(shí)施例的像素電路除了像素電路3 (i、 j)的基本構(gòu)造外還可以具有其它的晶體管和/或電容器。在某些具有基本構(gòu)造的像素電路中，存
儲電容器Cs連接在電源電壓VDD的供給線和驅(qū)動晶體管Md的柵極之間。 更具體地講，除了 2T/1C像素電路外，例如4T/1C、 4T/2C、 5T/1C和
3T/1C像素電路也可以用于本實(shí)施例，盡管沒有示出其詳細(xì)構(gòu)造。 <發(fā)光控制操作的概述>
像素電路3 (i、 j)的發(fā)光控制操作可以概述如下。
就是說，存儲電容器Cs連接到驅(qū)動晶體管Md的控制節(jié)點(diǎn)NDc。來自 信號線SIG (j)的信號電壓通過取樣晶體管Ms取樣。所獲得的數(shù)據(jù)電位 Vsig (在下文將取樣后的(post-sampling)數(shù)據(jù)電位特別寫為Vin)施加給控 制節(jié)點(diǎn)NDc。
當(dāng)給定的數(shù)據(jù)電位Vin施加給驅(qū)動晶體管Md的柵極時，該晶體管Md 的漏極電流Ids由柵極到源極(gate-to-source)電壓Vgs確定，該柵極到源 極電壓Vgs具有相應(yīng)于數(shù)據(jù)電位Vin的水平。結(jié)果，有機(jī)發(fā)光二極管OLED 以相應(yīng)于取樣后數(shù)據(jù)電位Vin的亮度發(fā)光。
眾所周知，有機(jī)發(fā)光二極管OLED的I-V特性因熱而變化。此時，驅(qū)動 晶體管Md的柵極到源極電壓Vgs也隨著有機(jī)發(fā)光二極管OLED隨時間的變 化而變化。
這使得流過有機(jī)發(fā)光二極管OLED的驅(qū)動電流Id變化，因此即使取樣 了給定的數(shù)據(jù)電位Vsig也會改變發(fā)光亮度。
此外，驅(qū)動晶體管Md在不同的像素電路間具有不同的閾值電壓Vth和 遷移率p。這導(dǎo)致漏極電流Ids上的變化，即使給像素提供相同的數(shù)據(jù)電位 Vsig，也會引起不同的像素以不同的亮度發(fā)光。
像素電路具有N溝道晶體管的驅(qū)動晶體管的優(yōu)點(diǎn)在于，該電路具有很高 的驅(qū)動能力，并且可以簡化制造工藝。然而，為了抑制閾值電壓Vth和遷移 率n的變化，需要在前述的發(fā)光控制操作之前進(jìn)行下述的校正操作。
取樣之前，驅(qū)動晶體管Md的柵極電位由存儲電容器Cs保持在閾值電 壓Vth的水平。該預(yù)備操作稱為"闞值校正"。
在閾值校正后，取樣后數(shù)據(jù)電位Vin加入到驅(qū)動晶體管Md的柵極。結(jié) 果，柵極電位保持在"￥仇+Vin"。 驅(qū)動晶體管Md此時響應(yīng)于數(shù)據(jù)電位Vin 的幅度而導(dǎo)通。如果該晶體管Md具有很大的閾值電壓Vth使得晶體管難于 導(dǎo)通，則"Vth十Vin"的幅度也很大。相反，如果該晶體管Md具有很小的閾值電壓Vth使得晶體管易于導(dǎo)通，則"Vth + Vin，，的幅度也很小。這就從驅(qū)動 電流消除了閾值電壓Vth的變化的影響。結(jié)果，如果數(shù)據(jù)電位Vin恒定，則 漏極電流Ids (驅(qū)動電流Id)也是恒定的。
此外，例如，在數(shù)據(jù)取樣前閾值校正后進(jìn)行遷移率校正(驅(qū)動力校正)。
在遷移率校正中，柵極電位根據(jù)驅(qū)動晶體管Md的電流驅(qū)動能力從"Vth + Vin"進(jìn)一步變化。在驅(qū)動晶體管Md的柵極和源極之間提供路徑，以使用 流經(jīng)該驅(qū)動晶體管Md的溝道的電流對該存儲電容器充電或者放電。通過控 制是否允許電流流過該路徑來進(jìn)行遷移率校正。
其后，有機(jī)發(fā)光二極管OLED因其由該恒定電流值驅(qū)動而發(fā)光。
<平面和截面結(jié)構(gòu)的實(shí)例>
這里，將參考附圖描述像素電路的平面圖案和截面結(jié)構(gòu)。 圖3A和3B圖解了像素電路3 (i、 j)的平面圖案。圖3B是沒有最頂 層上的陰極電極(形成在整個表面上的陰極電極)的像素電路的平面圖。圖 3A是像素電路在其制造期間的平面圖，在其頂層上沒有陰極，并且也沒有 有機(jī)發(fā)光二極管OLED的電極和有機(jī)多層膜。圖4B是TFT截面的基本截面 結(jié)構(gòu)圖，而圖4A是其平面圖。
如圖4B所示，柵極電極11如圖所示直接(或者間接地經(jīng)由下層(絕緣 層的類型))形成在基板9上?；?例如由玻璃制造。柵極電極ll包括例 如柵極金屬層(GM)，該柵極金屬層(GM)由諸如鉬(Mo)的高熔點(diǎn)金屬 層制造。
柵極電極11對應(yīng)于圖3A中的驅(qū)動晶體管Md的柵極電極IIA和取樣晶 體管Ms的柵極電極IIB。這里，柵極電極IIA伸展進(jìn)入存儲電容器Cs的 形成區(qū)域，從而該電極IIA也用作存儲電容器Cs的下層電極。另一方面， 柵極電極11B的一端在第二掃描線SCAN2(i)之下延伸，用于柵極電極11B 與第二掃描線SCAN2 (i)之間的連接。
柵極絕緣膜10以如圖4B所示覆蓋柵極電極11表面的方式形成在基板 9上。由非晶硅(a-Si)制造的薄膜半導(dǎo)體層13形成在柵極絕緣膜10之上。
薄膜半導(dǎo)體層13對應(yīng)于圖3A中驅(qū)動晶體管Md的TFT層13A和取樣 晶體管Ms的TFT層13B。
圖4B所示薄膜半導(dǎo)體層13相對于柵極電極11的部分是溝道形成區(qū)域。 由絕緣材料制造的溝道保護(hù)膜18形成在薄膜半導(dǎo)體層13上的溝道形成區(qū)域需要保護(hù)的位置。此外，兩個源極/漏極電極14這樣設(shè)置，其一端重疊在溝
道保護(hù)膜18上。源極/漏極電極14比薄膜半導(dǎo)體層13略窄(參考圖4A)。 源極/漏極電極14在溝道保護(hù)膜18上彼此隔開。源極/漏極電極14之一作為 源極(S)電極，而另一個作為漏極(D)電極。兩個源極/漏極電極14通過 例如主要成分為鋁(Al)的配線層形成。
圖4A和4B中的源極/漏極電極14對應(yīng)于圖3A中的VDD線14A和連 接配線14B。 VDD線14A ^v第一掃描線SCAN1 (i)分出，并且用作驅(qū)動晶 體管Md的漏極電極。連接配線14B用作驅(qū)動晶體管Md的源極電極。連接 配線14B設(shè)置在柵極電極11A的4艮大面積部分上，/人而該配線14B用作存 儲電容器Cs的上層電極。此外，連接配線14B具有用于與有機(jī)發(fā)光二極管 OLED的陽極電極連接的焊盤部分。
此夕卜，圖4A和4B中的源極/漏極電極14對應(yīng)于圖3A中的連接配線14C 和14D。連接配線14C用作取樣晶體管Ms的漏極電極。連接配線14D用作 取樣晶體管Ms的源極電極。連接配線14C也用作部分信號線SIG (j )。連 接配線14D具有在存儲電容器Cs的下電極(柵極電極11A )上延伸的端部， 用于與圖2所示的控制節(jié)點(diǎn)NDc連接。結(jié)果，連接配線14D的端部通過接 觸12A連接到柵極電極11A,該接觸12A是第一接觸孔之一。
如圖4B所示，在兩個源極/漏極電極14和薄膜半導(dǎo)體層n彼此重疊的 位置設(shè)置有源極和漏極雜質(zhì)區(qū)域17S和17D。源極和漏極雜質(zhì)區(qū)域17S和 17D摻雜有高濃度的N型雜質(zhì)，該N型雜質(zhì)與P型薄膜半導(dǎo)體層13的導(dǎo)電 類型相反。通過源極雜質(zhì)區(qū)域17S，獲得提供源極/漏極電極14之一與薄膜 半導(dǎo)體層13之間低電阻連接的源極接觸。同樣，通過漏極雜質(zhì)區(qū)域HD, 獲得提供源極/漏極電極14的另 一個與薄膜半導(dǎo)體層13之間低電阻連接的漏 極接觸。
在圖3A中，第一和第二掃描線SCAN1 (i)和SCAN2 (i)都由鋁(Al) 層形成。兩個掃描線沿著單元內(nèi)行方向上的相對側(cè)彼此平行設(shè)置。
相反，信號線SIG(j)沿著與第一和第二掃描線SCAN1 (i)和SCAN2 (i)交叉的列方向形成。
單元內(nèi)信號線SIG (j)的大部分包括如前所述由鋁(Al)層制造的連接 配線14C。
橋線IIC提供在信號線SIG (j)與第一掃描線SCAN1 (i)之間的交叉點(diǎn)。橋線IIC設(shè)置在與柵極電極11相同的層平面上并且包括與柵極電極11
相同的材料。連接配線14C的一端通過兩個接觸(1CH) 12C連接到下層上 的橋線IIC。與連接配線14C設(shè)置在相同的層平面上并且由與連接配線14C 相同材料(Al)制造的第一掃描線SCAN1 (i)與在橋線11C的上面的連接 配線14C交叉。
同樣，橋線IID設(shè)置在信號線SIG (j)與第二掃描線SCAN2 (i)之間 的交叉點(diǎn)。橋線11D與柵極電極11設(shè)置在相同的層平面并且包括與柵極電 極11相同的材料層(GM)。連接配線14C的另一端通過兩個接觸(1CH) 12D 連接到下層上的橋線IID。與連接配線14C設(shè)置在相同的層平面并且由與連 接配線14C相同的材料(Al)制造的第二掃描線SCAN2 (i)與在橋線11D 的上面的連接配線14C交叉。
再參考圖4B， TFT保護(hù)膜19設(shè)置為覆蓋具有前述結(jié)構(gòu)的TFT。
盡管在圖4B中沒有示出，但是圖1和2所示的有機(jī)發(fā)光二極管OLED 和電源輔助柵格線7形成在TFT保護(hù)膜19上。電源輔助柵格線7例如沿著 圖3B所示的像素邊緣設(shè)置成矩形框的形式。用作有機(jī)發(fā)光二極管OLED的 "下層電極"的陽極電極AE設(shè)置在電源輔助柵格線7內(nèi)盡可能大的面積上。 在本實(shí)施例中，電源輔助柵格線7和陽極電極AE設(shè)置在相同的層平面上， 并且由相同的材料(陽極金屬層AM)形成。根據(jù)本實(shí)施例的有機(jī)EL顯 示裝置是頂發(fā)射顯示裝置。因此，可以適當(dāng)?shù)貫殛枠O金屬層(AM)選擇具 有大功函和高反射率的導(dǎo)電材料。其中可采用的材料有鉻(Cr)、鐵(Fe)、 鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鉭(Ta)、鎢(W)、粕(Pt)和金(Au)。
陽極電極AE通過作為第二接觸孔(2CH)之一的接觸孔15連接到下層 的連接配線14B的焊盤部分。
形成覆蓋電源輔助柵格線7和陽極電極AE的表面的EL保護(hù)膜21 (未 示出)。在EL保護(hù)膜21中設(shè)置開口部分21A。該開口部分21A盡可能大地 形成在陽極電極AE上到不暴露接觸15的程度。
應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管沒有具體地圖解，但是有機(jī)多層膜形成在包括開口 部分21A的區(qū)域上，并且還提供陰極電極。陰極電極連接到有機(jī)多層膜上并 且覆蓋整個表面。陰極電極經(jīng)由開口部分21B電連接到電源輔助柵格線7， 該開口部分21B設(shè)置在電源輔助柵格線7之上的EL保護(hù)膜21中。如圖1 和2所示，電源輔助4冊卩格線7經(jīng)由電源輔助環(huán)狀線6連接到接地電壓GND的供給線。因此，有才幾發(fā)光二極管OLED的陽極接地。
圖5的平面解了部分像素陣列2和電源輔助環(huán)狀線6之間的連接部 分，該像素陣列的部分包括兩行兩列像素電路3 (i、 j)。
在圖5中，相同的參考標(biāo)記表示與圖3A和3B所示和所述相同的部件。 有機(jī)發(fā)光二極管OLED的陰極電極KE形成在整個區(qū)域上，如圖5所示。陰 極電極KE由具有高透光率的陰極金屬層(KM)形成。因此，圖5是通過 陰極電極KE在下層觀察的透視圖。
在頂發(fā)射顯示裝置的情況下，由諸如氧化銦錫(ITO)或IXO的大功函 數(shù)和高透射率的導(dǎo)電材料形成陰極金屬層KM。
電源輔助環(huán)狀線6包括彼此層疊的上、下金屬層6A和6B。上金屬層 6A設(shè)置在與電源輔助柵格線7相同的層平面并且由與電源輔助柵格線7相 同的材料(陽極金屬層AM)制成。下金屬層6B例如由鋁(Al)形成在下 層上。上金屬層6A與電源輔助柵格線7在圖案上結(jié)合在一起(或者彼此一 體地形成)。
第一和第二掃描線SCAN1 (i)和SCAN2 (i)的端部靠近電源輔助環(huán) 狀線6。第一和第二掃描線SCAN1 (i)和SCAN2 (i)都由鋁(Al)制造。
關(guān)于兩條掃描線，第一掃描線SCAN1 (i)的端部通過作為第一接觸孔 (1CH)之一的接觸孔12E連接到下層上的橋線IIE。橋線IIE是包括柵極 金屬層(GM)的導(dǎo)電層。電源輔助環(huán)狀線6經(jīng)由未示出的絕緣膜跨過橋線 IIE。
同樣，第二掃描線SCAN2 (i)的端部通過作為第一接觸孔(1CH)之 一的接觸孔12F連接到下層上的橋線11F。橋線IIF是包括柵極金屬層(GM) 的導(dǎo)電層。電源輔助環(huán)狀線6經(jīng)由未示出的絕緣膜跨過橋線IIF。
圖6圖解了沿著圖5中的A-A線剖取的截面圖。
在如圖所示的實(shí)例中，由非晶硅(a-Si)制造的薄膜半導(dǎo)體層13E層疊 在第一掃描線SCAN1 (i)的橋線IIE上。另一方面，盡管在圖4B中省略 了并且沒有示出，但是在該薄膜半導(dǎo)體層13E的蝕刻停止膜20E疊在該薄膜 半導(dǎo)體層層13E上。
同樣，薄膜半導(dǎo)體層13F和蝕刻停止膜20F層疊在第二掃描線SCAN2 (i)的橋線IIF上。
在本實(shí)施例中，虛設(shè)配線DL形成在具有上述截面結(jié)構(gòu)的兩條掃描線之間。虛設(shè)配線DL與掃描線隔開并且不與掃描線電連接。
虛設(shè)配線DL包括第一和第二導(dǎo)電層11M和13M。第一導(dǎo)電層11M由 柵極金屬(GM)制造。第二導(dǎo)電層13M由非晶硅(a-Si)制造，并且層疊 在第一導(dǎo)電層IIM上。蝕刻停止膜20M進(jìn)一步層疊在第二導(dǎo)電層13M上。
由于氮化硅對氧化硅的高蝕刻選擇率，如果周圍設(shè)置氧化硅基絕緣膜， 則氮化硅基絕緣膜應(yīng)當(dāng)用作蝕刻停止膜20M以及上述的蝕刻停止膜20E和 20F。
TFT保護(hù)膜19形成在基板9上，以覆蓋第一和第二掃描線SCAN1 (i) 和SCAN2 (i)以及虛設(shè)配線DL的橋部分。在TFT保護(hù)膜19上，形成包 括上、下金屬層6A和6B的電源輔助環(huán)狀線6，該上、下金屬層6A和6B 彼此層疊。此外，在電源輔助環(huán)狀線6上形成陰極電極KE。
盡管稍后將給出詳細(xì)的描述，但是通過上述虛設(shè)配線DL的配置，本實(shí) 施例有效地防止了由高度差和氣孔引起的電源輔助環(huán)狀線6的斷開。
<<第二實(shí)施例》
第二實(shí)施例與第 一實(shí)施例的不同之處在于虛設(shè)配線DL周圍的構(gòu)造。因 此，圖l至5及其對第一實(shí)施例的描述也適合于第二實(shí)施例。
圖7圖解了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例沿著圖5中的A-A線剖取的截面圖。
圖7區(qū)別于圖6在于，每一個都包括第一接觸孔(1CH)的接觸12M1 和12M2設(shè)置在虛設(shè)配線DL的每一端，并且虛設(shè)配線DL的兩端通過接觸 12M1和12M2連接到電源輔助環(huán)狀線6的背面。第二實(shí)施例的其他構(gòu)造與 第一實(shí)施例相同。
應(yīng)當(dāng)注意的是，圖6和7中省略了 EL保護(hù)膜21。
<<修改實(shí)例》
圖5至7圖解了電源輔助環(huán)狀線6與第一和第二掃描線SCAN1 (i)和 SCAN2 (i)之間的交叉點(diǎn)，而虛設(shè)配線DL設(shè)置在交叉點(diǎn)之間并且沿著該電 源輔助環(huán)狀線6。
類似的虛設(shè)配線DL可以設(shè)置在電源輔助環(huán)狀線6與信號線即信號線 SIG (j)的交叉點(diǎn)的下層上，并且沿著該電源輔助環(huán)狀線6。此外，虛設(shè)配 線DL不僅可以設(shè)置在電源輔助環(huán)狀線6與掃描線的交叉點(diǎn)之間，而且可以 設(shè)置在電源輔助環(huán)狀線6與信號線之間的交叉點(diǎn)之間。在此情況下，圖6和 7所示的截面結(jié)構(gòu)二者都可以采用。在第二實(shí)施例中，可以在虛設(shè)配線DL的每一端至少形成一個接觸或者
兩個接觸，用于虛設(shè)配線DL和電源輔助環(huán)狀線6之間的連接。因此，在虛 設(shè)配線DL的每一端可以提供兩個或者多個接觸。作為選擇，例如，可以沿 著虛設(shè)配線DL的長度等距離地設(shè)置盡可能多的接觸。
除了上述的情況外，掃描線和信號線的層結(jié)構(gòu)以及電源輔助環(huán)狀線和電 源輔助柵格線的層結(jié)構(gòu)不限于上述圖解的實(shí)例。
另 一方面，盡管頂發(fā)射有機(jī)EL顯示器看作第 一和第二實(shí)施例的實(shí)例， 但是也可以采用底發(fā)射有機(jī)EL顯示器。
因此，第一和第二實(shí)施例才是供了下面的優(yōu)點(diǎn)。
也就是，虛設(shè)配線DL緩解了掃描線和信號線引起的電源輔助環(huán)狀線表 面上的高度差，因此防止了由于電源輔助環(huán)狀線上保護(hù)膜中形成的高度差和 氣孔造成的斷開。
圖8圖解了沒有虛設(shè)配線而產(chǎn)生氣孔的交叉點(diǎn)的截面圖。
在該圖中，電源輔助環(huán)狀線6僅保持沒有斷開。然而，EL保護(hù)膜21在 第二掃描線SCAN2 (i)的高度差處斷開。結(jié)果，產(chǎn)生了氣孔。 一旦產(chǎn)生氣 孔，EL保護(hù)膜21在該位置就達(dá)不到保護(hù)目的。因此，濕氣或者其它污染物 污染了電源輔助環(huán)狀線6。特別是，如果濕氣通過電源輔助環(huán)狀線6的界面 進(jìn)入像素陣列2，有機(jī)發(fā)光二極管OLED將改變其顯示特性，在部分顯示屏 上可能降低圖像質(zhì)量。
通過設(shè)置虛設(shè)配線DL,本發(fā)明第一和第二實(shí)施例防止由電源輔助環(huán)狀 線6的斷開導(dǎo)致的陰極電極KE的電位局部不穩(wěn)，因此提供防止不均勻顯示 的優(yōu)點(diǎn)。
此外，第一和第二實(shí)施例防止氣孔，因此防止圖像質(zhì)量下降并且保證改 善產(chǎn)量。結(jié)果，這些實(shí)施例提供顯示器產(chǎn)品更高的收益率和可靠性的優(yōu)點(diǎn)。
除了上面的優(yōu)點(diǎn)外，如第二實(shí)施例中所示，虛設(shè)配線DL和電源輔助環(huán) 狀線6的電連接允許虛設(shè)配線EL用作電源輔助環(huán)狀線6的襯里配線。結(jié)果， 虛設(shè)配線DL用于進(jìn)一步穩(wěn)定電源輔助環(huán)狀線6的電位到更小程度的變化。 此外，如果接觸之間的電源輔助環(huán)狀線6因某些原因而增加電阻，或者如果 其斷開，則虛設(shè)配線DL用作該電源輔助環(huán)狀線6。因此，在此情況下，虛 -沒配線用于電源輔助環(huán)狀線6的局部冗余配線(partial redundant wiring)的 功能。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，在所附權(quán)利要求或其等同特征的范圍 內(nèi)，根據(jù)設(shè)計需要和其他因素，可以進(jìn)行各種修改、結(jié)合、部分結(jié)合和替換。
本發(fā)明包含2007年11月15日提交日本專利局的日本專利申請JP 2007-296572的相關(guān)主題事項(xiàng)，將其全部內(nèi)容引用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1、一種有機(jī)電場發(fā)光顯示裝置，包括多個像素電路，每一個像素電路設(shè)置于多條信號線和多條掃描線之間的交叉點(diǎn)之一，所述像素電路的每一個都包括有機(jī)電場發(fā)光元件，所述像素電路的每一個設(shè)置來用于每個像素；電源輔助環(huán)狀線，電連接到用于將電場施加到所述有機(jī)電場發(fā)光元件的兩個電極之一，所述電源輔助環(huán)狀線設(shè)置為圍繞像素布置區(qū)域的環(huán)狀布置；以及多條虛設(shè)配線，形成在所述多條信號線和所述多條掃描線任何之一與所述電源輔助環(huán)狀線的交叉點(diǎn)之間的電源輔助環(huán)狀線的下層上，所述多條虛設(shè)配線與附近的信號線或者掃描線絕緣且隔離。
2、 如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電場發(fā)光顯示裝置，其中 所述多條虛設(shè)配線的每一條都在設(shè)置所述電源輔助環(huán)狀線的方向上的至少兩個位置電連接到所述電源輔助環(huán)狀線，以用作所述電源輔助環(huán)狀線的 襯里配線。
3、 如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電場發(fā)光顯示裝置，其中 所述多個像素電路的每一個都包括形成在薄膜半導(dǎo)體層和柵極電極層上的給定數(shù)量的薄膜晶體管，所述薄膜半導(dǎo)體層和柵極電極層是所述有機(jī)電 場發(fā)光元件的下層，以及所述交叉點(diǎn)處的多條信號線或掃描線以及所述多條虛設(shè)配線包括在形 成所述薄膜半導(dǎo)體層和柵極電極層的每一個的期間層疊的至少兩層導(dǎo)電層。
4、 如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電場發(fā)光顯示裝置，其中 通過層疊下層電極、有機(jī)多層膜和上層電極形成所述有機(jī)電場發(fā)光元件，成于所,3述像素電路的每一個周圍，并且電連接到所述上層電極，所述電源輔助柵格線和所述電源輔助環(huán)狀線由在相同的層平面的配線 層形成，所述多條信號或者掃描線的每一個端部都連接到下層上的橋線而延伸， 所述橋線與所述虛設(shè)配線在相同的層平面，以及所述電源輔助環(huán)狀線經(jīng)由絕緣膜跨過所述多條橋線的每一條。
5、如權(quán)利要求4所述的有機(jī)電場發(fā)光顯示裝置，其中所述多個像素電路的每一個都包括形成在薄膜半導(dǎo)體層和柵極電極層 上的給定數(shù)量的薄膜晶體管，所述薄膜半導(dǎo)體層和所述柵極電極層是所述有 機(jī)電場發(fā)光元件的下層，以及所述多條橋線和所述多條虛設(shè)配線包括在形成所述薄膜半導(dǎo)體層和所 述柵極電極層的期間層疊的至少兩層導(dǎo)電層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有機(jī)電場發(fā)光顯示裝置，包括多個像素電路，每一個像素電路設(shè)置于多條信號線和多條掃描線之間的交叉點(diǎn)之一，該像素電路的每一個都包括有機(jī)電場發(fā)光元件；電源輔助環(huán)狀線，電連接到用于將電場施加到該有機(jī)電場發(fā)光元件的兩個電極之一，該電源輔助環(huán)狀線設(shè)置為圍繞像素布置區(qū)域的環(huán)狀布置；以及多條虛設(shè)配線，形成在該多條信號線和該多條掃描線任何之一與該電源輔助環(huán)狀線的交叉點(diǎn)之間的電源輔助環(huán)狀線的下層上，該多條虛設(shè)配線與附近的信號線或者掃描線絕緣且隔離。
文檔編號H01L27/32GK101436610SQ20081017821
公開日2009年5月20日 申請日期2008年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月15日
發(fā)明者佐川裕志, 內(nèi)野勝秀 申請人:索尼株式會社