显示设备及其制造方法

专利名称：显示设备及其制造方法
技术领域：
本发明涉及具有每个都包括发光装置的多个4象素的有源矩阵 显示设备，以及涉及有源矩阵显示i殳备的制造方法。
背景技术：
近年来，进行了越来越多的努力来开发有机电致发光(EL)装 置被用作发光装置的平板自发光显示设备。有机EL装置是使用当 对其施加电场时有机薄膜发光的现象的装置。通过施加10V以下的 电压来驱动的有才几EL装置是低功耗装置。同时，由于有机EL装 置(能够通过自身发光的自发光装置)不需要照明单元，所以容易 制造薄且轻的有机EL装置。此外，由于有机EL装置的响应速度 如几掷:妙、(jas)那么高，所以可以防止显示移动图^f象时出现残4象。在具有每个都包括有机EL装置的多个像素的平板自发光显示 设备中，尤其积极地开发了薄膜晶体管(TFT )在每个像素中以集 成方式形成为驱动装置的有源矩阵显示i殳备。例如，在以下文献中 描述了有源矩阵型平板自发光显示设备日本未审查专利公开第2003- 255856号、第2003-271095号、第2004-133240号、第2004- 029791号、第2004-093682号、以及第2005-166687号。相关技术的有源矩阵显示设备包括基板，具有包括以列配置 的信号线、以行配置的扫描线和预定电源线的配线；以及像素的矩 阵，每个像素都^^没置在信号线和扫描线之间的交叉点处。通过对 导体膜进行图样化来形成配线。每个〗象素都包括连接至配线的有源 装置(例如，TFT)和发光装置(例如，有机EL装置)。像素响应 于由扫描线提供的控制信号进行操作。根据由信号线提供的视频信 号，像素使由电源线提供的驱动电流流过发光装置。发明内容在相关技术的有源矩阵显示设备中，在每个像素中形成发光装 置和用于驱动发光装置的TFT。在以矩阵形式、集成方式形成这些 像素的基一反上，形成包括信号线、扫描线和电源线的配线，使得它 们牙黄3,各个4象素纵向或4黄向地延伸。由于许多配线形成在基板上， 所以在基板的表面上发生凹凸。凹凸是由制造配线的、诸如金属膜 的导体膜的水平差所引起的。沿相邻像素的边界产生对应于配线的 凹凸。形成在每个〗象素中的发光装置是例如具有层压结构的有机EL 装置，其中，有机EL发光材料膜被夹置在阳极和阴极之间。对于 彩色显示器，需要例如通过热转印处理在不同的像素上形成发射不 同颜色光(例如，RGB三原色)的有机EL发光材料膜。在热转印 处理中，以集成方式形成在"f象素阵列基板上的Y象素分别被隔壁 (partition wall)所包围。然后，施主(donor)基板被置于隔壁的 顶部。在施主基板上，在对应于像素阵列基板上各个像素的位置处 形成三原色RGB之一的发光材料膜。通过加热与像素阵列基板相 对的施主基板(它们之间夹置有隔壁)，发光材料膜从施主基板蒸镀并转印到^象素阵列基4反的对应〗象素上。通过对三原色RGB中的 每一种执行该处理，发射不同颜色的光的有机EL发光材料膜可被 沉积到像素阵列基板的不同像素上。这里，防止分配不同颜色的像素中的蒸镀材料的混合是很重要 的。如果不同颜色的发光材料在单个像素内被混合在一起，则发生 了所谓的颜色混合。结果，难以产生具有卓越清晰度和颜色再现性 的彩色图像。在上述相关技术的有源矩阵显示设备中，配线的存在 导致沿像素边界发生凹凸。因此，即〗吏在沿凹凸部分设置隔壁时， 凹凸仍然出现在隔壁的顶部上。因此，这使得当施主基才反开始4妄触 隔壁顶部上的凹凸部分时，产生间隙。即使通过隔壁包围将被转印 到对应像素的发光材料，蒸镀的发光材料通过间隙泄漏至相邻像 素，并引起颜色混合。考虑到上述相关技术的技术缺点，期望提供具有用于防止颜色 混合的改进配线图样的显示设备和该显示设备的制造方法。根据本发明的一个实施例，提供了一种显示设备，包括基板， 具有至少包括以列配置的信号线、以行配置的扫描线以及预定电源 线的配线；以及像素的矩阵，每个像素都被设置在信号线和扫描线 之间的交叉点处。通过对导体膜进行图样化来形成配线。每个像素 均包括连接至配线的有源装置和发光装置，响应于由扫描线提供的 控制信号进行操作，以及根据由信号线提供的视频信号使由电源线 提供的驱动电流流过发光装置。像素具有沿与相邻像素的边界直线 延伸的外侧区域和沿外侧区域的内侧延伸的内侧区域。4黄3争外侧区 域和内侧区域配置配线。由于配线的存在所引起的的水平差，沿外 侧区域并在基才反上形成外侧凹凸带，以及由于配线的存在所引起的 水平差，沿内侧区域并在基板上形成内侧凹凸带。适当地形成制造 配线的导体膜的图样，使得从像素的内侧看，外侧凹凸带的凹部直 4妄^立于它们所只寸应的内侧凹凸带的凸部之后。优选地，导体膜包括上层和底层；所述配线包括通过对上层进 行图样化所形成的上层线和通过对下层进行图样化所形成的下层 线；以及适当地形成下层的图样，使得从像素的内侧看，外侧凹凸 带的凹部直接位于它们所对应的内侧凹凸带的凸部之后。导体膜的 图样电连接至配线，并构成配线的一部分。导体膜的图样包括与配 线电隔离并补偿由配线的存在所引起的水平差的衬垫。根据本发明的一个实施例，还提供了显示设备的制造方法，该 显示设备包括基板，具有至少包括以列配置的信号线、以行配置 的扫描线以及预定电源线的配线；以及〗象素的矩阵，每个^象素都详皮 设置在信号线和扫描线之间的交叉点处；其中，通过对导体膜进行 图样化来形成配线；以及每个〗象素均包4舌连4妾至配线的有源装置和 发光装置，响应于由扫描线提供的控制信号进行操作，以及根据由 信号线提供的视频信号使由电源线提供的驱动电流流过发光装置。 该显示设备的制造方法包括以下步骤横跨外侧区域和内侧区域配 置配线，其中，外侧区i或沿与相邻〗象素的边界直线i也延伸，内侧区 域沿外侧区域的内侧延伸；适当地形成制造配线的导体膜的图样， 使得从像素的内部看，外侧凹凸带的凹部直接位于它们所对应的内 侧凹凸带的凸部之后，其中，由于配线的存在所引起的水平差，沿 外侧区域并在基板上形成外侧凹凸带，同样由于配线的存在所可1起 的水平差，沿内侧区域并在基板上形成内侧凹凸带；沿外部凹凸带 和内侧凹凸带形成包围l象素的内部区^M々隔壁；制备工作基材 (working base )，在工作基材的对应于各个像素的位置处沉积发射 不同颜色的光的发光材料的膜；在工作基材与隔壁的顶部接触的情 况下，将工作基材放置为与基板相对；以及在每个像素的内部区域 被隔壁围绕的情况下，将发射不同颜色的光的发光材料的膜蒸镀到 对应像素的相应内部区域，以在每个像素中形成发光装置的发光 层。冲艮据本发明的实施例，沿相邻l象素之间的边界直线配置外侧区 i或和内侧区i或。換句话-说，每个4象素都-故内侧区域和外侧区域双重 包围。由于沿相邻像素之间的边界限定外侧区域和内侧区域，所以 在基板上配置许多配线，使得它们横跨这些区域延伸。通过对诸如 金属膜的导体膜进行图样化来形成配线。由于配线的存在所^ 1起的 水平差，在基板的表面上产生凹凸。具体地，由于沿相邻像素之间 的边界发生这种凹凸，所以沿外侧区域形成外侧凹凸带，以及沿内 侧区i或形成内侧凹凸带。在相关冲支术的结构中，在内侧和外侧区;或 之间没有区别的情况下，凹凸带具有简单的结构。因此，即使隔壁 :帔配置在凹凸带的顶部上，也直4妄纟也表3见凹凸带的图才羊。另一方面，在本发明的实施例中，适当地形成制造配线的导体 膜的图样，使得从像素的内侧看，外侧凹凸带的凹部直接位于它们 所对应的内侧凹凸带的凸部之后。因此，即^使以直线传，燔的粒子穿 过外侧凹凸带的凹部，它们也纟皮相应的内侧凹凸带的凸部阻挡以防 止进入像素。因此，在该热转印处理中，即使在发射不同颜色的光 的有机EL材料被加热并蒸镀到不同的像素上时，也可以防止像素 之间的颜色混合。即，可以实现具有卓越颜色再现性的显示面板。


图1是示出根据本发明实施例的显示设备的总体结构的框图；图2是示出图1的显示设备中的像素结构的电路图；图3是示出用于制造图1的显示i殳备的方法的示意图；图4是示出图2的像素中的配线布局的参考实例的平面图；图5是图4的配线布局的截面图；图6是示出才艮据本发明实施例的示例性配线布局的平面图；图7A和图7B是图6的配线布局的截面图；图8A~图8C是示出通过修改图6的配线布局获得的示例性配 线布局的平面图；图9是示出通过^f奮改图6的配线布局获得的另一个示例性配线 布局的平面图；图IO是用于说明图2的像素操作的时序图；图11是用于说明图2的像素操作的示意图；图12是用于说明图2的像素操作的另一个示意图；图13是用于说明图2的像素操作的另一个示意图；图14是用于说明图2的像素操作的另一个示意图；图15是用于说明图2的像素操作的曲线图；图16是用于i兌明图2的^f象素才喿作的另一个示意图；图17是用于iJC明图2的^f象素才喿作的另一个曲线图；图18是用于说明图2的像素操作的另一个示意图；图19是示出根据本发明实施例的显示设备的装置结构的截面图；图20是示出根据本发明实施例的显示设备的模块结构的平面图；图21是包括根据本发明实施例的显示设备的电视机的透视图； 图22是包括根据本发明实施例的显示设备的数码相机的透视图；图23是包括才艮据本发明实施例的显示"i殳备的笔记本个人计算 才几的透一见图；图24示出了包4舌才艮据本发明实施例的显示设备的移动终端；以及图25是包括根据本发明实施例的显示设备的摄像机的透视图。
具体实施方式
现在，将参考附图详细描述本发明的实施例。图l是示出根据 本发明实施例的显示设备的总体结构的框图。如图所示，显示设备 包括像素阵列单元(像素阵列基板)1和用于驱动像素阵列单元1 的驱动器(3、4和5)。像素阵列单元l包括以行配置的扫描线WS、 以列配置的信号线SL、每个都纟皮配置在扫描线WS和信号线SL之 间的交叉点处的多个像素的矩阵、以及每个都对应于各行像素2的 多条电源线DS。驱动器包括控制扫描器(写扫描器)4,用于顺 序将控制信号4是供给扫描线WS以基于行对像素2执行逐行 (line-sequential)扫描；电源扫描器(驱动扫描器)5,用于与上述 逐行扫描同步地将在第 一电位和第二电位之间切换的电源电压提 供给电源线DS;以及信号选择器(水平选择器)3，用于与上述逐 行扫描同步地将用作视频信号的信号电位和基准电位提供给信号线SL。写扫描器4响应于外部提供给其的时钟信号WSck进行操作。 通过顺序传输同样从外部提供给其的起始脉沖WSsp,写扫描器4 将控制信号输出至每条扫描线WS。驱动扫描器5响应于外部提供 给其的时钟信号DSck进行操作。通过顺序传输同样从外部提供给 其的起始脉沖DSsp，驱动扫描器5逐行切换电源线DS的电位。图2是示出包括在图1的显示设备中的像素2的结构的电路图。 如图所示，像素2包括由有机EL装置所代表的两端(二极管型) 发光装置EL、 N沟道采样晶体管Tl (有源装置)、N沟道驱动晶体 管T2(有源装置)、以及薄膜保持电容器C1。采样晶体管T1的栅 极连接至扫描线WS,采样晶体管Tl的源极和漏极中的任一个连接 至信号线SL,以及采样晶体管T1的源才及和漏才及中的另一个连4妻至 驱动晶体管T2的4册才及G。驱动晶体管T2的源才及和漏才及中的4壬一个 连4妄至发光装置EL,以及驱动晶体管T2的源才及和漏极中的另一个 连接至电源线DS。在本实施例中，N沟道晶体管的驱动晶体管T2 的漏极连接至电源线DS,驱动晶体管T2的源极S连接至发光装置 EL的阳极。发光装置EL的阴极被保持为预定阴极电位Vcat。保持 电容器Cl置于驱动晶体管T2的源极S和栅极G之间。对于每个 都具有图2结构的〗象素2，写扫描器4通过在高电位和^f氐电位之间 切换扫描线WS顺序输出控制信号，以基于行对像素2执行逐行扫 描。驱动扫描器5与上述逐行扫描同步地将在第一电位Vcc和第二 电位Vss之间切换的电源电压提供给每条电源线DS。同样，与上 述逐行扫描同步，水平选择器3将用作视频信号的信号电位Vsig 和基准电位Vofs提供给列状的信号线SL。在上述结构中，采样晶体管Tl响应于由扫描线WS提供的控 制信号开始导通，对由信号线SL提供的信号电位Vsig进行采样， 并将所采样的信号电位Vsig存储在保持电容器Cl中。驱动晶体管 T2从处于第一电位Vcc的电源线DS接收电流，并4艮据存储在保持电容器Cl中的信号电位Vsig使驱动电流流过发光装置EL。为了 在信号线SL处于信号电位Vsig的时间段内保持采样晶体管Tl导 通，写扫描器4将预定持续时间的控制信号输出至扫描线WS，由 此对信号电位Vsig执行驱动晶体管T2的迁移率n的校正，同时将 信号电位Vsig存储在保持电容器Cl中。图3是示出形成图2的发光装置EL的处理的示意图。在该实 例中，发光装置EL的发光层通过热转印处理形成。如图所示，首 先，制备像素阵列基板1。在该处理之前的半导体制造处理中，诸 如TFT的有源装置和薄膜电容装置以集成方式形成在〗象素阵列基 板1上的每个像素2中。用作阳极的电极也被形成在每个像素2中。 每个像素2都被分配了用于彩色显示的三原色RGB之一。每个像 素2都被沿相邻像素2之间的边界所形成的隔壁51所包围。除上述像素阵列基板l之外，制备施主基板(工作基材)52。 在施主基板52的表面上，用于红色(R)的发光材料53的膜被沉 积在对应于RJ象素的位置处。因此，在隔壁51夹置在其间的情况下，设置有用于红色的发 光材料53的膜的施主基板52被置于与设置有阳极的像素阵列基板 l相对。因此，每个像素2都被隔壁51、像素阵列基板l的内表面 和施主基板52的内表面所包围和封住。在像素2被封住之后，施 主基板52的外表面(后侧)-故加热，因此，用于红色的发光材料 53的膜被蒸镀到像素阵列基板1的对应阳极上。在上述的热转印处 理中，施主基板52上用于红色的发光材料53的膜可被精确地转印 至像素阵列基板l中的R像素。如果像素2被包围并完全封住，则 可以防止蒸镀的发光材料53泄漏至相邻像素，因此可以避免颜色 混合。在用于红色的发光材料53的膜被转印至R像素的阳极之后， 所用的施主基板52与像素阵列基板1分离。然后，在下一步骤中， 制备沉积有用于绿色(G)的发光材料的膜的另一个施主基板，并 执行与上述处理相同的热转印处理。因此，用于绿色的发光材料的 膜可以被转印至像素阵列基板1中的G像素的阳极。类似地，通过 执行与上述处理相同的热转印处理，用于蓝色的发光材料的膜可被 转印至像素阵列基板1的B像素的阳极。图4是示出形成在^象素2中的配线的示例性结构的示意性平面 图。图4的布局只是参考的目的，并且不同于本发明的实施例。参 考图4，横跨像素2横向地延伸栅极线、阴极线和电源线。例如， 斥册极线对应于图2的扫描线WS,因此在图4中用WS表示。电源 线乂于应于图2的电源线DS，因jt匕在图4中用DS表示。在图4中用 KL表示将预定阴极电压提供给图2的发光装置EL的阴极的阴极 线。由于电源线DS通常将足量的电流提供给每个像素2，所以需 要降^f氐所得到的电阻，因此电源线DS通常具有多层配线结构。相 应地，阴极线KL和栅极线WS可具有多层配线结构。同时，信号 线SL横跨每个像素2纵向延伸。信号线SL沿与相邻像素的边界设 置，并位于横^争每个像素2横向延伸的栅极线WS、阴极线KL和 电源线DS之下。如果栅极线WS、阴极线KL和电源线DS具有包 括上层和下层导体层的双层配线结构，则下层导体层和信号线SL 可i殳置在相同层上。当使用图3所示出的热转印处理时，包围每个像素的隔壁沿信 号线SL形成。如图4所示，由于4册才及线WS、阴4及线KL和电源线 DS横跨信号线SL延伸，所以由具有给定材料厚度的这些配线的存 而产生水平差，因此，沿信号线SL产生凹凸带。图5是沿图4中的线V截取的截面图。如图5所示，信号线 SL形成在像素阵列基板1上(其间夹置有绝缘体55 )。栅极线WS、阴极线KL和电源线DS形成在信号线SL上所设置的层间绝缘体 56上，并进行布局使得它们^黄^争信号线SL延伸。这些线WS、 KL 和DS被平面化膜57所覆盖。由于难于确保平面化膜57的足够厚 度，所以由线WS、 KL和DS的存在所引起的水平差不能通过配置 平面化膜57来充分补偿。因此，沿信号线SL在平面化膜57的表 面上形成凸部58和凹部59。 一系列的凸部58和凹部59沿4言号线 SL形成凹凸带。乂人图5可以看出，凸部58出i见在乂于应的线WS、 KL和DS之上，而凹部59出现在线WS、 KL和DS的相邻线之间 的对应间隔之上。从而，尽管像素阵列基板1被平面化膜57所覆 盖，但沿像素的边界观察到由一系列的部58和凹进部59所形成的 凹凸带。在热转印处理中，沿凹凸带形成隔壁，然后，施主基一反开始和 隔壁的顶部接触。然而，凸部58和凹部59的水平差不必要通过i殳 置隔壁来完全补偿。因》匕，在隔壁的顶部上也产生对应于凸部58 和凹部59的凹凸带。结果，当施主基一反净皮置于隔壁顶部上时，在 7寸应于凹部59的^f立置处产生小的间隙。这导f丈用于不同颜色的发 光材冲+泄漏通过间隙，因此导致颜色混合。图6是示出#4居本发明实施例的配线布局的示意性平面图。为 了容易理解，与图4的参考实例中的部件对应的部件给出与图4中 的部件相同的参考数字和字符。如在图4的参考实例的情况下，栅 极线WS、阴极线KL和电源线DS以条状配置，使得它们横跨每个 <象素2 4黄向延伸。另一方面，信号线SL 4皮形成为横跨每个像素2 纵向延伸。像素2具有外侧区域和内侧区域。外侧区域沿与相邻像素的边 界直线延伸，而内侧区域沿外侧区域的内侧延伸。在图6中，由线 VIIA限定外侧区域，由线VIIB限定内侧区域。线VIIA沿着信号 线SL。因此，外侧区域是沿信号线的区域，其原本沿相邻像素之间的边界形成。内侧区域(B)和外侧区域(A)卩波此平行，并双重 包围4象素2。由栅极线WS、沿外侧区域(A)出现阴极线KL和电源线DS 的存在所引起的水平差，因此，产生凹凸带。类似地，沿内侧区域 (B)出现由栅极线WS、阴极线KL和电源线DS的存在所引起的 水平差，因此，形成凹凸带。在本实施例中，对图4的配线图样进 4亍了改进，沿内侧区i或(B) i殳置一于垫(pad) 60。尽管4十垫60形 成在与信号线SL相同的导体层上，但衬垫60与信号线SL电隔离。 如图所示，4册才及线WS和阴才及线KL部分地在相应的衬垫60上延伸。图7A和图7B是分别沿图6中的线VIIA和VIIB截取的截面 图。图7A示出了沿外侧区域(A)的外侧凹凸带的沖黄截面，以及 图7B示出了沿内侧区i或(B)的内侧凹凸带的4黄截面。在外侧区域(A)中，通过对应于4册4及线WS、阴才及线KL和电 源线DS的存在和不存在的一系列凸部58和凹部59形成平面化膜 57表面上的凹凸带。另一方面，在内侧区域(B)中，4册才及线WS部分地在形成于 与信号线SL相同的层上的对应衬垫60上延伸，因此， 一个凸部 58形成在对应于该衬垫60的位置处。类似地，由于阴极线KL部 分地在对应衬垫60上延伸，所以另一个凸部58形成在对应于该衬 垫60的^f立置处。在这些突部58之间产生凹部59。乂人外侧区i或(A)和内侧区i或(B)中的凹凸带可以看出，适 当地形成制造斥册极线WS、阴极线KL和电源线DS的导体膜的图样 (包括衬垫60以及片册才及线WS和阴才及线KL的延伸部分)，Y吏得乂人 像素的内侧看，外侧区域(A)中的凹凸带的凹部59直接位于内侧 区域(B)中的凹凸带的对应凸部之后。通过该结构，乂人l象素的内侧看，位于外侧的凹部59 #1隐藏在位于内侧的对应凸部58之后。如果所示出的凹凸图样直接出现在隔壁的顶部上，则在热转印处理中，错误颜色的发光材料可通过外侧凹部59进入像素。然而，恰 好穿过外侧凹部59的这种发光材津+的粒子祐:对应的内侧凸部58所 阻挡，粒子不会进一步渗入到像素中。因此，可以防止将被蒸镀到 相邻像素上的发光材料错误地更深地渗入到像素中的情况。因此， 可有效地防止颜色混合。从上述内容可以看出，根据本实施例，衬垫60 4皮设置在与信 号线SL相同的层上、并在电源线DS层的凹部旁边。此外，栅极 线WS等被布置在衬垫60之上。因此，凸部58形成在平面化膜57 的表面之上。然后，通过将隔壁添加到平面化膜57的表面，可以 防止发射不同颜色的光的发光材料的混合，由此实现具有卓越颜色 再现性的显示面板。此夕卜，根据本实施例，如果阴极线KL和栅极 线WS以及电源线DS具有多层配线结构，则可以增加开口率 (aperture ratio )，并降低流过用于发光的发光装置(例如，有机EL 装置)的电流密度。结果，可以l是供长寿命的显示面才反。此外，如 果阴极线KL和多层电源线DS设置在相同层中，则可以降低配线 成本。根据本实施例，如果阴极配线是多层的，则可以抑制与阴极 输入端最远的阴极的电压的增加，由此实现均匀的图像质量。图8A至图8C是示出通过〗奮改图6的图样布局得到的示例性 图样布局的示意性平面图。图8A示出了》务改的图样布局，其中，衬垫和信号线SL被组 合在一起，即，4十垫构成4言号线SL的一部分。同时，在4于垫之上 设置栅极线WS和阴极线KL的延伸部分。因此，从像素2的内侧 看，外侧凹部59和内侧凸部58 4皮此重叠。200810084541.1说明书第14/20页图8B示出了修改的图样布局，其中，代替衬垫设置了额外的 信号线SL。因此，通过在外侧和内侧区域中形成信号线SL,可以 降低信号线的电阻。在图8B的〗'务改图样布局中，外侧信号线SL 对应于外侧区域，以及内侧信号线SL对应于内侧区域。4册才及线WS 和阴极线KL的延伸部分^皮设置在内侧区域中的信号线SL上。因 此，AU象素2的内侧看，夕卜侧区i成中的凹部59和内侧区i或中的凸 4卩58 4皮it匕重叠。图8C示出了修改的图样布局，其中，衬垫被配置在信号线SL 的两侧上。这意p未着像素2^皮三层所包围。与两层结构的情况相比， 该三层结构佳:得可以更可靠地防止颜色混合。通过四层结构或五层 结构，可以更可靠i也防止颜色混合。图9是示出通过修改图6的图样布局得到的另一个示例性图样 布局的平面图。在图9的图样布局中，纵向方向上的信号线SL以 及片黄向方向上的4册才及线WS、阴极线KL和电源线DS由相同层上的 金属膜形成，因此不具有多层配线结构。再次，通过配线的适当布 局，乂人l象素2的内侧看，可以4吏外侧区域中的凹部59和内侧区域 中的相应的凸部58彼此重叠。在图9的示例性图样布局中，信号 线SL具有包括上层金属膜(例如，铝膜)和上层金属膜之下的下 层多晶硅膜的层压结构。下层多晶硅膜例如在与TFT的装置区域相 同的层上，并且下层多晶硅膜的厚度比上层金属(铝)膜的厚度小 可忽略的程度。如上所述，当一黄向方向上的电源线层和纵向方向上 的信号线层在相同层上时，进行图样布局，使得可补偿水平差。因 此，可以防止发射不同颜色的光的发光材料的混合。图lO是用于i兌明图2的^f象素才喿作的时序图。该时序图^f又是示 例性的目的。图2的像素电路的控制序列不限于图10的时序图所 示的控制序列。时序图沿相同时间轴示出扫描线WS、电源线DS 和信号线SL的电位变化。扫描线WS的电位变化表示采样晶体管Tl的导通/截止控制的控制信号的电平变化。电源线DS的电位变 化表示电源电压Vcc和Vss之间的切换。信号线SL的电位变化表 示输入信号的信号电位Vsig和基准电位Vofs之间的切换。与这些 电位变化并行，时序图示出了驱动晶体管T2的栅极G和源极S的 电位变化。栅极G和源极S之间的电位差由Vgs表示。在图IO的时序图中，为了示例性的目的，根据像素中操作的 转变，将整个时间段划分为(1)至(7)。在用于逐行扫描的新场 开始紧前的周期(1)中，发光装置EL处于发光状态。然后，新场 开始。在第一周期(2)的开始处，电源线DS的电位/人第一电位 Vcc变为第二电位Vss。在下一个周期(3)的开始处，输入信号的 电位从Vsig变为Vofs。在下一个周期(4)的开始处，采样晶体管 Tl导通。在周期(2) ~ (4)内，驱动晶体管T2的栅极电压和源 极电压被复位。周期(2) ~ (4)是进行阈值电压校正所必须的准 备的准备周期。在该准备时间段内，驱动晶体管T2的栅极G被复 位到Vofs，而驱动晶体管T2的源极S被复位到Vss。接下来，在 阈值校正周期(5)中，实际执行阈值电压校正，并且将等于阔值 电压Vth的电压保持在驱动晶体管T2的栅极G和源极S之间。实 际上，等于阈值电压Vth的电压被写入置于驱动晶体管T2的栅极 G和源极S之间的保持电容器C1。然后，在写周期/迁移率才交正周 期(6)中，视频信号的信号电位Vsig与阈值电压Vth相加，将所 得到的电压写入保持电容Cl,同时，从保持在保持电容器Cl中的 电压中减去用于迁移率校正的电压AV。在写周期/迁移率校正周期 (6)中，需要在信号线SL处于信号电位Vsig的时间段内保持采 样晶体管T1导通。然后，在发光周期(7)中，发光装置EL以根 据信号电位Vsig的强度发光。由于通过等于阈值电压Vth的电压和 用于迁移率4交正的电压AV来调整信号电位Vsig，所以乂人发光装置 EL发射的光的强度不被驱动晶体管T2的阈值电压Vth和迁移率p 的变化所影响。在发光周期(7)的开始处，执行自举(bootstrap)操作。因此，驱动晶体管T2的栅极电位和源极电位增加，而驱动 晶体管T2的栅极G和源极S之间的电压Vgs保持恒定。将参考图11 ~图18详细描述图2的l象素电i 各的才乘作。图11示出了在发光周期(1 )内的像素电路的状态。如图所示， 在该周期中，电源电位处于Vcc,采样晶体管Tl截止。由于驱动 晶体管T2被设置为在饱和区中操作，所以流过发光装置EL的驱动 电流Ids依赖于在驱动晶体管T2的栅极G和源极S两端施加的电 压Vgs，并可由如下的晶体管特性式所表示其中，p表示驱动晶体管的迁移率，W表示驱动晶体管的沟道宽度， L表示驱动晶体管的沟道长度，Cox表示驱动晶体管的栅极绝缘电 容，以及Vth表示驱动晶体管的阈值电压。从上述特性式可以看出， 当在饱和区操作时，驱动晶体管T2用作提供根据栅极电压Vgs的 漏才及电;充Ids的恒定电法u源。图12示出了在准备周期(2)和(3)内像素电路的状态。在 周期(2)的开始处，3o图12所示，电源线的电4立变为Vss。 Vss 的值净皮配置得小于发光装置EL的阚值电压Vthel与阴才及电压Vcat 的和，即，Vss<Vthel+Vrat。因此，发光装置EL截止，电源侧用作驱 动晶体管T2的源极。在该点处，发光装置EL的阳极被充电至Vss。图13示出了在准备周期(4)内像素电路的状态。在该周期内， 信号线SL的电位^皮保持为Vofs，采样晶体管Tl导通，并且驱动晶 体管T2的栅极电位降至Vofs。因此，驱动晶体管T2的源极S和栅 极G被复位。在该点处，使栅极电压Vgs等于值Vofs-Vss (即， Vgs = Vofs - Vss )，其^皮i殳置为大于驱动晶体管T2的阚值电压Vth。因此，通过复位驱动晶体管T2，使得满足条件Vgs>Vth，完成了对 随后的阈 <直电压才交正处理的准备。图14示出了在阈值电压校正周期(5)内像素电路的状态。在 该周期的开始处，电源线DS的电4立回到Vcc。当电源电压纟皮i殳置 为Vcc时，发光装置EL的阳极变为驱动晶体管T2的源极S,并且 电流如图14所示i也流动。可通过二才及管Tel和电容器Cel的并耳关连 接表示发光装置EL的等效电路。由于阳极电位(即，源极电位Vss) 4氐于Vcat + Vth,所以二才及管Tel处于截止状态，并且流过二极管 Tel的泄漏电流量远远小于流过驱动晶体管T2的电流量。因此，流 过驱动晶体管T2的电流大部分被用于对保持电容器Cl和等效电容 器Cel充电。图15是示出了在阈值电压校正周期(5)内驱动晶体管T2的 源极电压随时间变化的曲线。如图所示，/人Vss开始，驱动晶体管 T2的源极电压(即，发光装置EL的阳极电压)随时间增加。 一旦 完成阈值电压校正周期(5)，驱动晶体管T2就截止，并且驱动晶 体管T2的棚-才及G和源4及S之间的电压Vgs变为Vth。由Vofs - Vth 给出源才及电位。由于值Vofs-Vth仍然小于Vcat +Vthel，所以发光 装置EL还处于截止状态。图16示出了在写周期/迁移率校正周期(6)内像素电路的状态。 在写周期/迁移率校正周期(6)的开始处，信号线SL的电位从Vofs 变为Vsig,而采样晶体管Tl保持导通。在该点处，信号电位Vsig 处于对应于灰阶等级的电压。由于采样晶体管Tl处于导通状态， 所以驱动晶体管T2的栅极电位升至Vsig。同时，由于电流从电源 Vcc流出，所以驱动晶体管T2的源4及电位随时间增加。在该点处， 驱动晶体管T2的源一及电位仍然没有超过发光装置EL的阈值电压 Vthel与阴极电位Vcat的和。因此，从驱动晶体管T2流出的电流 大部分一皮用于对保持电容器Cl和等效电容器Cel充电。由于驱动晶体管T2的阈值电压校正纟喿作在该点处已经完成，所以流过驱动 晶体管T2的电流量反映迁移率n。更具体地，如果驱动晶体管T2 具有高迁移率|^，则通过驱动晶体管T2的电流量和源极电位增量 AV较大。相反，如果驱动晶体管T2具有低迁移率iu ，则通过驱动 晶体管T2的电流量和源极电位增量AV较小。通过上述操作，马区 动晶体管T2的栅极电压Vgs反映其迁移率|a，并降低AV。因此， 一旦完成写周期/迁移率校正周期(6),则可以获得反映完全校正的 迁移率p的栅-才及电压Vgs。图17是示出在写周期/迁移率校正周期(6)内，驱动晶体管 T2的源极电压随时间变化的曲线。如图所示，当驱动晶体管T2的 迁移率la4支高时，其源才及电压快速增加，并且电压Vgs相应地降低。 才灸句诏-i兌，当迁移率^4交高时，电压Vgs下降以耳又消迁移率p的影 响，由此可以抑制驱动电流。相反，当驱动晶体管T2的迁移率ja 较低时，由于其源极电压没有快速增加，所以电压Vgs没有非常显 著地下降。换句话i兌，当迁移率ji4交^氐时，电压Vgs没有显著下降， 使得可以补偿较低的驱动能力。图18示出了在发光周期(7)内的像素电路的状态，其中，采 样晶体管Tl截止，并且发光装置EL发光。驱动晶体管T2的栅极 电压Vgs保持恒定，同时驱动晶体管T2使电流Ids'才艮据上述晶体 管特性式，以恒定速率流过发光装置EL。由于电流Ids，流过发光装 置EL,所以发光装置EL的阳极电压(即，驱动晶体管T2的源极 电压)增加至Vx。当Vx超过Vcat + Vthel时，发光装置EL开始 发光。随着发光周期的增加，发光装置EL的电流/电压特性改变。 因此，图18中所示出的源极S电位改变。然而，由于驱动晶体管 T2的栅极电压Vgs通过自举操作保持恒定，所以流过发光装置EL 的电流Ids，保持不变。即，即使发光装置EL的电流/电压特性劣化，发光装置EL的发光强度也不变，因为电流Ids，以恒定速率保持流 动。图19是示出根据本发明实施例的显示设备的薄膜装置结构的 截面图。图19示意性示出了形成在绝缘基板上的像素的横截面。 如图所示，像素包括含有多个TFT (在图19中仅示出了一个TFT) 的晶体管单元、诸如保持电容器的电容器单元以及诸如有机EL装 置的发光单元。在基板上通过TFT处理形成晶体管单元和电容器单 元。发光单元^^皮形成在晶体管单元和电容器单元上。然后，通过其 间的粘合剂将透明相对基板结合至发光单元。由此制造平板。如图20所示，4艮据本发明实施例的显示设备可以是平玲反显示 模块。例如，显示模块包括设置有像素阵列(像素矩阵)的绝缘基 板。^象素阵列包括以集成方式配置的像素矩阵。每个^f象素均包括有 机EL装置、TFT、薄膜电容器等。通过将诸如玻璃基板的透明相 对基板粘合到包围像素阵列(像素矩阵)的粘合剂来制造显示模块。 如果需要，透明相对基板可配置有滤色器、保护膜、遮光膜等。同 时，显示^^莫块可配置有用于像素阵列和外侧装置之间的信号传输等 的诸如柔性印制电路(FPC)的连接器。输入或内部生成的视频信号作为图像或视频的各种电子设备(例 如，数码相机、笔记本个人计算机、移动电话和摄像机)中的平板 显示器。在下文中，将描述这些电子设备的实例。图21示出了应用本发明的电视机。该电视机包括由前面板12、 滤光玻璃13等组成的图^f象显示屏11。通过将根据本发明实施例的 显示i殳备用作图《象显示屏11来实现图21的电一见才几。图22示出了应用本发明的数码相机。该数码相机的前面和后 面分别表示在图22的上部和下部中。数码相机包括图像拍摄镜头)、 用作闪光的发光单元15、显示单元16、控制开关、菜单开关和快 门19。通过将才艮据本发明实施例的显示i殳备用作显示单元16来实 现图22的凝:码相才几。图23示出了应用本发明的笔记本个人计算机。笔记本个人计 算机的主体20包括用于键入字符等的键盘21。主体20的盖子包括 用于显示图4象的显示单元22。通过将才艮据本发明实施例的显示设备 用作显示单元22来实现图23的笔记本个人计算才几。图24示出了应用本发明的移动终端。移动终端的打开状态和 折叠状态分别示出在图24的左部和右部。移动终端包4舌上外壳23、 下外壳24、连接部(铰接)25、显示器26、副显示器27、镜前灯 28和相机29。通过将根据本发明实施例的显示设备用作显示器26 和/或副显示器27来实现图24的移动终端。图25示出了应用本发明的摄像机。摄像机包括主体30、设置 在主体30前侧用于拍摄对象的镜头34、用于开始或结束拍摄操作 的开始/结束开关35以及监控器36。通过将根据本发明实施例的显 示设备用作监控器36来实现图25的摄像机。本领域的技术人员应该理解，根据设计要求和其它因素，可以 有多种修改、组合、再组合和改进，均应包含在本发明的权利要求 或等同物的范围之内。
权利要求
1.一种显示设备，包括基板，具有至少包括以列配置的信号线、以行配置的扫描线以及预定电源线的配线；以及像素的矩阵，每个像素都被设置在信号线和扫描线之间的交叉点处，其中，通过对导体膜进行图样化来形成所述配线；每个像素均包括连接至所述配线的有源装置和发光装置，响应于由所述扫描线提供的控制信号进行操作，以及根据由所述信号线提供的视频信号使由所述电源线提供的驱动电流流过所述发光装置；所述像素具有沿与相邻像素的边界直线延伸的外侧区域和沿所述外侧区域的内侧延伸的内侧区域；横跨所述外侧区域和所述内侧区域配置所述配线；由于所述配线的存在所引起的水平差，沿所述外侧区域并在所述基板上形成外侧凹凸带；同样由于所述配线的存在所引起的水平差，沿所述内侧区域并在所述基板上形成内侧凹凸带；以及适当地形成制造所述配线的所述导体膜的图样，使得从所述像素的内侧看，所述外侧凹凸带的凹部直接位于它们所对应的所述内侧凹凸带的凸部之后。
2. 根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述导体膜包括上层 和下层；所述配线包括通过对所述上层进行图样化所形成的上层线和通过对所述下层进行图样化所形成的下层线；以及适当地形成所述下层的图样，4吏得从所述像素的内侧看， 所述外侧凹凸带的凹部直接J立于它们所乂于应的所述内侧凹凸带的凸部之后。
3. 根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述导体膜的图样电连才妄至所述配线，并构成所述配线的一部分。
4. 根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述导体膜的图样包括与所述配线电隔离并补偿由所述配线的存在所引起的水平差的^H"塾。
5. —种显示i殳备的制造方法，所述显示设备包括基板，具有至 少包纟舌以列配置的信号线、以4于配置的扫描线以及预定电源线 的配线；以及像素的矩阵，每个像素都被设置在信号线和扫描 线之间的交叉点处；其中，通过对导体膜进行图样化来形成所 述配线；以及每个4象素均包括连4妄至所述配线的有源装置和发 光装置，响应于由所述扫描线提供的控制信号进行操作，以及 根据由所述信号线提供的视频信号使由所述电源线提供的驱 动电流流过所述发光装置；所述显示设备的所述制造方法包括以下步骤横跨所述象素的外侧区i或和内侧区i或配置所述配线，所 述外侧区域沿与相邻像素的边界直线地延伸，所述内侧区域沿 所述外侧区i或的内侧延伸；适当地形成制造所述配线的所述导体膜的图样，使得乂人 所述4象素的内部看，外侧凹凸带的凹部直4妄位于它们所对应的 内侧凹凸带的凸部之后，其中，由于所述配线的存在所引起的 水平差，沿所述外侧区i或并在所述基斧反上形成所述外侧凹凸 带，同4f由于所述配线的存在所引起的水平差，沿所述内侧区域并在所述基才反上形成所述内侧凹凸带；沿所述外部凹凸带和所述内侧凹凸带形成包围所述像素 的内部区i或的隔壁；制备工作基材，在所述工作基材的对应于各个像素的位 置处沉积发射不同颜色的光的发光材料的膜；在所述工作基材与所述隔壁的顶部接触的情况下，将所 述工作基材;改置为与所述基板相对；以及在每个像素的内部区域被所述隔壁围绕的情况下，将发 射不同颜色的光的发光材料的膜蒸镀到对应像素的相应内部 区域，以在每个像素中形成所述发光装置的发光层。
全文摘要
本发明公开了显示设备和该显示设备的制造方法，其中，像素具有沿与相邻像素的边界直线延伸的外侧区域和沿该外侧区域的内侧延伸的内侧区域。横跨外侧区域和内侧区域配置配线。由于配线的存在所引起的的水平差，沿外侧区域并在所述基板上形成外侧凹凸带。类似地，由于配线的存在所引起的水平差，沿内侧区域并在所述基板上形成内侧凹凸带。适当地形成制造配线的导体膜的图样，使得从像素的内侧看，外侧凹凸带的凹部直接位于它们所对应的内侧凹凸带的凸部之后。通过本发明，可以实现卓越颜色再现性的显示面板。
文档编号H01L21/82GK101276834SQ20081008454
公开日2008年10月1日 申请日期2008年3月25日 优先权日2007年3月26日
发明者内野胜秀, 山本哲郎 申请人:索尼株式会社