显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种可执行多灰度彩色显示的有源矩阵ＥＬ显示装置。特别地，本发明专利技术通过可选择性地形成图案的制造方法低成本地提供大的有源矩阵ＥＬ显示装置。像素部分中的电源线通过可选择性地形成图案的制造方法排列成矩阵。此外，通过可选择性地形成图案的制作方法在相邻布线之间设置更长距离，可减小布线间的电容。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及其中在基板上形成EL(场致发光)元件的电子显示器(电光装置)，尤其涉及使用半导体元件(使用半导体薄膜的元件)的显示装置。此外，本专利技术还涉及在显示部分中使用EL显示装置的电子设备。
技术介绍
近年来，在基板上形成薄膜晶体管(在本说明书中以下称为TFT)的技术对有源矩阵显示装置的应用已得到了有力地推动和开发。具体地，使用诸如多晶硅等多晶半导体膜的TFT在场效应迁移率(也称为迁移率)方面比使用诸如非晶硅等非晶半导体膜的常规TFT更高，这允许快速工作。因此，通常由基板外的驱动电路控制的像素现在可由在与像素相同的基板上形成的驱动电路来控制。在使用这样的多晶半导体膜的有源矩阵显示装置中，各种电路和元件可在同一基板上形成。因此，有多方面的优点，诸如制造成本的下降、显示装置尺寸的缩小、成品率的提高以及生产量的降低。此外，已起动了对将EL元件用作自发光元件的有源矩阵EL显示装置的研究。EL显示装置也称为有机EL显示器(OELD)或有机发光二极管(OLED)。EL元件具有其中一对电极(阳极和阴极)将一EL层夹在中间的结构，该EL层通常具有叠层结构。通常，有由Eastman Kodak公司的Tang等人提出的“空穴输送层、发光层和电子输送层”的叠层结构。该结构具有相当高的发光效率，并用于正在研究和开发中的大多数EL显示装置。此外，也可采用空穴注入层、空穴输送层、发光层和电子输送层的叠层结构，或者空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层和阳极上的电子注入层的叠层结构。发光层可用磷光颜料等掺杂。在本说明书中，设置在阴极和阴极之间的所有层都统称为EL层。因此，空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层和电子注入层等都被包括在EL层中。当从该对电极向具有上述结构的EL层施加预定电压时，载流子在发光层中重组并发光。在本说明书中，当EL元件发光时，称为EL元件被驱动。此外，在本说明书中，由阳极、EL层和阴极构成的发光元件被称为EL元件。注意，在本说明书中，EL元件可利用因单重激发态引起的发光(磷光)和因三重激发态引起的发光(荧光)。EL显示装置可通过模拟驱动方法(模拟驱动)和数字驱动方法(数字驱动)来驱动。首先，参照图1和2对EL显示装置的模拟驱动进行描述。图1示出模拟驱动EL显示装置的像素部分100的结构。各自有来自栅极信号线驱动电路的选择信号输入的栅极信号线(G1～Gy)连接到每一像素的开关TFT101的栅电极。每一像素的开关TFT 101的源极区和漏极区之一连接到有模拟视频信号输入的源极信号线(也称为数据信号线)(S1～Sx)中的每一条，另一个则连接到每一像素的驱动TFT 104的栅电极和电容器108。每一像素的驱动TFT 104的源极区和漏极区之一连接到电源线(V1～Vx)中的每一条，而另一个则连接到EL元件106。电源线(V1～Vx)中的每一条的电位称为电源电位。电源线(V1～Vx)中的每一条连接到每一像素的电容器108。EL元件106具有阳极、阴极和设置在阳极和阴极之间的EL层。在EL元件106的阳极连接到驱动TFT 104的源极区或漏极区的情形中，EL元件106的阳极是像素电极而其阴极是反电极。在EL元件106的阴极连接到驱动TFT 104的源极区或漏极区的情形中，EL元件106的阳极是反电极而其阴极是像素电极。在本说明书中，反电极的电位被称为反电位。向反电极施加反电位的电源被称为反电源。像素电极的电位与反电极的电位之间的电位差是施加于EL层的EL驱动电压。图2示出图1所示的通过模拟方法驱动的EL显示装置的时序图。从选择一条栅极信号线直到选择一条不同的栅极信号线的周期称为一个线周期(L)。从显示一个图像直到显示下一个图像的周期对应于一个帧周期(F)。在图1的EL显示装置的情形中有y条栅极信号线，因此在一个帧周期中设置y个线周期(L1～Ly)。电源线V1～Vx被保持在某电源电位。作为反电极电位的反电位也被保持为某电位。反电位和电源电位具有使EL元件发光的电位差。在第一线周期(L1)中，栅极信号线G1输入有来自栅极信号线驱动电路的选择信号。然后，模拟视频信号被依次输入到源极信号线S1～Sx。由于所有连接到栅极信号线G1的开关TFT都导通，因此输入到源极信号线S1～Sx的模拟视频信号通过开关TFT输入到驱动TFT的栅电极。流过驱动TFT的沟道形成区的电流量受其栅极电压控制。在此，对其中驱动TFT的源极区连接到电源线、而其漏极区连接到EL元件的一个示例进行描述。当驱动TFT的源极区连接到电源线时，像素部分中的每个像素都输入有相同的电位。此时，当向源极信号线输入模拟信号时，信号电压的电位与驱动TFT的源极区的电位之间的电位差变成栅极电压。流向EL元件的电流取决于驱动TFT的栅极电压。在此，EL元件的亮度与在EL元件的相对电极之间流动的电流成正比。这样，EL元件取决于模拟视频信号的电压发光。重复上述操作，并且当模拟视频信号被输入到所有源极信号线(S1～Sx)时，第一个线周期(L1)结束。要注意，直到模拟视频信号全部输入的周期以及水平回扫线周期一起可以是一个线周期。然后，在第二个线周期(L2)中，栅极信号线G2输入有一选择信号。与第一线周期(L1)的情形相似，模拟视频信号被依次输入源极信号线(S1～Sx)。当向所有栅极信号线(G1～Gy)输入选择信号时，所有线周期(L1～Ly)结束。当所有线周期(L1～Ly)结束时，一个帧周期结束。在一个帧周期中，所有像素执行显示以形成一个图像。要注意，全部线周期(L1～Ly)与一个垂直回扫线周期一起可以是一个帧周期。如上所述，由EL元件发出的光的量受模拟视频信号控制。通过控制发光量，执行灰度显示。该方法是所谓的模拟驱动方法，其中灰度显示通过改变输入到源极信号线的模拟视频信号的电压来执行。然后，对EL显示装置的数字驱动进行描述。在一数字灰度方法中，驱动TFT104的栅极-源极电压Vg分两级工作在没有电流流向EL元件106的区域中(等于发光起动电压或更低)，或者在有最大电流流入的区域中(等于亮度饱和电压或更高)。即，EL元件发光或不发光。EL显示器主要采用其中诸如TFT的阈值等特性的变化不易于影响显示的数字灰度显示方法。然而，在数字灰度方法的情形中，本身仅可显示两个灰度电平。因此，提出了要结合另一种方法采用数字灰度方法的多种技术，以执行多灰度显示。这些技术之一是一种组合使用面积灰度方法和数字灰度方法的方法。面积灰度方法是通过控制发光部分的面积来显示灰度的方法。即，一个像素被分成多个子像素，且发光的子像素的数量和面积受到控制以显示一灰度。该方法的缺点在于在子像素的数量不能增加时不能容易地实现高分辨率和多灰度显示。非专利文献1、2等公开了该面积灰度方法。另一种实现多灰度显示的方法是组合使用时间灰度方法和数字灰度方法的一种方法。该时间灰度方法是通过利用发光时间差来显示灰度的方法。即，一个帧周期被分成多个子帧周期，且灰度通过控制发光的子帧周期的数量和长度来显示(参见专利文献1)。非专利文献3公开了组合使用数字灰度方法、面积灰度方法和时间灰度方法的情形。接着，对通过数字灰度方法显示灰度的情形中的恒定电流驱动和恒定电压驱动进行描述。恒定电流驱动是当EL元件106发光时使驱动TFT 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示装置，包括：绝缘表面上的多条源极信号线，多条栅极信号线，成列的多条电源线，成串的多条电源线，以及排列成矩阵的多个像素，其中所述多个像素的每一个包括开关薄膜晶体管、驱动薄膜晶体管、和发光 元件，其中所述多个像素的每一个连接到所述成列的多条电源线之一和所述成串的多条电源线之一，并且其中一绝缘薄膜在所述多条源极信号线、所述多条栅极信号线、所述成列的多条电源线、以及所述成串的多条电源线的至少之一下的一个部分中形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-12-6 353457/20041.一种显示装置，包括绝缘表面上的多条源极信号线，多条栅极信号线，成列的多条电源线，成串的多条电源线，以及排列成矩阵的多个像素，其中所述多个像素的每一个包括开关薄膜晶体管、驱动薄膜晶体管、和发光元件，其中所述多个像素的每一个连接到所述成列的多条电源线之一和所述成串的多条电源线之一，并且其中一绝缘薄膜在所述多条源极信号线、所述多条栅极信号线、所述成列的多条电源线、以及所述成串的多条电源线的至少之一下的一个部分中形成。2.一种制造显示装置的方法，包括以下步骤形成绝缘表面上的多条源极信号线，形成多条栅极信号线，形成排列成矩阵的多个像素，并且所述多个像素的每一个包括开关薄膜晶体管、驱动薄膜晶体管、和发光元件，形成成列的多条电源线...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田泰则，木村肇，前川慎志，中村理，山崎舜平，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]