一种有源矩阵显示装置包含在基板（１０）上形成的晶体管（２０）、存储电容器（３０）和发光元件（４０）。晶体管（２０）具有源极电极（２１）、漏极电极（２２）和栅极电极（２３）。存储电容器（３０）具有依次层叠在基板（１０）上的第一电极（３１）、电介质层（３２）和第二电极（３３）的多层结构。发光元件（４０）具有依次层叠在基板（１０）上的第三电极（４１）、发光层（４２）和第四电极（４３）的多层结构。第一电极（３１）与栅极电极（２３）连接，并且，存储电容器（３０）的至少一部分被设置在基板（１０）和发光元件（４０）之间。基板（１０）、第一电极（３１）、第二电极（３３）和第三电极（４１）均由透过可见光的材料形成。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及有源矩阵显示装置，特别是涉及灰度(gradation)可 控性优异的、具有高的开口率(aperture ratio )的底发射型有源矩阵 显示装置。
技术介绍
作为下一代显示装置，利用有机发光二极管(OLED)的显示装 置(以下被称为OLED显示器)已变成关注焦点。如Toray Research Center的"Recent Trend of Flat Panel Display (2004)"公开的那样，根据发光元件发光的方向，OLED显示器被 划分成底发射型和顶发射型。在透明基板上用发光元件形成的底发射型利用由发光元件向基板 发射的穿过基板的光，而顶发射型利用沿与基板相反的方向发射的光。OLED的劣化随驱动时间被加速，使得端子到端子电阻增大。随着驱动电流变得较大，劣化显得更加明显。因此，增大显示装置的各像素中的发光面积的比率(开口率)可 在作为显示装置保证固定的光强度的同时延长OLED的寿命。并且，使得各像素在帧期间中维持其光强度可在保证显示装置运 行所需要的光强度的同时减小驱动电流。因此，对于显示装置的长寿 命而言，有源矩阵驱动技术也变得重要。近年来，利用薄膜晶体管(TFT)的OLED的有源矩阵驱动技术 已得到积极研究和开发。图l示出具有晶体管(所述晶体管具有n型半导体的沟道层)的 有源矩阵驱动中的最基本的像素电路。各像素具有两个晶体管(开关晶体管和驱动晶体管)。当足够高的电压vsel (>0)被施加到开关晶体管的栅极电极中时，开关晶体管的漏极电极和源极电极之间的电导率上升，并且，信号电势(=vsig)被写入驱动晶体管的栅极电极中。驱动晶体管的沟道电导随Vsig的大小改变，以允许控制发光强度。在去除vsel(停止vsel施加)之后，开关晶体管的漏极电极和源极电极之间的电导率减小，使得被写入驱动晶体管中的信号电势被保持，并且，发光元件以与Vsig对应的固定强度保持发光。并且，在许多情况下，与驱动晶体管的栅极电极并联地添加存储电容器。这是由于，驱动晶体管的栅极泄漏电流的影响和驱动晶体管或开关晶体管的寄生电容的影响被减轻，以在帧期间上稳定地保持驱动晶体管的栅极电势。换句话说，在保证像素电路的灰度可控性方面，存储电容器是重要的。近年来，对于沟道层使用透明导电氧化物多晶薄膜的晶体管的开发正在增长。例如，Nature (第432巻，2004，第488 492页)公开了对于沟道层使用通过X射线荧光分析成分比为In:Ga:Zn- 1.1:1.1:0.9的透明非晶氧化物半导体膜的晶体管。源极电极、漏极电极和栅极电极中的每一个由锡掺杂的氧化铟(ITO)制成。并且，Proceedings of the 2nd International TFT Conference, 6.3，第176~179页(2006)公开了具有由使用多晶InGaZn04靼的RF濺射薄膜(In-Ga-Zn-O薄膜)制成的沟道层的晶体管。源极电极、漏极电极和栅极电极中的每一个具有由钛和金制成的多层膜。上述的两种类型的晶体管在n型增强模式中工作。
技术实现思路
在使用顶发射型OLED的显示器件中，OLED被形成在晶体管或4存储电容器上并利用沿与基板相反的方向的发光，这有利于转换成高 的开口率，而不使发光面积被晶体管或存储电容器变窄。但是，当在晶体管和OLED之间形成厚度为1 pm 几nm的平坦 化层之后，需要在该层上形成接触孔。这使处理复杂化，由此导致难 以降低成本。另一方面，使用底发射型OLED的显示装置可相对地使制造工艺 便利化。但是，由于晶体管和存储电容器的各电极在常规上由不透过从发 光元件发射的可见光的金属薄膜形成，因此在顶发射型中没有问题的 晶体管和存储电容器被布局的范围变成非发光区域，这在开口率方面 导致困难。特别是，随着由存储电容器的布局面积导致的开口率的减小，已 存在某种问题。更具体而言，晶体管的布局面积几乎与晶体管沟道层 中的电荷的场效应迁移率成反比。因此，如果选择显示高于某一大小程度的场效应迁移率的材料作 为晶体管的沟道层，那么具有晶体管的非发光区域实际上变得足够小。另一方面，存储电容器通常需要约lpF的大小。这意味着，即使使用具有厚度为100 nm的Si02的电介质，在像 素区域中相应于54 |11112的面积也没有发光。如果存储电容器的布局面积被设为小于以上的值，那么驱动晶体 管的栅极泄漏电流不能被忽略，使得不能稳定地保持驱动晶体管的栅 极电势。因此，像素电路的灰度可控性变得较差。总之，难以制造灰度可控性优异的、具有高的开口率的底发射型 显示装置。鉴于上述的问题，本专利技术的目的是，提供灰度可控性优异的、具 有高的开口率的底发射型显示装置。换句话说，本专利技术的目的是，提供同时具有高的灰度可控性和高的开口率的底发射型显示装置。本专利技术的另一目的是，提供能够抑制发光元件的不良率的底发射 型显示装置。本专利技术的另一目的是，提供能够根据较简单的制造工艺制造的底 发射型显示装置。本专利技术的再一目的是，提供能够进一步针对外部光使其晶体管稳 定的底发射型显示装置。根据本专利技术，提供一种有源矩阵显示装置，其中，在基板上形成 晶体管、存储电容器和发光元件，晶体管包含源极电极、漏极电极和 栅极电极，存储电容器具有依次层叠在基板上的第一电极、电介质层 和第二电极的多层结构，发光元件具有依次层叠在基板上的第三电极、 发光层和第四电极的多层结构，第一电极与晶体管的栅极电极电连接， 存储电容器的至少一部分被设置在基板和发光元件之间，基板、第一 电极、第二电极和第三电极均由透过可见光的材料形成。本专利技术提供一种显示装置，其允许使用穿过存储电容器的光用于 显示，由此获得高的开口率。通过参照附图对示例性实施例的以下描述，本专利技术的其它特征将 变得明显。附图说明图l是示出使用n沟道晶体管的有源矩阵OLED显示器的最基本的像素电路的示图。图2是作为本专利技术的第一实施例的发光器件的截面图。 图3是作为本专利技术的第二实施例的发光器件的截面图。 图4是作为本专利技术的第三实施例的发光器件的截面图。 图5A、图5B和图5C是示出根据本专利技术的第一实施例的发光器件的制造方法的视图。图6A、图6B和图6C是示出根据本专利技术的第一实施例的发光器件的制造方法的视图。图7A、图7B和图7C是示出根据本专利技术的第一实施例的发光器件的制造方法的视图。图8是根据本专利技术的第一实施例的发光器件 等效电路图。图9A、图9B和图9C是示出根据本专利技术的笫二实施例的发光器件的制造方法的视图。图IOA、图IOB和图IOC是示出根据本专利技术的第二实施例的发光器件的制造方法的视图。图IIA、图IIB、图IIC和图IID是示出根据本专利技术的第二实施例的发光器件的制造方法的视图。图12A、图12B和图12C是示出根据本专利技术的第三实施例的发光器件的制造方法的视图。图13A、图13B和图13C是示出根据本专利技术的第三实施例的发光器件的制造方法的视图。图14A、图14B和图14C是示出根据本专利技术的第三实施例的发光器件的制造方法的视图。图15是根据本专利技术的第三实施例的发光器件的等效电路图。图16是根据本专利技术的第四实施例的发光器件的截面图。图17A、图17B和图17C是示出根据本专利技术的第四实施例的发光器件的制造方法的视图。图18本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种有源矩阵显示装置， 其中，在基板上形成晶体管、存储电容器和发光元件， 所述晶体管包含源极电极、漏极电极和栅极电极， 所述存储电容器具有依次层叠在所述基板上的第一电极、电介质层和第二电极的多层结构， 所述发光元件具 有依次层叠在所述基板上的第三电极、发光层和第四电极的多层结构， 所述第一电极与所述晶体管的所述栅极电极电连接， 所述存储电容器的至少一部分被设置在所述基板和所述发光元件之间，所述基板、所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极均由 透过由所述发光元件发射的可见光的材料形成。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：大藤将人，安部胜美，佐野政史，云见日出也，林享，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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