CN1264131C - 显示装置 - Google Patents

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CN1264131C CNB031238807A CN03123880A CN1264131C CN 1264131 C CN1264131 C CN 1264131C CN B031238807 A CNB031238807 A CN B031238807A CN 03123880 A CN03123880 A CN 03123880A CN 1264131 C CN1264131 C CN 1264131C
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Abstract

本发明涉及一种显示装置，电源线(VL)的宽度较狭窄，且可防止电阻大幅上升。本发明的显示装置使电源线(VL)的一部分突出，而在该突出部分，装设有接触体(26a、26b)而连接第二晶体管(21)的漏极区域。由于将接触体(26a、26b)从电源线的主要电流通路移开，因此可减少电源线(VL)的电阻。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及一种显示装置，例如具有多个如有机电致发光元件的电流驱动型的自发光元件，控制对这些自发光元件的电流而进行显示。
背景技术
将作为自发光元件的电致发光(Electroluminescence：以下称为EL)元件在各像素中当作发光元件使用的EL显示装置是自发光型，同时有消耗电力较小等的优点，而被视为代替液晶显示装置(LCD)或CRT等显示装置的显示装置而受到瞩目，并进行研究。
其中尤其是在各像素装设有个别地控制EL元件的薄膜晶体管(TFT)等的开关元件，在每一像素中控制EL元件的有源矩阵型(activematrixtype)EL显示装置，期待作为高精细的显示装置。
图4表示m行n列的有源矩阵型EL显示装置中的各像素的电路构成。EL显示装置中，基板上方有多条栅极线GL朝向行方向延伸，而有多条数据线DL及驱动电源线VL朝向列方向延伸。且各像素具备有机EL元件50、开关用(switching)TFT(第一TFT)10、EL元件驱动用TFT(第二TFT)21及保持电容Cs。
第一TFT10连接在栅极线GL和数据线DL，由栅极电极接受栅极信号(选择信号)而导通。此时供给到数据线DL的数据信号保持在连接于第一TFT10和第二TFT21之间的保持电容Cs。经由上述第一TFT10供给的对应于数据信号的电压被供给于第二TFT21的栅极电极，该第二TFT21则将对应于该电压值的电流从电源线VL供给到有机EL元件50。有机EL元件50则从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子在发光层内再结合而激起发光分子，当该发光分子从激起状态恢复至基底状态时会发光。有机EL元件50的发光亮度与供给到有机EL元件50的电流大致成比例，如上述就每各像素对应数据信号而控制流过有机EL元件50的电流的方式，利用对应该数据信号的亮度使有机EL元件发光，而以全体显示装置进行所期望的影像显示。
此处，有机EL元件50是电流驱动型元件，需要经由第二TFT从电源线VL将充分的电流供给到有机EL元件50。并且，电源线VL连接有多个有机EL元件50，为了供给充分的电流到这些EL元件，电源线VL需要有充分的电流供给能力。另一方面，为了电源线VL和第二TFT21的连接，利用接触体连接。即，第二TFT的漏极区域和电源线VL配设于在厚度方向不同的位置，且利用形成在厚度方向的接触体对漏极区域与电源线作连接。
然而，这些接触体是导电材料沿着接触孔内面层压在接触孔中。因此，电源线VL经由接触体的电流路径的距离变大。因为一般接触体的直径比一般电源线VL的宽度小，所以接触体侧面会残留有电源线VL，但该部分的面积非常小。因而，形成接触体的结果，有电源线VL电阻变大的问题。
将电源线VL的宽度设定成非常大时，不会有上述的问题，但为了谋求像素的精细化及开口率(effectiveaperture，有效开孔面积)的上升，而有电源线VL尽量要细微的需求。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而研发的，其目的在于提供一种使电源线VL的宽度较窄且可防止电阻大幅上升的显示装置。
本发明是一种显示装置，具有多个电流驱动型的自发光元件，控制对这些自发光元件的电流而进行显示，其特征在于：具有设成对应于各自发光元件、并控制从电源线到对应的自发光元件的电流的电流控制晶体管；该电流控制晶体管的一端和电源线配设于厚度方向不同的位置，经由接触体进行两者的连接，该接触体在从电源线突出的连接用部分与电源线连接；通过设置上述接触体，使电源线的供电流流过的部分的大小不会减少。
如此，不将接触体配设在主要是供电源线的电流流过的部分，而配设在偏离部分的部位。因而，将电源线VL维持在较小，而可维持对各像素的有机EL元件50的电流的充分供给。因而，可将电源线VL的宽度设定成较小，而可使发光部分的面积比例的开口率上升。
并且，优选方式为上述电流控制晶体管是薄膜晶体管，而将用以供给控制电压于栅极的栅极线的一部分配设在与上述电源线在厚度方向不同而以平面方式重叠的位置。
如此，由于将栅极线的一部配设在电源线下方，可提高开口率。
并且，优选方式为上述电流控制晶体管的另一端通过接触体连接在对应的自发光元件，上述栅极线配设在与上述电源线以平面方式重叠的位置，由此避开与上述自发光元件连接用的接触体。
并且，优选方式为上述显示装置具有沿着上述电源线的细长多晶硅半导体层，上述连接用部分延伸到该多晶硅半导体层的漏极区域上方，而在该处设有上述接触体。
如此，将电源线的一部分延伸到半导体层上方，而在该处装设有接触体，因此半导体层可维持大致直行即可。因而，与将半导体层延伸到电源线下方的情形相比，可缩短半导体层的长度，且可减少半导体层的电阻，而使第二TFT的动作更为确实。
并且，优选方式为，上述电流控制晶体管具有沿着上述电源线的细长多晶硅半导体层，将该多晶硅半导体层两端部当作一对漏极区域，将其内侧当作一对沟道区域，将中央部当作共通的源极区域，在一对沟道区域上方隔着栅极绝缘膜而配设有一对栅极电极，通过连接线连接该一对栅极电极，该连接线配设于与上述电源线在厚度方向不同的位置且以平面方式重叠的位置。
附图说明
图1是表示实施方式的构成的俯视图。
图2是表示实施方式的接触体26周边构成的剖视图。
图3是表示实施方式的接触体28周边构成的剖视图。
图4是表示像素电路构成的示意图。
图5是表示从电源线VL移开接触体时的效果的示意图。图中的A曲线表示现有技术，B曲线表示本发明的实施例。
符号说明：10第一TFT，20栅极电极，26、28接触体，GL栅极线，VL电源线。
具体实施方式
以下根据附图说明本发明的实施方式。图1是表示本实施方式的像素的概略构造的俯视图。该电路构造和上述图4相同。
数据线DL及电源线VL以规定间隔配设在列(纵)方向，栅极线GL以规定间隔配设在行(横)方向。这些以数据线DL、栅极线GL、电源线VL分隔的像素区，装设有第一、第二TFT10、21、电容CS、有机EL元件50。
数据线DL是由例如铝构成，该数据线由接触体12连接有第一TFT10的漏极。此处，相当于数据线DL的像素区域右上方的部分设有朝内侧突出的突出部12a，在该突出部12a形成有接触体12。因而，数据线DL通过接触体12，该电流流通部的大小不会变小。
第一TFT10具有由设在玻璃基板上方的多晶硅构成的半导体层14，该半导体层14的一端延伸到数据线DL的突出部12a下方，此处通过朝厚度方向延伸的接触体12连接在突出部12a。
第一TFT10以该接触体12当作漏极区域。并且，该半导体层14朝行方向延伸，而该上方隔着栅极绝缘膜而配设有两个栅极16。该栅极16由例如Mo、Cr等形成的栅极线GL朝向下方(内侧)突出形成。该半导体层14以栅极16下方的半导体层14当作沟道区域，与漏极区域相反侧的端部当作源极区域。
半导体层14一直延伸而当作电容CS一方侧的电极。该电容CS和半导体层14由隔着介电体层而与其相对向的电容电极构成，该电容电极形成当作电容线SL的一部分。电容线也可通过例如Mo、Cr等而形成。
由多晶硅构成的半导体层14从电容CS的电极部分一直朝下方延伸，而通过用铝连接的一对接触体18a、18b而连接在第二TFT的栅极电极20。栅极电极20例如由Mo形成。此处，第二TFT21具有半导体层22，该半导体层22两端部当作连接在电源线VL的漏极区域，中央部当作连接在有机EL元件50的源极区域，而漏极区域和源极区域之间且在该上方隔着栅极绝缘膜而配设有栅极电极20的部分当作沟道区域。
此处，构成第二TFT21的半导体层22形成沿着电源线VL延伸的细长形状。并且，部分电源线VL突出在该上下端的一对漏极区域的厚度方向上方，而形成一对突出部24a、24b，此处分别形成有接触体26a、26b，以进行电源线VL和第二TFT21的一对漏极区域的连接。
图2是该部分的剖视图。电源线VL的一部分朝内侧突出而形成突出部24，该端部当作接触体26，而连接于半导体层22的漏极区域。再者，玻璃基板1上方设有SiO2或SiN的绝缘层2，该上方设有半导体层22。并且，该半导体层22上方设有栅极绝缘膜3，而该上方设有层间绝缘膜4；但该栅极绝缘膜3及层间绝缘膜4形成有接触孔，在此处堆积与电源线VL相同的铝而形成接触体26。
如此，由于突出部24形成有接触体26，因此电源线VL通过接触体26的作用，该电流流通部的大小不会变小。
图5表示从电源线VL移开接触体时的效果。该图5表示电源线VL的线宽和电源线VL的电阻关系，且如本实施方式，表示从电源线VL的主道线移开接触体26的情形(实施方式)、和使接触***于电源线VL的主道线的情形(现有例)。由此可知，根据本实施方式可减少电源线VL中的电阻。
再者，如图1所示，栅极电极20从一对接触体18a、18b先朝电源线VL下方延伸，继续向该电源线VL下方位于朝向图中的下方延伸之后，向内侧(右方向)延伸至半导体层22上方，而到延伸到图中的下方的沟道区域上方位置，然后再位于电源线VL厚度方向的下方，避开源极区域后，再到半导体层22上方位置。因而，栅极电极20不会伸到半导体层22内侧区域、即发光区域(阳极30)。因此，由于栅极电极20不覆盖发光区域，而可防止发光面积降低。
而且，第二TFT21的源极区域配设有接触体28，由此连接源极区域和有机EL元件50的阳极30。该阳极30由ITO、IZO等的透明电极构成。有机EL元件50由包含形成在阳极30上方的有机发光层的有机层、及形成在该上方的阴极所构成。
图3表示接触体28及该周边部分的剖视图。玻璃基板1上方形成有SiO2或SiN的绝缘膜2，该上方形成有构成第二TFT21的半导体层22。而且，半导体层22由栅极绝缘膜3覆盖。该剖面部分是掺杂有杂质的源极区域，但在图中，除了配设于沟道区域上方的栅极电极20以外，也顺便表示位于电源线VL下方的栅极电极20(实际上复盖半导体层22)。图中，以虚线表示当作栅极电极20的功能的部分。
源极区域朝向像素区内侧延伸，该上方设有铝制的第一接触体28a。该第一接触体28a以覆盖着挖空覆盖栅极绝缘膜3与栅极电极20的层间绝缘膜(例如，SiNx及SiO2的层压膜)4的一部分而成的接触孔的方式而形成。电源线VL也形成在层间绝缘膜4上方。
第一接触体28a上方及层间绝缘膜4上方形成有第一平坦化膜5，该第一平坦化膜5的第一接触体28a上方形成有接触孔，阳极30的一部分即当作接触体28b而延伸到此处。即，阳极30的一部分通过接触体28而以双重接触体的形状，直接连接在半导体层22的源极区域。如此，由于将阳极30的一端直接连接在接触体28，可使阳极30形成大致长方形的形状，而可使有机EL元件50的面积形成极大。
阳极30上方设有由空穴输送层、有机发光层、电子输送层所构成的有机层32，而其上方设有阴极34，形成有有机EL元件50。并且，不当作像素功能的阳极30的接触体28上方的部分或第一平坦化膜5上方的部分，配设有第二平坦化膜6。
如此，本实施方式在主要提供电源线VL的电流流过的部分，不配设接触体26a、26b，而配设在偏离此处。因而，将电源线VL的电阻维持在较小，可将供给到各像素的有机EL元件50的电流充分维持。因而，可较为缩小电源线VL的宽度，且可使发光部分面积的比例的开口率上升。而且，部分电源线VL延伸到半导体层22上方，而在该处设接触体，因此半导体层22可大致维持直行状态。因而，与将半导体层22延伸到电源线VL下方的情形相比，可缩短半导体层22的长度，而可降低半导体层22的电阻，而可使第二TFT21的动作成为确实。再者，由于将部分栅极电极20的线配设在电源线VL下方，因此可提升开口率。
发明效果
如以上所说明，本发明在主要有电源线的电流流过的部分，不配设接触体，而将接触体配设在偏离此处的部位。因而，可将电源线VL的电阻维持在较小，且可将供应到各像素的有机EL元件50的电流充分维持。因而，可将电源线VL的宽度设定为较小，以提高作为发光部分的面积比例的开口率。
而且，通过将部分栅极线配设在电源线下方的方式，可提升开口率。
再者，将部分电源线延伸到半导体层上方，而在该处设接触体，半导体层可大致维持直行。因而，与将半导体层延伸到电源线下方的情形比较，可缩端半导体层的长度，且可减少半导体层的电阻，而使第二TFT的动作成为确实。

Claims (5)

1.一种显示装置，具有多个电流驱动型的自发光元件，控制对这些自发光元件的电流而进行显示，其特征在于：
具有设成对应于各自发光元件、并控制从电源线到对应的自发光元件的电流的电流控制晶体管；
该电流控制晶体管的一端和电源线配设于厚度方向不同的位置，经由接触体进行两者的连接，该接触体在从电源线突出的连接用部分与电源线连接；
通过设置所述接触体，使电源线的供电流流过的部分的大小不会减少。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述电流控制晶体管是薄膜晶体管，而将用以供给控制电压于栅极的栅极线的一部分配设在与所述电源线在厚度方向不同而以平面方式重叠的位置。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于：
所述电流控制晶体管的另一端通过接触体连接在对应的自发光元件，
所述栅极线配设在与所述电源线以平面方式重叠的位置，由此避开与所述自发光元件连接用的接触体。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
所述显示装置具有沿着所述电源线的细长多晶硅半导体层，所述连接用部分延伸到该多晶硅半导体层的漏极区域上方，而在该处设有所述接触体。
5.如权利要求1～4任一项所述的显示装置，其特征在于：
所述电流控制晶体管具有沿着所述电源线的细长多晶硅半导体层，将该多晶硅半导体层两端部当作一对漏极区域，将其内侧当作一对沟道区域，将中央部当作共通的源极区域，在一对沟道区域上方隔着栅极绝缘膜而配设有一对栅极电极，通过连接线连接该一对栅极电极，该连接线配设于与所述电源线在厚度方向不同的位置且以平面方式重叠的位置。
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