CN1941399A

CN1941399A - 有机电致发光显示装置

Info

Publication number: CN1941399A
Application number: CN 200610139363
Authority: CN
Inventors: 神野优志
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2006-09-25
Publication date: 2007-04-04

Abstract

本发明提供一种有机电致发光显示装置，用以抑制因外部光线产生的光电流，同时防止因反向沟道的影响而导致晶体管特性变动或短路不良。其中，在绝缘基板(10)上形成有由非导电材料构成的遮光膜(70)。以覆盖遮光膜(70)之势形成背栅极绝缘膜(11)。在该背栅极绝缘膜(11)上形成主动层(33)。以覆盖该主动层(33)之势形成栅极绝缘膜(12)，且在该栅极绝缘膜(12)上形成栅极电极(31)。遮光膜(70)以将背栅极绝缘膜(11)夹于其间并覆盖主动层(33)的方式来配置，起到遮蔽通过绝缘基板(10)而射入至主动层(33)的外部光线的作用。

Description

有机电致发光显示装置

技术领域

[0001]本发明涉及一种每个像素都具备薄膜晶体管的有机电致发光显示装置。

背景技术

[0002]近年来，使用为自发光组件的有机电致发光组件(以下简称为[有机EL组件])的有机EL显示装置被开发出来以取代CRT与LCD显示装置。尤其是开发出，每个像素具备对应视讯信号来驱动有机EL组件的薄膜晶体管(以下简称为[TFT])的主动矩阵(active matrix)型有机EL显示装置。

[0003]TFT形成于玻璃基板上。因此，在放射通过该玻璃基板并来自有机EL组件的光线的底部发光(Bottom Emission)型有机EL显示装置中，外部光线通过玻璃基板而射入至TFT的主动层。若该外部光线强烈，则在主动层内激发载流子(carrier)，光电流(待机时漏电流(offleak current))会流经源极漏极之间，由于产生串扰(Cross talk)等，故存在显示对比度劣化的问题。

[0004]因此，如专利文献1所记载，已知有一种通过设置用于遮蔽射入至TFT主动层的外部光线的遮光膜，来抑制光电流的产生的技术。

专利文献1：特开2004-134356号公报

[0005]然而，若以导电材料形成遮光膜，则会有因为反向沟道(back channel)的影响而产生TFT的特性(例如临界值)变动，或者因为遮光膜和主动层的短路而产生显示不良的问题。

发明内容

[0006]因此，本发明所涉及的有机电致发光显示装置，其特征在于：具备有：形成于绝缘基板上，通过前述绝缘基板而放出光线的电致发光组件；及驱动前述电致发光组件的薄膜晶体管，前述薄膜晶体管具备有：形成于前述绝缘基板上的半导体层；形成于前述绝缘基板上，由非导电材料所构成的用于遮蔽通过前述绝缘基板而射入至前述半导体层的外部光线的遮光膜；夹于前述遮光膜与前述半导体层之间的背栅极绝缘膜；以覆盖前述半导体层的沟道区域的方式而形成的栅极绝缘膜；及形成于前述栅极绝缘膜上的栅极电极。

[0007]依据本发明所涉及的有机电致发光显示装置，由于设置由非导电材料所制成的用于遮蔽射入至薄膜晶体管的半导体层的外部光线的遮光膜，所以能够抑制因外部光线而产生的光电流，同时能防止因反向沟道的影响导致晶体管特性的变动和短路不良。通过上述结构能够防止显示不良。

附图说明

[0023]图1是本发明第1实施例所涉及的有机EL显示装置的像素的平面图。

图2(a)及图2(b)是本发明第1实施例所涉及的有机EL显示装置的像素剖视图。

图3是图1的像素选择用TFT的放大平面图。

图4是本发明第2实施例所涉及的有机EL装置的像素平面图。

图5是本发明第2实施例所涉及的有机EL装置的像素剖视图。

图6是遮光膜的膜厚与外部光线射入至TFT主动层时产生的关断电流之间的关系曲线图。

[0024]【主要组件符号说明】

10 绝缘基板 11 背栅极绝缘膜

12 栅极绝缘膜 15 层间绝缘膜

17 平面化绝缘膜 30 像素选择用TFT

31 栅极电极 32 栅极绝缘膜

33 主动层 33c、43c 沟道区域

33d、43d 漏极 33s、43s 源极

36 漏极电极 40 驱动用TFT

41 栅极电极 43 主动层

51 栅极信号线 52 极信号线

53 驱动电源线 54 保持电容电极线

55 电容电极 56 保持电容

60 有机EL组件 61 阳极层

62 空穴传输层 63 发光层

64 电子传输层 65 阴极层

70、80 遮光膜 100 像素

具体实施方式

[第1实施例]

[0008]接着，说明关于本发明实施例所涉及的有机EL显示装置的像素构造。图1是有机EL显示装置的像素平面图，图2(a)是沿着图1中A-A线的剖视图，图2(b)是沿着图1中B-B线的剖视图。

[0009]如图1所示，对应栅极信号线51与漏极信号线52的交叉点形成有像素100，这些像素100以矩阵状配置。像素100内配置有：有机EL组件60；用于控制将电流供给至该有机EL组件60的时序的像素选择用TFT表及里30；将电流供给至有机EL组件60的驱动用TFT 40；及保持电容56。

[0010]像素选择用TFT 30的源极33s于保持电容电极线54之间兼作为构成电容的电容电极55，同时连接至驱动用TFT 40的栅极电极41，驱动用TFT 40的源极43s连接至有机EL组件60的阳极层61，另一方漏极43d连接于供给至有机EL组件60电流源的驱动电源线53。

[0011]再者，保持电容电极线54与栅极信号线51平行配置。该保持电容电极线54由铬等所构成，经由栅极绝缘膜12，在与TFT 30的源极33s连接的电容电极55之间形成用于蓄积电荷的电容。该保持电容56用于保持被施加至驱动用TFT 40的栅极电极41上的电压而设置。

[0012]接着，参照图2说明上述像素选择用TFT 30。在由石英玻璃、无碱玻璃等构成的绝缘基板10上，形成由非导电性材料所构成的遮光膜70。非导电材料优选的是非晶硅(amorphous silicon，以下称为[a-Si])，但除此之外亦可为氮化硅物(SiNx)或含有黑色等颜料的环氧树脂等。由a-Si构成的遮光膜70通过化学气相沈积法(chemical vapordeposition；CVD)等将a-Si膜予以成膜，并通过图案化(Patterning)来制成。之后，形成覆盖遮光膜70且由SiO₂膜、SiNx膜的单层或层积膜所构成的背栅极绝缘膜11。

[0013]在该背栅极绝缘膜11上再次通过CVD法等形成a-Si膜。对该a-Si膜照射激光，使其溶解再结晶化以称为多晶硅膜(以下称为[p-Si膜])，并将该p-Si膜作为主动层33。在该主动层33上形成有SiO₂膜、SiNx膜的单层或者层积膜，以作为栅极绝缘膜12，而在该栅极绝缘膜12上形成有由Cr(铬)、Mo(钼)等高熔点金属所构成的栅极电极31。栅极电极31下方的主动层33成为沟道区域33c。

[0014]以将背栅极绝缘膜11夹于其间并覆盖主动层33的方式来配置前述遮光膜70，其作用是遮蔽通过绝缘基板10而要射入至主动层33的外部光线。因外部光线而产生的光电流，由于主要产生于TFT沟道区域33c的边缘，所以遮光膜70优选的是，如图3所示，其各个边缘都比沟道区域33c的边缘扩张2μm以上来，从而提高遮光效果。

[0015]另外，当遮光膜70由a-Si构成时，其厚度优选的是250A以上、600A以下。将膜厚设定为250A以上是为了确保遮光率；将膜厚设定为600A以下，是由于膜厚变厚时与背栅极绝缘膜的被覆性会变差，且在通过激光照射使主动层结晶化之际，在溶解、再结晶化的过程中，膜厚会变的不均匀且容易产生因为遮光膜的高低差而导致的断线等不良情形。

[0016]此外，在栅极绝缘膜12及主动层33上的整个面上形成以SiO₂膜、SiN膜及SiO₂膜的顺序层积的层间绝缘膜15。在层间绝缘膜15设置有漏极电极36(漏极信号线52)，该漏极电极36在对应漏极33d而设置的接触孔填充有Al(铝)等金属。另外，在层间绝缘膜15上形成有驱动电源线53。在该驱动电源线53上形成有由有机树脂构成且用于使表面呈平面的平面化绝缘膜17。

[0017]接着，参照图2(b)对驱动用TFT 40进行说明。在前述绝缘性基板10上，依序形成有通过对a-Si膜照射激光使其多晶化而形成的主动层43，栅极绝缘膜12，及由Cr、Mo等高熔点金属所构成的栅极电极41，在该主动层43上设置有沟道区域43c，以及在该沟道区域43c的两侧设置的源极43s及漏极43d。此外，在栅极绝缘膜12及主动层43上的整个面上，形成层间绝缘膜15，通过在对应漏极43d而设置的接触孔填充Al等金属，从而配置连接于驱动电源的驱动电源线53。并且在整个面上形成有平面化绝缘膜17。而且，在该平面化绝缘膜17的对应源极43s的位置形成接触孔，通过该接触孔将与源极43s接触的由ITO构成的透明电极、亦即有机EL组件的阳极层61设置于平面化绝缘膜17上。该阳极层61在每个显示像素以岛状分离形成。

[0018]有机EL组件60是依照下列顺序层积形成的构造：由ITO(铟锡氧化物；Indium Tin Oxide)等透明电极所构成的阳极层61；包含由MTDATA(4，4-双(3-甲基苯基苯基氨基)联苯)(4，4-bis(3-methylphenylphenylamino)biphenyl)所构成的第1空穴传输层、及由TPD(4，4，4-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺)(4，4，4-tris(3-methylphenylphenyl amino))triphenylamine)所构成的第2空穴传送层的空穴传送层62；由含有喹吖(二)酮(Quinacridone)衍生物的Bebq2(10-苯并[h]喹啉-铍络合物)(10-benzo[h]quinolinol-berylliumcomplex)所构成的发光层63；由Bebq2所构成的电子传送层64；以及镁·铟合金或铝、或铝合金所构成的阴极层65。有机EL组件60于发光层内部将从阳极层61注入的空穴与从阴极层65注入的电子予以再结合，激发用于形成发光层的有机分子，而产生激子。在该激子辐射去活化(radiative deactivation)的过程中自发光层发出光线，该光线从透明的阳极层61通过绝缘基板10射向外部而发光。

[0019]关于该驱动用TFT 40，亦可设置与前述像素选择用TFT30的遮光膜70一样的遮光层。

[第2实施例]

[0020]图6显示调查对TFT照射900001x的光线时所产生的光电流的结果。将没有遮光膜时产生的光电流设为1.0，以相对于此的相对值来显示。虽然膜厚200A左右的遮光膜也有遮光的效果，但使用膜厚400A以上的遮光膜时，遮旋光性会变高，膜厚600A以上时，遮旋光性会变更高，在膜厚约2000A时，可得到与金属膜同等的遮旋光性。因而，即使使用非导体膜的遮光膜时，有时也希望采用膜厚较厚的遮光膜。然而，如前所述会产生主动层的被覆性问题。

[0021]因此，第2实施例中将主动层33及与该主动层33相连的电容电极55整体予以覆盖。亦即，覆盖与主动层成为一体的多晶硅膜整体。图4是平面图，图5是沿着图4中A-A线的剖视图。除了遮光膜80比第1实施例中的遮光膜70大之外，组件符号与第1实施例通用。如同上述进行遮光时，由于不会产生多晶硅膜的被覆性恶化的问题，所以与第1实施例相比较，可以将加厚膜厚，从而可以得到高遮光性的遮光膜。在本实施例中，考虑遮光能力、成膜的难易度、高低差的被覆性等，遮光膜的膜厚优选的是为400A至2000A。

[0022]而且，在本实施例中，构成像素选择用TFT的半导体层与构成保持电容的半导体层成为一体，所以以遮蔽成为一体的半导体层整体的方式来设置遮光膜。然而，这些遮光膜在以配线等予以连接并呈岛状分离时，或有像素选择TFT以外的驱动用TFT或使用于其它用途的TFT时，亦可以在各个组件上设置遮光膜。

Claims

1.一种有机电致发光显示装置，其特征为：具备有：形成于绝缘基板上，通过所述绝缘基板而放出光线的有机电致发光组件；以及用以驱动所述有机电致发光组件的薄膜晶体管；

所述薄膜晶体管具备有：形成于所述绝缘基板上的半导体层；形成于所述绝缘基板上，由非导电材料构成的用于遮蔽通过所述绝缘基板而射入至所述半导体层的外部光线的遮光膜；夹于所述遮光膜与所述半导体层之间的背栅极绝缘膜；以覆盖所述半导体层的沟道区域的方式而形成的栅极绝缘膜；以及形成于所述栅极绝缘膜上的栅极电极。

2.根据权利要求1所述的有机电致发光显示装置，其中，所述非导电材料是非晶硅。

3.根据权利要求2所述的有机电致发光显示装置，其中，所述遮光膜的厚度在250A以上，600A以下。

4.根据权利要求1所述的有机电致发光显示装置，其中，所述遮光膜从所述沟道区域的边缘扩张2μm以上。

5.根据权利要求1所述的有机电致发光显示装置，其中，以遮蔽所述半导体层整体的方式，配置所述遮光膜。

6.根据权利要求5所述的有机电致发光显示装置，其中，所述遮光膜的厚度在400A以上，2000A以下。

7.根据权利要求5所述的有机电致发光显示装置，其中，所述遮光膜遮蔽与构成薄膜晶体管的半导体层成为一体的半导体层整体。

8.根据权利要求5所述的有机电致发光显示装置，其中，所述遮光膜遮蔽构成保持电容或其它TFT的半导体层。