JP4747185B2 - 電子装置、薄膜トランジスタ構造体及びそれを備える平板ディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
本発明は、電子装置、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）構造体及びそれを備える平板ディスプレイ装置に関わり、静電気による静電破壊を防止ないし低減させることができる構造の電子装置、ＴＦＴ構造体及びそれを備える平板ディスプレイ装置に関する。
画像の表示において、多様な種類のディスプレイ装置が使われるが、近年、従来のブラウン管、すなわちＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ、陰極線管）に取って代わる多様な平板ディスプレイ装置が使われる。平板ディスプレイ装置は、発光形態によって自発光型と非自発光型とに分類できる。自発光型ディスプレイ装置には、平面ブラウン管、プラズマディスプレイ装置、真空蛍光表示装置、電界放出ディスプレイ装置、無機電界発光ディスプレイ装置、および有機電界発光ディスプレイ装置があり、非自発光型ディス
プレイ装置には、液晶ディスプレイ装置がある。有機電界発光装置は、上記のように自発光型の装置であることから、バックライトのような別途の発光装置が不要となり、低電力及び高効率の作動が可能であり、青色発光が可能で、近年、注目を浴びている平面ディスプレイ装置である。
プレイ装置には、液晶ディスプレイ装置がある。有機電界発光装置は、上記のように自発光型の装置であることから、バックライトのような別途の発光装置が不要となり、低電力及び高効率の作動が可能であり、青色発光が可能で、近年、注目を浴びている平面ディスプレイ装置である。
有機電界発光ディスプレイ装置は、有機物薄膜に陰極及び陽極を通じて注入された電子と正孔とが再結合して励起子を形成し、形成された励起子からのエネルギーによって特定な波長の光が発生する現象を利用する自発光型ディスプレイ装置である。有機電界発光ディスプレイ装置は、低電圧で駆動が可能であり、軽量の薄型で、視野角が大きいだけでなく、応答速度も速いという利点を有する。
有機電界発光ディスプレイ装置の有機電界発光部は、基板上に積層式に形成される陽極としての第１電極、有機発光部、及び陰極としての第２電極より構成される。有機発光部は、有機発光層（ＥＭＬ：ＥＭｉｔｔｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）を備えるが、このＥＭＬで正孔と電子とが再結合して、励起子を形成し、光が発生する。発光効率をさらに高めるためには、正孔と電子とをＥＭＬにさらに円滑に輸送しなければならず、このために陰極とＥＭＬとの間には、電子輸送層（ＥＴＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）が配置され、陽極とＥＭＬとの間には、正孔輸送層（ＨＴＬ：Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）が配置され、また、陽極とＨＴＬとの間に、正孔注入層（ＨＩＬ：Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）が配置されることもあり、陰極とＥＴＬとの間に、電子注入層（ＥＩＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）が配置されることもある。
一方、有機電界発光ディスプレイ装置は、駆動方式によって、受動駆動方式のＰＭ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ）型と、能動駆動方式のＡＭ（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ）型とに区分される。前記ＰＭ型は、単純に陽極及び陰極がそれぞれカラムとローとに配列されて、陰極には、ロー駆動回路からスキャニング信号が供給され、この時、複数のローのうち、一つのローのみが選択される。また、カラム駆動回路には、各画素にデータ信号が入力される。一方、前記ＡＭ型は、ＴＦＴを利用して、各画素当り入力される信号を制御するものであって、膨大な量の信号を処理するに適して、動画を表示するためのディスプレイ装置として多く使われている。
このような従来の技術によるＡＭ型有機電界発光ディスプレイ装置は、製造時に発生する静電気によって、ディスプレイ領域内の不良画素を含みうる。
図１Ａは、明点として表示された不良画素を備える有機電界発光ディスプレイ装置を示し、図１Ｂは、図１Ａのディスプレイ領域中で図面符号「Ａ」と表示される正常画素についての部分拡大図であり、図１Ｃは、図１Ａのディスプレイ領域中で図面符号「Ｂ」と表示される不良画素についての部分拡大図であるが、図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ基板側から透視された図面である。
それぞれの画素１ａ，１ｂには、電界発光部が含まれるが、駆動ＴＦＴ（図示せず）からの電気的信号を伝達する発光ＴＦＴ Ｍａ，Ｍｂを備える。発光ＴＦＴ Ｍａ，Ｍｂのソース電極は、導電層５を通じて駆動ＴＦＴ（図示せず）と電気的に接続される。
図１Ｄには、図１Ｃの図面符号「Ｂ’」についての部分模式図が示されている。導電層５は、その他の導電層と交差されうる。導電層５は、例えば、他のＴＦＴに電気的信号を印加するためのスキャンライン及び／または（本明細書において「Ａ および／または Ｂ」とは、「Ａ及びＢ、または、ＡまたはＢのいずれか一方」を意味する。）スキャンライン延長部は、ゲートライン３ａ，３ｂと少なくとも一部で交差する。このようなゲートライン３ａ，３ｂは、設計仕様に合うように長手方向に沿って幅が変動する幅変動部Ａｗを備えるが、ゲートライン３ａ，３ｂは、導電層５と交差部Ａｃとを形成するように配置される。
しかし、導電層を形成する過程時、幅変動部Ａｗのような角形部分では、静電気放電（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｄｉｓｃａｒｇｅ：ＥＳＤ）が容易に誘発される。すなわち、図１Ｄ及び図１Ｅに示されたように、幅変動部Ａｗを備える導電層としてのゲートライン３ａ，３ｂが隣接する導電層との交差部Ａｃに配置される場合、静電気が集中して放電が容易に誘発されることによって、これら導電層間に介在される絶縁層を破損させて、導電層間のショートが発生する可能性が高まる。したがって、図１Ａ及び図１Ｃに示されたように、図１Ｂに示された画素と図１Ｃに示された画素とには、同じ電気的信号が入力されたにも拘わらず、図１Ｃの場合、他の導電層５，３ｂとのショートによって、所望の電気的信号とは異なる電気的信号がＴＦＴ Ｍｂに印加されることによって、画素１ｂは、正常的な画素１ａより大きい発光輝度を有する明点として作動する。
このように、ＴＦＴの導電層間で起こる静電気による絶縁層の破損は、導電層間のショートを発生させ、構成要素の誤作動を誘発する。これは、特にディスプレイ領域全体において、高度の均一性を要求する平板ディスプレイ装置に致命的な画面品質低下の問題をもたらす。
本発明が解決しようとする目的は、導電層間の静電気によって起こる絶縁層の破損（絶縁破壊）による不良発生を低減ないし防止できる構造のＴＦＴ構造体及びそれを備える平板ディスプレイ装置を提供することである。
層を異ならせて互いに交差する二層以上の導電層を備える電子装置において、前記導電層のうち少なくとも何れか一層の導電層は、前記二層以上の導電層が交差する交差部において、長手方向に沿って幅を異ならせる幅変動部を備え、前記交差部における前記幅変動部の幅変動比Ｗｗ／Ｗｃは１より小さく、前記幅変動部の外郭線の同一平面上何れか二つの地点をつなぐ線分と、前記幅変動部を備える導電層の長手方向の線分との間の角度は、９０°未満であることを特徴とする電子装置を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、層を異ならせて互いに交差する二層以上の導電層を備えるＴＦＴ構造体において、前記導電層のうち少なくとも何れか一層の導電層は、前記二層以上の導電層が交差する交差部において、長手方向に沿って幅を異ならせる幅変動部を備え、前記交差部における前記幅変動部の幅変動比Ｗｗ／Ｗｃは１より小さく、前記幅変動部の外郭線の同一平面上何れか二つの地点をつなぐ線分と、前記幅変動部を備える導電層の長手方向の線分との間の角度は、９０°未満であることを特徴とするＴＦＴ構造体を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、基板の一面上に形成されるＴＦＴ層と、前記ＴＦＴ層と電気的に接続される一つ以上の画素を備える画素層と、を備え、前記ＴＦＴ層は、層を異ならせて互いに交差する二層以上の導電層を備え、前記導電層のうち少なくとも何れか一層の導電層は、前記二層以上の導電層が交差する交差部において、長手方向に沿って幅を異ならせる幅変動部を備え、前記交差部における前記幅変動部の幅変動比Ｗｗ／Ｗｃは１より小さく、前記幅変動部の外郭線の同一平面上何れか二つの地点をつなぐ線分と、前記幅変動部を備える導電層の長手方向の線分との間の角度は、９０°未満であることを特徴とする平板ディスプレイ装置を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、層を異ならせて互いに交差する二層以上の導電層を備える電子装置において、前記導電層のうち少なくとも何れか一層の導電層は、前記二層以上の導電層が交差する交差部において、長手方向に沿って断面積が変わる部分を備え、前記交差部における前記断面積が変わる部分の幅変動比Ｗｗ／Ｗｃは１より小さく、前記断面積が変わる部分の外郭線の同一平面上何れか二つの地点をつなぐ線分と、前記幅変動部を備える導電層の長手方向の線分との間の角度は、９０°未満であることを特徴とする電子装置を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、層を異ならせて互いに交差する二層以上の導電層を備えるＴＦＴ構造体において、前記導電層のうち少なくとも何れか一層の導電層は、前記二層以上の導電層が交差する交差部において、長手方向に沿って断面積が変わる部分を備え、前記交差部における前記断面積が変わる部分の幅変動比Ｗｗ／Ｗｃは１より小さく、前記断面積が変わる部分の外郭線の同一平面上何れか二つの地点をつなぐ線分と、前記断面積が変わる部分を備える導電層の長手方向の線分との間の角度は、９０°未満であることを特徴とするＴＦＴ構造体を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、基板の一面上に形成されるＴＦＴ層と、前記ＴＦＴ層と電気的に接続される一つ以上の画素を備える画素層とを備え、前記ＴＦＴ層は、層を異ならせて互いに交差する二層以上の導電層を備え、前記導電層のうち少なくとも何れか一層の導電層は、前記二層以上の導電層が交差する交差部において、長手方向に沿って断面積が変わる部分を備え、前記交差部における前記断面積が変わる部分の幅変動比Ｗｗ／Ｗｃは１より小さく、前記断面積が変わる部分の外郭線の同一平面上何れか二つの地点をつなぐ線分と、前記断面積が変わる部分を備える導電層の長手方向の線分との間の角度は、９０°未満であることを特徴とする平板ディスプレイ装置を提供する。
本発明は、次のような効果がある。
第一に、二層以上のＴＦＴに備えられ、層を異ならせて互いに交差する二層以上の導電層を含み、前記導電層のうち少なくとも何れか一層の導電層は、幅変動部を備える。前記幅変動部での幅変動は、連続的に及び／またはラウンド方式で変動が行われるので幅変動部での静電気集中を防止することができる。この結果、製造及び／または作動過程などで発生し得る静電気による導電層間の絶縁層の損傷を防止及び／または低減させて、絶縁破壊による製品不良を防止できる。
第二に、ＴＦＴ層を備える有機電界発光ディスプレイ装置のような平板ディスプレイ装置において、層を異ならせて互いに交差する二層以上の導電層を含み、何れか一層の導電層は、幅変動部を備える。前記幅変動部での幅変動は、連続的及び／またはラウンド方式で変動が行われるので、幅変動部での静電気集中を防止しすることができる。この結果、製造及び／または作動過程で発生し得る静電気による導電層間の絶縁層の損傷を防止及び／または低減させて、絶縁破壊による不良画素の発生を防止することによって、画面品質を向上させることができる。
以下、添付された図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図２Ａには、本発明の一実施形態による平板ディスプレイ装置の一例である有機電界発光ディスプレイ装置の平面図が概略的に示されている。
基板１１０の一面上には、有機電界発光ディスプレイ素子のような発光素子が配置されたディスプレイ領域２００、ディスプレイ領域２００の外側に沿って塗布されて、基板１１０と密封部材としての密封基板（図示せず）とを密封させる密封部８００、各種端子が配置された端子領域７００を備えるが、これは、本発明を説明するための一例であって、本発明がこれに限定されず、密封部材としての密封層が備えられるなど多様な変形が可能である。
ディスプレイ領域２００と密封部８００との間には、ディスプレイ領域２００に駆動電源を供給するための駆動電源供給ライン３００が配置される。図２Ａは、本発明の一例であって、駆動電源供給ラインの配置は、これに限定されないが、ディスプレイ領域全体にわたって均一な駆動電源を供給することによって、輝度の不均一を改善させうるという点で、駆動電源供給ライン３００は、ディスプレイ領域を取り囲むように形成されることが望ましい。
駆動電源供給ライン３００は、駆動電源ライン３１０と連結されるが、駆動電源ライン３１０は、ディスプレイ領域２００を横切って配置され、保護層１８０（図２Ｃを参照）の下部に配置されたソース電極１７０ａ（図２Ｃを参照）と電気的に接続される。
また、ディスプレイ領域２００の外側には、垂直駆動回路部５００水平駆動回路部６００が配置される。垂直駆動回路部５００は、ディスプレイ領域２００にスキャン信号を印加するスキャン駆動回路部となることもあり、水平駆動回路部６００は、ディスプレイ領域２００にデータ信号を印加するデータ駆動回路部となることもある。これらは、場合によって、外装ＩＣやＣＯＧ状に密封領域の外部に配置されることもある。
一方、ディスプレイ領域２００の外側には、ディスプレイ領域２００に電極電源を供給する電極電源供給ライン４１０が配置される。これは、ディスプレイ領域２００の上部に形成された、例えば、第２電極層と電極電源供給ライン４１０との間に形成された絶縁層のビアホール４３０を通じて電気的に接続される。
駆動電源供給ライン３００、電極電源供給ライン４１０、水平駆動回路部６００および垂直駆動回路部５００は、配線を通じて、それぞれの構成要素についての端子３２０，４２０，５２０，６２０より構成され、密封領域の外側に配置される端子領域７００と電気的に接続される。
ディスプレイ領域２００を構成する一画素は、図２Ｂ及び図２Ｃを参照して説明する。図２Ｂには、図２Ａの「Ｃ」と表示された、ＴＦＴ層（ＴＦＴ構造体）と画素層とを備えるディスプレイ領域の一画素（ｎ行ｍ列）についての回路図が概略的に示されている。ここで、ＴＦＴ層とは、少なくとも一つのＴＦＴと、その外部のキャパシタの役割をする素子とを備えて、画素層を駆動する役割を担う層を意味する。本発明の一実施形態による有機電界発光素子は、ＴＦＴ層に５個のトランジスタと２個のキャパシタとを備え、それぞれのＴＦＴは、ＰＭＯＳ型ＴＦＴを用いているが、これは、本発明を説明するための一例であって、本発明は、これに限定されない。
ディスプレイ領域２００（図２Ａを参照）には、垂直駆動回路部５００から複数の第１スキャンラインを通じて第１スキャン信号が入力され、複数の第２スキャンラインを通じて第２スキャン信号が入力される。「Ｃ」と表示されたｎ行ｍ列の画素には、第１スキャンライン及び第２スキャンラインを通じて第１スキャン信号Ｓ［ｎ］，Ｓ［ｎ−１］及び第２スキャン信号Ｅ［ｎ］が入力され、データラインを通じてデータ信号としてのデータ電圧Ｖｄａｔａ［ｍ］が入力される。
第１ＴＦＴ Ｍ１は、第２ＴＦＴ Ｍ２を通じて印加されるデータ電圧に対応して、有機電界発光素子に電気的信号として電流を印加する。
第２ＴＦＴ Ｍ２は、第１スキャンラインに印加される第ｎ選択信号Ｓ［ｎ］に応答して、データラインに印加されるデータ電圧Ｖｄａｔａをスイッチングする。
第３ＴＦＴ Ｍ３は、第１スキャンラインに印加される第ｎ−１選択信号Ｓ［ｎ−１］に応答して、第１ＴＦＴ Ｍ１をダイオードコネクションさせる。
第４ＴＦＴ Ｍ４は、第１スキャンラインに印加される第ｎ−１選択信号Ｓ［ｎ−１］に応答して、第１キャパシタＣ１の一側端子に一定の電圧を印加する。
第５ＴＦＴ Ｍ５は、第２スキャンラインに印加される発光信号Ｅ［ｎ］に応答して、第１ＴＦＴ Ｍ１から供給される電流を有機電界発光素子の電界発光部に伝達する。
第１キャパシタＣ１は、第１ＴＦＴ Ｍ１のゲートとソースとの間の電圧の少なくとも一部を、設定されたフレーム時間の間に維持し、第２キャパシタＣ２は、しきい電圧が補償された形態のデータ電圧を第１ＴＦＴ Ｍ１のゲートに印加する。
このようなＴＦＴ層と画素層とを備える有機電界発光素子は、次のように作動する。第ｎ−１選択信号Ｓ［ｎ−１］によって第３ＴＦＴ Ｍ３が‘オン’状態になって、駆動ＴＦＴとしての第１ＴＦＴ Ｍ１は、ダイオードコネクション状態になり、第５ＴＦＴ Ｍ５が‘オフ’状態になって、第１ＴＦＴ Ｍ１のしきい電圧がキャパシタＣ２に保存される。
第ｎ−１選択信号Ｓ［ｎ−１］を通じて、第３ＴＦＴ Ｍ３が「オフ」になり、第ｎ選択信号Ｓ［ｎ］を通じて第１ＴＦＴ Ｍ１が「オン」状態になった後、データ電圧を印加すれば、しきい電圧が補償された形態のデータ電圧が第１ＴＦＴ Ｍ１のゲートに印加される。
このとき、第ｎ発光信号Ｅ［ｎ］を通じて第５ＴＦＴ Ｍ５が「オン」状態になれば、第１ＴＦＴ Ｍ１のゲートに印加される電圧によって調整された電流信号が、第５ＴＦＴ
Ｍ５を通じて有機電界発光素子に伝えられることによって、発光がなされる。
Ｍ５を通じて有機電界発光素子に伝えられることによって、発光がなされる。
一方、本発明による画素層ＲｐとＴＦＴ層ＲＴ、すなわち、駆動ＴＦＴとしての第１ＴＦＴ Ｍ１と、有機電界発光部を含む画素層と、これに電気的信号を印加するためのスイッチングＴＦＴとしての第５ＴＦＴ Ｍ５と、を備える有機電界発光ディスプレイ装置の部分断面図が、図２Ｃに示されている。
第１ＴＦＴ Ｍ１のようなＴＦＴ層は、基板１１０の一面上に形成されている。基板１１０の一面上に形成されたバッファ層１２０の上部に、第１ＴＦＴ Ｍ１の半導体活性層１３０が形成される。半導体活性層１３０は、非晶質シリコン層より構成されるか、または多結晶シリコン層より構成されることもある。図面に詳細に示されていないが、半導体活性層１３０は、Ｎ型またはＰ型のドーパントでドーピングされるソース及びドレイン領域と、チャンネル領域とより構成されるが、半導体活性層１３０を備えるＴＦＴは、有機半導体で構成するなど、多様な構成が可能である。
半導体活性層１３０の上部には、第１ＴＦＴのゲート電極１５０が配置されるが、ゲート電極１５０は、隣接層との密着性、積層される層の表面平坦性、そして加工性を考慮して、例えば、ＭｏＷ、Ａｌ系のような物質より形成されることが望ましいが、これに限定されるものではない。
ゲート電極１５０と半導体活性層１３０との間には、これらを絶縁させるためのゲート絶縁層１４０が位置する。ゲート電極１５０及びゲート絶縁層１４０の上部には、絶縁層としての中間層１６０が単一層及び／または複数層として形成され、その上部には、第１ＴＦＴ Ｍ１のソース／ドレイン電極１７０ａ，１７０ｂが形成されるが、ソース／ドレイン電極１７０ａ，１７０ｂは、ＭｏＷのような金属より形成され、半導体活性層１３０とのさらに円滑なオーミックコンタクトをなすために、以後に熱処理されうる。
ソース／ドレイン電極１７０ａ，１７０ｂの上部には、下部層を保護及び／または平坦化させるためのパッシベーション層及び／または平坦化層より構成されうる絶縁層としての保護層１８０が形成される。本発明の一実施形態による保護層１８０は、図２Ｃに示されたように、ＳｉＮｘのような無機物を使用した単一層より形成することもあり、ＢＣＢ（Ｂｅｎｚｏ Ｃｙｃｌｏ Ｂｕｔｅｎｅ）またはアクリルのような有機物層より構成することもあり、場合によっては、複数の層より形成することもあるなど、多様な構成が可能である。
第１ＴＦＴ Ｍ１は、ドレイン電極１７０ｂの延長部１７０ｃを通じてスイッチングＴＦＴとしての第５ＴＦＴ Ｍ５と電気的に接続される。第５ＴＦＴ Ｍ５の第５半導体活性層２３０は、バッファ層１２０が形成された基板１１０の一面上に形成される。第５半導体活性層２３０は、ゲート絶縁層１４０を通じて上部に形成される第２スキャンライン及び／または第５ゲート電極２５０と絶縁される。第５ゲート電極２５０の一面上には、絶縁層としての中間層１６０と、第５ソース／ドレイン電極２７０ａ，２７０ｂとが形成されるが、第５ソース／ドレイン電極２７０ａ，２７０ｂと第５半導体活性層２３０とは、中間層１６０及びゲート絶縁層１４０に形成されたコンタクトホールを通じて電気的に接続される。第５ソース／ドレイン電極２７０ａ，２７０ｂの上部には、絶縁層としての一層以上の保護層１８０が形成され、保護層１８０の上部には、第１電極層２９０、第２電極層４００及びこれら間に配置される電界発光部２９２を備える画素層が形成されるが、画素層の形成過程は、次の通りである。
まず、第１電極層２９０が形成された後、画素開口部２９４を除外した領域として、保護層１８０の上部には、画素定義層２９１が形成される。画素開口部２９４、第１電極層２９０の一面上には、発光層を備える有機電界発光部２９２が配置され、その上部には、第２電極層４００が全面形成されうる。
有機電界発光部２９２は、低分子または高分子有機膜より構成されうるが、低分子有機膜を使用する場合、ＨＩＬ、ＨＴＬ、ＥＭＬ、ＥＴＬ、ＥＩＬが単一あるいは複合の構造で積層されて形成され、使用可能な有機材料も、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）をはじめとして、多様な材料を適用できる。これら低分子有機膜は、真空蒸着の方法で形成される。
高分子有機膜の場合には、大体、ＨＴＬ及びＥＭＬより備えられた構造を有し、このとき、前記ＨＴＬとしてポリエチレンジオキシドチオフェン（ＰＥＤＯＴ）を使用し、ＥＭＬとしてポリフェニレンビニリデン（ＰＰＶ：Ｐｏｌｙ−Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｖｉｎｙｌｅｎｅ）系及びポリフルオレン系のような高分子有機物質を使用し、これをスクリーン印刷やインクジェット印刷方法で形成することもできるなど、多様な構成が可能である。
有機電界発光部２９２の一面の上部には、カソード電極としての第２電極層４００が全面蒸着されるが、第２電極層４００は、このような全面蒸着形態に限定されず、また、類型によってＡｌ／Ｃａ、ＩＴＯ、Ｍｇ−Ａｇのような材料より形成されることもあり、単一層ではない複数層より形成されることもあり、ＬｉＦのようなアルカリまたはアルカリ土金属フルオライド層がさらに備えられるなど、多様な類型に構成されうる。
一方、第１ＴＦＴ Ｍ１と第５ＴＦＴ Ｍ５との間に、第１スキャンライン及び／またはスキャンライン延長部２４０が形成されるが、第１スキャンライン２４０は、第１ＴＦＴ Ｍ１のドレイン電極１７０ｂの延長部１７０ｃと層を異ならせて交差するように形成される。第１スキャンライン２４０は、第ｎ−１選択信号Ｓ［ｎ−１］が伝えられる導電層であって、図２Ｂに示すように、第３及び第４ＴＦＴ Ｍ３，Ｍ４に第ｎ−１走査信号Ｓ［ｎ−１］を伝達するが、それぞれのＴＦＴの設計仕様が異なるので、第１スキャンライン２４０は、長手方向に沿って幅を異ならせる幅変動部Ａｗを備える。すなわち、図２Ｃに部分平面図として示すように、ドレイン電極１７０ｂから延びた延長部１７０ｃの下部には、層を異ならせるが、少なくとも一部で延長部１７０ｃと交差する交差部Ａｃを備える導電層としての第１スキャンライン２４０が配線されるが、第１スキャンライン２４０は、長手方向に沿って異なる第１幅Ｗｃ及び第２幅Ｗｗの幅を有する幅変動部Ａｗを備える。このような幅変動部Ａｗは、その断面積が変わる部分と解釈されることもできる。
これと同時に、幅変動部Ａｗを備える導電層２４０の隣接する導電層１７０ｃとの非交差部には、ダミー部２４１が備えられる。静電気を誘発する電荷を幅変動部Ａｗに集中させず、ダミー部２４１に集中させることによって、幅変動部ＡｗでＥＳＤによる絶縁破壊が発生しないようにする。
一方、静電気がさらに容易にダミー部２４１に集中できるように、第１スキャンライン２４０から延びたダミー部２４１の有効長Ｗｄに対する有効幅Ｗｓの比は、交差部での幅変動比Ｗｗ／Ｗｃより小さな値を有することが望ましい。すなわち、Ｗｓ／Ｗｄ＜Ｗｗ／Ｗｃ＜１のような関係を有することが望ましい。
前記実施形態で、ダミー部を備える導電層として、ゲート電極ないしゲートラインとして作動する第１スキャンライン２４０について記述されたが、これは、本発明を説明するための一例であって、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、図２Ｃで、一つのダミー部が第１ＴＦＴ Ｍ１に向かって第１スキャンライン（または、その延長導電層）に形成されたが、ダミー部を備える導電層は、ソース／ドレイン電極と同じ層に形成されることもでき、図２Ｄに示すように、二つ以上のダミー部が形成されることもでき、第１ＴＦＴ Ｍ１と逆方向に形成されることもできる等、ダミー部が隣接する導電層との非交差部に形成される範囲で多様な変形が可能である。
図２Ｃの有機電界発光部の部分レイアウトの平面図が、図２Ｅに示されているが、このように幅変動部を備える何れかの一導電層であって隣接する導電層との非交差部にダミー部を備え、ＥＳＤを幅変動部で発生させず、その外の導電層が介在されていないダミー部側で発生させることによって、ＴＦＴ層の導電層が静電気による絶縁破壊を防止し、これによる隣接する導電層間のショートを防止して、不良画素の発生を低減ないし防止できる。
さらに一方、図３Ａないし図３Ｃには、本発明の他の一実施形態が示されている。第１ＴＦＴ Ｍ１と第５ＴＦＴ Ｍ５との間に第１スキャンライン及び／またはスキャンライン延長部２４０（以下、「スキャンライン」）が形成されるが、第１スキャンライン２４０は、第１ＴＦＴ Ｍ１のドレイン電極１７０ｂの延長部１７０ｃと層を異ならせて交差するように形成される。第１スキャンライン２４０は、第ｎ−１選択信号Ｓ［ｎ−１］が伝えられる導電層であって、図２Ｂに示すように、第３及び第４ＴＦＴ Ｍ３，Ｍ４に第ｎ−１走査信号Ｓ［ｎ−１］を伝達するが、それぞれのＴＦＴの設計仕様が異なるので、第１スキャンライン２４０は、長手方向に沿って幅を異ならせる幅変動部Ａｗを備える。すなわち、図３Ａで、部分平面図として示すように、ドレイン電極１７０ｂから延びた延長部１７０ｃの下部には、層を異ならせるが、少なくとも一部で延長部１７０ｃと交差する交差部Ａｃを備える導電層としての第１スキャンライン２４０が配線されるが、第１スキャンライン２４０は、長手方向に沿って幅変動部Ａｗを備えるが、第１スキャンライン２４０の長手方向に沿う上下流における第１スキャンライン２４０は、異なる第１幅Ｗｃ及び第２幅Ｗｗの幅を有する。
第１スキャンライン２４０の幅変動部Ａｗでの幅変動は、連続的になされる。すなわち、図３Ａに示されたように、Ｐ１、Ｐ２で表示された地点（図２Ｂ参照）は、導電層が互いに交差する位置であって、ＥＳＤによる損傷を受けることが容易であるが、本発明による幅変動部Ａｗでの幅変動は、従来の幅変動部（図１Ｂ参照）とは違って、第１スキャンライン２４０に沿って連続的になされることによって、ＥＳＤによる損傷を受け易い位置に静電気電荷の集中する可能性が大きい角部分、特に、コーナ部分が９０°以下である部分を除去することによって、静電気を誘発する電荷が幅変動部Ａｗに集中しないようにして、幅変動部ＡｗでＥＳＤによる絶縁破壊を防止ないし低減させることができる。
このように、静電気を誘発する電荷が幅変動部Ａｗに集中しないようするために、幅が連続的に変動する幅変動部Ａｗの外郭線に形成されたコーナは、鈍角を備え、ラウンド構造を有することが望ましい。図３Ａの部分拡大された図３Ｂに示すように、幅変動部Ａｗの外郭線であって同一平面上にある一地点０１と他の一地点０２とをつなぐ線分０１０２と、第１スキャンライン２４０の長手方向の線分０１０３とがなす間の角度θは、９０°未満であることが望ましく、第１スキャンライン２４０の幅変動をさらになだらかに形成することによって、静電気電荷が集中することをさらに防止するために、線分０１０２と線分０１０３とのなす間の角度θは、４５°以下であることが望ましい。
図３Ａの有機電界発光部画素の部分レイアウト平面図が図３Ｃに示されているが、少なくとも隣接する導電層と交差する何れか一の導電層の幅変動部は、鈍角を有するなど、幅の変動がなだらかに形成されることによって、ＴＦＴ層の導電層の静電気による絶縁破壊を防止し、隣接する導電層間のショートを防止して、不良画素の発生を低減ないし防止できる。
前記実施形態は、本発明を説明するための一例であって、本発明は、これに限定されない。すなわち、前記実施形態は、ドレイン電極の延長部とスキャンラインとの間について記述されたが、これに限定されず、その他の導電層の間にも適用可能である。また、前記実施形態は、トップゲート型の５トランジスタ２キャパシタを有するＴＦＴ及びそれを備える有機電界発光ディスプレイ装置について記述したが、幅変動部を備えるある導電層が、隣接する導電層との非交差部にダミー部を備える範囲や、またはある導電層の幅変動部は、同一平面上の幅変動部の外郭線の二つの地点をつなぐ線分と、幅変動部を備える導電層の長手方向と平行な線分との間の角が９０°未満である範囲で備えられるトランジスタ及びキャパシタの数、そしてトランジスタの類型に関係なく、無機電界発光ディスプレイ装置、及び／または液晶ディスプレイ装置などにも十分に適用され得るなど、本発明の構成を含む範囲内で多様な変形を考慮できる。または、本発明は、互いに交差する導電層を有する多様な電子装置にも適用可能である。
本発明は、添付された図面に示された一実施形態を参考として説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であることが分かる。したがって、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決定されなければならない。
本発明によるＴＦＴ構造体は、平板ディスプレイ装置以外にも、電子ペーパ、スマートカード、ＲＦタグ、ロールアップディスプレイ、ＰＤＡのような多様な電子装置に適用可能である。
１１０ 基板、
１２０ バッファ層、
１３０ 半導体活性層、
１４０ ゲート絶縁層、
１５０ ゲート電極、
１６０ 中間層、
１７０ ソース／ドレイン電極、
１７０ａ ソース電極、
１７０ｂ ドレイン電極、
１７０ｃ 延長部、
１８０ 保護層、
２３０ 第５半導体活性層、
２４０ 第１スキャンライン、
２４１ ダミー部、
２５０ 第５ゲート電極、
２７０ 第５ソース／ドレイン電極、
２７０ａ 第５ソース電極、
２７０ｂ 第５ドレイン電極、
２９０ 第１電極層、
２９１ 画素定義層、
２９２ 有機電界発光部、
２９４ 画素開口部、
４００ 第２電極層、
ＲＰ 画素層、
ＲＴ ＴＦＴ層、
Ｍ１、Ｍ５ 第１及び第５薄膜トランジスタ、
ＷＣ、ＷＷ 第１及び第２幅、
ＡＣ 交差部、
ＡＷ 変動部、
Ｗｓ 有効幅、
Ｗｄ 有効長、
Ｐ１、Ｐ２ 導電層が交差される位置。
１２０ バッファ層、
１３０ 半導体活性層、
１４０ ゲート絶縁層、
１５０ ゲート電極、
１６０ 中間層、
１７０ ソース／ドレイン電極、
１７０ａ ソース電極、
１７０ｂ ドレイン電極、
１７０ｃ 延長部、
１８０ 保護層、
２３０ 第５半導体活性層、
２４０ 第１スキャンライン、
２４１ ダミー部、
２５０ 第５ゲート電極、
２７０ 第５ソース／ドレイン電極、
２７０ａ 第５ソース電極、
２７０ｂ 第５ドレイン電極、
２９０ 第１電極層、
２９１ 画素定義層、
２９２ 有機電界発光部、
２９４ 画素開口部、
４００ 第２電極層、
ＲＰ 画素層、
ＲＴ ＴＦＴ層、
Ｍ１、Ｍ５ 第１及び第５薄膜トランジスタ、
ＷＣ、ＷＷ 第１及び第２幅、
ＡＣ 交差部、
ＡＷ 変動部、
Ｗｓ 有効幅、
Ｗｄ 有効長、
Ｐ１、Ｐ２ 導電層が交差される位置。
Claims (1)
- 層を異ならせて互いに交差する二層以上の導電層を含む電子装置において、
前記導電層のうち少なくとも何れか一層の導電層は、前記二層以上の導電層が交差する交差部において、長手方向に沿って幅を最大幅Ｗｃから最小幅Ｗｗに異ならせる幅変動部を備え、
前記交差部における前記幅変動部の幅変動比Ｗｗ／Ｗｃは１より小さく、前記幅変動部の外郭線の同一平面上の任意の二つの地点をつなぐ線分と、前記幅変動部を備える導電層の長手方向の線分との間の角度は、９０°未満であり、前記外郭線に形成されたコーナは、ラウンド構造であることを特徴とする電子装置。
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