TW201413931A - 顯示裝置 - Google Patents

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Tomomasa Ueda
Toshiya Yonehara
Hajime Yamaguchi
Kentaro Miura
Shintaro Nakano
Tatsunori Sakano
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Toshiba Kk
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Abstract

根據一實施例，一種顯示裝置包括第一絕緣層、第二絕緣層、像素電極、發光層、相對電極、及像素電路。將該第二絕緣層設置在該第一絕緣層上。將該像素電極設置在該第二絕緣層上且係透光的。將該發光層設置在該像素電極上。將該相對電極設置在該發光層上。將該電路設置在該第一絕緣層及該第二絕緣層之間，包括供應驅動電流的互連，並組態成將該驅動電流供應至該像素電極。將該電路連接至該像素電極。該互連具有當投影在平行於該第一絕緣層之平面上時與該像素電極重疊的第一區域。該互連具有在該第一區域中的開口。

Description

顯示裝置
本文描述的實施例通常相關於顯示裝置。
用於驅動顯示裝置之像素的方法包括使用切換元件，諸如，薄膜電晶體等的主動式矩陣法。例如，在使用有機EL(電致發光)元件的顯示裝置中，在有機EL元件中流動的電流係受該切換元件控制。期望增加此種顯示裝置的取光效率。
10‧‧‧光透射基板(第一絕緣層)
10a‧‧‧第一主表面
11‧‧‧發光元件
11a、11b、11c‧‧‧發光區域
12‧‧‧切換元件
12a‧‧‧第一電晶體
12b‧‧‧第二電晶體
13‧‧‧像素
16‧‧‧像素電極
16a‧‧‧第一像素電極
16b‧‧‧第二像素電極
18‧‧‧發光層
20‧‧‧相對電極
31a‧‧‧第一導電部
31b‧‧‧第三導電部
32a‧‧‧第二導電部
32b‧‧‧第四導電部
33a‧‧‧第一閘極電極
33b‧‧‧第二閘極電極
34a‧‧‧第一閘極絕緣膜
34b‧‧‧第二閘極絕緣膜
35a‧‧‧第一半導體膜
35b‧‧‧第二半導體膜
36‧‧‧保護膜
40‧‧‧光透射絕緣膜(第二絕緣層)
42‧‧‧平坦化膜
42a、601‧‧‧開口
44‧‧‧彩色濾波器
50‧‧‧密封膜
60、60r‧‧‧互連
60a‧‧‧第一區域
60b‧‧‧第二區域
62‧‧‧電源供應線
64‧‧‧控制線
66‧‧‧訊號線
110、110a、110b、110c、120、130、191、192‧‧‧顯示裝置
351‧‧‧第一部分
352‧‧‧第二部分
353‧‧‧第三部分
354‧‧‧第四部分
355‧‧‧第五部分
356‧‧‧第六部分
602‧‧‧導電部
c、l、s、w1、w2‧‧‧長度
Cell-CT‧‧‧像素電路
CT1‧‧‧控制器
CT2‧‧‧訊號線驅動電路
CT3‧‧‧控制線驅動電路
d‧‧‧厚度
L‧‧‧亮度
VDD‧‧‧電源供應電壓
圖1係顯示根據第一實施例之顯示裝置的一部分的概要平面圖；圖2A及2B係顯示根據第一實施例之顯示裝置的組態的概要橫剖面圖；圖3係顯示根據第一實施例之顯示裝置的電路圖；圖4A至圖4C係第一實施例的顯示裝置及參考範例之顯示裝置的橫剖面圖； 圖5顯示第一實施例及參考範例之顯示裝置的特徵；圖6係顯示根據第二實施例之顯示裝置的一部分的概要平面圖；圖7係顯示根據第二實施例之顯示裝置的概要橫剖面圖；且圖8係顯示根據第三實施例之顯示裝置的概要橫剖面圖。
根據一實施例，一種顯示裝置包括第一絕緣層、第二絕緣層、像素電極、發光層、相對電極、及像素電路。將該第二絕緣層設置在該第一絕緣層上。將該像素電極設置在該第二絕緣層上。該像素電極係光透明的。將該發光層設置在該像素電極上。將該相對電極設置在該發光層上。將像素電極設置在該第一絕緣層及該第二絕緣層之間。該像素電路包括供應有驅動電流的互連。將該像素電路組態成將該驅動電流供應至該像素電極。將該像素電路連接至該像素電極。該互連具有當投影在平行於該第一絕緣層之平面上時與該像素電極重疊的第一區域。該互連具有設置在該第一區域內側的開口。
將參考該等隨附圖式於下文描述各種實施例。
該等圖式係概要或概念的；且部位的厚度及長度之間的關係、部位之間的尺寸的比例係數等不必然與彼等的實際值相同。另外，尺寸及/或比例係數可能不同地描繪於 圖式之間，即使係完全相同的部位。
在申請案的圖式及說明書中，以相似數字標示與在先前相關圖式中描述之組件相似的組件，並視情況省略詳細描述。
第一實施例
圖1係顯示根據第一實施例之顯示裝置的一部分之組態的概要平面圖。
圖2A及2B係顯示根據第一實施例之顯示裝置的組態的概要橫剖面圖。圖2A係沿著圖1之線A-A'的橫剖面圖；且圖2B係沿著圖1之線B-B'的橫剖面圖。
圖3係顯示根據第一實施例之顯示裝置的組態的電路圖。
如圖2A及2B所示，根據本實施例的顯示裝置110包括光透射基板10(第一絕緣層)、設置在基板10之第一主表面10a上的第一閘極電極33a、設置在第一閘極電極33a上的第一閘極絕緣膜34a、設置在第一閘極絕緣膜34a上的第一半導體膜35a、設置在第一半導體膜35a上的保護膜36、及設置在至少從該保護膜暴露之第一半導體膜35a上的第一導電部31a及第二導電部32a。
第一半導體膜35a經由第一閘極絕緣膜34a與第一閘極電極33a相對。第一導電部31a經由保護膜36與第二導電部32a相對。
顯示裝置110更包括設置在第一導電部31a、第二導 電部32a、及第一閘極絕緣膜34a上並具有開口40a的光透射絕緣膜40(第二絕緣層)、設置在絕緣膜40上並連接至從設置在絕緣膜40上的開口40a暴露之第一導電部31a的像素電極16、設置在絕緣膜40上的平坦化膜42、設置在平坦化膜42上的發光層18、相對電極20、及密封膜50。
也將互連60形成在第一閘極絕緣膜34a上。以絕緣膜40覆蓋互連60。第一導電部31a、第一閘極絕緣膜34a、第一半導體膜35a、保護膜36、第一導電部31a、及第二導電部32a構成作為薄膜電晶體使用的第一電晶體12a。例如，第一電晶體12a也稱為底閘極型薄膜電晶體。
第一半導體膜35a具有連接至第一導電部31a的第一部分351、連接至第二導電部32a的第二部分352、及設置在第一部分351及第二部分352之間的第三部分353。例如，第一導電部31a係源極電極且第二導電部32a係汲極電極。例如，第一部分351係第一半導體膜35a的源極區域，且第二部分352係第一半導體膜35a的汲極區域。
第一閘極電極33a經由第一閘極絕緣膜34a與第三部分353相對。將第一閘極絕緣膜34a設置在第一半導體膜35a及第一閘極電極33a之間。顯示裝置110係包括多個發光元件11的發光顯示裝置。
互連60包括於稍後描述的控制線64、訊號線66、及電源供應線62。互連60將驅動電流供應至發光元件11。
將相關於基板10之第一表面10a的法線方向取為「Z方向」。自基板10朝上的方向係「+Z方向」。自基板10朝下的方向係「-Z方向」。將平行於基板10的第一方向取為「Y方向」。將平行於基板10並垂直於第一方向的第二方向取為「X方向」。在圖1中，將第一閘極絕緣膜34a設置在整體表面上方。
現在將參考圖3描述根據本實施例之顯示裝置110的電路的範例。
圖3顯示顯示裝置110之一像素的等效電路的範例。
圖3顯示包括控制器CT1、訊號線驅動電路CT2、控制線驅動電路CT3、及連接至訊號線驅動電路CT2及控制線驅動電路CT3之一像素的顯示裝置110。
雖然在圖3中省略，像素係以矩陣組態形成。電源供應線62及訊號線66在Y方向上延伸。控制線64在X方向上延伸。當投影在平行於基板10的平面上時，像素電極16為電源供應線62、訊號線66、及多條控制線64所圍繞。
如圖3所示，一像素包括，例如，發光元件11、包括切換元件12的像素電路Cell-CT、及電源供應線62。像素電路Cell-CT連接電源供應線62、控制線64、訊號線66、及發光元件11的像素電極16，並控制供應至像素電極16的驅動電流。
發光元件11係，例如，發光二極體。發光元件11可係，例如，有機EL元件。發光元件11包括像素電極 16、發光層18、及相對電極20。在本實施例中，像素電極16使用為陽極，並將相對電極20使用為陰極。發光元件11的陰極(相對電極20)係接地的(連接至GND)。將發光元件11的陽極(像素電極16)連接至第一電晶體12a的第一部分351。
將電源供應線62連接至電源供應電壓(VDD)。
將切換元件12連接至像素電極16，並控制供應至像素電極16的驅動電流。例如，設置多個切換元件12。此處，將第一切換電晶體12a及第二電晶體12b使用為切換元件12。第一電晶體12a開啟及關閉像素電極16及互連60之間的電連接。第二電晶體12b係用於控制第一電晶體12a的寫入電晶體。
將第二電晶體12b設置在與設有第一電晶體12a之層相同的層中。第二電晶體12b具有，例如，與第一電晶體12a相似的結構。
在第二電晶體12b中，將閘極電極稱為第二閘極電極33b、將閘極絕緣膜稱為第二閘極絕緣膜34b、將第二半導體膜稱為第二半導體膜35b、並將導電部稱為第三導電部31b及第四導電部32b。
經由第二閘極絕緣膜34b將第二半導體膜35b設置在第二閘極電極33b上。第二半導體膜35b具有連接至第三導電部31b的第四部分354、連接至第四導電部32b的第五部分355、及設置在第四部分354及第五部分355之間的第六部分。
將第二閘極電極33b設置在與第六部分相對的位置。第二閘極電極33b經由第二閘極絕緣膜34b與第六部分356相對。例如，第三導電部31b係源極電極，且第四導電部32b係汲極電極。例如，第四部分354係第二半導體膜35b的源極區域，且第五部分355係第二半導體膜35b的汲極區域。
將第二閘極絕緣膜34b設置在第二半導體膜35b及第二閘極電極33b之間。第一電晶體12a的第一閘極絕緣膜34a及第二電晶體12b的第二閘極絕緣膜34b係一連續膜。
將第一電晶體12a的第一導電部31a連接至發光元件11。將第一電晶體12a的第二導電部32a連接至電源供應線62。第一電晶體12a係用於驅動發光元件11的電晶體。藉由控制第一電晶體12a之第一閘極電極33a的電壓而控制在發光元件11中流動的電流。
可能將電容器(未圖示)設置在電源供應線62及第一電晶體12a的第一閘極電極33a之間。
將第二電晶體12b的第三導電部31b連接至第一電晶體12a的第一閘極電極33a。將第二電晶體12b的第四導電部32b連接至訊號線66。將第二電晶體12b的第二閘極電極33b連接至控制線64。
切換元件12可能包括第一電晶體12a及第二電晶體12b以外的電晶體。
將控制線64的一端連接至控制線驅動電路。將控制 線64的另一端連接至其他像素的第二電晶體12b。將訊號線66的一端連接至訊號線驅動電路。將訊號線66的另一端連接至其他像素的第二電晶體12b。
現在將更詳細地描述基板10及發光元件11之組態的範例。
圖1描繪顯示裝置110的一像素13。
如圖1所示，對顯示裝置110的各像素13設置像素電極16。當投影在平行於基板10之第一表面10a的XY平面(在下文中，簡單地稱為平行於基板10的平面)上時，下文描述的相對電極20與多個像素電極16重疊。當投影在平行於基板10的平面上時，將發光元件11設置在像素電極16與相對電極20重疊的部分中。換言之，當在平面中觀看時，相對電極20與多個像素電極16重疊。當在平面中觀看時，將發光元件11設置在像素電極16與相對電極20重疊的部分中。
如圖2B所示，將絕緣膜40設置在基板10上。基板10係光透射絕緣層。可能將基板10組態為包括在相對於絕緣膜40之側上的絕緣層。在實施例中，「係光透射的」係指組態成至少傳輸從下文描述之發光層18發射的光。基板10可能包括，例如，玻璃基板。基板10可能包括，例如，樹脂材料，諸如，聚醯亞胺樹脂、醯胺樹脂等。在此種情形中，基板10可能包括此等玻璃及樹脂的基體及設置在該基體上的障壁層。
絕緣膜40保護切換元件12。絕緣膜40將像素電極 16與互連60等絕緣。絕緣膜40係絕緣及光透射的。絕緣膜40可能包括，例如，氧化矽膜、氮化矽膜、氮氧化矽膜、及氮化鋁(Al2O3)膜之至少一者。
絕緣膜40的厚度d，例如，不少於0.5微米(μm)且不多於10μm。當絕緣膜40的厚度d在上述範圍內時，藉由在互連60及相對電極20之間的多重反射，藉由將光轉移通過互連60的導電部602，該光變得易於從開口601取至外側。因此，互連60之第一區域60a中的取光效率增加。
如圖2B所示，發光元件11包括像素電極16、發光層18、及相對電極20。將像素電極16設置在絕緣膜40上。像素電極16傳輸從發光層18發射之光。換言之，像素電極16係光透射的。像素電極16係比相對電極20更光透射的。像素電極係，例如，透明電極。像素電極16可能包括包括In、Ga、Sn、及Zn之一者的氧化物。像素電極16係，例如，銦-錫-氧化物(ITO)。
將平坦化膜42設置在絕緣膜40上及像素電極16的周邊上。將開口42a設置在平坦化膜42中。像素電極16係從平坦化膜42的開口42a暴露。平坦化膜42包括，例如，有機材料。平坦化膜42可能包括，例如，光敏丙烯酸樹脂、光敏聚醯亞胺等。
將發光層18設置在像素電極16及平坦化膜42上。發光層18包括，例如，有機發光層。有機發光層發射，例如，可見區域的光。發光層18可能包括，例如，設置 在像素電極16上的電洞傳輸層、設置在電洞傳輸層上的有機發光層、及設置在有機發光層上的電子傳輸層。可能使用電洞注入層及與電洞傳輸層堆疊的電洞注入層之層取代電洞傳輸層。可能使用電子注入層及與電子傳輸層堆疊的電子注入層之層取代電子注入層。例如，可能多重地設置發光層18；且多重發光層18可能包括發射紅光的發光層、發射綠光的發光層、及發射藍光的發光層。
將相對電極20設置在發光層18上。相對電極20可能包括，例如，金屬。相對電極20包括，例如，鋁(Al)及銀(Ag)之至少一者。除了上述金屬外，相對電極20可能包括鹼金屬或鹼土金屬，鹼金屬及鹼土金屬的化合物。相對電極20的厚度，例如，不少於5奈米(nm)且不多於500nm，且不少於50nm且不多於200nm更有利。
光從夾於像素電極16及相對電極20之間的發光層18的部分發射。
例如，在從基板10朝下的方向上發射之光的亮度高於在從相對電極20朝上的方向上發射之光的亮度。發光元件11係所謂的底發射型。在發光元件11係底發射型的情形中，如下文描述的，將切換元件12、互連60等設置在像素電極16及基板10之間。從發光層18發射之光為切換元件12、互連60等所屏蔽。
將密封層50設置在相對電極20上。密封層50抑制濕氣及/或氧滲透入發光元件11中。密封膜50可能包 括，例如，氧化矽膜、氮化矽膜、及氮氧化矽膜之一者。密封層50可能更包括吸濕劑。
現在將描述電源供應線62的範例。
如圖2B所示，將電源供應線62設置在絕緣膜40及基板10之間。
當投影在平行於基板10的平面上時，互連60具有與像素電極16重疊的第一區域60a及不與像素電極16重疊的第二區域60b。第一區域60a具有開口601。第一區域60a之在設有電源供應線62之部分(導電部602)以外的部分係開口601。
在Z方向上行進之從發光層18發射之光係經由開口601在從基板10朝下的方向上發射。例如，從發光層18發射之光的其他光成份係藉由第一區域60a的導電部602反射並另外藉由相對電極20反射。因此，此光成份在導電部602及相對電極20之間多重反射。因為相對電極20不只吸收一點光，發光強度隨重複反射而衰減。當多重反射光隨時間經過到達開口601時，該光在從基板10朝下的方向上發射。藉由將開口601設置在第一區域60a中，多重反射的次數少於不設置開口601的情形。此光成份藉由較少次數的多重反射在從基板10朝下的方向上從開口601發射。
在實施例中，當投影在平行於基板10的平面上時，決定電源供應線62具有與像素電極16重疊的第一區域60a。然而，可能形成與此相似的其他互連60(控制線 64、訊號線66)，以取代電源供應線62。
大電流在用於驅動發光元件11的電源供應線62上流動。因為電源供應線62的電阻甚低係有利的，增加電源供應線62的表面面積係有利的。在本實施例中，即使增加電源供應線62的表面面積，藉由具有設置在第一區域60a內側之開口601的電源供應線62，取光效率增加；且可降低互連60的電阻。
第一區域60a中之電源供應線62在X方向上的長度w1長於第二區域60b中之電源供應線62在X方向上的長度w2。例如，第一區域60a中之電源供應線62在X方向上的長度w1以多個開口601在X方向上之長度s的和長於第二區域60b中之電源供應線62在X方向上的長度w2。因此，第一區域60a的電阻未超過第二區域60b的電阻。
開口601在Y方向上的長度l長於開口601在X方向上的長度s。因此，可增加取光效率而不增加互連60的電阻。當投影在平行於基板10的平面上時，互連的組態係，例如，矩形。互連60具有，例如，狹縫狀開口601。開口601的組態可能係正方形、多邊形、圓形、及橢圓形等。
在此範例中，可能設置多個開口601。如上文所述，電源供應線62具有夾於多個開口601之間的導電部602。例如，電源供應線62具有設置在第一區域60a內側的2或多個導電部。導電部602在X方向上的長度c，例 如，不多於5μm。
例如，針對從發光層18發射之光的尖峰波長，電源供應線62的光透射率低於像素電極16的光透射率。藉由電源供應線62反射從發光層18發射的光。電源供應線62包括，例如，金屬。
電源供應線62可能包括，例如，堆疊在Z方向上的多層導電層。例如，針對從發光層18發射之光的尖峰波長，導電部602在像素電極16側上之部分的反射率高於導電部602在基板10側上之部分的反射率。藉由導電部602在像素電極16側上之部分的高反射率，入射至導電部602之光的衰減受抑制。亦即，藉由有效率地反射在導電部602之像素電極16側上的光，該光的損耗受抑制，並可增加從基板10朝下發射之經由開口601的光。因此，該光成份的取得效率由於多重反射而增加。
電源供應線62，例如，在平行於基板10的Y方向上延伸。例如，開口601在X方向上的長度s對絕緣膜40之厚度d的比率(s/d)不少於0.001且不多於10。該比率(s/d)不少0.01且不多於5係更有利的。藉由在上述範圍內的比率(s/d)，取光效率由於多重反射而增加。
互連60之材料的電阻率低於像素電極16之材料的電阻率。例如，互連60包括Al及Ag之一者。藉由包括此等材料的互連60，降低互連60的電阻。例如，互連60包括鉬(Mo)/Al堆疊膜。在此種情形中，將Al膜設置在鉬膜及基板10之間。
例如，訊號線66包括與電源供應線62相同的材料，並設置在與互連60相同的層中。訊號線66可能包括與電源供應線62不同的材料。例如，訊號線66可能包括Mo/Al/Mo堆疊膜。
例如，控制線64包括與電源供應線62相同的材料，並設置在基板10及第一閘極絕緣膜34a之間。控制線64可能包括與電源供應線62不同的材料。例如，控制線64可能包括Mo/Al/Mo堆疊膜。例如，在設置在低於像素電極16之部分中的區域中藉由蝕刻處理將在以Mo/Al/Mo或Ti/Al/Ti製造之互連的上部分中的Mo或Ti移除，且因此具有較高電阻之Al露出且可抑制該光之由於多重反射的損耗。
現在將描述切換元件12的範例。
如圖2A所示，將切換元件12設置在絕緣膜40及基板10之間。切換元件12開啟及關閉像素電極16及互連60之間的電連接。
第一閘極電極33a及第二閘極電極33b包括導電材料。第一閘極電極33a及第二閘極電極33b可能包括，例如，耐火金屬，諸如，鉬-鎢(MoW)、鉬-鉭(MoTa)、鎢(W)等。
第一閘極絕緣膜34a及第二閘極絕緣膜34b包括絕緣材料。第一閘極絕緣膜34a及第二閘極絕緣膜34b可能包括，例如，氧化矽膜、氮化矽膜、及氮氧化矽膜之一者。
將第一導電部31a連接至第一部分351。將第二導電 部32a連接至第二部分352。第一導電部31a、第二導電部32a、第三導電部31b、及第四導電部32b包括導電材料，例如，包括Ti、Mo、Al及Ag之一者。
第一半導體膜35a及第二半導體膜35b包括，例如，包括In、Ga、及Zn之至少一者的氧化物半導體。第一半導體膜35a及第二半導體膜35b包括，例如，銦-鎵-鋅氧化物(IGZO)。第一半導體膜係光透射的。藉由通過第一半導體膜35a將入射在第一半導體膜35a上之從發光層18發射之光的光成份取至外側。因此，顯示裝置110的取光效率增加。第一半導體膜35a及第二半導體膜35b可能包括非晶矽、多晶矽、及其他化合物半導體之一者。
在此範例中，設置保護膜36。在第一電晶體12a中，將第一半導體膜35a設置在閘極絕緣膜34a及保護膜36之間。在第二電晶體12b中，將第二半導體膜35b設置在第二閘極絕緣膜34b及保護膜36之間。因此，第三部分353受保護。將絕緣材料使用為保護膜36。保護膜36包括，例如，氧化矽膜、氮化矽膜、及氮氧化矽膜之一者。
將互連60設置在與第一半導體膜35a相同的層中。將互連60及第一半導體膜35a設置在第一閘極絕緣膜34a上。互連60包括與第一部分351及第二部分352相同的材料。例如，互連60也在形成第一電晶體12a時形成。
其次，將描述根據本實施例之顯示裝置的特徵的範例。
圖4A至圖4C係第一實施例的顯示裝置及參考範例之顯示裝置的橫剖面圖。
此等圖式概要地顯示使用在藉由下文描述之模擬的亮度評估中的顯示裝置的組態。
在第一實施例及參考範例中，第一閘極絕緣膜34a的厚度係0.2μm；絕緣膜40的厚度d係3μm；像素電極16的厚度係0.05μm；且發光層18的厚度係0.2μm。
如圖4A所示，第一參考範例的顯示裝置191不包括在當投影在平行於基板10的平面上時與像素電極16重疊之位置的互連60。在第一參考範例的顯示裝置191中，發光區域11a的表面面積係下文描述之第二參考範例的顯示裝置192之發光區域11b的表面面積的1/2。
如圖4B所示，第二參考範例的顯示裝置192包括當投影在平行於基板10的平面上時設置在與像素電極16重疊之第一區域60a中的互連60r。然而，在顯示裝置192中，互連60r不具有開口。
在如圖4C所示之本實施例的顯示裝置110中，互連60具有設置在第一區域60a內側的開口601。在顯示裝置110中，發光區域11c的表面面積係第一參考範例之顯示裝置191的發光區域11a之表面面積的二倍，並等於第二參考範例之顯示裝置192的發光區域11a的表面面積。
圖5描繪第一實施例及參考範例之顯示裝置的特徵。
圖5的垂直軸係該顯示裝置對規定電流密度的亮度L。亮度L係正規化值，使得第一參考範例之顯示裝置 191的亮度係1。
在圖5的水平軸上，(a)對應於該光在基板10之法線方向上的亮度；且(b)對應於該光在所有方向上之亮度的和。
圖5顯示作為根據本實施例之顯示裝置的三種顯示裝置110a、110b、及110c的特徵。開口601的組態及導電部602的組態在三種顯示裝置之間不同。在第一特定範例的顯示裝置110a中，導電部602在X方向上的長度c係5μm；開口601在X方向上的長度s係5μm；且開口601在第一區域60a內側的數量N係10。在第二特定範例的顯示裝置110b中，長度c係1μm；長度s係1μm；且N係50。在第三特定範例的顯示裝置110c中，長度c係0.5μm；長度s係0.5μm；且N係100。開口601關於像素電極16之表面面積的總面積在此等特定範例之間均相等。
在第二參考範例的顯示裝置192中，互連60r在X方向上的長度係50μm。
在第二參考範例的顯示裝置192中，在基板10之法線方向上的亮度((a))低於第一參考範例之顯示裝置191的亮度。在第二參考範例的顯示裝置192中，從發光層18發射的光為互連60r所屏蔽。因此，由於於互連60r，不容易將在基板10之法線方向上的光取至外側。
在第二參考範例的顯示裝置192中，在所有方向上的亮度((b))高於第一參考範例之顯示裝置191的亮 度。認為此係因為該光由於在互連60r及相對電極20之間的多重反射而在基板10之法線方向以外之方向上發射。在第二參考範例的顯示裝置192中，雖然光成份在基板10之法線方向上的亮度減少，在所有方向上的亮度增加。亮度在第二參考範例之顯示裝置192中的增加量由於光在互連60r等的吸收而甚小，因為多重反射數甚高。
相反地，在根據本實施例的顯示裝置110a至110c中，亮度在法線方向或所有方向之任一者上不僅高於第二參考範例之顯示裝置192的亮度，也高於第一參考範例之顯示裝置191的亮度。在顯示裝置110a至110c中，在所有方向((b))上的亮度高於在基板10之法線方向((a))上的亮度。因為廣視角對顯示裝置係可取的，顯示裝置具有在所有方向上的高亮度係有利的。
在本實施例中，從在基板10之法線方向上的發光層18發射之光從基板10朝下的方向上經由開口601發射。又，從發光層18發射之光的其他光成份係，例如，藉由第一區域60a的導電部602反射並另外藉由相對電極20反射。因此，此光成份在互連60及相對電極20之間多重反射。
在本實施例中，因為互連60具有開口601，多重反射數甚低。此光成份藉由較少的多重反射數在從基板10朝下的方向上從開口601發射。因此，本實施例中的亮度高於第一參考範例之顯示裝置191的亮度。
由於多重反射的光成份，該光也在基板10之法線方 向以外的方向上發射。因此，該光在所有方向((b))上的亮度高於在基板10之法線方向((a))上的亮度。
在本實施例中，在開口601在X方向上的長度s甚短且開口601的數量N甚大的情形中，亮度在法線方向或所有方向之任一者上增加且飽和。亮度在開口601在X方向上的長度s對絕緣膜40之厚度的比率(s/d)甚低的情形中增加且飽和。顯示裝置110b的亮度高於顯示裝置110a的亮度。顯示裝置110c的亮度實質等於顯示裝置110b的亮度。
從此趨勢，將開口601在X方向上的長度s對絕緣膜40之厚度的比率(s/d)設定成，例如，不少於0.001且不多於10。該比率(s/d)不少0.01且不多於5係更有利的。
當比率(s/d)少於0.001時，取光效率飽和。當比率(s/d)大於10時，不容易將在基板10之法線方向上的光取至外側。當比率(s/d)不少於0.001且不多於10時，在維持開口601的可型樣性的同時，取光效率由於多重反射而增加。
當將互連60r形成為與顯示裝置191的像素電極16等重疊時，傳輸光的區域變小，且因此通常將互連60設置成不與像素電極16重疊。在此情形中，因為互連60形成有不產生太低電阻的表面面積，像素電極16的表面面積甚小。當像素電極16的表面面積甚小時，夾於像素電極及相對電極20之間的發光層18的表面面積，亦即，發 光元件11的表面面積變小，且因此顯示裝置的亮度變得難以增加。或者，若藉由增加像素電極16的表面面積而使發光元件11的表面面積甚大並使顯示裝置的亮度增加，其導致互連電阻由於互連50的表面面積的減少而增加。
相反的，在本實施例中，互連60具有當投影在平行於基板10之平面上時與像素電極16重疊的第一區域60a。在本實施例中，像素電極16的表面面積可大於顯示裝置191的表面面積。因此，像素13中的發光元件11的表面面積增加。因此，可使發光元件11之表面面積甚大，並可有效率地取得從發光元件11之發光層18發射的光。因此，在本實施例中，亮度增加。
因此，根據本實施例，取光效率增加而不降低互連的電阻。
第二實施例
圖6係描繪根據第二實施例之顯示裝置的一部分之組態的概要平面圖。
圖7係描繪根據第二實施例的顯示裝置之組態的概要橫剖面圖。圖7係沿著圖6之線C-C'的橫剖面圖。
根據第二實施例之顯示裝置120與根據第一實施例的顯示裝置110的不同係互連60係控制線64。現在將描述與顯示裝置110的實施樣態不同之顯示裝置120的實施樣態。
如圖6所示，與第一實施例相似，切換元件12包括第一電晶體12a及連接至第一電晶體的第二電晶體12b。
在本實施例中，控制線64具有當投影在平行於基板10之平面上時與像素電極16重疊的第一區域60a。控制線64在平行於基板10的第一方向(X方向)上延伸。在本實施例中，第一方向係與第一實施例的該方向不同的方向。另外，電源供應線62及訊號線66在與基板10平行且垂直於第一方向(X方向)的第二方向(Y方向)上延伸。
設置多個像素電極16。多個像素電極16包括互連60經由切換元件12連接至其的第一像素電極16a、及相鄰於第一像素電極16a並設置在與第一像素電極16a的位置不同之位置的第二像素電極16b。控制線64具有當投影在平行於基板10的平面上時與第二像素電極16b平行的第一區域60a。第一區域60a具有開口601。第一區域60a之在設有控制線64之部分(導電部602)以外的部分係開口601。
開口601在X方向上的長度長於開口601在Y方向上的長度。因此，取光效率增加而不增加互連60的電阻。當投影在平行於基板10的平面上時，互連60的組態係，例如，矩形。互連60具有，例如，狹縫狀開口601。開口601的組態可能係正方形、多邊形、圓形、及橢圓形等。
在此範例中，可能設置多個開口601。如上文所述， 控制線64具有夾於多個開口601之間的導電部602。例如，控制線64具有設置在第一區域60a內側的2或多個導電部。導電部602在X方向上的長度c，例如，不多於5μm。
如圖7所示，將第二電晶體12b設置在絕緣膜40及基板10之間。
將控制線64設置在與第二閘極電極33b相同的層中。換言之，將控制線64及第二閘極電極33b二者設置在基板10上。互連包括與第二閘極電極33b相同的材料。例如，控制線64在形成第二閘極電極33b時同時地形成。
在第二實施例中，已將具有開口601之控制線64的範例描述為互連60，然而，互連60可能係訊號線66。互連60可能多重地設置；且多個互連60可能包括電源供應線62、控制線64、及訊號線66。因此，具有第一區域60a的互連60可能根據顯示裝置120的設置而選擇。
第三實施例
圖8係描繪根據第三實施例的顯示裝置之組態的概要橫剖面圖。
根據第三實施例之顯示裝置130與根據第一實施例的顯示裝置110的不同係設置彩色濾波器44。現在將描述與顯示裝置110的實施樣態不同之顯示裝置130的實施樣態。
在顯示裝置130中，發光層18發射，例如，白光。發光層18發射具有，例如，不少於400奈米且不多於800奈米之波長範圍的光。例如，在CIE XYZ色度系統中，該光的色座標在X軸上不少於0.20且不多於0.50且在Y軸上不少於0.20且不多於0.50。發光層18可能包括針對各像素發射不同顏色之光的材料。
在此範例中，將彩色濾波器44設置在絕緣膜40及像素電極16之間。彩色濾波器44的厚度，例如，不少於0.5μm且不多於5μm。彩色濾波器44對從發光層18發射之光的第一波長帶的透射率高於彩色濾波器44對與第一波長帶不同之第二波長帶的透射率。例如，設置多個像素電極16；並設置對應於像素電極的多個彩色濾波器44。在像素電極16包括第一像素電極、第二像素電極、及第三像素電極的情形中，多個彩色濾波器44包括回應於第一像素電極設置成傳輸紅光的第一彩色濾波器，回應於第二像素電極設置成傳輸綠光的第二彩色濾波器、及回應於第三像素電極設置成傳輸綠光的第三彩色濾波器。可能將黑矩陣設置在第一彩色濾波器及第二彩色濾波器之間的區域、第二彩色濾波器及第三彩色濾波器之間的區域、及第一彩色濾波器及第三彩色濾波器之間的區域的至少一者中。
當多重反射發生在互連60及相對電極20之間時，轉變發射光的顏色。因此，可能將彩色濾波器44設置在絕緣膜40及像素電極16之間的多重反射所需的區域中。
可能將彩色濾波器設置在絕緣膜40及基板10之間。
因此，根據本實施例，提供具有更高取光效率的顯示裝置。
在上文中，參考具體範例描述本發明的模範實施例。
然而，本發明的實施例並未受限於此等具體範例。例如，熟悉本技術的人士可能藉由從已知技術適當地選擇包括在顯示裝置中之組件的特定組態相似地實踐本發明；且此種實踐包括在本發明之延伸至得到相似效果的範圍中。
另外，特定範例的任何二或多個組件可能在技術可行性的程度內組合，並在包括本發明之要旨的程度內包括在本發明的範圍中。
再者，基於上文描述為本發明之實施例的該等顯示裝置，可藉由熟悉本技術的人士的適當設計修改而實踐的所有顯示裝置也在本發明之延伸至包括本發明之精神的範圍內。
熟悉本發明之人士可在本發明的精神內設想各種其他變化及修改，並理解此種變化及修改也包括在本發明的範圍內。
當已然描述特定實施例時，此等實施例僅已藉由例示方式呈現，且未企圖限制本發明的範圍。實際上，本文描述的新奇實施例可能以各種其他形式體現；此外，可能無須脫離本發明的精神而以本文描述之該等實施例的形式產生各種省略、替代、及改變。隨附之申請專利範圍及彼等的等效範圍意圖涵蓋落在本發明之範圍及精神內的此種形 式或修改。
64‧‧‧控制線
w1、w2‧‧‧長度
60b‧‧‧第二區域
110‧‧‧顯示裝置
62‧‧‧電源供應線
60‧‧‧互連
33a‧‧‧第一閘極電極
35a‧‧‧第一半導體膜
31a‧‧‧第一導電部
32a‧‧‧第二導電部
12a‧‧‧第一電晶體
12‧‧‧切換元件
16‧‧‧像素電極
60a‧‧‧第一區域
13‧‧‧像素
602‧‧‧導電部
601‧‧‧開口
66‧‧‧訊號線
12b‧‧‧第二電晶體
33b‧‧‧第二閘極電極
32b‧‧‧第四導電部
35b‧‧‧第二半導體膜
31b‧‧‧第三導電部

Claims (20)

  1. 一種顯示裝置，包含：第一絕緣層；第二絕緣層，設置在該第一絕緣層上；像素電極，設置在該第二絕緣層上，該像素電極係透光的；發光層，設置在該像素電極上；相對電極，設置在該發光層上，及像素電路，設置在該第一絕緣層及該第二絕緣層之間，該像素電路包括供應有驅動電流的互連，將該像素電路連接至該像素電極並組態成將該驅動電流供應至該像素電極，該互連具有當投影至平行於該第一絕緣層之平面上時與該像素電極重疊的第一區域，該互連具有在該第一區域中的開口。
  2. 如申請專利範圍第1項的裝置，其中該像素電路包括交換元件，該交換元件連接至該像素電極並組態成控制供應至該像素電極的該驅動電流。
  3. 如申請專利範圍第2項的裝置，其中該交換元件包括設置在該第一絕緣層及該第二絕緣層之間的第一電晶體，且該第一電晶體包括第一導電部，連接至該像素電極，第二導電部，連接至該互連並與該第一導電部分 隔，第一半導體膜，連接至該第一導電部及該第二導電部，第一閘電極，設置在與該第一半導體膜相對的位置，及第一閘極絕緣膜，設置在該第一半導體膜及該第一閘電極之間。
  4. 如申請專利範圍第3項的裝置，其中該第一電晶體係底閘極型，將該第一閘電極設置在該第二絕緣層上，將第一閘極絕緣膜設置在該第一閘電極上，將該第一半導體膜設置在該第一閘極絕緣膜上，且將至少部分的該第一導電部及至少部分的該第二導電部設置在該第一半導體膜上。
  5. 如申請專利範圍第3項的裝置，其中將該互連設置在與設置有該第一導電部之層相同的層中。
  6. 如申請專利範圍第1項的裝置，其中將該互連連接至電源電壓。
  7. 如申請專利範圍第3項的裝置，其中該交換元件更包括連接至該第一電晶體的第二電晶體，該第二電晶體包括第三導電部，連接至該第一閘電極，第四導電部，與該第三導電部分隔，及 第二半導體膜，連接至該第三導電部及該第四導電部，第二閘電極，設置在與該第二半導體膜相對的位置；及第二閘極絕緣膜，設置在該第二半導體膜及該第二閘電極之間。
  8. 如申請專利範圍第7項的裝置，更包含：控制線，連接至該第二閘電極；及訊號線，連接至該第四導電部，該互連及該訊號線在平行於該第一絕緣層的第一方向上延伸，該控制線在平行於該第一絕緣層並垂直於該第一方向的第二方向上延伸。
  9. 如申請專利範圍第2項的裝置，其中該交換元件包括第一電晶體，設置在該第一絕緣層及該第二絕緣層之間，及第二電晶體，設置在該第一絕緣層及該第二絕緣層之間，該第二電晶體連接至該第一電晶體，該第一電晶體包括第一導電部，連接至該像素電極，第二導電部，與該第一導電部分隔，第一半導體膜，連接至該第一導電部及該第二導電部， 第一閘電極，設置在與該第一半導體膜相對的位置，及第一閘極絕緣膜，設置在該第一半導體膜及該第一閘電極之間，且該第二電晶體包括第三導電部，連接至該第一閘電極，第四導電部，與該第三導電部分隔，第二半導體膜，連接至該第三導電部及該第四導電部，第二閘電極，設置在與該第二半導體膜相對的位置，該第二閘電極連接至該互連，且第二閘極絕緣膜，設置在該第二半導體膜及該第二閘電極之間。
  10. 如申請專利範圍第9項的裝置，其中將該互連設置在與設置有該第二閘電極之層相同的層中。
  11. 如申請專利範圍第9項的裝置，其中該互連包括與該第二閘電極之材料相同的材料。
  12. 如申請專利範圍第9項的裝置，更包含：電源線，連接至該第二導電部；及訊號線，連接至該第四導電部，該互連在平行於該第一絕緣層的第一方向上延伸，且該電源線及該訊號線在平行於該第一絕緣層並垂直於該第一方向的第二方向上延伸。
  13. 如申請專利範圍第1項的裝置，其中 該互連在平行於該第一絕緣層的第一方向上延伸，且該開口在該第一方向上的長度長於該開口在平行於該第一絕緣層並垂直於該第一方向之第二方向上的長度。
  14. 如申請專利範圍第13項的裝置，其中該開口在該第二方向上的長度對該第二絕緣層之厚度的比率不少於0.01且不多於5。
  15. 如申請專利範圍第13項的裝置，其中設置複數個該開口，該互連具有夾於該等複數個開口之間的導電部，且該導電部在該第二方向上的長度不多於5微米。
  16. 如申請專利範圍第1項的裝置，其中該互連具有當投影至平行於該第一絕緣層之平面上時不與該像素電極重疊的第二區域，並在平行於該第一絕緣層的第一方向上延伸，且該第一區域在平行於該第一絕緣層並垂直於該第一方向之第二方向上的長度長於該第二區域在該第二方向上的長度。
  17. 如申請專利範圍第1項的裝置，其中該互連針對從該發光層發射之光的尖峰波長的透射率低於該像素電極針對該光之該尖峰波長的透射率。
  18. 如申請專利範圍第1項的裝置，其中該第一區域的該像素電極側針對從該發光層發射之光的尖峰波長的反射率高於該第一區域之該第一絕緣層側針對該光的該尖峰波長的反射率。
  19. 如申請專利範圍第2項的裝置，其中該互連包括Al及Ag之一者。
  20. 如申請專利範圍第1項的裝置，其中該交換元件包括半導體膜，該半導體膜包括氧化物半導體，該氧化物半導體包括In、Ga、及Zn之一者。
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