有源矩阵显示装置的制作方法

本发明涉及有源矩阵显示装置。

背景技术：

以往已知的是具有像素矩阵的有源矩阵显示装置，该像素矩阵由被设置为矩阵状的多个像素单元构成(例如，参考专利文献1)。

通常有源矩阵显示装置的各个像素单元具有：驱动与自像素单元对应的发光元件(例如，有机el(oled：organiclight-emittingdiode)元件)的驱动晶体管、以及保持驱动晶体管的栅极电位的保持电容器。而且，有源矩阵显示装置，在像素矩阵的每个列具备数据线，该数据线用于向该列的每个像素单元的保持电容器写入数据。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1∶日本特愿2016-088524号公报

在有源矩阵显示装置中，在保持电容器与数据线之间存在寄生电容。因此，在某个列的数据线的电位发生变动时，该列的像素单元的驱动晶体管的栅极电位也会变动。并且通过上述变动，会导致由该数据线的列的像素单元来驱动的发光元件的亮度发生变动。

技术实现要素：

于是，本发明的目的在于提供一种有源矩阵显示装置，能够比以前更加抑制在数据线的电位发生变动的情况下，由该数据线的列的像素单元来驱动的发光元件的亮度的变动。

本发明的一个方案涉及的有源矩阵显示装置，具有像素矩阵和数据线，所述像素矩阵由以矩阵状设置的多个像素单元构成，所述数据线按所述像素矩阵的每个列，与该列的每个像素单元连接，所述多个像素单元的每个像素单元具备保持电容器，所述保持电容器包括第一布线层的栅极电极、下位布线层的第一源极电极、以及上位布线层的第二源极电极，所述第一布线层的栅极电极与驱动发光元件的驱动晶体管的栅极连接，所述下位布线层的第一源极电极与所述驱动晶体管的源极连接，所述下位布线层是所述第一布线层的下层，所述上位布线层的第二源极电极与所述驱动晶体管的源极连接，所述上位布线层是所述第一布线层的上层，所述栅极电极包括对置区域，所述对置区域与数据线平行地对置，所述数据线与具备该栅极电极的像素单元连接，在对所述像素矩阵进行平面视时，所述第一源极电极与所述栅极电极，至少在所述对置区域重叠，在对所述像素矩阵进行平面视时，所述第二源极电极与所述栅极电极，至少在所述对置区域重叠，所述第一源极电极与所述第二源极电极的至少一方，以所述对置区域为基准，向所述数据线侧伸出，与所述栅极电极重叠。

通过所述构成的有源矩阵显示装置，能够比以前更加抑制在数据线的电位发生变动的情况下，由该数据线的列的像素单元来驱动的发光元件的亮度的变动。

附图说明

图1是实施方式涉及的有源矩阵显示装置1的构成的方框图。

图2是表示实施方式涉及的像素单元的电路构成的方框图。

图3是实施方式涉及的像素矩阵的一部分切口斜视图。

图4是表示实施方式涉及的像素单元的布局构成中，电路部的布局构成的布局图。

图5是沿着图4中的x1-x2线的实施方式涉及的像素单元的截面布局图。

图6是放大了图5中的数据线与栅极电极对置的部分的放大图。

图7是放大了以往例子中数据线与栅极电极对置的部分的放大图。

图8是表示以往例子中虚拟的电力线的示意图。

图9是表示实施方式中的虚拟的电力线的示意图。

图10是表示栅极电极与数据线之间的电容、和伸出量的关系的特性图。

图11a是表示变形例中的虚拟的电力线的示意图。

图11b是表示变形例中的虚拟的电力线的示意图。

图12是变形例涉及的薄型显示器装置的外形图。

符号说明

1有源矩阵显示装置

2像素矩阵

10像素单元

11数据线

21驱动晶体管

22开关晶体管

23参照电压晶体管

24初始化晶体管

27保持电容器

31栅极电极

32第一源极电极

33第二源极电极

35发光元件

60对置区域

具体实施方式

以下，参考附图说明本发明涉及的有源矩阵显示装置的实施方式。另外，下面说明的实施方式都是示出本发明的一个具体例子。以下的实施方式中示出的数值、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形式等，都是一个例子，主旨不是限制本发明。从而，在以下实施方式的构成要素中，表示本发明的最上位概念的技术方案中没有记载的构成要素，作为任意的构成要素来说明。

在各个图中，对于实质上相同的构成要素赋予相同的符号。此外，各图是示意图，膜厚以及各部的大小的比等，并不是严密地表示。

(实施方式)

[1.全体构成]

图1是实施方式涉及的有源矩阵显示装置1的构成的方框图。

如图1所示，有源矩阵显示装置1包括：像素矩阵2、多个数据线11、数据线驱动电路3、以及垂直扫描电路4。

像素矩阵2，由多个像素单元10设置成矩阵状来构成。

图2是表示像素单元10的电路构成的方框图。

如图2所示，像素单元10包括：电路部20和发光部30。

电路部20包括：驱动晶体管21、开关晶体管22、参照电压晶体管23、初始化晶体管24、栅极节点25、源极节点26、以及保持电容器27。而且，发光部30包括发光元件35。

在开关晶体管22中，栅极端子与扫描线41连接，在扫描线41的信号(ws)成为逻辑值1的定时，将栅极节点25的电位，设定成数据线11的数据电压。即，开关晶体管22，在扫描线41的信号(sw)成为逻辑值1的定时，向保持电容器27写入数据线11的数据电压。

在驱动晶体管21中，栅极端子与栅极节点25连接，源极端子与发光元件35连接(即与源极节点26连接)，漏极端子与电源vcc连接。通过这个构成，驱动晶体管21，将经由开关晶体管22设定在栅极端子的数据电压，转换为与该数据电压对应的信号电流，用转换的信号电流来驱动发光元件35。即，驱动晶体管21以与写入到保持电容器27的数据电压对应的驱动能力，来驱动发光元件35。

保持电容器27实现栅极节点25与源极节点26之间的电容。保持电容器27，在由导通状态的开关晶体管22将数据线11的数据电压设定到栅极节点25之后，开关晶体管22从导通状态变为截止状态的情况下，将栅极节点25的电位按照其电容，维持其数据电压。通过上述，驱动晶体管21，在驱动晶体管21成为截止状态之后，也能够用导通状态下的开关晶体管22设定的数据电压所对应的信号电流，持续驱动发光元件35。

在参照电压晶体管23中，栅极端子与参照电压控制线42连接，在参照电压控制线42的信号(ref)成为逻辑值1的定时，将栅极节点25的电位，设定为参照电压vref。

在初始化晶体管24中，栅极端子与初始化控制线43连接，在初始化控制线43的信号(ini)成为逻辑值1的定时，对源极节点26的电位进行初始化成为初始化电压vini。

发光元件35是按照由驱动晶体管21进行转换的信号电流的电流量，进行发光的元件。即，发光元件35，按照与驱动晶体管21的驱动能力对应的发光量来发光。在这里示出发光元件35是有机el元件的例子。但是不需要限定为发光元件35是有机el元件的例子。例如可以考虑发光元件35是发光二极管等的例子。

图3是像素矩阵2的一部分切口斜视图。

如图3所示在构成像素矩阵2的各个像素单元10中，在对像素矩阵2进行平面视时，位于下层侧的晶体管构成区域40布置了电路部20，在对像素矩阵2进行平面视时，位于上层侧的有机el元件构成区域50中布置了发光部30。

有机el元件构成区域50，对像素矩阵2进行平面视时位于最上层。因此，如图3所示在像素矩阵2的表面，发光元件35设置为阵列状。从而，在像素矩阵2的表面，构成显示图像的显示画面。例如，像素矩阵2，由以1080行×1920列的矩阵状设置的像素单元10来构成的情况下，像素矩阵2的表面构成显示画面，以显示全格码高清晰尺寸的图像。

再回到图1，继续说明有源矩阵显示装置1的构成。

如图1所示，有源矩阵显示装置1，按像素矩阵2中的像素单元10的每个列，具有与该列的像素单元10的每个像素单元连接的数据线11。

垂直扫描电路4，针对像素矩阵2，经由在行单位共同的多个控制信号线(未图示)，以行单位控制各像素单元10的动作。

数据线驱动电路3，与垂直扫描电路4同步地动作，向数据线11的各自提供栅极电压，以由垂直扫描电路4进行控制的行单位，向位于该行的像素单元10的保持电容器27写入栅极电压。

[2.像素单元的布局构成]

以下参考附图说明像素单元10的布局构成。

图4是像素单元10的布局构成中，省略了发光部30的布局构成部分的图示的布局构成图。即，图4在像素单元10的布局构成中，图示了电路部20的布局构成部分的布局图。但是，在图4中，为了图4不必要地繁杂，省略了图2中ini、ref、ws各个信号线的布局构成部分的图示。

图5是沿着图4中的x1-x2线的像素单元10的截面布局图。

如图5所示，像素单元10的电路部20，在对像素矩阵2进行平面视时，在基板70上从下层侧到上层侧的方向，依次层叠多晶硅层、栅极绝缘膜71、第一金属层、第一层间绝缘膜72、第二金属层、第二层间绝缘膜73来构成。而且，像素单元10的发光部30，在对像素矩阵2进行平面视时，在第二层间绝缘膜73上，从下层侧向上层侧的方向，依次层叠阳极75、有机发光层76、透明阴极77，并且在邻接的像素单元10之间设置堤74。

如图5所示，发光元件35由在阳极75与透明阴极77之间夹着有机发光层76的构成的有机el元件来实现。

如图4、图5所示，数据线11包括第一金属层(第一布线层)的布线。

保持电容器27包括：栅极电极31、第一源极电极32、第二源极电极33。

栅极电极31是由第一金属层(第一布线层)构成的电极，栅极电极31与驱动晶体管21的栅极连接。而且，栅极电极31包括对置区域60，该对置区域60，与数据线11的第一金属层(第一布线层)平行地对置。

第一源极电极32是由多晶硅层(第一布线层的下层即下层布线层)构成的电极，第一源极电极32与驱动晶体管21的源极连接。而且，在对像素矩阵2进行平面视时，第一源极电极32与栅极电极31，至少在对置区域60重叠。

第二源极电极33是由第二金属层(第一布线层的上层即上位布线层)构成的电极，第二源极电极33与驱动晶体管21的源极连接。而且，在对像素矩阵2进行平面视时，第二源极电极33与栅极电极31，至少在对置区域60重叠。

在此，第一源极电极32与第二源极电极33的双方，均以对置区域60为基准，向数据线11侧伸出，与栅极电极31重叠。

这样，保持电容器27包括：栅极电极31被夹在第一源极电极32与第二源极电极33从而实现电容的部分。

[3.考察]

以下，考察所述构成的有源矩阵显示装置1。

图6是放大了图5中的数据线11与栅极电极31的对置的部分(放大部)的放大图。

如图6所示，第一源极电极32和第二源极电极33，分别针对栅极电极31，以对置区域60为基准，向数据线11侧伸出。而且该伸出量，均为数据线11与栅极电极31之间的线间距离的15％。

在实施方式中，有源矩阵显示装置1的特点如下，第一源极电极32和第二源极电极33，针对栅极电极31，以对置区域60为基准，向数据线11侧伸出。

图7是放大了以往例子中数据线与栅极电极的对置的部分的放大图。

如图7所示，以往第一源极电极32a和第二源极电极33a，针对栅极电极31a，没有向数据线11a侧伸出。

图8是表示在以往的例子中，在栅极电极31a中的针对数据线11a的对置面(以下称为“栅极电极侧对置面100a”)与数据线11a中的针对栅极电极31a的对置面(以下称为“数据线侧对置面101a”)之间，延伸的虚拟的电力线的示意图。

如图8所示，在以往的例子中，从栅极电极侧对置面100a到数据线侧对置面101a，形成在水平方向上以大致直线状延伸的电力线(例如，电力线110a)、在仰角方向的正方向以鼓起的曲线状延伸的电力线(例如，电力线120a)、以及在仰角方向的负方向以鼓起的曲线状延伸的电力线(例如，电力线130a)。

图9是表示实施方式中的，在栅极电极31中的针对数据线11的对置面(以下称为“栅极电极侧对置面100”)与数据线11中的针对栅极电极31的对置面(以下称为“数据线侧对置面101”)之间，伸出的虚拟的电力线的示意图。

如图9所示，在实施方式中，从栅极电极侧对置面100到数据线侧对置面101，形成在水平方向上以大致直线状延伸的电力线(例如，电力线110)。然而，第一源极电极32，向数据线11侧伸出，所以如图8以往例子的电力线120a一样的电力线的形成受到限制，该电力线120a是在仰角方向的正方向，以鼓起的曲线状延伸的电力线。同样，第二源极电极33，向数据线11侧伸出，所以如图8以往例子的电力线130a一样的电力线的形成受到限制，该电力线130a是在仰角方向的负方向，以鼓起的曲线状延伸的电力线。

这样，在本实施方式涉及的栅极电极31与数据线11之间形成的电力线的数量，比以往例子涉及的栅极电极31a与数据线11a之间形成的电力线的数量少。

即，本实施方式涉及的栅极电极31和数据线11之间的电容，比以往例子涉及的栅极电极31a与数据线11a之间的电容小。因此，能够比以往抑制数据线11的电位变动的情况下的栅极电极31的电位的变动。

从而，在本实施方式涉及的有源矩阵显示装置1，能够比以往抑制在数据线11的电位有变动的情况下的发光元件35的亮度的变动，该发光元件35是由该数据线11的列的像素单元10的驱动晶体管21进行驱动的发光元件。

图10是表示第一源极电极32和第二源极电极33的伸出量，与栅极电极31和数据线11之间的电容的关系的特性图。

如该图表示，伸出量在0％～15％的区间时，随着伸出量的增加，栅极电极31与数据线11之间的电容，单调递减。例如，在伸出量为10％左右时，与伸出量为0％的情况相比，栅极电极31与数据线11之间的电容是大概1/2左右。从而，将伸出量设为10％左右时，栅极电极31与数据线11之间的线间电容，比以往抑制到大概1/2左右。

此外，在伸出量为15％以上的区间，栅极电极31与数据线11之间的电容成为最小值。从而，将伸出量设为15％以上，栅极电极31与数据线11之间的线间电容能够抑制到最小值。

(变形例)

以上基于实施方式对本发明涉及的有源矩阵显示装置进行了说明，不过本发明并非受上述实施方式的限制。在不超出本发明主旨的范围内，针对所述实施方式实施本领域技术人员想出的各种变形而得到的变形例，以及内置了本发明涉及的有源矩阵显示装置的各种设备也都包括在本发明中。

例如，在实施方式中说明了第一源极电极32与第二源极电极33的双方，以对置区域60为基准，向数据线11侧伸出。但也可以是第一源极电极32和第二源极电极33的至少一方，以对置区域60为基准，向数据线11侧伸出，这样不需要一定是第一源极电极32和第二源极电极33的双方，以对置区域60为基准，向数据线11侧伸出。

图11a是表示只有第一源极电极32，以对置区域60为基准向数据线11侧伸出的情况下，栅极电极侧对置面100与数据线侧对置面101之间延伸的虚拟的电力线的示意图。而且图11b是表示只有第二源极电极33，以对置区域60为基准向数据线11侧伸出的情况下，栅极电极侧对置面100与数据线侧对置面101之间延伸的虚拟的电力线的示意图。

如图11a所示只有第一源极电极32伸出的情况下，通过第一源极电极32的伸出部分，如图8的以往例子的电力线120a一样的电力线的形成受到限制，该电力线120a是在仰角方向的正方向，以鼓起的曲线状延伸的电力线。从而在这个情况下，栅极电极31与数据线11之间的电容，比以往例子涉及的栅极电极31a与数据线11a之间的电容小。

同样如图11b所示，只有第二源极电极33伸出的情况下，通过第二源极电极33的伸出部分，如图8的以往例子的电力线130a一样的电力线的形成受到限制，该电力线130a是在仰角方向的负方向，以鼓起的曲线状延伸的电力线。从而在这个情况下，栅极电极31与数据线11之间的电容，比以往例子涉及的栅极电极31a与数据线11a之间的电容小。

这样，第一源极电极32和第二源极电极33的至少一方，以对置区域60为基准，向数据线11侧伸出，能够比以往抑制在数据线11的电位有变动的情况下，由该数据线11的列的像素单元10的驱动晶体管21进行驱动的发光元件35的亮度的变动。

此外，例如，在实施方式中，数据线11作为包括第一金属层(第一布线层)的布线来说明。然而，第一源极电极32和第二源极电极33的至少一方，以对置区域60为基准，向数据线11侧伸出，则不一定限定为数据线11是包括第一金属层(第一布线层)的布线的构成。

作为一例，数据线11可以只由第二金属层(上位布线层)来构成。数据线11，只由第二金属层(上位布线层)构成的情况下，也能够得到与数据线11是实施方式表示的构成的情况同样的效果。

此外，例如本发明涉及的有源矩阵显示装置，可以作为图12表示的薄型显示器装置来实现。图12是薄型显示器装置的外形图。通过这样的薄型显示器装置，在数据线的电位发生变动的情况下，能够比以前抑制由该数据线的列的像素单元来驱动的发光元件的亮度的变动。

本发明例如广泛使用于有源矩阵显示装置，该有源矩阵显示装置具有由以矩阵状设置的多个像素单元构成的像素矩阵。