显示器、制造显示器的方法以及电子设备的制作方法

文档序号:2533082阅读:201来源:国知局
专利名称:显示器、制造显示器的方法以及电子设备的制作方法
技术领域
本发明涉及显示器、制造显示器的方法以及电子设备,且更具体地涉及 平面式(平板)显示器、驱动该显示器的方法以及包括该显示器的电子设备, 在该显示器中像素每个都包括电光元件并以行和列(以矩阵形式)设置。
背景技术
近年来,在用于图像显示的显示器领域中,通过以矩阵形式设置每个都 包括发光元件的像素(像素电路)所获得的平面式显示器正迅速成为主流。
作为平面式显示器,有机电致发光(EL)显示器正在被开发和商业化。有机 EL显示器包括有机EL元件作为各像素的发光元件。有机EL元件是所谓的 电流驱动电光元件,其发光亮度依赖流过该元件的电流值而变化,并且基于 响应对有机薄膜施加电场来产生发光的现象。
有机EL显示器具有下面的特征。具体地讲,因为有机EL元件可以由 施加低于10V的电压驱动,所以有机EL显示器具有低能耗。此外,因为有 机EL元件是自发光元件,所以有机EL显示器与液晶显示器相比提供更高 的图像可见性,液晶显示器通过液晶单元对每个包括该液晶单元的像素控制 来自光源(背光)的光的强度来显示图像。另外,有机EL显示器不需要有 对于液晶显示器而言必需的照明单元,例如背光单元,并且因此有机EL显 示器可以易于取得在重量和厚度上的减少。而且,有机EL元件的响应速度 非常高以至几微秒,这使得有机EL显示器显示运动图像时没有图像迟延。
作为有机EL显示器的驱动系统,可以采用简单(无源)矩阵系统或者 有源矩阵系统,与液晶显示器相类似。然而,尽管简单矩阵系统的显示器的 构造简单,但是由于扫描线(即像素数)的增加而减少了发光元件的发光周 期,因此简单矩阵系统的显示器涉及难于实现大尺寸和高清晰度的显示器的 问题。
因为这个原因,近些年,正在积极开发有源矩阵系统的显示器,其中流 过电光元件的电流由有源元件控制,该有源元件例如绝缘栅场效晶体管(典型地,薄膜晶体管(TFT)),并且与该电光元件设置在相同的像素电路中。
在有源矩阵系统的显示器中,电光元件在一个帧周期连续发光。这易于实现 大尺寸和高清晰度的显示器。
众所周知,有机EL元件的I-V特性(电流-电压特性)随着时间的流逝 而变坏(所谓老化)。在包括作为用于以电流驱动有才几EL元件的晶体管的N 沟道TFT(在下文,称为"驱动晶体管")的像素电路中,有机EL元件连接 到驱动晶体管的源极侧。因此,有机EL元件的I-V特性的老化导致在驱动 晶体管的栅-源电压Vgs的变化,这导致有机EL元件发光亮度的变化。
关于这一点,下面将进行更具体的描述。驱动晶体管的源极电位根据驱 动晶体管和有机EL元件的工作点来确定。有机EL元件的I-V特性的变坏 改变了驱动晶体管和有机EL元件的工作点。因此,即使在施加给驱动晶体 管的栅极的电压相同时,驱动晶体管的源极电位也会改变。这改变了驱动晶 体管的源极-栅极电压Vgs,其改变了流过驱动晶体管的电流值。结果,流过 有机EL元件的电流值也变化,这改变了有机EL元件的发光亮度。
此外,采用多晶硅TFT的像素电路,除了有机EL元件的I-V特性老化 外,还涉及驱动晶体管的阈值电压Vth和用作驱动晶体管沟道的半导体薄膜 中迁移率p (在下文,称为"驱动晶体管的迁移率,,)随时间的变化,以及 由于制造工艺上的偏差引起的像素之间的阈值电压Vth与迁移率p的差别 (在各个驱动晶体管之间晶体管特性的变化)。
如果像素之间的驱动晶体管的阈值电压Vth与迁移率p不同,那么流过 驱动晶体管电流值基于具体像素而产生变化。因此,即使给像素中的驱动晶
体管的栅极施加相同的电压时,像素中有机EL元件的发光亮度也发生变化, 这导致更低的屏幕均匀性。
为了解决这一问题,已经提出一种构造,目的在于使得有机EL元件的 发光亮度保持不变,而不受有机EL元件的I-V特性的老化和驱动晶体管的 阈值电压Vth与迁移率p随时间变化的影响。具体地讲,在该构造中,每个 像素电路提供有针对有机EL元件特性变化的补偿功能和针对驱动晶体管阈 值电压Vth的变化进行修正(在下文,称为"阈值^ut")与针对驱动晶体 管的迁移率n的变化进行修正(在下文,称为"迁移率修正")的修正功能 (参照例如日本专利申请公开第2006-133542号(在下文称为专利文献1 ))。
通过这样给每个像素电路提供针对有机EL元件特性变化的补偿功能和针对驱动晶体管阈值电压Vth与迁移率p的变化的修正功能,有机EL元件 的发光亮度可以保持不变,而不受有机EL元件I-V特性的老化和驱动晶体 管阈值电压Vth与迁移率p随时间的变化的影响。
通过下面的系列电路运行实施针对有机EL元件特性变化的补偿功能。 首先,当经由信号线提供的视频信号由写入晶体管写入并且保持在连接于驱 动晶体管的栅极和源极之间的保持电容器中时,写入晶体管转换到不导电状 态,以由此使驱动晶体管的栅极电极与信号线电隔离用于将栅极电极转换到 浮置状态。
如果驱动晶体管的栅极电极进入浮置状态,则响应驱动晶体管的源极电 位Vs的变化,由于在驱动晶体管的栅极和源极之间保持电容器的连接,驱 动晶体管的栅极电位Vg也与源极电位Vs的变化相关联(以跟随的方式) 地变化。这是自举(bootstrap)操作。由于该自举操作,驱动晶体管的栅-源电压Vgs可以保持不变。因此,即使在有机EL元件的I-V特性随着时间 变化时,有机EL元件的发光亮度也可以保持不变。
在该自举操作中,驱动晶体管的栅极电位Vg的增加量AVg与其源极电 位Vs的增加量AVs的比率(在下文,称为自举比Gbst ( bootstrap ratio )) 是重要因素。具体地讲,如果该自举比Gbst很低,则驱动晶体管的栅-源电 压Vgs变得低于在视频信号保持在保持电容器中时所获得的电压。
低自举比Gbst等于栅极电位Vg的增加量AVg相对于源极电位Vs的增 加量AVs而言小的事实。因此,栅-源电压Vgs变得更低。这导致不能保证 作为给有机EL元件施加的驱动电流的必要电流,即对应于由写入晶体管写 入的视频信号的电流,这导致亮度降低。因此,产生亮度不均衡,其引起图 像质量的变坏。
自举比Gbst取决于连接到驱动晶体管栅极的保持电容器的电容和寄生 电容器的电容。这些电容器的电容越高,自举比Gbst越高(这一点的详细 情况将稍后描述)。寄生电容器的电容取决于连接到驱动晶体管的栅极电极 的电路元件,例如晶体管。如果包括在像素电路中的元件数量减少,且因此 连接到驱动晶体管的栅极电极的晶体管数量减少,则寄生电容器的电容相应 地变得更低。
因此,增加保持电容器的电容能有效地增加自举比Gbst。保持电容器的 电容与形成保持电容器且设置成彼此面对的两个金属电极的面积成比例,并且与这两个金属电极之间的距离成反比。因此,保持电容器的电容可以通过 增加两个金属电极的面积或者减少两个金属电极之间的距离来增加。因为减 少两个金属电极之间的距离存在限制,所以优选尝试增加两个金属电极的面 积,即增加保持电容器的尺寸。
然而,因为保持电容器形成在有限像素尺寸的条件下,所以增加保持电 容器的尺寸也存在限制。恰恰相反,最近伴随着清晰度增强的对于像素尺寸
最小化的趋势,使得难于通过增加保持电容器的尺寸来增加自举比Gbst。
作为另一个方案,预期对应于自举比Gbst的电压降低,可以通过初始 设计大的电流作为经由驱动晶体管施加给有机EL元件的驱动电流来保证对 应于视频信号的驱动电流,而不是增加自举比Gbst。然而,该方案涉及增加 功耗的问题。

发明内容
本发明需要提供一种显示器,以及提供制造该显示器的方法和采用该显 示器的电子设备,该显示器允许具有增强的图像质量,而没有通过在有限像 素尺寸的条件下的高自举比的设计而增加功耗。
根据本发明的实施例,提供有一种显示器,其包括设置成矩阵的像素, 并且每个像素都有电光元件;写入晶体管,用于写入视频信号;驱动晶体 管,用于根据由写入晶体管写入的视频信号来驱动电光元件;以及保持电容 器,连接在驱动晶体管的栅极和源极之间。在该显示器中,通过采用第一电 极、第二电极和第三电极形成,第二电极设置成面对第一电极的一个表面来 形成第一电容器,而第三电极设置成面对第一电极的另一个表面来形成第二 电容器,并且第一电容器和第二电容器彼此并联电连接。
根据具有该构造的显示器和包括该显示器的电子设备,通过采用第一、 第二和第三电极来形成第一和第二电容器,并且将第一和第二电容器并联电 连接,如果第一、第二和第三电极间的距离彼此相等,则与通过采用两个电 极形成的保持电容器相比,保持电容器的电容可以增加而不增加保持电容器 的尺寸。因此,在有限像素尺寸的条件下可以设计成高自举比。
因为自举比可以设定成很高,所以当驱动晶体管的源极电位升高时,在 自举操作中栅极电位的增长量基本上等于源极电位的增长量,并且因此驱动
晶体管的栅-源电压没有减少。这允许保证必要的电流作为施加给电光元件的驱动电流,而没有预期电压对应于自举比降低而最初设计大电流作为驱动 电流。
根据本发明的实施例,可以在有限像素尺寸的条件下设计高自举比,并 且因此可以保证必要电流作为驱动电流施加给电光元件,而没有预期对应于 自举比的电压下降而最初设计大电流作为驱动电流。这可以提高图像质量而 不增加功耗。
此外,如果设计与通过采用两个电极形成的电容器相同的电容而不试图 增加保持电容器的电容,则保持电容器电极的面积可以减小。因此,减少了 保持电容器电极的面积与像素的总面积的比率。例如,这能够抑制由于在制 造工艺中进入像素中的金属灰尘等发生的短路并因而在像素中发生的故障, 这可以提高产量。


图1是展示根据本发明一个实施例的有机EL显示器示意性构造的系统 构造图2是展示像素(像素电路)具体构造实例的电路图; 图3是展示像素截面结构的一个实例的截面图; 图4是用于说明根据实施例的有机EL显示器运行的时间图; 图5A至5D是在根据实施例的有机EL显示器中电路运行的说明图; 图6A至6D是在根据实施例的有机EL显示器中电路运行的说明图; 图7是用于说明由于驱动晶体管的阈值电压Vth的变化引起的问题的特 性图8是用于说明由于驱动晶体管的迁移率|a的变化引起的问题的特性
图9A至9C是用于说明与存在/缺少阈值修正和迁移率修正相关联的视 频信号的信号电压Vsig与驱动晶体管的漏-源电流Ids之间关系的特性图; 图IO是像素的等效电路图11是展示像素中各电路元件连接关系包括保持电容器的电连接的电 路图12是展示根据实施例的像素中互连层结构的平面图案示意图; 图13是展示根据本发明 一个工作实例的保持电容器结构的截面图;图14是展示根据相关技术的像素中互连层结构的平面图案示意图15是展示根据本发明 一个工作实例的制造保持电容器方法的步骤图; 图16是展示根据本发明另 一个工作实例的保持电容器结构的截面图; 图17是展示应用实施例的电视机的透视图18A和18B是展示应用实施例的数码相机的透视图图18A是前侧 视图,而图18B是后侧视图19是展示应用实施例的笔记本个人电脑的透视图20是展示应用实施例的视频摄像机的透视图;和
图21A至21G是展示应用实施例的移动电话的透视图,其中图21A和 21B分别是打开状态的主视图和侧视图,而图21C至21G分别是关闭状态 的主视图、左侧视图、右侧碎见图、俯视图和仰视图。
具体实施例方式
下面,将参照附图详细描述本发明的实施例。
图l是展示根据本发明一个实施例的有源矩阵显示器示意性构造的系统 构造图。作为一个实例,下面的描述将涉及采用有机EL元件作为每个像素 (像素电路)的发光元件的有源矩阵有机EL显示器,该有机EL元件是发 光亮度4艮据流过该元件的电流而变化的电流驱动电光元件。
如图1所示,根据本实施例的有机EL显示器10包括像素阵列部分30, 其中像素(PXLC) 20二维设置在行和列上(以矩阵形式)。此外,有机EL 显示器10包括驱动部分,该驱动部分设置在像素阵列部分30的周边中并且 驱动各像素20。例如,该驱动部分包括写入扫描电路40、电源扫描电路50 和水平驱动电3各60作为驱动部分。
在像素阵列部分30中,对应于m行和n列的像素排列,为每个像素行 提供扫描线31-1至31-m和电源线32-1至32-m,并且为每个像素列提供信 号线33-1至33-n。
像素阵列部分30典型地形成在透明绝缘基板例如玻璃基板上,并且具 有平面式面板结构。像素阵列部分30中的每个像素20可以通过采用非晶硅 薄膜晶体管(TFT)或者低温多晶硅TFT来形成。在采用低温多晶硅TFT 的情况下,扫描电路40、电源扫描电路50和水平驱动电^各60也可以安装在 其上形成有像素阵列部分30的显示面板(基板)70上。写入扫描电路40包括移位寄存器,用于与时钟脉沖ck同步依次转移(传 递)开始脉冲sp。为了在像素阵列部分30中给像素20写入视频信号,写入 扫描电路40依次提供扫描信号WS1至WSm到扫描线31-1至31-m,用于 逐行连续扫描像素20 (线序扫描)。
电源扫描电路50包括移位寄存器,用于与时钟脉冲ck同步依次转移开 始脉冲sp。在与通过写入扫描电路40线序扫描同步中,电源扫描电路50给 电源线32-l至32-m提供电源线电位DSl至DSm,它们每一个都在第一电 位Vccp和低于第一电位Vccp的第二电位Vini之间切换,以由此控制稍后 描述的驱动晶体管22 (见图2)的导电状态(ON) /非导电状态(OFF)。
水平驱动电路60适当地选择视频信号的信号电压Vsig和偏移电压Vofs 中的任何一个,该视频信号从信号供给源(未示出)提供,且对应于亮度信 息,并且该水平驱动电路60通过例如在行单元中的信号线33-1至33-n给在 像素阵列单元30中的像素20同时写入视频信号。就是说,水平驱动电路60 采用线序写入的驱动形式,其中视频信号的信号电压Vsig同时写入行(线) 单元中。
偏移电压Vofs是用作视频信号的信号电压(在下文,将通常简称为"信 号电压")Vsig的参考(例如等于黑电平)的电压。第二电位Vini设定到基 本上低于偏移电压Vofs的电位例如其设定到满足关系Vofs - Vth 〉 Vini的 电位,其中Vth表示驱动晶体管22的阈值电压。 (像素电路)
图2是展示像素(像素电路)20具体构造实例的电路图。如图2所示, 像素20包括作为发光元件的有机EL元件21,它是电流驱动电光元件,其 发光亮度根据流过该元件的电流而变化。除了有机EL元件21,像素20包 括驱动晶体管22、写入晶体管23和保持电容器24。
在该组合中,N沟道TFT用作驱动晶体管22和写入晶体管23。驱动晶 体管22和写入晶体管23的导电类型的这种组合只是一个实例,该组合不限 于此。
有机EL元件21的阴极电极连接到设置成对所有的像素20公用的公共 电源线34。驱动晶体管22的源极电极连接到有机EL元件21的阳极电极, 并且驱动晶体管22的漏极电极连接到电源线32 (32-1至32-m)。
写入晶体管23的栅极电极连接到扫描线31 (31-1至31-m)。写入晶体管23的一个电极(源极电极/漏极电极)连接到信号线33 ( 33-1至33-n), 并且其另一个电极(漏极电极/源极电极)连接到驱动晶体管22的栅极电极。
保持电容器24的一端连接到驱动晶体管22的栅极电极,并且其另一端 连接到驱动晶体管22的源极电极(有机EL元件21的阳极电极)。还可以采 用这样的构造,其中辅助电容器并联连接到该保持电容器24,以由此补偿保 持电容器24电容的不足。
在具有该构造的像素20中,写入晶体管23响应于经由扫描线31从写 入扫描电路40施加给写入晶体管23的栅极电极的扫描信号WS进入导电状 态。因此,写入晶体管23取样视频信号的信号电压Vsig或者偏移电压Vofs, 该视频信号从水平驱动电路60通过信号线33提供且取决于亮度信息,并且 写入晶体管23在像素20中写入所取样的电压。该写入的输入信号电压Vsig 或者偏移电压Vofs保持在保持电容器24中。
当电源线32 ( 32-1至32-m)的电位DS在第一电位Vccp时,驱动晶体 管22由电源线32提供电流,并且给有机EL元件21提供驱动电流,该驱动 电流的电流值取决于保持在保持电容器24中的输入信号电压Vsig的电压 值,以由此通过该电流驱动有机EL元件21 。 (像素结构)
图3是展示像素20截面结构的一个实例的截面图。如图3所示,像素 20具有一结构,其中绝缘膜202、绝缘平坦化膜203和窗口绝缘膜204依次 形成在玻璃基板201之上,在玻璃基板201上形成由驱动晶体管22和写入 晶体管23等组成的像素电路,并且有机EL元件21提供在窗口绝缘膜204 的凹槽204A中。
有机EL元件21由阳极电极205、有机层和阴极电极207组成,阳极电 极205形成在窗口绝缘膜204的凹槽204A的底部,且由金属等组成,有机 层(电子输运层、发光层、空穴输运层/空穴注入层)206形成在阳极电极205 上,而阴极电极207以对所有像素公用的方式形成在有机层206上,且由透 明导电膜等形成。
在该有机EL元件21中,有机层206通过在阳极电极205之上依次沉积 空穴输运层/空穴注入层2061、发光层2062、电子输运层2063和电子注入层 (未示出)来形成。在图2的驱动晶体管22的电流驱动下,电流从驱动晶 体管22经由阳极电极205流过有机层206。这在有机层206中的发光层2062中引起电子和空穴之间的复合,并且响应该复合而发光。
如图3所示,对于在玻璃基板201之上每个像素形成有机EL元件21, 在玻璃基板201上像素电路形成有中间物绝缘膜202、绝缘平坦化膜203 和窗口绝缘膜204,之后,密封基板209通过粘合剂210与钝化膜208的中 间物结合,从而有机EL元件21由密封基板209密封。这就完成了显示板 70。
(阈值修正功能)
在写入晶体管23进入导电状态后水平驱动电路60给信号线33 ( 33-1 至33-m )提供偏移电压Vofs期间,电源扫描电路50将电源线32的电位DS 从第二电位Vini切换到第一电位Vccp。由于电源线32电位DS的切换,等 于驱动晶体管22阈值电压Vth的电压保持在保持电容器24中。
在保持电容器24中保持等于驱动晶体管22阈值电压Vth的电压是为了 下面的原因。
由于驱动晶体管22制造工艺上的偏差和驱动晶体管22随着时间的改 变,驱动晶体管22的晶体管特性对于每个像素变化,例如阔值电压Vth和 迁移率卜由于晶体管特性的变化,即使在像素中给驱动晶体管22施加相 同的栅极电位时,漏-源电流(驱动电流)Ids在像素之间也有变化,并且该 电流变化将呈现为有机EL元件21发光亮度的变化。为了抵消(修正)像素 之间的阈值电压Vth变化的影响,等于阈值电压Vth的电压保持在保持电容 器24中。
驱动晶体管22的阈值电压Vth的修正如下进行。具体地讲,阈值电压 Vth预先保持在保持电容器24中。由于该操作,在由视频信号的信号电压 Vsig驱动驱动晶体管22时,驱动晶体管22的阈值电压Vth与保持在保持电 容器24中并且等于阈值电压Vth的电压彼此抵消。换言之,进行了阈值电 压Vth的纟务正。
这对应于阈值修正功能。由于该阈值修正功能,即使在像素之间的阈值 电压Vth变化和随时间的改变时,有机EL元件21的发光亮度也可以保持不 变,而不受该变化和随时间改变的影响。稍后将详细描述阈值修正的原理。 (迁移率修正功能)
图2所示像素20除了上述阈值修正功能外还提供有迁移率修正功能。 具体地讲,在水平驱动电路60给信号线33 ( 33-1至33-n )提供视频信号的信号电压Vsig且写入晶体管23响应从写入扫描电路40输出的扫描信号WS (WS1至WSm)而在导电状态期间,即在迁移率修正期间,在保持电容器 24中保持输入信号电压Vsig的情形抵消驱动晶体管22的漏-源电流Ids对迁 移率p的依赖的迁移率修正。稍后将描述该迁移率修正的具体原理和操作。 (自举功能)
图2所示像素20还提供有自举功能。具体地讲,在视频信号的信号电 压Vsig已经保持在保持电容器24时,写入扫描电路40停止给扫描线31( 31-1 至31-m )提供扫描信号WS ( WS1至WSm ),以由此将写入晶体管23切 换到非导电状态,用于将驱动晶体管22的栅极电极与信号线33( 33-l至33-n) 电隔离。因此,驱动晶体管22的栅极电极进入浮置状态。
如果驱动晶体管22的栅极电极进入浮置状态,则响应驱动晶体管22的 源极电位Vs的变化,由于在驱动晶体管22的栅极和源极之间连接保持电容 器24 (自举操作),驱动晶体管22的栅极电位Vg也与源极电位Vs的变化 相关联(以跟随的方式)地变化。由于该自举搡作,即使在有机EL元件21 的I-V特性随时间而改变时,有机EL元件21的发光亮度也可以保持不变。
具体地讲,即使在有机EL元件21的I-V特性随时间而改变并且驱动晶 体管22的源极电位Vs相应改变时,由于自举操作,驱动晶体管22的栅-漏 电压Vgs也保持不变。因此,流过有机EL元件21的电流不改变,并且因 此有机EL元件21的发光亮度也保持不变。因此,即使在有机EL元件21 的I-V特性随时间而改变时,也允许没有伴随随时间而改变的亮度变坏的图 像显示。
(有机EL显示器的电路运行)
接下来,在下面将参照图5和6的运行说明图根据图4的时间图来描述 根据本实施例的有机EL显示器10的电路运行。在图5'和6的运行说明图中, 为了简化附图,写入晶体管23用开关符号表示。此外,因为有机EL元件 21具有寄生电容器Cel,所以在这些图中示出了寄生电容器Cel。
在图4的时序图中,在l-H (H表示水平扫描期间)下述电位的改变沿 着相同的时间轴示出扫描线31 (31-l至31-m)的电位(扫描信号)WS、 电源线32 (32-l至32-m)的电位DS和驱动晶体管22的栅极电位Vg与源 极电位Vs。
<发光期间〉根据图4的时间图,有机EL元件21在时间tl (发光期间)前为发光状 态。在该发光期间中,电源线32的电位DS在较高的电位Vccp (第 一 电位), 而写入晶体管23在非导电状态。驱动晶体管22在该期间设计成在饱和区域 运行。因此,如图5A所示,取决于驱动晶体管22的栅-源电压Vgs的驱动 电流(漏-源电流)Ids经由驱动晶体管22从电源线32提供给有机EL元件 21 。这导致有机EL元件21发光,其亮度取决于驱动电流Ids的电流值。
<阈值修正准备期间>
在时间tl,线序扫描的新场开始,并且如图5B所示,电源线32的电位 DS从较高的电位Vccp切换到充分低于信号线33的偏移电压Vofs的电位 Vini (第二电位)。在有机EL元件21的阈值电压为Vel并且公共电源线34 的电位为Vcath的定义下,如果较低的电位Vini设定成满足关系Vini < Vel + Vcath,则因为驱动晶体管22的源极电位Vs变为几乎等于较低的电位Vini, 所以有机EL元件21进入反偏置状态,且因此其发光停止。
随后,扫描线31的电位WS在时间t2从较低电位侧切换到较高电位侧, 从而写入晶体管23进入导电状态,如图5C所示。此时,偏移电压Vofs从 水平驱动电路60提供到信号线33。因此,驱动晶体管22的栅极电位Vg变 为等于偏移电压Vofs。驱动晶体管22的源极电位Vs在充分低于偏移电压 Vofs的电4立Vini。
此时,驱动晶体管22的栅-源电压Vgs为Vofs-Vini。此时,除非该电压 Vofs-Vini高于驱动晶体管22的阈值电压Vth,否则不能执行上述的阈值修 正操作。因此,电位应当设计成满足关系Vofs - Vini 〉 Vth。以这种方式初 始化的固定(设定)驱动晶体管22的栅极电位Vg在偏移电压Vofs并且固 定源极电位Vs在较低电位Vini的这种操作对应于阈值修正准备的操作。
<阈值修正期间>
随后,如图5D所示,在电源线32的电位DS在时间t3从较低电位Vini 切换到较高电位Vccp上,驱动晶体管22的源极电位Vs开始升高。不久, 驱动晶体管22的源极电位Vs达到电位Vofs-Vth。此时,驱动晶体管22的 栅-源电压Vgs等于驱动晶体管22的阈值电压Vth,从而等于该阈值电压Vth 的电压写入保持电容器24。
在本说明书中,为了方便,用于在保持电容器24中写入等于阔值电压 Vth的电压的期间称为阈值修正期间。公共电源线34的电位Vcath设计成在该阈值修正期间有机EL元件21保持在截止状态,以便在阈值修正期间电流 不流向有机EL元件21而是专门流向保持电容器24。
随后,扫描线31的电位WS在时间t4切换较低电位侧,从而写入晶体 管23进入非导电状态,如图6A所示。此时,驱动晶体管22的栅极电极变 为浮置状态。然而,因为栅-源电压Vgs等于驱动晶体管22的阔值电压Vth, 驱动晶体管22在截止状态。因此,漏-源电流Ids不流向驱动晶体管22。
<写入期间/迁移率纟务正期间>
随后,如图6B所示,信号线33的电位在时间t5从偏移电压Vofs切换 到视频信号的信号电压Vsig。然后扫描线31的电位WS在时间t6移向较高 电位侧。由于该操作,如图6C所示,写入晶体管23进入导电状态,以取样 视频信号的信号电压Vsig,并且在像素20中写入该取样电压。
由于写入晶体管23写入信号电压Vsig,驱动晶体管22的栅极电位Vg 变为信号电压Vsig。在驱动晶体管22由视频信号的信号电压Vsig的驱动中, 驱动晶体管22的阈值电压Vth与保持在保持电容器24中并且等于阈值电压 Vth的电压彼此抵消,从而执行了阈值修正。稍后将描述阈值修正的原理。
此时,有机EL元件21在最初的截止状态(高电阻状态)。因此,根据 视频信号的信号电压Vsig,通过驱动晶体管22从电源线32提供的电流(漏 -源电流Ids)流入有机EL元件21的寄生电容器Cel,并且因此开始寄生电 容器Cel的充电。
由于该寄生电容器Cel的充电,驱动晶体管22的源极电位Vs随着时间 的流逝而升高。此时,已经修正了驱动晶体管22的阈值电压Vth的变化, 并且驱动晶体管22的漏-源电流Ids取决于驱动晶体管22的迁移率p。
不久,驱动晶体管22的源极电位Vs升高到电位Vofs-Vth+AV。此时, 驱动晶体管22的栅-源电压Vgs等于Vsig-Vofs+Vth-AV。具体地讲,源极 电位Vs的升高量AV用作从保持在保持电容器24的电压(Vsig - Vofs + Vth) 减去电位AV。换言之,该电位升高用作在保持电容器24中释放电荷,其等 于负反馈。因此,源极电位Vs的升高量AV等于负反馈的反馈量。
通过对驱动晶体管22的栅极输入,即对栅-源电压Vgs,进行流经驱动 晶体管22的漏-源电流Ids的负反馈,来执行用于抵消驱动晶体管22的漏-源电流Ids对迁移率n的依赖的迁移率修正,即用于修正像素到像素的迁移 率(a的变化的迁移率修正。更具体地讲,当视频信号的信号电压Vsig较高时,漏-源电流Ids较大, 并且因此负反馈的反馈量(修正量)AV的绝对值也较大。因此,进行取决 于发光亮度水平的迁移率修正。此外,当视频信号的信号电压Vsig不变时, 因为驱动晶体管22的更高的迁移率|li,提供负反馈的反馈量AV的更大的绝 对值,所以可以消除像素之间的迁移率p的变化。稍后将描述迁移率修正的 原理。
<发光期间〉
随后,扫描线31的电位WS在时间t7移向较低的电位侧,从而写入晶 体管23进入非导电状态,如图6D所示。这将驱动晶体管22的栅极电极与 信号线33隔离。同时,漏-源电流Ids开始流动通过有才几EL元件21,这才艮 据漏-源电流Ids升高了有机EL元件21的阳极电位。
有机EL元件21的阳极电位的升高等于驱动晶体管22的源极电位Vs 的升高。与驱动晶体管22的源极电位Vs的升高相关联,由于保持电容器 24的自举操作,驱动晶体管22的栅极电位Vg也升高。栅极电位Vg的升高 量等于源极电位Vs的升高量。因此,在发光期间,驱动晶体管22的栅-源 电压Vgs保持恒定在Vsig - Vofs + Vth - AV。在时间t8,信号线33的电位 从视频信号的信号电压Vsig切换到偏移电压Vofs。 (阈值修正的原理)
下面将描述对驱动晶体管22阈值修正的原理。因为驱动晶体管22设计 成在饱和区域运行,所以其运行为恒定电流源。因此,由等式(l)表示的 恒定漏-源电流(驱动电流)Ids从驱动晶体管22提供给有机EL元件21。 Ids = (l/2).p(W/L)Cox(Vgs — Vth)2 (1)
在等式(l)中,W表示驱动晶体管22的沟道宽度,L表示其沟道长度, 而Cox表示单位面积的栅极电容。
图7示出了驱动晶体管22相对于栅-源电压Vgs的漏-源电流Ids的特性。 如该特性图所示,除非进行针对驱动晶体管22的阈值电压Vth变化的修正, 否则相同的电压Vgs提供不同的电流Ids。具体地讲,当阈值电压Vth为Vthl 时,对应于栅-源电压Vgs的漏-源电流Ids为Idsl。另一方面,当当阈值电 压Vth为Vth2 ( Vth2 > Vthl )时,对应于栅-源电压Vgs的漏-源电流Ids为 Ids2 (Ids2 < Idsl )。就是说,如果驱动晶体管22在阈值电压Vth上有变化, 则即使在栅-源电压Vgs不变时,漏-源电流Ids也变化。相反,在具有上述构造的像素(像素电路)20中,驱动晶体管22的栅-源电压Vgs在发光状态中为Vsig - Vofs + Vth - AV,如上所述。因此,漏-源电流Ids由等式(2)表示,其通过在等式(1 )中用该电压取代Vgs获得。 Ids = (1/2)^(W/L)Cox(Vsig - Vofs - AV)2 (2)
就是说,抵消了驱动晶体管22的阈值电压Vth的条件,并且因此从驱 动晶体管22提供给有机EL元件21的漏-源电流Ids不取决于驱动晶体管22 的阈值电压Vth。结果,即使由于驱动晶体管22在制造工艺上变化和驱动晶 体管22随时间改变,当驱动晶体管22的阈值电压Vth变化时,漏-源电流 Ids也不变化,并且因此有机EL元件21的发光亮度也不变化。 (迁移率修正的原理)
下面将描述驱动晶体管22迁移率修正的原理。图8示出了像素A和像 素B之间比较的特性曲线,像素A中驱动晶体管22的迁移率p相对高,而 像素B中驱动晶体管22的迁移率p相对低。如果驱动晶体管22由多晶硅薄 膜晶体管等形成,则与像素A和像素B之间的迁移率差异一样,像素之间 必然产生迁移率p的变化。
如果,例如在像素A和像素B之间迁移率iu不同的状态下,相同水平 的输入信号电压Vsig写入到像素A和B,则没有修正迁移率p在迁移率p 高的像素A中流过的漏-源电流Idsl,与在迁移率p低的像素B中流过的漏-源电流Ids2,之间产生很大的差别。由迁移率p变化引起的在像素之间产生 如此大的漏-源电流Ids的差别将降低屏幕的均匀性。
从上述的晶体管特性等式(1 )显然可见,越高的迁移率n提供越大的 漏-源电流Ids。因此,迁移率)i越高,负反馈的反馈量越大。如图8所示, 高迁移率p的像素A的反馈量AV1大于低迁移率ji的像素B的反馈量AV2。 因此,通过迁移率修正操作进行驱动晶体管22的漏-源电流Ids的负反馈到 输入信号电压Vsig,因为越高的迁移率p提供越高程度的负反馈,所以可以 抑制迁移率p的变化。
具体地讲,由于对高迁移率p的像素A通过反馈量AV1修正,其中的 漏-源电流Ids从Idsl,大大降低到Idsl。另一方面,因为低迁移率p的像素 B的反馈量AV2很小,所以其中的漏-源电流Ids的减少不很大从lds2,到 Ids2。结果,像素A的漏-源电流Idsl和像素B的漏-源电流Ids2变为几乎彼 此相等,从而修正了迁移率|i的变化。概述上面的情况,当像素A和像素B具有不同的迁移率n时,高迁移 率n的像素A的反馈量AV1大于低迁移率p的像素B的反馈量AV2。就是 说,在较高迁移率n的像素中,反馈量AV较大,并且因此漏-源电流Ids的 减少量较大。因此,通过驱动晶体管22的漏-源电流Ids对输入信号电压Vsig 的负反馈,在具有不同迁移率p的像素中漏-源电流Ids的电流值相等。结果, 可以修正迁移率p上的变化。
关于图9A至9C的使用,下面将描述视频信号的信号电位(取样电位) Vsig与图2所示像素(像素电路)中驱动晶体管22的漏-源电流Ids之间的 关系,其中关联存在/缺少阈值修正和迁移率修正。
图9A示出了既没有进行阈值修正也没有进行迁移率修正的情况。图9B 示出了没有进行迁移率修正而只进行了阈值修正的情况。图9C示出了进行 了阈值修正和迁移率修正的情况。如图9A所示,如果既没有进行阈值修正 也没有进行迁移率修正,则由像素A和B之间阈值电压Vth和迁移率p的 变化引起的像素A和B之间出现漏-源电流Ids上^艮大差别。
相反,如果只进行了阈值修正,则漏-源电流Ids上的变化可以由阈值修 正减少到一定程度,如图9B所示。然而,仍然保留像素A和B之间迁移率 p的变化引起的像素A和B之间漏-源电流Ids的差别。
如果进行了阈值修正和迁移率修正,如图9C所示,则可以基本上消除 像素A和B之间阀值电压Vth和迁移率p的变化引起的像素A和B之间漏 -源电流Ids的差别。因此,在任何灰阶(grayscale )不出现有机EL元件21 的亮度上的变化,这可以提供具有良好图像质量的显示器。 (本实施例的有利效果) (在自举操作上的问题)
下面将采用展示像素20等效电路的图10描述在自举操作上的问题。 在图10中,Cs表示保持电容器24的电容,Cgs表示驱动晶体管22的 栅极和源极之间寄生电容器的电容,Cgd表示驱动晶体管22的栅极和漏极 之间寄生电容器的电容,而Cd表示写入晶体管23的栅极和漏/源极之间寄 生电容器的电容。如果驱动晶体管22的源极电位Vs的升高量表示为AVs, 而其一册极电位Vg的升高量表示为AVg,则驱动晶体管22的栅极电位Vg的 升高量AVg与其源极电位Vs的升高量AVs的比率,即自举比Gbst,由等 式(3 )表示。Gbst = AVg/AVs = {(Cs + Cgs)/(Cs + Cgs + Cgd + Cd)} (3) 在自举操作中,如果自举比Gbst很低,栅极电位Vg的升高量AVg相 对于源极电位Vs的升高量AVs很小,并且因此栅-源电压Vgs降低,并且 变为低于对应于通过写入晶体管23写入的保持在保持电容器24中的信号电 压Vsig的电压。
这导致保证必要电流作为施加给有机EL元件21的驱动电流Ids的失败, 该必要电流即对应于写入晶体管23写入的视频信号的信号电压Vsig的电 流,这导致亮度的降低。因此,产生亮度的不均匀,其引起图像质量的变坏。
从等式(3 )明显可见,自举比Gbst由连接到驱动晶体管22栅极的保 持电容器24的电容Cs和寄生电容Cgs、 Cgd和Cd决定。这些电容Cs、 Cgs、 Cgd和Cd越高,自举比Gbst越高。
本实施例的特征是保持电容器24的电容Cs增加而不增加保持电容器 24电极的面积,即不增加保持电容器24的尺寸,这是因为上述原因(在相 关技术描述中所描述的原因),以由此在有限像素尺寸的条件下设计出高自 举比Gbst来提高图像质量。
具体地讲,在本实施例中,对于保持电容器24,由金属组成的第一电极 以这样的方式夹置在都由金属构成的第二和第三电极之间,使得第二和第三 电极面对第一电极的各个表面。因此,第一电容器24-1形成在第一和第二 电极之间,而第二电容器24-2形成在第一和第三电极之间。这些第一和第 二电容器24-1和24-2彼此并联电连接。
图11是展示像素20中各电路元件连接关系包括保持电容器24(第一和 第二电容器24-1和24-2)的电连接的电路图。在图11中,与图2相同的部 分给出相同的标号。
参照图11,保持电容器24由第一电容器24-1和第二电容器24-2组成, 第一电容器24-1形成在第一电极24A和设置成面对电极24A —个表面的第 二电极24B之间,而第二电容器24-2形成在第一电极24A和设置成面对电 极24A的另 一表面的第三电极24C之间。这些第 一和第二电容器24-1和24-2 彼此并联电连接。
图12是展示像素20中互连层结构的平面图案示意图。参照图11和12, 第二电极24B及其互连241由第一金属层形成,该第一金属层与驱动晶体管22的栅极电极的层相同。第一电极24A及其互连242由第二金属层形成, 该第二金属层与驱动晶体管22的源极电极和写入晶体管23的另一个电极 (漏极电极/源极电极)的层相同。第三电极24C由第三金属层形成,该第 三金属层与有机EL元件21的阳极电极的层相同。
第 一电极24A的互连242经由用于电连接第 一金属层到第二金属层的接 触25连接到驱动晶体管22的栅极电极。第二电极24B的互连241经由用于 电连接第一金属层到第二金属层的接触26连接到驱动晶体管22的源极电 极。在第二金属层中的驱动晶体管22的源极电极经由接触27电连接到在第 三金属层中的有机EL元件21的阳极电极。
从该电连接关系明显可见,保持电容器24通过采用第一电极24A、第 二电极24B和第三电极24C形成,第一电极24A由第二金属层形成,在与 驱动晶体管22的栅极电极电位相同的电位;第二电极24B由第一金属层形 成,在与驱动晶体管22的源极电极电位相同的电位;而第三电极24C由第 三金属层形成,在与驱动晶体管22的源极电极电位相同的电位。
保持电容器24的第二电极24B与驱动晶体管22的栅极电极尽管都由第 一金属层形成,但是它们的电位不同。此外,保持电容器24的第一电极24A 与驱动晶体管22的源极电极尽管都由第二金属层形成,但是它们的电位不 同。
(本实施例的有利效果)
通过采用第一、第二和第三电极24A、 24B和24C来形成第一和第二电 容器24-1和24-2,并且彼此并联电连接这些第一和第二电容器24-1和24-2, 如果三个电极24A、 24B和24C间的距离^f皮此相等,则保持电容器24的电 容Cs与通过采用两个电极形成的保持电容器24相比可以得到提高(原理上, 可以是两倍),而不增加保持电容器24的尺寸。这允许在有限像素尺寸的条 件下设计出高自举比Gbst。
因为自举比Gbst可以设定很高,并且理想地可以设定到l,所以当驱动 晶体管22的源极电位Vs升高时,在自举操作中栅极电位Vg的升高量AVg 基本上等于源极电位Vs的升高量AVs,并且因此栅-源电压Vgs不减少。这 允许保证必要电流作为施加给有机EL元件21的驱动电流Ids。
该特征可以消除除非可以保证对应于写入晶体管23写入的视频信号的 信号电压Vsig的驱动电流Ids,否则就会发生的亮度降低和伴随的亮度不均匀,而没有预期对应于自举比Gbst的电压降低来最初设计大电流作为施加 给有机EL元件21的驱动电流。因此,可以提高图像质量而不增加功耗。
在有机EL显示器10采用图2所示像素构造的情况下,连接到驱动晶体 管22的晶体管只有写入晶体管23。因此,与专利文献1 (日本专利申请公 开第2006-133542号)等所描述的有机EL显示器相比,连接到驱动晶体管 22的晶体管数量更少。因此,连接到驱动晶体管22的栅极电极的寄生电容 相应降低,并且因此自举比Gbst倾向于降低。因此,对于采用图2的像素 构造的有机EL显示器10,用于增加保持电容器24的电容Cs而不增加保持 电容器24的尺寸的技术特别有效。 (本实施例的其它有利效果)
即使不需要增加保持电容器24的电容Cs,通过采用三个电极24A、 24B 和24C形成第一和第二电容器24-1和24-2,并且将这些第一和第二电容器 24-1和24-2彼此并联电连接,如果三个电极24A、 24B和24C间的距离彼 此相等,则与通过采用两个电极形成的存储电容24相比,保持电容器24的 电^l面积也可以减少。在原理上,该面积可以减少至一半。
保持电容器24的电极面积可以减少的特征等同于保持电容器24的尺寸 可以减少的特征,并且因此可以有助于像素20的最小化。此外,如果保持 电容器24的电极面积减少同时保持像素尺寸而没有最小化像素20,则减少 了保持电容器24的电极面积与像素20总面积的比率。因此,即使例如在制 造工艺中金属灰尘等进入了像素20时,也能够抑制由于金属灰尘等引起的 保持电容器24的电极与另 一金属互连之间的短路和因此像素20中故障的发 生,这可以提高产量。 (工作实例)
下面将描述具体工作实例。图13是沿着图12中的A-A,线的截面图,展 示了根据本发明一个工作实例的保持电容器24的结构。在图13中,与图3 相同的部分给出相同的标号。
如图13所示,保持电容器24通过采用第二电极24B、第一电极24A和 有机EL元件21的阳极电极205形成。第二电极24B由透明绝缘基板例如 玻璃基板201上的第一金属层的图案形成。第一电极24A由第二金属层的图 案形成,该第二金属层的图案设置在第二电极24B之上,其间有绝缘膜202。 阳极电极205由第三金属层的图案形成,该第三金属层的图案设置在第一电极24A之上,其间有绝缘保护膜211。
有机EL元件21的阳极电极205的相对第一电极24A的局部部分(区 域)用作第三电极24C。第一电容器24-1形成在第二电极24B和第一电极 24A之间,而第二电容器24-2形成在第一电极24A和第三电极24C之间。 如上所述,这些第一和第二电容器24-1和24-2彼此并联电连接,以便形成 保持电容器24。
本工作实例的特征是,最初提供在绝缘保护膜211和第三金属层之间的 绝缘平坦化膜203从第一电极24A面对第三电极24C的区域(由图12中点 划线围绕的区域243 )部分去除。
对于绝缘平坦化膜203的该部分去除,用于形成绝缘平坦化膜203的构 图掩模制造成具有对应于保持电容器24区域提供孔的图案。这允许在形成 绝缘平坦化膜203的图案中绝缘平坦化膜203从第 一电极24A面对第三电极 24C的区域去除,而不增加步骤数量。
通过如此从第一电极24A面对第三电极24C的区域去除绝缘平坦化膜 203,两个电极24A和24C之间的距离dl可以减少到等于绝缘保护膜211 的膜厚度的值。众所周知,电容与两个电极的面积成比例,而与两个电极之 间的距离成反比。
因此,由于第一与第三电极24A和24C之间距离dl的减少,在电极24A 和24C之间形成的第二电容器24-2的电容可以增加到与在第一和第二电极 24A和24B之间形成的第一电容器24-1的电容几乎相同的电容,与在电极 24A和24C之间存在通常厚度为绝缘保护膜211的厚度的几倍的绝缘平坦化 膜203的情况不同。
本工作实例将与图14所示的相关技术比较,其中保持电容器24通过采 用第二金属层的第一电极24A和相对于第一电极24A的第一金属层的局部 部分(第二电极24B)来形成。该比较基于图12所示第一电极24A的面积 等于图14所示的第一电极24A的面积的假设。
根据该比较,本工作实例允许保证约为图14所示相关技术的电容两倍 的电容作为保持电容器24的电容Cs,这是因为通过从第一电极24A面对第 三电极24C的区域去除绝缘平坦化膜203,在第一和第三电极24A和24C 之间形成的第二电容器24-2可以增加到与在第一和第二电极24A和24B之 间形成的第一电容器24-1的电容几乎相同的电容。(制造保持电容器的方法) 下面将采用图15所示步骤图描述根据本工作实例制造保持电容器24的
方法。在图15中,与图13中相同的部分给出相同的标号。
首先,在透明绝缘基板例如玻璃基板201上,第二电极24B形成为第一 金属层的图案(步骤1 ),然后绝缘膜202形成来覆盖第二电极24B(步骤2 )。 随后,第一电极24A形成为第二金属层的图案(步骤3),然后绝缘保护膜 211形成来覆盖第一电极24A (步骤4)。
随后,绝缘平坦化膜203通过用光致抗蚀剂制造构图掩模形成为图案。 构图掩模制造成使得该掩模也形成在相对于第一电极24A的区域上,从而绝 缘平坦化膜203形成为图案(步骤5 )。通过如此形成绝缘平坦化膜203为图 案,绝缘平坦化膜203相对于第一电极24A的局部部分可以与形成绝缘平坦 化膜203的步骤的同时被去除。
随后,有机EL元件21的阳极电极205形成为第三金属层的图案(步骤 6)。此时,因为绝缘平坦化膜203相对于第一电极24A的局部部分被去除, 所以阳极电极205在该去除部分中形成在绝》彖保护膜211上。阳极电极205 下面去除绝缘平坦化膜203的局部部分用作第三电极24C。
如上所述,在形成绝缘平坦化膜203的步骤(步骤5)中,绝缘平坦化 膜203从第一电极24A和第三电极24C之间的区域去除。因此,第一电极 24A和第三电极24C之间的距离dl可以设定成很小,这可以增加电极24A 和24C之间形成的第二电容器24-2的电容,而不增加步骤数量。
(其它工作实例)
在上述工作实例中,绝缘平坦化膜203从第一电极24A面对第三电极 24C的区域被去除,来作为实施例的优选模式。然而,如图16所示,绝缘 平坦化膜203不是必须从该区域去除。即使在图16的情况下,电容为对应 于距离d2的第二电容器24-2可以形成在第一电极24A和第三电极24C之间, 其中距离d2等于绝缘平坦化膜203的膜厚度和绝缘保护膜211的膜厚度之 和。
此外,通过以上述的第二电容器24-2并联连接到第一电容器24-1的方 式进行电连接,对应于第二电容器24-2的存在,可以增加通过在第一电容 器24-1与第二电容器24-2之间并联产生的保持电容器24的电容Cs 。在上述实施例中,作为一个实例,其特征应用于具有像素电路20的有机EL显示器IO,该像素电路20的电路构造包括驱动晶体管22、写入晶体 管23和保持电容器24,驱动晶体管22用于驱动有机EL元件21;写入晶体 管23用于取样视频信号的信号电压Vsig,并且将其写入像素中;而保持电 容器24连接在驱动晶体管22的栅极和源极之间,并且保持写入晶体管23 写入的信号电压Vsig。然而,本发明不限于该应用实例。该实施例也可以同样应用于具有任何下述像素电路的有机EL显示器 具有切换晶体管的像素电路,该切换晶体管连接在驱动晶体管22和电源线 之间,并且运行为选择性从电源线给驱动晶体管22提供驱动电流;以及还 具有这样的切换晶体管的像素电路,该切换晶体管及时进入导电状态,以由 此运^f亍为在由电流驱动有冲几EL元件21之前4企测驱动晶体管22的阈值电压 Vth,并且在保持电容器24中保持所检测的阈值电压Vth。此外,在上述实施例中,作为一个实例,驱动方案应用于采用有机EL 元件作为像素电路20中的电光元件的有机EL显示器。然而,该实施例不限 于该应用实例,而是可以应用于采用发光亮度根据流过元件的电流值而变化 的电流驱动电光元件(发光元件)的全部显示器。[应用实例]作为一个实例,根据上述实施例的显示器可以应用于图17至21所示各 种电子设备。具体地讲,它可以用作任何领域中电子设备的显示器,其显示 给其输入的视频信号或者其中产生的视频信号作为图像或者视频,例如数码 相机、笔记本个人电脑、以移动电话为代表的便携式终端设备和视频摄像机。通过上面实施例的描述明显可见,因为在有限的像素尺寸的条件下通过 设计高自举比,根据实施例的显示器允许具有提高的图像质量而不增加功 耗,所以采用根据实施例的显示器作为任何领域中电子设备的显示器所提供 的优点是,在各种电子设备中以低功耗可以显示高质量的图像。根据实施例的显示器也包括带有密封结构的模块状显示器。这样显示器 的实例包括显示模块,其通过将由透明玻璃等组成的对应部分连接到像素阵 列部分30而形成。该透明对应部分可以提供有滤色器、保护膜和光遮蔽膜 等。该显示模块可以提供有电路部分、柔性印刷电路(FPC)等,用于从外 部到像素阵列的信号等的输入或从像素阵列到外部的信号等的输出。下面将描述应用该实施例的电子设备的实例。图17 A^示应用该实施例的电视机的透视图。该电视机包括由前面板102和滤波器玻璃103等组成的视频显示屏幕101,并且采用根据该实施例 的显示器作为视频显示器屏幕101来制造。图18A和18B是展示应用该实施例的数码相机的透视图图18A是前 侧视图,而图18B是后侧视图。该数码相机包括闪光的发光器111、显示部 分112、菜单开关113和关闭按钮114等,并且通过采用根据该实施例的显 示器作为显示部分112来制造。图19是展示应用该实施例的笔记本个人电脑的透视图。该笔记本个人 电脑在其主体121中包括操作字符等输入的键盘122,以及用于显示图像的示部分123来制造。图20是展示应用该实施例的视频摄像机的透视图。该视频摄像机包括 主体131、设置在摄像机前侧上用于捕获目标图像的镜头132、用于成像操 作的开始/停止开关133和显示部分134等。视频摄像机通过采用根据该实施 例的显示器作为显示部分134来制造。图21A至21G是展示移动电话的透视图,该移动电话作为应用该实施 例的便携式终端设备的实例图21A和21B分别是开启状态的主视图和侧 视图,并且图21C至21G分别是关闭状态的主视图、左侧视图、右侧视图、 顶视图和仰视图。该移动电话包括上壳体141、下壳体142、连接(铰链) 143、显示器144、子显示器145、图片灯146和相才几147等。该移动电话通 过采用根据该实施例的显示器作为显示器144和子显示器145来制造。本领域的技术人员应当理解的是,在权利要求及其等同特征的范围内, 可以根据设计需要及其它因素进行各种修改、结合、部分结合和替换。本发明包含2007年4月9日提交日本专利局的日本专利申请JP 2007-101282的相关主题,其全部内容在此引用作为参考。
权利要求
1. 一种显示器,包括像素阵列部分,构造成包括布置成矩阵的像素,并且每个像素都具有电光元件;写入晶体管,用于写入视频信号;驱动晶体管,用于根据该写入晶体管所写入的该视频信号驱动该电光元件;以及保持电容器,连接在该驱动晶体管的栅极和源极之间,其中该保持电容器包括第一电极、设置成面对该第一电极的一个表面用于形成第一电容器的第二电极、以及设置成面对该第一电极的另一个表面用于形成第二电容器的第三电极,并且该第一电容器和该第二电容器彼此并联电连接。
2、 根据权利要求1所述的显示器,其中该像素阵列部分具有第一金属层、第二金属层和第三金属层,该第一金 属层用于形成该驱动晶体管的栅极电极,该第二金属层用于形成该驱动晶体 管的源极电极,并且通过介于中间的绝缘膜提供在该第一金属层之上,而该 第三金属层用于形成该电光元件的阳极电极,并且通过介于中间的绝缘保护 膜和绝缘平坦化膜提供在该第二金属层之上,该第 一 电极由该第二金属层形成,该第二电极由该第一金属层形成,并且该第三电极由该第三金属层形成。
3、 根据权利要求2所述的显示器,其中在夹置在该第二金属层和该第三金属层之间的该绝缘保护膜和该绝缘 平坦化膜中,该绝缘平坦化膜不位于该第一电极和该第三电极之间。
4、 根据权利要求2所述的显示器,其中该第 一 电极经由将该第 一金属层电连接到该第二金属层的第 一接触连 接到该驱动晶体管的该栅极电极,并且该第二电极经由将该第 一金属层电连接到该第二金属层的第二接触连 接至'J该驱动晶体管的该源极电极。
5、 一种制造显示器的方法,该显示器包括布置成矩阵的像素,并且每 个像素都具有电光元件;写入晶体管,用于写入视频信号;驱动晶体管, 用于根据该写入晶体管所写入的该视频信号驱动该电光元件;以及保持电容器,连接在该驱动晶体管的栅极和源极之间,该保持电'容器包括第一电极、 设置成面对该第一电极的一个表面用于形成第一电容器的第二电极、以及设 置成面对该第一电极的另一个表面用于形成第二电容器的第三电极,该第一电容器和该第二电容器彼此并联电连接,该方法包括步骤在基板上形成用于形成该驱动晶体管的栅极电极和该第二电极的第一 金属层;在该第 一金属层之上通过介于中间的绝缘膜形成用于形成该驱动晶体 管的源极电极和该第 一 电极的第二金属层;在该第二金属层之上通过介于中间的绝缘保护膜形成绝缘平坦化膜;以及在该绝缘平坦化膜上形成用于形成该电光元件的阳极电极和该第三电 极的第三金属层,其中在该绝缘平坦化膜的形成中,该绝缘平坦化膜从该第一电极和该第三电 极之间的区域去除。
6、 一种包括显示器的电子设备,该显示器包括像素,构造为布置成矩阵并且每个都具有电光元件;写入晶体管,用 于写入视频信号;驱动晶体管,用于根据该写入晶体管所写入的该视频信号 驱动该电光元件;以及保持电容器,连接在该驱动晶体管的栅极和源极之间, 其中该保持电容器包括第一电极、设置成面对该第一电极的一个表面用于形 成第一电容器的第二电极、以及设置成面对该第一电极的另一个表面用于形 成第二电容器的第三电极,并且该第一电容器和该第二电容器彼此并联电连接。
全文摘要
本发明在此揭示了一种显示器,该显示器包括像素阵列部分,该像素阵列部分构造来包括布置成矩阵的像素,并且每个像素都具有电光元件;写入晶体管,用于写入视频信号;驱动晶体管,用于根据写入晶体管所写入的视频信号驱动电光元件;以及保持电容器,连接在驱动晶体管的栅极和源极之间,其中保持电容器包括第一电极;第二电极,设置成面对第一电极的一个表面用于形成第一电容器;以及第三电极,设置成面对第一电极的另一个表面用于形成第二电容器,并且第一电容器和第二电容器彼此并联电连接。
文档编号G09F9/30GK101286524SQ20081009119
公开日2008年10月15日 申请日期2008年4月9日 优先权日2007年4月9日
发明者佐川裕志, 内野胜秀, 山本哲郎 申请人:索尼株式会社
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