专利名称：显示装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种显示装置及其制造方法，更具体地说，涉及一种具有为每个像素提供的发光元件的发光型显示装置及其制造方法。
对相关申请的对照本申请基于并声明来自2003年11月27日提交的第2003-398085号现有日本专利申请的优先权利益，该日本专利申请的全部内容被并入本申请中，用作参考。
背景技术：
最近，发光型的平板显示器(例如，有机场致发光(EL)显示装置)已得到广泛的关注。例如，这种有机EL显示装置包括大量像素，其中每个像素都具备精细的有机EL显示元件。
该有机EL显示装置具有以下优点(1)由于该EL显示元件属于发光型，因此可以实现具有宽视角的明亮而清晰的显示。
(2)不需要后部光源，因此，该显示装置薄而轻。
(3)由于该显示装置可以由直流驱动，因此，它不会受噪声影响。
(4)这些EL显示元件的响应速度很快，大约是μ秒数量级，以便可以再现平稳的动画。
(5)由于该EL显示元件是固态发光设备，因此，可以放宽工作温度范围。
由于以上所述的各种优点，该EL显示装置已得到积极的开发。
另一方面，具备多晶硅薄膜晶体管的活动矩阵显示装置已投入实际运用。用于薄膜晶体管的多晶硅半导体层由多晶硅薄膜制成，基底上形成的非晶硅薄膜再结晶为该多晶硅薄膜，然后将规定的图案形成过程应用于该多晶硅薄膜。
一种现有技术的激光退火方法，可放射脉冲激光束以使非晶硅薄膜熔化和再结晶为多晶硅薄膜。根据第Hei 11-121751号未经审查的日本专利出版物，例如，激光束扫描方向与该半导体层的沟道区的宽度方向一致，以防止在液晶显示装置内引起的像素开关晶体管的半导体层处的中断(薄膜晶体管的沟道区与源极/漏极区之间的断开)。
这些现有技术的激光退火方法之一教导薄膜晶体管的栅电极的纵向方向垂直于结晶颗粒的纵向方向，以获得液晶显示装置中所使用的均匀属性的像素开关(例如，如第2000-243969号未经审查的日本专利出版物中所描述的)。另一种现有技术的激光退火方法描述薄膜晶体管的栅电极的纵向方向与结晶颗粒的纵向方向成45°角(例如，如第2000-243968号未经审查的日本专利出版物中所指出的)。
如果这些现有技术的方法被应用于活动矩阵型的液晶显示装置，那么，即使组成用于像素开关的半导体层的硅晶体的颗粒直径中有或多或少的离差，也可以期望改善其开关属性。但是，在活动矩阵型的发光显示装置的情况中，这些硅晶体的颗粒直径中的该离差可能会引起该显示装置的不均匀亮度。
这种活动矩阵型的发光显示装置配备有像素开关元件和驱动元件，以便响应于通过这些像素开关元件而供应的视频信号来控制发光元件的驱动电流。如果像素开关和驱动元件两者由薄膜晶体管组成，则其半导体层由多晶硅薄膜制成，特别是，这些驱动元件的硅结晶度中的该离差会导致其沟道区内的不同的载流子迁移率。这样，即使这些发光元件基本上借助于这些相同电平视频信号来加以驱动，这些驱动元件的驱动供电性能中也会发生离差。在均匀的图像显示的情况中，混合高、低亮度像素，以致该图像质量可能会劣化。
硅结晶度中的离差很可能由以下原因引起。虽然通过放射激光束来熔化非晶硅薄膜，然后通过使它结晶，来形成多晶硅薄膜，但是，这种多晶硅的结晶度最后由放射的激光束的发射来确定。换言之，按照推测，该激光束功率被设置为是均匀的，但与这些放射的激光束的剩余一些相比，这些放射的激光束的某些发射实际上在功率方面更高或更低。这些放射的激光束的这类不规则的功率发射可能会使该硅结晶度变得不同。
但是，由于与这些发光设备串联的驱动元件被置于相同的位置，如同在垂直于这些激光束的扫描方向的行像素中，因此，这些驱动元件中的每个驱动元件具有最后通过相同的激光束发射而形成的多晶硅薄膜。这样，被置于垂直于激光束扫描方向的方向上的驱动元件基本上具有相同的迁移率，但被置于该激光束扫描方向上的驱动元件具有迁移率中的某些离差。
由于高迁移率驱动元件非常能够将电流供应给这些发光二极管，因此，由这些高迁移率驱动元件驱动的发光二极管的亮度变得很高，反之亦然。这样，驱动元件的迁移率取决于被用于制作这些驱动元件的多晶硅薄膜的这些发射，并且，这些发光二极管的亮度具有依照这些发射的离差，以便线状的不均匀亮度看起来在垂直于这些激光束的扫描方向的方向上延伸。
如以上的详细描述，具备用多晶硅薄膜制成的半导体层以便驱动发光元件的一些薄膜晶体管在硅结晶度方面有某些不同之处，这是由于用于形成这些多晶硅薄膜的退火过程中的激光束的不规则功率发射。晶体硅的这些不同之处引起为相同电压电平之下的发光元件供应的不同大小的驱动电流。这种不同大小的驱动电流会导致像素之中的不均匀亮度。
发明概述相应地，本发明提供了一种具有能够为发光元件供应均匀驱动电流的驱动元件的显示装置及其制造方法。
本发明的第一个方面针对一种制造具有用于驱动像素的驱动元件的显示装置的方法，该方法制备在基底上形成的非晶硅薄膜，朝向该非晶硅薄膜放射脉冲激光束同时移动以便在预定扫描方向上发射这些脉冲激光束中的每个脉冲激光束，以形成多晶薄膜；将该多晶薄膜的图案形成为包括最后通过这些激光束的不同发射而形成的沟道区内的至少两个多晶传导区；并且，分别在该沟道区的两侧上形成源极区和漏极区，由此，在每个驱动元件中的半导体层内提供沟道区、源极区和漏极区。
本发明的第二个方面针对一种制造具有用于驱动像素的驱动元件的显示装置的方法，该方法制备在基底上形成的非晶硅薄膜；朝向该非晶硅薄膜放射脉冲激光束，同时移动以便在预定的扫描方向上按预定间距发射这些脉冲激光束中的每个脉冲激光束，以形成多晶薄膜；将该多晶薄膜的图案形成为使该多晶薄膜的宽度比该间距更宽；并且，在基本上垂直于该扫描方向的方向上，分别在沟道区的两侧上建立沟道区，以及源极区与漏极区。
本发明的第三个方面针对一种显示装置，该显示装置具备具有被置于矩阵中的像素的显示区、为这些像素提供的发光元件、以及用于为这些发光元件供应驱动电流的驱动元件。这些驱动元件拥有具有多晶薄膜的半导体层的薄膜晶体管。这些半导体层包括源极区、漏极区和沟道区。该沟道区连接源极区和漏极区，并且包括具有不同的平均颗粒尺寸的至少两个传导区。
本发明可以提供一种显示装置和制造这种显示装置方法，该显示装置具有能够为发光元件供应更均匀的驱动电流的驱动元件。
附图概述通过参考以下的详细说明并结合附图来加以考虑，将会容易更全面地了解并更好地理解本发明及其许多伴随的优点。在这些附图中
图1是根据本发明的第一个实施例的有机EL显示装置的示意透图；图2是图1所示的该有机EL显示装置的每个像素中所提供的驱动元件的横断面图；图3是适用于图2所示的该驱动元件的半导体层的示意平面图；图4是适用于图2所示的该驱动元件的另一个半导体层的示意平面图；图5是用于解释迁移率的速率控制的示意平面图；图6是示意平面图，用于解释制造图3所示的该半导体的第一种方法中的激光退火过程；图7是通过图6所示的该激光退火过程而制作的多晶硅薄膜的多晶硅区域的示意平面图；图8是按照制造该半导体的第一种方法而形成的图案形成的多晶硅薄膜的示意平面图；图9是按照制造该半导体的第一种方法而形成的该半导体的源极区和漏极区的示意平面图；图10是示意平面图，用于解释制造图3所示的该半导体的第二种方法；图11是多晶硅薄膜的多晶硅区域的示意平面图，该多晶硅薄膜通过制造图10所示的该半导体的第二种方法中的该激光退火过程制作而成；图12是按照制造该半导体的第二种方法而形成的图案形成的多晶硅薄膜的示意平面图；图13是按照制造该半导体的第二种方法而建立的该半导体的源极区和漏极区的示意平面图；以及，图14是用于消除阈值中的离差的电路的电路图。
实施例的说明以下将参照这些附图来解释本发明的实施例。举例来讲，本发明的这些实施例被应用于作为显示装置的有机EL显示装置。但是，应该注意，本发明不局限于这些实施例，但包括其相等物。贯穿这些附图，类似的或相同的参考数字表现了类似的、相等的或相同的部件。
如图1所示，有机EL显示装置1包括具有显示区102的电路阵列基底100。像素PX(诸如PXR、PXG和PXB)被布置在显示区102内的矩阵中。电路阵列基底100的至少显示区102由密封件200来加以紧密的密封。
每个像素PXR、PXG或PXB都具备像素开关10、驱动元件20和电容器元件30。当打开像素开关10时，它保持为其像素供应的视频信号；当关闭像素开关10时，它防止该视频信号被供应给其像素。驱动元件20响应于该视频信号来控制为发光(显示)元件供应的驱动电流。
电容器元件30被连接在驱动元件20的栅电极与源电极之间，并维持其间的电压恒定。例如，像素开关10和驱动元件20由p沟道薄膜晶体管组成，这些p沟道薄膜晶体管具有用多晶硅薄膜制成的半导体层。
另外，每个像素PX都具备有机EL显示元件40。也就是说，红色、绿色和蓝色像素PXR、PXG和PXB包括分别用于发出红色、绿色和蓝色光的有机EL显示元件40R、40G和40B。
红色、绿色和蓝色像素PXR、PXG和PXB在结构方面基本相同。有机EL显示元件40被置于矩阵中，并且由第一电极60、第二电极66和有机活动(active)层64组成，第一电极60以岛状的样式而彼此隔离，第二电极66通常为所有像素PX而提供并且面向第一电极60，有机活动层64被保持在第一电极60与第二电极66之间。
第一电极60用光学上透明的材料(例如，氧化铟锡(ITO)薄膜或氧化铟锌(IZO)薄膜)制成，并且用作阳极电极。
有机活动层64至少包括发光有机化合物，并可能用通常为三种颜色提供的空穴与电子缓冲层以及为三种颜色中的每种颜色提供的有机发光层的三个层、两个功能复合层或单层制作而成。在该阳极电极与该有机发光层之间提供该空穴缓冲层，该空穴缓冲层用芳香胺(aromatic amine)衍生物薄膜、聚噻吩衍生物薄膜或聚胺衍生物薄膜制成。该有机发光层用有机化合物制成，用于发出红色、绿色或蓝色光。例如，在采用聚合物系统的情况中，该有机化合物用聚对苯乙烯衍生物薄膜、聚芴衍生物薄膜或其前体薄膜制成。
第二电极66用能够注入电子的金属薄膜(例如，Al(铝)、Ba(钡)、Ag(银)或Yb(镱))制成，并且用作阴极电极。第二电极66可能是涂有金属保护层的阴极金属薄膜的表面的双层结构。另外，第二电极66的该表面也可能涂有吸湿干燥剂材料。
电路阵列基底100具备沿线方向(即图1所示的Y方向)设置的扫描线Ym(m＝1，2，…，)、沿垂直于扫描线Ym的行方向(即图1所示的X方向)安放的信号线Xn(n＝1，2，…，)、以及用于通过驱动元件20来为有机EL显示元件40的第一电极60供电的电源线Pm(m＝1，2，…)。有机EL显示元件40的第二电极66被连接到用于供应通用参考或接地电位的、未示出的、但被布置在显示区102的周边位置的这些第二电极电源线。
在沿显示区102的外侧的周边区域104内进一步提供电路阵列基底100——具有用于为扫描线Ym供应扫描信号的扫描线驱动电路107和用于为信号线Xn供应视频信号的信号线驱动电路108。所有的扫描线Ym和信道线Xn都被分别连接到扫描和信号线驱动电路107和108。
像素开关10被安放在扫描线Ym和信号线Xn的交叉点附近。像素开关10的栅电极被连接到扫描线Ym，而像素开关10的源电极和漏电极被分别连接到信号线Xn、电容器元件30的一个电极、以及驱动元件20的栅电极。驱动元件20的源电极和漏电极被分别连接到电源线Pm和电容器元件30的其他电极、以及有机EL显示元件40的第一电极60。
在有机EL显示装置1中，电子和空穴被注入有机EL显示元件40的每个像素PX的第一电极60与第二电极66之间所保持的有机活动层64，那些电子和空穴的重组会生成激子，并且有机EL显示元件40发光，这是由于当这些激子失去其能量时释放具有预定波长的光。该光从上侧，即从第二电极66的那侧投射(上表面发光系统)。
如图2所示，被布置在每个像素PX中的驱动元件20具有用多晶硅薄膜制成的半导体层21。半导体层21被形成于绝缘基底110(例如，电路阵列基底100的玻璃基底)上，或者被形成在用被置于绝缘基底110上的氮化薄膜或氧化薄膜制成的内涂层上。半导体层21具有沟道区21C、以及沟道区21C的两侧上的掺杂质的漏极区21D和源极区21S，并且用栅极绝缘薄膜111覆盖。
通过栅极绝缘薄膜111，驱动元件20的栅电极22正好被安放在沟道区21C上。驱动元件20的栅电极22用夹层绝缘薄膜112覆盖。
通过利用栅极绝缘薄膜111和夹层绝缘薄膜112而制作的接触孔113，将漏电极23D电连接到漏极区21D。通过利用栅极绝缘薄膜111和夹层绝缘薄膜112而制作的接触孔114，将源电极23S电连接到源极区21S。
如图3和图4所示，沟道区21C具备至少两个传导区C1和C2，以便用电连接源极区21S和漏极区21D。也就是说，这些传导区C1、C2、……由至少两个多晶硅区域组成，通过放射脉冲激光束来使非晶硅薄膜退火，用于再结晶，并且，通过这些激光束的不同的最后发射，来形成这至少两个多晶硅区域。
通过放射该激光束的最后发射，来确定关于沟道区21C的硅晶体的平均颗粒直径(即结晶度)。这样，如果当形成多晶硅区域C1、C2、……时最后放射的激光束的功率中有离差，那么其结晶度彼此不同。换言之，沟道区21C拥有具有不同的平均颗粒直径的两个传导区C1、C2、……，用于连接源极区21S和漏极区21D。
沟道区21C内所包括的传导区C1、C2、……中的每个传导区可能具有用于连接源极区21S和漏极区21D的任何配置。
如图3所示，例如，传导区C1、C2、……中的每个传导区可以是沿沟道区21C的纵向方向A(或半导体层21的纵向方向)而延伸的配置，并且可以与该源极-漏极方向平行。在此情况下，两个邻近的传导区C1和C2之间的边界21B基本上与沟道区21C的纵向方向A平行。
如图4所示，传导区C1、C2、……中的每个传导区可以是不平行于沟道区21C的纵向方向A(或半导体层21的纵向方向)延伸的配置。在此情况下，两个邻近的传导区C1和C2之间的边界21B相对于沟道区21C的纵向方向A倾斜。
那些结构为沟道区21C的内部提供多个迁移率差异的传导区C1、C2、……，以便即使包括每个传导区的每个多晶硅区域都具有不同的结晶度，沟道区21C的迁移率总体上也可以达到平均数。这样，驱动元件20为有机EL显示元件40供应驱动电流的性能也可以最终得到平衡。如果有机EL显示元件40由相同电平的视频信号来驱动，这会导致驱动元件20的供电性能的离差的改善。相应地，当显示均匀的图像时，可以减少像素之间的亮度差异，以改善其显示质量。
如图5所示，以下情况是不合需要的传导区C1、C2、……中的每个传导区不是连接源极区21S和漏极区21D的配置，即，传导区C1、C2、……中的每个传导区基本上垂直于沟道区21C的纵向方向A。如果不同的硅结晶度甚至使传导区C1、C2、……中的一个传导区在迁移率方面很小，如图5所示，那么由那个迁移率来控制源极区与漏极区之间的电阻。
在这种硅结晶度的情况中，驱动元件20的这些提供电流的性能最终没有得到平衡，其离差却相反增加了。简而言之，沟道区21C要求至少两个传导区C1、C2、……，以连接源极区21S和漏极区21D。
接下来，将描述一种制造上述显示装置的方法。这里，以下将解释用于形成驱动元件20的半导体层21的第一种制造方法。
首先，制备非晶硅薄膜形成的基底。如图6所示，然后，在扫描方向(发射移动方向)B上，将脉冲激光束放射到非晶硅薄膜a-Si。这些激光束的加热能量熔化非晶硅薄膜a-Si，并且再结晶而形成相同的多晶体。这样，形成多晶硅薄膜p-Si。
在这个激光退火过程中，由基本上相同的加热能量来均匀地加热非晶硅薄膜a-Si的所有区域。每个激光束的横截面近似是矩形，以便扫描方向B比垂直于扫描方向B的那个方向更短。放射每个激光束，同时，沿扫描方向B按间距LP移动。
如图6和图7所示，最后分别通过最终放射的激光束发射n、(n+1)、(n+2)、……来建立多晶硅区域N、(N+1)、(N+2)、……。在邻近的多晶硅区域之间被定义的宽度LW对应于激光束间距LP。该宽度方向与这些激光束的扫描方向B一致。
例如，如果宽度LW和间距分别是100μm和5μm，则放射全部个20发射激光束，以便在沟道区21C的所有区域上形成多晶硅薄膜。换言之，在该特殊情况中，从最初的第(n-19)个发射到最后的第n个发射的一系列激光束被放射以形成多晶硅区域N。
通过激光束放射位置按关于形成非晶硅薄膜的固定基底的预定间距而进行移位，或者通过将激光束发射到按预定速度移动的非晶硅薄膜形成的基底，可以执行激光束扫描，以形成多晶薄膜。在后一种情况中，如果放射这些激光束的定时保持按规则的时间间隔，则不要求对该基底相对于激光束的位置进行麻烦的调整，从而可以改善激光退火效率。
随后，如图8所示，对多晶硅薄膜p-Si执行图案形成处理，以包括分别通过这些激光束的不同的最后发射而形成的至少两个连续的多晶硅区域N和(N+1)、(N+1)和(N+2)、或……。简而言之，在该图案形成处理中，多晶硅薄膜p-Si的图案被形成为包括多晶硅区域N、(N+1)、……中的两个邻近的多晶硅区域的至少一些部分。
另外，该图案形成过程可以使多晶硅薄膜p-Si的宽度CW比这些激光束的间距LP更宽，即多晶硅区域N、(N+1)、(N+2)或……的宽度NW。这样，图案形成的多晶硅薄膜p-Si一贯包括至少两个多晶硅区域N和(N+1)、(N+1)和(N+2)或……。
希望的情况是多晶硅区域N、(N+1)、(N+2)或……的宽度NW(即这些激光束的间距LP)被设置为不超过多晶硅薄膜p-Si的宽度CW的一半。这样，可使图案形成的多晶硅薄膜p-Si具有不少于两个多晶硅区域N和(N+1)、(N+1)和(N+2)、或……。
例如，如图8所示，如果多晶硅区域N、(N+1)、(N+2)或……的宽度NW以及图案形成的多晶硅薄膜p-Si的宽度CW被分别设置为5μm和15μm，则图案形成的多晶硅薄膜p-Si包括三个多晶硅区域N、(N+1)和(N+2)或更多的多晶硅区域。
接下来，如图9所示，半导体层21拥有在多晶硅薄膜p-Si的沟道区21C的两侧上形成的源极区21S和漏极区21D，如下所述首先，用该栅极绝缘薄膜覆盖图案形成的多晶硅薄膜p-Si。其次，在多晶硅薄膜p-Si上形成栅电极22。最后，通过作为掩模的栅电极22，将杂质掺入多晶硅薄膜p-Si。
这样，按基本上垂直于扫描方向B的方向，在多晶硅薄膜p-Si的沟道区21C的两侧上建立源极区21S和漏极区21D。源极区21S和漏极区21D都不与栅电极22重叠。
沟道区21C具备分别由多晶硅区域N、(N+1)、(N+2)、……组成的传导区C1、C2、C3、……。形成传导区C1、C2、C3、……中的每个传导区，以便将源极区21S和漏极区21D耦合。如上所述，传导区C1由多晶硅区域N组成，该多晶硅区域N最后通过这些激光束的第n个发射而形成。同样，传导区C2由多晶硅区域(N+1)组成，该多晶硅区域(N+1)最后通过这些激光束的第(n+1)个发射而形成。
为了在沟道区21C中建立传导区C1、C2、C3、……，要求这些激光束的扫描方向B不垂直于沿沟道区21C的宽度CW的方向。在本发明的第一个实施例中，扫描方向B实际上与沿沟道区21C的宽度CW的那个方向平行。
该激光退火过程的激光束发射中的功率离差引起在传导区中形成的多晶硅区域的不同的结晶度。但是，根据第一个实施例的制造显示装置的方法可形成在沟道区21C内具有不同迁移率的多个传导区C1、C2、C3、……，以便总体上可以平均沟道区21C的迁移率。这样，可以将平均的驱动电流从驱动元件20供应给有机EL显示元件40。相应地，如果为有机EL显示元件40供应基本上相同大小的视频信号，则有机EL显示元件40会发出基本上相同大小的光来显示均匀的图像，以便可以大大改善其显示质量。
另外，对多晶硅薄膜p-Si执行图案形成过程，该多晶硅薄膜p-Si通过这些激光束的至少两个不同的最后发射而形成。实际上，执行这种图案形成过程，以便使多晶硅薄膜p-Si的预定宽度CW比这些激光束的间距LP更宽，从而沟道区21C可以包括传导区C1、C2、……当中的至少两个连续的传导区。特别是，如果间距LP被设置为不大于沟道21C的宽度CW的一半，则沟道区21C包括两个或两个以上的传导区C1、C2、C3、……。这样，即使每个传导区的迁移率不同，也可以更好地平均沟道区21C的总迁移率。
第二个实施例接下来，下面将描述根据本发明的第二个实施例的、制造驱动元件20的半导体层21的方法。但是，省略与第一个实施例中相同的过程的详细解释。
首先，制备非晶硅薄膜形成的基底。如图10中的示意性显示，然后，脉冲激光束被放射到非晶硅薄膜a-Si，并且在扫描(发射移动)方向B上按间距LP而移动。
如图10和图11所示，最后，分别通过最终放射的激光束发射n、(n+1)、(n+2)、……来形成多晶硅区域N、(N+1)、(N+2)、……。在邻近的多晶硅区域之间被定义的宽度NW对应于激光束间距LP。该宽度方向与这些激光束的扫描方向B一致。
随后，如图12所示，对多晶硅薄膜p-Si执行图案形成过程，以包括分别通过这些激光束的不同的最后发射而建立的至少两个连续的多晶硅区域N和(N+1)、(N+1)和(N+2)、或……。
另外，该图案形成过程可以使多晶硅薄膜p-Si的宽度CW比这些激光束的间距LP更宽，即该多晶硅区域的宽度NW。这样，图案形成的多晶硅薄膜p-Si一定包括至少两个连续的多晶硅区域N和(N+1)、(N+1)和(N+2)、或……。
希望的情况是多晶硅区域的宽度NW(这些激光束的间距LP)被设置为不超过多晶硅薄膜p-Si的宽度CW的一半。这样，可使图案形成的多晶硅薄膜p-Si具有不少于两个多晶硅区域N和(N+1)、(N+1)和(N+2)、或……。
接下来，如图13所示，半导体层21拥有在多晶硅薄膜p-Si的沟道区21C的两侧上建立的源极区21S和漏极区21D，如下所述首先，用该栅极绝缘薄膜覆盖图案形成的多晶硅薄膜p-Si。其次，在多晶硅薄膜p-Si上制作栅电极22。最后，通过作为掩模的栅电极22，将杂质掺入多晶硅薄膜p-Si。
这样，在多晶硅薄膜p-Si的沟道区21C的两侧上建立源极区21S和漏极区21D，源极区21S和漏极区21D基本上垂直于扫描方向B，并且不与栅电极22重叠。
沟道区21C具备分别由多晶硅区域N、(N+1)、(N+2)、……组成的传导区C1、C2、C3、……。建立传导区C1、C2、C3、……中的每个传导区，以便将源极区21S和漏极区21D耦合。如上所述，传导区C1由多晶硅区域N组成，该多晶硅区域N最后通过这些激光束的第n个发射而建立。同样，传导区C2由多晶硅区域(N+1)组成，该多晶硅区域(N+1)最后通过这些激光束的第(n+1)个发射而建立。
为了在沟道区21C中建立传导区C1、C2、C3、……，要求这些激光束的扫描方向B不垂直于沿沟道区21C的宽度CW的方向。在本发明的第二个实施例中，扫描方向B实际上相对于沿沟道区21C的宽度CW的方向倾斜。
根据第二个实施例，除第一个实施例所提供的这些效果以外，如果在基本上相同的位置形成每个像素的驱动元件，则被置于该显示区的该线方向和行方向上的像素的这些驱动元件中的每个驱动元件没有通过相同的最后发射而形成的多晶硅薄膜。换言之，被置于倾斜方向上的像素的这些驱动元件具有通过相同的最后发射而形成的多晶硅薄膜。这样，与第一个实施例的驱动元件相比，第二个实施例的驱动元件会使“显现可能在该显示区的该线方向和行方向上形成的线状的不均匀亮度”更加困难。
其间，在彩色有机EL显示装置的情况中，人眼的视觉灵敏度(相对的发光效率)取决于所显示的颜色。如果由红色像素PXR、绿色像素PXG和蓝色像素PXB构成彩色显示，则绿色的视觉灵敏度高于其他颜色的视觉灵敏度。这样，该绿色的不均匀显示(在完全绿色显示的情况中)特别显著。
相应地，合乎需要的情况是相对于绿色(第一种颜色)像素，将沟道区21C的宽度CW与每个传导区C1、C2、……的宽度NW的比率设置为不同于相对于红色或蓝色像素(第二种彩色像素)的情况中沟道区21C的宽度CW与每个传导区C1、C2、……的宽度NW的比率。
例如，关于该绿色像素的沟道区21C的宽度CW，每个传导区的宽度NW被设置为不大于CW/3；同时，关于该红色或蓝色像素的沟道区21C的宽度CW，每个传导区的宽度NW被设置为不大于CW/2。为了配置这些结构，用于形成这些绿色像素的激光束的预定间距小于用于形成这些红色或蓝色像素的激光束的预定间距。作为选择，关于该绿色像素的该半导体层的宽度大于关于该红色或蓝色像素的该半导体的宽度。
这样，在关于该绿色像素的该沟道区内提供三个或更多的传导区，但在关于该红色或蓝色像素的该沟道区内提供两个或更多的传导区。结果，与关于该红色或蓝色像素的该沟道区的迁移率中的离差相比，关于该绿色像素的该沟道区的迁移率中的离差可更好地达到平均水平。相应地，可以改善较高视觉灵敏度颜色(例如，绿色)的不均匀亮度。
本发明不仅可应用于图1所示的该电路布置，而且可应用于(例如)在其中建立用于消除门限离差的电路的其他电路布置(例如，图14所示的电路布置)。特别是，为了消除该门限离差，这个电路布置包括在像素开关10与累积电容器元件30之间被连接的电容器元件31、以及被连接到控制线32的控制元件33和34。
但是，由于该电路布置也包括像素开关10、驱动元件20和控制元件33、34(其各个半导体层由多晶硅薄膜组成)，因此，它无法完全消除该迁移率离差。如果如以上第一和第二个实施例中所述，该电路布置中的驱动元件20的该半导体层用这种多晶硅薄膜制成，那么，该迁移率离差可以显著地达到平均水平。
如上所述，用于为有机EL显示元件40供应驱动电流的驱动元件20的沟道区21C的方向(纵向方向)A垂直于这些激光束的扫描(发射移动)方向B，并且，沟道区21C由传导区C1、C2、……组成，以便将沟道区21C连接到源极区21S和漏极区21D。
即使传导区C1、C2、……的平均颗粒直径彼此不同，由于传导区C1、C2、……与源极-漏极方向平行，传导区C1、C2、……之一的平均颗粒直径也不会控制该迁移率。这样，驱动元件20为有机EL显示元件40供应驱动电流的性能可以达到平均水平。所以，它可以在显示均匀的图像时减少像素之间的亮度差异，并可以改善显示质量。
本发明不局限于以上所描述的实施例。虽然已在某种程度上按其应用形式详细描述了本发明，但是，不言而喻，在不脱离如以下所声明的本发明的精神和范围的前提下，可以在构造的细节方面更改该较佳形式的本揭示说明，并可以采用该部件组合与布置。可以除去这些实施例的一些部件，或者，也可以组合来自不同实施例的各种部件。
1有机EL显示装置10像素开关20驱动元件21半导体层21B边界21C沟道区21D漏极区21S源极区22栅电极23D漏极电极23S源极电极30电容器元件32控制线33控制元件34控制元件40有机EL显示元件40B有机EL显示元件40G有机EL显示元件40R有机EL显示元件60第一电极64有机活动层66第二电极100电路阵列基底
102显示区104周边区域107扫描线驱动电路108信号线驱动电路110绝缘(或玻璃)基底111栅极绝缘薄膜112夹层绝缘薄膜113接触孔114接触孔A沟道区21C或半导体层21的纵向方向a-Si非晶硅薄膜B扫描(发射移动)方向C1，C2，C3，…传导区CW多晶硅薄膜的宽度LP激光束的间距LW激光束的宽度NW多晶硅区域的宽度n，(n+1)，(n+2)，…最后放射的激光束发射N，(N+1)，(N+2)，…多晶硅区域Pm，(m＝1，2，…)电源线p-Si多晶硅薄膜P电源线PX像素PXR红色像素PXG绿色像素PXB蓝色像素X方向线方向Y行方向Xn，(n＝1，2，…)信号线Ym，(m＝1，2，…)扫描线
权利要求
1.一种制造具有用于驱动像素的驱动元件的显示装置的方法，其特征在于，包括制备在基底上形成的非晶硅薄膜；朝向所述非晶硅薄膜放射脉冲激光束，同时，移动以便在预定的扫描方向上射出这些脉冲激光束中的每一个，以形成多晶薄膜；将所述多晶薄膜形成图案，以包括最后通过所述脉冲激光束的不同发射而形成的沟道区内的至少两个多晶传导区，该沟道区；以及，分别在所述沟道区的两侧上形成源极区和漏极区；由此，在所述驱动元件中的每个驱动元件的半导体层中提供所述沟道区、源极区和漏极区。
2.根据权利要求1的制造显示装置的方法，其特征在于，所述脉冲激光束的所述扫描方向基本上与所述沟道区的宽度方向平行。
3.根据权利要求1的制造显示装置的方法，其特征在于，所述激光束的所述扫描方向相对于所述沟道区的宽度方向倾斜。
4. 根据权利要求1的制造显示装置的方法，其特征在于，所述驱动像素包括第一和第二像素，并且所述第一像素内的所述传导区中的每个传导区的宽度与所述第一像素内的所述沟道区的宽度的比率不同于所述第二像素内的所述传导区中的每个传导区的宽度与所述第二像素内的所述沟道区的宽度的比率。
5.一种制造具有用于驱动像素的驱动元件的显示装置的方法，其特征在于，包括制备在基底上形成的非晶硅薄膜；朝向所述非晶硅薄膜放射脉冲激光束，同时移动以便在预定的扫描方向上按预定间距发射这些脉冲激光束中的每个脉冲激光束，以形成多晶薄膜；将所述多晶薄膜形成图案以使所述多晶薄膜的宽度比所述间距更宽；以及，在基本上垂直于所述扫描方向的方向上，分别在所述沟道区的两侧上形成沟道区、源极区和漏极区。
6.根据权利要求5的制造显示装置的方法，其特征在于，所述沟道区包括将所述源极区连接到所述漏极区的至少第一和第二传导区；所述第一传导区最后通过所述脉冲激光束的第一个发射而形成；以及，所述第二传导区最后通过在所述激光束的所述第一个发射之后的所述脉冲激光束的第二个发射而形成。
7.根据权利要求5的制造显示装置的方法，其特征在于，所述间距不超过所述沟道区的宽度的一半。
8.根据权利要求5的制造显示装置的方法，其特征在于，所述脉冲激光束的该扫描方向基本上与所述沟道区的宽度的方向平行。
9.根据权利要求5的制造显示装置的方法，其特征在于，所述脉冲激光束的该扫描方向相对于所述沟道区的宽度的方向倾斜。
10.根据权利要求6的制造显示装置的方法，其特征在于，所述驱动像素包括第一和第二像素，并且所述第一像素内的所述传导区中的每个传导区的宽度与所述第一像素内的所述沟道区的宽度的比率不同于所述第二像素内的所述传导区中的每个传导区的宽度与所述第二像素内的所述沟道区的宽度的比率。
11.一种显示装置，其特征在于，包括具有被置于矩阵中的像素的显示区；为所述像素而提供并与其相对应的发光元件；以及，用于为所述发光元件供应驱动电流的驱动元件，所述驱动元件拥有具有多晶薄膜的半导体层的薄膜晶体管，所述半导体层包括源极区、漏极区和沟道区，以及，所述沟道区连接所述源极区和漏极区，并且包括具有不同的平均颗粒尺寸的至少两个传导区。
12.根据权利要求11的显示装置，其特征在于，所述传导区具有一边界，它基本上与所述沟道区的纵向方向平行。
13.根据权利要求11的显示装置，其特征在于，所述传导区具有一边界，它相对于所述沟道区的纵向方向倾斜。
14.根据权利要求11的显示装置，其特征在于，所述像素包括第一和第二像素，并且所述第一像素内的所述传导区中的每个传导区的宽度与所述第一像素内的所述沟道区的宽度的比率不同于所述第二像素内的所述传导区中的每个传导区的宽度与所述第二像素内的所述沟道区的宽度的比率。
15.根据权利要求11的显示装置，其特征在于，通过放射脉冲激光束来使非晶薄膜退火，可形成所述半导体层，以及，所述传导区通过所述激光束的最后的不同发射而形成。
全文摘要
一种显示装置包括由矩阵中的像素组成的显示区。每个像素具有发光元件和用于为该发光元件供应驱动电流的驱动元件。该驱动元件包括具有多晶薄膜的半导体层21的薄膜晶体管。为半导体层21提供沟道区21C、以及被置于沟道区21C的两侧上的源极区21S和漏极区21D。沟道区21C将源极区21S连接到漏极区21D，并且拥有具有不同的平均颗粒尺寸的至少两个传导区。使这些驱动元件的特征变得基本上均匀，以便可以显著地改善该显示装置的显示质量。
文档编号H01L21/84GK1638024SQ20041009749
公开日2005年7月13日 申请日期2004年11月29日 优先权日2003年11月27日
发明者後藤康正 申请人:东芝松下显示技术有限公司