有源矩阵基板和有机el显示装置的制作方法
专利名称：有源矩阵基板和有机el显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及有源矩阵基板和有机EL显示装置。更详细而言，涉及适用于具备有机 EL元件等电流发光元件的显示装置的有源矩阵基板和使用其的有机EL显示装置。
背景技术：
在有机EL显示装置的驱动方式中，存在有无源矩阵方式和有源矩阵方式两种方式。有源矩阵方式正在成为驱动方式的主流，特别是在大型显示装置的情况下这种倾向显
-frh-
者O在有源矩阵方式的有机EL显示装置的像素，通常对一个有机EL元件设置用于传输数据信号的开关晶体管和利用通过开关晶体管传输的数据信号使有机EL元件驱动的驱动晶体管(例如，参照专利文献1)。在设置在像素的这些部件与扫描线、信号线等的配线层之间产生寄生电容。作为抑制由于该寄生电容的被称为串扰(cross talk)的显示不良的方法，公开有对扫描线和信号线配置作为电场屏蔽的电场图案的方法(例如，参照专利文献2)。在每个像素驱动晶体管的阈值电压存在偏差的情况下，如果以相同的栅极电压使各像素的驱动晶体管驱动，则在从驱动晶体管向有机EL元件供给的电流值产生偏差，成为显示不均的原因。作为解决该问题的方法，已知有通过数字灰度等级驱动进行面积灰度等级表现和/或时间分割灰度等级表现的方法。此外，公开有如下方法，即，在进行模拟灰度等级驱动的情况下，形成所谓的补偿电路，该补偿电路按照每个像素对驱动晶体管的阈值电压的变动进行检测且补偿其变动(例如，参照专利文献3)。专利文献1 日本特开2006-47999号公报专利文献2 日本特开2006-30635号公报专利文献3 日本特开2005-31630号公报
发明内容
图8是表示具备补偿电路的现有的有机EL显示装置的像素的电路图。在该像素设置有六个晶体管(Tl T6)、两个电容器(以和以)和一个有机EL元件0LED。在图8， scan [n-1], scan [η]分别表示第[η_1]、第[η]个扫描线，Vini [η]表示第[η]各初始化电压线，em[n]表示第[η]各发光控制线。晶体管Tl响应从扫描线scanfc-l]输入的扫描信号，通过初始化电压线Vini [η]使被存储在电容器Cl、C2的数据信号放电，由此将晶体管 Τ4的栅极电压初始化。晶体管Τ2补偿晶体管Τ4的阈值电压的偏差。晶体管Τ3响应从扫描线scanb]输入的扫描信号，进行从信号线data输入的数据信号的开关。晶体管T4响应经由晶体管T3输入的数据信号，决定用于向有机EL元件OLED供给电流的电流量。晶体管T5响应从发光控制线em[n]输入的发光信号，进行从电源线ELVDD供给到晶体管T4的电流的开关。晶体管T6响应从发光控制线em[n]输入的发光信号，进行从晶体管T4供给到有机EL元件OLED的电流的开关。电容器Cl存储被输入晶体管T4的栅极电压。电容器C2用于辅助电容器Cl。有机EL元件OLED与从晶体管T4被供给的电流对应地发光。有机 EL元件OLED的阳极与晶体管T6的漏极连接，有机EL元件OLED的阴极与电源线ELVSS连接。接着，参照图9、10对以图8的电路图表示的像素的各部件的配置关系进行说明。 图9是表示具备补偿电路的现有的有机EL显示装置的像素的平面示意图，图10是沿图9 中的X1-X2线的截面示意图。扫描线scan[n-l]、scan [η]、scan[n+l]、发光控制线em [η]和初始化电压线Vini 在同一阶层(第一配线层)形成，在图9的横方向延伸。另外，在本说明书中，层A和层B 位于同一层是指满足与层A相接的下层和与层B相接的下层为共同的层，或者是与层A相接的上层和与层B相接的上层为共同的层至少任一方的状态。此外，信号线data在第二配线层形成，在图9的纵方向延伸。此外，晶体管T4的栅极电极102和电源线ELVDD经接触孔在第一配线层和第二配线层形成，在与配置在第一配线层的扫描线等重叠的部分，从第一配线层改换至第二配线层。另外，在图10，仅图示栅极电极102的在第二配线层形成的部分。第一配线层配置在比第二配线层更接近基板100的阶层。在由扫描线scan[n-l]、扫描线scan[n+l]、电源线ELVDD和信号线data划分的区域，各配置一个作为有机EL元件OLED的阳极发挥作用的像素电极103。该区域作为一个像素发挥作用。在像素配置晶体管Tl T6的半导体层101和晶体管T4的栅极电极102。 标注有A的区域表示作为有机EL显示装置的显示区域发挥作用的像素区域的开口部分。如图10所示，层间绝缘膜110、第一电极(形成于电源线ELVDD的第一配线层的部分)、层间绝缘膜111和层间绝缘膜112，从基板100 —侧起依次叠层。半导体层101配置在基板100与层间绝缘膜110之间。第一电极配置在层间绝缘膜110与层间绝缘膜111之间。第二电极(栅极电极102和电源线ELVDD的形成在第二配线层的部分)和信号线data 配置在层间绝缘膜111与层间绝缘膜112之间。像素电极103配置在层间绝缘膜112上。 像素电极103的端部被边缘覆盖部件113覆盖。边缘覆盖部件113通过覆盖像素电极103 的端部周边，能够防止像素电极103和夹着有机EL层与像素电极103相对配置的阴极(电源线ELVSS)的短路。不与边缘覆盖部件113重叠的部分的像素电极103作为显示区域A 发挥作用。图11是表示图9所示的像素的配置方式的平面示意图。另外，在图11中，仅记载像素电极103和T4的栅极电极102。如图11所示，有机EL显示装置具有并排设置多个像素而形成的结构。在用图8 11进行了说明的有机EL显示装置，当观测灰度等级间的响应时，观测到一种现象，该现象表示在刚切换灰度等级之后的帧(1帧为16. 7ms的显示期间)不能达到本来的亮度，在此后的帧渐渐达到本来的亮度的阶梯状的响应。图12是表示具备补偿电路的现有的有机EL显示装置的响应特性的测定结果的图表。图12表示从黑显示改变为白显示的情况下的结果。如图12所示，在刚从黑显示改变为白显示之后的帧，与此后的帧相比较，亮度非常低。这种结果表示响应时间(到达本来要达到的亮度的90%以上为止的时间)比1帧的时间长。如果响应时间变得比1帧的时间长， 则在使画面滚动(进行动画显示)时，被称为“拉尾(pull tail)”的不需要的线形图案被视认，称为降低显示性能的原因。这样，在具有补偿电路的现有的有机EL显示装置中，在未发挥有机EL元件本来具有的高速响应特性这方面存在改善的余地。本发明是鉴于上述现状而完成的，其目的在于提供抑制了电流发光元件的响应速度的下降的模拟灰度等级驱动的有源矩阵基板和有机EL显示装置。本发明的发明者对抑制了电流发光元件的响应速度的下降的模拟灰度等级驱动的有源矩阵基板进行了各种研究后，着眼于电流发光元件的像素电极与用于驱动电流发光元件的晶体管(驱动晶体管)的栅极电极重叠的区域。由于优选从驱动晶体管供给至电流发光元件的电流的路径尽量短，因此电流发光元件和驱动晶体管多为相互接近地配置。此夕卜，从确保发光区域尽量宽广的观点出发，通常将像素电极的面积比例设定得较高。基于这样的理由，电流发光元件的像素电极与驱动晶体管的栅极电极多为重叠地配置，容易产生寄生电容。特别是在具备补偿电路的像素，由于配置在像素的部件多、各部件的布置复杂， 因此电流发光元件的像素电极与驱动晶体管的栅极电极重叠地配置的区域容易变大。此夕卜，在图8 11所示的有机EL显示装置那样、补偿电路由多个晶体管构成的情况下，存在电流发光元件的像素电极与驱动晶体管的整个栅极电极重叠的情况。在图8 11所示的有机EL显示装置，在晶体管T4 (驱动晶体管)的栅极电极102与有机EL元件OLED的像素电极103(阳极)之间产生寄生电容(以下记载为Cad)。本发明的发明者考虑该Cad在图 12所示的测定结果中并不是阶梯状响应产生的原因。为了对上述研究结果进行检验，对图8 11所示的有机EL显示装置进行了使Cad 变化的情况下的响应波形的模拟。图13、14、15分别是表示Cad为0、20、60fF的情况下的模拟中得到的电流的响应波形的图形。如图13 15所示，虽然在Cad为OfF的情况下看不到阶梯状的响应，但是在Cad 为20、60fF的情况下产生阶梯状的响应。由图14、15的虚线围着的区域表示产生阶梯状的响应的位置。此外可知，随着Cad从20fF向60fF变大，第一帧的电流与第二帧的电流的差变大。基于上述响应波形的模拟的结果，对供给到有机EL元件的电流与Cad的关系进行了评价。图16是表示供给到有机EL元件的电流与Cad的关系的图形。另外，在图16，还反映在Cad为0、20、60fF以外的情况下进行的模拟的结果。在图16，纵轴的“电流比”表示从黑显示切换为白显示或中间灰度显示后的第一帧与第三帧的电流比，是将第一帧的电流的平均值除以第三帧的电流的平均值所得的值。从图16所示的结果可知，存在随着Cad变大电流比变小的倾向。S卩，存在如果Cad 变大则第一帧的电流与第三帧的电流的差变大的倾向。有机EL元件的亮度与从驱动晶体管供给的电流成比例。即，图16的电流比与第一帧与第三的亮度比相等。因此，为了使响应时间比1帧的时间短、防止阶梯状的响应特性的产生，图16中的电流比需要超过0.9。根据图16所示的结果能够认为，当从黑显示切换为白显示时，电流比超过0. 9的是Cad略少于20fF的情况，当从黑显示切换为中间灰度显示时，电流比超过0. 9的是Cad略少于16fF的情况。但是，在图8 图11所示的有机EL 显示装置，如图12所示那样，电流比为0. 9以下，响应时间比1帧的时间长。以下，对图8所示的像素的驱动方法和根据Cad产生阶梯状的响应的理由进行说明。图17是图8所示的像素的第一帧的时序图。在图17，纵方向的变化表示各配线的电压变化，表示从左向右时间的经过。在图17，以在上下排列的各配线的时间一致的方式记载，以使得对相同时刻的各配线的电压容易进行比较。此外，在图17，Vgs表示晶体管T4的栅极电压。在1帧依次进行初始化期间a、程序期间b和发光期间c的三个步骤。以下，对各个步骤进行说明。首先，在初始化期间a，使扫描线scan [n-1]导通，经初始化电压线Vini [η]将存储在电容器Cl、C2的电荷(数据信号)放电。由此，晶体管Τ4的栅极电压被初始化。接着，在程序期间b，使扫描线scan [η]导通，将从信号线data输入的各灰度等级的数据写入晶体管T4，由此进行晶体管T4的阈值电压的补偿。此时，晶体管T4的栅极电压成为比从信号线data输入的电压(Vdata)低晶体管T4的阈值电压(Vth)的量的值。此夕卜，在电容器Cl、C2也存储有与晶体管T4的栅极电压相当的电荷。然后，在发光期间c，使发光控制线em[n]导通，与晶体管T4的栅极电压、即 Vdata-Vth相应的电流被供给到有机EL元件OLED，由此，有机EL元件OLED发光。接着，对晶体管T4的栅极电压与从晶体管T4供给到有机EL元件OLED的电流的关系进行说明。图18是表示晶体管T4(驱动晶体管)的TFT特性的示意图。在图18，V8(V)、 V255(V)分别表示灰度等级值为8、255的情况下的晶体管T4的栅极电压(Vgs)。在程序期间b，晶体管T4的阈值电压被补偿，Vdata-Vth被设置为晶体管T4的栅极电压。在发光期间c，流动与晶体管T4的栅极电压相应的电流。在Vdata—l<Vdata—2 的关系时，发光时的晶体管T4的栅极电压(Vgs)成为Vgs—1 < Vgs—2。即，如果从信号线 data输入的电压(Vdata)变大，则晶体管T4的栅极电压(Vgs)变大。由此，电流值(Ids) 变小。在图18所示的TFT特性中，Vgs—1相当于V255(V)，Vgs—2相当于VS(V)。接着，对根据Cad产生阶梯状的响应的理由进行说明。在图17的发光期间c，如果注目于发光控制线em [η]成为导通时，则晶体管Τ4的栅极电压(Vgs)，电压变高以α表示的幅度。这能够认为有机EL元件OLED自身所具有的电容成分为原因。由于在非显示期间(发光控制线em[n]为断开的期间)有机EL元件OLED的像素电极的电荷不完全消除， 因此，在使发光控制线em[n]导通时，通过Cad，晶体管T4的Vgs向前一帧的电压方向上升， 成为与本来的电压不同的电压。 不过，在后一帧以后，有机EL元件OLED的像素电极的电位成为在本来的电位加上上升(或下降)的量，因此，与切换灰度等级时的最初的帧相比较，不易受前一帧的影响，更接近本来的栅极电压。这样，在切换灰度等级时，在最初的帧和后一帧，表现出阶梯状的响应特性。因此，为了消除阶梯状的响应特性，可以说需要降低Cad。因此，本发明的发明者进一步研究的结果，发现通过将电流发光元件的像素电极配置在最佳的位置，减少与驱动晶体管的栅极电极重叠的区域，或在电流发光元件的像素电极形成开口，Cad降低，能够抑制阶梯状的响应特性的产生，想到能够出色地解决上述问题，完成了本发明。S卩，本发明是模拟灰度等级驱动的有源矩阵基板(以下，也称为本发明的第一有源矩阵基板)，设置有包括电流发光元件和驱动晶体管的多个像素，上述电流发光元件具有与上述驱动晶体管电连接的像素电极，上述驱动晶体管经上述像素电极向上述电流发光元件供给电流，上述多个像素包括相邻配置的第一像素和第二像素，在俯视基板主面时，上述第一像素所包括的驱动晶体管的栅极电极(以下，也称为第一栅极电极)配置在上述第一像素所包括的电流发光元件的像素电极(以下，也称为第一像素电极)与上述第二像素所包括的电流发光元件的像素电极(以下，也称为第二像素电极)之间。这样，本发明的第一有源矩阵基板将第一像素电极的配置最佳化，将第一像素电极配置在与第一栅极电极重叠的区域变少的位置。另外，在俯视基板主面时，第一栅极电极至少一部分配置在第一像素电极与第二像素电极之间即可。此外，本发明还是如下的模拟灰度等级驱动的有源矩阵基板(以下，也称为本发明的第二有源矩阵基板)设置有包括电流发光元件和驱动晶体管的多个像素，上述电流发光元件具有与上述驱动晶体管电连接的像素电极，上述驱动晶体管经上述像素电极向上述电流发光元件供给电流，上述多个像素包括第一像素，上述第一像素所包括的电流发光元件的像素电极(以下，也称为第一像素电极)在与上述第一像素所包括的驱动晶体管的栅极电极(以下，也称为第一栅极电极)重叠的位置形成有开口。这样，本发明的第二有源矩阵基板是在第一像素电极形成有开口的有源矩阵基板。作为本发明的第一和第二有源矩阵基板的结构，只要将这样的构成要素作为必需的构成要素形成，对其它的构成要素就不特别限定。此外，本发明的第一有源矩阵基板和本发明的第二有源矩阵基板也可以组合使用。即，也可以为如下方式在本发明的第一有源矩阵基板，上述第一像素的像素电极(第一像素电极)在与上述第一像素的栅极电极(第一栅极电极)重叠的位置形成有开口。由此，能够更加降低Cad。关于本发明的第一和第二有源矩阵基板的优选方式，在以下进行详细说明。作为本发明的第一有源矩阵基板的一个优选方式，列举如下方式上述第一像素的栅极电极不与上述第二像素的像素电极(第二像素电极)重叠。由此，能够降低Cad，并且能够防止第一栅极电极受到第二像素电极的影响而产生信号噪声等。如果为了提高显示性能而加大像素电极的面积，则由于设计上的制约而第一栅极电极与第一像素电极重叠。另一方面，从更加降低Cad的观点出发，优选如下方式在本发明的第一有源矩阵基板，上述第一栅极电极配置在俯视基板主面时上述第一像素电极与上述第二像素电极之间的配置的部分的面积成为最大的位置。作为本发明的第一有源矩阵基板的一个优选方式，列举如下方式上述第一像素是在上述第二像素之后被扫描的像素，上述第一像素的栅极电极与上述第二像素的像素电极重叠。在这种情况下，虽然第一栅极电极与第一像素电极重叠的区域变少，能够降低Cad， 可担心第一栅极电极受到第二像素电极的影响。但是，与被输入第一像素电极的信号在显示图像上大致相同的信号已经被输入第二像素电极，在下一次扫描再进行第一像素的扫描，因而认为第二像素电极对第一栅极电极施加的影响小到能够无视的程度。因此，不存在由于第二像素电极而使第一像素电极的电压上升(或下降)的情况。另外，在本方式中，也可以为如下方式第一栅极电极在俯视基板主面时与第一像素相邻的像素中的、第二像素以外的像素(例如在第一像素之后被扫描的像素)所包括的电流发光元件的像素电极(第 η像素电极)重叠。但是，第η像素电极与第二像素相比较对第一栅极电极施加的影响大， 因此，第一栅极电极在俯视基板主面时不与第η像素电极重叠。Cad随着第一栅极电极和第一像素电极接近而变大。因此，在第一栅极电极设置在第一像素电极的正下方的配线层的情况下，Cad特别容易变大。这样，在上述第一像素的栅极电极设置在上述第一像素的像素电极的正下方的情况下，本发明特别有效。
当在像素设置有用于补偿驱动晶体管的阈值电压的偏差的补偿电路时，按每个像素设置的构成要素的数量变多，像素内的布置调整的自由度变小。这样，像素的布置变得复杂，如此，则存在第一像素电极与第一栅极电极重叠的区域容易变大的倾向。这样，在进一步在上述多个像素中的各个像素设置用于补偿各像素所包括的驱动晶体管的阈值电压的偏差的补偿电路的情况下，本发明特别有效。如使用图9和10说明的那样，通常驱动晶体管的栅极电极(栅极电极102)经接触孔形成在第一配线层和第二配线层，在与配置在第一配线层的扫描线等重叠的部分，从第一配线层改换至第二配线层。在如图8 11所示的有机EL显示装置那样，补偿电路包括多个晶体管而构成的情况下，像素的布置变得复杂，因此，容易发生栅极电极102与在第一配线层形成的扫描线等的重叠。因此，在这种情况下，存在如下倾向在栅极电极102的第二配线层(像素电极103的正下方的配线层)形成的部分的面积变大，Cad变大。根据本发明，由于能够降低Cad，因此能够有效地解决上述方式中的问题。即，本发明在上述补偿电路包括多个晶体管而构成的情况下特别有效。本发明还是包括本发明的第一或第二有源矩阵基板的有机EL显示装置，上述多个像素所包括的电流发光元件为有机EL元件，上述多个像素所包括的电流发光元件所具有的像素电极是上述有机EL元件的阳极或阴极。采用本发明的第一或第二有源矩阵基板， Cad下降，阶梯状的响应特性的产生被抑制，因此能够实现显示性能优异的有机EL显示装置。上述各方式也可以在不脱离本发明的主旨的范围内适当组合。采用本发明的有源矩阵基板和有机EL显示装置，能够提供抑制了电流发光元件的响应速度的下降的有源矩阵基板和有机EL显示装置。
图1是表示实施方式1的有机EL显示装置的像素的平面示意图。图2是表示实施方式2的有机EL显示装置的像素的平面示意图。图3是表示实施方式2的其它有机EL显示装置的像素的平面示意图。图4是表示实施方式3的有机EL显示装置的像素的平面示意图。图5是在图1追加边框覆盖部件后的图。
图6是在图2追加边框覆盖部件后的图。图7是在图4追加边框覆盖部件后的图。图8是表示包括补偿电路的现有的有机EL显示装置的像素的电路图。图9是表示包括补偿电路的现有的有机EL显示装置的像素的平面示意图。图10是沿图9中的X1-X2线的截面示意图。图11是表示图9所示的像素的配置方式的平面示意图。图12是表示包括补偿电路的现有的有机EL显示装置的响应特性的测定结果的图形。图13是表示由Cad为OfF的情况下的响应波形的模拟得到的电流的响应波形的图形。图14是表示由Cad为20fF的情况下的响应波形的模拟得到的电流的响应波形的
8图形。图15是表示由Cad为60fF的情况下的响应波形的模拟得到的电流的响应波形的图形。图16是表示供给到有机EL元件的电流与Cad的关系的图形。图17是图8所示的像素的第一帧的时序图。图18是表示晶体管T4(驱动晶体管)的TFT特性的示意图。
具体实施例方式在本说明书中，“像素电极”是指在电流发光元件所包括的电极中与驱动晶体管的漏极电极电连接的电极。在有机EL元件的情况下，像素电极既可以是阳极也可以是阴极。在本说明书中，“电流发光元件”是指通过被供给的电流自发光的元件即可，并未特别限定。在本发明中，作为特别有效的发光元件，能够列举有机EL元件、无机EL元件等面状的电流发光元件。在本说明书中，“像素电极的正下方的配线层”是指与像素电极相比配置在基板一侧的配线层中的、从像素电极数起第一个配线层。通常在像素电极与配线层之间配置有层间绝缘膜。因此，“像素电极的正下方的配线层”也可以说是“隔着层间绝缘膜与像素电极相邻的配线层”。以下，列举实施方式，参照附图对本发明进行更详细的说明，但是本发明并不仅限于这些实施方式。另外，在以下的实施方式中，为了简化说明，对将本发明应用于图8 11 所示的有机EL显示装置的情况进行说明。(实施方式1)图1是表示实施方式1的有机EL显示装置的像素的平面示意图。实施方式1的有机EL显示装置是在图8 11所示的有机EL显示装置中在像素电极103形成有开口的有机EL显示装置。如图1所示，在实施方式1的有机EL显示装置，像素电极103在与栅极电极102 重叠的位置形成有开口。此外，其开口的平面形状与栅极电极102的平面形状相同。由此， 像素电极103与栅极电极102不重叠，因此能够使Cad无限接近于零。由此，能够抑制阶梯状的响应的产生，能够实现显示性能优异的有机EL显示装置。(实施方式2)图2是表示实施方式2的有机EL显示装置的像素的平面示意图。实施方式2的有机EL显示装置是在图8 11所示的有机EL显示装置中将配置像素电极103的位置改变而得的有机EL显示装置。在图2，像素电极103a、103b、103c是具有与使用图1等说明的像素电极103相同的功能的部件，为了对各自所在的像素进行区别而标注不同的附图标记。配置有像素电极103a的像素为设置有栅极电极102的像素。配置有像素电极10 的像素在图2中为与配置有像素电极103a的像素在纵方向相邻的像素。配置有像素电极103c的像素在图2中为与配置有像素电极103a的像素在横方向相邻的像素。如图2所示，栅极电极102在俯视基板主面时配置在像素电极103a、103b、103c之间。由此，能够降低Cad，能够抑制阶梯状的响应特性的产生。此外，栅极电极102不与像素电极103b、103c重叠。由此，能够防止栅极电极102受到像素电极l(X3b、103C的影响而产生信号噪声等。另外，栅极电极102的形状也可以与图2所示的平面形状不同。图3是表示实施方式2的其它的有机EL显示装置的像素的平面示意图。如图3所示，在栅极电极102具有图3所示的平面形状的情况下优选以在俯视基板主面时栅极电极102的端部与像素电极 103b、103c的端部一致的方式配置栅极电极102。由此能够加大Cad的降低效果。(实施方式3)图4是表示实施方式3的有机EL显示装置的平面示意图。实施方式3的有机EL 显示装置是在图8 11所示的有机EL显示装置中将配置像素电极103的位置改变而得的有机EL显示装置。在图4，像素电极103a、103b、103c具有与图2中说明的实施方式2相同的关系。此外，在实施方式3的有机EL显示装置，配置有像素电极10 的像素在配置有像素电极103a的像素之前被扫描。如图4所示，栅极电极102在俯视基板主面时配置在像素电极103a、103b、103c之间。由此，能够降低Cad，能够抑制阶梯状的响应特性的产生。另外，在实施方式3，栅极电极102由于与像素电极10 重叠，因此担心受到像素电极10 的影响。但是，配置有像素电极10 的像素(第二像素)在配置有像素103a 的像素(第一像素)之前被扫描，因此，像素电极10 已经被输入了与被输入到像素栅极 103a的信号在显示图像上大致相同的信号，在下一次扫描再进行第一像素的扫描，因此认为像素电极10 对栅极电极102施加的影响小到能够无视的程度。因此，不存在由于像素电极10 而使像素电极103a的电压上升(或下降)的情况。以上，为了易于理解各实施方式的特征，使用仅记载有栅极电极102和像素电极 103 (像素电极103a、10 、103c)的图1 4进行了说明，但是各实施方式的有机EL显示装置与图9和图10所示的有机EL显示装置一样具备边缘覆盖部件。图5是在图1追加边缘覆盖部件后的图，图6是在图2追加边缘覆盖部件后的图，图7是在图4追加边缘覆盖部件后的图。在图5 7，未形成边缘覆盖部件的区域作为显示区域A发挥作用。如图5所示，在实施方式1的有机EL显示装置，在像素电极103形成有开口，在显示区域A内存在未配置像素电极103的区域。由此，显示区域A的实质的面积(开口率) 下降。不过，图5所示的方式为以降低Cad的效果最大化的方式设计开口的情况，像素电极 103的开口也可以比栅极电极102小。由此，虽然降低Cad的效果变小，但是能够抑制开口率的下降。这样，在实施方式1的有机EL显示装置，降低Cad的效果与开口率为取舍的关系。另一方面，如图6和7所示，在实施方式2和3的有机EL显示装置，由于在像素电极103(像素电极103a、103b、103c)未形成开口，因此开口率不下降。从进一步提高降低 Cad的效果的观点出发，在实施方式2和3的有机EL显示装置，与实施方式1的有机EL显示装置一样，也可以在像素电极103(像素电极103a、103b、103c)的栅极电极102重叠的部分形成开口。上述实施方式的各方式也可以在不脱离本发明的主旨的范围内适当地组合。另外，本申请以2009年7月1日提出申请的日本专利申请2009-156970号为基础， 基于巴黎条约和所进入国家的法规主张优先权。该申请的所有内容均作为参照被引入本申请中。
附图标记的说明T1、T2、T3、T4、T5、T6 晶体管C1、C2:电容器OLED 有机 EL 元件scan [n-1] > scan [η] > scan [η+1]扫描线Vini [η]初始化电压线em [η]发光控制线
ELVDD, ELVSS 电源线data 信号线100 基板101 半导体层102 栅极电极103、103a、103b、103c 像素电极(阳极)110、111、112 层间绝缘膜113:边缘覆盖部件
权利要求
1.一种模拟灰度等级驱动的有源矩阵基板，其特征在于该有源矩阵基板设置有包括电流发光元件和驱动晶体管的多个像素， 该电流发光元件具有与该驱动晶体管电连接的像素电极， 该驱动晶体管经该像素电极向该电流发光元件供给电流， 该多个像素包括相邻配置的第一像素和第二像素，在俯视基板主面时，该第一像素所包括的驱动晶体管的栅极电极配置在该第一像素所包括的电流发光元件的像素电极与该第二像素所包括的电流发光元件的像素电极之间。
2.如权利要求1所述的有源矩阵基板，其特征在于 所述第一像素的栅极电极不与所述第二像素的像素电极重叠。
3.如权利要求1所述的有源矩阵基板，其特征在于 所述第一像素是在所述第二像素之后被扫描的像素，所述第一像素的栅极电极与所述第二像素的像素电极重叠。
4.如权利要求1 3中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于所述第一像素的像素电极在与所述第一像素的栅极电极重叠的位置形成有开口。
5.一种模拟灰度等级驱动的有源矩阵基板，其特征在于该有源矩阵基板设置有包括电流发光元件和驱动晶体管的多个像素， 该电流发光元件具有与该驱动晶体管电连接的像素电极， 该驱动晶体管经该像素电极向该电流发光元件供给电流， 该多个像素包括第一像素，该第一像素所包括的电流发光元件的像素电极在与该第一像素所包括的驱动晶体管的栅极电极重叠的位置形成有开口。
6.如权利要求1 5中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于所述第一像素的栅极电极设置在所述第一像素的像素电极的正下方的配线层。
7.如权利要求1 6中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于在所述多个像素的各个像素还设置有补偿电路，该补偿电路用于补偿各像素所包括的驱动晶体管的阈值电压的偏差。
8.一种包括权利要求1 7中任一项所述的有源矩阵基板的有机EL显示装置，其特征在于所述多个像素所包括的电流发光元件是有机EL元件，所述多个像素所包括的电流发光元件的像素电极是该有机EL元件的阳极或阴极。
全文摘要
本发明提供抑制了电流发光元件的响应速度的下降的有源矩阵基板和有机EL显示装置。本发明的有源矩阵基板是模拟灰度等级驱动的有源矩阵基板，该有源矩阵基板设置有包括电流发光元件和驱动晶体管的多个像素，上述电流发光元件具有与上述驱动晶体管电连接的像素电极，上述驱动晶体管经上述像素电极向上述电流发光元件供给电流，上述多个像素包括相邻配置的第一像素和第二像素，在俯视基板主面时，上述第一像素所包括的驱动晶体管的栅极电极配置在上述第一像素所包括的电流发光元件的像素电极与上述第二像素所包括的电流发光元件的像素电极之间。
文档编号G09G3/20GK102473367SQ20108002960
公开日2012年5月23日 申请日期2010年4月2日 优先权日2009年7月1日
发明者野口登 申请人:夏普株式会社
技术领域：
本发明涉及有源矩阵基板和有机EL显示装置。更详细而言，涉及适用于具备有机 EL元件等电流发光元件的显示装置的有源矩阵基板和使用其的有机EL显示装置。
背景技术：
在有机EL显示装置的驱动方式中，存在有无源矩阵方式和有源矩阵方式两种方式。有源矩阵方式正在成为驱动方式的主流，特别是在大型显示装置的情况下这种倾向显
-frh-
者O在有源矩阵方式的有机EL显示装置的像素，通常对一个有机EL元件设置用于传输数据信号的开关晶体管和利用通过开关晶体管传输的数据信号使有机EL元件驱动的驱动晶体管(例如，参照专利文献1)。在设置在像素的这些部件与扫描线、信号线等的配线层之间产生寄生电容。作为抑制由于该寄生电容的被称为串扰(cross talk)的显示不良的方法，公开有对扫描线和信号线配置作为电场屏蔽的电场图案的方法(例如，参照专利文献2)。在每个像素驱动晶体管的阈值电压存在偏差的情况下，如果以相同的栅极电压使各像素的驱动晶体管驱动，则在从驱动晶体管向有机EL元件供给的电流值产生偏差，成为显示不均的原因。作为解决该问题的方法，已知有通过数字灰度等级驱动进行面积灰度等级表现和/或时间分割灰度等级表现的方法。此外，公开有如下方法，即，在进行模拟灰度等级驱动的情况下，形成所谓的补偿电路，该补偿电路按照每个像素对驱动晶体管的阈值电压的变动进行检测且补偿其变动(例如，参照专利文献3)。专利文献1 日本特开2006-47999号公报专利文献2 日本特开2006-30635号公报专利文献3 日本特开2005-31630号公报
发明内容
图8是表示具备补偿电路的现有的有机EL显示装置的像素的电路图。在该像素设置有六个晶体管(Tl T6)、两个电容器(以和以)和一个有机EL元件0LED。在图8， scan [n-1], scan [η]分别表示第[η_1]、第[η]个扫描线，Vini [η]表示第[η]各初始化电压线，em[n]表示第[η]各发光控制线。晶体管Tl响应从扫描线scanfc-l]输入的扫描信号，通过初始化电压线Vini [η]使被存储在电容器Cl、C2的数据信号放电，由此将晶体管 Τ4的栅极电压初始化。晶体管Τ2补偿晶体管Τ4的阈值电压的偏差。晶体管Τ3响应从扫描线scanb]输入的扫描信号，进行从信号线data输入的数据信号的开关。晶体管T4响应经由晶体管T3输入的数据信号，决定用于向有机EL元件OLED供给电流的电流量。晶体管T5响应从发光控制线em[n]输入的发光信号，进行从电源线ELVDD供给到晶体管T4的电流的开关。晶体管T6响应从发光控制线em[n]输入的发光信号，进行从晶体管T4供给到有机EL元件OLED的电流的开关。电容器Cl存储被输入晶体管T4的栅极电压。电容器C2用于辅助电容器Cl。有机EL元件OLED与从晶体管T4被供给的电流对应地发光。有机 EL元件OLED的阳极与晶体管T6的漏极连接，有机EL元件OLED的阴极与电源线ELVSS连接。接着，参照图9、10对以图8的电路图表示的像素的各部件的配置关系进行说明。 图9是表示具备补偿电路的现有的有机EL显示装置的像素的平面示意图，图10是沿图9 中的X1-X2线的截面示意图。扫描线scan[n-l]、scan [η]、scan[n+l]、发光控制线em [η]和初始化电压线Vini 在同一阶层(第一配线层)形成，在图9的横方向延伸。另外，在本说明书中，层A和层B 位于同一层是指满足与层A相接的下层和与层B相接的下层为共同的层，或者是与层A相接的上层和与层B相接的上层为共同的层至少任一方的状态。此外，信号线data在第二配线层形成，在图9的纵方向延伸。此外，晶体管T4的栅极电极102和电源线ELVDD经接触孔在第一配线层和第二配线层形成，在与配置在第一配线层的扫描线等重叠的部分，从第一配线层改换至第二配线层。另外，在图10，仅图示栅极电极102的在第二配线层形成的部分。第一配线层配置在比第二配线层更接近基板100的阶层。在由扫描线scan[n-l]、扫描线scan[n+l]、电源线ELVDD和信号线data划分的区域，各配置一个作为有机EL元件OLED的阳极发挥作用的像素电极103。该区域作为一个像素发挥作用。在像素配置晶体管Tl T6的半导体层101和晶体管T4的栅极电极102。 标注有A的区域表示作为有机EL显示装置的显示区域发挥作用的像素区域的开口部分。如图10所示，层间绝缘膜110、第一电极(形成于电源线ELVDD的第一配线层的部分)、层间绝缘膜111和层间绝缘膜112，从基板100 —侧起依次叠层。半导体层101配置在基板100与层间绝缘膜110之间。第一电极配置在层间绝缘膜110与层间绝缘膜111之间。第二电极(栅极电极102和电源线ELVDD的形成在第二配线层的部分)和信号线data 配置在层间绝缘膜111与层间绝缘膜112之间。像素电极103配置在层间绝缘膜112上。 像素电极103的端部被边缘覆盖部件113覆盖。边缘覆盖部件113通过覆盖像素电极103 的端部周边，能够防止像素电极103和夹着有机EL层与像素电极103相对配置的阴极(电源线ELVSS)的短路。不与边缘覆盖部件113重叠的部分的像素电极103作为显示区域A 发挥作用。图11是表示图9所示的像素的配置方式的平面示意图。另外，在图11中，仅记载像素电极103和T4的栅极电极102。如图11所示，有机EL显示装置具有并排设置多个像素而形成的结构。在用图8 11进行了说明的有机EL显示装置，当观测灰度等级间的响应时，观测到一种现象，该现象表示在刚切换灰度等级之后的帧(1帧为16. 7ms的显示期间)不能达到本来的亮度，在此后的帧渐渐达到本来的亮度的阶梯状的响应。图12是表示具备补偿电路的现有的有机EL显示装置的响应特性的测定结果的图表。图12表示从黑显示改变为白显示的情况下的结果。如图12所示，在刚从黑显示改变为白显示之后的帧，与此后的帧相比较，亮度非常低。这种结果表示响应时间(到达本来要达到的亮度的90%以上为止的时间)比1帧的时间长。如果响应时间变得比1帧的时间长， 则在使画面滚动(进行动画显示)时，被称为“拉尾(pull tail)”的不需要的线形图案被视认，称为降低显示性能的原因。这样，在具有补偿电路的现有的有机EL显示装置中，在未发挥有机EL元件本来具有的高速响应特性这方面存在改善的余地。本发明是鉴于上述现状而完成的，其目的在于提供抑制了电流发光元件的响应速度的下降的模拟灰度等级驱动的有源矩阵基板和有机EL显示装置。本发明的发明者对抑制了电流发光元件的响应速度的下降的模拟灰度等级驱动的有源矩阵基板进行了各种研究后，着眼于电流发光元件的像素电极与用于驱动电流发光元件的晶体管(驱动晶体管)的栅极电极重叠的区域。由于优选从驱动晶体管供给至电流发光元件的电流的路径尽量短，因此电流发光元件和驱动晶体管多为相互接近地配置。此夕卜，从确保发光区域尽量宽广的观点出发，通常将像素电极的面积比例设定得较高。基于这样的理由，电流发光元件的像素电极与驱动晶体管的栅极电极多为重叠地配置，容易产生寄生电容。特别是在具备补偿电路的像素，由于配置在像素的部件多、各部件的布置复杂， 因此电流发光元件的像素电极与驱动晶体管的栅极电极重叠地配置的区域容易变大。此夕卜，在图8 11所示的有机EL显示装置那样、补偿电路由多个晶体管构成的情况下，存在电流发光元件的像素电极与驱动晶体管的整个栅极电极重叠的情况。在图8 11所示的有机EL显示装置，在晶体管T4 (驱动晶体管)的栅极电极102与有机EL元件OLED的像素电极103(阳极)之间产生寄生电容(以下记载为Cad)。本发明的发明者考虑该Cad在图 12所示的测定结果中并不是阶梯状响应产生的原因。为了对上述研究结果进行检验，对图8 11所示的有机EL显示装置进行了使Cad 变化的情况下的响应波形的模拟。图13、14、15分别是表示Cad为0、20、60fF的情况下的模拟中得到的电流的响应波形的图形。如图13 15所示，虽然在Cad为OfF的情况下看不到阶梯状的响应，但是在Cad 为20、60fF的情况下产生阶梯状的响应。由图14、15的虚线围着的区域表示产生阶梯状的响应的位置。此外可知，随着Cad从20fF向60fF变大，第一帧的电流与第二帧的电流的差变大。基于上述响应波形的模拟的结果，对供给到有机EL元件的电流与Cad的关系进行了评价。图16是表示供给到有机EL元件的电流与Cad的关系的图形。另外，在图16，还反映在Cad为0、20、60fF以外的情况下进行的模拟的结果。在图16，纵轴的“电流比”表示从黑显示切换为白显示或中间灰度显示后的第一帧与第三帧的电流比，是将第一帧的电流的平均值除以第三帧的电流的平均值所得的值。从图16所示的结果可知，存在随着Cad变大电流比变小的倾向。S卩，存在如果Cad 变大则第一帧的电流与第三帧的电流的差变大的倾向。有机EL元件的亮度与从驱动晶体管供给的电流成比例。即，图16的电流比与第一帧与第三的亮度比相等。因此，为了使响应时间比1帧的时间短、防止阶梯状的响应特性的产生，图16中的电流比需要超过0.9。根据图16所示的结果能够认为，当从黑显示切换为白显示时，电流比超过0. 9的是Cad略少于20fF的情况，当从黑显示切换为中间灰度显示时，电流比超过0. 9的是Cad略少于16fF的情况。但是，在图8 图11所示的有机EL 显示装置，如图12所示那样，电流比为0. 9以下，响应时间比1帧的时间长。以下，对图8所示的像素的驱动方法和根据Cad产生阶梯状的响应的理由进行说明。图17是图8所示的像素的第一帧的时序图。在图17，纵方向的变化表示各配线的电压变化，表示从左向右时间的经过。在图17，以在上下排列的各配线的时间一致的方式记载，以使得对相同时刻的各配线的电压容易进行比较。此外，在图17，Vgs表示晶体管T4的栅极电压。在1帧依次进行初始化期间a、程序期间b和发光期间c的三个步骤。以下，对各个步骤进行说明。首先，在初始化期间a，使扫描线scan [n-1]导通，经初始化电压线Vini [η]将存储在电容器Cl、C2的电荷(数据信号)放电。由此，晶体管Τ4的栅极电压被初始化。接着，在程序期间b，使扫描线scan [η]导通，将从信号线data输入的各灰度等级的数据写入晶体管T4，由此进行晶体管T4的阈值电压的补偿。此时，晶体管T4的栅极电压成为比从信号线data输入的电压(Vdata)低晶体管T4的阈值电压(Vth)的量的值。此夕卜，在电容器Cl、C2也存储有与晶体管T4的栅极电压相当的电荷。然后，在发光期间c，使发光控制线em[n]导通，与晶体管T4的栅极电压、即 Vdata-Vth相应的电流被供给到有机EL元件OLED，由此，有机EL元件OLED发光。接着，对晶体管T4的栅极电压与从晶体管T4供给到有机EL元件OLED的电流的关系进行说明。图18是表示晶体管T4(驱动晶体管)的TFT特性的示意图。在图18，V8(V)、 V255(V)分别表示灰度等级值为8、255的情况下的晶体管T4的栅极电压(Vgs)。在程序期间b，晶体管T4的阈值电压被补偿，Vdata-Vth被设置为晶体管T4的栅极电压。在发光期间c，流动与晶体管T4的栅极电压相应的电流。在Vdata—l<Vdata—2 的关系时，发光时的晶体管T4的栅极电压(Vgs)成为Vgs—1 < Vgs—2。即，如果从信号线 data输入的电压(Vdata)变大，则晶体管T4的栅极电压(Vgs)变大。由此，电流值(Ids) 变小。在图18所示的TFT特性中，Vgs—1相当于V255(V)，Vgs—2相当于VS(V)。接着，对根据Cad产生阶梯状的响应的理由进行说明。在图17的发光期间c，如果注目于发光控制线em [η]成为导通时，则晶体管Τ4的栅极电压(Vgs)，电压变高以α表示的幅度。这能够认为有机EL元件OLED自身所具有的电容成分为原因。由于在非显示期间(发光控制线em[n]为断开的期间)有机EL元件OLED的像素电极的电荷不完全消除， 因此，在使发光控制线em[n]导通时，通过Cad，晶体管T4的Vgs向前一帧的电压方向上升， 成为与本来的电压不同的电压。 不过，在后一帧以后，有机EL元件OLED的像素电极的电位成为在本来的电位加上上升(或下降)的量，因此，与切换灰度等级时的最初的帧相比较，不易受前一帧的影响，更接近本来的栅极电压。这样，在切换灰度等级时，在最初的帧和后一帧，表现出阶梯状的响应特性。因此，为了消除阶梯状的响应特性，可以说需要降低Cad。因此，本发明的发明者进一步研究的结果，发现通过将电流发光元件的像素电极配置在最佳的位置，减少与驱动晶体管的栅极电极重叠的区域，或在电流发光元件的像素电极形成开口，Cad降低，能够抑制阶梯状的响应特性的产生，想到能够出色地解决上述问题，完成了本发明。S卩，本发明是模拟灰度等级驱动的有源矩阵基板(以下，也称为本发明的第一有源矩阵基板)，设置有包括电流发光元件和驱动晶体管的多个像素，上述电流发光元件具有与上述驱动晶体管电连接的像素电极，上述驱动晶体管经上述像素电极向上述电流发光元件供给电流，上述多个像素包括相邻配置的第一像素和第二像素，在俯视基板主面时，上述第一像素所包括的驱动晶体管的栅极电极(以下，也称为第一栅极电极)配置在上述第一像素所包括的电流发光元件的像素电极(以下，也称为第一像素电极)与上述第二像素所包括的电流发光元件的像素电极(以下，也称为第二像素电极)之间。这样，本发明的第一有源矩阵基板将第一像素电极的配置最佳化，将第一像素电极配置在与第一栅极电极重叠的区域变少的位置。另外，在俯视基板主面时，第一栅极电极至少一部分配置在第一像素电极与第二像素电极之间即可。此外，本发明还是如下的模拟灰度等级驱动的有源矩阵基板(以下，也称为本发明的第二有源矩阵基板)设置有包括电流发光元件和驱动晶体管的多个像素，上述电流发光元件具有与上述驱动晶体管电连接的像素电极，上述驱动晶体管经上述像素电极向上述电流发光元件供给电流，上述多个像素包括第一像素，上述第一像素所包括的电流发光元件的像素电极(以下，也称为第一像素电极)在与上述第一像素所包括的驱动晶体管的栅极电极(以下，也称为第一栅极电极)重叠的位置形成有开口。这样，本发明的第二有源矩阵基板是在第一像素电极形成有开口的有源矩阵基板。作为本发明的第一和第二有源矩阵基板的结构，只要将这样的构成要素作为必需的构成要素形成，对其它的构成要素就不特别限定。此外，本发明的第一有源矩阵基板和本发明的第二有源矩阵基板也可以组合使用。即，也可以为如下方式在本发明的第一有源矩阵基板，上述第一像素的像素电极(第一像素电极)在与上述第一像素的栅极电极(第一栅极电极)重叠的位置形成有开口。由此，能够更加降低Cad。关于本发明的第一和第二有源矩阵基板的优选方式，在以下进行详细说明。作为本发明的第一有源矩阵基板的一个优选方式，列举如下方式上述第一像素的栅极电极不与上述第二像素的像素电极(第二像素电极)重叠。由此，能够降低Cad，并且能够防止第一栅极电极受到第二像素电极的影响而产生信号噪声等。如果为了提高显示性能而加大像素电极的面积，则由于设计上的制约而第一栅极电极与第一像素电极重叠。另一方面，从更加降低Cad的观点出发，优选如下方式在本发明的第一有源矩阵基板，上述第一栅极电极配置在俯视基板主面时上述第一像素电极与上述第二像素电极之间的配置的部分的面积成为最大的位置。作为本发明的第一有源矩阵基板的一个优选方式，列举如下方式上述第一像素是在上述第二像素之后被扫描的像素，上述第一像素的栅极电极与上述第二像素的像素电极重叠。在这种情况下，虽然第一栅极电极与第一像素电极重叠的区域变少，能够降低Cad， 可担心第一栅极电极受到第二像素电极的影响。但是，与被输入第一像素电极的信号在显示图像上大致相同的信号已经被输入第二像素电极，在下一次扫描再进行第一像素的扫描，因而认为第二像素电极对第一栅极电极施加的影响小到能够无视的程度。因此，不存在由于第二像素电极而使第一像素电极的电压上升(或下降)的情况。另外，在本方式中，也可以为如下方式第一栅极电极在俯视基板主面时与第一像素相邻的像素中的、第二像素以外的像素(例如在第一像素之后被扫描的像素)所包括的电流发光元件的像素电极(第 η像素电极)重叠。但是，第η像素电极与第二像素相比较对第一栅极电极施加的影响大， 因此，第一栅极电极在俯视基板主面时不与第η像素电极重叠。Cad随着第一栅极电极和第一像素电极接近而变大。因此，在第一栅极电极设置在第一像素电极的正下方的配线层的情况下，Cad特别容易变大。这样，在上述第一像素的栅极电极设置在上述第一像素的像素电极的正下方的情况下，本发明特别有效。
当在像素设置有用于补偿驱动晶体管的阈值电压的偏差的补偿电路时，按每个像素设置的构成要素的数量变多，像素内的布置调整的自由度变小。这样，像素的布置变得复杂，如此，则存在第一像素电极与第一栅极电极重叠的区域容易变大的倾向。这样，在进一步在上述多个像素中的各个像素设置用于补偿各像素所包括的驱动晶体管的阈值电压的偏差的补偿电路的情况下，本发明特别有效。如使用图9和10说明的那样，通常驱动晶体管的栅极电极(栅极电极102)经接触孔形成在第一配线层和第二配线层，在与配置在第一配线层的扫描线等重叠的部分，从第一配线层改换至第二配线层。在如图8 11所示的有机EL显示装置那样，补偿电路包括多个晶体管而构成的情况下，像素的布置变得复杂，因此，容易发生栅极电极102与在第一配线层形成的扫描线等的重叠。因此，在这种情况下，存在如下倾向在栅极电极102的第二配线层(像素电极103的正下方的配线层)形成的部分的面积变大，Cad变大。根据本发明，由于能够降低Cad，因此能够有效地解决上述方式中的问题。即，本发明在上述补偿电路包括多个晶体管而构成的情况下特别有效。本发明还是包括本发明的第一或第二有源矩阵基板的有机EL显示装置，上述多个像素所包括的电流发光元件为有机EL元件，上述多个像素所包括的电流发光元件所具有的像素电极是上述有机EL元件的阳极或阴极。采用本发明的第一或第二有源矩阵基板， Cad下降，阶梯状的响应特性的产生被抑制，因此能够实现显示性能优异的有机EL显示装置。上述各方式也可以在不脱离本发明的主旨的范围内适当组合。采用本发明的有源矩阵基板和有机EL显示装置，能够提供抑制了电流发光元件的响应速度的下降的有源矩阵基板和有机EL显示装置。
图1是表示实施方式1的有机EL显示装置的像素的平面示意图。图2是表示实施方式2的有机EL显示装置的像素的平面示意图。图3是表示实施方式2的其它有机EL显示装置的像素的平面示意图。图4是表示实施方式3的有机EL显示装置的像素的平面示意图。图5是在图1追加边框覆盖部件后的图。
图6是在图2追加边框覆盖部件后的图。图7是在图4追加边框覆盖部件后的图。图8是表示包括补偿电路的现有的有机EL显示装置的像素的电路图。图9是表示包括补偿电路的现有的有机EL显示装置的像素的平面示意图。图10是沿图9中的X1-X2线的截面示意图。图11是表示图9所示的像素的配置方式的平面示意图。图12是表示包括补偿电路的现有的有机EL显示装置的响应特性的测定结果的图形。图13是表示由Cad为OfF的情况下的响应波形的模拟得到的电流的响应波形的图形。图14是表示由Cad为20fF的情况下的响应波形的模拟得到的电流的响应波形的
8图形。图15是表示由Cad为60fF的情况下的响应波形的模拟得到的电流的响应波形的图形。图16是表示供给到有机EL元件的电流与Cad的关系的图形。图17是图8所示的像素的第一帧的时序图。图18是表示晶体管T4(驱动晶体管)的TFT特性的示意图。
具体实施例方式在本说明书中，“像素电极”是指在电流发光元件所包括的电极中与驱动晶体管的漏极电极电连接的电极。在有机EL元件的情况下，像素电极既可以是阳极也可以是阴极。在本说明书中，“电流发光元件”是指通过被供给的电流自发光的元件即可，并未特别限定。在本发明中，作为特别有效的发光元件，能够列举有机EL元件、无机EL元件等面状的电流发光元件。在本说明书中，“像素电极的正下方的配线层”是指与像素电极相比配置在基板一侧的配线层中的、从像素电极数起第一个配线层。通常在像素电极与配线层之间配置有层间绝缘膜。因此，“像素电极的正下方的配线层”也可以说是“隔着层间绝缘膜与像素电极相邻的配线层”。以下，列举实施方式，参照附图对本发明进行更详细的说明，但是本发明并不仅限于这些实施方式。另外，在以下的实施方式中，为了简化说明，对将本发明应用于图8 11 所示的有机EL显示装置的情况进行说明。(实施方式1)图1是表示实施方式1的有机EL显示装置的像素的平面示意图。实施方式1的有机EL显示装置是在图8 11所示的有机EL显示装置中在像素电极103形成有开口的有机EL显示装置。如图1所示，在实施方式1的有机EL显示装置，像素电极103在与栅极电极102 重叠的位置形成有开口。此外，其开口的平面形状与栅极电极102的平面形状相同。由此， 像素电极103与栅极电极102不重叠，因此能够使Cad无限接近于零。由此，能够抑制阶梯状的响应的产生，能够实现显示性能优异的有机EL显示装置。(实施方式2)图2是表示实施方式2的有机EL显示装置的像素的平面示意图。实施方式2的有机EL显示装置是在图8 11所示的有机EL显示装置中将配置像素电极103的位置改变而得的有机EL显示装置。在图2，像素电极103a、103b、103c是具有与使用图1等说明的像素电极103相同的功能的部件，为了对各自所在的像素进行区别而标注不同的附图标记。配置有像素电极103a的像素为设置有栅极电极102的像素。配置有像素电极10 的像素在图2中为与配置有像素电极103a的像素在纵方向相邻的像素。配置有像素电极103c的像素在图2中为与配置有像素电极103a的像素在横方向相邻的像素。如图2所示，栅极电极102在俯视基板主面时配置在像素电极103a、103b、103c之间。由此，能够降低Cad，能够抑制阶梯状的响应特性的产生。此外，栅极电极102不与像素电极103b、103c重叠。由此，能够防止栅极电极102受到像素电极l(X3b、103C的影响而产生信号噪声等。另外，栅极电极102的形状也可以与图2所示的平面形状不同。图3是表示实施方式2的其它的有机EL显示装置的像素的平面示意图。如图3所示，在栅极电极102具有图3所示的平面形状的情况下优选以在俯视基板主面时栅极电极102的端部与像素电极 103b、103c的端部一致的方式配置栅极电极102。由此能够加大Cad的降低效果。(实施方式3)图4是表示实施方式3的有机EL显示装置的平面示意图。实施方式3的有机EL 显示装置是在图8 11所示的有机EL显示装置中将配置像素电极103的位置改变而得的有机EL显示装置。在图4，像素电极103a、103b、103c具有与图2中说明的实施方式2相同的关系。此外，在实施方式3的有机EL显示装置，配置有像素电极10 的像素在配置有像素电极103a的像素之前被扫描。如图4所示，栅极电极102在俯视基板主面时配置在像素电极103a、103b、103c之间。由此，能够降低Cad，能够抑制阶梯状的响应特性的产生。另外，在实施方式3，栅极电极102由于与像素电极10 重叠，因此担心受到像素电极10 的影响。但是，配置有像素电极10 的像素(第二像素)在配置有像素103a 的像素(第一像素)之前被扫描，因此，像素电极10 已经被输入了与被输入到像素栅极 103a的信号在显示图像上大致相同的信号，在下一次扫描再进行第一像素的扫描，因此认为像素电极10 对栅极电极102施加的影响小到能够无视的程度。因此，不存在由于像素电极10 而使像素电极103a的电压上升(或下降)的情况。以上，为了易于理解各实施方式的特征，使用仅记载有栅极电极102和像素电极 103 (像素电极103a、10 、103c)的图1 4进行了说明，但是各实施方式的有机EL显示装置与图9和图10所示的有机EL显示装置一样具备边缘覆盖部件。图5是在图1追加边缘覆盖部件后的图，图6是在图2追加边缘覆盖部件后的图，图7是在图4追加边缘覆盖部件后的图。在图5 7，未形成边缘覆盖部件的区域作为显示区域A发挥作用。如图5所示，在实施方式1的有机EL显示装置，在像素电极103形成有开口，在显示区域A内存在未配置像素电极103的区域。由此，显示区域A的实质的面积(开口率) 下降。不过，图5所示的方式为以降低Cad的效果最大化的方式设计开口的情况，像素电极 103的开口也可以比栅极电极102小。由此，虽然降低Cad的效果变小，但是能够抑制开口率的下降。这样，在实施方式1的有机EL显示装置，降低Cad的效果与开口率为取舍的关系。另一方面，如图6和7所示，在实施方式2和3的有机EL显示装置，由于在像素电极103(像素电极103a、103b、103c)未形成开口，因此开口率不下降。从进一步提高降低 Cad的效果的观点出发，在实施方式2和3的有机EL显示装置，与实施方式1的有机EL显示装置一样，也可以在像素电极103(像素电极103a、103b、103c)的栅极电极102重叠的部分形成开口。上述实施方式的各方式也可以在不脱离本发明的主旨的范围内适当地组合。另外，本申请以2009年7月1日提出申请的日本专利申请2009-156970号为基础， 基于巴黎条约和所进入国家的法规主张优先权。该申请的所有内容均作为参照被引入本申请中。
附图标记的说明T1、T2、T3、T4、T5、T6 晶体管C1、C2:电容器OLED 有机 EL 元件scan [n-1] > scan [η] > scan [η+1]扫描线Vini [η]初始化电压线em [η]发光控制线
ELVDD, ELVSS 电源线data 信号线100 基板101 半导体层102 栅极电极103、103a、103b、103c 像素电极(阳极)110、111、112 层间绝缘膜113:边缘覆盖部件
权利要求
1.一种模拟灰度等级驱动的有源矩阵基板，其特征在于该有源矩阵基板设置有包括电流发光元件和驱动晶体管的多个像素， 该电流发光元件具有与该驱动晶体管电连接的像素电极， 该驱动晶体管经该像素电极向该电流发光元件供给电流， 该多个像素包括相邻配置的第一像素和第二像素，在俯视基板主面时，该第一像素所包括的驱动晶体管的栅极电极配置在该第一像素所包括的电流发光元件的像素电极与该第二像素所包括的电流发光元件的像素电极之间。
2.如权利要求1所述的有源矩阵基板，其特征在于 所述第一像素的栅极电极不与所述第二像素的像素电极重叠。
3.如权利要求1所述的有源矩阵基板，其特征在于 所述第一像素是在所述第二像素之后被扫描的像素，所述第一像素的栅极电极与所述第二像素的像素电极重叠。
4.如权利要求1 3中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于所述第一像素的像素电极在与所述第一像素的栅极电极重叠的位置形成有开口。
5.一种模拟灰度等级驱动的有源矩阵基板，其特征在于该有源矩阵基板设置有包括电流发光元件和驱动晶体管的多个像素， 该电流发光元件具有与该驱动晶体管电连接的像素电极， 该驱动晶体管经该像素电极向该电流发光元件供给电流， 该多个像素包括第一像素，该第一像素所包括的电流发光元件的像素电极在与该第一像素所包括的驱动晶体管的栅极电极重叠的位置形成有开口。
6.如权利要求1 5中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于所述第一像素的栅极电极设置在所述第一像素的像素电极的正下方的配线层。
7.如权利要求1 6中任一项所述的有源矩阵基板，其特征在于在所述多个像素的各个像素还设置有补偿电路，该补偿电路用于补偿各像素所包括的驱动晶体管的阈值电压的偏差。
8.一种包括权利要求1 7中任一项所述的有源矩阵基板的有机EL显示装置，其特征在于所述多个像素所包括的电流发光元件是有机EL元件，所述多个像素所包括的电流发光元件的像素电极是该有机EL元件的阳极或阴极。
全文摘要
本发明提供抑制了电流发光元件的响应速度的下降的有源矩阵基板和有机EL显示装置。本发明的有源矩阵基板是模拟灰度等级驱动的有源矩阵基板，该有源矩阵基板设置有包括电流发光元件和驱动晶体管的多个像素，上述电流发光元件具有与上述驱动晶体管电连接的像素电极，上述驱动晶体管经上述像素电极向上述电流发光元件供给电流，上述多个像素包括相邻配置的第一像素和第二像素，在俯视基板主面时，上述第一像素所包括的驱动晶体管的栅极电极配置在上述第一像素所包括的电流发光元件的像素电极与上述第二像素所包括的电流发光元件的像素电极之间。
文档编号G09G3/20GK102473367SQ20108002960
公开日2012年5月23日 申请日期2010年4月2日 优先权日2009年7月1日
发明者野口登 申请人:夏普株式会社
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