[發明專利]顯示器件和電子設備

有效

• 申請號: 201210299566.X
• 申請日: 2004-06-17
• 公開（公告）號: CN102832228A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 山崎舜平;小山潤
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H01L27/32
• 分類號: H01L27/32;H01L27/12;G09G3/32;G09G3/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 葉曉勇;王忠忠

技術領域

本發明涉及包括自發光元件和其溝道部分由非晶半導體或有機半導體形成的晶體管的顯示器件。

背景技術

近年來，包括發光元件的顯示器件已經得到了積極的發展。除了常規液晶顯示器件的優勢之外，發光顯示器件具有諸如響應快、優良的動態顯示和寬視角的特征。因此，作為下一代平板顯示器，發光顯示器件吸引了眾多的注意。

發光顯示器件包括多個像素，每個像素具有發光元件和至少兩個晶體管。在每個像素中，與發光元件串聯連接的晶體管控制發光元件的發光或不發光。對于晶體管，在很多情況下采用具有高場效應遷移率的多晶半導體（多晶硅）。發光元件具有其中將電致發光層夾在一對電極之間的結構。具體來說，在構圖的第一導電層（第一電極）上形成電致發光層，然后形成第二導電層（第二電極）以便覆蓋電致發光層的整個表面。

發明內容

使用多晶硅的晶體管由于晶界中的晶體缺陷而易于引起特性的變化。因此，即使輸入相同的信號電壓時，每個像素中晶體管的漏電流也會不同，造成亮度的變化。

由于前述原因，本發明提供一種顯示器件，其中抑制了由晶體管特性的變化而引起亮度的變化。

優選的是，對形成在電致發光層上的第二導電層（第二電極）進行加熱以降低電阻。然而，電致發光層具有低的耐熱性且不能承受高的熱處理。因此，由于不同的電阻值，施加到一對電極之間的電壓在發光元件的邊緣和中心之間也不同，從而引起圖像質量退化。

由于前述原因，本發明提供一種顯示器件，其中防止了由于電阻值不同引起的圖像質量退化。

為了解決前述問題，本發明采取以下措施。

根據本發明的顯示器件包括受控于晶體管的發光元件，該晶體管的溝道部分由非晶半導體（典型的是非晶硅，a-Si：H）或有機半導體構成。由于這種晶體管具有很小的場效應遷移率等的變化，因此可以抑制由于晶體管特性的變化而引起的顯示器件的亮度變化。而且，非晶半導體適于制造從幾英寸到幾十英寸尺寸范圍的大平板，并且由于沒有結晶步驟并需要少量的掩模，其制造工藝是具有成本效益的。

根據本發明的顯示器件包括輔助導電層（布線），其連接到形成在電致發光層上的導電層。結果，可以在沒有熱處理的情況下降低導電層的電阻，并由此可以防止顯示器件圖像質量的退化。由于隨著平板尺寸增大，電阻值成為問題，因此通過采用本發明可以非常有效地制造具有幾十英寸尺寸的大平板。

根據本發明的顯示器件包括基板，其包括像素部分和排列在像素部分外圍的驅動器電路，以及附著在基板上的驅動器IC。像素部分包括包含夾在一對電極之間的發光材料的發光元件，以及其溝道部分由非晶半導體構成的多個晶體管。形成在基板上的驅動器電路包括其溝道部分由非晶半導體構成的N型晶體管（下文中有時表示為a-Si：HTFT）和其溝道部分由有機半導體構成的P型晶體管（下文中有時表示為有機TFT）。有機TFT對應于包括諸如并五苯的低分子量有機化合物、諸如PEDOT（聚噻吩）和PPV（聚亞苯基亞乙烯基）的高分子量有機化合物等的晶體管。a-Si：HTFT和有機TFT可以形成在和像素部分的相同基板上，并可以配置為使用該CMOS電路作為單元電路、移位寄存器、緩沖器等。此外，可以僅用N型晶體管或P型晶體管形成驅動器電路。在這種情況下，可以僅用a-Si：HTFT或有機TFT形成驅動器電路。

根據本發明的顯示器件包括發光元件，其包括夾在連接到陽極線的第一電極和連接到陰極線的第二電極之間的發光材料。顯示器件還包括其溝道部分由非晶半導體構成的晶體管。顯示器件還包括反向偏置電壓施加電路，其轉換陽極線和陰極線彼此的電位以向發光元件施加反向偏置電壓。根據這種結構，可以防止發光元件隨時間退化，從而得到具有提高的可靠性的顯示器件。

根據本發明的顯示器件包括其包含夾在一對電極之間的發光材料的發光元件、其柵電極連接到具有恒定電位的第一電源線上的第一晶體管、和其柵電極連接到信號線的第二晶體管。發光元件、第一晶體管和第二晶體管串聯連接在具有和低電位電壓相同電位的第二電源和具有和高電位電壓相同電位的第三電源之間。而且，每個第一晶體管和第二晶體管具有由非晶半導體構成的溝道部分。在這種顯示器件中，第二晶體管工作在線性區，由此，在發光元件中流過的電流量不受第一晶體管V_GS的微小變化的影響。換言之，在發光元件中流過的電流量通過在飽和區工作的第一晶體管確定。因此，根據具有前述結構的本發明，可以提供一種顯示器件，其中抑制了由于晶體管特性的變化而引起的亮度變化，并提高了圖像質量。