电光学装置的制作方法

文档序号:6901274阅读:200来源:国知局
专利名称:电光学装置的制作方法
技术领域
本发明涉及液晶装置和有机场致发光(以下称作有机EL)装置等 电光学装置。
背景技术
作为代表的电光学装置,可列举液晶装置和有机EL装置等,在上 述电光学装置所使用的元件基板中,形成有排列了多个具有像素电极和 像素晶体管的像素的像素区域。在这样的电光学装置中,如果液晶装置 中温度变化,则液晶的响应速度与光学特性等会变化,如果有机EL装 置中温度变化,则由于有机EL元件的发光特性变化,所以在电光学装 置中显示的图像的质量下降。
因此,提出了一种在电光学装置中内置温度传感器,根据温度传感 器的检测结果,来调节驱动条件等的方案(例如,参照专利文献l-3)。
例如,在专利文献l记载的结构中,在由像素区域和驱动电路夹着 的区域形成薄膜晶体管,基于该薄膜晶体管的电阻值根据温度变化,从 而监视电光学装置的温度。
在专利文献2记载的结构中,检测沿着具有矩形平面形状的像素区 域的1边延伸的阴极线的电阻变化,来监视电光学装置的温度。
在专利文献3记载的结构中,具有矩形平面形状的像素区域相对置 的2边,合计散布了四个使用金属线的电阻元件,来监视电光学装置的 温度。特开平8-29265号公报 [专利文献21特开2004-198503号公报 [专利文献3特开2007-25685号7>才艮可是,在上述的专利文献l-3中,由于都只能监视电光学装置的局 部温度,所以离监视像素区域全体的温度的状况相差甚远。因此,当根 据温度传感器的检测结果使驱动条件变化时,存在着进行了无用的变化 或向反方向的调整的问题。
在专利文献l记载的结构中,难以把薄膜晶体管再大型化。此外, 在专利文献2记载的结构中,只要利用阴极线,就难以从更宽的区域取 得温度信息。并且,专利文献3记载的结构中,如果进一步增加电阻元 件,则从电阻元件延伸的布线增加,存在着无法确保布线区域的问题。

发明内容
鉴于以上的问题,本发明的课题在于,提供一种即使温度检测元件 或温度检测用布线占有的面积窄时,也能可靠监视像素区域全体的温度 的电光学装置。
为了解决所述课题,本发明提供一种电光学装置,具有形成有像素 区域的元件基板,所述像素区域排列有多个具有像素电极和像素晶体管 的像素,其特征在于在所述元件基板的所述像素区域的周围,形成有 沿着该像素区域的全周的至少1/2延伸的温度检测用电阻线。
在本发明中,由于作为用于对像素区域的温度进行检测的温度检测 元件,利用了电阻线,可减小所以温度检测元件占有的面积。而且,由 于作为温度检测元件,利用了电阻线,所以电阻线自身兼任温度检测用 布线的一部分或全部,从而不存在温度检测用布线占有的面积,或者可 以减小该面积。因此,即使把电阻线沿着像素区域的全周的至少1/2延 伸,对设置其它布线等也没有阻碍。此外,由于把电阻线沿着像素区域 的全周的至少l/2延伸,所以能正确检测像素区域的温度,因此能够与 像素区域的温度对应,恰当地调整驱动条件。
在本发明中,优选所述电阻线在从一方的端部延伸后,向另一方的 端部朝向该一方的端部接近的方向弯曲。在电阻线的情况下,从两端部
检测电流值或电压值,但在弯曲电阻线,使两端部接近时,即使跨宽阔 的区域使电阻线延伸时,也能在窄的区域内配置针对电阻线的端子等。
例如,优选所述电阻线在所述像素区域的周围,具有l条布线在途中折返的平面形状。如果这样构成,则能避免像素区域被电阻线包围的 状态,因此,与电阻线包围了像素区域的周围的情形不同,即使从电阻 线产生了感应磁力线时,也能防止该感应磁力线作为噪声而侵入到像素 区域。
在本发明中,所述像素区域以矩形的平面形状形成,所述电阻线沿
着至少所述像素区域的相邻的2边延伸。如果这样构成,则能取得与监 视像素区域全体的温度时同样的监视效果,因此,能与像素区域的温度 正确地对应,适当调节驱动条件。
在本发明中,优选所述电阻线沿着所述像素区域的至少3边延伸。 如果这样构成,则能取得与监视像素区域全体的温度时同样的监视效 果,所以能与像素区域的温度正确地对应,适当调节驱动条件。
在本发明中,优选所述电阻线与构成所述像素晶体管的多个导电层 中的任意一个同层。如果这样构成,则能够不追加制造步骤地形成电阻 线。
在本发明中,所述电阻线由金属膜构成。如果这样构成,则与由半 导体膜形成电阻线时相比,能更正确地检测温度。即,在半导体膜的情 况下,电阻值有可能因照度而变化,但在金属膜的情况下,几乎没有有 关的变化,所以能与照度无关地正确监视像素区域的温度。
本发明中,在所述元件基板中,在比所述像素区域靠外周侧形成驱 动电路,所述电阻线在由所述像素区域和所述驱动电路夹持的区域延 伸。如果这样构成,则能把电阻线延伸到像素区域的附近,由此,与使 电阻线延伸到比驱动电路靠外侧的情形相比,能更正确地监视像素区域 的温度。
在本发明中,从所述像素区域向所述驱动电路延伸的信号线和所述 电阻线,形成在被多个绝缘膜上下夹持的多个层间中的不同的层间。如 果这样构成,则能与从所述像素区域向所述驱动电路延伸的信号线交叉 地使电阻线延伸,从而容易在像素区域的周围使电阻线延伸。
在本发明中,从所述像素区域向所述驱动电路延伸的信号线和所述 电阻线,形成在被多个绝缘膜上下夹持的多个层间中的同一层间,在该层间,在所述信号线和所述电阻线的交叉部分,所述信号线被中断,并 且在与该层间不同的层间,形成有将所述信号线的中断部分彼此电连接 的中继用桥接布线。如果这样构成,则可在与从所述像素区域向所述驱 动电路延伸的信号线交叉的方向使电阻线延伸,在像素区域的周围电阻 线延伸是容易的。
当应用了本发明的电光学装置是液晶装置时,所述元件基板成为在 与该元件基板对置配置的对置基板之间保持有液晶层的结构。
当应用了本发明的电光学装置是有机EL装置时,成为所述元件基 板中,在所述像素电极上形成了有机EL元件用的功能层的结构。
应用了本发明的电光学装置在移动电话或便携式计算机等电子仪 器中,作为直视型的显示部等被使用。此外,应用了本发明的液晶装置 (电光学装置)也能作为投影型显示装置的光阀而使用。


图l是表示本发明实施方式l的电光学装置(液晶装置)中使用的 元件基板的电气结构的等效电路图。
图2 (a)、 (b)分别是从对置基板一侧观察本发明实施方式1的电 光学装置和形成在其上的各构成要素的俯视图、及其H-H,剖视图。
图3 (a)、 (b)分别是本发明实施方式1的电光学装置的相邻的2 个像素的俯视图和1个像素的剖视图。
图4是表示在应用了本发明的电光学装置中,用于根据温度监视结 果修正驱动条件的电路结构的框图。
图5是表示作为电阻线而使用了金属膜和半导体膜时的温度-电阻 的关系的曲线图。
图6是表示在应用了本发明的电光学装置中,作为电阻线而使用的 金属膜的结构的剖视图。
图7是表示本发明实施方式2的电光学装置(液晶装置)中使用的 元件基板的电气结构的等效电路图。图8是因电阻线而引起的噪声的说明图。
图9是表示本发明实施方式3的电光学装置(有机EL装置)中使 用的元件基板的电气结构的等效电路图。
图10 (a)、 (b)分别是从对置基板一侧观察本发明实施方式3的 电光学装置和形成在其上的各构成要素的俯视图、及其J-J,剖视图。
图11 ( a )、 ( b )分别是本发明实施方式3的电光学装置的相邻的2 个像素的俯视图和1个像素的剖视图。
图12表示本发明实施方式4的电光学装置(有机EL装置)中使 用的元件基板的电器结构的等效电路图。
图13是使用了本发明的电光学装置的电子仪器的说明图。
符号说明3a—扫描线;6a—数据线;9a—像素电极;10—元件基 板;10b—像素区域;30a、 30b、 30c—薄膜晶体管(像素晶体管);50 —液晶;80—有机EL元件;100—电光学装置;100a—4象素;100b— ^^素区域;105—电阻线。
具体实施例方式
以下,说明本发明的实施方式。在以下的说明所参照的图中,为了 使各层或各构件为图面上能识别程度的尺寸,对各层或各构件,使缩小 比例尺不同。另外,在薄膜晶体管中,根据施加的电压来切换源极和漏 极,但在以下的说明中,为了便于说明,把连接有像素电极的一侧作为 漏极进行i兌明。
(整体结构)
图1是表示本发明实施方式1的电光学装置(液晶装置)中使用的 元件基板的电气结构的等效电路图。图2 (a)、 (b)分别是从对置基板 一侧观察本发明实施方式1的电光学装置和形成在其上的各构成要素的 俯视图、及其H-H,剖视图。如图1所示,本方式的电光学装置ioo是液晶装置,在具有矩形平
面形状的像素区域10b,以矩阵状形成有多个像素100a。在多个像素 100a中分别形成有像素电极9a、及用于控制像素电极9a的像素开关用 的薄膜晶体管30a (像素晶体管)。从数据线驱动电路101延伸的数据线 6a与薄膜晶体管30a的源极电连接,数据线驱动电路101按线次序对数 据线6a供给图像信号。从扫描线驱动电路104延伸的扫描线3a与薄膜 晶体管30a的栅极电连接,扫描线驱动电路104按线次序对扫描线3a 供给扫描信号。像素电极9a与薄膜晶体管30a的漏极电连接,在电光 学装置100中,通过使薄膜晶体管30a只在一定期间处于导通状态,在 规定的定时将从数据线6a供给的图像信号写入到各像素100a的液晶电 容50a。写入到液晶电容50a的规定电平的图像信号在形成于元件基板 10的像素电极9a和后面描述的对置基板的公共电极之间保持一定期 间。在像素电极9a和公共电极之间形成有保持电容60,像素电极9a 的电压例如可被保持比施加源极电压的时间长3位的时间。由此,能实 现可改善电荷的保持特性、且能进行对比度高的显示的电光学装置100。 本方式中,在构成保持电容60时,都与扫描线3a并行地形成电容线3b, 但有时也在与前级的扫描线3a之间形成保持电容60。此外,当是边缘 场开关FFS (Fring Field Switching)模式的液晶装置时,>&共电极与 像素电极9a同样形成在元件基板10上。
在图2 (a)、 (b)中,本方式的电光学装置100是透过型的有源矩 阵型液晶装置。在元件基板10上,以矩形框状设置有密封材料107,由 密封材料107粘贴对置基板20和元件基板10。对置基板20和密封材料 107具有大致同一的轮廓,在由密封材料107包围的区域内保持有液晶 50。液晶50例如由混合了一种或数种向列液晶的液晶构成。另外,在 密封材料107的角部分配置有用于在元件基板10和对置基板20之间进 行电连接的导通材料109。
元件基板10中,在密封材料107的外侧区域(像素区域10b的外 侧区域),数据线驱动电路IOI、及由ITO (Indium Tin Oxide )膜构成 的端子102沿着元件基板10的一边设置,在端子102上连接着与外部 电路进行电连接的柔性电路板(未图示)。而且,元件基板10中,在密 封材料107的外侧区域(像素区域10b的外侧区域),沿着与排列了端 子102的边邻接的2边,形成有扫描线驱动电路104。在元件基板10的剩下的一边设置有用于连接在图像显示区域10a的两侧设置的扫描线 驱动电路104之间的多条布线103。并且,利用形成在对置基板20的由 遮光膜构成的额缘28,来设置预充电电路或检查电路等外围电路。
详细内容将在后面描述,但在元件基板10上以矩阵状形成有像素 电极9a。与之相对,对置基板20上,在密封材料107的内侧区域形成 由遮光性材料构成的额缘28,其内侧作为图像显示区域10a。对置基板 20中,在与元件基板IO的像素电极9a的纵横边界区域对置的区域形成 有被称作黑矩阵或黑条等的遮光膜23。
在这样构成的电光学装置100中,图像显示区域10a是与参照图1 说明的像素区域10b重叠的区域,但是沿着像素区域10b的外周,有时 形成不直接有助于显示的虚设的像素,这时,由像素区域10b中除了虚 设的像素之外的区域构成图像显示区域10a。
(像素的详细结构)
图3 (a)、 (b)分别是本发明实施方式1的电光学装置100的相邻 的2个像素的俯视图和1个像素的剖视图。另外,图3(b)是图3(a) 的A-A,线的剖视图,在图3 (a)中,用长的虚线表示像素电极9a, 用单点划线表示数据线6a和与它同时形成的薄膜,用实线表示扫描线 3a,用短的虚线表示半导体层。
如图3 (a)、 (b)所示,在元件基板10上,以矩阵状按各个像素 100a形成多个透明的像素电极9a,沿着像素电极9a的纵横边界区域, 形成有数据线6a和扫描线3a。此外,在元件基板10中,与扫描线3a 并列地形成有电容线3b。
图3 (b)所示的元件基板10的基体,由石英基板或耐热性的玻璃 基板等支撑基板10d构成,对置基板20的基体由石英基板或耐热性的 玻璃基板等支撑基板20d构成。元件基板10中,在支撑基板10d的表 面形成有由氧化硅膜等构成的基底绝缘膜12,并且在其表面侧,在与像 素电极9a对应的区域形成有薄膜晶体管30a。薄膜晶体管30a具有相对 于岛状的半导体层la,形成了沟道区域lg、低浓度源极区域lb、高浓 度源极区域ld、低浓度漏极区域lc、高浓度漏极区域le的LDD( LightlyD叩ed Drain )构造。在半导体层la的表面侧形成有由氧化硅膜或者氮 化硅膜构成的栅极绝缘层2,在栅极绝缘层2的表面形成有栅电极(扫 描线3a)。半导体层la是对元件基板10形成了非晶体硅后,通过激光 退火或灯退火等而多晶化的多晶硅膜或者单晶硅层。图3(b)中表示 了在半导体层la的表面通过热氧化形成了栅极绝缘层2,但栅极绝缘层 2有时也由CVD法等形成。
在薄膜晶体管30a的上层侧形成有由氧化硅膜或氮化硅膜构成的层 间绝缘层71、由氧化硅膜或氮化硅膜构成的层间绝缘层72、及由厚度 1.5-2.0 jum的厚的感光性树脂构成的层间绝缘膜73 (平坦化膜)。在层 间绝缘层71的表面(层间绝缘膜71、 72的层间)形成有数据线6a和 漏电极6b,数据线6a通过形成在层间绝缘膜71的接触孔71a与高浓 度源极区域ld电连接。此外,漏电极6b通过形成在层间绝缘膜71的 接触孔71b与高浓度漏极区域le电连接。
在层间绝缘层73的表面形成有由ITO膜构成的像素电极9a。像素 电极9a通过形成在层间绝缘层72、 73的接触孔73a与漏电极6b电连 接。在像素电极9a的表面侧形成有由聚酰亚胺膜构成的取向膜16。而 且,通过与扫描线3a同层的电容线3b作为上电极隔着和栅极绝缘层2 同时形成的绝缘层(电介质膜),与从高浓度漏极区域le开始的延伸部 分lf(下电极)对置,构成了保持电容60。
在本方式中,扫描线3a和电容线3b是同时形成的导电膜,由钼膜、 铝膜、钬膜、鴒膜、钽膜、铬膜等金属单质膜、或者它们的层叠膜构成。 此外,数据线6a和漏电极6b是同时形成的导电膜,由钼膜、铝膜、钛 膜、钨膜、钽膜、铬膜等金属单质膜、或者它们的层叠膜构成。另外, 图l和图2 (a)、 (b)所示的端子102由借助在层间绝缘层71、 72、 73 形成的接触孔、或者在层间绝缘层72、 73形成的接触孔,与和扫描线 3a或数据线6a同时形成的布线电连接的ITO膜构成。
对置基板20中,在遮光膜23的上层侧形成有由ITO膜构成的公共 电极21,在其表面形成有取向膜22。这里,在电光学装置100作为彩 色显示用途而构成时,对置基板20中,在多个像素100a中分别形成有 滤色器(未图示)。这样构成的元件基板10和对置基板20被配置为像素电极9a和公 共电极21对置,并且在这些基板之间,在由所述密封材料107(参照图 2 (a)、 (b))包围的空间内封入有作为电光学物质的液晶50。液晶50 在未被施加来自像素电极9a的电场的状态下,通过取向膜16、 22取得 规定的取向状态。
(温度补偿用的结构)
图4是表示在应用了本发明的电光学装置中,用于根据温度监视结 果来修正驱动条件的电路结构的框图。图5是表示作为电阻线而使用了 金属膜和半导体膜时的温度-电阻的关系的曲线图。图6是表示在本方 式的电光学装置中,作为电阻线而使用的金属膜的结构的剖视图。
图l中,在元件基板10的像素区域10b的周围,形成有作为对像 素区域10b的温度进行检测的温度检测元件的电阻线105,本方式中, 电阻线105在像素区域的周围沿着像素区域10b的全周的至少1/2延伸。 更具体而言,电阻线105沿着具有矩形平面形状的像素区域10b的4边 10w、 10x、 10y、 10z中相邻的3边10w、 10x、 10y延伸,其两端部通 过数据线驱动电路IOI的两侧,与隔着数据线驱动电路IOI和像素区域 10b的边10z并列的多个端子102中的2个端子102分别连接。因此, 电阻线105具有在从一方的端部沿着像素区域10b的边10w、 10x、 10y 一边弯曲一边延伸后,按照另一方的端部接近一方的端部的方式弯曲的 平面形状。
而且,本方式中,在元件基板10中比像素区域10b靠向外侧处形 成有数据线驱动电路101和扫描线驱动电路104,在电阻线105中,沿 着像素区域10b的边10w、 10y延伸的部分在被像素区域10b和扫描线 驱动电路104夹持的区域内延伸。这里,如果电阻线105是由像素区域 10b和扫描线驱动电路104夹持的区域,则如图2(a)所示,除了在与 额缘28重叠的区域延伸的结构之外,还能采用在与由额缘28和密封材 料107夹持的区域重叠的区域延伸的结构、在与密封材料107重叠的区 域延伸的结构、在比密封材料107靠外侧的区域延伸的结构。另外,有 时在与密封材料107重叠的区域形成扫描线驱动电路104,但在该结构 的情况下,电阻线105形成为在由像素区域10b和扫描线驱动电路104 夹持的区域延伸。这样构成的电阻线105如后所述,由于伴随着温度变化,电阻值变 化,所以可通过连接有电阻线105的端子102施加恒压,并且计测电流 值,根据其结果,来检测电阻线105的电阻值变化,结果,可监视像素 区域10b的温度。或者,电阻线105通过端子102通过恒电流,并计测 两端的电压值,根据其结果,检测电阻线105的电阻值变化,从而监视 像素区域10b的温度。该像素区域10b的温度监视结果通过图4所示的 结构的电路,在驱动条件的修正中使用,进行温度补偿。
在图4所示的电路中,信号源108输出数据线驱动电路101和扫描 线驱动电路104用于输出图像信号和扫描信号的数据信号及时钟信号。 这里,数据信号从信号源108输出后,通过驱动电压修正电路106被输 入到数据线驱动电路IOI。而且,驱动电压修正电路106与温度检测用 的电阻线105 (温度检测元件)电连接,驱动电压修正电路106根据电 阻线105的电阻变化,调节数据信号的增幅水平。即,由于液晶50的 施加电压-透过率曲线的斜率在温度低时减小,在温度高时变得陡峭, 所以按照像素区域10b的温度,修正数据信号,进行适当的灰度显示。 例如,在温度低时,提高向液晶50的施加电压,在温度高时,降低向 液晶50的施加电压。
通过把金属膜和半导体膜构图为线状,形成该电阻线105。这里, 当电阻线105是金属膜时,如图5中用实线L1所示,温度越高,电阻 越增大,而当电阻线105由半导体膜构成时,如图5中用虚线L2所示, 温度越高,电阻越下降。该电阻线105能同时形成构成薄膜晶体管30a 的导电膜(金属膜和半导体膜),在本方式中,同时形成构成薄膜晶体 管30a的金属膜和电阻线105。
即,在本方式中,如图6 (a)所示,由与数据线6a同时形成的金 属膜,形成了电阻线105,电阻线105由钼膜、铝膜、钛膜、鴒膜、钽 膜、铬膜等金属单质膜、或者它们的层叠膜构成。因此,电阻线105形 成在层间绝缘膜71、 72的层间。这里,由于电阻线105在由^^素区域 10b和扫描线驱动电路104夹持的区域形成,所以电阻线105和扫描线 3a以及电容线3b交叉,但扫描线3a以及电容线3b形成在基底绝缘膜 12和层间绝缘层71的层间,所以电阻线105和扫描线3a以及电容线 3b形成在不同的层间。因此,电阻线105和扫描线3a以及电容线3b不会短路。另外,由于连接了电阻线105的端子102由形成在层间绝缘 膜73的表面的ITO膜构成,所以通过形成在层间绝缘膜72、 73的接 触孔73b与电阻线105电连接。
电阻线105能够由与扫描线3a同时形成的金属膜形成,这时,也 由钼膜、铝膜、钛膜、钨膜、钽膜、铬膜等金属单质膜、或者它们的层 叠膜构成。该情况下,电阻线105、扫描线3a以及电容线3b都形成在 基底绝缘膜12和层间绝缘膜71的层间。这种情况下,如图6 (b)所 示,在电阻线105和扫描线3a及电容线3b的交叉部分,在扫描线3a 以及电容线3b形成中断部分,并且在层间绝缘膜71、 72的层间与数据 线6a同时形成中继用桥接布线6d。由于该中继用桥接布线6d通过接 触孔71c、 71d与扫描线3a以及电容线3b的端部电连接,所以即使在 扫描线3a以及电容线3b设置中断部分,也没有障碍。
例如在由与数据线6a同时形成的金属膜形成了电阻线105时,当 数据线6a和电阻线105交叉时,也能应用使用了该中继用桥接布线的 结构。
(本方式的主要的效果)
如上所述,在本方式的电光学装置100中,由于作为用于对像素区 域10b的温度进行检测的温度检测元件,利用了电阻线105,所以可减 小温度检测元件占有的面积。而且,由于作为温度检测元件,利用了电 阻线105,所以电阻线105自身兼任温度检测用布线的全部,因此,不 存在温度检测用布线占有的面积。从而,即使沿着像素区域10b的全周 的1/2以上延伸电阻线105,对设置其它布线也没有障碍。此外,由于 沿着像素区域10b的全周的1/2以上使电阻线105延伸,所以能正确检 测像素区域10b的温度。因此,能与像素区域10b的温度正确地对应, 来适当调节对各像素100a的驱动条件。
而且,由于使电阻线105在由像素区域10b和扫描线驱动电路104 夹持的区域中延伸,所以电阻线105位于像素区域10b的附近。因此, 能正确监视像素区域10b的温度。
另外,由于电阻线105在从一方的端部延伸后,另一方的端部朝向一方的端部接近的方向弯曲,所以能与沿着元件基板10的边配置的端 子102电连接。因此,即使跨宽扩的区域使电阻线105延伸时,也能在 窄的区域内配置端子102。
并且,由于在与构成薄膜晶体管30a的多个导电层的任意一个同一 层中形成电阻线105,所以没必要追加制造步骤。
进而,对于电阻线105,虽然能用金属膜和半导体膜形成,但在本 方式中,用金属膜形成,所以能正确检测温度。即,在半导体膜的情况 下,电阻值有可能因照度而变化,但在金属线的情况下,几乎没有有关 的变化,所以能与照度无关地正确检测像素区域10b的温度。
[实施方式2
图7是表示本发明实施方式2的电光学装置(液晶装置)中使用的 元件基板的电气结构的等效电路图。图8是因电阻线而引起的噪声的说 明图。另外,由于本方式的基本结构与实施方式l同样,所以关于公共 的部分,付与相同的符号,省略它们的说明。
图7所示的电光学装置100也与实施方式1同样是液晶装置,在具 有矩形平面形状的像素区域10b,以矩阵状形成有多个像素100a。
本方式中,在元件基板10的像素区域10b的周围,形成有作为对 4象素区域10b的温度进行检测的温度检测元件的电阻线105。在本方式 中,电阻线105在像素区域的周围,沿着像素区域10b的全周的至少 1/2延伸。更具体而言,电阻线105沿着具有矩形平面形状的像素区域 10b的4边10w、 10x、 10y、 10z中相邻的3边10w、 10x、 10y延伸, 其两端部与隔着数据线驱动电路101和像素区域10b的边10z并列的多 个端子102中的相邻的2个端子102连接。即,电阻线105按照在从一 方的端部沿着像素区域10b的边10w、 10x、 10y—边弯曲一边延伸后, 在像素区域10b的边10y、 10z所成的角部分折返,另一方的端部与一 方的端部邻接的方式,沿着〗象素区域10b的边10y、 10x、 10w—边弯曲 一边延伸。
而且,元件基板10中,在比像素区域10b靠外侧形成有数据线驱 动电路101和扫描线驱动电路104,在电阻线105中,沿着像素区域10b的边10w、 10y延伸的部分在被^^素区域10b和扫描线驱动电路104包 围的区域内延伸。
由于这样构成的电阻线105的其它结构与实施方式1同样,所以省 略说明,但在本方式中,由于使电阻线105跨像素区域10b的全周的 1/2以上延伸,所以起到能正确检测像素区域10b的温度等与实施方式 1同样的效果。
此外,在本方式中,由于电阻线105不包围像素区域10b,所以如 图8所示,电流流过电阻线105时,即使从电阻线105产生了感应磁力 线,该感应磁力线也不会作为噪声而侵入到像素区域10b。
[实施方式3
以下,说明在有机EL装置中应用本发明的例子。另外,在以下的 说明中,为了容易理解与实施方式1、 2的对应部分,尽可能对对应的 部分付与相同的符号,进行说明。
(整体结构)
图9是表示本发明实施方式3的电光学装置(有机EL装置)中使 用的元件基板的电气结构的等效电路图。图10(a)、 (b)分别是从对 置基板一侧观察本发明实施方式3的电光学装置和形成在其上的各构成 要素的俯视图、及其J-J,剖视图。
图9所示的电光学装置100是有机EL装置,在元件基板10上具有 多条扫描线3a、在与扫描线3a交叉的方向延伸的多条数据线6a、与扫 描线3a并列延伸的多条电源线3e。而且,元件基板10中,在矩形形状 的像素区域10b以矩阵状排列有多个像素100a。数据线6a与数据线驱 动电路101连接,扫描线3a与扫描线驱动电路104连接。在像素区域 10b分别构成了通过扫描线3a对栅电极供给扫描信号的开关用薄膜晶 体管30b、保持通过该开关用薄膜晶体管30b从数据线6a供给的像素 信号的保持电容70、将由保持电容70保持的像素信号提供给栅电极的 驱动用薄膜晶体管30c、当通过该薄膜晶体管30c与电源线3e电连接时 从电源线3e流入驱动电流的像素电极9a (阳极层)、和在该〗象素电极 9a与阴极层之间夹持有机功能层的有机EL元件80。根据该结构,如果驱动扫描线3a,则开关用薄膜晶体管30b导通, 这时的数据线6a的电位由保持电容70保持,按照保持电容70所保持 的电荷,决定驱动用薄膜晶体管30c的导通/截止状态。然后,通过驱动 用薄膜晶体管30c的沟道,电流从电源线3e流到像素电极9a,电流再 通过有机功能层流到异极层。结果,有机EL元件80按照流过它的电 流量而发光。
另外,在图9所示的结构中,电源线3e与扫描线3a并列,但也可 以釆用电源线3e与数据线6a并列的结构。此外,在图9所示的结构中, 利用电源线3e构成了保持电容70,但也可以与电源线3e独立地形成电 容线,由该电容线构成保持电容70。
图10 (a)、 (b)中,在本方式的电光学装置100中,元件基板10 和密封基板卯由密封材料107粘贴,在元件基板10和密封基板90之 间收纳有干燥剂(未图示)。元件基板10中,在密封材料107的外侧的 区域,沿着元件基板10的一端设置有数据线驱动电路101、及由ITO 膜构成的端子102,沿着与排列有端子102的边邻接的两边形成有扫描 线驱动电路104。在元件基板10的剩下的一边设置有用于连接在图像显 示区域10a的两侧设置的扫描线驱动电路104之间的多条布线103。后 面将描述细节,在元件基板10中,以矩阵状形成按顺序层叠了像素电 极(阳极)、有机功能层和阴极的有机EL元件80。另外,也可以不使 用密封基板90,而采用由密封树脂覆盖元件基板IO的构造。
(像素的详细结构)
图ll(a)、 (b)分别是本发明实施方式3的电光学装置100的相邻 接的2个像素的俯视图和1个像素的剖视图。另外,图ll(b)是图ll (a)的B-B,线的剖视图,在图ll(a)中,用长的虚线表示像素电极 9a,用单点划线表示数据线6a和与它同时形成的薄膜,用实线表示扫 描线3a,用短的虚线表示半导体层。
如图11 (a)、 (b)所示,在元件基板10上,按各个像素100a以矩 阵状形成多个透明的像素电极9a (由长的虚线包围的区域),沿着像素 电极9a的纵横边界区域,形成有数据线6a (用单点划线表示的区域)、 及扫描线3a(用实线表示的区域)。此外,在元件基板10中,形成有与扫描线3a并列电源线3e。
图11 (b)所示的元件基板10的基体,由石英玻璃或耐热性的玻璃 等支撑基板10d构成。元件基板10中,在支撑基板10d的表面形成有 由氧化硅膜等构成的基底绝缘膜12,并且在其表面侧,在与像素电极 9a对应的区域形成有薄膜晶体管30c。薄膜晶体管30c相对岛状的半导 体层la,形成有沟道区域lg、源极区域lh、及漏极区域li。在半导体 层la的表面侧形成有栅极绝缘层2,在栅极绝缘层2的表面形成有栅电 极3f。该栅电极3f与薄膜晶体管30b的漏极电连接。另外,由于薄膜 晶体管30b的基本结构与薄膜晶体管30c同样,所以省略说明。
在薄膜晶体管30c的上层侧形成有由氧化硅膜或氮化硅膜构成的层 间绝缘层71、由氧化硅膜或氮化硅膜构成的层间绝缘层72、及由厚度 1.5-2.0 pm的厚的感光性树脂构成的层间绝缘膜73 (平坦化膜)。在层 间绝缘层71的表面(层间绝缘膜71、 72的层间)形成有源电极6g和 漏电极6h,源电极6g通过形成在层间绝缘层71上的接触孔71g与源 极区域lh电连接。此外,漏电极6h通过形成在层间绝缘层71上的接 触孔71与漏极区域li电连接。
在层间绝缘层73的表面形成有由ITO膜构成的像素电极9a。像素 电极9a通过形成在层间绝缘层72、 73上的接触孔73g与漏电极6h电 连接。
而且,在像素电极9a的上层形成有具备用于规定发光区域的开口 部的由氧化硅膜等构成的隔壁层5a、及由感光性树脂等构成的厚的隔壁 层5b。在由隔壁层5a和隔壁层5b包围的区域内,在像素电极9a的上 层形成有由3、 4-聚乙撑二氧噻吩/聚对苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)等构 成的空穴注入层81、及由发光层82构成的有机功能层,在发光层82 的上层形成有阴极层85。这样,由像素电极9a、空穴注入层81、发光 层82和阴极层85构成了有机EL元件80。发光层82例如由聚药衍生 物、聚亚苯基衍生物、聚乙烯^唑、聚噻吩衍生物、或者在这些高分子 材料中掺杂了二萘嵌苯类色素、香豆素类色素、罗丹明类色素,例如红 荧烯、二萘嵌苯、9、 10-二苯蒽、四苯丁二烯、尼罗红、香豆素6、喹 吖啶酮等的材料构成。此外,作为发光层82,由于双键的7T电子在聚合 体链上非极性化的7T共轭类高分子材料是导电性高分子,所以发光性能优异,因而适合使用。特别在该分子内具有芴骨架的化合物、即聚芴类 化合物更适合使用。此外,在这样的材料以外,还能使用包含共轭类高 分子有机化合物的前体、用于使发光特性变化的至少l种荧光色素的组 合物。在本方式中,可通过喷墨法等涂敷法形成有机功能层。另外,作 为涂敷法,有时也釆用多功能打印法、旋涂法、缝涂法、浸涂法等。此
外,关于有机功能层,有时由蒸镀法等形成。并且,在发光层82和阴 极层85的层间有时形成由LiF等构成的电子注入层。
在是顶发射型的有机EL装置的情况下,从支撑基板10d观察,由 于从形成了有机EL元件80的 一侧取出光,所以阴极层85作为附加薄 的铝膜、镁或锂等的薄膜,而调整了功函数的ITO膜等透光性电极形 成,作为支撑基板10d,除了玻璃等透明基板之外,也可使用不透明基 板。作为不透明基板,例如可列举对氧化铝等的陶瓷、不锈钢等的金属 板进行表面氧化处理等绝缘处理的基板、树脂基板等。而当是底发射型 的有机EL装置时,由于从支撑基板10d—侧取出光,所以作为支撑基 板10d,可使用玻璃等透明基板。
(温度补偿用的结构)
再次回到图9,在本方式中,也在元件基板10的4象素区域10b的 周围,形成作为对像素区域10b的温度进行检测的温度检测元件的电阻 线105,在本方式中,电阻线105在像素区域的周围沿着像素区域10b 的全周的至少l/2延伸。更具体而言,电阻线105沿着具有矩形平面形 状的像素区域10b的4边10w、 10x、 10y、 10z中相邻的3边10w、 10x、 10y延伸,其两端部通过数据线驱动电路101的两侧,与2个端子102 分别连接。因此,电阻线105成为在从一方的端部沿着像素区域10b的 边10w、 10x、 10y—边弯曲一边延伸后,另一方的端部接近一方的端部 地弯曲的平面形状。而且,元件基板10中,在比像素区域10b靠外侧 形成有数据线驱动电路101和扫描线驱动电路104,在电阻线105中, 沿着像素区域10b的边10w、 10y延伸的部分在由像素区域10b和扫描 线驱动电路104夹持的区域内延伸。
这样构成的电阻线105因为伴随着温度变化,电阻值发生变化,所 以与实施方式l同样,可借助电阻线105,监视像素区域10b的温度, 该温度监视结果通过参照图4而说明的电路等,在对于各像素100a的驱动条件的修正中使用。即,由于有机EL元件80的施加电流-亮度曲 线的斜率根据温度而变化,所以按照像素区域10b的温度,修正数据信 号,来进行适当的灰度修正。
在构成该电阻线105时,本方式中也与实施方式1同样,可通过把 金属膜及半导体膜构图为线状来形成,在本方式中,由与数据线6a或 源电极6g同时形成的金属膜或者与扫描线3a同时形成的金属膜,形成 电阻线105。因此,电阻线105由钼膜、铝膜、钛膜、鴒膜、钽膜、铬 膜等金属单质膜、或者它们的层叠膜构成。
由于这样构成时,也使电阻线105跨像素区域10b的全周的1/2以 上延伸,所以起到能正确检测像素区域10b的温度等与实施方式1同样 的效果。
[实施方式4
图12是表示本发明实施方式4的电光学装置(有机EL装置)中 使用的元件基板的电气结构的等效电路图。另外,由于本方式的结构与 实施方式3同样,所以对于公共的部分付与相同的符号,并省略它们的 说明。
图12所示的电光学装置100也与实施方式3同样是有机EL装置, 在具有矩形平面形状的像素区域10b以矩阵状形成有多个像素100a。
本方式中,在元件基板10的像素区域10b的周围,形成有作为对 像素区域10b的温度进行检测的温度检测部件的电阻线105。在本方式 中,电阻线105在像素区域的周围沿着像素区域10b的全周的至少1/2 延伸。更具体而言,电阻线105沿着具有矩形平面形状的^^素区域10b 的4边10w、 10x、 10y、 10z中相邻的3边10w、 10x、 10y延伸,其两 端部与隔着数据线驱动电路101和像素区域10b的边10z并列的多个端 子102中的相邻的2个端子102连接。即,电阻线105按照在从一方的 端部沿着像素区域10b的边10w、 10x、 10y—边弯曲一边延伸后,在傳_ 素区域10b的边10y、 10z所成的角部分折返,使另一方的端部与一方 的端部邻接的方式,沿着像素区域10b的边10y、 10x、 10w弯曲、延伸。
而且,元件基板10中,在比像素区域10b靠外侧形成有数据线驱动电路101和扫描线驱动电路104,在电阻线105中,沿着像素区域10b 的边10w、 10y延伸的部分在由像素区域10b和扫描线驱动电路104夹 持的区域内延伸。
由于这样构成的电阻线105的其它结构与实施方式3同样,所以省 略说明,但在本方式中,由于使电阻线105跨像素区域10b的全周的 1/2以上延伸,所以起到能正确检测像素区域10b的温度等与实施方式 3同样的效果。
并且,由于在本方式中,电阻线105不包围像素区域10b,所以如 参照图8所述那样,当电流流过电阻线105时,即使从电阻线105产生 了感应磁力线,该感应磁力线也不会作为噪声而侵入到像素区域10b。
[其他实施方式
在上述实施方式中,由金属膜形成了电阻线105,但也可以通过将 与构成薄膜晶体管的有源层(能动层)的半导体层同时形成的半导体膜 导电化,形成电阻线105。此外,当数据线或扫描线由导电性多晶硅层 形成时,也可以同时形成该导电性多晶硅层和电阻线105。
在上述实施方式中,沿着元件基板10的同一边形成了端子102和 数据线驱动电路101,但当在元件基板10中分别沿着相对的2边,构成 端子102和数据线驱动电路101时也可以应用本发明。此外,在上述实 施方式中,将电阻线105和端子102电连接,在外部电路进行了驱动条 件的修正,但也可以根据电路方式,把电阻线105引向数据线驱动电路 IOI的内部。
并且,上述实施方式中,在元件基板10上形成有数据线驱动电路 101和扫描线驱动电路104,但在元件基板10上不形成上述驱动电路的 电光学装置中也可以应用本发明。
[向电子仪器的搭载例
下面,说明应用了上述实施方式的电光学装置100的电子仪器。图 13 (a)表示具有电光学装置100的便携式个人电脑的结构。个人电脑 2000具有作为显示单元的电光学装置100和主体部2010。在主体部2010设置有电源开关2001和键盘2002。图13(b)表示具有电光学装置100 的移动电话的结构。移动电话3000具有多个操作按钮3001和滚动按钮 3002、作为显示单元的电光学装置100。通过操作滚动按钮3002,可滚 动在电光学装置100上显示的画面。图13 (c)表示应用了电光学装置 100的《更携式信息终端(PDA: Personal Digital Assistants )的结构。 <更 携式信息终端4000具有多个操作按钮4001和电源开关4002、作为显示 单元的电光学装置100。如果操作电源开关4002,则在电光学装置IOO 上显示通讯录或日程表等各种信息。
另外,作为可应用电光学装置100的电子仪器,除了图13所示的电子 仪器之外,还可列举数字静态相机、液晶电视、取像器(view finder)型、 监视直视型的录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本、计算器、文 字处理器、工作站、可视电话、POS终端、具有触摸屏的机器等。而且, 作为这些各电子仪器的显示部,能应用上述的电光学装置IOO。
权利要求
1. 一种电光学装置,具有形成有像素区域的元件基板,所述像素区域排列有多个具有像素电极和像素晶体管的像素,其特征在于在所述元件基板的所述像素区域的周围,形成有沿着该像素区域的全周的至少1/2延伸的温度检测用电阻线。
2. 根据权利要求l所述的电光学装置,其特征在于所述电阻线在从一方的端部延伸后,向另一方的端部朝向该一方的 端部接近的方向弯曲。
3. 根据权利要求2所述的电光学装置,其特征在于 所述电阻线具有1条布线在途中折返的平面形状。
4. 根据权利要求1 3中任意一项所述的电光学装置,其特征在于 所述像素区域以矩形的平面形状形成; 所述电阻线沿着至少所述像素区域的相邻的2边延伸。
5. 根据权利要求4所述的电光学装置,其特征在于 所述电阻线沿着所述像素区域的至少3边延伸。
6. 根据权利要求1 5中任意一项所述的电光学装置,其特征在于 所述电阻线与构成所述像素晶体管的多个导电层中的任意一个同层。
7. 根据权利要求l-6中任意一项所述的电光学装置,其特征在于 所述电阻线由金属膜构成。
8. 根据权利要求l-7中任意一项所述的电光学装置,其特征在于 在所述元件基板中,在比所述像素区域靠外周侧形成有驱动电路; 所述电阻线在由所迷像素区域和所述驱动电路夹持的区域延伸。
9. 根据权利要求8所述的电光学装置,其特征在于从所述像素区域向所述驱动电路延伸的信号线和所述电阻线,形成 在被多个绝缘膜上下夹持的多个层间中的不同的层间。
10. 根据权利要求8所述的电光学装置,其特征在于 从所述4象素区域向所述驱动电路延伸的信号线和所述电阻线,形成在被多个绝缘膜上下夹持的多个层间中的同 一层间,在该层间,在所述信号线和所述电阻线的交叉部分,所述信号线被 中断,并且在与该层间不同的层间,形成有将所述信号线的中断部分彼 此电连接的中继用桥接布线。
11. 根据权利要求1 10中任意一项所述的电光学装置,其特征在于所述元件基板在与该元件基板对置配置的对置基板之间保持有液 晶层。
12. 根据权利要求1 10中任意一项所述的电光学装置,其特征在于所述元件基板中,在所述像素电极上形成有有机场致发光元件用的 功能层。
全文摘要
一种电光学装置(100),利用由金属膜构成的电阻线(105),作为用于对像素区域(10b)的温度进行检测的温度检测元件。因此,可以减小温度检测元件占有的面积,并且即使电阻线(105)跨像素区域(10b)的全周的1/2以上延伸,对设置其他布线也没有障碍。此外,由于电阻线(105)跨像素区域(10b)的全周的1/2以上延伸,所以能正确检测像素区域(10b)的温度。从而,可提供即使温度检测元件或温度检测用布线占有的面积窄时,也能可靠地监视像素区域全体的温度的电光学装置。
文档编号H01L51/50GK101419369SQ200810170289
公开日2009年4月29日 申请日期2008年10月20日 优先权日2007年10月22日
发明者服部恭典 申请人:精工爱普生株式会社
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