有源矩阵显示装置的制作方法

本发明涉及具有以矩阵状设置的多个像素的有源矩阵显示装置。

背景技术：

有机电致发光(oled：organiclight-emittingdiode)显示装置等有源矩阵显示装置(显示面板)，具备显示区域，在该显示区域中多个像素在行方向以及列方向上被设置为矩阵状。各像素具备由薄膜晶体管(tft：thinfilmtransistor)来构成的开关元件和驱动元件及电容元件等构成的像素电路、以及有机el元件等的发光元件。

在有源矩阵显示装置中，通常在像素行的每一个像素行，设有向该像素行包含的各个像素提供电源电压的电源线，该像素行由同一行的多个像素来构成。电源线例如设置在相邻设置的像素列之间。

在这样的有源矩阵显示装置中已知的构成是，底部发射型显示装置中两个像素相对于电源线对称地布置，并且使该两个像素共用电源线(例如，参考专利文献1)。通过这样的构成，能够减少所需要的布线的数量，从而能够改善图像的品质(显示质量)。

专利文献1∶日本特开2009-80491号公报

然而，将这样的对称像素布局的构成适用于顶部发射型有源矩阵显示装置时，源极线(数据线)和发光元件的电极层在层叠方向上重叠设置，从而重叠部分(交叠部overlap)会产生寄生电容。因此，源极线的电压变动经由该寄生电容，传递到像素内的节点，从而沿着源极线的延设方向产生串扰，出现显示质量恶化的问题。

技术实现要素：

本发明是为了解决所述问题的发明，其目的在于提供能够改善显示质量的有源矩阵显示装置。

为了达成所述目的，本发明涉及的有源矩阵显示装置的一个方案中，有源矩阵显示装置具有以矩阵状设置的多个像素，所述多个像素的每一个像素具有：驱动元件，被设置在基板；以及发光元件，通过所述驱动元件来发光，所述发光元件包含被设置在所述基板的上方的金属电极层、以及被设置在该金属电极层的上方的透明电极层，所述有源矩阵显示装置，还具备：数据线，被设置在所述基板，向所述多个像素提供数据；以及电源线，被设置在所述基板，向所述多个像素提供电力，在所述多个像素中，在第二方向上相邻的两个像素共用所述电源线，所述第二方向是与延设所述电源线的第一方向相交的方向，所述数据线与所述金属电极层被设置成，在对所述基板平面视时不重叠。

通过本发明涉及的有源矩阵显示装置，能够改善显示质量。

附图说明

图1是实施方式涉及的有源矩阵显示装置的一部分为缺口的斜视图。

图2是表示实施方式涉及的像素的电路结构的电路图。

图3是表示实施方式涉及的像素的布线布局的上视图。

图4a是表示实施方式涉及的像素的构成的截面图(图3的iva-iva线的截面图)。

图4b是表示实施方式涉及的像素的构成的截面图(图3的ivb-ivb线的截面图)。

图5是表示比较例涉及的像素的电路结构的图。

图6是表示比较例涉及的像素的布线布局的上视图。

图7是薄型显示器装置的外形图。

符号说明

1显示装置

10有机el元件

20有源矩阵基板

30，30a，30b，930，930a，930b像素

100基板

101信道半导体层

102栅极绝缘层

103下部布线层

104钝化层

105上部布线层

106平坦化层

111am层

112有机el层

113透明电极层

114密封材料层

115堤

cs电容元件

gl栅极线

sl源极线

pl电源线

td驱动晶体管

taz，tws晶体管

具体实施方式

以下，参考附图来说明本发明涉及的有源矩阵显示装置的实施方式。另外，下面说明的实施方式都是示出本发明的一个具体例子。以下的实施方式中示出的数值、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形式等，都是本发明的一个例子，主旨不是限制本发明。从而，在以下实施方式的构成要素中，表示本发明的最上位概念的方案中没有记载的构成要素，作为任意的构成要素来说明。

在各个图中，对于相同的构成要素赋予相同的符号。此外，各图是模式图，膜厚以及各部的大小的比等，并非是严密的表示。进一步，以下实施方式以及各图中，行方向以及列方向是为了说明而设定的方向，可任意设定为不同的两个方向。此外，行方向以及列方向在以下说明中是以正交的情况为例子，但是不必一定是正交。

(实施方式)

首先，利用图1～图4b来说明本发明的实施方式涉及的显示装置1。另外，本实施方式涉及的显示装置是有源矩阵型的有机电致发光显示装置(有机电致发光显示面板)，具备显示区域(像素部)，在该显示区域，多个像素在行方向以及列方向上被设置为矩阵状。

[1.全体构成]

根据图1来说明本实施方式中的显示装置1的构成。图1是本实施方式涉及的显示装置1的一部分为缺口的斜视图。

如图1所示，显示装置1具备有机el元件(有机发光元件)10、有源矩阵基板20，该显示装置1是多个像素30设置为矩阵状的有源矩阵显示装置。

有机el元件10是发光元件，具备包含阳极的am(阳极金属)层111、包含发光层的有机el层112、包含阴极的透明电极层113。按照am层111、有机el层112以及透明电极层113的顺序，层叠在有源矩阵基板20上。

另外，在本实施方式，将显示装置1的光射出侧作为上方来说明，但是在实际使用形态中，有时显示装置1的光射出侧不是上方。因此，在实际使用形态中，显示装置1的光射出侧不限定为是上方。

有源矩阵基板20是具备在像素的行方向上延设的多个栅极线gl、在像素30的列方向上延设的多个源极线sl(数据线)、以及在像素30的列方向上延设的多个电源线pl的基板，例如是显示装置用薄膜半导体阵列装置。多个源极线sl与多个栅极线gl以正交的方式构成。另外，多个电源线pl还可以在像素30的行方向上延设。

各像素30，由正交的栅极线gl与源极线sl而被划分。各个像素30包含像素电路，该像素电路驱动与该像素30对应的有机el元件10。在本实施方式，各像素30是与rgb的三原色的任一个对应的子像素，与蓝色(b)对应的像素30、与红色(r)对应的像素30以及与绿色(g)对应的像素30的三个像素30来构成一个像素30g。另外，相同颜色的像素30，在列方向上邻接设置。

多个栅极线gl的每一个，按照每个像素行来设置，该像素行是由相同行的多个像素30来构成的。属于与各个栅极线gl对应的像素行的全部像素30，通过该栅极线gl与控制电路(扫描线驱动电路)连接。

多个源极线sl的每一个，按照每个像素列来设置，该像素列是由相同列的多个像素30来构成的。属于与各个源极线sl对应的像素列的全部像素30，通过该源极线sl与控制电路(信号线驱动电路)连接。

这样，本实施方式涉及的显示装置1采用按每个像素30进行显示控制的有源矩阵方式。

[2.像素的电路结构]

下面说明各像素30的电路结构。图2是表示本实施方式涉及的像素30的电路结构的电路图。具体而言，该图表示在行方向上相邻设置的两个像素30。

如图2所示，显示装置1中的像素30具备驱动晶体管td、晶体管tws以及taz、电容元件cs、有机el元件10。此外，像素30与栅极线gl、源极线sl以及电源线pl连接。

驱动晶体管td是驱动元件，将与电容元件cs保持的电压对应的像素电流提供给有机el元件10，从而使有机el元件10发光。

晶体管tws是开关晶体管，用于在电容元件cs写入通过源极线sl提供的数据电压vdata。具体而言，晶体管tws按照由栅极线gl提供的ws信号，来切换源极线sl与电容元件cs的第一电极之间的导通和非导通。

晶体管taz是将电容元件cs的电压初始化(自动调零)的开关晶体管。具体而言，晶体管taz按照由栅极线gl提供的az信号，来切换被提供初始化电压vini的电源线pl与电容元件cs的第二电极之间的导通和非导通。

在本实施方式，驱动晶体管td、晶体管tws以及taz，分别由n型信道tft构成。

电容元件cs，保持与源极线sl提供的数据(在这里是数据电压vdata)对应的电压。在本实施方式，电容元件cs保持驱动晶体管td的阈值电压vth，进一步保持电压vdata+vth，该电压vdata+vth是通过由源极线sl提供的数据电压vdata来补偿了驱动晶体管td的阈值电压vth的电压。具体而言，在电容元件cs，第一电极与驱动晶体管td的栅极连接，第二电极与驱动晶体管td的源极连接。

有机el元件10是发光元件，通过由驱动晶体管td提供的像素电流来发光。在有机el元件10，由am层111构成阳极(anode)，由透明电极层113构成阴极(cathode)。

栅极线gl，向多个像素30提供ws信号以及az信号等定时信号(栅极电压)，在本实施方式中，将该定时信号提供给包含在相同的像素行中的各个像素30。

源极线sl是向多个像素30提供数据的数据线，在本实施方式中，将与灰阶对应的数据电压vdata提供给包含在相同的像素列中的各像素30。

电源线pl，向多个像素30提供电力，在本实施方式中，将电源电压vcc或初始化电压vini提供给包含在相同的像素列中的各个像素30。换言之，电源线pl包含向有机el元件10提供电流的第一电源线(即提供电源电压vcc的电源线)、以及提供对电容元件cs的电压进行初始化的初始化电压vini的第二电源线。

这样构成的像素30，通过az信号，晶体管taz从导通状态成为断开状态，从而电容元件cs检测并保持驱动晶体管td的阈值电压vth。之后，通过ws信号，晶体管tws成为导通状态，被提供数据电压vdata，电容元件cs保持被补偿了阈值电压vth的电压vdata+vth。这样，驱动晶体管td将与数据电压vdata对应的像素电流提供给有机el元件10，该数据电压vdata是不基于该驱动晶体管td的阈值电压vth的电压。因而，有机el元件10能够以与数据电压vdata的灰阶对应的亮度来发光。

在此，多个电源线pl的每一个，由相邻设置的两个像素列而被共用。具体而言，提供电源电压vcc的电源线pl和提供初始化电压vini的电源线pl，按每个像素列交替地设置，每一个电源线pl被共用。

换言之，在多个像素30中，与延设电源线pl的第一方向(在本实施方式中的像素的列方向)相交的第二方向(本实施方式中的像素30的行方向)上相邻的两个像素共用电源线pl。以后，为了方便说明，在共用电源线pl的两个像素30中，将一个设为像素30a，另一个设为像素30b来进行说明。

[3.像素的布线的构成]

下面，利用图3～图4b来说明本实施方式涉及的显示装置1中的像素30的布线的构成。

图3是表示本实施方式涉及的显示装置1中的像素30的布线布局的上视图，表示从光射出侧看时的构成。具体而言，该图是后述的图4a以及图4b表示的下部布线层103、信道半导体层101、上部布线层105以及am层111的上视图。另外，在该图中，关于am层111，只表示了外形，内部用透视来表示。

如图3所示，提供电源电压vcc的电源线pl与提供初始化电压vini的电源线pl，沿着像素30的行方向，按每个像素30交替地设置。具体而言，这些电源线pl沿着该行方向，等螺距地设置。

此外，多个源极线sl，与电源线pl同样，也是沿着所述行方向等螺距地设置。

此外，多个像素30的布局，沿着行方向，以每两个像素30就重复一次。具体而言，多个像素30的布局是沿着行方向重复由像素30a以及像素30b组成的一组的布局。

此外，在共用电源线pl的两个像素30a以及像素30b中，包含驱动晶体管td的电路元件，设置在相对于该电源线pl为线对称的位置。具体而言，在像素30a和像素30b中，驱动晶体管td、晶体管tws以及taz、电容元件cs，分别设置在相对于该电源线pl是线对称的位置。换言之，多个像素30，除了下述点，相对于电源线pl大概是线对称的像素布局(对称像素布局)。

即，多个源极线sl，被设置在相对于电源线pl不是线对称的位置。因此，在像素30a和像素30b中，与源极线sl有关的项目不是对称的像素布局。

具体而言，如图3所示，源极线sl，在像素30a以及像素30b都设置在左侧。因此，连接晶体管tws和源极线sl的布线，在像素30a以及像素30b中都是从晶体管tws向左侧的方式延伸设置。因而，关于该布线的布局等，在像素30a和像素30b中相对于电源线pl不是线对称。

以下，针对像素30的布线的构成，进一步利用图4a以及图4b来详细说明。

图4a以及图4b是表示实施方式涉及的像素30的构成的截面图。具体而言，图4a是沿着图3的iva-iva线的截面图，图4b是沿着图3的ivb-ivb线的截面图。另外，这些截面图中，为了说明简洁，有时会对构成要素的宽度进行一部分缩小。

如这些图所示，显示装置1是顶部发射型显示装置，有源矩阵基板20和有机el元件10，从下到上按照有源矩阵基板20、有机el元件10的顺序层叠。

具体而言，如这些图所示，本实施方式涉及的显示装置1具备基板100，显示装置1具有在基板100上按如下顺序层叠的层叠结构，层叠结构的顺序是信道半导体层101、栅极绝缘层102、下部布线层103、钝化层104、上部布线层105、平坦化层106、am层111、有机el层112、透明电极层113、密封材料层114以及堤115。另外，显示装置1，还具备与该层叠结构对贴的对置基板、以及保护密封材料层114的保护膜等，但这些省略图示。

这样构成的显示装置1中，由基板100、信道半导体层101、栅极绝缘层102、下部布线层103、钝化层104、上部布线层105来构成了有源矩阵基板20。此外，由am层111、有机el层112、透明电极层113来构成了有机el元件10。

基板100例如是玻璃基板。另外，作为基板100，也可以采用由树脂形成的柔性基板。

信道半导体层101是包含各晶体管(驱动晶体管td和晶体管tws及taz)的信道的层。信道例如通过将硅半导体膜和氧化物半导体膜等的半导体膜图案化，从而形成为岛状。

栅极绝缘层102是各晶体管的栅极绝缘膜，以覆盖信道半导体层101的方式，形成在显示区域整体。

下部布线层103是构成栅极线gl、以及各晶体管的栅极电极(即gm(栅极金属))等的布线层。栅极线gl和栅极电极，通过将相同的金属膜进行图案化，从而形成为规定形状。

钝化层104是用于使下部布线层103和上部布线层105绝缘的层间绝缘层。

上部布线层105是构成电源线pl以及源极线sl、各晶体管的源极/漏极(即sd(源极漏极)金属)等的布线层。电源线pl以及源极线sl、和各晶体管的源极/漏极，通过对相同的金属膜进行图案化，从而形成为规定形状。

平坦化层(层间绝缘层)106，为了确保有机el元件10的平坦性等，形成在有源矩阵基板20和有机el元件10之间。作为平坦化层106的材料，采用丙烯系材料等粘性低并且柔软的材料。

am层111是构成有机el元件10的阳极的金属电极层。am层111是例如具有光反射性的反射电极层，其使用反射率高的金属来构成。作为am层111，例如能够由al、ag或这些的合金来形成。

有机el层112是发光部，通过将空穴传输层、发光层以及电子传输层等层叠来构成。有机el层112，由堤115围绕，在本实施方式由堤115按每个像素30进行分离来形成。

透明电极层113是构成有机el元件10的阴极的层。透明电极层113，能够采用由铟锡氧化物(ito：indiumtinoxide)或者铟锌氧化物(izo：indiumzincoxide)等形成的透明金属氧化物。在本实施方式，透明电极层113是作为全部像素30的有机el元件10的阴极来共通地设置的共用电极。

密封材料层114是由绝缘材料形成的绝缘层，是用于防止水分或氧气浸入到有机el元件10的保护层。

堤(隔墙)115具有开口部，该开口部用于将有机el层112按照每个子像素来分离划分，am层111以及有机el层112形成在堤115的开口部内。

在本实施方式，堤115是将多个像素30(子像素)按照每个像素30而分离划分的像素堤。换言之，堤115以像素30的列方向上延伸的凸部与像素30的行方向上延伸的凸部互相交叉的方式来形成。而且，在该凸部包围的部分即开口部，形成有有机el层112。另外，堤115也可以是线堤。

如上所述，多个像素30的每一个具有被设置在有源矩阵基板20的驱动晶体管td、以及有机el元件10，该有机el元件10通过驱动晶体管td来发光，并且包含被设置在有源矩阵基板20的上方的am层111、以及被设置在该am层111的上方的透明电极层113。设置了如上述构成的多个像素30的显示区域，具有如下的特征性构成。

即，源极线sl和am层111被设置成，在对有源矩阵基板20平面视时不重叠。具体而言，在进行所述平面视时，源极线sl设置在像素30a的am层111与像素30b的am层111之间。换言之，源极线sl在相邻设置的像素列am层111之间，沿着像素列的延设方向而被设置。换句话说，如图4a所示，由源极线sl的外形来规定的sl区域与由am层111的外形来规定的am区域，是不重复的。

另外，源极线sl与am层111，优选的是在所述平面视时完全不重叠，但是也可以至少一部分重叠地设置。换言之，被设置为不重叠，不仅指完全不重叠，也包含至少一部分重叠。

具体而言，源极线sl，被设置在堤115的下方，在本实施方式中整体设置在堤115的下方。另外，源极线sl，也可以是仅一部分设置在堤115的下方。

此外，在所述平面视时，电源线pl被设置成与am层111重叠。具体而言，电源线pl，被设置在所述平面视时与源极线sl相邻。因此，通过源极线sl设置在堤115的下方，电源线pl被设置在与am层111重叠的位置。

[4.效果等]

具备这样设置的多个像素30的显示装置1，与具备相对于电源线pl完全线对称地设置的多个像素的显示装置相比，能够改善显示质量。为了便于理解，作为参考来说明比较例涉及的显示装置的构成。

图5是表示比较例涉及的显示装置的像素930的电路结构的图。图6是表示比较例涉及的显示装置的像素930的布线布局的上视图。

这些图表示的像素930，与实施方式涉及的像素30相比，电路结构的连接关系相同，但是布线布局不同。具体而言，比较例涉及的多个像素930中，在行方向上相邻设置的、像素930a和像素930b是完全线对称的像素布局。

换言之，源极线sl，按照每个像素列在左侧和右侧交替地设置，具体而言，设置在像素930a的左侧，并且设置在像素930b的右侧。

这样构成的比较例涉及的显示装置，如图6所示，在平面视时，源极线sl与am层111被重叠地设置。因此，在重叠部分(交叠部)产生寄生电容，源极线sl的电压变动经由该寄生电容传递到am层111，导致am层111的电压变动，会产生串扰。am层111经由触头与像素930内的像素电路的节点连接，所以所述串扰的产生会导致该节点的电压变动。

例如，在像素930示出的电路结构的情况下，am层111的电压变动会使电容元件cs保持的电压变动，因此有机el元件不能以与数据电压vdata对应的亮度来发光，导致显示质量劣化。

尤其是，源极线sl，为了向同一列的多个像素930提供数据电压vdata，与这些多个像素930的每一个连接。因此，在比较例的构成中，所述串扰沿着源极线sl的延设方向(列方向)产生，从而有可能成为显示质量劣化的重要原因。

对于此，通过本实施方式涉及的有源矩阵显示装置(本实施方式中的显示装置1)，数据线(本实施方式中的源极线sl)与金属电极层(本实施方式中的am层111)被设置成，在对基板(本实施方式中的有源矩阵基板20)进行平面视时不重叠。此外，在第二方向(本实施方式中的行方向)上相邻的两个像素30a以及30b，共用电源线pl，该第二方向是与延设电源线pl的第一方向(本实施方式中的列方向)相交的方向。

这样通过使数据线和金属线被设置成不重叠，能够抑制数据线和金属线之间产生的寄生电容。这样数据线的电压变动不容易传递到像素30内的节点，能够改善显示质量。尤其通过本实施方式，能够抑制沿着数据线的延设方向上的串扰，该串扰会成为导致显示质量劣化的重要原因，所以能够进一步改善显示质量。

进而，通过两个像素30a以及像素30b共用电源线pl，能够削减多个像素30被设置的显示区域内的电源线pl的数量。此外，由于削减电源线pl的数量而空出空间，能够实现电源线pl的布线宽度的宽幅化或电容元件的电极的大面积化。因此，能够提高像素30的电路特性，能够进一步改善显示质量。

此外，通过本实施方式，电源线pl包括向发光元件(本实施方式中的有机el元件10)提供电流的第一电源线(本实施方式中的提供电源电压vcc的电源线pl)、向电容元件cs提供对该电容元件cs的电压进行初始化的电压的第二电源线(本实施方式中的提供初始化电压vini的电源线pl)。

换言之，第一电源线以及第二电源线的各自，被两个像素30所共用。这样，比起仅共用第一电源线以及第二电源线的一方的电源线pl的情况，能够进一步减少显示区域内的电源线pl的数量。因而，能够进一步改善显示质量。

另外，也可以是第一电源线和第二电源线的任意一方被两个像素30共用。例如，从抑制电源线pl的电压降量的观点上，可以不共用电流供给量大的第一电源线，而只共用电流供给量小的第二电源线。

此外，通过本实施方式，第一电源线和第二电源线，沿着第二方向，按每个像素30交替地设置。换言之，在第二方向上相邻的像素30之间，设置第一电源线和第二电源线之中的一个电源线pl。这样，能够提高显示区域内布线布局的效率。

另外，第一电源线以及第二电源线的设置顺序，可以在途中变化。可以是例如沿着第二方向，按照第一电源线以及第二电源线的顺序设置，接着按照第二电源线以及第一电源线的顺序设置。

此外，通过本实施方式，多个像素30的布局，沿着第二方向，以每两个像素进行重复。这样，例如在显示装置1的制造工序中能够减少设计工时。

另外，重复多个像素30的布局的单位，不限于两个像素，也可以是例如四个像素。

此外，通过本实施方式，在共用电源线pl的两个像素30a以及像素30b中，包含驱动元件的电路元件，被设置在相对于该电源线pl为线对称的位置。这样，能够减少例如电路元件的布局所需要的设计工时。

另外在像素30a和像素30b中，电路元件可以被设置在相对于电源线pl不是线对称的位置。这样，能够提高像素30a以及像素30b的布局自由度，从而布局能够适应例如像素电路要求的电路特性。

此外，通过本实施方式，电源线pl被设置成，在对基板平面视时与金属电极层重叠。这样，能够很大地确保金属电极层的面积，所以能够提高显示区域的开口率。

另外，电源线pl可以被设置成在平面视时与金属电极层不重叠，例如在平面视时，与堤115重叠。

此外，通过本实施方式，数据线设置在隔墙(本实施方式中的堤115)的下方。这样，既使数据线与金属电极层不重叠，又提高了显示区域的开口率。

另外，数据线可以设置在不是隔墙的下方的位置，例如设置在所述平面视时隔墙与金属电极层之间。

(变形例)

以上基于实施方式对本发明涉及的有源矩阵显示装置进行了说明，不过本发明并非受上述的实施方式所限。针对上述实施方式，在不超过本发明的主旨的范围内，实施该领域技术人员所能想到的各种变形而得到的变形例，以及内置本发明涉及的有源矩阵显示装置的各种设备均包含在本发明中。

例如，在上述说明中，像素30作为驱动发光元件(上述说明中的有机el元件10)的像素电路，说明了具有三个晶体管(驱动晶体管td和晶体管tws以及taz)和一个电容元件cs的3tr1c型结构。但是像素电路的构成不仅限于此，也可以是例如具有驱动晶体管td以及晶体管tws和电容元件cs的2tr1c型结构。换言之，电源线pl，可以不包含提供初始化电压vini的电源线pl，而只包含提供电源电压vcc的电源线pl。

此外，在上述说明中，第二电源线，将对电容元件cs的电压进行初始化的初始化电压vini，经由晶体管taz来提供给电容元件cs的第二电极。但是第二电源线，也可以将对电容元件cs的电压进行初始化的初始化电压，经由晶体管等来提供给电容元件cs的第二电极。另外，这个构成的情况下的初始化电压，可以不同于上述说明的初始化电压vini。

此外，上述说明中各晶体管(驱动晶体管td和晶体管tws以及taz)是n型信道tft，但也可以是p型信道tft。此外，也可以是多个晶体管中的一部分晶体管是n型信道tft，其他的晶体管是p型信道tft。

此外，各晶体管不仅限于顶部栅极型tft，也可以是底部栅极型tft。进而各晶体管不仅限于tft，也可以是实现同样的功能的例如双极晶体管。

此外，发光元件不限于由电流来发光的有机el元件，也可以是例如利用了由电压来发光的无机化合物的无机el元件。此外，也可以是发光元件中阴极由金属电极层来构成，阳极由透明电极层来构成。

此外，例如本发明涉及的有源矩阵显示装置，作为图7所示的薄型显示器装置来实现。图7是薄型显示器装置的外形图。这样的薄型显示器装置，能够以高显示质量来显示影像等。

本发明涉及的有源矩阵显示装置，有用于要求高显示质量的显示器装置等。