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TWI280534B - Display, array substrate, and display manufacturing method - Google Patents

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TWI280534B
TWI280534B TW094101572A TW94101572A TWI280534B TW I280534 B TWI280534 B TW I280534B TW 094101572 A TW094101572 A TW 094101572A TW 94101572 A TW94101572 A TW 94101572A TW I280534 B TWI280534 B TW I280534B
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TW
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display
semiconductor layer
video signal
pixels
pixel
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TW094101572A
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English (en)
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TW200609858A (en
Inventor
Makoto Shibusawa
Original Assignee
Toshiba Matsushita Display Tec
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Description

1280534 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於顯示器、陣列基底及顯示器製造方法。 【先前技術】 有機EL(電致發光）顯示器是顯示器中之一，其藉由流過 顯示元件的驅動電流控制一顯示元件之光行為。在此等顯 不器中’如果驅動電流變化，影像品質會由於例如亮度不 _ 句勻而吏差。因此，在此一顯示器使用主動矩陣驅動方法 的^況下’其需要控制驅動電流大小的像素之驅動控制元 件具有實質上均勻的特性。然而，在此顯示器中，大體上， 驅動控制元件係形成在諸如玻璃基底之絕緣體上，且因此 其等的特性易於變化。 在美國專利第6,373,454B1號中，描述使用電流複製類型 電路作為像素電路的有機EL顯示器。 電流複製類型像素電路包括一作為驅動控制元件之η通 _ 道FET(場效電晶體）、一有機EL元件及一電容器。η通道fet 之源極係連接至一設定在較低電位的電源供應線上，且該 電容器係在η通道FET的閘極及電源供應線間連接。此外， 有機ELtl件的陽極係連接一設定在較高電位的電源供應線 上。 該像素電路係依據以下方法驅動。 首先’ η通道FET之汲極及閘極係彼此連接。在此狀態 中’大小對應於一視頻信號之電流lsig係在η通道fet之汲 極及源極間流動。以此操作，電容器二電極間的電壓變成 98997.doc 1280534 電流Isig流過η通道FET的通道所需的閘極至源極電壓。 其次，η通道FET的汲極及閘極彼此分開，並且保持電容 器二電極間的電壓。接著，11通道1^丁之汲極係連接至有機 EL元件的陰極。以此方式，大小實質上等於電流“匕的驅 動電流會流過有機EL元件。該有機EL元件以對應於此驅動 電流之大小的亮度發光。 如上述，藉由使用像素電路之電流複製類型電路，具有 φ 實質上等於電流1si§大小的驅動電流（其在寫入週期中的流 動動作為視頻信號），可在緊接著寫入週期之保持週期中在 η通道FET之汲極及源極間流動。為此原因，不僅是^通道 • FET之臨限值Vth的影響而且在驅動電流上其移動率及尺寸 的影響均能被消除。 ;、、、、而，本發明人已發現，當使用電流複製類型電路作為 像素電路將影像顯示在顯示器上時，^于於掃描信號線且 在沿視頻信號線之方向以規則間隔配置之條紋可能出現在 φ 影像上。 【發明内容】 本發明的一目的是要防止發生顯示不均勻。 本發明之第一方面提供一顯示器，其包含一基底、以一 矩陣形式排列在基底上之像素、及配置以對應於像素形成 之行的視頻信號線，其中各像素包含一配置在第—及第二 電源供應終端間之顯示元件’及一包括一驅動電晶體之像 素電路，該驅動電晶體之源極係連接至該第—電源供岸線 端且其汲極係連接至顯示元件，且其中驅動電晶體之特性 98997.doc 1280534 中的-週期性變化出現在像素形成之一列中。 本毛明之第一方面提供一陣列基底，其包含一絕緣基 -、矩陣形式排列在該絕緣基底上之像素電路、及配 $以對應於像素電路形成之行的視頻信號線，其中各像素 :路包s薄膜電晶體，其源極、没極及通道是形成在-一 I:導體層上’该源極係連接至―第—電源供應終端， -電容器連接在一固定電位終端及該薄膜電晶體一閘極 輸出拴制開關串聯一在汲極及一第二電源供應終端 之』不7L件’-開關組係、在其中汲極、閘極及視頻信號 =此連接的—已連接狀態，及其中汲極、閘極及視頻信 U =此不連接的_不連接狀態間，切換該汲極、閉極及 視Μ 5虎線中之連接，且其中該驅動電晶體之特性中的一 匕’月丨生又化會出現在像素電路形成之一列中。 入：：明之第三方面提供製造顯示器的方法，該顯示器包 以對I#綠矩陣㈣排列在該基底上之像素、及配置 ::株素形成之行的視頻信號線，其中各像素包含一 其像素電路，該像素電路包括-驅動電晶體， ^ Β曰半導體層且控制一將被供應至該顯示元件之 導體#，π 雷射束作為線性束照射一非晶半 、*此使1¾非晶半導體層同 受照位置之縱6尨、丁…一 田α木…耵的弟一 之縱勹的* ° 仃於各仃，且依交越該第一受照位置 方向偏移該第一受照位置，以形成多晶半導體 本發明之篦TO 士I t 面k供一製造顯示器之方法，該顯示器 98997.doc 1280534 徑，因此使該半導體層同時被該離子束照射的一受照位置 之縱向係垂直於各行’线交越該受照位置之該縱向的一 包合—基底、以一矩陣形式排列在基底上之像素、及配置 以對應於像素形成之行的視頻信號線，其令各像素包含一 顯示元件及__像素電路，該像素電路包括—驅動電晶體， 其包括一多曰曰曰I導體層且控制將被供應至該顯示元件之信 號大小，該方法包含以如一藉由使用一抽取電極所產生之 線性束的離子束，照射一將被用作該多晶半導體層之半導 體層，該抽取電極設置有以規則之間隔配置在一線中之孔
方向偏移該受照位置。 本發明之第五方面提供一顯示器，#包含一基底、以矩 陣形式排列在基底上之像素、及配置以對應於像素形成之 订的視頻仏號線，其中各像素包括一配置在第一及第二電 源供應終端間之顯示元件，及—包括—驅動電晶體之像素 電路’該㈣電晶體之源㈣連接至該第—電源供應終端 且其汲極係連接至顯示元件，且其中驅動電晶體之臨限電 壓係在沿視頻信號線的一方向於1〇毫伏特或更少之範圍中 週期性地變化。 【實施方式】 以下參考附圖詳細說明本發明數個具體實施例。遍及所 有圖式中’相同的參考數字指相同或類似的構成元件，並 且將省略其重覆的描述。 圖1係一概要顯示依據本發明—具體實施例的顯示器之 平面圖。 98997.doc 1280534 該顯示器是主動矩陣顯示器（例如主動矩陣有機EL顯示 器），且包括像素PX。像素PX係以矩陣形式配置在諸如玻 璃基底之絕緣基底SUB上。 掃描信號線驅動器YDR及視頻信號線驅動器XDR係進一 步配置在基底SUB上。 在基底SUB上，連接至掃描信號線驅動器YDR的掃描信 號線SL1及SL2在像素PX(X-方向）的一列方向延伸。掃描信 號線驅動器YDR以掃描信號作為電壓信號供給掃描信號線 SL1 及 SL2。 在基底SUB上，連接至視頻信號線驅動器XDR的視頻信 號線DL也在像素PX(Y-方向）的一行方向延伸。視頻信號線 驅動器XDR以視頻信號供給視頻信號線DL。 此外，電源供應線PSL係配置在基底SUB上。 像素PX包括一驅動控制元件DR、一第一開關SW1、一第 二開關SW2及一輸出控制開關SW3、一電容器C及一顯示元 件OLED。開關SW1及SW2構成開關組SWG。 顯示元件OLED包括彼此面對的一陽極與一陰極及一主 動層，其光學行為根據流過陽極及陰極之電流改變。如在 此的一實例，該顯示元件OLED是一有機EL元件，其包括作 為主動層之發光層。此外，（例如）假設陽極是下方電極，且 陰極是面對下方電極的一上方電極，其等間具有該主動層。 驅動控制元件DR是薄膜電晶體（以下稱為TFT)，其源 極、汲極及通道係形成在一多晶半導體層中。如在此的一 實例，一使用多晶矽層作為多晶半導體層之p通道TFT係用 98997.doc 1280534 作驅動控制元件DR。驅動控制元件DR的源極係連接至一電 源供應線PSL，且驅動控制元件DR的閘極係連接在電容器c 的一電極。電源供應線PSL上的一節點ND1對應於一第一電 源供應終端。 開關組SWG在驅動控制元件DR的汲極、驅動控制元件dr 的閘極、及視頻信號線DL間切換連接狀態，此切換係在其 中其等彼此連接的狀態，及其中其等彼此不連接的狀態之 間進行。開關組SWG可使用各種結構，隨後將描述。 B 在此實例中，開關組SWG係由二開關SW1及SW2組成。 開關SW1具有一連接至驅動控制元件DR的閘極之終端。 開關SW1或開關SW1及SW2的一組合切換在驅動控制元件 DR的汲極與閘極間之連接狀態，此切換係在其中其等彼此 連接的狀態，及其中其等彼此不連接的狀態之間進行。 開關SW1係例如在驅動控制元件DR之閘極及汲極間連 接。開關SW1的切換操作係藉由例如一掃描信號控制，其係 _ 經由掃描信號線SL2從掃描信號線驅動器YDR發送。在此， 因為使用之開關SW1是p通道TFT，其包括一連接至掃描信 號線SL2的閘極，及分別連接至驅動控制元件〇11的閘極及 汲極的源極及汲極。 開關SW2具有一連接至視頻信號線〇£之終端。開關sw2 或開關S W2與S W1的組合切換在驅動控制元件DR的汲極及 視頻彳5號線DL間之連接狀態，此切換係在其中其等彼此連 接的狀態，及其中其等彼此不連接的狀態之間進行。 開關SW2係例如在驅動控制元件DR之汲極與視頻信號線 98997.doc -10- 1280534 DL間連接。開關SW2的切換操作係例如受一掃描信號控 制，其係經由掃描信號線SL2從掃描信號線驅動器YDR發 送。在此，因為使用之開關SW2是p通道TFT，其包括一連 接至掃描信號線SL2的閘極，及分別連接至驅動控制元件 DR的汲極及視頻信號線DL的源極與汲極。 輸出控制開關SW3及顯示元件OLED係串聯在驅動控制 元件DR的一輸出終端及一第二電源供應元件ND2之間。在 此，因為使用之開關SW3是p通道TFT，其包括一連接至掃 描信號線SL1的閘極，及分別連接至驅動控制元件DR的汲 極及顯示元件OLED的一陽極之源極及汲極。此外，假設電 源供應終端ND2之電位係被設定低於電源供應終端ND1。在 此實例中，輸出控制開關SW3及顯示元件OLED係依此順序 串聯在驅動控制元件DR之汲極及第二電源供應終端ND2之 間。該連接順序可反轉。 電容器C係連接在一固定電位終端及驅動控制元件DR的 閘極間。如在此的一實例，電容器C係連接在電源供應線 PSL上之節點ND1及驅動控制元件DR的閘極之間。然而， 連接電容器C的固定電位終端可與電源供應線PSL電絕 緣。即，另一與電源供應線PSL電絕緣的固定電位終端可用 作上述固定電位終端。 圖2是一顯示能用作圖1中所示顯示器的結構之實例的部 分斷面。 如圖2中所示，一底部塗層UC係配置在絕緣基底SUB的主 表面上。至於該底部塗層UC，例如可使用一 SiNx層及一 Si02 98997.doc -11 - 1280534 層的多層結構或其類似者。 在底^塗層uc上，-圖案化多晶石夕層能配置為_多晶半 導體層SC例如’多晶半導體層sc可藉由以下方法形成。 首先，-非晶半導體層係形成在底部塗層沉上。該非晶 半導體層可藉由例如電製CVD(PECVD:電漿增強化學汽相 沉積）形成。例如，該非晶半導體層可藉由使用石夕燒氣體作 為列材料氣體之電漿CVD形成。 其-人’該非晶半導體層被置於一炼化及再結晶過程，接 著圖木化對於熔化及再結晶過程，例如會利用一使用例 如XeCl同核複合分子雷射之雷射退火。此外，可利用微影
姓刻及餘刻供圖幸化哮主道_触EL Q木化Θ +導體層。如上述，可獲得結晶半 導體層SC。 在各半導體層SC中，形成彼此分隔的TFT之源極s及没極 D。在半導體層S C之源極s及没極D間的一區域c h係用作通 道0
φ Λ源極S及汲極D可藉由以一描述於後用作遮罩之閘極G 而實施離子摻雜形成。用於離子摻雜之離子束可為線性束 或平面束。此外，視需要可在離子換雜後之任何階段實施 雜質活化。 在形成閘極G前，為調整TFT之臨限電壓，離子換雜係實
施用於該多晶半導體；。A 層在此種情況下，係藉由例如將線 性束用作離子束而實施離不狹 K她離子摻雜。再者，可實施用於形成 LDD(輕度摻雜閘極）結構的離子摻雜。 -閘極絕緣體⑽彡成在半導體層％上。在閘極絕緣體以 98997.doc -12 - 1280534 上’依次形成一第一導體圖案及一絕緣膜j i。該第一導體 係用作TFT之閘極G、電容器c的一第一電極（未示出）、掃 描#號線SL或用於連接其等的一佈線。此外，一絕緣膜11 係作為電容器C的一層間介電膜及一介電層。 雖然圖2只例示開關SW3為TFT，可使用一類似開關SW3 的結構用於包括在一像素電路中的另一 TFT(例如開關swi 及S W2或驅動控制元件DR)，或者是在視頻信號驅動器xdr 或在掃描信號線驅動器YDR中之TFT。 一第二導體圖案係形成在絕緣膜11上。該第二導體圖案 係作為一源極電極SE、一汲極電極DE、電容器C的一第二 電極（未示出）、視頻信號線DL、電源供應線PSL、或一用於 連接其等之佈線。源極電極SE及汲極電極DE係經由形成在 絕緣膜GI及II中的通孔連接至TFT之源極S及汲極D。 一絕緣膜12及第三導體圖案係依序形成在該第二導體圖 案及絕緣膜11上。絕緣膜12係用作一鈍化膜及/或一平括化 φ 層。第三導體圖案係用作各有機EL元件OLED的一像素電極 PE。如在此的一實例，假設像素電極pe是一陽極。 在絕緣膜12上，連通連接至輸出控制開關SW3之汲極〇的 汲極電極DE的一通孔係提供至各像素PX。各像素電極pE 覆蓋該通孔之側壁及底部。以此方式，各像素電極係經由 汲極電極DE連接至輸出控制開關S W3的汲極D。 ' 絶緣分隔層SI係形成在絕緣膜12上。如在此的—每 例，雖然絕緣分隔層SI具有一無機絕緣層SI1及一有機絕緣 層SI2的一多層結構，然可省略無機絕緣層SI 1。 98997.doc -13- 1280534 在絕緣分隔層si中，一通孔係形成在像素電極PE的位置 處。在絕緣分隔層SI的通孔中，包括一發光層之有機層〇rg 係沉積在像素電極PE上。該發光層是例如一包括發射紅、 綠或藍光之發光有機化合物的薄膜。有機層0RG除該有機 發光層外可進一步包括，例如一電洞注射層、一電洞運輸 層、一電子注射層、一電子運輸層及其類似物。包括在有 機層ORG的各層可（例如）藉由遮罩蒸鍍技術或一噴墨技術 形成。 一共同電極CE係配置在絕緣分隔層81及有機層〇Rg上。 共同電極CE係經由形成在絕緣膜n、絕緣膜12及絕緣分隔 層SI中之接觸孔（未示出）電連接至一電極線上（其作為節點 ND2)。如在此的一實例，假設共同電極ce是一陰極。 各有機EL元件OLED係由像素電極PE、有機層〇RG及共 同電極CE組成。 在此顯示器中，基底SUB、像素電極pe、夾置其間之部 件及絶緣分隔層SI構成一陣列基底。如圖1中顯示，該陣列 基底可進一步包括掃描信號線驅動器YDR及視頻信號線驅 動器XDR等。 圖3是一概要顯示驅動顯示圖中顯示器的方法之實 例的時序圖。 在圖3中，橫座標表示時間，且縱座標表示電位或電流大 小。此外，在圖3中，由rXDR輸出（Iout)」所指的波形代 表視頻信號線驅動器XDR造成流過視頻信號線DL之電 流，由「SL1電位」及rSL2電位」所指之波形分別代表掃 98997.doc -14- 1280534 描信號線SL1及SL2的電位，且由「DR閘極電位」所指的波 形代表驅動控制元件DR之閘極電位。 根據圖3的方法，圖1及2中顯示的顯示器係由以下方法驅 動。 在顯示一些灰階位準於第m像素PX上之情況中，在選擇 第m像素PX的一週期中（即第m列選擇期間），例如掃描信號 線SL1的電位首先係從使開關SW3為ON狀態的第二電位， 改變成使開關SW3為OFF狀態之第一電位，因而使開關SW3 開路（非導電狀態）。以下寫入操作係在其中開關SW3係開路 的一寫入週期間實施。 即，例如掃描信號線SL2的電位首先係從使開關SW1及 SW2為OFF狀態的第三電位，改變成使開關SW1及SW2為 ON狀態之第四電位，因而使開關SW1及SW2閉合（導電狀 態）。依此方式，驅動控制元件DR的閘極、驅動控制元件 〇11的汲極、及視頻信號線DL係彼此連接。 在此狀態中，視頻信號線驅動器XDR以一視頻信號經由 視頻信號線DL供給已選定的像素PX。即，藉由該視頻信號 驅動器XDR，使電流lout從電源供應終端ND1流到視頻信號 線DL。電流lout的大小對應於一流過已選定像素PX之顯示 元件OLED的驅動電流的大小，即，將顯示在已選定像素PX 上的一灰階位準。藉由實施此寫入操作，驅動控制元件DR 的閘極電位係設定在當電流lout在源極及汲極間流動時的 一值。 其次，例如掃描信號線SL2的電位是從第四電位改變成第 98997.doc -15- 1280534 三電位，因而使開關SWaSW2開路（非導電狀態）。即，驅 動控制元件DR的閘極、驅動控制元件〇11的汲極、及視頻信 號線D L係彼此不連接。接著，在此狀態中，掃描信號線s l】 電位係從第-電位改變成第二電位，因而使輸出控制開 關SW3閉合（導電狀態）。 如上述，藉由该寫入刼作，驅動控制元件dr的閘極電位 係被設定在造成電流i〇ut流動的一值。閘極電位會保持直到 • 開關SW1及SW2閉合。因此，在開關SW3閉合的一有效顯示 週期中，其大小對應於電流Iout的一驅動電流會流過顯示元 件OLED。顯示元件OLED顯示一對應於驅動電流大小的一 灰階位準。 如上述，在根據先前技術的顯示器係由圖3的驅動方法之 情況中，有可能與掃描信號SL1及SL2平行的條紋會在沿視 頻信號線DL的方向以規則的間隔出現。由於調查此條紋的 起因，本發明人已發現在像素形成之列及行中，驅動控制 • 元件〇 R的特性（尤其是臨限電壓）會在像素P X形成的行中 週期性地變化。下文詳細解說此製程。 例如，考慮其中相同灰階位準係顯示在第瓜列中的一像 素及連接至相同視頻信號線DL之第（m+1)列的一像素ρχ上 之情況。在此情況下，在用於第瓜列中像素ρχ的一寫入週 期中，視頻信號線驅動器XDR的一輸出電流Iout，係等於用 在第（m+1)列中像素PX之寫入週期中視頻信號線驅動器 XDR的一輸出電流i〇ut。 在圖3之方法中，緊接著第m列中像素ρχ之寫入週期結束 98997.doc -16· 1280534
後，包括在該像素PX中之驅動控制元件DR的閘極電位是預 期被設定在一值Vg(m)，該值使電流lout在驅動控制元件DR 之源極及汲極間流動。同樣地，緊接著第（m+1)列中像素ρχ ' 之寫入週期結束後，包括在該像素PX中之驅動控制元件DR 的閘極電位是預期被設定在一值Vg(m+1)，該值使電流i〇ut 在驅動控制元件DR之源極及汲極間流動。 然而，在電流lout小之情況下，如果在第m列中的像素與 籲 在第（m+1)列中的像素之驅動控制元件DR的臨限電壓Vth 彼此不同，包括在第（m+1)列中像素ρχ之驅動控制元件Dr 的閘極電位，在寫入週期中由於視頻信號線dl之寄生電容 的影響而無法精確地設定在Vg(m+1)。結果，第瓜列中之像 素PX及第（m+1)列中之像素PX的驅動電流大小彼此不同。 根據本發明人的調查，在其中條紋狀顯示不均勻發生的 顯示器中，雖然各列中之相鄰像素ρχ的驅動控制元件]〇尺特 性貫質上彼此相等（即，臨限電壓Vth及移動率），各行中的 Φ 相鄰像素之驅動控制元件DR的臨限電壓Vth(或臨限電壓 vth及移動率二者）會週期性地變化。這是因為平行於掃描 線SL1和SL2的條紋會沿著視頻信號線DL的方向定期出現 在顯示影像上。 本發明人進一步調查驅動控制元件DR的臨限電壓乂化（或 臨限電壓Vth及移動率二者）週期性地變化的原目。結果， 本發明人已發現，在藉由雷射退火該非晶半導體層㈣成 驅動控制元件DR的多晶半導體層8(：之情況下，週期性變化 會隨著驅動控制元件DR之臨限電壓vth及移動率發生。 98997.doc 1280534 圖4是一概要顯示在根據本發明一第一具體實施例製造 顯示器時實施的雷射退火之平面圖。 圖4例示一在分成個別顯示器前具有半導體層的絕緣基 底SUB。在圖4中，交替之長及短破折號線乙〇表示一書寫線 的一部分。即，圖4中所示由交替長及短破折號線“圍繞之 絕緣基底SUB的一部分係用於該顯示器。 在圖4中，其上形成半導體層sc的基底SUB之主表面，係
由破折5虎線L1圍繞的區域代表一同時以如線性束之雷射束 照射的區域。 在此使用的名詞「線性束」是指當以一來自實質上垂直 一平面之方向的能量束照射時，能夠同時照射該平面中一 直線狀或帶狀區域的能量束，如通常所使用者。 在此具體實施例中，在雷射退火期間（如圖4中顯示），由 破折號線U所圍繞區域的縱向與γ·方向（即，像素ρχ形成之 打的方向）係彼此㈣m如線性束之雷射束照射 之區域u係在交奸方向的方向，例如：衫·方 像，之列的方向)移動。通常在一退火裝置中該線性束的 :係固疋’且在平台上的基底SUB相對於線性束 移動。 、 ，射各非晶半導瓶嘈，走在其中 :對::底咖之相對速度(即掃描速度咖^ 把 ''、、、而’保持雷射束的功率怪固定是極為因難 而 言，雷射束功率係週期性地變動。因束:: 域㈣移動方向（即，掃描方向）具有—週曝先^ 98997.doc -18- 1280534 非晶半導體層的雷射束曝光影響該多晶半導體層sc的晶 粒尺寸或在晶粒邊界之晶體缺陷的數目。此外，驅動控制 元件DR的臨限電壓或移動率取決於晶粒尺寸或晶體缺陷 的數目。因此，在雷射束曝光沿著掃描方向具有週期性分 布之情況中，驅動控制元件DR的臨限電壓或移動率沿掃描 方向係對應於曝光的週期性分布而週期性地變化。 因此，與圖4中顯示之方法不同的是，當區域£1的縱向與
X方向彼此對準，且當掃描方向係定義為γ方向時，驅動控 制儿件DR的臨限電壓或移動率沿γ方向（即，像素ρχ之行方 σ )圪肩II地’欠化。換句話說，驅動控制元件的臨限電壓 或移動率沿視頻信號線DL週期性地變化。結果，由於視頻 信號線DL之寄生電容的影響，與掃描信號線SL1及SL2平行 的條紋會以規則的間隔在沿視頻信號線DL的方向出現在 一顯示影像上。 相反的，當使用在圖4中顯示的方法時，由雷射束功率的 週期性變動產生的臨限電壓或移動率中之週期性變化不會 在沿者視頻信號線DL的方向出現。此外在區域W，雷射 束在區域U之縱向中的功率分布極小。因此，當使用在田圖4 中欠顯不的方法時’其可防止平行於掃描信號線⑴及儿2的 知紋，以規則的間隔沿視頻信號紙的方向出現在一顯示 影像上。 ‘ ' 、J —㈡π不切平的週期性變 動產生的臨限電；f +、m u ^ 4私動率之週期性變化會出現在沿掃描 信號線SU及SL2的方向中。 在化知描 文狀頌不不均勻係由於驅動 98997.doc -19- 1280534 控制元件D R的臨限電壓在沿視頻信號線D L之相鄰像素ρ χ 間彼此大幅不同的事實所造成。因此，藉由使用圖4中顯示 的方法，平行視頻信號線DL的條紋不可能週期性地出現在 一沿掃描信號線SL1及SL2的方向中之顯示影像上。 接著’將說明本發明的第二具體實施例。 如上述，為調整TFT之臨限電壓，離子摻雜係實施用於 該多晶半導體層SC。然而，依據此過程，臨限電麼中的週 期性變化也會發生。尤其是在使用以下方法之情況下，此 變化將會發生。 離子摻雜之實施係藉著電漿放電而離子化諸如或 PH3之摻雜氣H，且應用—電壓至一抽取電極以加速且植入 該等離子進到該多晶半導體層％中。離子束可為—平面束 或一線性束。在基底SUB的尺寸係相對較大之情況下，一 般而言線性束係藉由使用一抽取電極i生為離子束，該 抽取電極係設有以規則之間隔配置在一線中的孔徑，並且 一文照的位置是在交越一受照區域之縱向的一方向中偏 移，該區域係受一離子束照射以實施離子摻雜之區域。在 此具體實施例中’可藉由實施此一離子換雜防止造成條紋 狀顯示不均勻。 圖5疋一概要顯示根據本發明第二具體實施例製造顯示 器時實施之離子摻雜的平面圖。 圖5中，其上方形成半導體層3〇的基底sub之主要表面 中，係由破折號線L2圍繞的區域表示在一時間點以如一線 性束之離子束同時照射的區域。此外，在圖5中，參考符號 98997.doc -20- 1280534 DRE指一離子摻雜設備的一抽取電極，並且參考符號Ap指 抽取電極DRE的一孔徑。 在圖5的方法中，區域L2的縱向及X方向彼此相等，並且 掃描方向是交越X方向的方向，例如γ方向。以此方式，離 子束照射係針對像素PX之各列實施。 同時’以離子束照射各半導體層係在離子束相對於基底 SUB之相對運動速度（即，掃描速度）是穩定的週期中實施。 然而’在使用圖5中之抽取電極DRE的情況中，在區域L2 中’材料種類密度沿區域L2的縱向具有週期性的分布。因 此’多晶半導體層SC中之雜質濃度沿區域L2的縱向週期性 地變化。 驅動控制元件DR之臨限電壓取決於多晶半導體層sC中 雜質之濃度，尤其是取決於區域CH中的雜質濃度。因此， 在多晶半導體層SC中之雜質濃度沿區域L2的縱向具有週 期性地分布之情況下，驅動控制元件DR之臨限電壓係對應 於雜貝》辰度之週期性地分布，而沿區域L 2的縱向週期性地 變化。 因此，與圖5中顯示之方法不同，當區域L2的縱向與γ方 向彼此調正，且當掃描方向係界定為X方向時，驅動控制元 件DR的g品限電壓在沿γ方向（即，像素ρχ的行方向）中週期 性地隻化。換句話說’驅動控制元件DR的臨限電壓沿視頻 信號線DL週期性地變化。結果，由於視頻信號線dl之寄生 黾谷的影響’與掃描信號線S L1與S L 2平行的條紋以規則的 間隔在沿視頻信號線DL的方向出現在一顯示影像上。 98997.doc •21 - .1280534 相反地，當使用圖5中所示的方法時，由離子種類密度的 週期性分布造成臨限值的週期性變化，不會在沿視頻信號 線DL的方向出現。因此，當使用圖5中顯示的方法時，可 防止與掃描信號線SL1及SL2平行的條紋以規則的間隔在 沿視頻信號線DL的方向出現在一顯示影像上。
田使用圖5中顯不的方法時，由離子種類密度的週期性分 布產生臨限電壓的週期性變化，會出現在沿掃描信號線⑴ 及SL2的方向。條紋狀顯示不均勻係由於驅動控制元件dr 的£»限电[在/σ視頻仏號線DL之相鄰像素間彼此大幅 不同的事貫產生。因此，藉由使用圖5所示的方法，與視頻 信號線DL平行的條紋不可能在沿掃描信號線⑴及儿2的 方向週期性出現在一顯示影像上。 請注意的是，用於區域CH之離子接雜可在雷射退火前實 施。或者{，用於區域CH的離子摻雜可在雷射退火後實施。 接者，將說明本發明的第三項具體實施例。 乂在第三具體實施例中，藉由雷射退火該非晶半導體層而 形成多晶半導體層SC。此外，料晶半導體層3(：(尤其是區 或H)係置》使用第二具體實施例中所述之離子束的離 子摻雜中。 一圖6是一概要地顯示根據本發明第三具體實施例製造顯 不器時實施之雷射退火及離子摻雜的平面圖。 在圖6的方法中，區域u的縱向與γ方向彼此相等。此 外’雷射束的掃描方向是交越γ方向的方向，例如χ方向。 、此方式，每射束如射係針對像素ρχ之各行實施。 98997.doc -22- 1280534 再者’在圖6的方法φ _ 箅。 〒，區域L2的縱向與又方向彼此相 十人 π栝方向是交越X方向的方向，例如γ 方向。以此方式，離子走呎 Μ 束Α射係針對像素之各列實施。 错由如此進行，由Φ鱼 、 带 田射束功率之週期性變動產生的臨限 包麼或移動率之週期wα 入 ’ 欠化不會出現在沿視頻信號線DL· 的方向中〇此外，由於齙 ^ ^ 於離子種類之密度的週期性分布產生
的臨限值之週期性蠻介A
不㈢出現在沿視頻信號線DL的 :因此§使用在圖6中所示的方法時’可防止與掃描 。h線SL1及SL2平行的條紋以規則的間隔在沿 號線DL的方向出現在—顯示影像上。 以口 當使用在圖6中所示的方法時，由雷射束功率之週期性變 動產生的臨限電壓或移動率的週期性變化會出現在沿掃描 信號線SU及SL2的方向中。再者，當使用在圖艸所示的 方法時，由於離子種類之密度的週期性分布產生的臨限值 週期性變化也會在沿掃描錢線SL1及犯的方向出現。因 此，在沿著掃描信號線SL1及SL2之方向中，出現由雷射束 功率之週期性變動及由於離子種類密度的週期性分布所產 生在臨限電壓中的週期性變化之疊加。 在上述具體實施例中，雷射退火過程及離子摻雜過程係 被視為本發明的實例。然而，本發明能應用於在丁F 丁特性中 可能產生週期性不均勻的其他過程。即，如果週期性不均 勻的分布方向與視頻信號線〇]^的一佈線方向彼此正交，其 可能減少在用於取消TFT特性的變化之操作上的負荷。此 外，其將可能達成一主動矩陣顯示器，其灰階重製性在一 98997.doc -23- !28〇534 較低灰階位準範圍中係極佳，且其令可抑制亮度不均句。 驅動控制元件DR在沿著視頻信號線方向之週期性臨限 電壓變化，係需求在1 〇毫伏特或更少之範圍内，且更需农 在5毫伏特或更少之範圍内。在造成TFT特性之週期性不均 勻的某些過程中之週期性變動，係在一對應於1〇毫伏特或 更少的臨限值變化範圍之情況中，亮度不均勻能有效地予 以抑制。 熟習此項技術的人士可易於發現其他優點及修改。因 此，本發明之最廣泛方面並不限於本文中顯示及所述的特 疋細即及代表性具體實施例。因此，可進行各種修正而不 脫離隨附申請專利範圍及其等效範圍所定義的一般發明概 念的精神及範疇。 【圖式簡單說明】 圖1係一概要顯示依據本發明一具體實施例之顯示器的 平面圖； 圖2係一顯示可用於圖丨所示顯示器之結構的實例之斷面 圖； 圖3係一概要顯示驅動圖丨及2中所示顯示器的方法之實 例的時序圖表； 、 的圖4係一概要顯示依據本發明第一具體實施例製造顯示 裔時實施的雷射退火的平面圖； 哭=5^係一概要顯示依據本發明第二具體實施例製造顯示 态時實施的離子摻雜的平面圖；及 圖6係一概要顯示依據本發明第三具體實施例製造顯示 98997.doc -24- 1280534 器實施的雷射退火及離子摻雜的平面圖。 【主要元件符號說明】
AP 孔徑 C 電容器 CE 共同電極 CH 通道 D 汲極 DE 汲極電極 DL 視頻信號線 DR 驅動控制元件/電晶體 DRE 抽取電極 G 閘極 GI 閘極絕緣膜 11 絕緣膜 12 絕緣膜 L1 區域 L2 區域 ND1 第一電源供應線 ND2 第一電源供應線 OLED 顯示元件 ORG 有機層 PE 像素電極 PSL 電源供應線 PX 像素 98997.doc -25- 1280534 s 源極 sc 多晶半導體層 SE 源極電極 SI 絕緣分隔層 511 無機絕緣層 512 有機絕緣層 SL1 掃描信號線 SL2 掃描信號線
SW1 開關 SW2 開關 SW3 輸出控制開關 SWG 開關組 SUB 基底 UC 底部塗層 XDR 視頻信號線驅動器 YDR 掃描信號線驅動器
98997.doc -26-

Claims (1)

1280534 十、申請專利範圍： 1 · 一種顯示器，包含·· 一基底； 像素，其等係以一矩陣形式排列在該基底上，·及 視頻信號線，其等係配置以對應於該等像素形成之行， —其中各该等像素包括一顯示元件，其係配置在第一及 :一電源供應終端間，及一像素電路，其包括一驅動電 =體，該㈣電晶體之源㈣連接至該第_電源供應終 女而，且其汲極係連接至該顯示元件，及 =該驅動電晶體之特性中的—週期性變化出現在該 寻像素形成之一列中。 2·如請求項1之顯示器，並中嗜酽翻步曰 ，、f 4驅動電晶體係一薄膜電晶 體’其包含一多晶矽層。 3 ·如請求項1之顯示器，苴φ兮姑——， . 八中5亥頌不70件係一有機EL元件。 •如睛求項3之顯示器，JL中哕+哭# 一抓*山 ，、亥頌不裔係一電流驅動類型顯 =，，、中一電流信號係被寫成在該驅動電晶體中的一 視頻信號。 5 · —陣列基底，其包含： 一絕緣基底； 像素電路，其等係以一矩 ^ π.. 車/式排列在該絕緣基底上；及 視頻化號線，其絮在、 之行， 4係配置以對應於該等像素電路形成 其中各該等像素電路句扭— 極及通道是形成在〜多 ^電晶體，其源極、沒 夕日日+ ¥肢層上，該源極係連接至 98997.doc 1280534 -第-電源供應終端，一電容器連接在一固定電位終端 及該薄膜電晶體的一閘極間，一輸出控制開關串聯一在 该汲極及一第二電源供應終端間之顯示元件，一開關組 ’在其中該沒極、該閘極及該視頻信號線係彼此連接的 ^已連接狀悲，及其中該汲極、該閘極及該視頻信號線 係彼此不連接的一不連接狀態間，切換該汲極、該閘極 及該視頻信號線中間之連接，且
其中该驅動電晶體的特性中之週期性變化出現在該等 像素電路的—列中。 、 6· -種製造一顯示器的方法，該顯示器包含一基底、以— 矩陣形式排列在該基底上之像素、及配置以對應於該等 像素形成之行的視頻信號線，其中各該等像素包含一顯 丁 το件及冑素電路，該像素電路包括一驅動電晶體， 其=括-多晶半導體層且控制將被供應至該顯示元件的 一 ^號之大小，該方法包含·· Μ —如 二 4性束之雷射束照射一非晶半導體層，因此 使该非晶半導體層同時被該雷射束照射的一第—受照位 置之縱向係平行於各料行，且依—交越㈣—受餘 置之该縱向的方向偏移該篦 半導體層。 矛夕口亥弟u位置’以形成該多晶 如請求項6之方法，其進一步包含： 4= 一抽取電極所產生之線性束的-離子束照射 ^ ¥體層，該抽取電極設置有以規狀間隔配置在一 之孔徑，因此使該半導體層同時被該離子束照射的 98997.doc 1280534 -第二受照位置之縱向係平行於該等像素形成之 且依一㈣該第二受照位置之該縱向的方 受照位置。 砂邊弟一 δ. -種製造-顯示器之方法，該顯示器包含一基底、以一 矩陣形式排列在該基底上之像素、及係配置 等像素形成之行的視頻信號線，其中各該等像素包含一 顯μ件及一像素電路，該像素電路包括一驅動電晶 體’其包括-多晶半導體層且控制將被供應至該顯示元 件的一信號之大小，該方法包含·· 藉由使用-抽取電極所產生之線性束的離子束照射將 破用作該以半導體層之—半導體層，該抽取電極設置 有以規則之間隔配置在-線中之孔徑，因此使該半導體 層同2被該離子束照射的一受照位置之該縱向係垂直於 口 亥等仃，且依一交越該受照位置之該縱向的方向偏移 該受照位置。 月求員7或8之方法，其中該半導體層的一部分係作為 一通這並由該離子束所照射。 10·如睛求項6或8之方法，其中該多晶半導體層是一多晶矽 層0 11. 如明求項8之方法，其中該半導體層在以該離子束照射前 疋 非晶秒層。 12. 如明求項8之方法，其中該半導體層在以該離子束照射前 疋一多晶石夕層。 1 J · 士明求項6或8之方法，其中該顯示元件係一有機EL元件。 98997.doc 1280534 14. 種顯示器，其包括： 一基底； 像素，其等係以一矩陣形式排列在該基底上·及 視頻信號線，其等係配置以對應於該等像素形成之行 —其中各該等像素包括一顯示元件，其係配置在第Γ及 第二電源供應終端間，及„_像素電路，其包括—驅動電 曰^體’該㈣電晶體之源極係連接至該第—電源供應終 知且其汲極係連接至該顯示元件，且 其中該驅動電晶體之臨限電壓在一沿該視頻信號線的 方向於10毫伏特或更少之可變範圍中週期性地變化。
98997.doc
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