JP2004227870A - Ｅｌ表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＥＬ素子が光を発光する際において消費電力のロスが発生しないＥＬ表示装置を提供する。
【解決手段】ＥＬ表示装置は、絶縁基板に対向するように形成されたＥＬ素子と、前記ＥＬ素子を発光させるための電流を前記ＥＬ素子に供給するために前記ＥＬ素子に沿って前記ＥＬ素子の前記絶縁基板側に形成された電極と、前記絶縁基板の前記ＥＬ素子側の表面の一部に形成されたシャドーマスク膜と、前記ＥＬ素子を駆動するために前記シャドーマスク膜の上に形成された薄膜トランジスタと、前記ＥＬ素子を前記電極から絶縁するために、前記シャドーマスク膜を前記ＥＬ素子の上に投影した領域を覆うように前記電極と前記ＥＬ素子との間に形成された絶縁膜とを具備することを特徴とする。
【選択図】 図３
【解決手段】ＥＬ表示装置は、絶縁基板に対向するように形成されたＥＬ素子と、前記ＥＬ素子を発光させるための電流を前記ＥＬ素子に供給するために前記ＥＬ素子に沿って前記ＥＬ素子の前記絶縁基板側に形成された電極と、前記絶縁基板の前記ＥＬ素子側の表面の一部に形成されたシャドーマスク膜と、前記ＥＬ素子を駆動するために前記シャドーマスク膜の上に形成された薄膜トランジスタと、前記ＥＬ素子を前記電極から絶縁するために、前記シャドーマスク膜を前記ＥＬ素子の上に投影した領域を覆うように前記電極と前記ＥＬ素子との間に形成された絶縁膜とを具備することを特徴とする。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＬ素子を発光させるための電流をＥＬ素子に供給するための電極とＥＬ素子を駆動するための薄膜トランジスタとを備えたＥＬ表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＬ素子を発光させるための電流をＥＬ素子に供給するための電極とＥＬ素子を駆動するための薄膜トランジスタとを備えた従来のＥＬ表示装置を説明する。図９は従来のＥＬ表示装置９０の等価回路の構成を示す回路図である。ＥＬ表示装置９０は、絶縁基板１５を備えている。絶縁基板１５は、例えばガラス基板によって構成されている。絶縁基板１５の上には、マトリックス状に配置された略長方体形状をした複数の単位画素９９が形成されている。
【０００３】
図１０はＥＬ表示装置９０に形成された単位画素９９の構成を示す平面図であり、図１１は単位画素９９の構成を示すための図１０に示す断面ＸＸ‘に沿った断面図である。各単位画素９９は、絶縁基板１５の上に形成されたアンダーコート膜２３を有している。アンダーコート膜２３の上の一部には、チャネル領域２８が形成されている。チャネル領域２８は、例えばｐ−Ｓｉによって構成されている。チャネル領域２８の両脇にはソース領域２７およびドレイン領域２９が形成されている。ソース領域２７およびドレイン領域２９は、例えばｐ−Ｓｉによって構成されている。
【０００４】
アンダーコート膜２３の上には、ゲート絶縁膜２４がチャネル領域２８、ソース領域２７およびドレイン領域２９を覆うように形成されている。ゲート絶縁膜２４の上には、チャネル領域２８に対向するようにゲート電極１４が形成されている。ゲート絶縁膜２４の上には、層間絶縁膜２５がゲート電極１４を覆うように形成されている。
【０００５】
層間絶縁膜２５およびゲート絶縁膜２４には、コンタクトホール３０がソース領域２７に到達するように形成されており、コンタクトホール３１がドレイン領域２９に到達するように形成されている。層間絶縁膜２５には、コンタクトホール３０を通ってソース領域２７と接続するようにソース電極１２が形成されており、コンタクトホール３１を通ってドレイン領域２９と接続するようにドレイン電極１３が形成されている。ソース電極１２とドレイン電極１３とゲート電極１４とチャネル領域２８とソース領域２７とドレイン領域２９とによって薄膜トランジスタ１１が構成されている。
【０００６】
層間絶縁膜２５の上には、ソースバスライン２１と電流供給バスライン１７と蓄積容量２０とが形成されている。ソースバスライン２１は、薄膜トランジスタ４０に設けられたソース電極に接続されている。蓄積容量２０は、薄膜トランジスタ４０に設けられたドレイン電極と電流供給バスライン１７とに接続されている。薄膜トランジスタ４０に設けられたゲート電極は、ゲートバスライン１８に接続されている。
【０００７】
層間絶縁膜２５の上には、平坦化膜２６がソース電極１２とドレイン電極１３とソースバスライン２１とを覆うように形成されている。平坦化膜２６は、ドレイン電極１３に到達するように形成された開口３３を有している。
【０００８】
平坦化膜２６の上には、画素電極６が開口３３の底部においてドレイン電極と接続するように形成されている。画素電極６は、例えばＩＴＯによって構成されている。画素電極６の回りには、画素電極６の周縁を覆うように絶縁性保護膜３５が形成されている。
【０００９】
画素電極６および絶縁性保護膜３５の画素電極６側の上には、ＥＬ素子９５が画素電極６を覆うように形成されている。ＥＬ素子９５は、例えばＥＴＬ／ＥＭＬ／ＨＴＬによって構成されている。ＥＬ素子９５の上には、陰極２２がＥＬ素子９５を覆うように形成されている。
【００１０】
このように構成されたＥＬ表示装置９０においては、ＥＬ素子９５を発光させるための電流が電流供給バスライン１７、薄膜トランジスタ１１および画素電極６を通ってＥＬ素子９５に供給されると、ＥＬ素子９５は絶縁基板１５へ向かって光を発光する。ＥＬ素子９５から発光した光は、図１１において下方向へ向かって絶縁基板１５を透過する。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−８３６９２号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前述した従来技術の構成においては、ＥＬ素子９５から図１１において下方向に向かって、ソース電極１２が設けられた領域８１、ドレイン電極１３が設けられた領域８３、ゲート電極１４が設けられた領域８２およびソースバスライン２１が設けられた領域８４へ入射する光は、ソース電極１２、ドレイン電極１３、ゲート電極１４およびソースバスライン２１によってそれぞれ遮光される。このため、ＥＬ素子９５による光の発光において、ソース電極１２が設けられた領域８１、ドレイン電極１３が設けられた領域８３、ゲート電極１４が設けられた領域８２およびソースバスライン２１が設けられた領域８４へ入射する光の分だけ消費電力のロスが発生するという問題がある。
【００１３】
本発明は係る問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＥＬ素子が光を発光する際において消費電力のロスが発生しないＥＬ表示装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成するために本発明に係るＥＬ表示装置は、絶縁基板に対向するように形成されたＥＬ素子と、前記ＥＬ素子を発光させるための電流を前記ＥＬ素子に供給するために前記ＥＬ素子に沿って前記ＥＬ素子の前記絶縁基板側に形成された電極と、前記絶縁基板の前記ＥＬ素子側の表面の一部に形成されたシャドーマスク膜と、前記ＥＬ素子を駆動するために前記シャドーマスク膜の上に形成された薄膜トランジスタと、前記ＥＬ素子を前記電極から絶縁するために、前記シャドーマスク膜を前記ＥＬ素子の上に投影した領域を覆うように前記電極と前記ＥＬ素子との間に形成された絶縁膜とを具備することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る他のＥＬ表示装置は、絶縁基板に対向するように形成されたＥＬ素子と、前記ＥＬ素子を発光させるための電流を前記ＥＬ素子に供給するために前記ＥＬ素子に沿って前記ＥＬ素子の前記絶縁基板側に形成された電極と、前記電極と前記絶縁基板との間に形成された金属配線とを具備しており、前記電極は、前記ＥＬ素子から発光する光を前記金属配線へ入射させないために、前記金属配線と重ならないように形成されていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本実施の形態に係るＥＬ表示装置においては、ＥＬ素子を電極から絶縁するために、シャドーマスク膜をＥＬ素子の上に投影した領域を覆うように絶縁膜が電極とＥＬ素子との間に形成されている。このため、ＥＬ素子が薄膜トランジスタへ向かって光を発光しないように絶縁膜を形成することができる。その結果、ＥＬ素子から発光した光が薄膜トランジスタによって遮光されることによるＥＬ素子の消費電力ロスをなくすことができる。
【００１７】
前記薄膜トランジスタは、前記ＥＬ素子を発光させるための電流を電流供給バスラインから受け取るように形成されたソース電極と、前記電流を前記ＥＬ素子へ供給するために前記電極と接続するように形成されたドレイン電極と、前記ＥＬ素子への前記電流の供給を制御するための信号をゲートバスラインから受け取るように形成されたゲート電極とを有していることが好ましい。
【００１８】
前記シャドーマスク膜は、前記ソース電極を前記絶縁基板の上に投影した領域を覆うように形成されたソースシャドーマスク膜と、前記ドレイン電極を前記絶縁基板の上に投影した領域を覆うように形成されたドレインシャドーマスク膜と、前記ゲート電極を前記絶縁基板の上に投影した領域を覆うように形成されたゲートシャドーマスク膜とを有していることが好ましい。
【００１９】
前記絶縁膜には、前記ソースシャドーマスク膜を前記ＥＬ素子の上に投影した領域を覆うように形成されたソース絶縁膜が、前記ＥＬ素子が前記ソース電極へ向かって光を発光しないように配置されており、前記ドレインシャドーマスク膜を前記ＥＬ素子の上に投影した領域を覆うように形成されたドレイン絶縁膜が、前記ＥＬ素子が前記ドレイン電極へ向かって光を発光しないように配置されており、前記ゲートシャドーマスク膜を前記ＥＬ素子の上に投影した領域を覆うように形成されたゲート絶縁膜が、前記ＥＬ素子が前記ゲート電極へ向かって光を発光しないように配置されていることが好ましい。
【００２０】
前記絶縁膜は、前記ＥＬ素子がソースバスラインへ向かって光を発光しないように形成されたソースバスライン絶縁膜を有していることが好ましい。
【００２１】
前記電極は、ＩＴＯによって構成された画素電極であることが好ましい。
【００２２】
前記シャドーマスク膜の透過率は、５０％以下であることが好ましい。
【００２３】
本実施の形態に係る他のＥＬ表示装置においては、ＥＬ素子を発光させるための電流をＥＬ素子に供給するためにＥＬ素子に沿ってＥＬ素子の絶縁基板側に形成された電極は、ＥＬ素子から発光する光を金属配線へ入射させないために、金属配線と重ならないように形成されている。
【００２４】
このため、ＥＬ素子から発光する光は金属配線へ入射しない。その結果、ＥＬ素子から発光した光が金属配線によって遮光されることによるＥＬ素子の消費電力ロスをなくすことができる。
【００２５】
前記ＥＬ素子を駆動するために前記電極と前記絶縁基板との間に形成された薄膜トランジスタをさらに具備しており、前記金属配線は、前記薄膜トランジスタに設けられたソース電極にソース電流を供給するために形成されたソースバスラインを含んでいることが好ましい。
【００２６】
前記金属配線は、前記薄膜トランジスタに設けられたゲート電極にゲート電流を供給するために形成されたゲートバスラインをさらに含んでいることが好ましい。
【００２７】
前記電極は、前記ＥＬ素子から発光する光を前記薄膜トランジスタへ入射させないために、前記薄膜トランジスタと重ならないように形成されていることが好ましい。
【００２８】
前記ＥＬ素子を駆動するために前記電極と前記絶縁基板との間に形成された薄膜トランジスタをさらに具備しており、前記薄膜トランジスタは、前記ＥＬ素子を発光させるためのソース電流をソースバスラインから受け取るように形成されたソース電極と、前記ソース電流を前記ＥＬ素子へ供給するために前記電極と接続するように形成されたドレイン電極と、前記ＥＬ素子への前記ソース電流の供給を制御するためのゲート電流をゲートバスラインから受け取るように形成されたゲート電極とを有しており、前記電極は、前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記ゲート電極と重ならないように形成されていることが好ましい。
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係るＥＬ表示装置１００の等価回路の構成を示す回路図である。ＥＬ表示装置１００は、絶縁基板１５を備えている。絶縁基板１５は、例えばガラス基板によって構成されている。絶縁基板１５の上には、マトリックス状に配置された略長方体形状をした複数の単位画素１９が形成されている。
【００３１】
図２はＥＬ表示装置１００に設けられた単位画素１９の構成を示す平面図であり、図３は単位画素１９の構成を示すための図２に示す断面ＡＡ‘に沿った断面図である。各単位画素１９は、絶縁基板１５の上に形成されたシャドーマスク膜７を備えている。シャドーマスク膜７は、ソースシャドーマスク膜８とドレインシャドーマスク膜９とゲートシャドーマスク膜１０とを有している。絶縁基板１５の上には、ソースシャドーマスク膜８とドレインシャドーマスク膜９とゲートシャドーマスク膜１０とを覆うようにアンダーコート膜２３が形成されている。
【００３２】
アンダーコート膜２３の上の一部には、チャネル領域２８がゲートシャドーマスク膜１０と対向するように形成されている。チャネル領域２８の両脇にはソース領域２７およびドレイン領域２９が形成されている。チャネル領域２８は、例えばｐ−Ｓｉによって構成されている。ソース領域２７およびドレイン領域２９は、例えばｐ−Ｓｉによって構成されている。
【００３３】
アンダーコート膜２３の上には、ゲート絶縁膜２４がチャネル領域２８、ソース領域２７およびドレイン領域２９を覆うように形成されている。ゲート絶縁膜２４の上には、ゲートシャドーマスク膜１０およびチャネル領域２８に対向するようにゲート電極１４が形成されている。ゲート絶縁膜２４の上には、層間絶縁膜２５がゲート電極１４を覆うように形成されている。
【００３４】
層間絶縁膜２５およびゲート絶縁膜２４には、コンタクトホール３０がソース領域２７に到達するように形成されており、コンタクトホール３１がドレイン領域２９に到達するように形成されている。層間絶縁膜２５には、コンタクトホール３０を通ってソース領域２７と接続するようにソース電極１２が形成されており、コンタクトホール３１を通ってドレイン領域２９と接続するようにドレイン電極１３が形成されている。
【００３５】
ソース電極１２とドレイン電極１３とゲート電極１４とチャネル領域２８とソース領域２７とドレイン領域２９とによって薄膜トランジスタ１１が構成されている。層間絶縁膜２５の上には、ソースバスライン２１と電流供給バスライン１７と蓄積容量２０とが形成されている。ソースバスライン２１は、薄膜トランジスタ４０に設けられたソース電極に接続されている。蓄積容量２０は、薄膜トランジスタ４０に設けられたドレイン電極と電流供給バスライン１７とに接続されている。薄膜トランジスタ４０に設けられたゲート電極は、ゲートバスライン１８に接続されている。
【００３６】
層間絶縁膜２５の上には、平坦化膜２６がソース電極１２とドレイン電極１３とソースバスライン２１とを覆うように形成されている。平坦化膜２６は、ドレイン電極１３に到達するように形成された開口３３を有している。
【００３７】
平坦化膜２６の上には、画素電極６が開口３３の底部においてドレイン電極１３と接続するように形成されている。画素電極６は、例えばＩＴＯによって構成されている。
【００３８】
画素電極６の上の一部には、絶縁膜１が形成されている。絶縁膜１は、ソース絶縁膜２とドレイン絶縁膜３とゲート絶縁膜４とソースバスライン絶縁膜１６とを有している。
【００３９】
平坦化膜２６の上には、画素電極６とソース絶縁膜２とドレイン絶縁膜３とゲート絶縁膜４とソースバスライン絶縁膜１６とを覆うようにＥＬ素子５が形成されている。ＥＬ素子５は、例えばＥＴＬ／ＥＭＬ／ＨＴＬによって構成されている。ＥＬ素子５の上には、陰極２２が形成されている。
【００４０】
ソース電極１２は、ＥＬ素子５を発光させるための電流を電流供給バスライン１７から受け取るように形成されている。ドレイン電極１３は、ＥＬ素子５へ電流を供給するために画素電極６と接続するように形成されている。ゲート電極１４は、ＥＬ素子５への電流の供給を制御するための信号をゲートバスライン１８から受け取るように形成されている。
【００４１】
ソースシャドーマスク膜８は、ソース電極１２を絶縁基板１５の上に投影した領域を覆うように形成されている。ドレインシャドーマスク膜９は、ドレイン電極１３を絶縁基板１５の上に投影した領域を覆うように形成されている。ゲートシャドーマスク膜１０は、ゲート電極１４を絶縁基板１５の上に投影した領域を覆うように形成されている。
【００４２】
ソース絶縁膜２は、ソースシャドーマスク膜８をＥＬ素子５の上に投影した領域を覆うように形成されている。ドレイン絶縁膜３は、ドレインシャドーマスク膜９をＥＬ素子５の上に投影した領域を覆うように形成されている。ゲート絶縁膜４は、ゲートシャドーマスク膜１０をＥＬ素子５の上に投影した領域を覆うように形成されている。
【００４３】
このように、絶縁膜１は、ＥＬ素子５を画素電極６から絶縁するために、シャドーマスク膜７をＥＬ素子５の上を投影した領域を覆うように画素電極６とＥＬ素子５との間に形成されている。
【００４４】
このように構成されたＥＬ表示装置１００においては、ＥＬ素子５を発光させるための電流が電流供給バスライン１７および薄膜トランジスタ１１を通って画素電極６へ供給されると、画素電極６へ供給された電流は、ソース絶縁膜２が設けられた領域、ドレイン絶縁膜３が設けられた領域、ゲート絶縁膜４が向けられた領域およびソースバスライン絶縁膜１６が設けられた領域以外の領域におけるＥＬ素子５へ供給される。
【００４５】
そして、ソース絶縁膜２が設けられた領域、ドレイン絶縁膜３が設けられた領域、ゲート絶縁膜４が向けられた領域およびソースバスライン絶縁膜１６が設けられた領域以外の領域におけるＥＬ素子５は、画素電極６から供給された電流に応じて、図３における下方向へ向かって光を発光する。
【００４６】
次に、ＥＬ素子５から発光した光は、画素電極６、平坦化膜２６、相間絶縁膜２５、ゲート絶縁膜２４、アンダーコート膜２３および絶縁基板１５を下方向へ向かって透過する。
【００４７】
ソース絶縁膜２が設けられた領域、ドレイン絶縁膜３が設けられた領域、ゲート絶縁膜４が向けられた領域およびソースバスライン絶縁膜１６が設けられた領域におけるＥＬ素子５は、ソース絶縁膜２、ドレイン絶縁膜３、ゲート絶縁膜４およびソースバスライン絶縁膜１６によって画素電極６からそれぞれ絶縁されているために、ＥＬ素子５を発光させるための電流が画素電極６へ供給されても、光を発光することはない。
【００４８】
図４は、実施の形態１に係るＥＬ表示装置１００に設けられた単位画素１９の製造方法を説明するための断面図である。
【００４９】
まず、ソースシャドーマスク膜８、ドレインシャドーマスク膜９およびゲートシャドーマスク膜１０を絶縁基板１５の上に形成する。そして、ソースシャドーマスク膜８、ドレインシャドーマスク膜９およびゲートシャドーマスク膜１０を覆うように絶縁基板１５の上にアンダーコート膜２３を積層する。次に、アンダーコート膜２３の上にゲートシャドーマスク膜１０と対向するようにチャネル領域２８を形成し、チャネル領域２８の両脇にソース領域２７およびドレイン領域２９をそれぞれ形成する。
【００５０】
その後、チャネル領域２８、ソース領域２７およびドレイン領域２９を覆うようにアンダーコート膜２３の上にゲート絶縁膜２４を積層する。そして、ゲートシャドーマスク膜１０およびチャネル領域２８に対向するようにゲート絶縁膜２４の上にゲート電極１４を形成する。次に、ゲート電極１４を覆うようにゲート絶縁膜２４の上に層間絶縁膜２５を積層する。
【００５１】
その後、層間絶縁膜２５とゲート絶縁膜２４とを貫通してソース領域２７へ到達するようにコンタクトホール３０を形成し、層間絶縁膜２５とゲート絶縁膜２４とを貫通してドレイン領域２９へ貫通するようにコンタクトホール３１を形成する。そして、コンタクトホール３０を通ってソース領域２７と接続するようにソース電極１２を形成し、コンタクトホール３１を通ってドレイン領域２９と接続するようにドレイン電極１３を形成する。
【００５２】
次に、層間絶縁膜２５の上にソースバスライン２１、電流供給バスライン１７および蓄積容量２０を形成する。その後、ソース電極１２、ドレイン電極１３、ソースバスライン２１、電流供給バスライン１７および蓄積容量２０を覆うように層間絶縁膜２５の上に平坦化膜２６を積層する。その後、ドレイン電極１３へ到達する開口３３を平坦化膜２６に形成する。そして、開口３３の底面においてドレイン電極１３と接続するように画素電極６を平坦化膜２６の上にパターニングする。
【００５３】
次に、画素電極６を覆うように平坦化膜２６の上に感光性樹脂層３２を積層する。その後、ソースシャドーマスク膜８、ドレインシャドーマスク膜９、ゲートシャドーマスク膜１０およびソースバスライン２１をマスクとして、光３４によって感光性樹脂層３２を感光し、現像し、ベークして、ソース絶縁膜２、ドレイン絶縁膜３、ゲート絶縁膜４およびソースバスライン絶縁膜１６をそれぞれ形成する。
【００５４】
そして、ソース絶縁膜２、ドレイン絶縁膜３、ゲート絶縁膜４、ソースバスライン絶縁膜１６および画素電極６を覆うようにＥＬ素子５を積層する。次に、ＥＬ素子５の上に陰極２２を積層する。
【００５５】
以上のように実施の形態１によれば、ＥＬ素子５を画素電極６から絶縁するために、シャドーマスク膜７をＥＬ素子５の上に投影した領域を覆うように絶縁膜１が画素電極６とＥＬ素子５との間に形成されている。このため、ＥＬ素子５が薄膜トランジスタ１１へ向かって光を発光しないように絶縁膜１を形成することができる。その結果、ＥＬ素子５から発光した光が薄膜トランジスタ１１によって遮光されることによるＥＬ素子５の消費電力ロスをなくすことができる。
【００５６】
また、画素開口部と遮光部とが重なっていても、画素開口部と遮光部とが重なる領域においてはＥＬ素子が発光しないので、遮光部となる薄膜トランジスタ、ソースバスラインおよびゲートバスラインのレイアウトに関係なく画素の開口サイズを決定することができる。従って、画素を設計する際の自由度が向上する。このため、ＥＬ素子の開口率を高くすることができる。その結果、長寿命のＥＬ表示装置を得ることができる。
【００５７】
なお、実施の形態１においては、ソース絶縁膜２、ドレイン絶縁膜３、ゲート絶縁膜およびソースバスライン絶縁膜１６の断面形状が台形形状である例を示した。断面形状が台形形状であることは、各絶縁膜における段差による陽極と陰極との間のショートを抑制することができる点で好ましい。しかし、本発明はこれに限定されない。各絶縁膜の厚みが非常に薄ければ、各絶縁膜の断面形状は台形でなくてもよい。
【００５８】
（実施の形態２）
図５は、実施の形態２に係るＥＬ表示装置に設けられた単位画素１９Ａの構成を示す断面図である。図１ないし図３を参照して前述した実施の形態１に係るＥＬ表示装置１００に設けられた単位画素１９の構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の詳細な説明は省略する。
【００５９】
平坦化膜２６の上には、画素電極６が開口３３の底部においてドレイン電極１３と接続するように形成されている。画素電極６は、例えばＩＴＯによって構成されている。画素電極６の回りには、画素電極６の周縁を覆うように絶縁性保護膜３５が形成されている。
【００６０】
画素電極６の上の一部には、絶縁膜１Ａが形成されている。絶縁膜１Ａは、ソース絶縁膜２Ａとドレイン絶縁膜３Ａとゲート絶縁膜４Ａとソースバスライン絶縁膜１６Ａとを有している。
【００６１】
平坦化膜２６の上には、画素電極６とソース絶縁膜２Ａとドレイン絶縁膜３Ａとゲート絶縁膜４Ａとソースバスライン絶縁膜１６Ａと絶縁性保護膜３５とを覆うようにＥＬ素子５が形成されている。
【００６２】
ＥＬ素子５は、例えばＥＴＬ／ＥＭＬ／ＨＴＬによって構成されている。ＥＬ素子５の上には、陰極２２が形成されている。
【００６３】
ソース絶縁膜２Ａとドレイン絶縁膜３Ａとゲート絶縁膜４Ａとソースバスライン絶縁膜１６Ａと絶縁性保護膜３５は、同一の材料によって構成されている。
【００６４】
図６は、実施の形態２に係るＥＬ表示装置に設けられた単位画素１９Ａの製造方法を説明するための断面図である。
【００６５】
まず、ソースシャドーマスク膜８、ドレインシャドーマスク膜９およびゲートシャドーマスク膜１０を絶縁基板１５の上に形成する。そして、ドレインシャドーマスク膜９およびゲートシャドーマスク膜１０を覆うように絶縁基板１５の上にアンダーコート膜２３を積層する。次に、アンダーコート膜２３の上にゲートシャドーマスク膜１０と対向するようにチャネル領域２８を形成し、チャネル領域２８の両脇にソース領域２７およびドレイン領域２９をそれぞれ形成する。
【００６６】
その後、チャネル領域２８、ソース領域２７およびドレイン領域２９を覆うようにアンダーコート膜２３の上にゲート絶縁膜２４を積層する。そして、ゲートシャドーマスク膜１０およびチャネル領域２８に対向するようにゲート絶縁膜２４の上にゲート電極１４を形成する。次に、ゲート電極１４を覆うようにゲート絶縁膜２４の上に層間絶縁膜２５を積層する。
【００６７】
その後、層間絶縁膜２５とゲート絶縁膜２４とを貫通してソース領域２７へ到達するようにコンタクトホール３０を形成し、層間絶縁膜２５とゲート絶縁膜２４とを貫通してドレイン領域２９へ貫通するようにコンタクトホール３１を形成する。そして、コンタクトホール３０を通ってソース領域２７と接続するようにソース電極１２を形成し、コンタクトホール３１を通ってドレイン領域２９と接続するようにドレイン電極１３を形成する。
【００６８】
次に、層間絶縁膜２５の上にソースバスライン２１、電流供給バスライン１７および蓄積容量２０を形成する。その後、ソース電極１２、ドレイン電極１３、ソースバスライン２１、電流供給バスライン１７および蓄積容量２０を覆うように層間絶縁膜２５の上に平坦化膜２６を積層する。その後、ドレイン電極１３到達する開口３３を平坦化膜２６に形成する。そして、開口３３の底面においてドレイン電極１３と接続するように画素電極６を平坦化膜２６の上にパタニングする。
【００６９】
次に、画素電極６を覆うように平坦化膜２６の上に感光性樹脂層３２Ａを積層する。その後、ソースシャドーマスク膜８、ドレインシャドーマスク膜９、ゲートシャドーマスク膜１０、ソースバスライン２１およびシャドーマスク膜３６をマスクとして、光３４によって感光性樹脂層３２Ａを感光し、現像し、ベークして、ソース絶縁膜２Ａ、ドレイン絶縁膜３Ａ、ゲート絶縁膜４Ａ、ソースバスライン絶縁膜１６Ａおよび感光性樹脂層３５をそれぞれ形成する。
【００７０】
そして、ソース絶縁膜２Ａ、ドレイン絶縁膜３Ａ、ゲート絶縁膜４Ａ、ソースバスライン絶縁膜１６Ａ、画素電極６および感光性樹脂層３５を覆うようにＥＬ素子５を積層する。次に、ＥＬ素子５の上に陰極２２を積層する。
【００７１】
以上のように実施の形態２によれば、ＥＬ素子５を画素電極６から絶縁するために、シャドーマスク膜７をＥＬ素子５の上に投影した領域を覆うように絶縁膜１Ａが画素電極６とＥＬ素子５との間に形成されている。このため、ＥＬ素子５が薄膜トランジスタ１１へ向かって光を発光しないように絶縁膜１Ａを形成することができる。その結果、ＥＬ素子５から発光した光が薄膜トランジスタ１１によって遮光されることによるＥＬ素子５の消費電力ロスをなくすことができる。
【００７２】
なお、実施の形態２においては、ソース絶縁膜２Ａ、ドレイン絶縁膜３Ａ、ゲート絶縁膜４Ａおよびソースバスライン絶縁膜１６Ａの断面形状が台形形状である例を示した。断面形状が台形形状であることは、各絶縁膜における段差による陽極と陰極との間のショートを抑制することができる点で好ましい。しかし、本発明はこれに限定されない。各絶縁膜の厚みが非常に薄ければ、各絶縁膜の断面形状は台形でなくてもよい。
【００７３】
（実施の形態３）
図７は実施の形態３に係るＥＬ表示装置に設けられた単位画素１９Ｂの構成を示す断面図であり、図８は単位画素の構成を示す平面図である。図１ないし図３を参照して前述した実施の形態１に係るＥＬ表示装置１００に設けられた単位画素１９の構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の詳細な説明は省略する。
【００７４】
平坦化膜２６の上の一部には、画素電極６Ｂが開口３３の底部においてドレイン電極１３と接続するように形成されている。画素電極６Ｂは、画素電極６Ｂがソース電極１２と重ならないように形成された開口と、画素電極６Ｂがドレイン電極１３と重ならないように形成された開口と、画素電極６Ｂがゲート電極１４と重ならないように形成された開口と、画素電極６Ｂがソースバスライン２１と重ならないように形成された開口とを有している。
【００７５】
画素電極６Ｂに形成された各開口と画素電極６Ｂの周囲とには、絶縁性保護膜３５Ｂが形成されている。画素電極６Ｂと絶縁性保護膜３５Ｂとを覆うようにＥＬ素子５Ｂが積層されている。ＥＬ素子５Ｂの上には、陰極２２Ｂが積層されている。
【００７６】
このように構成されたＥＬ表示装置においては、ＥＬ素子５Ｂを発光させるための電流が電流供給バスライン１７および薄膜トランジスタ１１を通って画素電極６Ｂへ供給されると、画素電極６Ｂへ供給された電流は、画素電極６Ｂに形成された開口をＥＬ素子５Ｂへ投射した領域以外の領域におけるＥＬ素子５Ｂへ供給される。
【００７７】
そして、画素電極６Ｂに形成された開口をＥＬ素子５Ｂへ投射した領域以外の領域におけるＥＬ素子５Ｂは、画素電極６Ｂから供給された電流に応じて、図７における下方向へ向かって光を発光する。
【００７８】
次に、ＥＬ素子５Ｂから発光した光は、画素電極６Ｂ、平坦化膜２６、相間絶縁膜２５、ゲート絶縁膜２４、アンダーコート膜２３および絶縁基板１５を下方向へ向かって透過する。
【００７９】
画素電極６Ｂに形成された開口をＥＬ素子５Ｂへ投射した領域におけるＥＬ素子５は、画素電極６Ｂに開口が設けられているために、ＥＬ素子５を発光させるための電流が画素電極６Ｂへ供給されても、画素電極６Ｂから電流が供給されないので光を発光することはない。
【００８０】
以上のように実施の形態３によれば、ＥＬ素子５Ｂを発光させるための電流をＥＬ素子５Ｂに供給するためにＥＬ素子５Ｂに沿ってＥＬ素子５Ｂの絶縁基板１５側に形成された画素電極６Ｂは、ＥＬ素子５Ｂから発光する光をソースバスライン２１へ入射させないために、ソースバスライン２１と重ならないように形成されている。
【００８１】
このため、ＥＬ素子５Ｂから発光する光はソースバスライン２１へ入射しない。その結果、ＥＬ素子５Ｂから発光した光がソースバスライン２１によって遮光されることによるＥＬ素子の消費電力ロスをなくすことができる。
【００８２】
さらに、画素電極６Ｂは、ＥＬ素子５Ｂから発光する光を薄膜トランジスタ１１へ入射させないために、薄膜トランジスタ１１と重ならないように形成されている。このため、ＥＬ素子５Ｂから発光する光が薄膜トランジスタ１１へ入射することによる薄膜トランジスタ１１の誤動作を防止することができる。
【００８３】
なお、画素電極６Ｂは、ＥＬ素子５Ｂから発光する光をゲートバスラインへ入射させないために、ゲートバスラインと重ならないように形成された開口を有していてもよい。
【００８４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ＥＬ素子が光を発光する際において消費電力のロスが発生しないＥＬ表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係るＥＬ表示装置の等価回路の構成を示す回路図
【図２】実施の形態１に係るＥＬ表示装置に設けられた単位画素の構成を示す平面図
【図３】実施の形態１に係るＥＬ表示装置に設けられた単位画素の構成を示す断面図
【図４】実施の形態１に係るＥＬ表示装置に設けられた単位画素の製造方法を説明するための断面図
【図５】実施の形態２に係るＥＬ表示装置に設けられた単位画素の構成を示す断面図
【図６】実施の形態２に係るＥＬ表示装置に設けられた単位画素の製造方法を説明するための断面図
【図７】実施の形態３に係るＥＬ表示装置に設けられた単位画素の構成を示す断面図
【図８】実施の形態３に係るＥＬ表示装置に設けられた単位画素の構成を示す平面図
【図９】従来のＥＬ表示装置の等価回路の構成を示す回路図
【図１０】従来のＥＬ表示装置に設けられた単位画素の構成を示す平面図
【図１１】従来のＥＬ表示装置に設けられ単位画素の構成を示す断面図
【符号の説明】
１ 絶縁膜
２ ソース絶縁膜
３ ドレイン絶縁膜
４ ゲート絶縁膜
５ ＥＬ素子
６ 陽極
７ シャドーマスク膜
８ ソースシャドーマスク膜
９ ドレインシャドーマスク膜
１０ ゲートシャドーマスク膜
１１ 薄膜トランジスタ
１２ ソース電極
１３ ドレイン電極
１４ ゲート電極
１５ 絶縁基板
１６ ソースバスライン絶縁膜
１７ 電流供給バスライン
１８ ゲートバスライン
１９ 単位画素
２０ 蓄積容量
２１ ソースバスライン
２２ 陰極
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＬ素子を発光させるための電流をＥＬ素子に供給するための電極とＥＬ素子を駆動するための薄膜トランジスタとを備えたＥＬ表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＬ素子を発光させるための電流をＥＬ素子に供給するための電極とＥＬ素子を駆動するための薄膜トランジスタとを備えた従来のＥＬ表示装置を説明する。図９は従来のＥＬ表示装置９０の等価回路の構成を示す回路図である。ＥＬ表示装置９０は、絶縁基板１５を備えている。絶縁基板１５は、例えばガラス基板によって構成されている。絶縁基板１５の上には、マトリックス状に配置された略長方体形状をした複数の単位画素９９が形成されている。
【０００３】
図１０はＥＬ表示装置９０に形成された単位画素９９の構成を示す平面図であり、図１１は単位画素９９の構成を示すための図１０に示す断面ＸＸ‘に沿った断面図である。各単位画素９９は、絶縁基板１５の上に形成されたアンダーコート膜２３を有している。アンダーコート膜２３の上の一部には、チャネル領域２８が形成されている。チャネル領域２８は、例えばｐ−Ｓｉによって構成されている。チャネル領域２８の両脇にはソース領域２７およびドレイン領域２９が形成されている。ソース領域２７およびドレイン領域２９は、例えばｐ−Ｓｉによって構成されている。
【０００４】
アンダーコート膜２３の上には、ゲート絶縁膜２４がチャネル領域２８、ソース領域２７およびドレイン領域２９を覆うように形成されている。ゲート絶縁膜２４の上には、チャネル領域２８に対向するようにゲート電極１４が形成されている。ゲート絶縁膜２４の上には、層間絶縁膜２５がゲート電極１４を覆うように形成されている。
【０００５】
層間絶縁膜２５およびゲート絶縁膜２４には、コンタクトホール３０がソース領域２７に到達するように形成されており、コンタクトホール３１がドレイン領域２９に到達するように形成されている。層間絶縁膜２５には、コンタクトホール３０を通ってソース領域２７と接続するようにソース電極１２が形成されており、コンタクトホール３１を通ってドレイン領域２９と接続するようにドレイン電極１３が形成されている。ソース電極１２とドレイン電極１３とゲート電極１４とチャネル領域２８とソース領域２７とドレイン領域２９とによって薄膜トランジスタ１１が構成されている。
【０００６】
層間絶縁膜２５の上には、ソースバスライン２１と電流供給バスライン１７と蓄積容量２０とが形成されている。ソースバスライン２１は、薄膜トランジスタ４０に設けられたソース電極に接続されている。蓄積容量２０は、薄膜トランジスタ４０に設けられたドレイン電極と電流供給バスライン１７とに接続されている。薄膜トランジスタ４０に設けられたゲート電極は、ゲートバスライン１８に接続されている。
【０００７】
層間絶縁膜２５の上には、平坦化膜２６がソース電極１２とドレイン電極１３とソースバスライン２１とを覆うように形成されている。平坦化膜２６は、ドレイン電極１３に到達するように形成された開口３３を有している。
【０００８】
平坦化膜２６の上には、画素電極６が開口３３の底部においてドレイン電極と接続するように形成されている。画素電極６は、例えばＩＴＯによって構成されている。画素電極６の回りには、画素電極６の周縁を覆うように絶縁性保護膜３５が形成されている。
【０００９】
画素電極６および絶縁性保護膜３５の画素電極６側の上には、ＥＬ素子９５が画素電極６を覆うように形成されている。ＥＬ素子９５は、例えばＥＴＬ／ＥＭＬ／ＨＴＬによって構成されている。ＥＬ素子９５の上には、陰極２２がＥＬ素子９５を覆うように形成されている。
【００１０】
このように構成されたＥＬ表示装置９０においては、ＥＬ素子９５を発光させるための電流が電流供給バスライン１７、薄膜トランジスタ１１および画素電極６を通ってＥＬ素子９５に供給されると、ＥＬ素子９５は絶縁基板１５へ向かって光を発光する。ＥＬ素子９５から発光した光は、図１１において下方向へ向かって絶縁基板１５を透過する。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−８３６９２号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら前述した従来技術の構成においては、ＥＬ素子９５から図１１において下方向に向かって、ソース電極１２が設けられた領域８１、ドレイン電極１３が設けられた領域８３、ゲート電極１４が設けられた領域８２およびソースバスライン２１が設けられた領域８４へ入射する光は、ソース電極１２、ドレイン電極１３、ゲート電極１４およびソースバスライン２１によってそれぞれ遮光される。このため、ＥＬ素子９５による光の発光において、ソース電極１２が設けられた領域８１、ドレイン電極１３が設けられた領域８３、ゲート電極１４が設けられた領域８２およびソースバスライン２１が設けられた領域８４へ入射する光の分だけ消費電力のロスが発生するという問題がある。
【００１３】
本発明は係る問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＥＬ素子が光を発光する際において消費電力のロスが発生しないＥＬ表示装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成するために本発明に係るＥＬ表示装置は、絶縁基板に対向するように形成されたＥＬ素子と、前記ＥＬ素子を発光させるための電流を前記ＥＬ素子に供給するために前記ＥＬ素子に沿って前記ＥＬ素子の前記絶縁基板側に形成された電極と、前記絶縁基板の前記ＥＬ素子側の表面の一部に形成されたシャドーマスク膜と、前記ＥＬ素子を駆動するために前記シャドーマスク膜の上に形成された薄膜トランジスタと、前記ＥＬ素子を前記電極から絶縁するために、前記シャドーマスク膜を前記ＥＬ素子の上に投影した領域を覆うように前記電極と前記ＥＬ素子との間に形成された絶縁膜とを具備することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る他のＥＬ表示装置は、絶縁基板に対向するように形成されたＥＬ素子と、前記ＥＬ素子を発光させるための電流を前記ＥＬ素子に供給するために前記ＥＬ素子に沿って前記ＥＬ素子の前記絶縁基板側に形成された電極と、前記電極と前記絶縁基板との間に形成された金属配線とを具備しており、前記電極は、前記ＥＬ素子から発光する光を前記金属配線へ入射させないために、前記金属配線と重ならないように形成されていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本実施の形態に係るＥＬ表示装置においては、ＥＬ素子を電極から絶縁するために、シャドーマスク膜をＥＬ素子の上に投影した領域を覆うように絶縁膜が電極とＥＬ素子との間に形成されている。このため、ＥＬ素子が薄膜トランジスタへ向かって光を発光しないように絶縁膜を形成することができる。その結果、ＥＬ素子から発光した光が薄膜トランジスタによって遮光されることによるＥＬ素子の消費電力ロスをなくすことができる。
【００１７】
前記薄膜トランジスタは、前記ＥＬ素子を発光させるための電流を電流供給バスラインから受け取るように形成されたソース電極と、前記電流を前記ＥＬ素子へ供給するために前記電極と接続するように形成されたドレイン電極と、前記ＥＬ素子への前記電流の供給を制御するための信号をゲートバスラインから受け取るように形成されたゲート電極とを有していることが好ましい。
【００１８】
前記シャドーマスク膜は、前記ソース電極を前記絶縁基板の上に投影した領域を覆うように形成されたソースシャドーマスク膜と、前記ドレイン電極を前記絶縁基板の上に投影した領域を覆うように形成されたドレインシャドーマスク膜と、前記ゲート電極を前記絶縁基板の上に投影した領域を覆うように形成されたゲートシャドーマスク膜とを有していることが好ましい。
【００１９】
前記絶縁膜には、前記ソースシャドーマスク膜を前記ＥＬ素子の上に投影した領域を覆うように形成されたソース絶縁膜が、前記ＥＬ素子が前記ソース電極へ向かって光を発光しないように配置されており、前記ドレインシャドーマスク膜を前記ＥＬ素子の上に投影した領域を覆うように形成されたドレイン絶縁膜が、前記ＥＬ素子が前記ドレイン電極へ向かって光を発光しないように配置されており、前記ゲートシャドーマスク膜を前記ＥＬ素子の上に投影した領域を覆うように形成されたゲート絶縁膜が、前記ＥＬ素子が前記ゲート電極へ向かって光を発光しないように配置されていることが好ましい。
【００２０】
前記絶縁膜は、前記ＥＬ素子がソースバスラインへ向かって光を発光しないように形成されたソースバスライン絶縁膜を有していることが好ましい。
【００２１】
前記電極は、ＩＴＯによって構成された画素電極であることが好ましい。
【００２２】
前記シャドーマスク膜の透過率は、５０％以下であることが好ましい。
【００２３】
本実施の形態に係る他のＥＬ表示装置においては、ＥＬ素子を発光させるための電流をＥＬ素子に供給するためにＥＬ素子に沿ってＥＬ素子の絶縁基板側に形成された電極は、ＥＬ素子から発光する光を金属配線へ入射させないために、金属配線と重ならないように形成されている。
【００２４】
このため、ＥＬ素子から発光する光は金属配線へ入射しない。その結果、ＥＬ素子から発光した光が金属配線によって遮光されることによるＥＬ素子の消費電力ロスをなくすことができる。
【００２５】
前記ＥＬ素子を駆動するために前記電極と前記絶縁基板との間に形成された薄膜トランジスタをさらに具備しており、前記金属配線は、前記薄膜トランジスタに設けられたソース電極にソース電流を供給するために形成されたソースバスラインを含んでいることが好ましい。
【００２６】
前記金属配線は、前記薄膜トランジスタに設けられたゲート電極にゲート電流を供給するために形成されたゲートバスラインをさらに含んでいることが好ましい。
【００２７】
前記電極は、前記ＥＬ素子から発光する光を前記薄膜トランジスタへ入射させないために、前記薄膜トランジスタと重ならないように形成されていることが好ましい。
【００２８】
前記ＥＬ素子を駆動するために前記電極と前記絶縁基板との間に形成された薄膜トランジスタをさらに具備しており、前記薄膜トランジスタは、前記ＥＬ素子を発光させるためのソース電流をソースバスラインから受け取るように形成されたソース電極と、前記ソース電流を前記ＥＬ素子へ供給するために前記電極と接続するように形成されたドレイン電極と、前記ＥＬ素子への前記ソース電流の供給を制御するためのゲート電流をゲートバスラインから受け取るように形成されたゲート電極とを有しており、前記電極は、前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記ゲート電極と重ならないように形成されていることが好ましい。
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係るＥＬ表示装置１００の等価回路の構成を示す回路図である。ＥＬ表示装置１００は、絶縁基板１５を備えている。絶縁基板１５は、例えばガラス基板によって構成されている。絶縁基板１５の上には、マトリックス状に配置された略長方体形状をした複数の単位画素１９が形成されている。
【００３１】
図２はＥＬ表示装置１００に設けられた単位画素１９の構成を示す平面図であり、図３は単位画素１９の構成を示すための図２に示す断面ＡＡ‘に沿った断面図である。各単位画素１９は、絶縁基板１５の上に形成されたシャドーマスク膜７を備えている。シャドーマスク膜７は、ソースシャドーマスク膜８とドレインシャドーマスク膜９とゲートシャドーマスク膜１０とを有している。絶縁基板１５の上には、ソースシャドーマスク膜８とドレインシャドーマスク膜９とゲートシャドーマスク膜１０とを覆うようにアンダーコート膜２３が形成されている。
【００３２】
アンダーコート膜２３の上の一部には、チャネル領域２８がゲートシャドーマスク膜１０と対向するように形成されている。チャネル領域２８の両脇にはソース領域２７およびドレイン領域２９が形成されている。チャネル領域２８は、例えばｐ−Ｓｉによって構成されている。ソース領域２７およびドレイン領域２９は、例えばｐ−Ｓｉによって構成されている。
【００３３】
アンダーコート膜２３の上には、ゲート絶縁膜２４がチャネル領域２８、ソース領域２７およびドレイン領域２９を覆うように形成されている。ゲート絶縁膜２４の上には、ゲートシャドーマスク膜１０およびチャネル領域２８に対向するようにゲート電極１４が形成されている。ゲート絶縁膜２４の上には、層間絶縁膜２５がゲート電極１４を覆うように形成されている。
【００３４】
層間絶縁膜２５およびゲート絶縁膜２４には、コンタクトホール３０がソース領域２７に到達するように形成されており、コンタクトホール３１がドレイン領域２９に到達するように形成されている。層間絶縁膜２５には、コンタクトホール３０を通ってソース領域２７と接続するようにソース電極１２が形成されており、コンタクトホール３１を通ってドレイン領域２９と接続するようにドレイン電極１３が形成されている。
【００３５】
ソース電極１２とドレイン電極１３とゲート電極１４とチャネル領域２８とソース領域２７とドレイン領域２９とによって薄膜トランジスタ１１が構成されている。層間絶縁膜２５の上には、ソースバスライン２１と電流供給バスライン１７と蓄積容量２０とが形成されている。ソースバスライン２１は、薄膜トランジスタ４０に設けられたソース電極に接続されている。蓄積容量２０は、薄膜トランジスタ４０に設けられたドレイン電極と電流供給バスライン１７とに接続されている。薄膜トランジスタ４０に設けられたゲート電極は、ゲートバスライン１８に接続されている。
【００３６】
層間絶縁膜２５の上には、平坦化膜２６がソース電極１２とドレイン電極１３とソースバスライン２１とを覆うように形成されている。平坦化膜２６は、ドレイン電極１３に到達するように形成された開口３３を有している。
【００３７】
平坦化膜２６の上には、画素電極６が開口３３の底部においてドレイン電極１３と接続するように形成されている。画素電極６は、例えばＩＴＯによって構成されている。
【００３８】
画素電極６の上の一部には、絶縁膜１が形成されている。絶縁膜１は、ソース絶縁膜２とドレイン絶縁膜３とゲート絶縁膜４とソースバスライン絶縁膜１６とを有している。
【００３９】
平坦化膜２６の上には、画素電極６とソース絶縁膜２とドレイン絶縁膜３とゲート絶縁膜４とソースバスライン絶縁膜１６とを覆うようにＥＬ素子５が形成されている。ＥＬ素子５は、例えばＥＴＬ／ＥＭＬ／ＨＴＬによって構成されている。ＥＬ素子５の上には、陰極２２が形成されている。
【００４０】
ソース電極１２は、ＥＬ素子５を発光させるための電流を電流供給バスライン１７から受け取るように形成されている。ドレイン電極１３は、ＥＬ素子５へ電流を供給するために画素電極６と接続するように形成されている。ゲート電極１４は、ＥＬ素子５への電流の供給を制御するための信号をゲートバスライン１８から受け取るように形成されている。
【００４１】
ソースシャドーマスク膜８は、ソース電極１２を絶縁基板１５の上に投影した領域を覆うように形成されている。ドレインシャドーマスク膜９は、ドレイン電極１３を絶縁基板１５の上に投影した領域を覆うように形成されている。ゲートシャドーマスク膜１０は、ゲート電極１４を絶縁基板１５の上に投影した領域を覆うように形成されている。
【００４２】
ソース絶縁膜２は、ソースシャドーマスク膜８をＥＬ素子５の上に投影した領域を覆うように形成されている。ドレイン絶縁膜３は、ドレインシャドーマスク膜９をＥＬ素子５の上に投影した領域を覆うように形成されている。ゲート絶縁膜４は、ゲートシャドーマスク膜１０をＥＬ素子５の上に投影した領域を覆うように形成されている。
【００４３】
このように、絶縁膜１は、ＥＬ素子５を画素電極６から絶縁するために、シャドーマスク膜７をＥＬ素子５の上を投影した領域を覆うように画素電極６とＥＬ素子５との間に形成されている。
【００４４】
このように構成されたＥＬ表示装置１００においては、ＥＬ素子５を発光させるための電流が電流供給バスライン１７および薄膜トランジスタ１１を通って画素電極６へ供給されると、画素電極６へ供給された電流は、ソース絶縁膜２が設けられた領域、ドレイン絶縁膜３が設けられた領域、ゲート絶縁膜４が向けられた領域およびソースバスライン絶縁膜１６が設けられた領域以外の領域におけるＥＬ素子５へ供給される。
【００４５】
そして、ソース絶縁膜２が設けられた領域、ドレイン絶縁膜３が設けられた領域、ゲート絶縁膜４が向けられた領域およびソースバスライン絶縁膜１６が設けられた領域以外の領域におけるＥＬ素子５は、画素電極６から供給された電流に応じて、図３における下方向へ向かって光を発光する。
【００４６】
次に、ＥＬ素子５から発光した光は、画素電極６、平坦化膜２６、相間絶縁膜２５、ゲート絶縁膜２４、アンダーコート膜２３および絶縁基板１５を下方向へ向かって透過する。
【００４７】
ソース絶縁膜２が設けられた領域、ドレイン絶縁膜３が設けられた領域、ゲート絶縁膜４が向けられた領域およびソースバスライン絶縁膜１６が設けられた領域におけるＥＬ素子５は、ソース絶縁膜２、ドレイン絶縁膜３、ゲート絶縁膜４およびソースバスライン絶縁膜１６によって画素電極６からそれぞれ絶縁されているために、ＥＬ素子５を発光させるための電流が画素電極６へ供給されても、光を発光することはない。
【００４８】
図４は、実施の形態１に係るＥＬ表示装置１００に設けられた単位画素１９の製造方法を説明するための断面図である。
【００４９】
まず、ソースシャドーマスク膜８、ドレインシャドーマスク膜９およびゲートシャドーマスク膜１０を絶縁基板１５の上に形成する。そして、ソースシャドーマスク膜８、ドレインシャドーマスク膜９およびゲートシャドーマスク膜１０を覆うように絶縁基板１５の上にアンダーコート膜２３を積層する。次に、アンダーコート膜２３の上にゲートシャドーマスク膜１０と対向するようにチャネル領域２８を形成し、チャネル領域２８の両脇にソース領域２７およびドレイン領域２９をそれぞれ形成する。
【００５０】
その後、チャネル領域２８、ソース領域２７およびドレイン領域２９を覆うようにアンダーコート膜２３の上にゲート絶縁膜２４を積層する。そして、ゲートシャドーマスク膜１０およびチャネル領域２８に対向するようにゲート絶縁膜２４の上にゲート電極１４を形成する。次に、ゲート電極１４を覆うようにゲート絶縁膜２４の上に層間絶縁膜２５を積層する。
【００５１】
その後、層間絶縁膜２５とゲート絶縁膜２４とを貫通してソース領域２７へ到達するようにコンタクトホール３０を形成し、層間絶縁膜２５とゲート絶縁膜２４とを貫通してドレイン領域２９へ貫通するようにコンタクトホール３１を形成する。そして、コンタクトホール３０を通ってソース領域２７と接続するようにソース電極１２を形成し、コンタクトホール３１を通ってドレイン領域２９と接続するようにドレイン電極１３を形成する。
【００５２】
次に、層間絶縁膜２５の上にソースバスライン２１、電流供給バスライン１７および蓄積容量２０を形成する。その後、ソース電極１２、ドレイン電極１３、ソースバスライン２１、電流供給バスライン１７および蓄積容量２０を覆うように層間絶縁膜２５の上に平坦化膜２６を積層する。その後、ドレイン電極１３へ到達する開口３３を平坦化膜２６に形成する。そして、開口３３の底面においてドレイン電極１３と接続するように画素電極６を平坦化膜２６の上にパターニングする。
【００５３】
次に、画素電極６を覆うように平坦化膜２６の上に感光性樹脂層３２を積層する。その後、ソースシャドーマスク膜８、ドレインシャドーマスク膜９、ゲートシャドーマスク膜１０およびソースバスライン２１をマスクとして、光３４によって感光性樹脂層３２を感光し、現像し、ベークして、ソース絶縁膜２、ドレイン絶縁膜３、ゲート絶縁膜４およびソースバスライン絶縁膜１６をそれぞれ形成する。
【００５４】
そして、ソース絶縁膜２、ドレイン絶縁膜３、ゲート絶縁膜４、ソースバスライン絶縁膜１６および画素電極６を覆うようにＥＬ素子５を積層する。次に、ＥＬ素子５の上に陰極２２を積層する。
【００５５】
以上のように実施の形態１によれば、ＥＬ素子５を画素電極６から絶縁するために、シャドーマスク膜７をＥＬ素子５の上に投影した領域を覆うように絶縁膜１が画素電極６とＥＬ素子５との間に形成されている。このため、ＥＬ素子５が薄膜トランジスタ１１へ向かって光を発光しないように絶縁膜１を形成することができる。その結果、ＥＬ素子５から発光した光が薄膜トランジスタ１１によって遮光されることによるＥＬ素子５の消費電力ロスをなくすことができる。
【００５６】
また、画素開口部と遮光部とが重なっていても、画素開口部と遮光部とが重なる領域においてはＥＬ素子が発光しないので、遮光部となる薄膜トランジスタ、ソースバスラインおよびゲートバスラインのレイアウトに関係なく画素の開口サイズを決定することができる。従って、画素を設計する際の自由度が向上する。このため、ＥＬ素子の開口率を高くすることができる。その結果、長寿命のＥＬ表示装置を得ることができる。
【００５７】
なお、実施の形態１においては、ソース絶縁膜２、ドレイン絶縁膜３、ゲート絶縁膜およびソースバスライン絶縁膜１６の断面形状が台形形状である例を示した。断面形状が台形形状であることは、各絶縁膜における段差による陽極と陰極との間のショートを抑制することができる点で好ましい。しかし、本発明はこれに限定されない。各絶縁膜の厚みが非常に薄ければ、各絶縁膜の断面形状は台形でなくてもよい。
【００５８】
（実施の形態２）
図５は、実施の形態２に係るＥＬ表示装置に設けられた単位画素１９Ａの構成を示す断面図である。図１ないし図３を参照して前述した実施の形態１に係るＥＬ表示装置１００に設けられた単位画素１９の構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の詳細な説明は省略する。
【００５９】
平坦化膜２６の上には、画素電極６が開口３３の底部においてドレイン電極１３と接続するように形成されている。画素電極６は、例えばＩＴＯによって構成されている。画素電極６の回りには、画素電極６の周縁を覆うように絶縁性保護膜３５が形成されている。
【００６０】
画素電極６の上の一部には、絶縁膜１Ａが形成されている。絶縁膜１Ａは、ソース絶縁膜２Ａとドレイン絶縁膜３Ａとゲート絶縁膜４Ａとソースバスライン絶縁膜１６Ａとを有している。
【００６１】
平坦化膜２６の上には、画素電極６とソース絶縁膜２Ａとドレイン絶縁膜３Ａとゲート絶縁膜４Ａとソースバスライン絶縁膜１６Ａと絶縁性保護膜３５とを覆うようにＥＬ素子５が形成されている。
【００６２】
ＥＬ素子５は、例えばＥＴＬ／ＥＭＬ／ＨＴＬによって構成されている。ＥＬ素子５の上には、陰極２２が形成されている。
【００６３】
ソース絶縁膜２Ａとドレイン絶縁膜３Ａとゲート絶縁膜４Ａとソースバスライン絶縁膜１６Ａと絶縁性保護膜３５は、同一の材料によって構成されている。
【００６４】
図６は、実施の形態２に係るＥＬ表示装置に設けられた単位画素１９Ａの製造方法を説明するための断面図である。
【００６５】
まず、ソースシャドーマスク膜８、ドレインシャドーマスク膜９およびゲートシャドーマスク膜１０を絶縁基板１５の上に形成する。そして、ドレインシャドーマスク膜９およびゲートシャドーマスク膜１０を覆うように絶縁基板１５の上にアンダーコート膜２３を積層する。次に、アンダーコート膜２３の上にゲートシャドーマスク膜１０と対向するようにチャネル領域２８を形成し、チャネル領域２８の両脇にソース領域２７およびドレイン領域２９をそれぞれ形成する。
【００６６】
その後、チャネル領域２８、ソース領域２７およびドレイン領域２９を覆うようにアンダーコート膜２３の上にゲート絶縁膜２４を積層する。そして、ゲートシャドーマスク膜１０およびチャネル領域２８に対向するようにゲート絶縁膜２４の上にゲート電極１４を形成する。次に、ゲート電極１４を覆うようにゲート絶縁膜２４の上に層間絶縁膜２５を積層する。
【００６７】
その後、層間絶縁膜２５とゲート絶縁膜２４とを貫通してソース領域２７へ到達するようにコンタクトホール３０を形成し、層間絶縁膜２５とゲート絶縁膜２４とを貫通してドレイン領域２９へ貫通するようにコンタクトホール３１を形成する。そして、コンタクトホール３０を通ってソース領域２７と接続するようにソース電極１２を形成し、コンタクトホール３１を通ってドレイン領域２９と接続するようにドレイン電極１３を形成する。
【００６８】
次に、層間絶縁膜２５の上にソースバスライン２１、電流供給バスライン１７および蓄積容量２０を形成する。その後、ソース電極１２、ドレイン電極１３、ソースバスライン２１、電流供給バスライン１７および蓄積容量２０を覆うように層間絶縁膜２５の上に平坦化膜２６を積層する。その後、ドレイン電極１３到達する開口３３を平坦化膜２６に形成する。そして、開口３３の底面においてドレイン電極１３と接続するように画素電極６を平坦化膜２６の上にパタニングする。
【００６９】
次に、画素電極６を覆うように平坦化膜２６の上に感光性樹脂層３２Ａを積層する。その後、ソースシャドーマスク膜８、ドレインシャドーマスク膜９、ゲートシャドーマスク膜１０、ソースバスライン２１およびシャドーマスク膜３６をマスクとして、光３４によって感光性樹脂層３２Ａを感光し、現像し、ベークして、ソース絶縁膜２Ａ、ドレイン絶縁膜３Ａ、ゲート絶縁膜４Ａ、ソースバスライン絶縁膜１６Ａおよび感光性樹脂層３５をそれぞれ形成する。
【００７０】
そして、ソース絶縁膜２Ａ、ドレイン絶縁膜３Ａ、ゲート絶縁膜４Ａ、ソースバスライン絶縁膜１６Ａ、画素電極６および感光性樹脂層３５を覆うようにＥＬ素子５を積層する。次に、ＥＬ素子５の上に陰極２２を積層する。
【００７１】
以上のように実施の形態２によれば、ＥＬ素子５を画素電極６から絶縁するために、シャドーマスク膜７をＥＬ素子５の上に投影した領域を覆うように絶縁膜１Ａが画素電極６とＥＬ素子５との間に形成されている。このため、ＥＬ素子５が薄膜トランジスタ１１へ向かって光を発光しないように絶縁膜１Ａを形成することができる。その結果、ＥＬ素子５から発光した光が薄膜トランジスタ１１によって遮光されることによるＥＬ素子５の消費電力ロスをなくすことができる。
【００７２】
なお、実施の形態２においては、ソース絶縁膜２Ａ、ドレイン絶縁膜３Ａ、ゲート絶縁膜４Ａおよびソースバスライン絶縁膜１６Ａの断面形状が台形形状である例を示した。断面形状が台形形状であることは、各絶縁膜における段差による陽極と陰極との間のショートを抑制することができる点で好ましい。しかし、本発明はこれに限定されない。各絶縁膜の厚みが非常に薄ければ、各絶縁膜の断面形状は台形でなくてもよい。
【００７３】
（実施の形態３）
図７は実施の形態３に係るＥＬ表示装置に設けられた単位画素１９Ｂの構成を示す断面図であり、図８は単位画素の構成を示す平面図である。図１ないし図３を参照して前述した実施の形態１に係るＥＬ表示装置１００に設けられた単位画素１９の構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の詳細な説明は省略する。
【００７４】
平坦化膜２６の上の一部には、画素電極６Ｂが開口３３の底部においてドレイン電極１３と接続するように形成されている。画素電極６Ｂは、画素電極６Ｂがソース電極１２と重ならないように形成された開口と、画素電極６Ｂがドレイン電極１３と重ならないように形成された開口と、画素電極６Ｂがゲート電極１４と重ならないように形成された開口と、画素電極６Ｂがソースバスライン２１と重ならないように形成された開口とを有している。
【００７５】
画素電極６Ｂに形成された各開口と画素電極６Ｂの周囲とには、絶縁性保護膜３５Ｂが形成されている。画素電極６Ｂと絶縁性保護膜３５Ｂとを覆うようにＥＬ素子５Ｂが積層されている。ＥＬ素子５Ｂの上には、陰極２２Ｂが積層されている。
【００７６】
このように構成されたＥＬ表示装置においては、ＥＬ素子５Ｂを発光させるための電流が電流供給バスライン１７および薄膜トランジスタ１１を通って画素電極６Ｂへ供給されると、画素電極６Ｂへ供給された電流は、画素電極６Ｂに形成された開口をＥＬ素子５Ｂへ投射した領域以外の領域におけるＥＬ素子５Ｂへ供給される。
【００７７】
そして、画素電極６Ｂに形成された開口をＥＬ素子５Ｂへ投射した領域以外の領域におけるＥＬ素子５Ｂは、画素電極６Ｂから供給された電流に応じて、図７における下方向へ向かって光を発光する。
【００７８】
次に、ＥＬ素子５Ｂから発光した光は、画素電極６Ｂ、平坦化膜２６、相間絶縁膜２５、ゲート絶縁膜２４、アンダーコート膜２３および絶縁基板１５を下方向へ向かって透過する。
【００７９】
画素電極６Ｂに形成された開口をＥＬ素子５Ｂへ投射した領域におけるＥＬ素子５は、画素電極６Ｂに開口が設けられているために、ＥＬ素子５を発光させるための電流が画素電極６Ｂへ供給されても、画素電極６Ｂから電流が供給されないので光を発光することはない。
【００８０】
以上のように実施の形態３によれば、ＥＬ素子５Ｂを発光させるための電流をＥＬ素子５Ｂに供給するためにＥＬ素子５Ｂに沿ってＥＬ素子５Ｂの絶縁基板１５側に形成された画素電極６Ｂは、ＥＬ素子５Ｂから発光する光をソースバスライン２１へ入射させないために、ソースバスライン２１と重ならないように形成されている。
【００８１】
このため、ＥＬ素子５Ｂから発光する光はソースバスライン２１へ入射しない。その結果、ＥＬ素子５Ｂから発光した光がソースバスライン２１によって遮光されることによるＥＬ素子の消費電力ロスをなくすことができる。
【００８２】
さらに、画素電極６Ｂは、ＥＬ素子５Ｂから発光する光を薄膜トランジスタ１１へ入射させないために、薄膜トランジスタ１１と重ならないように形成されている。このため、ＥＬ素子５Ｂから発光する光が薄膜トランジスタ１１へ入射することによる薄膜トランジスタ１１の誤動作を防止することができる。
【００８３】
なお、画素電極６Ｂは、ＥＬ素子５Ｂから発光する光をゲートバスラインへ入射させないために、ゲートバスラインと重ならないように形成された開口を有していてもよい。
【００８４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ＥＬ素子が光を発光する際において消費電力のロスが発生しないＥＬ表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係るＥＬ表示装置の等価回路の構成を示す回路図
【図２】実施の形態１に係るＥＬ表示装置に設けられた単位画素の構成を示す平面図
【図３】実施の形態１に係るＥＬ表示装置に設けられた単位画素の構成を示す断面図
【図４】実施の形態１に係るＥＬ表示装置に設けられた単位画素の製造方法を説明するための断面図
【図５】実施の形態２に係るＥＬ表示装置に設けられた単位画素の構成を示す断面図
【図６】実施の形態２に係るＥＬ表示装置に設けられた単位画素の製造方法を説明するための断面図
【図７】実施の形態３に係るＥＬ表示装置に設けられた単位画素の構成を示す断面図
【図８】実施の形態３に係るＥＬ表示装置に設けられた単位画素の構成を示す平面図
【図９】従来のＥＬ表示装置の等価回路の構成を示す回路図
【図１０】従来のＥＬ表示装置に設けられた単位画素の構成を示す平面図
【図１１】従来のＥＬ表示装置に設けられ単位画素の構成を示す断面図
【符号の説明】
１ 絶縁膜
２ ソース絶縁膜
３ ドレイン絶縁膜
４ ゲート絶縁膜
５ ＥＬ素子
６ 陽極
７ シャドーマスク膜
８ ソースシャドーマスク膜
９ ドレインシャドーマスク膜
１０ ゲートシャドーマスク膜
１１ 薄膜トランジスタ
１２ ソース電極
１３ ドレイン電極
１４ ゲート電極
１５ 絶縁基板
１６ ソースバスライン絶縁膜
１７ 電流供給バスライン
１８ ゲートバスライン
１９ 単位画素
２０ 蓄積容量
２１ ソースバスライン
２２ 陰極
Claims (12)
- 絶縁基板に対向するように形成されたＥＬ素子と、
前記ＥＬ素子を発光させるための電流を前記ＥＬ素子に供給するために前記ＥＬ素子に沿って前記ＥＬ素子の前記絶縁基板側に形成された電極と、
前記絶縁基板の前記ＥＬ素子側の表面の一部に形成されたシャドーマスク膜と、
前記ＥＬ素子を駆動するために前記シャドーマスク膜の上に形成された薄膜トランジスタと、
前記ＥＬ素子を前記電極から絶縁するために、前記シャドーマスク膜を前記ＥＬ素子の上に投影した領域を覆うように前記電極と前記ＥＬ素子との間に形成された絶縁膜とを具備することを特徴とするＥＬ表示装置。 - 前記薄膜トランジスタは、前記ＥＬ素子を発光させるための電流を電流供給バスラインから受け取るように形成されたソース電極と、
前記電流を前記ＥＬ素子へ供給するために前記電極と接続するように形成されたドレイン電極と、
前記ＥＬ素子への前記電流の供給を制御するための信号をゲートバスラインから受け取るように形成されたゲート電極とを有している、請求項１記載のＥＬ表示装置。 - 前記シャドーマスク膜は、前記ソース電極を前記絶縁基板の上に投影した領域を覆うように形成されたソースシャドーマスク膜と、
前記ドレイン電極を前記絶縁基板の上に投影した領域を覆うように形成されたドレインシャドーマスク膜と、
前記ゲート電極を前記絶縁基板の上に投影した領域を覆うように形成されたゲートシャドーマスク膜とを有している、請求項２記載のＥＬ表示装置。 - 前記絶縁膜には、前記ソースシャドーマスク膜を前記ＥＬ素子の上に投影した領域を覆うように形成されたソース絶縁膜が、前記ＥＬ素子が前記ソース電極へ向かって光を発光しないように配置されており、
前記ドレインシャドーマスク膜を前記ＥＬ素子の上に投影した領域を覆うように形成されたドレイン絶縁膜が、前記ＥＬ素子が前記ドレイン電極へ向かって光を発光しないように配置されており、
前記ゲートシャドーマスク膜を前記ＥＬ素子の上に投影した領域を覆うように形成されたゲート絶縁膜が、前記ＥＬ素子が前記ゲート電極へ向かって光を発光しないように配置されている、請求項２記載のＥＬ表示装置。 - 前記絶縁膜は、前記ＥＬ素子がソースバスラインへ向かって光を発光しないように形成されたソースバスライン絶縁膜を有している、請求項１記載のＥＬ表示装置。
- 前記電極は、ＩＴＯによって構成された画素電極である、請求項１記載のＥＬ表示装置。
- 前記シャドーマスク膜の透過率は、５０％以下である、請求項１記載のＥＬ表示装置。
- 絶縁基板に対向するように形成されたＥＬ素子と、
前記ＥＬ素子を発光させるための電流を前記ＥＬ素子に供給するために前記ＥＬ素子に沿って前記ＥＬ素子の前記絶縁基板側に形成された電極と、
前記電極と前記絶縁基板との間に形成された金属配線とを具備しており、
前記電極は、前記ＥＬ素子から発光する光を前記金属配線へ入射させないために、前記金属配線と重ならないように形成されていることを特徴とするＥＬ表示装置。 - 前記ＥＬ素子を駆動するために前記電極と前記絶縁基板との間に形成された薄膜トランジスタをさらに具備しており、
前記金属配線は、前記薄膜トランジスタに設けられたソース電極にソース電流を供給するために形成されたソースバスラインを含んでいる、請求項８記載のＥＬ表示装置。 - 前記金属配線は、前記薄膜トランジスタに設けられたゲート電極にゲート電流を供給するために形成されたゲートバスラインをさらに含んでいる、請求項９記載のＥＬ表示装置。
- 前記電極は、前記ＥＬ素子から発光する光を前記薄膜トランジスタへ入射させないために、前記薄膜トランジスタと重ならないように形成されている、請求項９記載のＥＬ表示装置。
- 前記ＥＬ素子を駆動するために前記電極と前記絶縁基板との間に形成された薄膜トランジスタをさらに具備しており、
前記薄膜トランジスタは、前記ＥＬ素子を発光させるためのソース電流をソースバスラインから受け取るように形成されたソース電極と、
前記ソース電流を前記ＥＬ素子へ供給するために前記電極と接続するように形成されたドレイン電極と、
前記ＥＬ素子への前記ソース電流の供給を制御するためのゲート電流をゲートバスラインから受け取るように形成されたゲート電極とを有しており、
前記電極は、前記ソース電極、前記ドレイン電極および前記ゲート電極と重ならないように形成されている、請求項８記載のＥＬ表示装置。
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-
2003
- 2003-01-21 JP JP2003012884A patent/JP2004227870A/ja active Pending
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