JP2005285395A - 配線構造並びにそれを備えた表示装置用基板及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、配線構造並びにそれを備えた表示装置用基板及び表示装置に関し、輝度が高く表示品質の良好な表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ガラス基板１０上に配置された複数の画素領域と、画素領域毎に配置されたＴＦＴと、画素領域毎にＩＴＯで形成され、ＴＦＴのソース電極２６に電気的に接続された陽極４０と、陽極４０上に形成された有機ＥＬ層４２と、有機ＥＬ層４２上に形成され、有機ＥＬ層からの光を透過させる陰極４４とを備えた有機ＥＬ素子と、全体が陽極４０に覆われて配置され、有機ＥＬ層４２からの光を反射する反射板５０とを有するように構成する。
【選択図】図１
【解決手段】ガラス基板１０上に配置された複数の画素領域と、画素領域毎に配置されたＴＦＴと、画素領域毎にＩＴＯで形成され、ＴＦＴのソース電極２６に電気的に接続された陽極４０と、陽極４０上に形成された有機ＥＬ層４２と、有機ＥＬ層４２上に形成され、有機ＥＬ層からの光を透過させる陰極４４とを備えた有機ＥＬ素子と、全体が陽極４０に覆われて配置され、有機ＥＬ層４２からの光を反射する反射板５０とを有するように構成する。
【選択図】図１
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置や液晶表示装置などの表示装置、並びにそれに用いられる配線構造及び表示装置用基板に関する。
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ；ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置は、画素領域毎に形成され、画素駆動用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）のソース電極に接続された陽極と、画素電極上に形成された有機ＥＬ層（発光層）と、有機ＥＬ層上に形成された陰極とを有している。従来、有機ＥＬ表示装置では、発光層からの光を基板側（陽極側）に取り出すボトム・エミッション構造が主流であった。有機ＥＬ表示装置は電流駆動で動作するため、アクティブマトリクス型では１画素当たり２〜４個の画素駆動用ＴＦＴが必要になる。ＴＦＴの形成領域では光が透過しないため、１画素当たりのＴＦＴ数が多い分画素の開口率が低下する。このため、ボトム・エミッション構造では高輝度の有機ＥＬ表示装置を実現するのが困難であった。
そこで近年、発光層からの光を基板と反対側（陰極側）に取り出すトップ・エミッション構造の有機ＥＬ表示装置が開発されている。図６は、一般的なトップ・エミッション構造のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の画素の断面構成を示している。図６に示すように、ガラス基板１１０上の全面には下地絶縁層１３０が形成されている。下地絶縁層１３０上には、ポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）からなる所定形状の半導体層１３１が形成されている。半導体層１３１上の基板全面には、絶縁膜１３２が形成されている。絶縁膜１３２上にはゲート電極１２２が形成されている。半導体層１３１のうちゲート電極１２２直下の領域はチャネル領域１３１ａになっている。半導体層１３１のうちチャネル領域１３１ａの両側の領域は、ドレイン領域１３１ｂ及びソース領域１３１ｃになっている。ゲート電極１２２上の基板全面には、層間絶縁膜１３４が形成されている。層間絶縁膜１３４上には、ドレイン電極１２４及びソース電極１２６が形成されている。ドレイン電極１２４は、層間絶縁膜１３４及び絶縁膜１３２が開口されたコンタクトホールを介してドレイン領域１３１ｂに接続されている。同様にソース電極１２６は、層間絶縁膜１３４及び絶縁膜１３２が開口されたコンタクトホールを介してソース領域１３１ｃに接続されている。ドレイン電極１２４及びソース電極１２６上の基板全面には、層間絶縁膜１３６が形成されている。
層間絶縁膜１３６上の画素領域毎には、モリブデン（Ｍｏ）からなる陽極１４０が形成されている。陽極１４０は、層間絶縁膜１３６が開口されたコンタクトホールを介してソース電極１２６に接続されている。陽極１４０上の基板全面には、有機ＥＬ層１４２が形成されている。有機ＥＬ層１４２上の全面には、光を透過させるように膜厚の極めて薄いアルミニウム（Ａｌ）からなる陰極１４４が形成されている。陰極１４４上の全面には透明電極１４６が形成されている。陰極１４４及び透明電極１４６は、画素領域毎に形成される陽極１４０とは異なり、全面に形成されて全ての画素に共通の電位を印加するようになっている。このため、陰極１４４及び透明電極１４６は共通電極ともよばれる。
有機ＥＬ層１４２から出る光には、陰極１４４及び透明電極１４６を直接透過して基板と反対側に射出する光（図６の矢印ａ）と、陽極１４０で反射してから基板と反対側に射出する光（図６の矢印ｂ）とがある。トップ・エミッション構造では、１画素に複数配置されるＴＦＴ（図６では１つのみ示している）の上方にも陽極１４０を形成できるため、ボトム・エミッション構造と比較して開口率を向上できる。
有機ＥＬ表示装置の陽極には、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やＭｏ、クロム（Ｃｒ）等の効率良く正孔を注入できる形成材料が用いられる。一方陰極には、Ａｌ等の効率良く電子を注入できる形成材料が用いられる。一般的なボトム・エミッション構造の有機ＥＬ表示装置では、ガラス基板１１０側から順に、ＩＴＯからなる透明な陽極と、有機ＥＬ層と、反射率の高いＡｌからなり、光を透過させないで反射させるように膜厚の厚い陰極とが配置される。基板側では、透明な陽極を直接透過する光と、Ａｌからなる陰極で反射してから陽極を透過する光とが取り出される。
これに対してトップ・エミッション構造では、Ａｌからなる陰極１４４を透過させて光を取り出す必要がある。また、反射率のあまり高くないＩＴＯ、Ｍｏ、Ｃｒ等からなる陽極１４０を反射電極として用いる必要がある。このため、トップ・エミッション構造の有機ＥＬ表示装置は、画素の開口率が向上するものの、実際の総合的な光の取出し効率を高めることが困難であるという問題を有している。
ところで、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）をＴＦＴの動作半導体層に用いたＴＦＴ基板には、ドライバＩＣがＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式で実装される。一方、移動度の高いｐ−Ｓｉを動作半導体層に用いたＴＦＴ基板では、画素駆動用ＴＦＴだけでなく、ゲートドライバやデータドライバ等の周辺回路用ＴＦＴを表示領域周囲の額縁領域に形成できる。近年、このように画素駆動用ＴＦＴ及び周辺回路用ＴＦＴを同一基板上に集積する周辺回路一体型の表示装置が普及しつつある。
周辺回路一体型の表示装置において狭額縁化を実現しつつ複雑な周辺回路を形成するためには、多層配線の技術が必要になる。例えば透過型液晶表示装置では、画素電極の形成材料としてＩＴＯが用いられる。ＩＴＯは他の金属に比べて抵抗が高いため、周辺回路の配線として用いるのは適当でない。このため配線として主に使用されるのは、ゲートバスラインやゲート電極等の形成材料と、ドレインバスラインや中間電極等の形成材料の２種類（２層）である。しかし、複雑な回路構成では３層以上の配線が必要になる場合もある。
さらに、上記の２種類のうちゲートバスライン等の形成材料には、後の工程で高温の熱処理（例えば半導体層に注入した不純物の活性化）に耐える必要があるため、高融点金属又は不純物を添加したｐ−Ｓｉが用いられることが多い。高融点金属やｐ−Ｓｉは比較的高抵抗であるため、比較的低抵抗の材料は、ドレインバスライン等の形成材料のみということになる。したがって、周辺回路内で低抵抗の配線同士を絶縁膜を介して立体交差させることはできないという問題がある。
周辺回路一体型でない表示装置では多層配線の技術は必要ないため、上記の問題は生じない。また、ａ−ＳｉをＴＦＴの動作半導体層に用いる表示装置では、高温の熱処理を行う工程がなく、融点の低いＡｌ等の低抵抗金属をゲートバスラインの形成材料に用いることができるため、低抵抗の配線同士を立体交差させることができる。しかし、これらの表示装置であっても、パネルサイズの大型化により、ゲートバスライン等の低抵抗化が求められている。
本発明の目的は、輝度が高く表示品質の良好な表示装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、狭額縁化やパネルサイズの大型化が可能な配線構造並びにそれを備えた表示装置用基板及び表示装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、狭額縁化やパネルサイズの大型化が可能な配線構造並びにそれを備えた表示装置用基板及び表示装置を提供することにある。
上記目的は、基板上に配置された複数の画素領域と、前記画素領域毎に配置された薄膜トランジスタと、前記画素領域毎に透明導電材料で形成され、前記薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続された陽極と、前記陽極上に形成された有機エレクトロルミネッセンス層と、前記有機エレクトロルミネッセンス層上に形成され、前記有機エレクトロルミネッセンス層からの光を透過させる陰極とを備えた有機エレクトロルミネッセンス素子と、全体が前記陽極に覆われて配置され、前記有機エレクトロルミネッセンス層からの光を反射する反射板とを有することを特徴とする表示装置によって達成される。
本発明によれば、輝度が高く表示品質の良好な表示装置を実現できる。
また、本発明によれば、狭額縁化やパネルサイズの大型化が可能な表示装置を実現できる。
また、本発明によれば、狭額縁化やパネルサイズの大型化が可能な表示装置を実現できる。
〔第１の実施の形態〕
本発明の第１の実施の形態による表示装置について図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態による表示装置としてトップ・エミッション構造の有機ＥＬ表示装置の画素の断面構成を示している。図１に示すように、絶縁性を有するガラス基板１０上の全面には、例えば膜厚２００ｎｍのシリコン酸化膜（ＳｉＯ2膜）からなる下地絶縁層３０が形成されている。下地絶縁層３０は、ガラス基板１０からの不純物の拡散を防止するために設けられている。下地絶縁層３０上には、例えば膜厚５０ｎｍのｐ−Ｓｉ層からなる所定形状の半導体層３１が形成されている。半導体層３１上の基板全面には、例えば膜厚１００ｎｍのＳｉＯ2膜からなる絶縁膜３２が形成されている。絶縁膜３２上には、例えば膜厚４００ｎｍのＭｏ層からなるゲート電極２２が形成されている。ゲート電極２２は、ゲート電極２２と同一の形成材料で同時に形成されたゲートバスラインに接続されている。半導体層３１のうちゲート電極２２直下の領域はチャネル領域３１ａになっている。また、半導体層３１のうちチャネル領域３１ａの両側の領域は、所定の不純物が注入されたドレイン領域３１ｂ及びソース領域３１ｃになっている。ドレイン領域３１ｂ及びソース領域３１ｃには、導電型がｎ型のｎ−ｃｈＴＦＴではリン等のｎ型不純物が注入され、導電型がｐ型のｐ−ｃｈＴＦＴではボロン等のｐ型不純物が注入されている。また、リーク電流による表示不良を低減するため、チャネル領域３１ａとドレイン領域３１ｂ及びソース領域３１ｃとの間に低濃度不純物注入領域（ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉｎ）領域）を設けたＬＤＤ構造にすることも多い。
本発明の第１の実施の形態による表示装置について図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態による表示装置としてトップ・エミッション構造の有機ＥＬ表示装置の画素の断面構成を示している。図１に示すように、絶縁性を有するガラス基板１０上の全面には、例えば膜厚２００ｎｍのシリコン酸化膜（ＳｉＯ2膜）からなる下地絶縁層３０が形成されている。下地絶縁層３０は、ガラス基板１０からの不純物の拡散を防止するために設けられている。下地絶縁層３０上には、例えば膜厚５０ｎｍのｐ−Ｓｉ層からなる所定形状の半導体層３１が形成されている。半導体層３１上の基板全面には、例えば膜厚１００ｎｍのＳｉＯ2膜からなる絶縁膜３２が形成されている。絶縁膜３２上には、例えば膜厚４００ｎｍのＭｏ層からなるゲート電極２２が形成されている。ゲート電極２２は、ゲート電極２２と同一の形成材料で同時に形成されたゲートバスラインに接続されている。半導体層３１のうちゲート電極２２直下の領域はチャネル領域３１ａになっている。また、半導体層３１のうちチャネル領域３１ａの両側の領域は、所定の不純物が注入されたドレイン領域３１ｂ及びソース領域３１ｃになっている。ドレイン領域３１ｂ及びソース領域３１ｃには、導電型がｎ型のｎ−ｃｈＴＦＴではリン等のｎ型不純物が注入され、導電型がｐ型のｐ−ｃｈＴＦＴではボロン等のｐ型不純物が注入されている。また、リーク電流による表示不良を低減するため、チャネル領域３１ａとドレイン領域３１ｂ及びソース領域３１ｃとの間に低濃度不純物注入領域（ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉｎ）領域）を設けたＬＤＤ構造にすることも多い。
ゲート電極２２上の基板全面には、例えば膜厚４００ｎｍのシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）からなる層間絶縁膜３４が形成されている。層間絶縁膜３４上には、例えば膜厚５０ｎｍのチタン（Ｔｉ）層、膜厚１５０ｎｍのＡｌ層、及び膜厚５０ｎｍのＴｉ層の積層からなるドレイン電極（ドレインバスライン）２４及びソース電極（中間電極）２６が形成されている。ドレイン電極２４は、層間絶縁膜３４及び絶縁膜３２が開口されたコンタクトホール２５を介してドレイン領域３１ｂに接続されている。同様にソース電極２６は、層間絶縁膜３４及び絶縁膜３２が開口されたコンタクトホール２７を介してソース領域３１ｃに接続されている。図１ではＴＦＴを１つのみ示しているが、駆動方法によって１画素当たり２〜４個程度のＴＦＴが必要になる。
ドレイン電極２４及びソース電極２６上の基板全面には、例えば樹脂膜からなる層間絶縁膜３６が形成されている。層間絶縁膜３６はソース電極２６上で開口され、コンタクトホール３８が形成されている。層間絶縁膜３６上の画素領域には、例えば膜厚１００ｎｍのＡｌ系金属（Ａｌ又はＡｌを主成分とする合金）層からなる反射板５０が形成されている。Ａｌを主成分とする合金としては、Ａｌ−ＮｄやＡｌ−Ｓｉ等が用いられる。反射板５０は、コンタクトホール３８の形成領域には形成されていないため、ソース電極２６には接続されていない。ここで、反射板５０を形成するためにＡｌ系金属層をエッチングする工程では、ソース電極２６がコンタクトホール３８を介して露出することになる。しかし、Ａｌ系金属層のエッチング液としてリン酸、酢酸及び硝酸の混合液を用いた場合には、ソース電極２６の上層部のＴｉ層はエッチングされないので、特に問題にはならない。反射板５０は、少なくとも表面（光反射面）がＡｌ系金属で形成されていれば、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｒ等の他の金属層との積層膜により形成してもよい。
反射板５０上には、例えば膜厚１００ｎｍのＩＴＯ層（透明導電膜）からなる陽極４０が形成されている。陽極４０は、反射板５０全体を覆って形成されている。陽極４０と反射板５０との間には層間絶縁膜は形成されておらず、互いに直接接触している。一般に、ＩＴＯとＡｌ系金属との接触界面が現像液やエッチング液等に触れると、酸化還元反応によりＡｌが酸化されてＩＴＯが還元される現象（電蝕）が生じてしまう。本実施の形態の構成では、Ａｌ系金属からなる反射板５０はＩＴＯからなる陽極４０に全体が覆われているため、ＩＴＯ層をパターニングする際に用いられる現像液やエッチング液（例えばシュウ酸）等に接触界面が触れることはなく、電蝕は生じないようになっている。Ａｌ系金属とＩＴＯとの接触抵抗は高いので、陽極４０とソース電極２６とはコンタクトホール３８を介して直接接続されている。陽極４０の形成された領域は画素領域となる。
陽極４０上には有機ＥＬ層４２が形成されている。例えば緑色発光の有機ＥＬ層４２は、陽極４０上に２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）を厚さ１４０ｎｍに形成した正孔注入層と、正孔注入層上にα−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジアミン）を厚さ１０ｎｍに形成した正孔輸送層と、正孔輸送層上にＡｌｑ3（トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム）を厚さ５０ｎｍに形成した発光層兼電子輸送層と、発光層兼電子輸送層上にフッ化リチウムを厚さ０．５ｎｍに形成した電子注入層とを有している。
有機ＥＬ層４２上の基板全面には、例えば膜厚１５ｎｍのＡｌ層からなる陰極４４が形成されている。陰極４４は、有機ＥＬ層４２からの光を透過させるように、極めて薄い膜厚に形成される。陰極４４上の全面には、例えば膜厚１００ｎｍのＩＴＯ層からなる透明電極４６が形成されている。陰極４４及び透明電極４６は、画素領域毎に形成される陽極４０とは異なり、基板全面に形成されて全ての画素に共通の電位を印加するようになっている。本例では、陽極４０の形成材料にＩＴＯが用いられ、陰極４４の形成材料にＡｌが用いられている。陽極４０と有機ＥＬ層４２と陰極４４とにより画素領域毎に有機ＥＬ素子が形成されている。有機ＥＬ素子は、水分等からの保護のため、透明電極４６上に配置された封止ガラス（図示せず）で封止されている。有機ＥＬ層４２から出る光のうち、陰極４４側に進む光（図１の矢印ａ）は陰極４４及び透明電極４６を直接透過してガラス基板１０と反対側（図１の上方）に取り出される。一方、陽極４０側に進む光（図１の矢印ｂ）は陽極４０を透過して反射板５０で反射し、さらに陽極４０、有機ＥＬ層４２、陰極４４及び透明電極４６を透過して、ガラス基板１０と反対側に取り出される。
本実施の形態では、陽極４０を反射板として用いるのではなく、透明導電膜からなる陽極４０の下層に、少なくとも表面がＡｌ系金属で形成された反射板５０が別途設けられている。従来のトップ・エミッション構造の有機ＥＬ表示装置で陽極として主に用いられるＭｏやＣｒ等と比較すると、Ａｌ系金属は高い反射率を有している。例えばＭｏの反射率が約６０％であるのに対し、Ａｌの反射率はその１．５倍以上の９０％以上である。本実施の形態によれば、反射率の高いＡｌ系金属からなる反射板５０を設けているため、光の取出し効率を高めることができ、輝度が高く表示品質の優れた有機ＥＬ表示装置が得られる。
また、Ａｌ系金属からなる反射板５０とＩＴＯからなる陽極４０とが直接接触しているが、陽極４０は反射板５０全体を覆うように配置されているため両金属の接触界面が現像液等に触れることはなく、電蝕は生じない。
また、Ａｌ系金属からなる反射板５０とＩＴＯからなる陽極４０とが直接接触しているが、陽極４０は反射板５０全体を覆うように配置されているため両金属の接触界面が現像液等に触れることはなく、電蝕は生じない。
なお、反射板５０の表面が鏡面であると、外光の反射により視認性が低下する場合がある。これを防ぐため、層間絶縁膜３６に凹凸を設けることにより反射板５０に多数の凹凸を形成し、反射板５０で外光を散乱反射させるようにすることももちろん可能である。例えば感光性樹脂からなる層間絶縁膜３６では、表面にＡｒ、Ｐ、Ｂ等のイオンを注入した後、１５０〜２５０℃程度の熱処理を行うことにより、多数の不規則な凹凸を形成できる。
また、反射板５０は陽極として用いていないためソース電極２６とは直接接続していないが、必要であればコンタクトホール３８とは別のコンタクトホールを設けて反射板５０とソース電極２６とを直接接続してもよい。
〔第２の実施の形態〕
次に、本発明の第２の実施の形態による配線構造並びにそれを備えた表示装置用基板及び表示装置について図２及び図３を用いて説明する。図２は、本実施の形態による表示装置用基板として、透過型液晶表示装置用基板の画素の構成及び配線構造を示している。図３（ａ）は図２のＡ−Ａ線で切断した液晶表示装置の断面構成を示し、図３（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線で切断した液晶表示装置の断面構成を示している。図２及び図３（ａ）、（ｂ）に示すように、液晶表示装置は、ＴＦＴ基板２と、ガラス基板１１上にカラーフィルタ層６０や共通電極６２が形成された対向基板４と、両基板２、４間に封止された液晶６とを有している。
次に、本発明の第２の実施の形態による配線構造並びにそれを備えた表示装置用基板及び表示装置について図２及び図３を用いて説明する。図２は、本実施の形態による表示装置用基板として、透過型液晶表示装置用基板の画素の構成及び配線構造を示している。図３（ａ）は図２のＡ−Ａ線で切断した液晶表示装置の断面構成を示し、図３（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線で切断した液晶表示装置の断面構成を示している。図２及び図３（ａ）、（ｂ）に示すように、液晶表示装置は、ＴＦＴ基板２と、ガラス基板１１上にカラーフィルタ層６０や共通電極６２が形成された対向基板４と、両基板２、４間に封止された液晶６とを有している。
ＴＦＴ基板２は、図２の左右方向に延びる複数のゲートバスライン（第１の配線）１２を有している。ゲートバスライン１２は、後工程で行われる熱処理に耐える必要があるため、Ｍｏ等の高融点金属で形成されている。また、層間絶縁膜３４を介してゲートバスライン１２に交差し、図２の上下方向に延びる複数のドレインバスライン１４が形成されている。ドレインバスライン１４は、例えばＴｉ、Ａｌ、Ｔｉの積層膜で形成されている。ゲートバスライン１２及びドレインバスライン１４の交差位置近傍には、第１の実施の形態と同様のＴＦＴが形成されている。ＴＦＴのゲート電極２２はゲートバスライン１２に電気的に接続され、ドレインバスライン１４の一部はＴＦＴのドレイン電極２４として機能している。各画素領域には、ＩＴＯからなる画素電極（透明電極）１６が形成されている。画素電極１６は、層間絶縁膜３６を開口したコンタクトホール３８を介してＴＦＴのソース電極２６に接続されている。
本実施の形態では、層間絶縁膜３４、３６を介してゲートバスライン１２にほぼ重なって図２の左右方向に延びる第２の配線５２が形成されている。配線５２は、比較的低抵抗のＡｌ系金属層（第１層）５３と、Ａｌ系金属層５３上に画素電極１６と同一の形成材料で形成されたＩＴＯ層（第２層）５４とを有している。ＩＴＯ層５４は、Ａｌ系金属層５３より大きくパターニングされ、Ａｌ系金属層５３全体を覆うように形成されている。
配線５２のＡｌ系金属層５３は、層間絶縁膜３６が開口されたコンタクトホール５７を介して中間電極５５に直接接続されている。中間電極５５はゲートバスライン１２にほぼ重なってドレインバスライン１４と同一の形成材料で形成され、例えば画素毎に設けられている。中間電極５５は、層間絶縁膜３４が開口されたコンタクトホール５６を介して、ゲートバスライン１２に接続されている。すなわち、配線５２のＡｌ系金属層５３は、比較的高抵抗のＩＴＯ層５４を介さずにゲートバスライン１２に電気的に接続されている。なお中間電極５５を設けず、層間絶縁膜３６、３４を一括開口したコンタクトホールを介してＡｌ系金属層５３とゲートバスライン１２とを接続するようにしてもよい。
一方画素電極１６は、層間絶縁膜３６が開口されたコンタクトホール３８を介して、ＴＦＴのソース電極２６に直接接続されている。ＩＴＯからなる画素電極１６と、表面がＴｉからなるソース電極２６とがＡｌ系金属層を介さずに接続されているため、画素電極１６とソース電極２６との間の接触抵抗は低く抑えられる。
なお、図２及び図３では図示していないが、通常は画素毎の液晶容量に並列に蓄積容量が形成される。蓄積容量の一方の電極である蓄積容量バスラインは、ゲートバスライン１２と同一の形成材料で形成される。他方の電極である蓄積容量電極はドレインバスライン１４と同一の形成材料で形成され、画素電極１６に電気的に接続される。また、ＴＦＴ基板２の額縁領域には、例えば画素駆動用のＴＦＴと同時に形成された周辺回路用ＴＦＴにより周辺回路が形成されている。
本実施の形態では、ゲートバスライン１２と配線５２（Ａｌ系金属層５３及びＩＴＯ層５４）とは電気的に並列に接続され、実質的に２層化されたゲートバスライン（１２，５２）を構成している。したがって、ゲートバスライン１２の形成材料であるＭｏはＡｌ系金属と比較して３〜１０倍程度の抵抗（比抵抗）を有しているものの、ゲートバスライン（１２，５２）の抵抗はＡｌ系金属層５３と同等以下に低くなる。本実施の形態は、パネルサイズの大型化によりゲートバスライン１２の長さが長くなる構成に極めて有効である。また、蓄積容量バスラインを同様に２層化することにより、蓄積容量バスラインの抵抗を低くすることもできる。さらに本実施の形態では、ＩＴＯ層５４をパターニングする際に、ＩＴＯ層５４とＡｌ系金属層５３との接触界面が現像液やエッチング液に触れることがないため、電蝕の発生を防止できる。なお、本実施の形態では透過型の液晶表示装置を例に挙げたが、半透過型や反射型の液晶表示装置であればＡｌ系金属層５３を用いて反射電極を画素毎に形成してもよい。反射電極を覆うように画素電極１６を形成することにより、上記と同様に電蝕の発生を防止できる。
〔第３の実施の形態〕
次に、本発明の第３の実施の形態による配線構造及びそれを備えた表示装置用基板について図４及び図５を用いて説明する。図４は、本実施の形態による表示装置用基板の周辺回路における端子部近傍の配線構造を示している。図５は、図４のＣ−Ｃ線で切断した表示装置用基板の断面構成を示している。図４及び図５に示すように、ＴＦＴ基板２上には、図４の上下方向に延びる４本の配線７１、７２、７３、７４が左から順に並列配置されている。配線７１、７３、７４は、表示領域のドレインバスライン１４（図４及び図５では図示せず）等と同一の形成材料（例えばＴｉ、Ａｌ、Ｔｉの積層）で形成されている。配線７２は、ゲートバスライン１２（図４及び図５では図示せず）等と同一の形成材料（例えばＭｏ）で形成されている。
次に、本発明の第３の実施の形態による配線構造及びそれを備えた表示装置用基板について図４及び図５を用いて説明する。図４は、本実施の形態による表示装置用基板の周辺回路における端子部近傍の配線構造を示している。図５は、図４のＣ−Ｃ線で切断した表示装置用基板の断面構成を示している。図４及び図５に示すように、ＴＦＴ基板２上には、図４の上下方向に延びる４本の配線７１、７２、７３、７４が左から順に並列配置されている。配線７１、７３、７４は、表示領域のドレインバスライン１４（図４及び図５では図示せず）等と同一の形成材料（例えばＴｉ、Ａｌ、Ｔｉの積層）で形成されている。配線７２は、ゲートバスライン１２（図４及び図５では図示せず）等と同一の形成材料（例えばＭｏ）で形成されている。
また、層間絶縁膜３６上には、図４の左右方向に延びる配線７５が形成されている。配線７５は、比較的低抵抗のＡｌ系金属層７６と、表示領域の画素電極１６（図４及び図５では図示せず）と同一の形成材料（ＩＴＯ）でＡｌ系金属層７６上に形成されたＩＴＯ層７７とを有している。例えば半透過型や反射型の液晶表示装置では、Ａｌ系金属層７６と同一の形成材料で反射電極が形成される。ＩＴＯ層７７は、Ａｌ系金属層７６より大きくパターニングされ、Ａｌ系金属層７６全体を覆うように形成されている。配線７５のＡｌ系金属層７６は、コンタクトホール８１を介して配線７１に直接接続され、コンタクトホール８２を介して配線７４に直接接続されている。ここで、配線７５のＩＴＯ層７７と配線７１、７４とを別のコンタクトホールを介して接続するようにしてもよい。しかしその場合であっても、特に配線７５の長さが長くなる場合には低抵抗のＡｌ系金属層７６に電流を流す必要があるため、Ａｌ系金属層７６と配線７１、７４とを直接接続する。配線７５は、配線７２、７３に層間絶縁膜３６（及び３４）を介して立体交差しているため、配線７１と配線７４とが、配線７２、７３に接続されずに互いに電気的に接続される。
配線７４は、外部との接続に用いられる端子部８０に接続されている。端子部８０は、ドレインバスライン１４等と同一の形成材料で配線７４と一体的に形成された下部電極（下層部）７８と、画素電極１６と同一の形成材料で配線７５のＩＴＯ層７７と一体的に形成された上部電極（上層部）７９とを有している。上部電極７９は外気に触れるため、Ａｌのような金属ではなく腐食し難いＩＴＯで形成されている。また、端子部８０はＡｌ系金属層を有していない。このため上部電極７９は、複数のコンタクトホール８３を介して下部電極７８に直接接続されている。下部電極７８の上層部はＴｉで形成されているため、上部電極７９及び下部電極７８間の接触抵抗は比較的低くなる。したがって、ＡｌとＩＴＯとの間の接触抵抗が高くても、配線７１、７４と上部電極７９との間の信号の伝達には問題が生じない。
本実施の形態では、ゲートバスライン１２等と同一の形成材料で形成された配線７２や、ドレインバスライン１４等と同一の形成材料で形成された配線７１、７３、７４と異なる層に配線７５が形成されている。配線７５は低抵抗のＡｌ系金属層７６を有しているので、低抵抗の配線同士を立体交差させることができ、また多層配線の技術も実現できる。したがって、表示装置の狭額縁化を実現しつつ複雑な周辺回路を形成できる。
また本実施の形態では、ＩＴＯ層７７をパターニングする際に、ＩＴＯ層７７とＡｌ系金属層７６との接触界面が現像液やエッチング液に触れることがないため、電蝕の発生を防止できる。
また本実施の形態では、ＩＴＯ層７７をパターニングする際に、ＩＴＯ層７７とＡｌ系金属層７６との接触界面が現像液やエッチング液に触れることがないため、電蝕の発生を防止できる。
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、ｐ−Ｓｉを動作半導体層に用いたトップゲート型ＴＦＴを備えた表示装置を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、ａ−Ｓｉを動作半導体層に用いた逆スタガ型ＴＦＴを備えた表示装置にも適用できる。
例えば、上記実施の形態では、ｐ−Ｓｉを動作半導体層に用いたトップゲート型ＴＦＴを備えた表示装置を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、ａ−Ｓｉを動作半導体層に用いた逆スタガ型ＴＦＴを備えた表示装置にも適用できる。
また、上記第２及び第３の実施の形態では液晶表示装置を例に挙げたが、本発明はこれに限らず、有機ＥＬ表示装置や他の表示装置にも適用できる。
以上説明した本実施の形態による配線構造並びにそれを備えた表示装置用基板及び表示装置は、以下のようにまとめられる。
（付記１）
基板上に配置された複数の画素領域と、
前記画素領域毎に配置された薄膜トランジスタと、
前記画素領域毎に透明導電材料で形成され、前記薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続された陽極と、前記陽極上に形成された有機エレクトロルミネッセンス層と、前記有機エレクトロルミネッセンス層上に形成され、前記有機エレクトロルミネッセンス層からの光を透過させる陰極とを備えた有機エレクトロルミネッセンス素子と、
全体が前記陽極に覆われて配置され、前記有機エレクトロルミネッセンス層からの光を反射する反射板と
を有することを特徴とする表示装置。
（付記２）
付記１記載の表示装置において、
前記陽極は、前記反射板を介さずに前記ソース電極に電気的に接続されていること
を特徴とする表示装置。
（付記３）
付記１又は２に記載の表示装置において、
前記陽極は、前記反射板より大きくパターニングされていること
を特徴とする表示装置。
（付記４）
付記１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記反射板は、Ａｌ又はＡｌを主成分とする合金で形成された光反射面を有していること
を特徴とする表示装置。
（付記５）
第１の配線と、前記第１の配線上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された第１層と前記第１層上に形成された第２層とを備えた第２の配線とを有する配線構造であって、
前記第１層は、前記第２層の形成材料より低抵抗の材料で形成されて前記第１の配線に電気的に接続され、
前記第２層は、前記第１層の全体を覆って形成されていること
を特徴とする配線構造。
（付記６）
付記５記載の配線構造において、
前記第１層は、少なくとも一部がＡｌ又はＡｌを主成分とする合金で形成されていること
を特徴とする配線構造。
（付記７）
付記５又は６に記載の配線構造において、
前記第１層は、前記第１の配線に直接接続されていること
を特徴とする配線構造。
（付記８）
付記５乃至７のいずれか１項に記載の配線構造において、
前記第２層は、前記第１層より大きくパターニングされていること
を特徴とする配線構造。
（付記９）
付記５乃至８のいずれか１項に記載の配線構造において、
前記第２層は、前記絶縁膜の他の開口部を介して前記第１の配線に直接接続されていること
を特徴とする配線構造。
（付記１０）
複数のバスラインを備えた表示装置用基板であって、
前記バスラインの少なくとも一部は、付記５乃至９のいずれか１項に記載の配線構造を構成していること
を特徴とする表示装置用基板。
（付記１１）
周辺回路を備えた表示装置用基板であって、
前記周辺回路の配線の少なくとも一部は、付記５乃至９のいずれか１項に記載の配線構造を構成していること
を特徴とする表示装置用基板。
（付記１２）
付記１０又は１１に記載の表示装置用基板において、
外部との接続に用いられる端子部をさらに有し、
前記端子部は、少なくとも上層部が前記第２層と同一の形成材料で形成されていること
を特徴とする表示装置用基板。
（付記１３）
少なくとも１枚の基板を備えた表示装置であって、
前記基板として、付記１０乃至１２のいずれか１項に記載の表示装置用基板が用いられていること
を特徴とする表示装置。
（付記１）
基板上に配置された複数の画素領域と、
前記画素領域毎に配置された薄膜トランジスタと、
前記画素領域毎に透明導電材料で形成され、前記薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続された陽極と、前記陽極上に形成された有機エレクトロルミネッセンス層と、前記有機エレクトロルミネッセンス層上に形成され、前記有機エレクトロルミネッセンス層からの光を透過させる陰極とを備えた有機エレクトロルミネッセンス素子と、
全体が前記陽極に覆われて配置され、前記有機エレクトロルミネッセンス層からの光を反射する反射板と
を有することを特徴とする表示装置。
（付記２）
付記１記載の表示装置において、
前記陽極は、前記反射板を介さずに前記ソース電極に電気的に接続されていること
を特徴とする表示装置。
（付記３）
付記１又は２に記載の表示装置において、
前記陽極は、前記反射板より大きくパターニングされていること
を特徴とする表示装置。
（付記４）
付記１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置において、
前記反射板は、Ａｌ又はＡｌを主成分とする合金で形成された光反射面を有していること
を特徴とする表示装置。
（付記５）
第１の配線と、前記第１の配線上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された第１層と前記第１層上に形成された第２層とを備えた第２の配線とを有する配線構造であって、
前記第１層は、前記第２層の形成材料より低抵抗の材料で形成されて前記第１の配線に電気的に接続され、
前記第２層は、前記第１層の全体を覆って形成されていること
を特徴とする配線構造。
（付記６）
付記５記載の配線構造において、
前記第１層は、少なくとも一部がＡｌ又はＡｌを主成分とする合金で形成されていること
を特徴とする配線構造。
（付記７）
付記５又は６に記載の配線構造において、
前記第１層は、前記第１の配線に直接接続されていること
を特徴とする配線構造。
（付記８）
付記５乃至７のいずれか１項に記載の配線構造において、
前記第２層は、前記第１層より大きくパターニングされていること
を特徴とする配線構造。
（付記９）
付記５乃至８のいずれか１項に記載の配線構造において、
前記第２層は、前記絶縁膜の他の開口部を介して前記第１の配線に直接接続されていること
を特徴とする配線構造。
（付記１０）
複数のバスラインを備えた表示装置用基板であって、
前記バスラインの少なくとも一部は、付記５乃至９のいずれか１項に記載の配線構造を構成していること
を特徴とする表示装置用基板。
（付記１１）
周辺回路を備えた表示装置用基板であって、
前記周辺回路の配線の少なくとも一部は、付記５乃至９のいずれか１項に記載の配線構造を構成していること
を特徴とする表示装置用基板。
（付記１２）
付記１０又は１１に記載の表示装置用基板において、
外部との接続に用いられる端子部をさらに有し、
前記端子部は、少なくとも上層部が前記第２層と同一の形成材料で形成されていること
を特徴とする表示装置用基板。
（付記１３）
少なくとも１枚の基板を備えた表示装置であって、
前記基板として、付記１０乃至１２のいずれか１項に記載の表示装置用基板が用いられていること
を特徴とする表示装置。
２ ＴＦＴ基板
４ 対向基板
６ 液晶
１０、１１ ガラス基板
１２ ゲートバスライン
１４ ドレインバスライン
１６ 画素電極
２２ ゲート電極
２４ ドレイン電極
２５、２７、３８、５６、５７、８１、８２、８３ コンタクトホール
２６ ソース電極
３０ 下地絶縁層
３１ 半導体層
３１ａ チャネル領域
３１ｂ ドレイン領域
３１ｃ ソース領域
３２ 絶縁膜
３４、３６ 層間絶縁膜
４０ 陽極
４２ 有機ＥＬ層
４４ 陰極
４６ 透明電極
５０ 反射板
５２、７１、７２、７３、７４、７５ 配線
５３、７６ Ａｌ系金属層
５４、７７ ＩＴＯ層
５５ 中間電極
６０ カラーフィルタ層
６２ 共通電極
７８ 下部電極
７９ 上部電極
８０ 端子部
４ 対向基板
６ 液晶
１０、１１ ガラス基板
１２ ゲートバスライン
１４ ドレインバスライン
１６ 画素電極
２２ ゲート電極
２４ ドレイン電極
２５、２７、３８、５６、５７、８１、８２、８３ コンタクトホール
２６ ソース電極
３０ 下地絶縁層
３１ 半導体層
３１ａ チャネル領域
３１ｂ ドレイン領域
３１ｃ ソース領域
３２ 絶縁膜
３４、３６ 層間絶縁膜
４０ 陽極
４２ 有機ＥＬ層
４４ 陰極
４６ 透明電極
５０ 反射板
５２、７１、７２、７３、７４、７５ 配線
５３、７６ Ａｌ系金属層
５４、７７ ＩＴＯ層
５５ 中間電極
６０ カラーフィルタ層
６２ 共通電極
７８ 下部電極
７９ 上部電極
８０ 端子部
Claims (8)
- 基板上に配置された複数の画素領域と、
前記画素領域毎に配置された薄膜トランジスタと、
前記画素領域毎に透明導電材料で形成され、前記薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続された陽極と、前記陽極上に形成された有機エレクトロルミネッセンス層と、前記有機エレクトロルミネッセンス層上に形成され、前記有機エレクトロルミネッセンス層からの光を透過させる陰極とを備えた有機エレクトロルミネッセンス素子と、
全体が前記陽極に覆われて配置され、前記有機エレクトロルミネッセンス層からの光を反射する反射板と
を有することを特徴とする表示装置。 - 請求項１記載の表示装置において、
前記陽極は、前記反射板を介さずに前記ソース電極に電気的に接続されていること
を特徴とする表示装置。 - 請求項１又は２に記載の表示装置において、
前記反射板は、Ａｌ又はＡｌを主成分とする合金で形成された光反射面を有していること
を特徴とする表示装置。 - 第１の配線と、前記第１の配線上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された第１層と前記第１層上に形成された第２層とを備えた第２の配線とを有する配線構造であって、
前記第１層は、前記第２層の形成材料より低抵抗の材料で形成されて前記第１の配線に電気的に接続され、
前記第２層は、前記第１層の全体を覆って形成されていること
を特徴とする配線構造。 - 請求項４記載の配線構造において、
前記第１層は、少なくとも一部がＡｌ又はＡｌを主成分とする合金で形成されていること
を特徴とする配線構造。 - 複数のバスラインを備えた表示装置用基板であって、
前記バスラインの少なくとも一部は、請求項４又は５に記載の配線構造を構成していること
を特徴とする表示装置用基板。 - 周辺回路を備えた表示装置用基板であって、
前記周辺回路の配線の少なくとも一部は、請求項４又は５に記載の配線構造を構成していること
を特徴とする表示装置用基板。 - 少なくとも１枚の基板を備えた表示装置であって、
前記基板として、請求項６又は７に記載の表示装置用基板が用いられていること
を特徴とする表示装置。
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