JP2010151866A - Display device, method of manufacturing display device, thin film transistor substrate and method of manufacturing thin film transistor substrate - Google Patents

Display device, method of manufacturing display device, thin film transistor substrate and method of manufacturing thin film transistor substrate Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device superior in display characteristics in which uneven brightness between light emitting devices is prevented while capacity of a capacitive element is secured, and to provide a method of manufacturing it. <P>SOLUTION: The display device has a thin film transistor substrate 1a in which pixel circuits comprising a thin-film transistor Tr2 and a capacitive element Cs are arranged in the linewidth direction of a gate electrode 14b of the thin-film transistor Tr. The thin-film transistor Tr2 is composed by disposing a semiconductor thin-film 32A on the gate electrode 14b through a gate dielectric film. The gate electrode 14b, in particular, is patterned to a predetermined linewidth. The capacitive element Cs is composed by disposing an upper electrode 22c over a lower electrode 21c that extends from the gate electrode 14b via the gate dielectric film. The lower electrodes 21c, in particular, are disposed spaced from the gate electrode 14b when they are adjacent to each other in the linewidth direction of the gate electrode 14b. The upper electrode 22c is provided as a continuous pattern using the same layer as the source electrode 22s or the drain electrode 22d. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は表示装置および表示装置の製造方法、ならびに薄膜トランジスタ基板および薄膜トランジスタ基板の製造方法に関し、特には有機電界発光素子を備えたアクティブマトリックス駆動の表示装置およびその製造方法、ならびにこの表示装置に好適に用いられる薄膜トランジスタ基板および薄膜トランジスタ基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a display device and a manufacturing method of the display device, and a thin film transistor substrate and a manufacturing method of the thin film transistor substrate, and more particularly, an active matrix driving display device including an organic electroluminescent element, a manufacturing method thereof, and a display device suitable for this display device. The present invention relates to a thin film transistor substrate used and a method for manufacturing the thin film transistor substrate.

有機電界発光素子とこれに接続された画素回路とを基板上に配列形成してなるアクティブマトリックス駆動の表示装置においては、画素回路を構成する薄膜トランジスタ(thin film transistor:TFT)の電流量によって有機電界発光素子の輝度が決定される。有機電界発光素子に供給する電流量を決定する画素回路は映像信号をサンプリングするTFTと映像信号を保持する容量と保持された映像信号に基づいて有機電界発光素子を電流駆動する駆動TFTの最低でも3素子が必要であり、液晶素子と比較すると画素回路のレイアウト密度が大きくなる。   In an active matrix driving display device in which an organic electroluminescent element and a pixel circuit connected thereto are arranged on a substrate, an organic electric field is generated depending on a current amount of a thin film transistor (TFT) constituting the pixel circuit. The luminance of the light emitting element is determined. The pixel circuit that determines the amount of current to be supplied to the organic electroluminescent element includes at least a TFT that samples the video signal, a capacitor that holds the video signal, and a driving TFT that drives the organic electroluminescent element based on the held video signal. Three elements are required, and the layout density of the pixel circuit is higher than that of the liquid crystal element.

そこで、基板上において走査線方向に隣接配置された画素回路のレイアウトを反転させた、いわゆるミラー反転構造とすることで、2つの画素回路で1本の電源線を共通化し、レイアウト密度を低くする構成が提案されている(下記特許文献1〜5参照)。   Therefore, by adopting a so-called mirror inversion structure in which the layout of the pixel circuits arranged adjacent to each other in the scanning line direction on the substrate is inverted, one power supply line is shared by the two pixel circuits and the layout density is lowered. A configuration has been proposed (see Patent Documents 1 to 5 below).

図15には、このようなミラー反転構造の表示装置用の薄膜トランジスタ基板のレイアウト図を示す。この図に示すように、基板10上の表示領域内には、走査線11および電源線12が平行に配線され、これらと垂直に信号線13が配線されている。そして、走査線11および電源線12と、信号線13との各交差部に対応して、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色に対応する各副画素a(R),a(G),a(B)が順に配列されている。これらの副画素a(R),a(G),a(B)は、3色を1組とした略正方形の表示画素Aを構成している。   FIG. 15 shows a layout diagram of a thin film transistor substrate for a display device having such a mirror inversion structure. As shown in this figure, scanning lines 11 and power supply lines 12 are wired in parallel within the display area on the substrate 10, and signal lines 13 are wired perpendicularly thereto. Then, corresponding to each intersection of the scanning line 11 and the power supply line 12 and the signal line 13, each sub-pixel a (R) corresponding to three colors of red (R), green (G), and blue (B). ), A (G), and a (B) are arranged in this order. These sub-pixels a (R), a (G), and a (B) constitute a substantially square display pixel A having a set of three colors.

各色の副画素a内には、薄膜トランジスタTr1,Tr2’および容量素子Csを備えた画素回路が配置されている。各薄膜トランジスタTr1,Tr2’は、信号線13と平行に延設されたゲート電極14a,14b’を備えている。このうち一方の薄膜トランジスタTr2’のゲート電極14b’は、容量素子Csの下部電極21cと一体に形成されている。そして薄膜トランジスタTr2’が、隣接する副画素a間において、1本の電源線12部分をドレイン側において共有した構成となっている。このような各副画素aは、薄膜トランジスタTr2’に有機電界発光素子(図示省略)を接続させる構成となっている。   In each color sub-pixel a, a pixel circuit including thin film transistors Tr1 and Tr2 'and a capacitive element Cs is arranged. Each thin film transistor Tr1 and Tr2 'includes gate electrodes 14a and 14b' extending in parallel with the signal line 13. Of these, the gate electrode 14b 'of one thin film transistor Tr2' is formed integrally with the lower electrode 21c of the capacitive element Cs. The thin film transistor Tr2 'has a configuration in which one power supply line 12 portion is shared on the drain side between adjacent sub-pixels a. Each of the sub-pixels a has a configuration in which an organic electroluminescence element (not shown) is connected to the thin film transistor Tr2 '.

また上述したように、画素回路を構成する薄膜トランジスタの電流量によって有機電界発光素子の輝度が決定される表示装置においては、輝度ムラを抑えた良好な表示を行なうために、薄膜トランジスタの特性ばらつきを抑えることが重要である。   Further, as described above, in a display device in which the luminance of the organic electroluminescent element is determined by the amount of current of the thin film transistor that constitutes the pixel circuit, in order to perform good display with reduced luminance unevenness, the variation in characteristics of the thin film transistor is suppressed. This is very important.

ところが薄膜トランジスタのチャネル領域を多結晶シリコンで構成する場合、チャネル領域内に存在する結晶粒の大きさが不均一なためトランジスタ特性がばらつきやすい。そこで、チャネル領域を構成する半導体薄膜を結晶粒の大きさが不均一にならない程度に微結晶化する方法として、固体レーザを用いて非晶質薄膜を微結晶化する結晶化アニールが行われている。   However, when the channel region of the thin film transistor is formed of polycrystalline silicon, transistor characteristics are likely to vary because the size of crystal grains present in the channel region is not uniform. Therefore, as a method of microcrystallizing the semiconductor thin film constituting the channel region to such an extent that the crystal grain size is not nonuniform, crystallization annealing is performed in which the amorphous thin film is microcrystallized using a solid-state laser. Yes.

ここで先の図15を用いて説明したミラー反転構造の薄膜トランジスタ基板を作製する場合、このような結晶化アニール工程は、例えば次のように行なわれる。先ず、図16に示すように、基板10上に、第1電極パターン(21)からなるゲート電極14a,14b’、さらには下部電極21cおよびその他の電極を形成した後、これらの第1電極パターン(21)を覆う状態で、ゲート絶縁膜、および非晶質の半導体薄膜を成膜する。次に、必要に応じて半導体薄膜上にバッファ層や光熱変換層を成膜した後、これらの層を介して固体レーザから発生させたレーザ光を半導体薄膜に対して走査させながら照射する。これにより、レーザ光の照射部に対応する半導体薄膜部分を微結晶化させた半導体薄膜32Aとする。この際、レーザ光の走査方向(v)は、走査線11に沿った方向、すなわち薄膜トランジスタTr1,Tr2’のチャネル長方向でありゲート電極14a,14b’の線幅方向とする。   Here, when the thin film transistor substrate having the mirror inversion structure described with reference to FIG. 15 is manufactured, such a crystallization annealing step is performed, for example, as follows. First, as shown in FIG. 16, after forming gate electrodes 14a and 14b ′ composed of a first electrode pattern (21), a lower electrode 21c and other electrodes on a substrate 10, these first electrode patterns are formed. A gate insulating film and an amorphous semiconductor thin film are formed while covering (21). Next, after a buffer layer and a photothermal conversion layer are formed on the semiconductor thin film as necessary, the semiconductor thin film is irradiated with laser light generated from the solid laser through these layers. As a result, the semiconductor thin film portion 32A corresponding to the laser light irradiated portion is microcrystallized. At this time, the scanning direction (v) of the laser beam is the direction along the scanning line 11, that is, the channel length direction of the thin film transistors Tr1 and Tr2 'and the line width direction of the gate electrodes 14a and 14b'.

特許第4036235号Patent No. 4036235 特開2005−266830号公報JP 2005-266830 A 特開2006−11429号公報JP 2006-11429 A 特開2006−343768号公報JP 2006-343768 A 特開2008−33091号公報JP 2008-33091 A

しかしながら、上述した固体レーザを用いた半導体薄膜の結晶化アニールは、エキシマレーザを用いた結晶化アニールと比較して、半導体薄膜の結晶化に必要な熱量を供給した場合の熱拡散長が長くなる。このため、半導体薄膜の下層に設けられているゲート電極による熱伝導の影響が顕著であり、ゲート電極の配置状態が薄膜トランジスタを構成する半導体薄膜部分の結晶性に影響を及ぼすことになる。   However, the crystallization annealing of the semiconductor thin film using the solid-state laser described above has a longer thermal diffusion length when the amount of heat necessary for crystallization of the semiconductor thin film is supplied than the crystallization annealing using the excimer laser. . For this reason, the influence of heat conduction by the gate electrode provided in the lower layer of the semiconductor thin film is remarkable, and the arrangement state of the gate electrode affects the crystallinity of the semiconductor thin film portion constituting the thin film transistor.

つまり上述したように、図15に示す走査線11に沿った方向、すなわちゲート電極14a,14b’の線幅方向(チャネル長方向)がレーザ光の走査方向(v)である場合、走査方向の上流側ではゲート電極14a,14b’が熱的に飽和し難く、レーザ光の走査方向(v)の下流側ではゲート電極14a,14b’が熱的に飽和し易い。   That is, as described above, when the direction along the scanning line 11 shown in FIG. 15, that is, the line width direction (channel length direction) of the gate electrodes 14a and 14b ′ is the scanning direction (v) of the laser light, The gate electrodes 14a and 14b ′ are less likely to be thermally saturated on the upstream side, and the gate electrodes 14a and 14b ′ are likely to be thermally saturated on the downstream side in the scanning direction (v) of the laser beam.

このため、ゲート電極14a,14b’を挟んでレーザ光の走査方向(v)の上流側では、レーザ光照射によってゲート電極14a,14b’が十分に加熱される前に半導体薄膜の結晶化が行われるため、結晶性が疎になる。これに対して、ゲート電極14a,14b’を挟んでレーザ光の走査方向(v)の下流側では、レーザ光照射によってゲート電極が十分に加熱された状態で半導体薄膜の結晶化が行われるため、結晶性が密になる。つまり、図15の左側画素A内のa(R)、a(B)、および右側画素A内のa(G)の駆動トランジスタTr2’においては、ソース側の熱拡散が進み易く結晶性が疎である。これに対して、図15の左側画素A内のa(G)、および右側画素A内のa(R)、a(B)の駆動トランジスタTr2’においては、逆にソース側の結晶性が密になる。このようなチャネル領域におけるチャネル長方向での結晶性の疎密は、薄膜トランジスタのオン電流に大きな影響を及す。   Therefore, on the upstream side in the laser beam scanning direction (v) across the gate electrodes 14a and 14b ′, the semiconductor thin film is crystallized before the gate electrodes 14a and 14b ′ are sufficiently heated by the laser beam irradiation. Therefore, the crystallinity becomes sparse. In contrast, the semiconductor thin film is crystallized on the downstream side in the scanning direction (v) of the laser beam with the gate electrodes 14a and 14b 'interposed therebetween, while the gate electrode is sufficiently heated by the laser beam irradiation. , The crystallinity becomes dense. That is, in the driving transistors Tr2 ′ of a (R) and a (B) in the left pixel A and the a (G) in the right pixel A in FIG. It is. On the other hand, in the a (G) in the left pixel A and the driving transistors Tr2 ′ in the a (R) and a (B) in the right pixel A in FIG. become. Such a crystalline density in the channel length direction in the channel region greatly affects the on-current of the thin film transistor.

したがって、隣接する副画素aのレイアウトがミラー反転している構成であれば、走査線11方向に隣接する表示画素A間において同一色の副画素a[例えば副画素a(G)]の薄膜トランジスタTr1,Tr2’のレイアウトが反転する。このため同一色の副画素a間の薄膜トランジスタTr1,Tr2’においては、上述したチャネル長方向の端部での結晶性の疎密に起因するトランジスタ特性、例えばオン電流に差が生じる。これにより、隣接する表示画素A間における同一色の副画素aでは薄膜トランジスタTr1,Tr2’に接続された発光素子に輝度差が生じ、結果として走査線11方向に隣接する表示画素A間の輝度差が、走査線11方向の輝度ムラとして視認されてしまう。   Therefore, if the layout of the adjacent subpixels a is mirror-inverted, the thin film transistor Tr1 of the subpixel a [for example, the subpixel a (G)] of the same color between the display pixels A adjacent in the scanning line 11 direction. , Tr2 ′ layout is inverted. For this reason, in the thin film transistors Tr1 and Tr2 'between the sub-pixels a of the same color, there is a difference in transistor characteristics, for example, on-current due to the above-described crystalline density at the ends in the channel length direction. Thereby, in the sub-pixel a of the same color between the adjacent display pixels A, a luminance difference is generated in the light emitting elements connected to the thin film transistors Tr1 and Tr2 ′. As a result, the luminance difference between the display pixels A adjacent in the scanning line 11 direction. However, it is visually recognized as luminance unevenness in the scanning line 11 direction.

そこで本発明は、画素回路のレイアウトに依存することなく薄膜トランジスタのオン電流を均一にすることが可能で、これにより薄膜トランジスタに接続された発光素子の輝度ムラが防止された表示特性の良好な表示装置を提供すること、さらにはこのような表示装置の製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention can make the on-state current of the thin film transistor uniform without depending on the layout of the pixel circuit, and thereby a display device with good display characteristics in which uneven luminance of the light emitting element connected to the thin film transistor is prevented. It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing such a display device.

このような目的を達成するための本発明の表示装置は、薄膜トランジスタと容量素子とを設けた画素回路を、薄膜トランジスタのゲート電極の線幅方向に配列したものであり、次のように構成されている。薄膜トランジスタは、ゲート電極上にゲート絶縁膜を介して半導体薄膜を設けて構成されたものである。特にゲート電極は、所定線幅にパターニングされている。容量素子は、ゲート電極から延設された下部電極上に前記ゲート絶縁膜を介して上部電極を設けて構成されたものである。そして特に、下部電極は、ゲート電極の線幅方向に隣接させた状態で当該ゲート電極に対して離間して配置されている。また上部電極は、ソース電極またはドレイン電極と同一層を用いた連続的パターンとして設けられている。   In order to achieve such an object, the display device of the present invention is a pixel circuit provided with a thin film transistor and a capacitor element arranged in the line width direction of the gate electrode of the thin film transistor, and is configured as follows. Yes. The thin film transistor is configured by providing a semiconductor thin film on a gate electrode through a gate insulating film. In particular, the gate electrode is patterned to a predetermined line width. The capacitive element is configured by providing an upper electrode on the lower electrode extending from the gate electrode via the gate insulating film. In particular, the lower electrode is disposed apart from the gate electrode in a state of being adjacent to the gate electrode in the line width direction. The upper electrode is provided as a continuous pattern using the same layer as the source or drain electrode.

尚、本発明は、以上のような構成の薄膜トランジスタと容量素子と備えた回路を配列してなる薄膜トランジスタ基板でもある。   The present invention is also a thin film transistor substrate in which a circuit including the thin film transistor and the capacitor having the above-described configuration is arranged.

このような構成の表示装置および薄膜トランジスタ基板では、薄膜トランジスタのゲート電極が、容量素子の下部電極と線幅方向に離間して設けられ、所定線幅でパターニングされたものである。このため、半導体薄膜の下層のゲート電極が、ソース側とドレイン側とで不均等であることに起因して発生する半導体薄膜におけるソース側とドレイン側との結晶性のばらつきを防止することができる。しかも、下部電極は、ゲート電極の線幅方向に隣接して延設されているため大面積を維持でき、この下部電極を用いて構成された容量素子における容量を確保することができる。したがって、薄膜トランジスタおよび容量素子のレイアウト方向に左右されずに、オン電流が均等な薄膜トランジスタと大容量が確保された容量素子とによって、これらに接続された発光素子を駆動することが可能になる。   In the display device and the thin film transistor substrate having such a structure, the gate electrode of the thin film transistor is provided apart from the lower electrode of the capacitor element in the line width direction and is patterned with a predetermined line width. For this reason, it is possible to prevent variation in crystallinity between the source side and the drain side in the semiconductor thin film, which is caused by the non-uniformity of the gate electrode in the lower layer of the semiconductor thin film between the source side and the drain side. . In addition, since the lower electrode is extended adjacent to the line width direction of the gate electrode, a large area can be maintained, and a capacitance in a capacitive element configured using the lower electrode can be ensured. Therefore, the light-emitting element connected to the thin film transistor having a uniform on-state current and the capacitor element having a large capacity can be driven without depending on the layout direction of the thin film transistor and the capacitor element.

また本発明の表示装置の製造方法は、次のような工程を行なう。先ず、所定線幅のゲート電極と、当該ゲート電極から延設され当該ゲート電極の線幅方向に当該ゲート電極に対して離間して配置された下部電極とからなる電極パターンを、当該ゲート電極の線幅方向に配列形成する。次に、配列形成された電極パターンを覆う状態でゲート絶縁膜および非晶質の半導体薄膜をこの順に成膜する。次いで、ゲート電極の線幅方向にエネルギー線を走査させながら照射することにより半導体薄膜を結晶化させる。その後、ゲート電極上において結晶化させた半導体薄膜にソース電極とドレイン電極とを接続させて薄膜トランジスタを形成する。また、下部電極上にソース電極またはドレイン電極と同一層からなる連続的パターンとして上部電極を設けることで容量素子を形成する。   The manufacturing method of the display device of the present invention performs the following steps. First, an electrode pattern including a gate electrode having a predetermined line width and a lower electrode extending from the gate electrode and spaced apart from the gate electrode in the line width direction of the gate electrode An array is formed in the line width direction. Next, a gate insulating film and an amorphous semiconductor thin film are formed in this order so as to cover the arrayed electrode pattern. Next, the semiconductor thin film is crystallized by irradiating while scanning energy lines in the line width direction of the gate electrode. Thereafter, a thin film transistor is formed by connecting a source electrode and a drain electrode to a semiconductor thin film crystallized on the gate electrode. Further, the capacitor element is formed by providing the upper electrode on the lower electrode as a continuous pattern made of the same layer as the source electrode or the drain electrode.

尚、本発明は、以上のような工程を行う薄膜トランジスタ基板の製造方法でもある。   In addition, this invention is also a manufacturing method of the thin-film transistor substrate which performs the above processes.

以上のような製造方法により、上述した構成の表示装置や薄膜トランジスタ基板を得ることができる。特にこの製造方法では、ゲート電極の線幅方向に沿ってエネルギー線を走査させることで、薄膜トランジスタを構成する半導体薄膜を結晶化させている。このため、この配列方向に沿って設けられた画素回路を構成する薄膜トランジスタは、ソース側を上流としてエネルギー線が照射されたものと、ドレイン側を上流としてエネルギー線が照射されたものとが交互に配置されることになる。しかしながら、この方法によって得られる上述した本発明構成の表示装置は、薄膜トランジスタのゲート電極が、容量素子の下部電極と線幅方向に離間して設けられ、所定線幅でパターニングされたものである。このため、結晶化の際には、半導体薄膜の下層のゲート電極は、ソース側とドレイン側とに対して均等に影響を及ぼすことになる。したがって、下層のゲート電極の形状に起因して発生する半導体薄膜におけるソース側とドレイン側との結晶性のばらつきを防止することができる。   By the manufacturing method as described above, the display device and the thin film transistor substrate having the above-described configuration can be obtained. Particularly in this manufacturing method, the semiconductor thin film constituting the thin film transistor is crystallized by scanning the energy line along the line width direction of the gate electrode. For this reason, in the thin film transistors constituting the pixel circuit provided along the arrangement direction, the thin film transistors that are irradiated with the energy rays with the source side as the upstream and the thin film transistors that are irradiated with the energy rays with the drain side as the upstream are alternately arranged. Will be placed. However, in the display device having the above-described configuration according to the present invention obtained by this method, the gate electrode of the thin film transistor is provided to be separated from the lower electrode of the capacitor element in the line width direction, and is patterned with a predetermined line width. For this reason, at the time of crystallization, the gate electrode under the semiconductor thin film affects the source side and the drain side equally. Therefore, variation in crystallinity between the source side and the drain side in the semiconductor thin film caused by the shape of the lower gate electrode can be prevented.

以上説明したように本発明によれば、エネルギー線を走査させて結晶化した半導体薄膜を用いて薄膜トランジスタを構成する場合であっても、そのレイアウト方向に依存することなく薄膜トランジスタのオン電流を均一にすることができる。また、このような薄膜トランジスタと大容量が確保された容量素子とによって、これらに接続された発光素子を駆動することが可能になる。したがって、発光素子の輝度ムラが防止された表示特性の良好な表示装置を得ることが可能になる。さらに、レイアウト方向に依存することなく薄膜トランジスタのオン電流を均一にすることができるため、このレイアウト方向において往復でエネルギー線の走査を行なうこともでる。この結果、半導体薄膜の結晶化アニール工程を短縮化することが可能である。   As described above, according to the present invention, even when a thin film transistor is configured using a semiconductor thin film crystallized by scanning an energy beam, the on-current of the thin film transistor can be made uniform without depending on the layout direction. can do. Further, the light emitting element connected to the thin film transistor and the capacitor having a large capacity can be driven. Accordingly, it is possible to obtain a display device with favorable display characteristics in which unevenness in luminance of the light emitting element is prevented. Furthermore, since the on-state current of the thin film transistor can be made uniform without depending on the layout direction, the energy beam can be scanned back and forth in the layout direction. As a result, it is possible to shorten the crystallization annealing process of the semiconductor thin film.

以下、本発明を、薄膜トランジスタに有機電界発光素子を接続させたアクティブマトリックス型の表示装置、およびこの表示装置に用いる薄膜トランジスタ基板に適用した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。尚、図15を用いて説明した従来の構成と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を行う。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments in which the present invention is applied to an active matrix display device in which an organic electroluminescent element is connected to a thin film transistor and a thin film transistor substrate used in the display device will be described in detail below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the component same as the conventional structure demonstrated using FIG.

<表示装置の全体構成>
図1は、第1実施形態の表示装置1の全体構成を示す平面図である。
<Overall configuration of display device>
FIG. 1 is a plan view showing the overall configuration of the display device 1 of the first embodiment.

この図に示すように、表示装置1は、表示パネル2と、この周縁部に接続されたフレキシブルプリント基板3,4,5とを備えて構成されている。フレキシブルプリント基板3,4,5は、例えば映像信号供給用基板3、電源供給用基板4、および走査信号及び電源制御信号供給用基板5である。   As shown in this figure, the display device 1 includes a display panel 2 and flexible printed boards 3, 4 and 5 connected to the peripheral edge. The flexible printed boards 3, 4, and 5 are, for example, a video signal supply board 3, a power supply board 4, and a scanning signal and power control signal supply board 5.

表示パネル2は、平面矩形形状であり、その中央部には表示パネル2と略相似形の表示領域2aが設定されている。表示領域2a内には、表示領域2aの長辺方向xに沿って走査線11および電源線12が配線され、これと垂直に信号線13が配線されている。そして、これらの走査線11および電源線12と、信号線13との各交差部に対応して副画素aが配置されている。尚、各走査線11及び電源線12には、走査信号及び電源制御信号供給用基板5から信号が入力される。信号線13には映像信号供給用基板3から信号が入力される。また、後述する有機電界発光素子の陰極(または陽極)で全画素に共通の電極に電源供給用基板4から信号が入力される。   The display panel 2 has a planar rectangular shape, and a display area 2a that is substantially similar to the display panel 2 is set at the center thereof. In the display area 2a, scanning lines 11 and power supply lines 12 are wired along the long side direction x of the display area 2a, and signal lines 13 are wired perpendicularly thereto. Sub-pixels a are arranged corresponding to the intersections of the scanning lines 11 and the power supply lines 12 and the signal lines 13. Signals are input to the scanning lines 11 and the power supply lines 12 from the substrate 5 for supplying scanning signals and power supply control signals. A signal is input to the signal line 13 from the video signal supply substrate 3. In addition, a signal is input from the power supply substrate 4 to an electrode common to all the pixels at the cathode (or anode) of the organic electroluminescence element described later.

副画素aは、それぞれが矩形形状であって、信号線13に対して長辺を平行に保って配置される。さらにこれらの副画素aは、走査線11方向に配列された3つの副画素aを1組とした略正方形の表示画素Aを構成している。   Each of the sub-pixels a has a rectangular shape and is arranged with its long side parallel to the signal line 13. Further, these sub-pixels a constitute a substantially square display pixel A in which three sub-pixels a arranged in the direction of the scanning line 11 are set as one set.

ここでは、各表示画素Aを構成する3つの副画素は、赤(R),緑(G),青(B)の3つの副画素a(R),a(G),a(B)であることとする。尚、表示画素Aを構成する副画素aは、これに限定されることはなく、さらに白(W)の表示を行う副画素を走査線11方向に加えた4つの画素を用いても良い。   Here, three sub-pixels constituting each display pixel A are three sub-pixels a (R), a (G), and a (B) of red (R), green (G), and blue (B). Suppose that there is. The sub-pixel a constituting the display pixel A is not limited to this, and four pixels in which sub-pixels for displaying white (W) are added in the direction of the scanning line 11 may be used.

また各表示画素Aを構成する3つの副画素は、信号線13方向を対象線とし、走査線11方向に交互にレイアウトを反転させたミラー反転構造で配置されていることとする。これにより、2つの画素回路で1本の電源線を共通化し、レイアウト密度を低くすることができる。   The three sub-pixels constituting each display pixel A are arranged in a mirror inversion structure in which the direction of the signal line 13 is the target line and the layout is alternately inverted in the direction of the scanning line 11. Thereby, one power supply line can be shared by two pixel circuits, and the layout density can be lowered.

そして表示領域2aには、以上のような3つの副画素a(R),a(G),a(B)(代表してaと記す)を走査線11方向に配列した表示画素Aが、走査線11および電源線12方向、さらには信号線13方向に沿ってマトリックス状に配列されている。   In the display area 2a, a display pixel A in which the three sub-pixels a (R), a (G), and a (B) (represented as a representative) are arranged in the direction of the scanning line 11 as described above, They are arranged in a matrix along the scanning line 11 and power supply line 12 direction, and further along the signal line 13 direction.

<表示装置の回路構成>
図2には、表示装置1における表示領域の回路構成図を示す。
<Circuit configuration of display device>
FIG. 2 shows a circuit configuration diagram of a display area in the display device 1.

この図に示すように、各副画素aには、スイッチング用の薄膜トランジスタTr1、駆動用の薄膜トランジスタTr2、さらには容量素子Csが配置され、これらによって画素回路が構成されている。尚、薄膜トランジスタTr1,Tr2は、ここではnチャンネルのMOSトランジスタであることとする。   As shown in this figure, a switching thin film transistor Tr1, a driving thin film transistor Tr2, and a capacitive element Cs are arranged in each sub-pixel a, and a pixel circuit is constituted by these. The thin film transistors Tr1 and Tr2 are n-channel MOS transistors here.

各画素回路は、駆動用の薄膜トランジスタTr2のソースSにおいて、各発光色の発光素子EL(R),EL(G),EL(B)に接続されている。このような画素回路においては、走査線11で選択されたスイッチング用の薄膜トランジスタTr1を介して信号線13から書き込まれた映像信号が保持容量Csに保持される。そして、保持容量Csに保持された信号量に応じた電流が、駆動用の薄膜トランジスタTr2のソースSから、各発光素子EL(R),EL(G),EL(B)に供給される。これにより、供給された電流値に応じた輝度で各発光素子EL(R),EL(G),EL(B)が発光する構成となっている。   Each pixel circuit is connected to the light emitting elements EL (R), EL (G), and EL (B) of the respective emission colors in the source S of the driving thin film transistor Tr2. In such a pixel circuit, the video signal written from the signal line 13 through the switching thin film transistor Tr1 selected by the scanning line 11 is held in the holding capacitor Cs. Then, a current corresponding to the signal amount held in the holding capacitor Cs is supplied from the source S of the driving thin film transistor Tr2 to each light emitting element EL (R), EL (G), EL (B). Accordingly, each light emitting element EL (R), EL (G), EL (B) emits light with a luminance corresponding to the supplied current value.

<表示装置に用いる薄膜トランジスタ基板の構成>
図3には、以上のような表示装置において各副画素aに設けた画素回路を有する薄膜トランジスタ基板のレイアウト図を示す。ここでは、走査線11方向に隣接する2つの表示画素A分部に対応するレイアウト図を示す。また図4には図3における要部拡大図を示し、図5には図3および図4におけるA−A’断面に相当する表示装置の要部断面図を示す。
<Configuration of Thin Film Transistor Substrate Used for Display Device>
FIG. 3 is a layout diagram of a thin film transistor substrate having a pixel circuit provided in each subpixel a in the display device as described above. Here, a layout diagram corresponding to two display pixel A portions adjacent in the direction of the scanning line 11 is shown. 4 shows an enlarged view of the main part in FIG. 3, and FIG. 5 shows a cross-sectional view of the main part of the display device corresponding to the AA ′ cross section in FIGS.

これらの図に示すように、薄膜トランジスタ基板1aを構成するガラス基板10上の各副画素a内には、薄膜トランジスタTr1,Tr2と容量素子Csとからなる画素回路が配置されている。   As shown in these drawings, a pixel circuit including thin film transistors Tr1 and Tr2 and a capacitor element Cs is disposed in each subpixel a on the glass substrate 10 constituting the thin film transistor substrate 1a.

このうち、薄膜トランジスタTr1,Tr2はボトムゲート構造のものであり、ガラス基板10の直上に設けた第1電極パターン(21)からなるゲート電極14a,14bを備えている。各ゲート電極14a,14bは、薄膜トランジスタTr1、Tr2のチャネル長と同程度の各所定線幅Wにパターニングされている。これらのゲート電極14a,14b上には、ゲート絶縁膜31を介してチャネル領域を構成する半導体薄膜32Aが設けられている。この半導体薄膜32Aは、薄膜トランジスタTr1、Tr2毎にゲート電極14a,14bを覆う形状にパターン形成されている。このような半導体薄膜32A上には、エッチングストッパ層33と、不純物を含有する半導体層34からなるソースS(34)およびドレインD(34)が配置されている。そして、このソースS/ドレインDに接続された状態で、第2電極パターン(22)からなるソース電極22sおよびドレイン電極22dがパターン形成されている。尚、図面においては、駆動用の薄膜トランジスタTr2の一部においてゲート電極14bが所定線幅にパターニングされている状態を図示しているが、ゲート線幅方向の全体にわたってゲート電極14bが所定線幅にパターニングされていることが好ましい。   Among these, the thin film transistors Tr1 and Tr2 have a bottom gate structure, and include gate electrodes 14a and 14b made of a first electrode pattern (21) provided immediately above the glass substrate 10. Each of the gate electrodes 14a and 14b is patterned to have a predetermined line width W substantially equal to the channel length of the thin film transistors Tr1 and Tr2. On these gate electrodes 14a and 14b, a semiconductor thin film 32A constituting a channel region is provided via a gate insulating film 31. The semiconductor thin film 32A is patterned in a shape covering the gate electrodes 14a and 14b for each of the thin film transistors Tr1 and Tr2. On such a semiconductor thin film 32A, an etching stopper layer 33 and a source S (34) and a drain D (34) made of a semiconductor layer 34 containing impurities are disposed. Then, in a state of being connected to the source S / drain D, the source electrode 22s and the drain electrode 22d made of the second electrode pattern (22) are patterned. In the drawing, the gate electrode 14b is patterned to have a predetermined line width in a part of the driving thin film transistor Tr2. However, the gate electrode 14b has a predetermined line width throughout the gate line width direction. It is preferable that it is patterned.

また、容量素子Csは、発光素子に接続される駆動用の薄膜トランジスタTr2のソースS側と一体に形成されており、第1電極パターン(21)からなる下部電極21cと、第2電極パターン(22)からなる上部電極22cとの間に、ゲート絶縁膜31を挟持してなる。   The capacitive element Cs is formed integrally with the source S side of the driving thin film transistor Tr2 connected to the light emitting element, and includes a lower electrode 21c composed of the first electrode pattern (21) and a second electrode pattern (22). The gate insulating film 31 is sandwiched between the upper electrode 22c and the upper electrode 22c.

そして特に、下部電極21cは、駆動用の薄膜トランジスタTr2のゲート電極14bから延設され、ゲート電極14bと同一層で形成されている。この下部電極21cは、ゲート電極14bの線幅方向に隣接する位置にまで延設されるが、隣接する位置においてはゲート電極14bに対して離間して配置される。また上部電極22cは、駆動用の薄膜トランジスタTr2のソース電極22sと同一層を用いた連続的パターンとして設けられている。この上部電極22cは、下部電極21cと駆動用の薄膜トランジスタTr2のゲート電極14bとが離間している分部上においても、駆動用の薄膜トランジスタTr2のソース電極22sと連続的に一体形成されていて良い。   In particular, the lower electrode 21c extends from the gate electrode 14b of the driving thin film transistor Tr2 and is formed in the same layer as the gate electrode 14b. The lower electrode 21c extends to a position adjacent to the gate electrode 14b in the line width direction, and is disposed apart from the gate electrode 14b at the adjacent position. The upper electrode 22c is provided as a continuous pattern using the same layer as the source electrode 22s of the driving thin film transistor Tr2. The upper electrode 22c may be continuously formed integrally with the source electrode 22s of the driving thin film transistor Tr2 even on the portion where the lower electrode 21c and the gate electrode 14b of the driving thin film transistor Tr2 are separated from each other. .

以上のような薄膜トランジスタTr1,Tr2と容量素子Csとを用いて各副画素a内に設けられた画素回路は、ゲート電極14a,14bの線幅方向に配列されている。そして、これらの薄膜トランジスタTr1,Tr2は、そのチャネル長方向を走査線11と平行にして配置されている。これにより、各薄膜トランジスタTr1,Tr2は、走査線11方向にソースSとドレインDとが順に配列された状態となっている。   The pixel circuits provided in each subpixel a using the thin film transistors Tr1 and Tr2 and the capacitive element Cs as described above are arranged in the line width direction of the gate electrodes 14a and 14b. The thin film transistors Tr1 and Tr2 are arranged with their channel length directions parallel to the scanning lines 11. As a result, the thin film transistors Tr1 and Tr2 are in a state in which the source S and the drain D are sequentially arranged in the direction of the scanning line 11.

尚、各副画素aは、信号線13方向にも配列されており、この内部にも同一構成の画素回路が設けられている。信号線13方向には、同一のレイアウト方向で画素回路が配列されていても良いし、電源線12を共有する状態で電源線12方向を対象線としてミラー反転させて配列されていても良い。これにより、信号線13方向に隣接する2つの画素回路で1本の電源線を共通化し、レイアウト密度を低くすることができる。   The sub-pixels a are also arranged in the direction of the signal line 13, and a pixel circuit having the same configuration is also provided in the sub-pixels a. In the direction of the signal line 13, the pixel circuits may be arranged in the same layout direction, or may be arranged by mirror-inversion with the direction of the power supply line 12 as the target line while sharing the power supply line 12. Thereby, one power supply line can be shared by two pixel circuits adjacent in the direction of the signal line 13, and the layout density can be lowered.

このような状態において、各副画素aは、上述したように信号線13方向を対象線として走査線11方向に交互にレイアウトを反転させたミラー反転構造で配置されている。したがって、各副画素aを構成する画素回路は、薄膜トランジスタTr1,Tr2のソースSとドレインDとが、これらの配列方向を交互に反転させた状態で当該配列方向に沿って順次レイアウトされることになる。   In such a state, each subpixel a is arranged in a mirror inversion structure in which the layout is alternately inverted in the scanning line 11 direction with the signal line 13 direction as the target line as described above. Accordingly, in the pixel circuit constituting each sub-pixel a, the sources S and drains D of the thin film transistors Tr1 and Tr2 are sequentially laid out along the arrangement direction in a state where the arrangement directions are alternately inverted. Become.

また隣接して配置された画素回路における駆動用の薄膜トランジスタTr2では、電源線12から延設された1本の電源線12部分を、共通したドレイン電極22dとして共有していることとする。これにより、画素回路のレイアウト密度を抑えることが可能である。尚、隣接する副画素aは、この電源線12部分に対して対象にレイアウトされていることになる。   Further, in the driving thin film transistor Tr2 in the pixel circuit arranged adjacently, one power supply line 12 portion extended from the power supply line 12 is shared as a common drain electrode 22d. Thereby, the layout density of the pixel circuit can be suppressed. The adjacent sub-pixels a are laid out with respect to the power line 12 portion.

さらに、各副画素aに設けた画素回路においては、この画素回路に接続される発光素子の発光色毎に、薄膜トランジスタTr1,Tr2のチャネル幅と、容量素子Csのレイアウト面積とが調整されていることとする。   Further, in the pixel circuit provided in each sub-pixel a, the channel width of the thin film transistors Tr1 and Tr2 and the layout area of the capacitive element Cs are adjusted for each emission color of the light emitting element connected to the pixel circuit. I will do it.

一般的に、有機電界発光素子(発光素子)は、発光色毎に発光効率が異なる。このため、相対的に発光効率の低い発光色の発光素子が設けられる副画素aほど、画素回路における薄膜トランジスタTr1,Tr2のチャネル幅および容量素子Csのレイアウト面積が大きく設定されていることとする。一例としてここでは、赤色の副画素a(R)<緑色の副画素a(G)<青色の副画素a(B)の順に、薄膜トランジスタTr1,Tr2のチャネル幅および容量素子Csのレイアウト面積が大きくなるように、画素回路が設計されていることとする。   In general, an organic electroluminescent element (light emitting element) has a different luminous efficiency for each emission color. For this reason, it is assumed that the channel width of the thin film transistors Tr1 and Tr2 and the layout area of the capacitor Cs in the pixel circuit are set larger for the sub-pixel a provided with a light emitting element having a relatively low emission efficiency. As an example, here, the channel width of the thin film transistors Tr1 and Tr2 and the layout area of the capacitive element Cs increase in the order of red subpixel a (R) <green subpixel a (G) <blue subpixel a (B). It is assumed that the pixel circuit is designed so that

ここで、これらの薄膜トランジスタTr1,Tr2は、上述したようなボトムゲート構造であると共に、ゲート電極14a,14b上に成膜した半導体薄膜32Aが、エネルギー線の照射によって結晶化された微結晶性の薄膜トランジスタであることとする。この際、エネルギー線として照射するレーザ光の走査方向vは、薄膜トランジスタTr1,Tr2におけるソースSとドレインDの配列方向、すなわち走査線11に沿った方向であって、ゲート電極14a,14bの線幅方向である。   Here, the thin film transistors Tr1 and Tr2 have the bottom gate structure as described above, and the semiconductor thin film 32A formed on the gate electrodes 14a and 14b is microcrystalline having been crystallized by irradiation with energy rays. Suppose that it is a thin film transistor. At this time, the scanning direction v of the laser beam irradiated as the energy beam is an arrangement direction of the source S and the drain D in the thin film transistors Tr1 and Tr2, that is, a direction along the scanning line 11, and the line width of the gate electrodes 14a and 14b. Direction.

<表示装置の要部断面構成>
以上のような構成の薄膜トランジスタ基板1a上には、次のような状態で発光素子が設けられている。
<Cross sectional configuration of the display device>
On the thin film transistor substrate 1a configured as described above, a light emitting element is provided in the following state.

薄膜トランジスタTr1,Tr2を備えた画素回路を有する薄膜トランジスタ基板1a上は、パッシベーション膜51で覆われ、さらにこの上部に平坦化絶縁膜52が設けられている。この平坦化絶縁膜52上において各副画素aに対応する位置に、発光素子ELが設けられている。   A thin film transistor substrate 1a having a pixel circuit including thin film transistors Tr1 and Tr2 is covered with a passivation film 51, and a planarization insulating film 52 is further provided thereon. A light emitting element EL is provided on the planarization insulating film 52 at a position corresponding to each subpixel a.

各発光素子ELは、副画素a毎にパターン形成された下部電極53、この上部に設けられた有機材料からなる発光機能層54、および発光機能層54上に設けられた上部電極55で構成されている。   Each light emitting element EL includes a lower electrode 53 patterned for each sub-pixel a, a light emitting functional layer 54 made of an organic material provided on the upper electrode 55, and an upper electrode 55 provided on the light emitting functional layer 54. ing.

このうち下部電極53は陽極(または陰極)として用いられるものである。また発光機能層54は、少なくとも有機発光層を備えており、例えば陽極側から正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層などを必要に応じて積層された構成となっている。この発光機能層54は、各発光素子ELの発光色毎に異なる構成となっている。そして上部電極55は、有機電界発光素子ELの陰極(または陽極)として用いられるものであり、全画素に共通の電極として設けられている。   Of these, the lower electrode 53 is used as an anode (or a cathode). The light-emitting functional layer 54 includes at least an organic light-emitting layer. For example, a hole injection layer, a hole transport layer, an organic light-emitting layer, an electron transport layer, and the like are stacked as necessary from the anode side. Yes. The light emitting functional layer 54 has a different configuration for each light emitting color of each light emitting element EL. The upper electrode 55 is used as a cathode (or an anode) of the organic electroluminescence element EL, and is provided as an electrode common to all pixels.

以上のような構成の発光素子ELは、下部電極53の周囲を覆う絶縁性パターン56によって素子分離されている。また、各発光素子ELは、ここでの図示を省略した接続孔を介して、下部電極53において駆動用の薄膜トランジスタTr2のソースSに接続された構成となっている。尚、平坦化絶縁膜52上には、下部電極53と同一層で構成された補助電極53aが設けられ、この補助電極53aを上部電極55に接続させることにより、上部電極55における電圧降下を防止する構成であることが好ましい。   The light emitting element EL having the above configuration is separated by an insulating pattern 56 covering the periphery of the lower electrode 53. Each light emitting element EL is configured to be connected to the source S of the driving thin film transistor Tr2 in the lower electrode 53 through a connection hole (not shown). An auxiliary electrode 53a composed of the same layer as the lower electrode 53 is provided on the planarization insulating film 52. By connecting the auxiliary electrode 53a to the upper electrode 55, a voltage drop in the upper electrode 55 is prevented. It is preferable that it is the structure to perform.

またここでの図示は省略したが、以上のような構成の発光素子ELは、接着性の封止剤を介して貼り合わされた対向基板によって封止されていることが好ましい。この場合、薄膜トランジスタ基板1aにおける発光素子ELの形成面側に、接着剤を介して対向基板を貼り合わせた構成とすれば良い。   Although illustration is omitted here, it is preferable that the light-emitting element EL having the above-described configuration is sealed by a counter substrate bonded with an adhesive sealant. In this case, the counter substrate may be bonded to the formation surface side of the light emitting element EL in the thin film transistor substrate 1a with an adhesive.

このような構成の実施形態の表示装置1およびこれに用いられる薄膜トランジスタ基板1aでは、駆動用の薄膜トランジスタTr2のゲート電極14bが、容量素子Csの下部電極21cと線幅方向に離間して設けられ、所定線幅でパターニングされている。このため、半導体薄膜32aの下層のゲート電極14bが、ソース側とドレイン側とで不均等であることに起因して発生する半導体薄膜32Aにおけるソース側とドレイン側との結晶性のばらつきを防止することができる。   In the display device 1 and the thin film transistor substrate 1a used in the display device 1 having such a configuration, the gate electrode 14b of the driving thin film transistor Tr2 is provided apart from the lower electrode 21c of the capacitive element Cs in the line width direction. Patterned with a predetermined line width. For this reason, the variation in crystallinity between the source side and the drain side in the semiconductor thin film 32A, which is caused by the non-uniformity of the gate electrode 14b under the semiconductor thin film 32a between the source side and the drain side, is prevented. be able to.

したがって、次の製造方法で詳細に説明する、レーザアニールによって結晶化された半導体薄膜32Aを用いた場合であっても、特にミラー反転構造において問題となる、ソースS/ドレインDの配列方向に起因する同一色の輝度ムラが防止される。尚、特に容量素子Csと一体形成された状態で、発光素子ELに接続された駆動用のトランジスタTr2の電流特性が、同一色の発光素子ELの輝度ムラを防止する上では重要である。従来構成においては、この駆動用のトランジスタTr2の電流特性のばらつきにより、信号線13方向に伸びる縦縞の輝度ムラが発生していた。   Therefore, even when the semiconductor thin film 32A crystallized by laser annealing, which will be described in detail in the next manufacturing method, is used, it is caused by the arrangement direction of the source S / drain D, which is a problem particularly in the mirror inversion structure. The uneven brightness of the same color is prevented. Note that the current characteristics of the driving transistor Tr2 connected to the light emitting element EL, particularly in a state of being integrally formed with the capacitor element Cs, are important in preventing luminance unevenness of the light emitting element EL of the same color. In the conventional configuration, uneven brightness of vertical stripes extending in the direction of the signal line 13 occurs due to the variation in current characteristics of the driving transistor Tr2.

しかも、容量素子Csの下部電極21cは、駆動用の薄膜トランジスタTr2のゲート電極14bの線幅方向に隣接する位置にまで延設されており、さらに上部電極22cも薄膜トランジスタTr2のソース電極22sと連続的に一定形成されている。このため、容量素子Csの面積を十分に広く維持することができ、容量素子Csの容量を確保することができる。したがって、薄膜トランジスタTr2および容量素子Csのレイアウト方向に左右されずに、オン電流が均等な薄膜トランジスタTr2と大容量が確保された容量素子Csとによって、これらに接続された発光素子ELを駆動することが可能になる。   In addition, the lower electrode 21c of the capacitive element Cs extends to a position adjacent to the line width direction of the gate electrode 14b of the driving thin film transistor Tr2, and the upper electrode 22c is continuous with the source electrode 22s of the thin film transistor Tr2. It is formed in a certain amount. For this reason, the area of the capacitive element Cs can be maintained sufficiently large, and the capacity of the capacitive element Cs can be ensured. Therefore, the light emitting element EL connected to the thin film transistor Tr2 having a uniform on-current and the capacitor element Cs having a large capacity can be driven without depending on the layout direction of the thin film transistor Tr2 and the capacitor element Cs. It becomes possible.

したがって、ミラー反転構造であってもレイアウト方向に依存することなく、輝度が高く発光素子の輝度ムラが防止された表示特性の良好な表示を行うことが可能になる。尚、スイッチング用の薄膜トランジスタTr1のゲート電極14aもチャネル長と同程度の所定線幅にパターニングされている。このため、この薄膜トランジスタTr1においても、半導体薄膜32aの下層のゲート電極14aが、ソース側とドレイン側とで不均等であることに起因して発生する半導体薄膜32Aにおけるソース側とドレイン側との結晶性のばらつきを防止することができる。これにより、薄膜トランジスタTr1の特性ばらつきも抑えられる。   Therefore, even with the mirror inversion structure, it is possible to perform display with good display characteristics with high luminance and prevention of luminance unevenness of the light emitting element without depending on the layout direction. Note that the gate electrode 14a of the switching thin film transistor Tr1 is also patterned to have a predetermined line width approximately equal to the channel length. For this reason, also in this thin film transistor Tr1, the crystal of the source side and the drain side in the semiconductor thin film 32A generated due to the non-uniformity of the gate electrode 14a below the semiconductor thin film 32a on the source side and the drain side. Variation in sex can be prevented. Thereby, variation in characteristics of the thin film transistor Tr1 is also suppressed.

<薄膜トランジスタ基板および表示装置の製造方法>
次に、上述した構成の薄膜トランジスタ基板の製造方法および表示装置の製造方法を説明する。
<Method for Manufacturing Thin Film Transistor Substrate and Display Device>
Next, a method for manufacturing the thin film transistor substrate having the above-described configuration and a method for manufacturing the display device will be described.

先ず、図6に示すように、平面矩形形状のガラス基板10を用意する。そして、このガラス基板10に対して、例えば2枚の表示パネル2の形成領域を設定する。この際、1枚のガラス基板10に対して、効率よく2枚の表示パネル2を配置できるように、ガラス基板10の長辺に対して、表示パネル2の短辺を平行に配置する。そして、各表示パネル2内には、各表示パネル2と略相似形で平面矩形形状の表示領域2aを設定する。   First, as shown in FIG. 6, a flat rectangular glass substrate 10 is prepared. And the formation area of the two display panels 2 is set with respect to this glass substrate 10, for example. At this time, the short side of the display panel 2 is arranged in parallel to the long side of the glass substrate 10 so that the two display panels 2 can be efficiently arranged on the single glass substrate 10. In each display panel 2, a display area 2a having a substantially rectangular shape and a plane rectangular shape is set.

さらに表示領域2a内には、平面矩形形状の副画素aを配列設定する。これらの副画素aは、表示領域2aの短辺方向yに対して、各副画素aの長辺を平行にして配置される。さらにこれらの副画素aは、これらの短辺方向に配列された赤(R)、緑(G)、青(B)の3つの副画素aを1組とした略正方形の表示画素Aを構成することは、上述した通りである。   Further, a sub-pixel a having a planar rectangular shape is set in the display area 2a. These subpixels a are arranged with the long sides of the subpixels a parallel to the short side direction y of the display region 2a. Furthermore, these sub-pixels a constitute a substantially square display pixel A in which three sub-pixels a of red (R), green (G), and blue (B) arranged in the short side direction are set as one set. This is as described above.

次に、図7の平面図、および図8(1)の断面図(図7の平面図のA−A’断面図に相当する)に示すように、ガラス基板10上の各表示領域に、第1電極パターン(21)からなるゲート電極14a,14bおよび下部電極21cを形成する。また同一工程で、第1電極パターン(21)からなる他の配線部分、例えば信号線13の一部を形成する。   Next, as shown in the plan view of FIG. 7 and the sectional view of FIG. 8A (corresponding to the AA ′ sectional view of the plan view of FIG. 7), Gate electrodes 14a and 14b and a lower electrode 21c made of the first electrode pattern (21) are formed. In the same process, another wiring portion made of the first electrode pattern (21), for example, a part of the signal line 13 is formed.

この際、薄膜トランジスタ(Tr1)のゲート電極14aおよび薄膜トランジスタ(Tr2)のゲート電極14bは、チャネル長と同程度の所定線幅で、表示領域2aの短辺方向yと平行に延設されるようにパターニングされる。また、下部電極21cは、駆動用の薄膜トランジスタ(Tr2)のゲート電極14bから延設し、ゲート電極14bの線幅方向に隣接する位置にまで延設されるが、隣接する位置においてはゲート電極14bに対して離間して配置されるようにパターニングされる。さらに信号線13の一部は、表示領域2aの短辺方向yと平行となるようにパターニングされる。そして、これらのゲート電極14a,14bおよび下部電極21cを構成する第1電極パターン(21)は、ゲート電極14a,14bの線幅方向(表示領域2aの長辺方向x)に配列形成されると共に、表示領域2aの短辺方向yにも複数列が配列形成される。   At this time, the gate electrode 14a of the thin film transistor (Tr1) and the gate electrode 14b of the thin film transistor (Tr2) have a predetermined line width approximately equal to the channel length and extend in parallel to the short side direction y of the display region 2a. Patterned. The lower electrode 21c extends from the gate electrode 14b of the driving thin film transistor (Tr2) and extends to a position adjacent to the line width direction of the gate electrode 14b. In the adjacent position, the gate electrode 14b is extended. Patterning so as to be spaced apart from each other. Further, a part of the signal line 13 is patterned so as to be parallel to the short side direction y of the display region 2a. The first electrode patterns (21) constituting the gate electrodes 14a and 14b and the lower electrode 21c are arranged in the line width direction of the gate electrodes 14a and 14b (long side direction x of the display region 2a). A plurality of rows are also formed in the short side direction y of the display area 2a.

このような、ゲート電極14a,14bおよび下部電極21cを含む第1電極パターン(21)は、例えばスパッタ法により成膜したモリブデン(Mo)膜を、レジストパターンをマスクにしてパターンエッチングすることによって形成する。尚、第1電極パターン(21)は、モリブデン(Mo)により構成されているとは限らず、後の熱工程において変質しにくい高融点の金属であればよい。   The first electrode pattern (21) including the gate electrodes 14a and 14b and the lower electrode 21c is formed by pattern etching a molybdenum (Mo) film formed by sputtering, for example, using the resist pattern as a mask. To do. The first electrode pattern (21) is not necessarily made of molybdenum (Mo), but may be any metal having a high melting point that hardly changes in quality in the subsequent heat process.

次に、これらの第1電極パターン(21)を覆う状態で、例えば酸化シリコンや窒化シリコンを用いたゲート絶縁膜31を成膜し、さらに続けて非晶質シリコンからなる半導体薄膜32を成膜する。   Next, in a state of covering these first electrode patterns (21), a gate insulating film 31 using, for example, silicon oxide or silicon nitride is formed, and then a semiconductor thin film 32 made of amorphous silicon is formed. To do.

その後、図8(2)に示すように、半導体薄膜32上を覆う状態で、酸化シリコンや窒化シリコンを用いたバッファ層41を成膜し、さらに続けてモリブデン(Mo)を用いた光熱変換層42を成膜する。尚、この光熱変換層42は、後述するレーザ光などのエネルギー線を吸収し、光エネルギーを熱エネルギーに変換するためのものである。したがって、この光熱変換層42としては、次に行う結晶化アニールの際に使用するレーザ光(エネルギー線)の吸収率が高いこと、バッファ層41や半導体薄膜32への熱拡散速度が低いこと、後の結晶化の際に生じる熱によっても変質しにくい高融点の材料であること、などの条件を満たせばどのような材料であってもよく、例えば他に炭素(C)などを用いるようにしてもよい。   Thereafter, as shown in FIG. 8B, a buffer layer 41 using silicon oxide or silicon nitride is formed in a state of covering the semiconductor thin film 32, and then a photothermal conversion layer using molybdenum (Mo). 42 is deposited. The photothermal conversion layer 42 is for absorbing energy rays such as laser light, which will be described later, and converting the light energy into heat energy. Therefore, the photothermal conversion layer 42 has a high absorption rate of laser light (energy rays) used in the subsequent crystallization annealing, a low thermal diffusion rate to the buffer layer 41 and the semiconductor thin film 32, Any material may be used as long as it satisfies the conditions such as a material having a high melting point that is not easily altered by heat generated during subsequent crystallization. For example, carbon (C) is used. May be.

以上の後、図7の平面図および図8(3)に示すように、光熱変換層42およびバッファ層41を介して半導体薄膜32に間接的にレーザ光Lhを照射し、この半導体薄膜32に加熱処理を施す。この際、固体レーザを発信源としたレーザ光Lhを照射する。これにより半導体薄膜32におけるレーザ光Lhの照射部を、ナノメートルオーダーの結晶粒に結晶化させた半導体薄膜(微結晶シリコン薄膜)32Aとする。   After the above, as shown in the plan view of FIG. 7 and FIG. 8 (3), the semiconductor thin film 32 is indirectly irradiated with the laser light Lh via the photothermal conversion layer 42 and the buffer layer 41. Heat treatment is performed. At this time, the laser beam Lh using a solid laser as a transmission source is irradiated. As a result, the irradiated portion of the semiconductor thin film 32 with the laser light Lh is a semiconductor thin film (microcrystalline silicon thin film) 32A crystallized into nanometer order crystal grains.

またここでのレーザ光Lhの照射においては、ゲート電極14a,14bの線幅方向にレーザ光Lhを走査させながら照射する。この際、線幅方向に配列された複数列のゲート電極14a,14bに対して、線幅方向に沿ってレーザ光Lhを走査させる。これにより、レーザ光の走査方向vは、表示領域2aの長辺方向xに対して平行、つまり図6に示すようにガラス基板10の短辺に対して平行としている。これにより、レーザ光の走査距離が長いことによるレーザ光Lhのエネルギーばらつきを防止し、より均一な結晶が得られるようにしている。   In this case, the laser beam Lh is irradiated while scanning the laser beam Lh in the line width direction of the gate electrodes 14a and 14b. At this time, a plurality of rows of gate electrodes 14a and 14b arranged in the line width direction are scanned with the laser light Lh along the line width direction. Thereby, the scanning direction v of the laser beam is parallel to the long side direction x of the display region 2a, that is, parallel to the short side of the glass substrate 10 as shown in FIG. Thereby, the energy variation of the laser beam Lh due to the long scanning distance of the laser beam is prevented, and a more uniform crystal can be obtained.

またここでは、線幅方向に配列された複数列のゲート電極14a,14bに対して、列間で往復する走査方向(v)および逆の走査方向(−v)となるように、レーザ光Lhを走査させる。これにより、このレーザ光Lh照射による半導体薄膜32の結晶化アニール工程を短縮化することが可能である。尚、このようなレーザ光Lhの照射は、一度に複数の列部分に対してレーザ光Lhを照射できる、マルチへッド方式で行われても良い。また、レーザ光Lhを往復で走査させる方式に限定されることはなく、一方向のみに走査させる、いわゆるラスタスキャンであっても良い。   Further, here, the laser beam Lh is applied so that the plurality of gate electrodes 14a and 14b arranged in the line width direction have a scanning direction (v) reciprocating between the columns and a reverse scanning direction (−v). To scan. Thereby, it is possible to shorten the crystallization annealing process of the semiconductor thin film 32 by this laser beam Lh irradiation. Note that such irradiation with the laser beam Lh may be performed by a multi-head method in which the laser beam Lh can be irradiated to a plurality of row portions at a time. Further, the method is not limited to the method in which the laser beam Lh is scanned in a reciprocating manner, and so-called raster scanning in which scanning is performed only in one direction may be used.

尚、レーザ光Lhの走査方向(±v)と垂直な方向の照射幅は、トランジスタ(Tr1),(Tr2)の形成部を覆う程度であれば良い。そして、ここでのレーザ光Lhの照射は、図3を用いて説明したように配置形成される薄膜トランジスタ(Tr1),(Tr2)の形成位置に対応する部分のみに、すなわちゲート電極14a,14bの上方を含む領域に対して選択的に照射されれば良い。   Note that the irradiation width of the laser beam Lh in the direction perpendicular to the scanning direction (± v) only needs to cover the formation portions of the transistors (Tr1) and (Tr2). The irradiation with the laser beam Lh here is performed only on the portions corresponding to the formation positions of the thin film transistors (Tr1) and (Tr2) arranged and formed as described with reference to FIG. 3, that is, on the gate electrodes 14a and 14b. What is necessary is just to selectively irradiate the area including the upper part.

以上のようなレーザ光Lh照射の後、図8(4)に示すように、半導体薄膜32A上の光熱変換層42およびバッファ層41をエッチングにより除去する。   After the laser beam Lh irradiation as described above, as shown in FIG. 8 (4), the photothermal conversion layer 42 and the buffer layer 41 on the semiconductor thin film 32A are removed by etching.

次に、図9(1)に示すように、半導体薄膜32A上においてゲート電極14a,14bに重なる位置で、チャネル領域となる半導体薄膜32A部分の上部に、絶縁性のストッパ層33をパターン形成する。   Next, as shown in FIG. 9A, an insulating stopper layer 33 is formed on the semiconductor thin film 32A at a position overlapping the gate electrodes 14a and 14b on the semiconductor thin film 32A portion serving as a channel region. .

次いで、図9(2)に示すように、ストッパ層33を覆う状態で、例えばn型の不純物を含有するシリコンからなるn型半導体層34を成膜する。   Next, as shown in FIG. 9B, an n-type semiconductor layer 34 made of, for example, silicon containing an n-type impurity is formed in a state of covering the stopper layer 33.

その後、図9(3)に示すように、n型半導体層34と半導体薄膜32Aとを、ゲート電極14a,14bの上方において島状にパターニングする。   Thereafter, as shown in FIG. 9 (3), the n-type semiconductor layer 34 and the semiconductor thin film 32A are patterned in an island shape above the gate electrodes 14a and 14b.

しかる後、図9(4)に示すように、n型半導体層34を覆う金属膜を形成してこれをパターニングすることにより、第2電極パターン(22)からなるソース電極22sとドレイン電極22d、さらには上部電極22cを形成する。また同一工程で、第2電極パターン(22)からなる他の配線部分、例えば図3に示した走査線11、電源線12、および信号線13の一部分等を形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 9 (4), by forming a metal film covering the n-type semiconductor layer 34 and patterning it, the source electrode 22s and the drain electrode 22d made of the second electrode pattern (22) are formed. Further, the upper electrode 22c is formed. Further, in the same process, another wiring portion made of the second electrode pattern (22), for example, the scanning line 11, the power supply line 12, and a part of the signal line 13 shown in FIG.

この際、ソース電極22s/ドレイン電極22dは、ストッパ層33上において分割する状態でパターニングする。また、n型半導体層34も、ストッパ層33上で分離するようにパターニングし、このn型半導体層34からなるソースS/ドレインDを形成する。これにより、微結晶性の半導体薄膜32Aによってチャネル領域が構成され、このチャネル領域に接するソースS/ドレインDにソース電極22s/ドレイン電極22dが接続された薄膜トランジスタTr1,Tr2を得る。   At this time, the source electrode 22 s / drain electrode 22 d are patterned in a state of being divided on the stopper layer 33. Further, the n-type semiconductor layer 34 is also patterned so as to be separated on the stopper layer 33, and the source S / drain D composed of the n-type semiconductor layer 34 is formed. Thereby, a channel region is formed by the microcrystalline semiconductor thin film 32A, and thin film transistors Tr1 and Tr2 in which the source electrode 22s / drain electrode 22d are connected to the source S / drain D in contact with the channel region are obtained.

また上部電極22cは、下部電極21c上に重なる位置に形成される。これにより、下部電極21cと上部電極22cとの間にゲート絶縁膜31を狭持してなる容量素子Csを得る。この上部電極22cは、先に述べたように、下部電極21cと駆動用の薄膜トランジスタ(Tr2)のゲート電極14bとが離間している分部上においても、駆動用の薄膜トランジスタ(Tr2)のソース電極22sと連続的に一体形成された連続的パターンとして形成する。   The upper electrode 22c is formed at a position overlapping the lower electrode 21c. As a result, a capacitive element Cs is obtained in which the gate insulating film 31 is sandwiched between the lower electrode 21c and the upper electrode 22c. As described above, the upper electrode 22c is a source electrode of the driving thin film transistor (Tr2) even on the part where the lower electrode 21c and the gate electrode 14b of the driving thin film transistor (Tr2) are separated from each other. It is formed as a continuous pattern continuously formed integrally with 22s.

以上により、図3に示したように、ガラス基板10上に走査線11、電源線12、および信号線13を形成し、さらに各副画素aに薄膜トランジスタTr1,Tr2および容量素子Csを形成した画素回路を有する薄膜トランジスタ基板1aを得る。各画素回路の形成においては、薄膜トランジスタTr1,Tr2のソースSとドレインDとがゲート電極14a,14bの線幅方向に交互に反転するように配線が成されることとする。   As described above, as shown in FIG. 3, the scanning line 11, the power supply line 12, and the signal line 13 are formed on the glass substrate 10, and the thin film transistors Tr1 and Tr2 and the capacitive element Cs are formed in each subpixel a. A thin film transistor substrate 1a having a circuit is obtained. In the formation of each pixel circuit, wirings are formed so that the sources S and drains D of the thin film transistors Tr1 and Tr2 are alternately inverted in the line width direction of the gate electrodes 14a and 14b.

次に、以上のようにして作製した薄膜トランジスタ基板の上部に発光素子を形成する。この工程を、先の図4に基づいて説明する。   Next, a light emitting element is formed over the thin film transistor substrate manufactured as described above. This process will be described with reference to FIG.

先ず、以上の画素回路(薄膜トランジスタTr2および容量素子Csのみ図示)を備えた薄膜トランジスタ基板1a上を覆う状態で、パッシベーション膜51を成膜し、この上部に平坦化絶縁膜52を形成する。次に、平坦化絶縁膜52およびパッシベーション膜51に、薄膜トランジスタTr2のソース電極22s/ドレイン電極22dの一方(例えばソース電極22s)に達する接続孔(図示所略)を形成する。次に、接続孔を介してソース電極22sおよびソースSに接続された下部電極53を、平坦化絶縁膜52上にパターン形成する。また同一工程で、補助配線53aを形成する。   First, the passivation film 51 is formed so as to cover the thin film transistor substrate 1a including the above pixel circuit (only the thin film transistor Tr2 and the capacitor element Cs are shown), and the planarization insulating film 52 is formed thereon. Next, a connection hole (not shown) that reaches one of the source electrode 22s / drain electrode 22d (for example, the source electrode 22s) of the thin film transistor Tr2 is formed in the planarization insulating film 52 and the passivation film 51. Next, the lower electrode 53 connected to the source electrode 22 s and the source S through the connection hole is patterned on the planarization insulating film 52. In the same process, the auxiliary wiring 53a is formed.

次に、下部電極53の中央部分を広く露出して周縁を覆うと共に、補助配線53aの一部を露出させる形状の絶縁性パターン56を形成する。この絶縁性パターン56において下部電極53を露出させた開口部分が画素開口となる。   Next, an insulating pattern 56 having a shape in which the central portion of the lower electrode 53 is widely exposed to cover the periphery and a part of the auxiliary wiring 53a is exposed is formed. In the insulating pattern 56, an opening portion where the lower electrode 53 is exposed becomes a pixel opening.

その後、絶縁性パターン56から露出した下部電極53を覆う状態で、有機材料を用いて構成される発光機能層54を形成する。この発光機能層54は、ここで形成する発光素子の発光色毎に異なる工程で個別に形成することとする。ただし、共通で用いることができる材料層は、同一工程で連続形成しても良い。次いで、発光機能層54を覆うと共に補助配線53aに接続された状態で、全画素に共通の上部電極55を形成する。   Thereafter, the light emitting functional layer 54 formed using an organic material is formed in a state of covering the lower electrode 53 exposed from the insulating pattern 56. The light emitting functional layer 54 is individually formed in a different process for each light emission color of the light emitting element formed here. However, the material layers that can be used in common may be continuously formed in the same process. Next, the upper electrode 55 common to all the pixels is formed in a state of covering the light emitting functional layer 54 and being connected to the auxiliary wiring 53a.

以上により、平坦化絶縁膜52上に、下部電極53と上部電極55との間に有機発光層を含む発光機能層54を挟持してなる各色発光の発光素子ELを形成する。これらの発光素子ELは、下部電極53において薄膜トランジスタTr2に接続された構成となっている。   As described above, the light emitting element EL of each color light emission is formed on the planarization insulating film 52 by sandwiching the light emitting functional layer 54 including the organic light emitting layer between the lower electrode 53 and the upper electrode 55. These light emitting elements EL have a configuration in which the lower electrode 53 is connected to the thin film transistor Tr2.

以上の後、ここでの図示は省略したが、ガラス基板10の発光素子EL形成面側に対向基板を配置し、接着性の封止剤を介してガラス基板10と対向基板とを貼合せる。そして、図6に示したように、1枚のガラス基板10に複数の表示パネル2の形成領域が設定されている場合であれば、表示パネル2毎にガラス基板10および対向基板を分割し、各分割部分に対して必要に応じて所定手順でフレキシブルプリント基板を接続させて表示装置1を完成させる。   After the above, although illustration is omitted here, the counter substrate is disposed on the light emitting element EL forming surface side of the glass substrate 10, and the glass substrate 10 and the counter substrate are bonded via an adhesive sealant. And if it is a case where the formation area of the some display panel 2 is set to one glass substrate 10 as shown in FIG. 6, the glass substrate 10 and a counter substrate will be divided | segmented for every display panel 2, A flexible printed circuit board is connected to each divided portion according to a predetermined procedure as necessary, thereby completing the display device 1.

以上説明した第1実施形態の製造方法により、図1〜図5を用いて説明したようにミラー反転構造で画素回路が配列された表示装置1を得ることができる。   By the manufacturing method of the first embodiment described above, the display device 1 in which the pixel circuits are arranged in the mirror inversion structure as described with reference to FIGS. 1 to 5 can be obtained.

特にこの製造方法では、薄膜トランジスタTr1,Tr2のチャネル領域を構成する半導体薄膜32の結晶化アニールの際には、図3および図6に示されるように、ゲート電極14a,14bの線幅方向(走査線11方向)に沿ってレーザ光を走査させている。このため、この配列方向に沿ってミラー反転構造で配列された画素回路を構成する薄膜トランジスタTr1,Tr2は、ソース側を上流としレーザ光Lhが照射されたものと、ドレイン側を上流としてレーザ光Lhが照射されたものとが交互に配置されることになる。   In particular, in this manufacturing method, during the crystallization annealing of the semiconductor thin film 32 constituting the channel regions of the thin film transistors Tr1 and Tr2, as shown in FIGS. 3 and 6, the line width direction of the gate electrodes 14a and 14b (scanning) The laser beam is scanned along the direction of the line 11). For this reason, the thin film transistors Tr1 and Tr2 constituting the pixel circuits arranged in the mirror inversion structure along the arrangement direction have the source side upstream and the laser light Lh irradiated, and the drain side upstream and the laser light Lh. Are irradiated alternately.

しかしながら、上述した製造方法によって得られる表示装置1では、特に発光素子ELの輝度に大きな影響を及ぼす薄膜トランジスタTr2のゲート電極14bが、容量素子Csの下部電極21cと線幅方向に離間して設けられ、所定線幅でパターニングされている。このため、結晶化アニールにおいてのレーザ光Lh照射の際のゲート電極14bの熱拡散の影響は、半導体薄膜32のソース側とドレイン側とに対して均等に影響を及ぼすことになる。したがって、半導体薄膜32におけるソース側とドレイン側との結晶性のばらつきを防止することができる。そして、レーザ光Lhの走査方向に隣接する表示画素Aに設けられた同一色の副画素に、レイアウト反転した画素回路が設けられていても、電流特性が均一な駆動用のトランジスタTr2を得ることができる。尚、特に容量素子Csと一体形成されて発光素子ELに接続された駆動用のトランジスタTr2の電流特性が、同一色の発光素子ELの輝度ムラを防止する上で重要である。   However, in the display device 1 obtained by the manufacturing method described above, the gate electrode 14b of the thin film transistor Tr2 that has a great influence on the luminance of the light emitting element EL is provided apart from the lower electrode 21c of the capacitor element Cs in the line width direction. , And patterned with a predetermined line width. For this reason, the influence of the thermal diffusion of the gate electrode 14b when the laser beam Lh is irradiated in the crystallization annealing equally affects the source side and the drain side of the semiconductor thin film 32. Therefore, variation in crystallinity between the source side and the drain side in the semiconductor thin film 32 can be prevented. A driving transistor Tr2 having uniform current characteristics can be obtained even if a pixel circuit whose layout is inverted is provided in a subpixel of the same color provided in the display pixel A adjacent in the scanning direction of the laser beam Lh. Can do. In particular, the current characteristics of the driving transistor Tr2 that is integrally formed with the capacitor Cs and connected to the light emitting element EL is important in preventing luminance unevenness of the light emitting element EL of the same color.

この結果、ミラー反転構造であってもレイアウト方向に依存ぜずに、輝度ムラなく発光素子ELを駆動することが可能な薄膜トランジスタ基板1aを得ることが可能であり、またこれを用いて表示特性の良好な表示を行う表示装置1を得ることが可能である。   As a result, it is possible to obtain the thin film transistor substrate 1a that can drive the light emitting element EL without luminance unevenness without depending on the layout direction even with the mirror inversion structure. It is possible to obtain the display device 1 that performs good display.

尚、以上説明した実施形態においては、ミラー反転構造で画素回路を配置した薄膜トランジスタ基板1aとこれを設けた表示装置を例示した。しかしながら、本発明は、薄膜トランジスタのゲート電極と容量素子の下部電極とが連続して形成され、かつ薄膜トランジスタのソース電極はたまドレイン電極と容量素子の上部電極とが一体に形成された回路を備えた構成に広く適用可能である。   In the embodiment described above, the thin film transistor substrate 1a in which the pixel circuit is arranged in the mirror inversion structure and the display device provided with the same are exemplified. However, the present invention includes a circuit in which the gate electrode of the thin film transistor and the lower electrode of the capacitor element are continuously formed, and the source electrode of the thin film transistor is integrally formed with the drain electrode and the upper electrode of the capacitor element. Widely applicable to configurations.

<適用例>
以上説明した本発明に係る製造方法によって得られる表示装置は、図10〜図14に示す様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置、ビデオカメラなど、電子機器に入力された映像信号、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。以下に、本発明が適用される電子機器の一例について説明する。
<Application example>
Display devices obtained by the manufacturing method according to the present invention described above include various electronic devices shown in FIGS. 10 to 14, such as digital cameras, notebook personal computers, mobile terminal devices such as mobile phones, video cameras, etc. The present invention can be applied to display devices of electronic devices in various fields that display video signals input to electronic devices or video signals generated in electronic devices as images or videos. An example of an electronic device to which the present invention is applied will be described below.

図10は、本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。本適用例に係るテレビは、フロントパネル102やフィルターガラス103等から構成される映像表示画面部101を含み、その映像表示画面部101として本発明に係る表示装置を用いることにより作成される。   FIG. 10 is a perspective view showing a television to which the present invention is applied. The television according to this application example includes a video display screen unit 101 including a front panel 102, a filter glass 103, and the like, and is created by using the display device according to the present invention as the video display screen unit 101.

図11は、本発明が適用されるデジタルカメラを示す図であり、(A)は表側から見た斜視図、(B)は裏側から見た斜視図である。本適用例に係るデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部111、表示部112、メニュースイッチ113、シャッターボタン114等を含み、その表示部112として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。   11A and 11B are diagrams showing a digital camera to which the present invention is applied. FIG. 11A is a perspective view seen from the front side, and FIG. 11B is a perspective view seen from the back side. The digital camera according to this application example includes a light emitting unit 111 for flash, a display unit 112, a menu switch 113, a shutter button 114, and the like, and is manufactured by using the display device according to the present invention as the display unit 112.

図12は、本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体121に、文字等を入力するとき操作されるキーボード122、画像を表示する表示部123等を含み、その表示部123として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。   FIG. 12 is a perspective view showing a notebook personal computer to which the present invention is applied. A notebook personal computer according to this application example includes a main body 121 including a keyboard 122 that is operated when characters and the like are input, a display unit 123 that displays an image, and the like. It is produced by using.

図13は、本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。本適用例に係るビデオカメラは、本体部131、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ132、撮影時のスタート/ストップスイッチ133、表示部134等を含み、その表示部134として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。   FIG. 13 is a perspective view showing a video camera to which the present invention is applied. The video camera according to this application example includes a main body 131, a lens 132 for shooting an object on a side facing forward, a start / stop switch 133 at the time of shooting, a display unit 134, and the like. It is manufactured by using such a display device.

図14は、本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、(A)は開いた状態での正面図、(B)はその側面図、(C)は閉じた状態での正面図、(D)は左側面図、(E)は右側面図、(F)は上面図、(G)は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体141、下側筐体142、連結部(ここではヒンジ部)143、ディスプレイ144、サブディスプレイ145、ピクチャーライト146、カメラ147等を含み、そのディスプレイ144やサブディスプレイ145として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。   FIG. 14 is a diagram showing a mobile terminal device to which the present invention is applied, for example, a mobile phone, in which (A) is a front view in an open state, (B) is a side view thereof, and (C) is in a closed state. (D) is a left side view, (E) is a right side view, (F) is a top view, and (G) is a bottom view. The mobile phone according to this application example includes an upper housing 141, a lower housing 142, a connecting portion (here, a hinge portion) 143, a display 144, a sub display 145, a picture light 146, a camera 147, and the like. And the sub display 145 is manufactured by using the display device according to the present invention.

実施形態の表示装置の全体構成を示す平面図である。It is a top view which shows the whole structure of the display apparatus of embodiment. 実施形態の表示装置の回路構成図である。It is a circuit block diagram of the display apparatus of embodiment. 実施形態の表示装置における薄膜トランジスタ基板の構成図である。It is a block diagram of the thin-film transistor substrate in the display apparatus of embodiment. 図3の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of FIG. 図4のA−A’断面図に相当する表示装置の要部断面図である。FIG. 5 is a main part cross-sectional view of the display device corresponding to the A-A ′ cross-sectional view of FIG. 4. 本発明の表示装置の製造工程を説明するための基板構成図である。It is a board | substrate block diagram for demonstrating the manufacturing process of the display apparatus of this invention. 実施形態の製造工程の一部を説明するための要部平面工程図である。It is a principal part plane process drawing for demonstrating a part of manufacturing process of embodiment. 実施形態の表示装置の製造工程を説明するための断面工程図(その1)である。FIG. 6 is a cross-sectional process diagram (No. 1) for describing a manufacturing process of the display device of the embodiment. 実施形態の表示装置の製造工程を説明するための断面工程図(その2)である。It is sectional process drawing (the 2) for demonstrating the manufacturing process of the display apparatus of embodiment. 本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the television to which this invention is applied. 本発明が適用されるデジタルカメラを示す図であり、(A)は表側から見た斜視図、(B)は裏側から見た斜視図である。It is a figure which shows the digital camera to which this invention is applied, (A) is the perspective view seen from the front side, (B) is the perspective view seen from the back side. 本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。1 is a perspective view showing a notebook personal computer to which the present invention is applied. 本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the video camera to which this invention is applied. 本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、(A)は開いた状態での正面図、(B)はその側面図、(C)は閉じた状態での正面図、(D)は左側面図、(E)は右側面図、(F)は上面図、(G)は下面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the portable terminal device to which this invention is applied, for example, a mobile telephone, (A) is the front view in the open state, (B) is the side view, (C) is the front view in the closed state , (D) is a left side view, (E) is a right side view, (F) is a top view, and (G) is a bottom view. 従来のミラー反転構造の表示装置用の薄膜トランジスタ基板のレイアウト図である。It is a layout diagram of a thin film transistor substrate for a display device having a conventional mirror inversion structure. 従来の製造工程を説明するための要部平面工程図である。It is a principal part plane process drawing for demonstrating the conventional manufacturing process.

符号の説明Explanation of symbols

1…表示装置、1a…薄膜トランジスタ基板、12…電源線、14a,14b…ゲート電極、21c…下部電極、31…ゲート絶縁膜、32…非晶質の半導体薄膜、32A…結晶化させた半導体薄膜、Cs…容量素子、EL…発光素子、EL(R)…赤色発光素子、EL(G)…緑色発光素子、EL(B)…青色発光素子、…発光素子、Lh…レーザ光(エネルギー線)、Tr1,Tr2…薄膜トランジスタ、±v…走査方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Display apparatus, 1a ... Thin-film transistor substrate, 12 ... Power supply line, 14a, 14b ... Gate electrode, 21c ... Lower electrode, 31 ... Gate insulating film, 32 ... Amorphous semiconductor thin film, 32A ... Crystallized semiconductor thin film , Cs ... capacitance element, EL ... light emitting element, EL (R) ... red light emitting element, EL (G) ... green light emitting element, EL (B) ... blue light emitting element, ... light emitting element, Lh ... laser light (energy beam) , Tr1, Tr2 ... Thin film transistor, ± v ... Scanning direction

Claims (9)

所定線幅にパターニングされたゲート電極上にゲート絶縁膜を介して半導体薄膜が配置され、当該半導体薄膜にソース電極とドレイン電極とを接続させた薄膜トランジスタと、
前記ゲート電極から延設された下部電極上に前記ゲート絶縁膜を介して上部電極を設けてなり、当該下部電極が当該ゲート電極の線幅方向に隣接させた状態で当該ゲート電極に対して離間して配置されると共に、前記上部電極が前記ソース電極またはドレイン電極と同一層を用いた連続的パターンとして設けられた容量素子と、
前記薄膜トランジスタと容量素子とを用いて構成され前記ゲート電極の線幅方向に配列された画素回路とを備えた
表示装置。
A thin film transistor in which a semiconductor thin film is disposed on a gate electrode patterned to a predetermined line width via a gate insulating film, and a source electrode and a drain electrode are connected to the semiconductor thin film;
An upper electrode is provided on the lower electrode extending from the gate electrode via the gate insulating film, and the lower electrode is separated from the gate electrode in a state where the lower electrode is adjacent to the line width direction of the gate electrode. And the capacitive element provided as a continuous pattern using the same layer as the source electrode or the drain electrode, the upper electrode,
A display device comprising: a pixel circuit configured using the thin film transistor and a capacitor element and arranged in a line width direction of the gate electrode.
前記ゲート電極上における前記半導体薄膜は、当該ゲート電極の線幅方向に沿ってエネルギー線を走査させながら照射することで結晶化されたものである
請求項1に記載の表示装置。
The display device according to claim 1, wherein the semiconductor thin film on the gate electrode is crystallized by irradiating while scanning energy lines along a line width direction of the gate electrode.
前記配列方向に隣接して配置された前記画素回路は、1本の電源線を共有する状態で当該電源線に対して対象にレイアウトされている
請求項1または2に記載の表示装置。
The display device according to claim 1, wherein the pixel circuits arranged adjacent to each other in the arrangement direction are laid out with respect to the power supply line in a state of sharing one power supply line.
前記薄膜トランジスタおよび前記容量素子に発光素子が接続されている
請求項1〜3の何れか1項に記載の表示装置。
The display device according to claim 1, wherein a light emitting element is connected to the thin film transistor and the capacitor element.
所定線幅のゲート電極と、当該ゲート電極から延設され当該ゲート電極の線幅方向に当該ゲート電極に対して離間して配置された下部電極とからなる電極パターンを、当該ゲート電極の線幅方向に配列形成する工程と、
前記電極パターンを覆う状態でゲート絶縁膜および非晶質の半導体薄膜をこの順に成膜する工程と、
前記ゲート電極の線幅方向にエネルギー線を走査させながら照射することにより前記半導体薄膜を結晶化させる工程と、
前記ゲート電極上において結晶化させた半導体薄膜にソース電極とドレイン電極とを接続させて薄膜トランジスタを形成すると共に、前記下部電極上に前記ソース電極またはドレイン電極と同一層からなる連続的パターンとして上部電極を設けることで容量素子を形成する工程とを行なう
表示装置の製造方法。
An electrode pattern comprising a gate electrode having a predetermined line width and a lower electrode extending from the gate electrode and spaced apart from the gate electrode in the line width direction of the gate electrode is defined as a line width of the gate electrode. Forming an array in a direction;
Forming a gate insulating film and an amorphous semiconductor thin film in this order so as to cover the electrode pattern;
Crystallization of the semiconductor thin film by irradiating while scanning energy lines in the line width direction of the gate electrode;
A thin film transistor is formed by connecting a source electrode and a drain electrode to a semiconductor thin film crystallized on the gate electrode, and an upper electrode is formed on the lower electrode as a continuous pattern made of the same layer as the source or drain electrode. And a step of forming a capacitor element by providing a display device.
前記エネルギー線の照射は、前記電極パターンを配列させた列間で往復させて行なう
請求項5記載の表示装置の製造方法。
The method for manufacturing a display device according to claim 5, wherein the irradiation with the energy beam is performed by reciprocating between the columns in which the electrode patterns are arranged.
前記薄膜トランジスタおよび前記容量素子に接続させた発光素子を形成する工程を行なう
請求項5または6に記載の表示装置の製造方法。
The method for manufacturing a display device according to claim 5, wherein a step of forming a light emitting element connected to the thin film transistor and the capacitor is performed.
所定線幅にパターニングされたゲート電極上にゲート絶縁膜を介して半導体薄膜が配置され、当該半導体薄膜にソース電極とドレイン電極とを接続させた薄膜トランジスタと、
前記ゲート電極から延設された下部電極上に前記ゲート絶縁膜を介して上部電極を設けてなり、当該下部電極が当該ゲート電極の線幅方向に隣接させた状態で当該ゲート電極に対して離間して配置されると共に、前記上部電極が前記ソース電極またはドレイン電極と同一層を用いた連続的パターンとして設けられた容量素子と、
前記薄膜トランジスタと容量素子とを用いて構成され前記ゲート電極の線幅方向に配列された回路とを備えた
薄膜トランジスタ基板。
A thin film transistor in which a semiconductor thin film is disposed on a gate electrode patterned to a predetermined line width via a gate insulating film, and a source electrode and a drain electrode are connected to the semiconductor thin film;
An upper electrode is provided on the lower electrode extending from the gate electrode via the gate insulating film, and the lower electrode is separated from the gate electrode in a state where the lower electrode is adjacent to the line width direction of the gate electrode. And the capacitive element provided as a continuous pattern using the same layer as the source electrode or the drain electrode, the upper electrode,
A thin film transistor substrate comprising: a circuit configured using the thin film transistor and a capacitor and arranged in a line width direction of the gate electrode.
所定線幅のゲート電極と、当該ゲート電極から延設され当該ゲート電極の線幅方向に当該ゲート電極に対して離間して配置された下部電極とからなる電極パターンを、当該ゲート電極の線幅方向に配列形成する工程と、
前記電極パターンを覆う状態でゲート絶縁膜および非晶質の半導体薄膜をこの順に成膜する工程と、
前記ゲート電極の線幅方向にエネルギー線を走査させながら照射することにより前記半導体薄膜を結晶化させる工程と、
前記ゲート電極上において結晶化させた半導体薄膜にソース電極とドレイン電極とを接続させて薄膜トランジスタを形成すると共に、前記下部電極上に前記ソース電極またはドレイン電極と同一層からなる連続的パターンとして上部電極を設けることで容量素子を形成する工程とを行なう
薄膜トランジスタ基板の製造方法。
An electrode pattern comprising a gate electrode having a predetermined line width and a lower electrode extending from the gate electrode and spaced apart from the gate electrode in the line width direction of the gate electrode is defined as a line width of the gate electrode. Forming an array in a direction;
Forming a gate insulating film and an amorphous semiconductor thin film in this order so as to cover the electrode pattern;
Crystallization of the semiconductor thin film by irradiating while scanning energy lines in the line width direction of the gate electrode;
A thin film transistor is formed by connecting a source electrode and a drain electrode to a semiconductor thin film crystallized on the gate electrode, and an upper electrode is formed on the lower electrode as a continuous pattern made of the same layer as the source or drain electrode. And a step of forming a capacitor element by providing a thin film transistor substrate manufacturing method.
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