JP4700915B2 - アクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
(a)少なくとも幾つかの画素のそれぞれの駆動素子に対する電極接続を露出させるために回路基板の中間絶縁性層においてコンタクト窓を開ける段階;
(b)画素領域に隣接する物理的障壁の少なくとも側部における絶縁を有する回路基板において物理的障壁を形成する段階;及び
(c)物理的障壁間の画素領域においてエレクトロルミネッセンス素子を提供する段階;
を有し、導電性障壁材料は、少なくとも、中間絶縁性層のコンタクト窓における接続のための、電気導電性材料を析出することにより提供される。
図1のアクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置は、回路基板100上の画素200の画素200のアレイを有する。各々の画素200は、回路基板100にける一連の電流制御駆動素子T1(1−5)により供給ライン140、240に接続された電流駆動型エレクトロルミネッセンス素子25(21、22、23)を有する。この一連の素子T1であって、代表的にはTFTは、エレクトロルミネッセンス素子25(21、22、23)を流れる電流を制御する。下で説明するように、本発明に従った導電性障壁材料240を用いる、これらの電流駆動ライン140、240の構成のために、表示面積を非常に大きくすることができる。本発明に従って、駆動供給ライン140、240のこの構成を除いて、例えば、上で引用した背景としての参照文献におけるような既知の装置技術及び回路技術を用いて、表示装置を構成することが可能である。
● 半導体性高分子層22を調整する間に、個々の画素200のそれぞれの領域及び/又は画素200の列との間の高分子溶液のオーバーフローを回避して、分離する。
● 個々の画素200及び/又は画素の列のための他のエレクトロルミネッセンス層22または半導体性高分子(或いは、画素のための個々の電極であって、例えば、上部電極23の個々の下層の自己分離でさえ)の範囲限定において基板表面にセルフパターニング能力を提供する。
● 少なくとも有機半導体材料22及び/又は電極材料の析出の間に基板表面に亘るマスクのためのスペーサとして機能する。
● 光250が上部を透過して発光されるとき、アレイにおける画素200の明確に限定された光学的分離のための不透明障壁210を(底部基板100の代わり又はそれと併せて)構成する。
図2の具体的なレイアウトの実施形態において、画素の行のTFT電極4の延長部はその行のための連続的なライン140を構成している。このライン140は障壁210(240、40)に平行に延びている。これらの障壁210(図2において波線で示されている)は、基板100のアドレス(行)導体150に平行に延びている。
図5の具体的なレイアウトの例は、図2のそれを改良したものである。この改良においては、障壁210(240、40)はアレイの行方向及び列方向の両方に延びている。それ故、この具体的な実施形態においては、障壁210(240,40)は、行方向及び列方向の両方における導電性障壁材料240のネットワークを構成するための画素間において相互接続される。
アドレス(行)ライン150に沿った電圧降下の減少は又、大きいアレイにおいて好ましい。図6及び7は、障壁210(即ち、導電性障壁材料240を主体とする)と同じ構成を成す付加障壁210cがどのようにしてこの目的のために用いることが可能であるかを示している。図6及び7の具体的なレイアウトの例は、図2のレイアウトの例の修正として与えられている。各々の場合、駆動ライン140、240の少なくとも低抵抗部分240を提供する画素障壁210は又、装置内にそのまま維持されている。
図2に関して上で説明したように、TFTの電極4の延長部140は、障壁210(240、40)それ自体が導電性障壁材料240の連続的なラインを提供するとき、連続的なラインを構成する必要はない。それ故、導電性障壁材料240の連続的なラインは、回路基板100のライン140を置き換えることが可能である。そのようなシナリオは、図8の回路図において示されている。導電性障壁材料240の連続的なラインは、行のそれぞれの画素200全ての維持キャパシタとそれぞれの駆動素子T1のための電極接続部140に接続されている。各々の画素200は、電極接続部140と導電性障壁材料240との間のそれぞれのビア12bを備えている。
上記の、図1乃至8に関して説明した実施形態においては、ライン230は接地され、それ故、リターンラインを構成し、電圧Vddは電力供給ラインとしてライン140、240に印加される。図9は、ライン140、240(導電性小は気材料240を有する)が接地され、それ故、リターンラインを構成する、代わりの構成を示している。この場合、駆動電圧Vddはライン230(LED25の上部電極を有する又はそれに接続される)に印加される。それ故、ライン230は、ここでは、電力供給ラインである。
駆動ライン140、240の構成以外に、本発明に従ったアクティブマトリクススエレクトロルミネッセンス表示装置は、例えば、上記の背景としての参照文献におけるように、既知の装置技術及び回路技術を用いて、構成されることが可能である。
この実施形態は、画素領域に隣接する障壁210の少なくとも側部に絶縁性コーティングを与えるために、陽極酸化処理法(析出の代わりに)を用いる。代表的には、導電性障壁材料240はアルミニウムを有することが可能である。既知のフォトリソグラフィのマスキング及びエッチング技術を用いて、析出されたアルミニウム(例えば、図2、5、6、又は7等のような)の好ましい距離とレイアウトパターンを規定することができる。図13は、アルミニウムの障壁パターン240の上部に保持されたフォトリソグラフィにより限定されるエッチャントマスクを示している。
上記の実施形態においては、障壁210は導電性材料240を主体として示されている。図14は、障壁210が絶縁性材料244を主体とする修正された実施形態を示している。この場合、ビア244bは、エッチングされ、又は回路基板100におけるTFT T1の電極領域140、4方に絶縁性材料244を貫いて成形される。金属コーティング240は、ビア244bの中と絶縁性障壁210の上部において広がっている導電性障壁材料を提供する。この金属コーティング240は薄膜駆動供給ライン140をバックアップする又はそれを置き換える。
図15は、2つの隣り合った障壁210及び210xの複合部であって、各々は、それぞれのコーティング40、40xを用いて絶縁された金属コア240、240xを有している。この隣り合った多導体障壁構造210、210xは、種々の方法でデザインされ、用いられることができる。
図16の実施形態は、駆動ラインの障壁に対して交差して延びる絶縁性障壁距離210cを有する点で、図7の実施形態と類似するものである。これらの交差する障壁210cは、図7に関して既に説明したように、ライン150をバックアップすることが可能である。しかしながら、それらの障壁は他の目的のために構成され、用いられることが可能である。
の他の回路素子に接続されている。
Claims (20)
- 画素のアレイが該アレイの少なくとも1つの方向において隣接画素間の物理的障壁を伴って存在する基板を有するアクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置であって:
各々の画素は電流駆動型エレクトロルミネッセンス素子を有し、前記エレクトロルミネッセンス素子は、上部電極と下部電極との間に有機半導体材料の発光ダイオードを有し、前記下部電極は、前記基板における薄膜電極であり、前記基板における一連の駆動要素により駆動供給ラインに接続され;
前記物理的障壁は、少なくとも一対の駆動供給ラインを備えた前記エレクトロルミネッセンス素子から絶縁され、前記物理的障壁と前記一連の駆動素子との間の中間絶縁層におけるコンタクト窓で前記画素の少なくとも一部のそれぞれの一連の駆動素子に接続されている、電気導電性障壁材料を有し;
前記有機半導体材料は、前記中間絶縁層における更なる窓において前記薄膜電極と接し;
各々の画素は、所定の導電状態にある前記一連の駆動素子を保つための維持キャパシタと、一連の駆動素子のノードと、前記コンタクト窓において前記電気導電性障壁材料に接続された前記維持キャパシタの1つのプレートとを有し、前記維持キャパシタは、前記駆動供給ラインの少なくとも一部を備えた前記物理的障壁に対して横断して伸びる付加障壁のそれぞれの絶縁性距離部により構成され、前記付加障壁は、金属コアと金属コーティングとの間に誘電体コーティングを有し、前記金属コアは前記一連の駆動素子に接続されている;
アクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置。 - 請求項1に記載のアクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置であって、絶縁性コーティングが前記電気導電性障壁材料の上部及び側部において広がり、更なる供給ラインが前記エレクトロルミネッセンス素子の上部電極を有し、前記電気導電性障壁材料の上部における前記絶縁性コーティング上で延びている、アクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置。
- 請求項2に記載のアクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置であって、前記絶縁性コーティングは、前記電気導電性障壁材料を有する前記駆動供給ラインと前記エレクトロルミネッセンス素子の前記上部電極を有する前記更なる供給ラインとの間の平滑キャパシタのキャパシタ誘電体を構成する、アクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置。
- 請求項1乃至3のいずれか一項に記載のアクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置であって、各々の画素は、前記電気導電性障壁材料と前記画素のそれぞれの前記一連の駆動素子についての電極接続部との間にそれぞれのコンタクト窓を有する、アクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置。
- 請求項1乃至4のいずれか一項に記載のアクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置であって、各々の画素の前記一連の駆動素子の電極は、前記コンタクト窓において前記電気導電性障壁材料に接続されている、アクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置。
- 請求項1乃至5のいずれか一項に記載のアクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置であって、前記駆動供給ラインに沿って、前記電気導電性障壁材料は、前記一連の駆動素子への電極接続を提供する導体層の断面積の少なくとも2倍の、又は少なくとも1桁大きい断面積を有する、アクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置。
- 請求項1乃至6のいずれか一項に記載のアクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置であって、前記駆動供給ラインに沿って、前記電気導電性障壁材料は、前記一連の駆動素子への電極接続を提供する導体層の厚さの少なくとも2倍の、又は少なくとも5倍大きい厚さを有する、アクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置。
- 請求項1乃至7のいずれか一項に記載のアクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置であって、前記物理的障壁は、前記電気導電性障壁材料を主体とする、及び好適には金属を有する、アクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置。
- 請求項1乃至8のいずれか一項に記載のアクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置であって、前記物理的障壁は、それぞれの前記画素のそれぞれの前記一連の駆動素子についての電極接続部に接続されている前記電気導電性障壁材料の連続的な駆動供給ラインとして全体のアレイを横断して延びている、アクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置。
- 請求項1乃至9のいずれか一項に記載のアクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置であって、画素間の前記物理的障壁は、前記アレイの行方向及び列方向の両方において導電性障壁のネットワークとして延びている、アクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置。
- 請求項1乃至10のいずれか一項に記載のアクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置であって、前記一連の駆動素子は、前記電気導電性障壁材料と前記エレクトロルミネッセンス素子の下部電極との間に薄膜トランジスタの主電流パスを接続するソース電極及びドレイン電極を有する前記薄膜トランジスタである、アクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置。
- 請求項1乃至11のいずれか一項に記載のアクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置であって、前記画素の前記一連の駆動素子は、それぞれの画素にアドレスするための前記アレイを横断して広がっている前記基板の行導体及び列導体に接続され、前記物理的障壁を有する前記駆動供給ラインは前記行導体及び/又は前記列導体に対して平行に延びている、アクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置。
- 請求項1乃至12のいずれか一項に記載のアクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置であって、前記画素の前記一連の駆動素子は、それぞれの画素にアドレスするための前記アレイを横断して広がっている前記基板の行導体及び列導体に接続され、画素間領域にあり且つ前記行導体に対して平行に延びている導電性材料の付加障壁は、前記駆動供給ラインの少なくとも一部を構成する前記物理的障壁から絶縁され、前記行導体に沿った電圧降下を減少させるように前記基板における前記行導体に前記中間絶縁層におけるコンタクト窓で接続されている、アクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置。
- 請求項1乃至13のいずれか一項に記載のアクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置であって、各々のエレクトロルミネッセンス素子は、上部電極と下部電極との間に有機半導体材料の発光ダイオードを有する、アクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置。
- 請求項1乃至14のいずれか一項に記載のアクティブマトリクスエレクトロルミネッセンス表示装置を製造する方法であって:
(a)前記画素の少なくとも一部のそれぞれの一連の駆動素子についての電極接続を露出するように前記基板上の前記中間絶縁層においてコンタクト窓を開ける段階;
(b)前記電極接続の少なくとも前記コンタクト窓の前記中間絶縁層上に堆積された電気絶縁性障壁材料から前記物理的障壁を形成する段階;
(c)前記物理的障壁間の画素領域に前記エレクトロルミネッセンス素子を備える段階であって、前記電気導電性障壁材料は、前記中間絶縁層の少なくとも前記コンタクト窓における接続についての電気導電性材料を堆積させることにより備えられる、段階;
を有する方法であり、
(d)前記物理的障壁間の前記画素領域の前記中間絶縁層においてコンタクト窓を開ける段階であって、前記エレクトロルミネッセンス素子が前記更なる窓において備えられ、前記一連の駆動素子への下部電極接続を有する、段階;
を更に有することを特徴とする、方法。 - 請求項15に記載の方法であって、前記段階(b)は、前記電気導電性材料のコアとして前記物理的障壁を形成する段階と、前記導電性障壁材料の少なくとも側部において絶縁性コーティングを堆積する段階とを有する、方法。
- 請求項16に記載の方法であって、前記導電性障壁材料の少なくともバルクはメッキ法により析出される、方法。
- 請求項16に記載の方法であって、前記電気導電性障壁材料はアルミニウムを有し、前記絶縁性コーティングは陽極酸化法により前記アルミニウム障壁材料の少なくとも側部に形成される、ことを特徴とする方法。
- 請求項15に記載の方法であって、前記段階(b)は、前記中間絶縁層の前記コンタクト窓において前記一連の駆動素子との接続のためにビアが広がっている絶縁性材料を主体として前記物理的障壁を形成する段階を有し、前記電気導電性材料は、前記物理的障壁を通るビア内の及び前記物理的障壁の上部の導電性コーティングとして堆積される、方法。
- 請求項19に記載の方法であって、前記物理的障壁のための前記導電性コーティング及び前記エレクトロルミネッセンス素子の上部電極は同時に堆積され、前記物理的障壁の前記側部における突出形状のシャドーマスクの効果により分離される、方法。
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