KR20050105111A - 발광 장치 - Google Patents

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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 음극의 배선 저항에 의한 전압 강하를 저감함으로써, 화상 신호의 공급을 안정화하여 콘트라스트 저하 등의 화상 표시의 이상을 일으키지 않는 전기 광학 장치 및, 그 전기 광학 장치를 구비하는 전자 기기를 제공함을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 실표시 영역(4)내에 매트릭스상으로 형성된 발광 소자에 전류를 공급하는 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B)과, 발광 소자와 음극의 사이에 마련되는 음극용 배선(12a)이 형성되어 있고, 음극용 배선(12a)의 선폭은 발광용 전원 배선(102R, 102G, 102B) 각각의 선폭보다도 큰 폭으로 형성되어 있다.

Description

발광 장치{LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은 발광 장치, 전기 광학 장치 및 전자 기기, 특히 유기 일렉트로루미네선스 소자 등의 전류 구동형의 전기 광학 소자를 구비한 전기 광학 장치 및 그 전기 광학 장치를 구비하는 전자 기기에 관한 것이다.
화소 전극과 대향 전극의 사이에 마련되고, 그 화소 전극과 그 대향 전극의 사이에 흐르는 전류에 의해서 발광하는 발광층을 화소마다에 구비한 일렉트로루미네선스 장치는, 차세대의 표시 장치로서 기대되고 있다(예를 들면, 특허 국제공개번호 WO98/36407호 참조).
그러나, 상기의 일렉트로루미네선스 장치와 같이 전류가 흐름에 의해 발광하는 장치에서는, 휘도가 전류 레벨에 의존하기 때문에, 화소에 전류 또는 구동 전압을 공급하기 위한 배선 구조 및 배선 레이 아웃을 최적화할 필요가 있다.
본 발명은, 상기의 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 각 화소에 안정적으로 구동 전압 또는 전류를 공급할 수 있는 발광 장치, 전기 광학 장치 및, 그 발광 장치를 구비하는 전자 기기를 제공함을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 발광 장치는, 기체(基體) 상에 복수의 제 1 전극과, 이 복수의 제 1 전극의 각각에 접속된 트랜지스터가 설치된 제 1 전극군 영역과, 상기 복수의 제 1 전극에 대하여 공통으로 설치된 제 2 전극과, 상기 복수의 제 1 전극의 각각과 상기 제 2 전극과의 사이에 설치된 발광 소자와, 상기 제 1 전극 영역의 외측에 설치된 상기 트랜지스터에 전기 신호를 공급하기 위한 구동 회로와, 상기 제 1 전극에 상기 트랜지스터를 통하여 전원 전압을 공급하기 위한 제 1 배선과, 상기 제 2 전극과 접속된 제 2 배선을 포함하고, 상기 제 2 배선은 상기 기체의 외주를 이루는 복수의 변을 따라 연재(延在)함과 동시에, 상기 기체의 외주와 구동 회로와의 사이에 설치된 부분을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 발광 장치에서 상기 제 1 배선은 상기 기체의 외주를 이루는 복수의 변을 따라 연재함과 동시에, 상기 제 2 배선과 구동 회로와의 사이에 설치된 부분을 갖는 것으로 할 수도 있다.
상기 발광 장치에서 상기 제 2 배선은 상기 기체의 외주를 이루는 복수의 변 중 적어도 3변을 따라 연재하는 것으로 할 수도 있다.
상기 발광 장치에서 상기 제 2 배선의 선폭이 상기 제 1 배선의 선폭보다도 넓게 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 발광 장치에서 상기 제 2 배선의 선폭은. 배선 전체에 걸쳐서, 상기 제 1 배선의 선폭보다 넓게 형성되는 것으로 하여도 좋다.
상기 발광 장치에서 상기 제 2 배선과 상기 제 2 전극과의 접속부는 상기 제 1 전극군 영역과 상기 기체의 외주를 이루는 복수의 변과의 사이에 설치되어 있는 것으로 할 수도 있다.
상기 발광 장치에서 상기 제 2 배선과 상기 제 2 전극과의 접속부는 상기 제 1 전극군 영역과 상기 기체의 외주를 이루는 복수의 변 중 적어도 3변과의 사이에 설치되어 있는 것으로 할 수도 있다.
상기 발광 장치에서 상기 복수의 발광 소자 각각은 상기 복수의 제 1 전극 중 대응하는 제 1 전극과 상기 제 2 전극과의 사이에 설치되어, 이 대응하는 제 1 전극과 상기 제 2 전극과의 사이에 전압이 인가됨으로써 발광하는 발광층을 갖고, 상기 복수의 발광 소자는 상기 발광층의 발광색이 다른 복수 종류의 발광 소자를 포함하고, 상기 제 1 배선은 발광색 마다에 배선되어 있는 것으로 할 수도 있다.
상기 발광 장치에서 상기 전기 신호를 상기 트랜지스터에 전송하는 복수의 제어선을 갖고, 상기 복수의 제어선은 상기 제 1 배선 및 상기 제 2 배선 중 적어도 어느 하나와는, 적어도 상기 기체 상에서 교차하지 않도록 배치되는 것으로 할 수도 있다.
상기 발광 장치에서 상기 제어선은 상기 트랜지스터에 주사 신호를 공급하기 위한 주사선과, 상기 트랜지스터에 데이터 신호를 공급하기 위한 데이터선을 포함하는 것으로 할 수도 있다.
상기 발광 장치에서 상기 발광 소자는 정공 주입/수송층과, 유기 일렉트로루미네선스 재료로 이루어지는 발광층을 적층하여 형성한 것인 것일 수도 있다.
본 발명의 전자 기기는 상기의 발광 장치를 구비함을 특징으로 한다.
본 발명의 전기 광학 장치는, 기체 상의 유효 영역에 마련된 복수의 제1 전극과, 상기 복수의 제1 전극에 대해서 공통으로 마련된 제2 전극과, 상기 복수의 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 마련된 복수의 전기 광학 소자와, 상기 제1 전극에 전원 전압을 공급하기 위한 제1 배선과, 상기 제2 전극과 접속되고, 상기 기체의 외주를 이루는 복수의 변 중 적어도 1변과 상기 유효 영역의 사이에 마련된 제2 배선을 포함하고, 상기 제2 배선의, 상기 기체상에서의 점유 면적은, 상기 제1 배선 중 상기 유효 영역 외에 마련된 부분의, 상기 기체상에서의 점유 면적보다 큼을 특징으로 한다.
상기의 전기 광학 장치와 같이, 상기 복수의 제1 전극에 대해서 공통으로 마련되어 있는 상기 제2 전극에 접속하는 상기 제2 배선의 상기 기체 상의 점유 면적을 크게 함으로써, 배선 저항을 저감하고, 상기 복수의 전기 광학 소자에 공급되는 전류의 전류 레벨을 안정화한다.
상기 유효 영역 외의 면적을 최소한으로 할 필요가 있는 경우 등에는, 상기 제2 배선의 상기 기체 상에서의 점유 면적을, 상기 제1 전극에 전원 전압을 공급하기 위한 제1 배선 중 상기 유효 영역 외에 마련된 부분의, 상기 기체 상에서의 점유 면적보다 크게 함이 바람직하다.
상기의 전기 광학 장치에서, 「유효 영역」이라 함은, 예를 들면, 전기 광학 기능을 하는 영역 또는 표시를 행하는 영역에 상당한다.
또한, 상기의 전기 광학 장치에서, 상기 제2 배선의 선폭이 상기 제1 배선의 선폭보다도 넓게 형성되어 있는 개소를 포함함이 바람직하다.
상기의 전기 광학 장치에서, 상기 제2 배선은, 배선 전체에 걸쳐서, 그 선폭이 상기 제1 배선의 선폭보다도 넓게 형성되어 있어도 좋다.
상기의 전기 광학 장치에서, 상기 복수의 전기 광학 소자 각각은 상기 복수의 제1 전극 중 대응하는 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 마련되고, 그 대응하는 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 전압이 인가됨에 의해 발광하는 발광층을 갖고, 상기 복수의 전기 광학 소자는 상기 발광층의 발광색이 다른 복수의 종류의 전기 광학 소자를 포함하고, 상기 제1 배선은 발광색마다에 배선되어 있어도 좋다.
상기의 전기 광학 장치에서, 상기 제2 배선의 상기 유효 영역 외에서의 선폭은, 상기 전기 광학 소자의 종류마다에 배선된 상기 제1 배선 중 상기 유효 영역 외의 부분의 선폭이 가장 넓게 형성되어 있는 것보다 커도 좋다.
상기의 전기 광학 장치에서, 상기 유효 영역과, 상기 기체의 외주를 이루는 복수의 변 중 적어도 1변의 사이에 더미 영역이 마련되고, 상기 제1 배선 및 상기 제2 배선은, 상기 더미 영역과 상기 기체의 외주를 이루는 복수의 변 중 적어도 1변의 사이에 형성되어 있어도 좋다.
상기의 전기 광학 장치에서, 상기 제2 전극은, 적어도 상기 유효 영역과 상기 더미 영역을 덮도록 형성되어 있어도 좋다.
상기의 전기 광학 장치에서, 상기 제2 배선과 상기 제2 전극의 접속부는, 상기 유효 영역과 상기 기체의 외주를 이루는 복수의 변 중 적어도 3변의 사이에 마련되어 있음이 바람직하다.
이와 같이 상기 제2 전극과 상기 제2 배선의 접속부의 면적을 크게 함으로써 전류 변동 등의 문제가 경감된다.
상기의 전기 광학 장치에서, 상기 복수의 제1 전극의 각각은, 상기 유효 영역에 마련된, 대응하는 화소 회로에 포함되고, 상기 화소 회로를 제어하는 신호를 전송하는 복수의 제어선을 갖고, 상기 복수의 제어선은, 상기 제1 배선 및 상기 제2 배선 중 적어도 어느 하나와는, 적어도 상기 기체 상에서 교차하지 않도록 배치되어 있음이 바람직하다.
상기 제어선과 상기 제1 배선 또는 상기 제2 배선이 교차함에 의해 상기 제1 배선 또는 상기 제2 배선과 상기 제어선의 사이에 기생 용량이 생겨, 상기 제어선에 전송되는 신호의 지연이나 둔해지는 등의 현상이 발생하는 경우가 있지만, 상술한 바와 같이 상기 제어선과 상기 제1 배선 또는 상기 제2 배선을 교차하지 않도록 배치함에 의해, 상기 제어선에 전송되는 신호의 지연이나 둔해지는 등의 문제가 저감한다.
상기의 전기 광학 장치에서, 상기 제어선은 상기 화소 회로에 주사 신호를 공급하기 위한 주사선과, 상기 화소 회로에 데이터 신호를 공급하기 위한 데이터선을 포함하고 있어도 좋다.
상기의 전기 광학 장치에서, 상기 전기 광학 소자는 정공 주입/수송층과, 유기 일렉트로루미네선스 재료로 되는 발광층을 적층하여 형성한 것이어도 좋다.
본 발명의 전자 기기는 상기의 전기 광학 장치를 구비함을 특징으로 한다.
본 발명의 배선 기판은, 복수의 제1 전극 각각과 상기 복수의 제1 전극에 대해서 공통으로 마련된 제2 전극의 사이에 마련된 전기 광학 소자를 구비한 전기 광학 장치를 위한 배선 기판으로서, 기체 상에 마련된 복수의 제1 전극과, 상기 제1 전극에 전원 전압을 공급하기 위한 제1 배선과, 상기 제2 전극과 접속하기 위한 제2 배선을 포함하고, 상기 제2 배선은 상기 복수의 제1 전극이 마련된 유효 영역 외에 배치되고, 상기 제2 배선의 상기 기체 상에서의 점유 면적은 상기 제1 배선 부분 중 상기 유효 영역 외에 마련된 부분의, 상기 기체 상에서의 점유 면적보다 큼을 특징으로 한다.
[발명의 실시의 형태]
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시형태에 의한 전기 광학 장치 및 전자 기기에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 설명에서 참조하는 각 도면은, 각층이나 각부재를 도면상에서 인식 가능한 정도의 크기로 하기 위해, 각층이나 각부재 마다에 축척을 달리하고 있다. 도 1은 본 발명의 일실시 형태에 의한 전기 광학 장치의 배선 구조를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 나타낸 전기 광학 장치(1)는 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)를 사용한 액티브 매트릭스 방식의 유기 EL 장치이다. 도 1에 나타내는 본 실시 형태의 전기 광학 장치(1)는, 복수의 주사선(101)과, 주사선(101)에 대해서 교차하는 방향으로 뻗은 복수의 신호선(102)과, 신호선(102)에 병행하여 뻗은 복수의 발광용 전원 배선(103)이 각각 배선되어 있고, 주사선(101) 및 신호선(102)의 각 교점 부근에, 화소 영역(A)이 마련되어 있다. 또한, 상기 주사선(101) 및 신호선(102)은 본 발명에서 말하는 제어선의 일부에 상당한다.
각 신호선(102)에는, 시프트 레지스터, 레벨 시프터, 비디오 라인, 및 아날로그 스위치를 구비하는 데이터측 구동 회로(104)가 접속되어 있다. 또한, 각 신호선(102)에는, 박막 트랜지스터를 구비하는 검사 회로(106)가 접속되어 있다. 또한, 각 주사선(101)에는 시프트 레지스터 및 레벨 시프터를 구비하는 주사측 구동 회로(105)가 접속되어 있다.
또한, 화소 영역(A) 각각에는, 스위칭 박막 트랜지스터(112), 유지 용량(Cap), 커런트(current) 박막 트랜지스터(123), 화소 전극(제1 전극)(111), 발광층(110), 및 음극(제2 전극)(12)에 의해 구성되는 화소 회로가 마련되어 있다. 스위칭 박막 트랜지스터(112)는 그 게이트 전극에 주사선(101)이 접속되어 있어, 주사선(101)으로부터 공급되는 주사 신호에 따라 구동되어 온(on) 상태 또는 오프(off) 상태로 된다. 유지 용량(Cap)은 스위칭 박막 트랜지스터(112)를 거쳐서 신호선(102)으로부터 공급되는 화상 신호를 유지한다.
커런트 박막 트랜지스터(123)는 그 게이트 전극이나 스위칭 박막 트랜지스터(112) 및 유지 용량(Cap)에 접속되어 있고, 유지 용량(Cap)에 의해서 유지된 화상 신호가 게이트 전극에 공급된다. 화소 전극(111)은 커런트 박막 트랜지스터(123)에 접속되어 있고, 커런트 박막 트랜지스터(123)를 거쳐서 발광용 전원 배선(103)에 전기적으로 접속했을 때에 발광용 전원 배선(103)으로부터 구동 전류가 흘러들어간다. 발광층(110)은 화소 전극(111)과 음극(12) 사이에 끼워져 있다.
상기의 발광층(110)에는, 적색으로 발광하는 발광층(110R), 녹색으로 발광하는 발광층(110G), 및 청색으로 발광하는 발광층(110B)의 3종의 발광층이 포함되고, 각 발광층(110R, 110G, 110B)이 스트라이프 배치되어 있다. 또한, 커런트 박막 트랜지스터(123)를 거쳐서 각 발광층(110R, 110G, 110B)에 접속되는 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B)이 각각, 발광용 전원 회로(132)에 접속되어 있다. 각색마다에 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B)이 배선되어 있는 것은, 발광층(110R, 110G, 110B)의 구동 전위가 각색마다 다르기 때문이다.
또한, 본 실시 형태의 전기 광학 장치에서는, 음극(12)과 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B)의 사이에 제1 정전 용량(C1)이 형성되어 있다. 전기 광학 장치(1)가 구동하면 이 제1 정전 용량(C1)에 전하가 축적된다. 전기 광학 장치(1)의 구동 중에 각 발광용 전원 배선(103)을 흐르는 구동 전류의 전위가 변동한 경우에는, 축적된 전하가 각 발광용 전원 배선(103)에 방전되어 구동 전류의 전위 변동을 억제한다. 이것에 의해, 전기 광학 장치(1)의 화상 표시를 정상적으로 유지할 수 있다.
또한, 이 전기 광학 장치(1)에서는, 주사선(101)으로부터 주사 신호가 공급되어 스위칭 박막 트랜지스터(112)가 온 상태로 되면, 그 때의 신호선(102)의 전위가 유지 용량(Cap)에 유지되고, 유지 용량(Cap)에 유지된 전위에 따라서 커런트 박막 트랜지스터(123)의 온·오프 상태가 정해진다. 또한, 커런트 박막 트랜지스터(123)의 채널을 거쳐서, 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B)으로부터 화소 전극(111)으로 구동 전류가 흐르고, 또한 발광층(110R, 110G, 110B)를 거쳐서 음극(12)으로 전류가 흐른다. 이 때, 발광층(110)을 흐른 전류량에 따른 양의 발광이 발광층(110)으로부터 얻어진다.
다음에, 본 실시 형태의 전기 광학 장치(1)의 구체적인 구성에 대해서, 도 2∼도 4를 참조하여 설명한다. 도 2는 본 실시 형태의 전기 광학 장치의 평면 모식도이고, 도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 단면도이고, 도 4는 도 2의 B-B'선에 따른 단면도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 전기 광학 장치(1)는 기판(2), 도시하지 않은 화소전극군 영역, 발광용 전원 배선(103(103R, 103G, 103B)), 및 표시 화소부(3)(도면 중 일점쇄선의 프레임내)로 개략 구성된다.
기판(2)은, 예를 들면 유리 등으로 되는 투명한 기판이다. 화소전극군 영역은, 도 1에 나타낸 커런트 박막 트랜지스터(123)에 접속된 화소 전극(도시 생략)을 기판(2) 상에 매트릭스상으로 배치한 영역이다. 발광용 전원 배선(103(103R, 103G, 103B))은 도 2에 나타낸 바와 같이, 화소전극군 영역의 주위에 배치되어, 각 화소 전극에 접속되어 있다. 표시 화소부(3)는, 적어도 화소전극군 영역상에 위치하고, 평면으로 보아 거의 구(矩)형상이다. 이 표시 화소부(3)는 중앙 부분의 실표시 영역(4)(도면 중 2점쇄선의 프레임내)과, 실표시 영역(4)(또한, 유효 표시 영역이라고도 함)의 주위에 배치된 더미 영역(5)(일점 쇄선 및 2점 쇄선 사이의 영역)으로 구획되어 있다.
또한, 실표시 영역(4)의 도면 중 양측에는, 상술한 주사선 구동 회로(105)가 배치되어 있다. 이 주사선 구동 회로(105)는 더미 영역(5)의 하측(기판(2)측)에 위치하여 마련되어 있다. 또한, 더미 영역(5)의 하측에는, 주사선 구동 회로(105)에 접속되는 주사선 구동 회로용 제어 신호 배선(105a)과 주사선 구동 회로용 전원 배선(105b)이 마련되어 있다. 또한, 실표시 영역(4)의 도면 중 상측에는, 상술한 검사 회로(106)가 배치되어 있다. 이 검사 회로(106)는 더미 영역(5)의 하측(기판측(2))에 위치하여 마련되어 있고, 이 검사 회로(106)에 의해, 제조 도중이나 출하 시의 전기 광학 장치의 품질, 결함을 검사할 수 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B)은 더미 영역(5)의 주위에 배열설치되어 있다. 각 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B)은 기판(2)의 도 2 중의 하측으로부터 주사선 구동 회로용 제어 신호 배선(105b)을 따라 도 2 중 위쪽으로 뻗어, 주사선 구동 회로용 전원 배선(105b)이 중단된 위치로부터 구부러져서 더미 영역(5)의 외측을 따라 뻗어서, 실표시 영역(4)내에 있는 도시생략한 화소전극에 접속되어 있다. 또한, 기판(2)에는, 음극(12)에 접속되는 음극용 배선(12a)이 형성되어 있다. 이 음극용 배선(12a)은 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B)을 둘러싸도록 평면으로 보아 거의 コ자형으로 형성되어 있다.
이와 같이, 음극용 배선(12a) 및 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B)에 의해, 실표시 영역(4) 및 더미 영역(5)이, 말하자면 둘러싸이도록 형성되어 있고, 상술한 실표시 영역(4)내에는, 도 1에 나타낸 주사선(101)이 복수 배열되어, 주사선(101)과 교차하는 방향으로 뻗도록 신호선(102)이 배열되어 있다. 주사선(101) 및 신호선(102)은 기판(2)상에서 음극용 배선(12a) 및 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B)에 의해 3방향이 들어오도록 배선되어 있다.
여기서, 본 발명의 특징적인 구성에 상당하는 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B) 및 음극용 배선(12a)에 대해서 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B)으로부터 발광층(110)에 공급된 전류는 음극(12)(음극용 배선(12a))에 흘러든다. 이 때문에, 특히 배선폭이 제한되는 음극용 배선(12a)의 배선 저항이 있으면 전압 강하가 커지고, 음극용 배선(12a)의 위치에 따라 전위가 변화하여, 콘트라스트 저하 등의 화상 표시의 이상을 일으킨다.
이러한 불편을 방지하고자, 본 실시 형태에서는, 음극용 배선(12a)의 총면적이 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B) 각각의 면적보다도 크게 되도록 형성되어 있다. 배선 저항을 극력 저감하기 위해서는, 음극용 배선(12a)이 큰 면적임이 바람직하다. 그러나, 도 2에 나타내는 바와 같이, 기판(2)상에는 각종 배선이 배치되기 때문에, 음극용 배선(12a)의 면적은 어느정도 제한된다.
그런데, 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B) 및 음극용 배선(12a)의 길이 방향에서의 단위 길이당 저항율이 동일한 것으로 가정하여, 음극용 배선(12a)의 적어도 일부에서, 선폭을 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B)의 선폭보다도 넓게 함으로써, 음극용 배선(12a)의 총면적이 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B) 각각의 면적보다도 크게 되도록 설계되어 있다. 도 2에 나타낸 예에서는, 음극용 배선(12a)의 전체에 걸쳐서, 그 선폭을 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B) 각각의 선폭보다도 넓게 되어 있다.
여기서, 만약 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B)에 인가되는 전압값이 동일하고, 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B)의 선폭도 동일하여 각각에 동일한 전류가 흐르고, 또한 발광층(110) 전체에서의 전기적 특성이 동일한 것으로 가정한다. 이 때, 음극용 배선(12a)에는 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B), 나아가서는 발광층(110)으로 흐르는 전류를 가산한 전류가 흐른다. 따라서, 음극용 배선(12a)에서의 전압 강하를 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B)에서의 전압 강하와 동일한 정도로 하기 위해서는, 음극용 배선(12a)의 선폭을 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B) 각각의 선폭을 가산한 선폭보다도 넓게 함이 바람직하다.
그러나, 본 실시 형태의 전기 광학 장치에서는, 발광층(110) 각각의 특성이 각색마다 다르고, 또한 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B)에 인가하는 전압값도 각색마다 다르며, 흐르는 전류도 각각 달라진다. 이 때문에, 본 실시 형태에서는, 음극용 배선(12a)의 선폭을, 가장 높은 전압이 인가되어, 가장 많은 전류가 흐르는(환언하면, 전압 강하가 가장 큰) 발광용 전원 배선의 선폭보다도 크게 하면 좋다. 이 발광용 전원 배선 이외의 배선은, 보다 낮은 전압이 인가되어, 흐르는 전류도 적게 되기 때문에, 선폭은 보다 좁게 형성된다.
이 결과, 본 실시 형태에서는, 음극용 배선(12a)의 선폭이, 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B) 각각의 선폭보다도 넓게 형성된다. 이와 같이 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B)과 음극용 배선(12a)이 설정된다. 또한, 도 2에 나타낸 예에서는, 음극용 배선(12a)의 전체에 걸쳐서, 그 선폭을 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B)보다도 넓게 형성하고 있지만, 배선의 배치에 따라 적어도 일부가 발광용 전원 배선(103R, 103G, 103B)보다도 넓게 되어 있으면 좋다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 기판(2)의 일단에는, 폴리이미드 테이프(130)가 첨부되고, 이 폴리이미드 테이프(130)상에 제어용 IC(131)가 실장되어 있다. 이 제어용 IC(131)에는, 도 1에 나타낸 데이터측 구동 회로(104), 음극용 전원 회로(131), 및 발광용 전원 회로(132)가 내장되어 있다.
다음에, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 기판(2) 상에는 회로부(11)가 형성되고, 이 회로부(11)상에 표시 화소부(3)가 형성되어 있다. 또한, 기판(2)에는, 표시 화소부(3)를 둘러싸는 밀봉재(13)가 형성되어 있고, 또한 표시 화소부(3)상에 밀봉 기판(14)이 구비되어 있다. 밀봉 기판(14)는, 밀봉재(13)를 거쳐서 기판(2)에 접합되어 있고, 유리, 금속, 또는 수지 등으로 되는 것이다. 이 밀봉 기판(14)의 뒤쪽에는, 흡착제(15)가 첨부되어, 표시 화소부(3)와 밀봉 기판(14) 사이의 공간에 혼입한 물 또는 산소를 흡수할 수 있도록 되어 있다. 또한, 흡착제(15) 대신에 게터(getter)제를 사용하여도 좋다. 또한, 밀봉재(13)는, 예를 들면 열경화 수지 또는 자외선 경화 수지로 되는 것이며, 특히 열경화 수지의 일종인 에폭시 수지로 되는 것이 바람직하다.
회로부(11)의 중앙 부분에는, 화소전극군 영역(11a)이 마련되어 있다. 이 화소전극군 영역(11a)에는, 커런트 박막 트랜지스터(123)와, 커런트 박막 트랜지스터(123)에 접속된 화소 전극(111)이 구비되어 있다. 커런트 박막 트랜지스터(123)는 기판(2)상에 적층된 하지 보호층(281), 제2 층간 절연층(283), 및 제1 층간 절연층(284)에 매립되어 형성되고, 화소 전극(111)은 제1 층간 절연층(284) 상에 형성되어 있다. 커런트 박막 트랜지스터(123)에 접속되고, 제2 층간 절연층(283)상에 형성된 전극의 한쪽(소스 전극)에는, 발광용 전원 배선(103(103R, 103G, 103B))이 접속되어 있다. 또한, 회로부(11)에는, 상술한 유지 용량(Cap) 및 스위칭 박막 트랜지스터(112)도 형성되어 있지만, 도 3 및 도 4에는 이들의 도시를 생략하고 있다. 또한, 도 3 및 도 4에서는, 신호선(102)의 도시를 생략하고 있다. 또한, 도 4에서는, 스위칭 박막 트랜지스터(112) 및 커런트 박막 트랜지스터(123)의 도시를 생략하고 있다.
다음에, 도 3에서, 화소전극군 영역(11a)의 도면 중 양측에는, 상술한 주사선 구동 회로(105)가 마련되어 있다. 또한, 도 4에서, 화소전극군 영역(11a)의 도면 중 좌측에는, 상술한 검사 회로(106)가 마련되어 있다. 주사선 구동 회로(105)에는, 시프트 레지스터에 포함되는 인버터를 구성하는 N채널형 또는 P채널형의 박막 트랜지스터(105c)가 구비되고, 이 박막 트랜지스터(105c)는 화소 전극(111)에 접속되어 있지 않은 점을 제외하고 상기의 커런트 박막 트랜지스터(123)와 같은 구조로 되어 있다. 또한, 검사 회로(106)에도 마찬가지로, 박막 트랜지스터(106a)가 구비되고, 이 박막 트랜지스터(106a)도, 화소 전극(111)에 접속되어 있지 않은 점을 제외하고 커런트 박막 트랜지스터(123)과 같은 구조로 되어 있다.
또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 주사선 구동 회로(105)의 도면 중 외측의 하지 보호층(281) 상에는, 주사선 회로용 제어 신호 배선(105a)이 형성되어 있다. 또한, 주사선 회로용 제어 신호 배선(105a)의 외측의 제2 층간 절연층(283)상에는, 주사선 회로용 전원 배선(105b)이 형성되어 있다. 또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 검사 회로(106)의 도면 중 좌측의 하지 보호층(281)상에는, 검사 회로용 제어 신호 배선(106b)이 형성되어 있다. 또한, 검사 회로용 제어 신호 배선(106b)의 좌측의 제2 층간 절연층(283)상에는, 검사 회로용 전원 배선(106c)이 형성되어 있다. 또한, 주사선 회로용 전원 배선(105b)의 외측에는, 발광용 전원 배선(103)이 형성되어 있다. 이 발광용 전원 배선(103)은 2개의 배선으로 되는 이중 배선 구조를 채용하고 있으며, 상술한 바와 같이 표시 화소부(3)의 외측에 배치되어 있다. 이중 배선 구조를 채용함으로써 배선 저항을 경감할 수 있다.
예를 들면, 도 3 중 좌측에 있는 적색용의 발광용 전원 배선(103R)은 하지 보호층(281)상에 형성된 제1 배선(103R1)과, 제2 층간 절연층(283)을 거쳐서 제1 배선(103R1)상에 형성된 제2 배선(103R2)으로 구성되어 있다. 제1 배선(103R1) 및 제2 배선(103R2)은 도 2에 나타내는 바와 같이 제2 층간 절연층(283)을 관통하는 컨택트홀(103R3)에 접속되어 있다. 이와 같이, 제1 배선(103R1)은 음극용 배선(12a)와 같은 계층 위치에 형성되어 있고, 제1 배선(103R1)과 음극용 배선(12a)의 사이는 제2 층간 절연층(283)이 배치되어 있다. 또한, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 음극용 배선(12a)은 컨택트홀을 거쳐서 제2 층간 절연층(283) 상에 형성되는 음극용 배선(12b)과 전기적으로 접속해 있고, 말하자면 음극용 배선(12a)도 이중 배선 구조로 되어 있다. 따라서, 제2 배선(103R2)은 음극용 배선(12b)과 같은 계층 위치에 형성되어 있고, 제2 배선(103R2)과 음극용 배선(12b)의 사이는 제1 층간 절연층(284)이 배치되어 있다. 이러한 구조를 취함으로써, 제1 배선(103R1)과 음극용 배선(12a)의 사이, 및, 제2 배선(103R2)과 음극용 배선(12b)의 사이에 제2 정전 용량(C2)이 형성되어 있다.
마찬가지로, 도 3의 우측에 있는 청색 및 녹색용의 발광용 전원 배선(103G, 103B)도 이중 배선 구조를 채용하고 있고, 각각 하지 보호층(281) 상에 형성된 제1 배선(103G1, 103B1)과, 제2 층간 절연층(283)상에 형성된 제2 배선(103G2, 103B2)으로 구성되고, 제1 배선(103G1, 103B1) 및 제2 배선(103G2, 103B2)은 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이 제2 층간 절연층(283)을 관통하는 컨택트홀(103G3, 103B3)에 의해 접속되어 있다. 또한, 청색의 제1 배선(103B1)과 음극용 배선(12a)의 사이, 및, 청색의 제2 배선(103B2)과 음극용 배선(12b)의 사이에 제2 정전 용량(C2)이 형성되어 있다.
제1 배선(103R1)과 제2 배선(103R2)의 간격은, 예를 들면, 0.6∼1.0㎛의 범위가 바람직하다. 간격이 0.6㎛미만이면, 신호선(102) 및 주사선(101)같은 다른 전위를 갖는 소스 메탈과 게이트 메탈 사이의 기생 용량이 증가하기 때문에 바람직하지 않다. 예를 들면, 실표시 영역(4)내에서는, 소스 메탈과 게이트 메탈이 교차하는 개소가 많이 존재하고, 이러한 개소의 기생 용량이 많으면 화상 신호의 시간 지연을 일으킬 우려가 있다. 그 결과로서, 정해진 기간내에 화상 신호를 화소 전극(111)에 기입하는 일을 할 수 없기 때문에, 콘트라스트의 저하를 일으킨다. 제1 배선(103R1) 및 제2 배선(103R2) 사이에 끼이는 제2 층간 절연층(283)의 재질은, 예를 들면 SiO2 등이 바람직하지만, 1.O㎛이상 형성하면 SiO2의 응력에 의해 기판(2)이 갈라질 우려가 생긴다.
또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 발광용 전원 배선(103)은 이중 배선 구조로 되어 있지만, 본 발명에서 말하는 발광용 전원 배선(103)의 면적이라 함은, 이중 배선 구조 한쪽의 각각(예를 들면, 전원용 배선(103R2), 전원용 배선(103G2), 전원용 배선(103B2))의 면적을 말한다.
또한, 각 발광용 전원 배선(103R) 상측에는, 표시 화소부(3)으로부터 뻗어나온 음극(12)이 형성되어 있다. 이것에 의해, 각 발광용 전원 배선(103R)의 제2 배선(103R2)이, 제1 층간 절연층(284)을 사이에 두고 음극(12)과 대향 배치되고, 이것에 의해 제2 배선(103R2)과 음극(12) 사이에 상술한 제1 정전 용량(C1)이 형성된다.
여기서, 제2 배선(103R2)과 음극(12)의 간격은, 예를 들면, 0.6∼1.0㎛의 범위가 바람직하다. 간격이 0.6㎛미만이면, 화소 전극 및 소스 메탈 같은 다른 전위를 갖는 화소 전극과 소스 메탈 사이의 기생 용량이 증가하기 때문에, 소스 메탈을 사용하고 있는 신호선의 배선 지연이 생긴다. 그 결과, 정해진 기간내에 화상 신호를 기입하는 일을 할 수 없기 때문에, 콘트라스트의 저하를 일으킨다. 제2 배선(103R2)과 음극(12) 사이에 끼이는 제1 층간 절연층(284)의 재질은, 예를 들면 SiO2이나 아크릴 수지 등이 바람직하다. 그러나, SiO2를 1.O㎛이상 형성하면 응력에 의해 기판(2)이 갈라질 우려가 생긴다. 또한, 아크릴 수지의 경우는, 2.0㎛정도까지 형성할 수가 있지만, 물을 함유하면 팽창하는 성질이 있기 때문에, 그 위에 형성하는 화소 전극을 깨뜨릴 우려가 있다.
이와 같이, 본 실시 형태의 전기 광학 장치(1)는 발광용 전원 배선(103)과 음극(12)의 사이에 제1 정전 용량(C1)이 마련되므로, 발광용 전원 배선(103)을 흐르는 구동 전류의 전위가 변동한 경우에 제1 정전 용량(C1)에 축적된 전하가 발광용 전원 배선(103)에 공급되고, 구동 전류의 전위 부족분이 이 전하에 의해 보충되어 전위 변동을 억제할 수 있어, 전기 광학 장치(1)의 화상 표시를 정상으로 유지할 수 있다. 특히, 발광용 전원 배선(103)과 음극(12)이 표시 화소부(3)의 외측에 대향해 있으므로, 발광용 전원 배선(103)과 음극(12)의 간격을 작게 하여 제1 정전 용량(C1)에 축적되는 전하량을 증대시킬 수 있어, 구동 전류의 전위 변동을 보다 작게 하여 화상 표시를 안정하게 행할 수 있다. 또한, 발광용 전원 배선(103)이 제1 배선 및 제2 배선으로 되는 이중 배선 구조를 갖고, 제1 배선과 음극용 배선의 사이에 제2 정전 용량(C2)이 마련되어 있으므로, 제2 정전 용량(C2)에 축적된 전하도 발광용 전원 배선(103)에 공급되기 때문에, 전위 변동을 보다 억제할 수 있어, 전기 광학 장치(1)의 화상 표시를 보다 정상으로 유지할 수 있다.
여기서, 커런트 박막 트랜지스터(123)를 포함하는 회로부(11)의 구조를 상세하게 설명한다. 도 5는 화소전극군 영역(11a)의 주요부를 나타내는 단면도이다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 기판(2)의 표면에는, SiO2를 주체로 하는 하지 보호층(281)이 적층되고, 이 하지 보호층(281)상에는 섬(島)상의 실리콘 층(241)이 형성되어 있다. 또한, 실리콘 층(241) 및 하지 보호층(281)은, SiO2 및/또는 SiN를 주체로 하는 게이트 절연층(282)에 의해 피복되어 있다. 또한, 실리콘 층(241)상에는, 게이트 절연층(282)을 거쳐서 게이트 전극(242)이 형성되어 있다.
또한, 도 5에서는, 커런트 박막 트랜지스터(123)의 단면 구조를 나타내고 있지만, 스위칭 박막 트랜지스터(112)도 같은 구조이다. 또한, 게이트 전극(242) 및 게이트 절연층(282)은 SiO2를 주체로 하는 제2 층간 절연층(283)에 의해서 피복되어 있다. 또한, 본 명세서에서, 「주체」라고 하는 성분으로는 가장 함유율이 높은 성분인 것을 말한다.
다음에, 실리콘 층(241) 중, 게이트 절연층(282)을 거쳐서 게이트 전극(242)과 대향하는 영역이 채널 영역(241a)으로 되어 있다. 또한, 실리콘층(241) 중, 채널 영역(241a)의 도면 중 좌측에는 저농도 소스 영역(241b) 및 고농도 소스 영역(241S)이 마련되어 있다. 채널 영역(241a)의 도면 중 우측에는 저농도 드레인 영역(241c) 및 고농도 드레인 영역(241D)이 마련되어 있어, 이른바 LDD(Light Doped Drain) 구조가 형성되어 있다. 커런트 박막 트랜지스터(123)는 이 실리콘 층(241)을 주체로 하여 구성되어 있다.
고농도 소스 영역(241S)은 게이트 절연층(282)과 제2 층간 절연층(283)에 걸쳐서 개공하는 컨택트홀(244)을 거쳐서, 제2 층간 절연층(283) 상에 형성된 소스 전극(243)에 접속되어 있다. 이 소스 전극(243)은 상술한 신호선(102)의 일부로서 구성된다. 한편, 고농도 드레인 영역(241D)은 게이트 절연층(282)과 제2 층간 절연층(283)에 걸쳐서 개공하는 컨택트 홀(245)을 거쳐서, 소스 전극(243)과 동일층에 형성된 드레인 전극(244)에 접속되어 있다.
소스 전극(243) 및 드레인 전극(244)이 형성된 제2 층간 절연층(283) 상에 제1 층간 절연층(284)이 형성되어 있다. 또한, ITO 등으로 되는 투명한 화소 전극(111)이, 이 제1 층간 절연층(284)상에 형성되는 동시에, 제1 층간 절연층(284)에 마련되는 컨택트홀(111a)을 거쳐서 드레인 전극(244)에 접속되어 있다. 즉, 화소 전극(111)은 드레인 전극(244)을 거쳐서, 실리콘 층(241)의 고농도 드레인 전극(241D)에 접속되어 있다. 또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 화소 전극(111)은 실표시 영역(4)에 대응하는 위치에 형성되어 있지만, 실표시 영역(4)의 주위에 형성된 더미 영역(5)에는, 화소 전극(111)과 같은 형태의 더미 화소 전극(111')이 마련되어 있다. 이 더미 화소 전극(111')은, 고농도 드레인 전극(241D)에 접속되어 있지 않은 점을 제외하고, 화소 전극(111)과 동일한 형태이다.
다음에, 표시 화소부(3)의 실화소 영역(4)에는, 발광층(110) 및 뱅크부(뱅크)(122)가 형성되어 있다. 발광층(110)은 도 3∼도 5에 나타내는 바와 같이, 화소 전극(111) 상의 각각에 적층되어 있다. 또한, 뱅크부(122)는, 각 화소 전극(111) 및 각 발광층(110)의 사이에 구비되어 있고, 각 발광층(110)을 구획하고 있다. 뱅크부(122)는, 기판(2) 측에 위치하는 무기물 뱅크층(122a)과 기판(2)으로부터 떨어져 위치하는 유기물 뱅크층(122b)이 적층되어 구성되어 있다. 또한, 무기물 뱅크층(122a)과 유기물 뱅크층(122b) 사이에 차광층을 배치해도 좋다.
무기물, 유기물 뱅크층(122a, 122b)은 화소 전극(111)의 주연부 상에 얹힐때까지 뻗어나와 형성되어 있고, 또한 무기물 뱅크층(122a)은 유기물 뱅크층(122b)보다도 화소 전극(111)의 중앙측으로 뻗어나와 형성되어 있다. 또한, 무기물 뱅크층(122a)은, 예를 들면, SiO2, TiO2, SiN 등의 무기 재료로 되는 것이 바람직하다. 또한 무기물 뱅크층(122a)의 막두께는 50∼200nm의 범위가 바람직하고, 특히 150nm가 좋다. 막두께가 50nm미만에서는, 무기물 뱅크층(122a)이 후술하는 정공 주입/수송층보다 얇게 되어, 정공 주입/수송층의 평탄성을 확보할 수 없게 되므로 바람직하지 않다. 또한 막두께가 200nm를 넘으면, 무기물 뱅크층(122a)에 의한 단차가 커져, 정공 주입/수송층 상에 적층하는 후술의 발광층의 평탄성을 확보할 수 없게 되므로 바람직하지 않다.
또한, 유기물 뱅크층(122b)은 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 등의 통상의 레지스트로 형성되어 있다. 이 유기물 뱅크층(122b)의 두께는 0.1∼3.5㎛의 범위가 바람직하고, 특히 2㎛ 정도가 좋다. 두께가 0.1㎛ 미만에서는, 후술하는 정공 주입/수송층 및 발광층의 합계 두께보다 유기물 유기물 뱅크층(122b)이 얇아져서, 발광층이 상부 개구부로부터 흘러넘칠 우려가 있으므로 바람직하지 않다. 또한, 두께가 3.5㎛를 넘으면, 상부 개구부에 의한 단차가 커져서, 유기물 뱅크층(122b) 상에 형성하는 음극(12)의 스텝 커버리지를 확보할 수 없게 되므로 바람직하지 않다. 또한, 유기물 뱅크층(122b)의 두께를 2㎛이상으로 하면, 음극(12)와 화소 전극(111)의 절연을 높일 수 있는 점에서 보다 바람직하다. 이와 같이 하여, 발광층(110)은 뱅크부(122)보다 얇게 형성되어 있다.
또한, 뱅크부(122)의 주변에는, 친액성을 나타내는 영역과, 발(撥)액성을 나타내는 영역이 형성되어 있다. 친액성을 나타내는 영역은, 무기물 뱅크층(122a) 및 화소 전극(111)이고, 이들 영역에는, 산소를 반응 가스로 하는 플라즈마 처리에 의해서 수산기 등의 친액기가 도입되어 있다. 또한, 발액성을 나타내는 영역은 유기물 뱅크층(122b)이고, 4불화메탄을 반응 가스로 하는 플라즈마 처리에 의해서 불소 등의 발액기가 도입되어 있다.
다음에, 도 5에 나타내는 바와 같이, 발광층(110)은 화소 전극(111)상에 적층시킨 정공 주입/수송층(11Oa)상에 적층되어 있다. 또한, 본 명세서에서는, 발광층(11O) 및 정공 주입/수송층(11Oa)을 포함하는 구성을 기능층이라 하고, 화소 전극(111), 기능층, 및 음극(12)을 포함하는 구성을 발광 소자라 한다. 정공 주입/수송층(110a)은 정공을 발광층(11O)에 주입하는 기능을 갖는 동시에, 정공을 정공 주입/수송층(11Oa) 내부에서 수송하는 기능을 갖는다. 이러한 정공 주입/수송층(11Oa)을 화소 전극(111)과 발광층(110) 사이에 마련함에 의해, 발광층(110)의 발광 효율, 수명 등의 소자 특성이 향상한다. 또한, 발광층(11O)에서는, 정공 주입/수송층(11Oa)로부터 주입된 정공과, 음극(12)으로부터의 전자가 결합하여 형광을 발생시킨다. 발광층(11b)은 적색(R)으로 발광하는 적색 발광층, 녹색(G)으로 발광하는 녹색 발광층, 및 청색(B)으로 발광하는 청색 발광층의 3종류를 가지며, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 각 발광층이 스트라이프 배치되어 있다.
다음에, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 표시 화소부(3)의 더미 영역(5)에는, 더미 발광층(210) 및 더미 뱅크부(212)가 형성되어 있다. 더미 뱅크부(212)는 기판(2)측에 위치하는 더미 무기물 뱅크층(212a)과 기판(2)에서 떨어져 위치하는 더미 유기물 뱅크층(212b)이 적층되어 구성되어 있다. 더미 무기물 뱅크층(212a)은 더미 화소 전극(111')의 전면에 형성되어 있다.
또한 더미 유기물 뱅크층(212b)은 유기물 뱅크층(122b)과 마찬가지로 화소 전극(111)의 사이에 형성되어 있다. 또한, 더미 발광층(210)은 더미 무기물 뱅크(212a)를 거쳐서 더미 화소 전극(111')상에 형성되어 있다.
더미 무기물 뱅크층(212a) 및 더미 유기물 뱅크층(211b)은 앞서 설명한 무기물, 유기물 뱅크층(122a, 122b)과 같은 재질, 같은 막두께를 갖는 것이다. 또한, 더미 발광층(210)은 도시 생략한 더미 정공주입/수송층 상에 적층되어 있고, 더미 정공 주입/수송층 및 더미 발광층의 재질이나 막두께는 상술한 정공 주입/수송층(11Oa) 및 발광층(11O)과 동일하다. 따라서, 상기의 발광층(110)과 마찬가지로, 더미 발광층(210)은 더미 뱅크부(212)보다 얇게 형성되어 있다.
더미 영역(5)을 실표시 영역(4)의 주위에 배치함으로써, 실표시 영역(4)의 발광층(110)의 두께를 균일하게 할 수 있고, 표시 얼룩을 억제할 수 있다. 즉, 더미 영역(5)을 배치함으로써, 표시 소자를 잉크젯법에 의해서 형성하는 경우에서의 토출한 조성물 잉크의 건조 조건을 실표시 영역(4)내에서 일정하게 할 수 있고, 실표시 영역(4)의 주연부에서 발광층(110)의 두께에 불균일이 생길 우려가 없다.
다음에, 음극(12)은 실표시 영역(4)과 더미 영역(5)의 전면에 형성되는 동시에 더미 영역(5)의 외측에 있는 기판(2)상까지 뻗어나와, 더미 영역(5)의 외측, 즉 표시 화소부(3)의 외측에서 발광용 전원 배선(103)과 대향 배치되어 있다. 또한 음극(12)의 단부가 회로부(11)에 형성된 음극용 배선(12a)의 전면에 걸쳐서 접속되어 있다. 음극(12)은 화소 전극(111)의 대향 전극으로서 발광층(110)으로 전류를 흐르게 하는 역할을 한다. 이 음극(12)은, 예를 들면, 불화리튬과 칼슘의 적층체로 되는 음극층(12b)과, 반사층(12c)이 적층되어 구성되어 있다. 음극(12) 중, 반사층(12c)만이 표시 화소부(3)의 외측까지 뻗어 있다. 반사층(12c)은 발광층(110)으로부터 발한 광을 기판(2)측으로 반사시킴으로써, 예를 들면, Al, Ag, Mg/Ag 적층체 등으로 되는 것이 바람직하다. 또한, 반사층(12b) 상에 SiO2, SiN 등으로 되는 산화 방지용의 보호층을 마련해도 좋다.
다음에, 본 실시 형태의 전기 광학 장치(1)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 도 6∼도 9는, 본 발명의 일실시 형태에 의한 전기 광학 장치의 제조 방법을 설명하는 공정도이다. 우선, 도 6∼도 8을 참조하여, 기판(2) 상에 회로부(11)를 형성하는 방법에 대해서 설명한다. 또한, 도 6∼도 8에 나타내는 각 단면도는, 도 2 중의 A-A'선을 따른 단면에 대응해 있다. 또한, 이하의 설명에서, 불순물 농도는 모두 활성화 어닐링 후의 불순물로서 표시된다.
우선, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 기판(2) 상에, 실리콘 산화막 등으로 되는 하지 보호층(281)을 형성한다. 다음에, ICVD법, 플라즈마 CVD법 등을 사용하여 비정질 실리콘층을 형성한 뒤, 레이저 어닐링법 또는 급속 가열법에 의해 결정입자를 성장시켜 폴리실리콘 층(501)으로 한다. 그 후, 폴리 실리콘 층(501)을 포토리소그래피법에 의해 패터닝하여, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이 섬상의 실리콘 층(241, 251, 261)을 형성하고, 또한 실리콘 산화막으로 되는 게이트 절연층(282)를 형성한다.
실리콘 층(241)은 실표시 영역(4)에 대응하는 위치에 형성되어 화소 전극(111)에 접속되는 커런트 박막 트랜지스터(123)(이하, 「화소용 TFT」라 하는 경우가 있음)를 구성하는 것이며, 실리콘 층(251, 261)은 주사선 구동 회로(105)내의 P채널형 및 N채널형의 박막 트랜지스터(이하,「구동 회로용 TFT」라 하는 경우가 있음)를 각각 구성하는 것이다.
게이트 절연층(282)의 형성은, 플라즈마 CVD법, 열산화법 등에 의해, 각 실리콘층(241,251,261) 및 하지 보호층(281)을 덮는 두께 약 30nm∼200nm의 실리콘 산화막을 형성함에 의해 행한다. 여기서, 열산화법을 이용하여 게이트 절연층(282)을 형성할 때에는, 실리콘 층(241, 251, 261)의 결정화도 행하고, 이들 실리콘 층을 폴리실리콘 층으로 할 수 있다. 채널 도프를 행하는 경우에는, 예를 들면, 이 타이밍에서 약 1×1O12cm-2의 도즈(dose)양으로 보론 이온을 주입한다. 그 결과, 실리콘 층(241,251,261)은 불순물 농도가 약 1×1O-17cm-3의 저농도 P형의 실리콘 층으로 된다.
다음에, 도6(c)에 나타내는 바와 같이, 실리콘 층(241, 261)의 일부에 이온 주입 선택 마스크(M1)를 형성하고, 이 상태에서 인 이온을 약 1×1015cm-2의 도즈양으로 이온 주입한다. 그 결과, 이온 주입 선택 마스크(M1)에 대해서 셀프 얼라인적으로 고농도 불순물이 도입되어, 실리콘 층(241, 261) 중에 고농도 소스 영역(241S, 261S) 및 고농도 드레인 영역(241D, 261D)이 형성된다.
그 후, 도 6(d)에 나타내는 바와 같이, 이온 주입 선택 마스크(M1)를 제거한 뒤에, 게이트 절연층(282)상에 도프된 실리콘, 실리사이드막, 또는 알루미늄막이나 크롬막, 탄탈막으로 한 두께 약 200nm정도의 금속막을 형성하고, 이 금속막을 패터닝함에 의해, P채널형의 구동 회로용 TFT의 게이트 전극(252), 화소용 TFT의 게이트 전극(242), N채널형의 구동 회로용 TFT의 게이트 전극(262)을 형성한다. 또한, 상기 패터닝에 의해, 주사선 구동 회로용 신호 배선(105a), 발광용 전원 배선의 제1 배선(103R1, 103G1, 103B1), 음극용 배선(12a)의 일부를 동시에 형성한다.
또한, 게이트 전극(242, 252, 262)을 마스크로 하여, 실리콘 층(241, 251, 261)에 대해서 인 이온을 약 4×1O13cm-2의 도프양으로 이온 주입한다. 그 결과, 게이트 전극(242, 252, 262)에 대해서 셀프 얼라인적으로 저농도 불순물이 도입되고, 도 6(d)에 나타내는 바와 같이, 실리콘 층(241, 261)중에 저농도 소스 영역(241b, 261b), 및 저농도 드레인 영역(241c, 261c)이 형성된다. 또한, 실리콘 층(251) 중에 저농도 불순물 영역(251S, 251D)이 형성된다.
다음에, 도 7(a)에 나타내는 바와 같이, 게이트 전극(252)의 주변을 제외한 전면에 이온 주입 선택 마스크(M2)를 형성한다. 이 이온 주입 선택 마스크(M2)를 사용하여, 실리콘 층(251)에 대해서 보론 이온을 약 1.5×1O15cm-2의 도프양으로 이온 주입한다. 결과적으로, 게이트 전극(252)도 마스크로서 기능하여, 실리콘 층(252) 중에 셀프 얼라인적으로 고농도 불순물이 도프된다. 이것에 의해 251S 및 251D가 카운터 도프되어, P형 채널형의 구동 회로용 TFT의 소스 영역 및 드레인 영역으로 된다.
또한, 도 7(b)에 나타내는 바와 같이, 이온 주입 선택 마스크(M2)를 제거한 뒤에, 기판(2)의 전면에 제2 층간 절연층(283)을 형성하고, 또한 포토리소그래피법에 의해 제2 층간 절연층(283)을 패터닝하여, 각 TFT의 소스 전극 및 드레인 전극 및 음극용 배선(12a)에 대응하는 위치에 컨택트홀 형성용의 구멍(H1)을 마련한다. 다음에, 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 제2 층간 절연층(283)을 덮도록, 알루미늄, 크롬, 탄탈 등의 금속으로 되는 두께 약 200nm 내지 800nm 정도의 도전층(504)을 형성함에 의해, 먼저 형성한 구멍(H1)에 이들 금속을 매립하여 컨택트홀을 형성한다. 또한 도전층(504)상에 패터닝용 마스크(M3)를 형성한다.
다음에, 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 도전층(504)을 패터닝용 마스크(M3)에 의해서 패터닝하고, 각 TFT의 소스 전극(243, 253, 263), 드레인 전극(244, 254), 각 발광용 전원 배선의 제2 배선(103R2, 103G2, 103B2), 주사선 회로용 전원 배선(1O5b), 및 음극용 배선(12a)을 형성한다.
상기와 같이, 제1 배선(103R1 및 103B1)을 음극용 배선(12a)과 같은 계층에 이간하여 형성함으로써, 제2 정전 용량(C2)이 형성된다.
이상의 공정이 종료하면, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 제2 층간 절연층(283)을 덮는 제1 층간 절연층(284)을, 예를 들면 아크릴계 등의 수지 재료에 의해서 형성한다. 이 제1 층간 절연층(284)은 약 1∼2㎛정도의 두께로 형성함이 바람직하다. 다음에, 도 8(c)에 나타내는 바와 같이, 제1 층간 절연층(284) 중, 화소용 TFT의 드레인 전극(244)에 대응하는 부분을 에칭에 의해서 제거하여 컨택트홀 형성용의 구멍(H2)을 형성한다. 이 때, 동시에 음극용 배선(12a) 상의 제1 층간 절연층(284)도 제거한다. 이와 같이 하여, 기판(2) 상에 회로부(11)가 형성된다.
다음에, 도 9를 참조하여, 회로부(11) 상에 표시 화소부(3)를 형성함에 의해 전기 광학 장치(1)를 얻는 순서에 대해서 설명한다. 도 9에 나타내는 단면도는, 도 2 중의 A-A'선에 따른 단면에 대응해 있다. 우선, 도 9(a)에 나타내는 바와 같이, 기판(2)의 전면을 덮도록 ITO 등의 투명 전극 재료로 되는 박막을 형성하고, 이 박막을 패터닝함에 의해, 제1 층간 절연층(284)에 마련한 구멍(H2)을 메워 컨택트홀(111a)을 형성하는 동시에, 화소 전극(111) 및 더미 화소 전극(111')을 형성한다. 화소 전극(111)은 커런트 박막 트랜지스터(123)의 형성 부분에만 형성되어, 컨택트홀(111a)을 거쳐서 커런트 박막 트랜지스터(123)(스위칭 소자)에 접속된다. 또한, 더미 전극(111')은 섬상으로 배치된다.
다음에, 도 9(b)에 나타내는 바와 같이, 제1 층간 절연층(284), 화소 전극(111), 및 더미 화소 전극(111')상에 무기물 뱅크층(122a) 및 더미 무기물 뱅크층(212a)을 형성한다. 무기물 뱅크층(122a)은 화소 전극(111)의 일부가 개구하는 태양으로서 형성하고, 더미 무기물 뱅크층(212a)은 더미 화소 전극(111')을 완전히 덮도록 형성한다. 무기물 뱅크층(122a) 및 더미 무기물 뱅크층(212a)은, 예를 들면, CVD법, TEOS법, 스패터법, 증착법 등에 의해서 제1 층간 절연층(284) 및 화소 전극(111)의 전면에 SiO2, TiO2, SiN 등의 무기물막을 형성한 뒤에, 그 무기물막을 패터닝함으로써 형성한다.
또한, 도 9(b)에 나타내는 바와 같이, 무기물 뱅크층(122a) 및 더미 무기물 뱅크층(212a) 상에, 유기물 뱅크층(122b) 및 더미 유기물 뱅크층(212b)를 형성한다. 유기물 뱅크층(122b)은 무기물 뱅크층(122a)을 거쳐서 화소 전극(111)의 일부가 개구하는 태양으로 형성하고, 더미 유기물 뱅크층(212b)은 더미 무기물 뱅크층(212a)의 일부가 개구하는 태양으로 형성한다. 이와 같이 하여, 제1 층간 절연층(284)상에 뱅크부(122)를 형성한다.
이어서, 뱅크부(122)의 표면에, 친액성을 나타내는 영역과, 발액성을 나타내는 영역을 형성한다. 본 실시 형태에서는 플라즈마 처리 공정에 의해, 각 영역을 형성한다. 구체적으로, 이 플라즈마 처리 공정은, 화소 전극(111), 무기물 뱅크층(122a), 및 더미 무기물 뱅크층(212a)을 친액성으로 하는 친액화 공정과, 유기물 뱅크층(122b) 및 더미 유기물 뱅크층(212b)을 발액성으로 하는 발액화 공정을 적어도 갖고 있다.
즉, 뱅크부(122)를 소정 온도(예를 들면 70∼80℃ 정도)로 가열하고, 그 다음에 친액화 공정으로 대기 분위기 중에서 산소를 반응 가스로 하는 플라즈마 처리(O2 플라즈마 처리)를 행한다. 이어서, 발액화 공정으로 대기 분위기 중에서 4불화메탄을 반응 가스로 하는 플라즈마 처리(CF4 플라즈마 처리)를 행하여, 플라즈마 처리를 위해서 가열한 뱅크부(122)를 실온까지 냉각함으로써, 친액성 및 발액성이 소정 개소에 부여된다.
또한, 화소 전극(111)상 및 더미 무기물 뱅크층(212a)상에 각각, 발광층(110) 및 더미 발광층(210)을 잉크젯법에 의해 형성한다. 발광층(110) 및 더미 발광층(210)은 정공 주입/수송층 재료를 함유하는 조성물 잉크를 토출·건조한 뒤에, 발광층 재료를 함유하는 조성물 잉크를 토출·건조함으로써 형성된다. 또한, 이 발광층(110) 및 더미 발광층(210)의 형성 공정 이후는, 정공 주입/수송층 및 발광층의 산화를 방지하기 위해, 질소 분위기, 아르곤 분위기 등의 불활성 가스 분위기에서 행함이 바람직하다.
다음에, 도9(c)에 나타내는 바와 같이, 뱅크부(122), 발광층(110), 및 더미 발광층(210)을 덮는 음극(12)을 형성한다. 음극(12)은 뱅크부(122), 발광층(110), 및 더미 발광층(210) 상에 음극층(12b)을 형성한 뒤에, 음극층(12b)을 덮는 기판(2) 상의 음극용 배선(12a)에 접속되는 반사층(12c)을 형성함으로써 얻어진다. 이와 같이, 반사층(12c)을 음극용 배선(12a)에 접속시키고자 반사층(12c)을 표시 화소부(3)로부터 기판(2)상에 뻗어나오게 함으로써, 반사층(12c)이 제1 층간 절연층(284)을 거쳐서 발광용 전원 배선(103)에 대향 배치되어, 반사층(12c)(음극)과 발광용 전원 배선(103)의 사이에 제1 정전 용량(C1)이 형성된다. 최후로, 기판(2)에 에폭시 수지 등의 밀봉재(13)를 도포하고, 이 밀봉재(13)를 거쳐서 기판(2)에 밀봉 기판(14)을 접합한다. 이와 같이 하여, 도 1∼도 4에 나타내는 바와 같은 전기 광학 장치(1)가 얻어진다.
이와 같이 하여 제조된 전기 광학 장치, CPU(중앙 처리 장치) 등을 구비한 마더보드, 키보드, 하드 디스크 등의 전자 부품을 케이스내에 조립해 넣음으로써, 예를 들면 도 10에 나타내는 노트형의 퍼스널 컴퓨터(600)(전자 기기)가 제조된다. 도 10은, 본 발명의 일실시 형태에 의한 전기 광학 장치를 구비하는 전자 기기의 일례를 나타낸 도면이다. 또한, 도 10에서 601은 케이스이고, 602는 액정 표시 장치이고, 603은 키보드이다. 도 11은 다른 전자 기기로서의 휴대 전화기를 나타내는 사시도이다. 도 11에 나타낸 휴대 전화기(700)는 안테나(701), 수화기(702), 송화기(703), 액정 표시 장치(704), 및 조작 버튼부(705)등을 구비하여 구성되어 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 전자 기기로서 노트형 컴퓨터 및 휴대 전화기를 예로 들어 설명했으나, 이들에 한정되지 않고, 액정 프로젝터, 멀티미디어 대응 퍼스널 컴퓨터(PC) 및 엔지니어링·워크스테이션(EWS), 페이저, 워드 프로세서, 텔레비젼, 뷰 파인더형 또는 모니터 직시형의 비디오테이프 레코더, 전자 수첩, 전자 탁상 계산기, 카 네비게이션 장치, POS 단말, 터치 패널을 구비한 장치 등의 전자 기기에 적용할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 음극용 배선의 총면적을 전원 배선의 면적보다도 크게 하여 음극용 배선의 배선 저항을 작게 설정하고 있기 때문에, 전원 배선으로부터 제1 전극을 거쳐서 발광 소자에 공급된 전류나 음극용 배선에 흐를 때에 생기는 전압 강하를 적게 억제할 수 있는 효과가 있다. 이 결과로서, 화상 신호의 공급이 안정화하여 콘트라스트 저하 등의 화상 표시의 이상을 억제할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 전기 광학 장치의 배선 구조를 모식적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일실시형태에 의한 전기 광학 장치의 평면 모식도.
도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 단면도.
도 4는 도 2의 B-B'선에 따른 단면도.
도 5는 화소전극군 영역(11a)의 요부를 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명의 일실시형태에 의한 전기 광학 장치의 제조 방법을 설명하는 공정도.
도 7은 본 발명의 일실시형태에 의한 전기 광학 장치의 제조 방법을 설명하는 공정도.
도 8은 본 발명의 일실시형태에 의한 전기 광학 장치의 제조 방법을 설명하는 공정도.
도 9는 본 발명의 일실시형태에 의한 전기 광학 장치의 제조 방법을 설명하는 공정도.
도 10은 본 발명의 일실시형태에 의한 전기 광학 장치를 구비하는 전자 기기의 일례를 나타내는 도면.
도 11은 다른 전자 기기로서의 휴대 전화기를 나타내는 사시도.
<부호의 설명>
4······실표시 영역(유효 표시 영역)
5······더미 영역
12······음극(제2 전극)
12a······음극용 배선
101······주사선(제어선)
102······신호선(제어선)
103, 103R, 103G, 103B······발광용 전원 배선
110, 110R, 110G, 110B······발광 소자
11Oa······정공 주입/수송층
110······발광층
111······화소 전극(제1 전극)
112······스위칭 박막 트랜지스터(스위칭 소자)
123······커런트 박막 트랜지스터(스위칭 소자)

Claims (12)

  1. 기체(基體) 상에 복수의 제 1 전극과, 이 복수의 제 1 전극의 각각에 접속된 트랜지스터가 설치된 제 1 전극군 영역과,
    상기 복수의 제 1 전극에 대하여 공통으로 설치된 제 2 전극과,
    상기 복수의 제 1 전극의 각각과 상기 제 2 전극과의 사이에 설치된 발광 소자와,
    상기 제 1 전극 영역의 외측에 설치된 상기 트랜지스터에 전기 신호를 공급하기 위한 구동 회로와,
    상기 제 1 전극에 상기 트랜지스터를 통하여 전원 전압을 공급하기 위한 제 1 배선과,
    상기 제 2 전극과 접속된 제 2 배선을 포함하고,
    상기 제 2 배선은 상기 기체의 외주를 이루는 복수의 변을 따라 연재(延在)함과 동시에, 상기 기체의 외주와 구동 회로와의 사이에 설치된 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 배선은 상기 기체의 외주를 이루는 복수의 변을 따라 연재함과 동시에, 상기 제 2 배선과 구동 회로와의 사이에 설치된 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 배선은 상기 기체의 외주를 이루는 복수의 변 중 적어도 3변을 따라 연재하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 배선의 선폭이 상기 제 1 배선의 선폭보다도 넓게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 배선의 선폭은, 배선 전체에 걸쳐서, 상기 제 1 배선의 선폭보다도 넓게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 배선과 상기 제 2 전극과의 접속부는 상기 제 1 전극군 영역과 상기 기체의 외주를 이루는 복수의 변과의 사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 배선과 상기 제 2 전극과의 접속부는 상기 제 1 전극군 영역과 상기 기체의 외주를 이루는 복수의 변 중 적어도 3변과의 사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 발광 소자 각각은 상기 복수의 제 1 전극 중 대응하는 제 1 전극과 상기 제 2 전극과의 사이에 설치되어, 이 대응하는 제 1 전극과 상기 제 2 전극과의 사이에 전압이 인가됨으로써 발광하는 발광층을 갖고,
    상기 복수의 발광 소자는 상기 발광층의 발광색이 다른 복수 종류의 발광 소자를 포함하고,
    상기 제 1 배선은 발광색 마다에 배선되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 신호를 상기 트랜지스터에 전송하는 복수의 제어선을 갖고,
    상기 복수의 제어선은 상기 제 1 배선 및 상기 제 2 배선 중 적어도 어느 하나와는, 적어도 상기 기체 상에서 교차하지 않도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어선은 상기 트랜지스터에 주사 신호를 공급하기 위한 주사선과, 상기 트랜지스터에 데이터 신호를 공급하기 위한 데이터선을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 정공 주입/수송층과, 유기 일렉트로루미네선스 재료로 이루어지는 발광층을 적층하여 형성한 것인 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  12. 제 1 항에 기재된 발광 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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