KR20050119087A - 전기광학 장치 및 전자 기기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 프레임 협소화에 적합한 전기광학 장치를 제공함을 과제로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해, 복수의 전원선(103R, 103G, 및 103B) 중 적어도 1개의 전원선의 적어도 일부를 제1 배선층(135)에 마련된 도전막과 제2 배선층(136)에 마련된 도전막으로 구성함으로써, 전원선의 선폭을 좁게 한다.
Description
본 발명은 전기광학 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.
근년, 화소 전극이 형성된 기판과 공통전극의 사이에, 유기 발광재료를 사용한 발광 소자를 구비한 유기 EL(일렉트로루미네센스) 표시 장치가 주목을 받고 있다(예를 들면, 일본 특개평5-3080호 공보 참조).
유기 EL 표시장치에서는, 발광소자에 전류가 공급됨으로써 발광 소자는 발광한다. 그 때, 발광 소자의 휘도는 기본적으로 공급되는 전류의 전류량에 의해 결정된다.
상기와 같이, 발광소자의 휘도는 기본적으로 공급되는 전류의 전류량에 의해 결정되기 때문에, 전류량이 소망하는 값으로 되도록, 정확하게 설정할 필요가 있다.
또한, 충분한 전류량을 확보하도록 하면, 전류를 공급하기 위한 배선의 폭이 증대하여, 프레임 영역이 커지게 되어, 각종 전자 기기에 탑재할 때에 지장을 초래한다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 충분한 전류량을 확보하고, 또한, 전원 전압의 변동에 의한 발광소자의 휘도의 변동을 억제함이 제1 목적이다. 또한, 상기의 요청을 만족하는 동시에, 프레임 협소화를 가능하게 할 수 있는 발광 장치 및 전자 기기를 제공함을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 이하의 구성을 채용하고 있다.
본 발명의 제1 전기광학 장치는, 복수의 발광용 전원 배선이 기판 상의 제1 층에 배치되고, 발광용 전원 배선을 대응하는 전극에 접속시키는 복수의 접속용 배선이 제1 층과 전기적으로 절연된 제2 층에 배치된 전기광학 장치로서, 복수의 발광용 전원 배선 중, 최외측에 위치하는 발광용 전원 배선을 제1 층 및 제2 층의 쌍방에 마련함을 특징으로 하는 것이다.
최외측에 위치하는 발광용 전원 배선은, 평면적으로는 접속용 배선과 겹치지 않기 때문에, 제2 층에도 마련할 수 있다. 이것에 의해, 본 발명에서는, 제1 층 및 제2 층에 마련된 발광용 전원 배선을 전기적으로 접속하면, 한 층에만 마련한 경우에 비해 각 층에서의 발광용 전원 배선의 폭을 감소시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에서는, 발광용 전원 배선의 폭이 감소한 만큼, 패널의 프레임을 작게 할 수 있게 된다.
상기의 전기광학 장치에서, 복수의 발광용 전원 배선 중, 적어도, 최내측에 위치하는 발광용 전원 배선에 접속되는 접속용 배선을 제1 층에 마련함이 바람직하다.
최내측에 위치하는 발광용 전원 배선에 접속되는 접속용 배선은 이 발광용 전원 배선 이외와는 겹치지 않기 때문에, 제1 층에 마련할 수 있다.
이 때문에, 본 발명에서는, 이 접속용 배선의 폭만큼, 제2 층에 마련된 다른 접속용 배선을 굵게 할 수 있어, 접속용 배선의 제조를 용이화할 수 있다. 또한, 최외측 및 내측의 발광용 전원 배선과 접속용 배선의 콘택트가 필요없게 되어, 콘택트 저항의 의존성을 작게 할 수 있다.
전극상에는, 정공 주입/수송층과, 그 정공주입/수송층에 인접하여 형성시킨 유기 일렉트로루미네센스 재료로 되는 발광층이 마련되는 구성을 채용할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는, 발광용 전원 배선 및 접속용 배선을 거쳐서 전극에 구동 전류를 인가함으로써 발광하는, 소형으로 콘택트 저항 의존성이 작은 패널을 얻을 수 있다.
본 발명의 제2 전기광학 장치는, 제1 전극이 기판상에 매트릭스상으로 배치된 제1 전극 영역의 주위에, 상기 제1 전극에 접속되는 발광용 전원 배선과, 상기 제1 전극의 사이에 기능층을 끼운 제2 전극에 접속되는 제2 전극용 배선이 배치된 전기광학 장치로서, 상기 발광용 전원 배선과 상기 제2 전극용 배선은 평면으로 보았을 때 적어도 일부가 서로 중첩하여 배치됨을 특징으로 한다.
상기 전기광학 장치에서, 상기 발광용 전원 배선과 상기 제2 전극용 배선의 사이에는, 층간 절연층이 배치됨이 바람직하다. 이것에 의해 상기 전기광학 장치에서, 발광용 전원 배선과 제2 전극용 배선이 평면으로 보아 중첩할 만큼, 이들 배선에 의한 점유 면적을 저감할 수 있어, 패널의 프레임을 좁게 할 수 있게 된다. 또한, 발광용 전원 배선과 제2 전극용 배선의 적어도 일부가 겹침으로써 정전 용량이 형성되게 되어, 구동 전류의 전위 변동을 보다 작게 하여 화상 표시를 안정하게 행할 수 있다.
상기 전기광학 장치에서, 발광용 전원 배선과 제2 전극용 배선의 사이에 층간 절연층을 배치함이 바람직하다. 이것에 의해, 발광용 전원 배선과, 제2 전극용 배선을 절연할 수 있다.
상기 전기광학 장치에서, 발광용 전원 배선과 제2 전극용 배선 중 어느 한 쪽을 다른 쪽이 점유하는 영역내에 배치하는 구성도 채용할 수 있다.
이것에 의해, 본 발명에서는 발광용 전원 배선과 제2 전극용 배선 중 어느 한 쪽을 배치하는 영역을, 평면으로 보아 별도로 마련할 필요가 없게 되어, 프레임협소화에 한층더 기여할 수 있다.
기능층으로는, 정공 주입/수송층과, 그 정공주입/수송층에 인접하여 형성된 유기 일렉트로루미네센스 재료로 되는 발광층이 마련된 구성을 채용할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는, 발광용 전원 배선을 거쳐서 제1 전극에 구동 전류를 인가함으로써 발광하는, 소형의 패널을 얻을 수 있다.
본 발명의 제3 전기광학 장치는, 기판상의 유효 영역에 마련된, 제1 전극과 제2 전극의 사이에 끼인 기능층을 갖는 전기광학 소자를 구비한 복수의 화소와, 상기 유효 영역의 외측에서 상기 제2 전극에 접속된 전극용 배선과, 상기 제1 전극에 능동 소자를 거쳐서 접속되고, 적어도 상기 유효 영역에 마련된 접속용 배선과, 상기 접속용 배선과 상기 유효 영역의 외측에서 접속된 전원선을 포함하고, 상기 전원선의 적어도 일부는 층간 절연막에 의해 격리된 복수의 도전막과 상기 복수의 도전막을 서로 전기적으로 접속하는 도전재료로 형성되어 있음을 특징으로 한다.
본 발명의 제4 전기광학 장치는 기판상의 유효 영역에 마련된, 제1 전극과 제2 전극의 사이에 끼인 기능층을 갖는 전기광학 소자를 구비한 복수의 화소와, 상기 유효 영역의 외측에서 상기 제2 전극에 접속된 전극용 배선과, 상기 제1 전극에 능동 소자를 거쳐서 접속되고, 적어도 상기 유효 영역에 마련된 접속용 배선과, 상기 접속용 배선과 상기 유효 영역의 외측에서 접속된 전원선을 포함하고, 상기 전원선은 상기 유효 영역의 외측에 복수개 마련되어 있고, 상기 전원선 중, 상기 유효 영역에서 가장 먼 위치에 마련된 전원선의 적어도 일부는 층간 절연막에 의해 격리된 복수의 도전막과 상기 복수의 도전막을 서로 전기적으로 접속하는 도전재료에 의해 형성되어 있음을 특징으로 한다.
상기의 전기광학 장치와 같이 전원선을 다층화함에 의해, 1층 당의 선폭을, 전원선을 하나의 배선층만으로 구성했을 때에 비해, 감소시킬 수 있다. 이것에 의해, 충분한 전류량을 확보하면서, 프레임 협소화가 가능해진다.
본 발명의 제5 전기광학 장치는, 기판 상의 유효 영역에 마련된, 제1 전극과 제2 전극의 사이에 끼인 기능층을 갖는 전기광학 소자를 구비한 복수의 화소와, 상기 유효 영역의 외측에서 상기 제2 전극에 접속된 전극용 배선과, 상기 제1 전극에 능동 소자를 거쳐서 접속되고, 적어도 상기 유효 영역에 마련된 접속용 배선과, 상기 접속용 배선과 상기 유효 영역의 외측에서 접속된 전원선을 포함하고, 상기 전원선은 상기 유효 영역의 외측에 복수개 마련되어 있고, 상기 전원선 중, 상기 유효 영역에 가장 가까운 위치에 마련된 전원선은 하나의 배선층에만 마련된 도전막으로 형성되어 있음을 특징으로 한다.
본 발명의 제6 전기광학 장치는 기판 상의 유효 영역에 마련된, 제1 전극과 제2 전극의 사이에 끼인 기능층을 갖는 전기광학 소자를 구비한 복수의 화소와, 상기 유효 영역의 외측에서 상기 제2 전극에 접속된 전극용 배선과, 상기 제1 전극에 능동소자를 거쳐서 접속되고, 적어도 상기 유효 영역에 마련된 접속용 배선과, 상기 접속용 배선과 상기 유효 영역의 외측에서 접속된 전원선을 포함하고, 상기 제1 전극과, 상기 유효 영역에 마련된 접속용 배선을 거쳐서, 상기 유효 영역의 외측에서 접속된 전원선을 포함하고, 상기 접속용 배선의 선폭은 그 접속용 배선이 접속하는 상기 전원선의 폭과는 다름을 특징으로 한다.
유효 영역내에서는 화소 피치에 따라서 상기 접속용 배선의 선폭을 좁게 할 필요가 있는 경우가 있지만, 한편, 상기 접속용 배선을 거쳐서 화소에 공급되는 전류량을 충분히 확보할 필요가 있다. 그래서, 상기의 전기광학 장치에서는 상기 전원선의 선폭을 상기 접속용 배선의 선폭보다 크게 함으로써, 화소 피치에 대응하고, 또한, 전류량을 확보할 수 있게 된다.
본 발명의 제7 전기광학 장치는 기판 상의 유효 영역에 마련된, 제1 전극과 제2 전극의 사이에 끼인 기능층을 갖는 전기광학 소자를 구비한 복수의 화소와, 상기 유효 영역의 외측에서 상기 제2 전극에 접속된 전극용 배선과, 상기 제1 전극에 능동 소자를 거쳐서 접속되고, 적어도 상기 유효 영역에 마련된 접속용 배선과, 상기 접속용 배선과 상기 유효 영역의 외측에서 접속된 전원선을 포함하고, 상기 접속용 배선의 제1 부분의 선폭과 제2 부분의 선폭은 서로 다름을 특징으로 한다.
상기 전기광학 장치에서, 상기 제1 부분은, 예를 들면, 상기 접속용 배선 중, 상기 접속용 배선이 상기 전원선과 접속하는 콘택트부 근방이며, 상기 제2 부분은, 예를 들면, 상기 제1 부분보다 상기 유효 영역에 가깝거나, 또는 상기 유효 영역에 있는 부분이다. 이 경우, 상기 제1 부분의 선폭은 상기 제2 부분의 선폭보다 큼이 바람직하다. 이와 같이, 상기 접속용 배선과 같은 동일 배선에 선폭이 서로 다른 부분을 마련함으로써, 콘택트부 등에서의 선폭이나 재료의 차이 등에서 유래하는 전압 강하나 저항 증가 등에 의한 공급 전류량의 변동이나 불안정화를 완화할 수 있다.
본 발명의 제8 전기광학 장치는 기판상의 유효 영역에 마련된, 제1 전극과 제2 전극의 사이에 끼인 기능층을 갖는 전기광학 소자를 구비한 복수의 화소와, 상기 유효 영역의 외측에서 상기 제2 전극에 접속된 전극용 배선과, 상기 제1 전극에 능동 소자를 거쳐서 접속되고, 적어도 상기 유효 영역에 마련된 접속용 배선과, 상기 접속용 배선과 상기 유효 영역의 외측에서 접속된 전원선을 포함하고, 상기 접속용 배선은 복수개 마련되어 있고, 상기 복수의 접속용 배선 중, 적어도 1개는 다른 복수의 배선층의 각각에 마련된 도전막 및 상기 도적막을 서로 접속하는 도전 재료로 구성되어 있음을 특징으로 한다.
상기 유효 영역상에는 상기 접속용 배선은 기본적으로 전부 동일층에 마련되어 있음이 바람직하다. 한편, 상기 접속용 배선의 상기 전원선과의 콘택트부 근방에는 다수의 콘택트부도 존재하는 경우가 많기 때문에, 적어도 상기 접속용 배선의 상기 전원선과의 콘택트부 근방에서는 상기 접속용 배선의 전부를 동일층에 마련함은, 한정된 공간을 유효하게 이용하기에는 불리하다. 그래서, 상기 전기광학 장치와 같이, 상기 접속용 배선 중 적어도 하나를 다른 배선층을 이용하여 구성함으로써, 상술한 2개의 요청을 만족시킬 수 있다.
본 발명의 제9 전기광학 장치는 기판 상의 유효 영역에 마련된, 제1 전극과 제2 전극 사이에 끼인 기능층을 갖는 전기광학 소자를 구비한 복수의 화소와, 상기 유효 영역의 외측에서 상기 제2 전극에 접속된 전극용 배선과, 상기 제1 전극에 능동 소자를 거쳐서 접속되고, 적어도 상기 유효 영역에 마련된 접속용 배선과, 상기 접속용 배선과 상기 유효 영역의 외측에서 접속된 전원선을 포함하고, 상기 전극용 배선의 적어도 일부분을 구성하는 제1 도전막과 상기 기판의 사이에는 상기 전원선의 적어도 일부분을 구성하는 제2의 도전막이 형성되어 있고, 상기 제1 도전막과 상기 제2 도전막은 층간 절연막에 의해 서로 격리되어 형성되어 있고, 상기 제1 도전막의 적어도 일부분과 상기 제2 도전막의 적어도 일부분은 겹쳐서 배치되어 있음을 특징으로 한다.
상기 전기광학 장치와 같이, 상기 전원선과 상기 전극용 배선을 층간 절연막을 거쳐서 적층함으로써, 프레임 영역을 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 전원선과 상기 전극용 배선의 사이에 용량을 형성할 수 있으므로, 전압 변동의 완화라는 효과도 있다.
상기의 전기광학 장치에서, 상기 제2 도전막은 상기 층간 절연막에 마련된 콘택트부를 거쳐서 상기 접속용 배선에 접속시킴이 바람직하다.
상기의 전기광학 장치에서, 상기 기능층은 유기 일렉트로루미네센스 재료로 구성해도 좋다.
본 발명의 전자 기기는 상기 전기광학 장치를 구비함을 특징으로 한다.
〔본 발명의 실시형태〕
[제1 실시형태]
이하, 본 발명의 전기광학 장치 및 전자 기기의 실시형태를 도1 내지 도10을 참조하여 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 각 도면에서는 각 층이나 각 부재를 도면상에서 인식할 수 있을 정도의 크기로 하기 위해, 각 층이나 각 부재마다 축척을 달리 하였다.
도1에 본 발명에 의한 전기광학 장치의 배선 구조의 평면 모식도를 나타낸다.
도1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 표시 장치(전기광학 장치)(1)는, 복수의 주사선(101)과, 주사선(101)에 대하여 교차하는 방향으로 뻗은 복수의 데이터선(102)과, 데이터선(102)에 병렬로 뻗은 복수의 접속용 배선(99)을 각각 배선시킨 구성을 갖는 동시에, 주사선(101) 및 데이터선(102)의 교차부에 대응하여, 화소영역(A)이 마련되어 있다.
데이터선(102)에는 시프트 레지스터, 레벨 시프터, 비디오 라인 및 아날로그 스위치 등을 구비하는 데이터측 구동회로(104)가 접속되어 있다. 또한, 주사선(101)에는 시프트 레지스터 및 레벨 시프터 등을 구비하는 주사측 구동회로(105)가 접속되어 있다. 또한, 화소 영역(A)의 각각에는 주사선(101)을 거쳐서 주사신호를 게이트 전극에 공급하는 스위칭용 박막 트랜지스터(112)와, 이 스위칭용의 박막 트랜지스터(112)를 거쳐서 데이터선(102)으로부터 공유시키는 화소 신호를 유지하는 유지용량(cap)과, 그 유지용량(cap)에 의해 유지시킨 화소 신호가 전압으로서 게이트 전극에 공급되는 구동용 박막 트랜지스터(123)와, 이 구동용 박막 트랜지스터(123) 및 접속용 배선(99(99R, 99G, 99B))을 거쳐서 전원선(발광용 전원배선)(103)에 전기적으로 접속했을 때에 그 전원선(103)으로부터 구동전류가 유입하는 화소 전극(전극)(111)과, 이 화소전극(111)과 공통전극(음극)(12)의 사이에 끼인 기능층(110)이 마련되어 있다. 화소전극(111)과 공통 전극(12)과 기능층(110)으로 발광소자가 구성되어 있다.
이러한 구성에 의하면, 주사선(101)을 구동시켜 스위칭용 박막 트랜지스터(112)가 온으로 되면, 그 때의 데이터선(102)의 전위가 유지용량(cap)으로 유지되고, 그 유지용량(cap)의 상태에 따라서, 구동용 박막 트랜지스터(123)의 도통상태가 결정된다. 또한, 구동용 박막 트랜지스터(123)의 채널을 거쳐서, 전원선(103)으로부터 접속용 배선(99)과 박막 트랜지스터(123)를 거쳐서 화소 전극(111)에 전류가 흐르고, 또한 기능층(110)을 거쳐서 공통 전극(12)에 전류가 흐른다. 기능층(110)은 그것을 흐르는 전류량에 따라서 발광한다.
도2에는 본 실시형태의 전기광학 장치의 평면 모식도를 나타낸다.
기판(2)은 예를 들면 유리 등의 투명 기판이며, 기판(2)의 중앙에 위치하는 표시영역(전극영역)(2a)과, 기판(2)의 주연(周緣)에 위치하여 유효 영역(2a)의 외측에 배치된 비유효영역(2b)으로 구획되어 있다. 유효 영역(2a)은 매트릭 형상으로 배치된 발광소자를 구비한 화소(R), 화소(G), 및 화소(B)에 의해 형성되는 영역이며, 표시에 실제로 기여하는 표시 영역이다. 화소(R), 화소(G), 및 화소(B)의 각각은, 적, 녹, 및 청의 화소에 대응한다.
공통전극(12)에 접속되는 공통전극용 배선(12a)은 유효 영역(2a)의 외주(外周)를 구성하는 4변 중 3변을 둘러싸도록 コ자로 형성되어 있다.
전원선(103)은 유효영역(2a)과 공통 전극용 배선(12a)의 사이에 마련되어 있다. 전원선(103R), 전원선(103G), 및 전원선(103B)은 각각, 도1에 나타낸 접속용 배선(99R, 99G, 및 99B)을 거쳐서, 화소(R), 화소(G), 및 화소(B)에 전원 전압을 공급한다.
전원선(103R, 103G, 103B) 중, 유효 영역(2a)에서 가장 먼 위치에 있는 전원선(103B)은 2중 배선 구조를 갖고 있고, 콘택트 홀(103B3)은 상하 도통을 행하기 위해서 마련되어 있다.
유효 영역(2a)과 전원선(103) 중 유효 영역(2a)과 가장 근접한 전원선(103R)과 유효 영역(2a)의 사이에는 검사회로(106)가 마련되어 있다. 이 검사회로(106)는 제조 과정이나 출하 시에, 표시 장치의 품질, 결함 등의 검사를 행하기 위해 사용된다.
유효 영역(2a)에 대하여 검사회로(106)의 반대측의 기판(2)의 변(邊)측에는, 구동IC(6)를 구비한 플렉시블 기판(5)이 부착되어 있다. 상술한 공통 전극용 배선(12a) 및 전원선(103)은 함께 배선(5a)을 거쳐서 구동IC(6)에 접속되어 있다.
기판(2)의 플렉시블 기판(5)이 부착된 변측으로부터, 기판(2)의 그 변에 대향하는 방향으로, 유효 영역(2a)과 전원선(103R)의 사이의 영역, 및 유효 영역(2a)과 전원선(103G)의 사이의 영역에는, 각각 주사선 구동회로(105)가 마련되어 있다. 주사선 구동회로(105)에 제어신호 및 전원전압을 공급하기 위한 제어 구동회로용 제어 신호 배선(105a) 및 구동 회로용 전원 배선(105b)이 주사선 구동회로(105)와 전원선(103R)의 사이의 영역, 및 주사선 구동 회로(105)와 전원선(103G)의 사이의 영역에 마련되어 있다.
도3에는 도2에서의 A-A' 단면 모식도를 나타낸다. 도3에 나타내는 바와 같이, 유효 영역(2a)에 대응하여 마련된 발광소자 및 뱅크부로 되는 발광소자부(11)와 기판(2)의 사이에는 능동 소자층(14)이 구비되고, 이 능동 소자층(14)에 상술한 주사선, 데이터선, 유지용량, 스위칭용 박막 트랜지스터(112), 구동용 박막 트랜지스터(123) 등이 구비되어 있다.
또한, 능동 소자층(14)의 비유효 영역(2b)에 대응하여, 상술한 전원선(103(103R, 103G, 103B))이 배선되어 있다. 비유효 영역(2b)의 일부를 더미(dummy) 영역(2d)으로서 사용한다. 더미 영역(2d)은 주로 잉크젯 방법을 사용하여 발광소자(110)를 형성하기에 앞서, 발광소자를 형성하는 재료의 토출량을 안정화시키기 위해서 사용되는 영역으로서, 말하자면, 시험 주입하기 위한 영역이다.
상술한 주사측 구동회로(105), 구동회로용 제어 신호 배선(105a), 및 구동 회로용 전원 배선(105b)은 더미 영역(2d)의 아래쪽의 능동소자층(14)내에 마련되어 있다. 도3에는 도시하지 않지만, 검사회로(106)의 위쪽에 더미 영역(2d)을 마련해도 좋다.
전원선(103R)은 제1 배선층(135)에 마련된 도전막을 사용하여 형성한다. 마찬가지로 전원선(103G)은 제1 배선층(135)에 마련된 도전막을 사용하여 형성한다. 이것에 대하여, 전원선(103B)은 상술한 바와 같이 2중 배선 구조를 갖는다. 구체적으로는 제1 배선층(135)에 마련된 도전막과 제2 배선층(136)에 마련된 도전막으로 구성된다. 상기의 2개의 도전막의 사이에는 제1 층간 절연막(144a)이 마련되는 동시에, 제1 층간 절연막(144a)에 마련된 콘택트 홀(도2에 나타낸 콘택트 홀(103B3)에 대응)을 거쳐서 상기 2개의 도전막은 전기적으로 접속된다.
공통 전극용 배선(12a)은 구체적으로는 제1 배선층(135)에 마련된 도전막과 제2 배선층(136)에 마련된 도전막으로 구성되어 있다.
발광 소자부(11) 상에는 밀봉부(3)에 의해 덮여 있다. 이 밀봉부(3)는 능동 소자층(14) 위에 마련된 밀봉 수지(603)와, 밀봉 기판(604)으로 구성되어 있다. 밀봉 수지(603)는 열경화 수지 또는 자외선 경화 수지 등으로 이루어지고, 특히, 열경화 수지의 1종인 에폭시 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 밀봉 수지(603)는 기판의 외주를 따라서 배치되어 있고, 예를 들면, 마이크로디스펜서 등에 의해 형성된 것이다. 이 밀봉 수지(603)는 능동소자층(14)과 밀봉캔(604)을 접합함으로써, 능동 소자층(14)과 밀봉기판(604)의 사이로부터 발광소자부(11)에 의해 형성된 공간으로의 물 또는 산소의 침입을 막으므로, 공통 전극(12) 또는 발광소자부(11) 내에 형성된 도시하지 않은 발광층의 열화를 방지한다.
밀봉기판(604)은, 예를 들면, 유리, 플라스틱, 금속 등으로 이루어지는 것으로, 그 내측에는 발광소자부(11)를 수납하는 오목부(604a)가 마련되어 있다. 또한 오목부(604a)에는 물, 산소 등을 흡수하는 게더제(605)가 배치되어 있고, 밀봉기판(604)과 발광소자부(11)에 의해 형성된 공간에 침입한 물 또는 산소를 흡수할 수 있도록 되어 있다. 또한, 이 게더제(605)는 생략해도 좋다.
공통전극(12)을 형성하는 알루미늄은 발광층(110)으로부터 발광한 광을 기판(2)측으로 반사시키는 것으로, Al막 외에, Ag막, Al과 Ag의 적층막 등으로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 그 두께는, 예를 들면 100∼1000nm의 범위가 바람직하고, 특히 200nm 정도가 좋다.
또한 알루미늄상에 SiO, SiO2, SiN 등으로 이루어지는 공통전극(12) 등을 보호하기 위한 보호층(15)을 마련해도 좋다.
보호층(15)은 공통전극(12)을 덮는 동시에, 공통전극용 배선(12a)과 공통전극(12)의 접속부를 보호한다. 또한, 보호층(15)이 밀봉수지(603)의 아래쪽까지 뻗어 있고, 밀봉 수지(603)와 능동소자층(14) 사이에 개재해 있는 구조로 되어 있다.
다음에 도4에, 표시장치에서의 표시영역의 단면 구조를 확대한 도면을 나타낸다. 이 도4에는 3개의 화소 영역(A)이 도시되어 있다. 이 표시장치(1)는, 기판(2)상에, TFT 등의 회로 등이 형성된 능동소자층(14)과, 기능층(110)이 형성된 발광소자부(11)가 순차적으로 적층되어 구성된다.
이 표시 장치(1)에서는 기능층(110)에서 기판(2)측으로 발광한 광이, 능동소자층(14) 및 기판(2)을 투과하여 기판(2)의 하측(관측자측)으로 출사되는 동시에, 기능층(110)에서 기판(2)의 반대측으로 발광한 광이 공통전극(12)에 의해 반사되어, 능동소자층(14) 및 기판(2)을 투과하여 기판(2)의 하측(관측자측)으로 출사되도록 되어 있다. 또한, 공통전극(12)으로서, 투명한 재료를 사용함으로써 공통전극측에서 발광하는 광을 출사시킬 수 있다. 투명 재료로는, 예를 들면, ITO, Pt, Ir, Ni 또는 Pd를 사용할 수 있다. 막 두께로는 75nm 정도의 막 두께로 함이 바람직하고, 이 막 두께보다도 얇은 편이 보다 바람직하다.
능동소자층(14)에는, 기판(2) 상에 실리콘 산화막으로 이루어지는 하지보호막(2c)이 형성되고, 이 하지 보호막(2c) 상에 다결정 실리콘으로 이루어지는 섬(島) 형상의 반도체막(141)이 형성되어 있다. 또한, 반도체막(141)에는, 드레인 영역(141a) 및 소스 영역(141b)이 고농도 B 이온 주입에 의해 형성되어 있다. 또한, B가 도입되지 않은 부분이 채널 영역(141c)으로 되어 있다.
또한 능동소자층(14)에는, 하지 보호층(2c) 및 반도체막(141)을 덮는 투명한 게이트 절연막(142)이 형성되고, 게이트 절연막(142)상에는 Al, Mo, Ta, Ti, W 등으로 이루어지는 게이트 전극(143)(주사선(101))이 형성되고, 게이트 전극(143) 및 게이트 절연막(142)상에는 투명한 제1 층간 절연막(144a)과 제2 층간 절연막(144b)이 형성되어 있다. 게이트 전극(143)은 반도체막(141)의 채널 영역(141c)에 대응하는 위치에 마련되어 있다.
또한, 제1, 제2 층간 절연막(144a, 144b)을 관통하여, 반도체막(141)의 드레인, 소스영역(141a, 141b)에 각각 접속되는 콘택트 홀(145, 146)이 형성되어 있다. 또한, 제2 층간 절연막(144b)상에는 ITO 등으로 이루어지는 투명한 화소 전극(111)이 소정의 형상으로 패터닝되어 형성되고, 드레인 영역(141a)은 콘택트 홀(145)을 거쳐서 화소전극(111)에 접속되어 있다. 또한, 소스 영역(141b)은 콘택트 홀(146)을 거쳐서 접속용 배선(99)에 접속되어 있다. 이와 같이 하여, 능동소자층(14)에는, 각 화소 전극(111)에 접속된 구동용 박막 트랜지스터(123)가 형성된다. 또한, 능동소자층(14)에는 상술한 유지용량(cap) 및 스위칭용의 박막 트랜지스터(112)도 형성되어 있지만, 도4에는 이들의 도시를 생략하고 있다.
다음에 도4에 나타내는 바와 같이, 발광소자부(11)는 복수의 화소 전극(111)상의 각각에 적층시킨 기능층(110)과, 각 기능층(110)을 구획하는 뱅크부(112)와, 기능층(110) 상에 형성된 공통전극(12)을 주체로서 구성되어 있다. 이들 화소전극(111), 기능층(110) 및 공통전극(12)으로 발광소자가 구성되어 있다. 여기서, 화소전극(111)은 예를 들면 ITO에 의해 형성되고, 평면으로 보아 거의 직사각형으로 패터닝되어 형성되어 있다. 이 화소 전극(111)의 두께는, 50∼200nm의 범위가 바람직하고, 특히 150nm 정도가 좋다. 뱅크부(112)는 기판(2)측에 위치하는 무기물 뱅크층(112a)과 기판(2)에서 떨어져 위치하는 유기물 뱅크층(112b)이 적층되어 구성되어 있다.
무기물 뱅크층(112a), 유기물 뱅크층(112b)은 화소전극(111)의 주연부 상에 얹히도록 형성된다. 평면적으로는, 화소전극(111)의 주위와 무기물 뱅크층(112a)이 평면적으로 겹치도록 배치된 구조로 되어 있다. 또한, 유기물 뱅크층(112b)도 마찬가지이며, 화소 전극(111)의 일부와 평면적으로 겹치도록 배치되어 있다. 또한 무기물 뱅크층(112a)은 유기물 뱅크층(112b)보다도 화소전극(111)의 중앙측으로 더 형성되어 있다. 이와 같이 하여, 무기물 뱅크층(112a)의 각 제1 적층부(112e)가 화소전극(111)의 내측에 형성됨으로써, 화소전극(111)의 형성 위치에 대응하는 하부 개구부(112c)가 마련되어 있다.
또한, 유기물 뱅크층(112b)에는 상부 개구부(112d)가 형성되어 있다.
이 상부 개구부(112d)는 화소전극(111)의 형성 위치 및 하부 개구부(112c)에 대응하도록 마련되어 있다. 상부 개구부(112d)는 도4에 나타내는 바와 같이, 하부 개구부(112c)보다 넓고, 화소전극(111)보다 좁게 형성되어 있다. 또한, 상부 개구부(112d)의 상부의 위치와, 화소전극(111)의 단부가 거의 같은 위치로 되게 형성되는 경우도 있다. 이 경우는 도4에 나타내는 바와 같이, 유기물 뱅크층(112b)의 상부 개구부(112d)의 단면이 경사지는 형상으로 된다.
또한, 무기물 뱅크층(112a)은, 예를 들면, SiO2, TiO2 등의 무기재료로 이루어지는 것이 바람직하다. 이 무기물 뱅크층(112a)의 막두께는, 50∼200nm의 범위가 바람직하고, 특히 150nm가 좋다.
또한, 유기물 뱅크층(112b)은 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 등의 내열성, 내용매성이 있는 재료로 형성되어 있다. 이 유기물 뱅크층(112b)의 두께는 0.1∼3.5㎛의 범위가 바람직하다. 유기물 뱅크층(112b)의 두께를 2㎛ 이상으로 하면, 데이터선(102), 또는 주사선(101) 등, 신호를 공급하는 신호배선과 공통전극(12)을 충분히 이간할 수 있기 때문에 신호배선과 공통전극(12)의 사이에 생기는 기생(寄生)용량을 감소시킬 수 있으므로, 신호의 지연, 둔화 등의 문제를 경감할 수 있다.
또한, 뱅크부(112)에는 친액성을 나타내는 영역과, 발(撥)액성을 나타내는 영역이 형성되어 있다. 친액성을 나타내는 영역은 무기물 뱅크층(112a)의 제1 적층부(112e) 및 화소 전극(111)의 전극면(111a)이며, 이들 영역은 산소를 처리 가스로 하는 플라즈마 처리에 의해 친액성으로 표면처리 되어 있다. 또한, 발액성을 나타내는 영역은 상부 개구부(112d)의 벽면 및 유기물 뱅크층(112)의 상면(112f)이며, 이들 영역은 4불화메탄을 전구물질로 하는 플라즈마 처리에 의해 표면이 불화 처리(발액성으로 처리)되어 있다. 또한, 유기물 뱅크층은 불화 폴리머를 함유하는 재료로 형성해도 좋다.
기능층(110)은 화소전극(111) 상에 적층시킨 정공주입/수송층(110a)과, 정공주입/수송층(110a) 상에 인접하여 형성된 유기 일렉트로루미네센스 재료로 이루어지는 발광층(110b)으로 구성되어 있다. 또한, 발광층(110b)에 인접하여 전자주입 수송층 등의 기능을 갖는 다른 기능층을 더 형성해도 좋다.
정공주입/수송층(110a)은 정공을 발광층(110b)에 주입하는 기능을 갖는 동시에, 정공을 정공주입/수송층(110a) 내부에서 수송하는 기능을 갖는다. 이러한 정공주입/수송층(110a)을 화소전극(111)과 발광층(110b)의 사이에 마련함으로써, 발광층(110b)의 발광 효율, 수명 등의 소자 특성이 향상한다. 또한, 발광층(110b)에서는, 정공주입/수송층(110a)으로부터 주입된 정공과, 공통전극(12)으로부터 주입되는 전자가 발광층에서 재결합하여, 발광이 얻어진다.
정공주입/수송층(110a)은 하부 개구부(112c)내에 위치하여 화소전극면(111a)상에 형성되는 평탄부(110a1)와, 상부 개구부(112d)내에 위치하여 무기물 뱅크층의 제1 적층부(112e)상에 형성되는 주연부(110a2)로 구성되어 있다. 또한, 정공주입/수송층(110a)은 구조에 따라서는 화소전극(111)상이며, 또한 무기물 뱅크층(110a)의 사이(하부 개구부(110c)에만 형성되어 있다(상기 기재한 평탄부에만 형성되는 형태도 있음). 이 평탄부(110a1)는 그 두께가 일정하며 예를 들면 50∼70nm의 범위로 형성한다.
주연부(110a2)가 형성되는 경우에 있어서는, 주연부(110a2)는 제1 적층부(112e)상에 위치하는 동시에 상부 개구부(112d)의 벽면, 즉 유기물 뱅크층(112b)에 밀착해 있다. 또한, 주연부(110a2)의 두께는 전극면(111a)에 가까운 측에서 얇고, 전극면(111a)로부터 먼 방향을 따라 증대하여, 하부 개구부(112d)의 벽면 근방에서 가장 두껍게 된다.
주연부(110a2)가 상기와 같은 형상을 나타내는 이유로는, 정공주입/ 수송층(110a)이 정공주입/수송층 형성재료 및 극성 용매를 함유하는 제1 조성물을 개구부(112)내에 토출하고나서 극성 용매를 제거하여 형성된 것이며, 극성 용매의 휘발이 주로 무기물 뱅크층의 제1 적층부(112e) 상에서 일어나고, 정공주입/수송층 형성재료가 이 제1 적층부(112e) 상에 집중적으로 농축·석출되기 때문이다.
또한, 발광층(110b)은 정공주입/수송층(110a)의 평탄부(110a1) 및 주연부(110a2)상에 걸쳐 형성되며, 평탄부(112a1)상에서의 두께가 50∼80nm의 범위로 되어 있다. 발광층(110b)은 적색(R)으로 발광하는 적색 발광층(110b1), 녹색(G)으로 발광하는 녹색 발광층(110b2), 및 청색(B)으로 발광하는 청색 발광층(110b3)의 3종류를 갖고, 각 발광층(110b1∼110b3)이 스트라이프 배치되어 있다. 또한, 정공주입/수송층 형성재료로는, 예를 들면, 폴리에틸렌디옥시티오펜 등의 폴리티오펜 유도체와 폴리스티렌설폰산 등의 혼합물을 사용할 수 있다. 또한, 발광층(110b)의 재료로는, 예를 들면, 폴리플루오렌 유도체, 폴리페닐렌 유도체, 폴리비닐카바졸, 폴리티오펜 유도체, 또는 이들 고분자 재료에 페릴렌계 색소, 쿠마린계 색소, 로다민계 색소, 예를 들면 루부렌, 페릴렌, 9,10-디페닐안트라센, 테트라페닐부타디엔, 나일레드, 쿠말린6, 퀴나크리돈 등을 도프하여 사용할 수 있다.
다음에 공통 전극(12)은 발광소자부(11)의 전면에 형성되어 있고, 화소전극(111)과 쌍을 이뤄 기능층(110)에 전류를 흐르게 하는 역할을 한다. 이 공통 전극(12)이 음극인 경우는, 예를 들면, 칼슘층이나 알루미늄층 등의 금속층이 적층한 것이어도 좋다. 이 때, 발광층에 가까운 측의 음극에는 일함수가 낮은 것을 마련함이 바람직하고, 특히 이 형태에서는 발광층(110b)에 직접 접하여 발광층(110b)에 전자를 주입하는 역할을 한다. 또한, 불화리튬은 발광층의 재료에 따라서는 효율 좋게 발광시키기 때문에, 발광층(110)과 공통 전극(12)의 사이에 LiF를 형성하는 경우도 있다.
또한, 적색 및 녹색의 발광층(110b1, 110b2)으로는 불화리튬에 한정되지 않고, 다른 재료를 사용해도 좋다. 따라서 이 경우는 청색(B) 발광층(110b3)에만 불화리튬으로 이루어지는 층을 형성하고, 다른 적색 및 녹색의 발광층(110b1, 110b2)에는 불화리튬 이외의 것을 적층해도 좋다. 또한, 적색 또는 녹색의 발광층(110b, 110b2) 상에는 불화리튬을 형성하지 않고, 칼슘만을 형성해도 좋다. 또한, 불화리튬의 두께는, 예를 들면 2∼5nm의 범위가 바람직하고, 특히 2nm 정도가 좋다. 또한 칼슘의 두께는 예를 들면 2∼50nm의 범위가 바람직하고, 특히 20nm 정도가 좋다.
도5는 유효 영역(2a)의 상측 영역에서의 전원선(103R, 103G, 103B) 및 각 전원선에 접속되는 접속용 배선(99R, 99G, 99B)의 확대도이다. 접속용 배선(99R, 99G, 및 99B)은 제1 배선층(135) 및 제2 배선층(136)에 형성된 도전막을 이용하여 구성되고, 본 실시형태에서는 유효 영역(2a)에 가장 가까운 위치에 있는 전원선(103R)에 접속된 접속용 배선(99R)은 제1 배선층(135)에 마련된 도전막에 의해 구성되며, 유효 영역(2a)에 가장 먼 위치에 있는 전원선(103B)에 접속된 접속용 배선(99B)은, 제2 배선층(136)에 마련된 도전막을 이용하여 형성되어 있다. 전원선(103R)과 전원선(103B) 사이에 끼인 전원선(103G)에 접속된 접속용 배선(99G)은 제1 층간 절연막(114a)을 관통하는 콘택트(100G)로 전원선(103G)에 접속되어 있다. 콘택트(100G)에서, 제1 배선층(135)에 마련된 도전막과 제2 배선층(136)에 마련된 도전막의 도통이 확보되어 있다.
본 실시형태에서는 접속용 배선(99R, 99G, 및 99B)을, 제1 배선층(135) 및 제2 배선층(136)을 이용하여 형성하므로, 100G 등과 같은 콘택트부를 가능한 한 마련하지 않아도 된다. 이와 같이, 콘택트부를 적게 함으로써, 단선 등의 결점을 저감할 수 있다.
접속용 배선(99R, 99G, 및 99B)은 유효영역(2a)으로 향하여 거의 평행하게 뻗어 있고, 접속용 배선(99R, 99G, 및 99B) 각각의, 적어도 일부분의 폭을 달리 한다. 이것은 안정적으로 전원전압을 공급하기 위해서, 접속용 배선(99R, 99G, 및 99B), 전원선(103R, 103G, 103B)의 충분한 선폭을 확보하는 동시에, 유효 영역(2a)의 화소의 피치에 적합하게 하여, 접속용 배선(99R, 99G, 및 99B) 각각의 선폭을 좁게 하기 때문이다.
또한, 도3에서 나타내는 바와 같이, 유효 영역(2a)내에는, 접속용 배선(99R, 99G, 및 99B)은 기본적으로, 전부 동일한 배선층에 있는 도전막을 이용하여 형성함이 바람직하고, 본 실시 형태에서는, 제2 배선층(136)에 마련된 도전막을 이용하여 형성한다. 한편, 접속용 배선(99R)은 전원선(103R)과의 콘택트부 근방에서는, 도5에 나타낸 바와 같이 제1 배선층(135)을 이용하여 형성되므로, 접속용 배선(99R)은 상기의 콘택트부로부터 유효 영역(2a)에 이르는 사이의 영역에서, 제1 배선층(135)에 마련된 도전막으로부터 제2 배선층(136)에 마련된 도전막으로의 접속을 행할 필요가 있다.
다음에 본 실시 형태의 표시 장치의 제조 방법을 도면을 참조하여 설명한다.
먼저, 도6 내지 도9을 참조하여, 기판(2) 상에 능동소자층(14)을 형성하는 방법에 대하여 설명한다. 또한, 도6 내지 도8에 나타내는 각 단면도는 도2 중의 A-A'선에 따른 단면에 대응한다. 또한, 이하의 설명에서, 불순물 농도는 모두 활성화 어닐링 후의 불순물로서 표시한다.
우선, 도6(a)에 나타내는 바와 같이, 기판(2) 상에, 실리콘 산화막 등으로 이루어지는 하지 보호층(2c)을 형성한다. 다음에, ICVD법, 플라즈마 CVD법 등을 사용하여 비결정 실리콘 층을 형성한 후, 레이저 어닐링법 또는 급속 가열법에 의해 결정입자를 성장시켜 폴리실리콘층(501)으로 한다.
다음에 도6(b)에 나타내는 바와 같이, 폴리실리콘층(501)을 포토리소그래피법에 의해 패터닝하여 섬 형상의 실리콘층(241, 251 및 261)을 형성하고, 실리콘 산화막으로 이루어지는 게이트 절연막(142)을 더 형성한다.
실리콘층(241)은 유효영역(2a)에 대응하는 위치에 형성되어 화소전극(111)에 접속되는 박막 트랜지스터(123)(이하, 「화소용 TFT」로 표기하는 경우가 있음)를 구성하는 것이며, 실리콘층(251, 261)은 주사선 구동회로(105)내의 P 채널형 및 N 채널형의 박막 트랜지스터(이하, 「구동회로용 TFT」로 표기하는 경우가 있음)를 각각 구성하는 것이다.
게이트 절연층(142)의 형성은 플라즈마 CVD법, 열산화법 등에 의해, 각 실리콘층(241, 251, 261) 및 하지 보호층(2c)을 덮는 두께 약 30nm∼200nm의 실리콘 산화막을 형성함에 의해 행한다. 여기서, 열산화법을 이용하여 게이트 절연층(142)을 형성할 때에는, 실리콘층(241, 251 및 261)의 결정화도 행하여, 이들 실리콘층을 폴리실리콘층으로 할 수 있다. 채널 도프를 행하는 경우에는, 예를 들면, 이 타이밍에서 약 1×1012cm-2의 주입량(dose)으로 붕소 이온을 주입한다. 그 결과, 실리콘층(241, 251 및 261)은 불순물 농도가 약 1×1017cm-3의 저농도 P형의 실리콘층으로 된다.
다음에 도6(c)에 나타내는 바와 같이, 실리콘층(241, 261)의 일부에 이온 주입 선택 마스크(M1)를 형성하고, 이 상태로 인 이온을 약 1×1015cm-2 의 주입량으로 이온 주입한다. 그 결과, 이온 주입 선택 마스크(M1)에 대하여 셀프얼라인(self-align)적으로 고농도 불순물이 도입되어, 실리콘층(241 및 261) 중에 고농도 소스 영역(241S 및 261S) 및 고농도 드레인 영역(241D 및 261D)이 형성된다.
다음에 도6(d)에 나타내는 바와 같이, 이온 주입선택 마스크(M1)를 제거한 후에, 게이트 절연층(142) 상에 도프 실리콘, 실리사이드막, 또는 알루미늄막이나 크롬막, 탄탈막으로 이루어진 두께 약 500nm 정도의 금속막을 제1 배선층(135)으로 형성하고, 또한 이 금속막을 패터닝함으로써, P채널형의 구동 회로용 TFT의 게이트 전극(252), 화소용 TFT의 게이트 전극(242), N 채널형의 구동회로용 TFT의 게이트 전극(262)을 형성한다. 또한, 상기 패터닝에 의해, 주사선 구동회로용 신호 배선(105a), 전원선(103R, 103G, 103B), 접속용 배선(99R), 공통전극용 배선(12a)의 일부를 동시에 형성한다.
또한, 게이트 전극(242, 252 및 262)을 마스크로 하여, 실리콘층(241, 251 및 261)에 대하여 인 이온을 약 4×1013cm-2의 주입량으로 이온 주입한다. 그 결과, 게이트 전극(242, 252 및 262)에 대하여 셀프얼라인(self-align)적으로 저농도 불순물이 도입되어, 도6(d)에 나타내는 바와 같이, 실리콘층(241 및 261) 중에 저농도 소스 영역(241b 및 261b), 및 저농도 드레인 영역(241c 및 261c)이 형성된다. 또한, 실리콘층(251) 중에 저농도 불순물 영역(251S 및 251D)이 형성된다.
다음에 도7(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, 실리콘층(251)에 대하여 붕소 이온을 약 1.5×1015cm-2의 주입량으로 이온 주입한다. 결과로서, 게이트 전극(252)도 마스크로서 기능하고, 실리콘층(252) 중에 셀프얼라인(self-align)적으로 고농도 불순물이 도프된다. 이것에 의해 251S 및 251D가 카운터 도프되어, P형 채널형의 구동회로용 TFT의 소스 영역 및 드레인 영역으로 된다.
다음에 도7(b)에 나타내는 바와 같이, 이온 주입 선택 마스크(M2)를 제거한 후에, 기판(2)의 전면에 제1 층간 절연막(144a)을 형성하고, 포토리소그래피법에 의해 제1 층간 절연막(144a)을 패터닝하여, 각 TFT의 소스 전극 및 드레인 전극 및 공통전극용 배선(12a)에 대응하는 위치에 콘택트 홀 형성용의 구멍(H1)을 마련한다.
다음에 도7(c)에 나타내는 바와 같이, 제1 층간 절연막(144a)을 덮도록, 알루미늄, 크롬, 탄탈 등의 금속으로 이루어지는 두께 약 200nm 내지 800nm 정도의 도전층(504)을 형성함으로써, 앞서 형성한 구멍(H1)에 이들 금속을 매립하여 콘택트 홀을 형성한다. 또한 도전층(504) 상에 패터닝용 마스크(M3)를 형성한다.
다음에 도8(a)에 나타내는 바와 같이, 도전층(504)을 패터닝용 마스크(M3)에 의해서 패터닝하고, 각 TFT의 소스 전극(243, 253, 263), 드레인 전극(244 및 254), 전원선(103B), 접속용 배선(99G, 99B), 주사선 회로용 전원배선(105b) 및 공통전극용 배선(12a)을 제2 배선층(136)으로서 형성한다.
다음에 도8(b)에 나타내는 바와 같이, 제1 층간 절연막(144a)을 덮는 제2 층간 절연막(144b)을, 예를 들면 아크릴계 등의 수지 재료로 형성한다, 이 제2 층간 절연막(144b)은 약 1∼2㎛정도의 두께로 형성함이 바람직하다.
다음에 도8(c)에 나타내는 바와 같이, 제2 층간 절연막(144b) 중, 화소용 TFT의 드레인 전극(244)에 대응하는 부분을 에칭에 의해 제거하여 콘택트 홀 형성용 구멍(H2)을 형성한다. 이 때, 동시에 공통전극용 배선(12a) 상의 제2 층간 절연막(144b)도 제거한다. 이와 같이 하여, 기판(2) 상에 능동소자층(14)을 형성한다.
다음에, 도9를 참조하여, 능동소자층(14) 상에 발광소자부(11)를 형성함으로써 표시 장치(1)를 얻는 순서에 대해서 설명한다. 도9에 나타내는 단면도는 도2 중의 A-A'선에 따른 단면에 대응한다.
먼저 도9(a)에 나타내는 바와 같이, 기판(2)의 전면을 덮도록 ITO 등의 투명 전극 재료로 이루어지는 박막을 형성하고, 그 박막을 패터닝함으로써, 제2 층간 절연막(144b)에 마련한 구멍(H2)을 메워 콘택트홀(111a)을 형성하는 동시에 화소 전극(111) 및 더미 화소 전극(111')을 형성한다. 화소 전극(111)은 박막 트랜지스터(123)의 형성 부분에만 형성하고, 콘택트 홀(111a)을 거쳐서 커런트(current) 박막 트랜지스터(123)(스위칭 소자)에 접속시킨다. 또한, 더미 전극(111')은 섬 형상으로 배치시킨다.
다음에, 도9(b)에 나타내는 바와 같이, 제2 층간 절연막(144b) 및 화소전극(111) 및 더미 화소 전극(111') 상에 무기물 뱅크층(112a) 및 더미 무기물 뱅크층(212a)을 형성한다. 무기물 뱅크층(112a)은 화소 전극(111)의 일부가 개구하는 형태로 형성하고, 더미 무기물 뱅크층(112a)은 더미 화소 전극(111')을 완전히 덮도록 형성한다. 무기물 뱅크층(112a) 및 더미 무기물 뱅크층(212a)은 예를 들면 CVD법, TEOS법, 스퍼터법, 증착법 등에 의해 제2 층간 절연막(144b) 및 화소전극(111)의 전면에 SiO2, TiO2, SiN 등의 무기질막을 형성한 후에, 그 무기질막을 패터닝함으로써 형성한다.
또한 도9(b)에 나타내는 바와 같이, 무기물 뱅크층(112a) 및 더미 무기물 뱅크층(212a) 상에, 유기물 뱅크층(112b) 및 더미 유기물 뱅크층(212b)를 형성한다. 유기물 뱅크층(112b)은 무기물 뱅크층(112a)을 거쳐서 화소 전극(111)의 일부가 개구하는 형태로 형성하고, 더미 유기물 뱅크층(212b)은 더미 무기물 뱅크층(212a)의 일부가 개구하는 형태로 형성한다. 이렇게 하여, 제2 층간 절연막(144b) 상에 뱅크층(112)을 형성한다.
이어서, 뱅크층(112)의 표면에, 친액성을 나타내는 영역과, 발액성을 나타내는 영역을 형성한다. 본 실시예에서는 플라즈마 처리 공정에 의해, 각 영역을 형성한다. 구체적으로 그 플라즈마 처리 공정은 화소전극(111), 무기물 뱅크층(112a) 및 더미 무기물 뱅크층(212a)을 친액성으로 하는 친액화 공정과, 유기물 뱅크층(112b) 및 더미 유기물 뱅크층(212b)을 발액성으로 하는 발액화 공정을 적어도 구비하고 있다.
즉, 뱅크층(112)을 소정 온도(예를 들면 70∼80℃정도)로 가열하고, 다음에 친액화 공정으로서 대기 분위기 중에서 산소를 반응가스로 하는 플라즈마 처리(O2 플라즈마 처리)를 행한다. 이어서, 발액화 공정으로서 대기 분위기 중에서 4불화메탄을 반응 가스로 하는 플라즈마 처리(CF4 플라즈마 처리)를 행하고, 플라즈마 처리 때문에 가열된 뱅크층(112)을 실온까지 냉각함으로써, 친액성 및 발액성이 소정 개소에 부여되게 된다.
또한, 화소전극(111)상 및 더미 무기물 뱅크층(212a)상에 각각, 기능층(110) 및 더미 기능층(210)을 잉크젯법에 의해 형성한다. 기능층(110) 및 더미 기능층(210)은 정공주입/수송층 재료를 함유하는 조성물 잉크를 토출·건조한 후에, 발광층 재료를 함유하는 조성물 잉크를 토출·건조함으로써 형성한다. 또한, 이 기능층(110) 및 더미 기능층(210)의 형성 공정 이후는 정공주입/수송층 및 발광층의 산화를 방지하기 위하여, 질소 분위기, 아르곤 분위기 등의 불활성 가스 분위기에서 행함이 바람직하다.
다음에, 도9(c)에 나타내는 바와 같이, 뱅크층(112) 및 기능층(110) 및 더미 기능층(210)을 덮는 공통전극(12)을 형성한다. 공통전극(12)은 뱅크층(112) 및 기능층(110) 및 더미 기능층(210)상에 제1 공통전극층(12b)을 형성한 후에, 제1 공통 전극층(12b)를 덮어서 기판(2) 상의 공통전극용 배선(12a)에 접속시키는 제2 공통전극(12c)을 형성함으로써 얻어진다.
최후로, 기판(2)에 에폭시 수지 등의 밀봉 수지(603)를 도포하고, 이 밀봉 수지(603)을 거쳐서 기판(2)에 밀봉기판(604)을 접합한다. 이와 같이 하여, 도1∼도3에 나타내는 바와 같은 표시 장치(1)가 얻어진다.
이와 같이, 유효영역(2a)에 대하여 최외측의 전원선(103B)은 다른 전원선(103R, 103G)에 접속하는 접속용 배선(99R, 99G)과 평면적으로 겹치지 않으므로, 제1 배선층(135) 및 제2 배선층(136)의 쌍방에 마련할 수 있다. 그 때문에, 본 실시형태에서는 전원선(103B)을 제1 배선층(135) 및 제2 배선층(136) 중 어느 한쪽 층에 마련한 경우에 비해 거의 절반의 폭으로 형성할 수 있어, 전원선(103B)의 폭이 감소한 만큼, 패널의 프레임을 작게 할 수 있다.
또한, 유효영역(2a)에 대하여 최내측의 전원선(103R)에 접속하는 접속용 배선(99R)은 다른 전원선(103G, 103B)과 평면적으로 겹치지 않으므로, 제1 배선층(135)에 형성할 수 있다. 그 때문에, 본 실시형태에서는 접속용 배선(99R)의 폭만큼, 제2 배선층(136)에 마련한 접속용 배선(99G, 99B)의 폭을 크게 할 수 있어, 마스크 제작 등, 표시장치의 제조를 용이하게 할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 전원선과 접속용 배선을 전기적으로 접속하기 위한 콘택트가 100G의 한 개소뿐이므로, 콘택트 저항의 의존성을 저감할 수 있게 된다.
[제2 실시형태]
다음에, 제2 실시형태에 대하여 설명한다. 도10에 나타낸 제2 실시형태에 의한 표시장치의 레이아웃(layout)의, 도2에 나타낸 제1 실시형태의 레이아웃과의 주요 차이점은 공통전극용 배선(12a)의 적어도 일부분이 유효영역(2a)의 주위에 마련된 전원선(103R, 103G, 103B) 중 적어도 하나의 적어도 일부분과 평면으로 보았을 때에 겹치는 점이다. 공통전극용 배선(12a)은 플렉시블 기판(5)이 부착된 변측으로부터, 그 변에 대향하는 변으로 향하게 뻗어있고, 기판(2)의 외주를 이루는 4변 중 서로 대향하는 2변과 유효 영역(2a)의 사이에, 각각 마련되어 있다.
한 쪽의 공통전극용 배선(12a)은 전원선(103R)과 겹쳐서 배치되어 있고, 다른 쪽의 공통전극용 배선(12a)은 103G 및 103B의 적어도 일부분과 겹쳐서 배치되어 있다.
이것에 대응한 단면도를 도11에 나타낸다. 공통전극용 배선(12a)은 제2 배선층(136)에 마련된 도전막으로 구성되고, 공통전극(12)과 접속되어 있다.
전원선(103R, 103G, 및 103B)은 제2 배선층(136)의 아래쪽의 제1 배선층(135)에 마련된 도전막으로 형성되어 있다. 공통 전극용 배선(12a)과 전원선(103R, 103G, 및 103B)은 제1 층간 절연층(144a)에 의해 격리되어 있어, 전기적으로 절연되어 있다. 공통전극용 배선(12a)과 공통전극(12)의 접속에는, 예를 들면, ITO 등으로 이루어지는 도전층(12d)이 개재해 있다.
상술한 바와 같이, 공통전극용 배선(12a)은 전원선(103R, 103G, 103B)의 적어도 일부분이 겹치도록 형성되어 있으나, 이것에 의해, 공통전극용 배선(12a)과 전원선(103R, 103G, 및 103B)의 사이에 용량이 형성되어, 전원전압의 변동을 완화시켜, 전기광학 소자의 안정적인 구동이 가능해진다.
전원선(103R, 103G, 및 103B)은 유효영역(2a)과 플렉시블 기판이 부착된 변에 대향하는 변 사이의 영역에, 도12에 나타내는 바와 같이, 각각, 콘택트(100R, 100G, 및 100B)를 거쳐서 접속용 배선(99R, 99G, 및 99B)에 접속되어 있다. 콘택트(100R, 100G, 및 100B)에서, 제1 배선층(135)에 마련된 도전막과 제2 배선층(136)에 마련된 도전막이 접속되어 있다. 접속용 배선(99R, 99G, 및 99B)은 제2 배선층(136)에 마련된 도전막을 사용하여 구성되어 있다. 접속용 배선(99R, 99G, 및 99B)의 선폭은 대응하는 전원선(103R, 103G, 및 103B)의 선폭보다도 적게 되어 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 유효영역(2a)내에서는, 접속용 배선(99R, 99G, 및 99B)은 기본적으로, 전부 동일한 배선층에 있는 도전막을 이용하여 형성함이 바람직하고, 본 실시형태에서는, 제2 배선층(136)에 마련된 도전막을 이용하여 형성되어 있다. 한편, 접속용 배선(99R, 99G, 및 99B)은 제2 배선층(136)에 마련된 도전막을 이용하여 형성되어 있다. 따라서, 도5에 나타낸 경우와는 달리, 접속용 배선(99R, 99G 및 99B)은 콘택트부에서부터 유효영역(2a)에 이르는 사이의 영역에서, 제1 배선층(135)에 마련된 도전막에서부터 제2 배선층(136)에 마련된 도전막에의 접속을 행할 필요는 특별히 없다.
다음에, 상기 실시형태의 표시 장치(1)를 구비한 전자 기기의 예에 대하여 설명한다.
도13(a)는 휴대전화의 일례를 나타낸 사시도이다. 도10(a)에서, 부호 1000은 휴대전화 본체를 나타내고, 부호 1001은 상기의 유기 EL 장치(1)를 사용한 표시부를 나타낸다.
도13(b)는 손목시계형 전자 기기의 일례를 나타낸 사시도이다. 도10(b)에서, 부호 1100은 시계 본체를 나타내고, 부호 1101은 상기의 유기 EL 장치(1)를 사용한 표시부를 나타낸다.
도13(c)는 워드프로세서, 퍼스널컴퓨터 등의 휴대형 정보처리장치의 일례를 나타낸 사시도이다. 도13(c)에서, 부호 1200은 정보처리장치, 부호 1202는 키보드 등의 입력부, 부호 1204는 정보처리장치 본체, 부호 1206은 상기의 유기 EL 장치(1)를 사용한 표시부를 나타낸다.
또한, 본 발명의 기술범위는 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 각종 변경을 행할 수 있다.
예를 들면, 상기 실시형태에서는 전원선(103B)을 이층구조로 했거나, 유효영역(2a)에 대하여 최외측에 배치된 전원선이면, 다른 전원선이어도 좋다. 또한, 제1 배선층(135)과 제2 배선층(136)에 마련된 전원선, 접속용 배선 등을 역으로 배치한 구성으로 해도 좋다.
또한, 상기 실시형태에서는 발광 소자부(11)의 구성으로서 기판(2)측에서부터 화소전극(111), 정공주입/수송층(110a), 발광층(110b), 공통전극(12)의 순서로 형성하였으나, 이것에 한정되는 것은 아니고, 역순으로 배치하는 구성도 채용할 수 있다. 또한, 상기 실시형태에서는 발광소자부(11)의 발광이 투명기판(2)을 거쳐서 외면측으로 사출되는 형식의 예를 사용하여 설명하였으나, 발광소자부(11)의 발광이 투명 기판(2)과 반대측으로부터 밀봉부(3)를 거쳐서 사출되는 형식이어도 적용할 수 있다. 이 경우, 상술한 바와 같이 우수한 광투과성(투명성)을 갖는 공통전극 및 밀봉층을 마련하면 좋다.
또한, 상기의 실시형태에서는, R, G, B의 각 발광층을 스트라이프 배치한 경우에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 다양한 배치 구조를 채용해도 좋다. 예를 들면 스트라이프 배치 외에, 모자이크 배치나, 델타 배치로 할 수 있다.
또한, 상술한 본 실시 형태는 본 발명의 하나의 태양을 나타내는 것이며, 본 발명을 한정하는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에 임의로 변경할 수 있다.
본 발명은 프레임협소화를 실현하여, 소형으로, 또한 제조가 용이한 고품질의 전기광학 장치 및 전자 기기를 얻을 수 있다.
도1은 본 발명의 실시형태를 나타내는 도면으로서, 표시장치의 배선 구조의 평면모식도.
도2는 제1 실시형태의 표시장치의 평면모식도.
도3은 도2에서의 A-A'선의 단면도.
도4는 도3에 나타낸 단면도의 확대도.
도5는 제1 실시형태에서의 전원선 및 각 전원선에 접속되는 접속용 배선의 확대도.
도6(a)∼(d)는 본 발명의 실시형태의 표시장치의 제조 방법을 설명하는 공정도.
도7(a)∼(c)는 본 발명의 실시형태의 표시장치의 제조 방법을 설명하는 공정도.
도8(a)∼(c)는 본 발명의 실시형태의 표시장치의 제조 방법을 설명하는 공정도.
도9(a)∼(c)는 본 발명의 실시형태의 표시장치의 제조 방법을 설명하는 공정도.
도10은 제2 실시형태의 표시장치의 평면모식도.
도11은 도10에서의 A-A'선의 단면도.
도12는 제2 실시형태에서의 전원선 및 각 전원선에 접속되는 접속용 배선의 확대도.
도13은 유기 EL 표시장치를 구비한 전자 기기의 일례를 나타내는 도면이며, (a)는 휴대전화, (b)는 손목시계형 전자 기기, (c)는 휴대형 정보처리장치의 각각 사시도.
[부호의 설명]
1 표시장치(유기 EL 표시장치, 전기광학 장치)
2 기판
2a 유효영역(표시영역)
99R, 99G, 99B 접속용 배선
103, 103R, 103G, 103B 전원선(발광용 전원배선)
110a 정공주입/수송층
110b 발광층
111 화소전극(전극)
135 제1 배선층(제1 층)
136 제2 배선층(제2 층)
144a 제1 층간 절연막(절연층)
Claims (9)
- 기판 위의 유효 영역에 마련되며, 제1 전극과 제2 전극 사이에 끼워진 기능층을 갖는 전기광학 소자를 구비한 복수의 화소와,상기 유효 영역의 외측에 마련된 복수의 전원선과,상기 복수의 전원선 중 어느 하나와 상기 제1 전극을 전기적으로 접속하고, 상기 유효 영역의 외측으로부터 유효 영역을 향하여 뻗는 도전막으로 이루어지는 접속용 배선을 포함하고,상기 유효 영역의 외측에 마련된 접속용 배선의 선폭은 상기 유효 영역에 마련된 접속용 배선의 선폭보다도 두꺼운 것을 특징으로 하는 전기광학 장치.
- 제1항에 있어서,상기 복수의 전원선 중 가장 내측에 위치하는 제1 전원선, 및 상기 제1 전원선과 상기 제1 전극을 접속하는 제1 접속용 배선의 상기 유효 영역의 외측에서의 부분은 상기 제1 배선층에 마련된 도전막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기광학 장치.
- 제2항에 있어서,상기 제1 접속용 배선의 상기 유효 영역에서의 부분은 상기 제1 배선층과는 층간 절연막에 의해 떨어진 제2 배선층에 마련된 도전막으로 이루어지는 전기광학 장치.
- 제2항에 있어서,상기 복수의 전원선 중 상기 제1 전원선과는 다른 제2 전원선은 상기 제1 배선층에 마련된 도전막으로 이루어지고,상기 제2 전원선에 접속되는 제2 접속용 배선은 상기 제1 배선층과는 층간 절연막에 의해 떨어진 제2 배선층에 마련된 도전막으로 이루어지고, 상기 층간 절연막에 마련된 컨택트부를 통하여 상기 제2 전원선과 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전기광학 장치.
- 제1항에 있어서,상기 접속용 배선의 선폭은 이 접속용 배선이 접속하는 상기 전원선의 선폭과는 다른 것을 특징으로 하는 전기광학 장치.
- 제1항에 있어서,상기 복수의 화소 각각은 상기 제1 전극과 상기 접속용 배선 사이에 마련된 트랜지스터를 갖고 있고,상기 트랜지스터의 게이트 전극은 상기 제1 배선층에 마련된 도전막으로 이루어지고,상기 트랜지스터의 소스 또는 드레인 전극은 상기 제2 배선층에 마련된 도전막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기광학 장치.
- 제1항에 있어서,상기 기능층은 유기 일렉트로루미네센스 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기광학 장치.
- 제1항에 있어서,상기 복수의 전원선은 상기 유효 영역과 상기 기판의 외주(外周)를 이루는 1변 사이에 마련되고, 또한 상기 기판의 외주를 이루는 1변을 따라 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전기광학 장치.
- 제1항에 기재된 전기광학 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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