TWI282958B - Pixel element substrate, display device, electronic device, and method for manufacturing the pixel element substrate - Google Patents

Description

1282958 ' ⑴ 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於採用有機EL(Electr〇luminescence)元 為 件或液晶顯示元件等之顯示裝置及其製造方法，特別是關 · 於使畫素開口效率提升之顯示裝置及其製造方法。 ~ 【先前技術】 [背景技術] · 申請專利人係就關於有機EL顯示體及其至方法，在 日本平成1 3年1 2月1 8日進行申請專利，而此申請專利係爲 貼合製入有機EL兀件之EL基板與，製入驅動此有機EL 元件之驅動電路的驅動電路基板來形成顯示裝置之構成， 由此，例如將可作爲有效率地生產顯示裝置之構成。

在作爲提案之顯示裝置之中係如後述之參考例（參照 圖1 0及圖1 1 )’因爲爲貼合配置複數有機EL元件之EL基 板與驅動有機EL元件之複數驅動電路基板之構成，故形 D 成共通地接續複數有機EL元件於EL基板之透明之共通 電極配線（I τ 〇 (I n d i u m T i η Ο X i d e))，並在與E L基板之驅 動電路基板對向的面於側邊配置每個各有機E L元件之畫 素電極（A1)，由此，將可容易進行驅動電路基板之驅動電 路與有機EL元件的接續。 [曰本申請專利文獻1]曰本特願200 1 _ 3 8 5 79號 【發明內容〕 -4- (2) (2)1282958 [發明之掲示] [欲絕發明之課題] 但，爲了經由EL基板取出有機EL元件的發光光於 外部，則由透明電極形成有機E L元件之共通電極，而作 爲透明電極所使用之I T 0係因爲爲大電阻値，故如成爲大 畫面（大面積）時，根據電壓下降而施加均一的電壓於構成 畫面之有機EL元件的情況則成爲困難，而當無法施加均 一的驅動電壓情況時，發光則成爲不均一的情況，並對於 畫質產生很大的影響。 而作爲對策則有考慮配置鋁等低電阻値補助配線成格 子狀於觸排部之情況，但因爲了降低電阻値而加寬補助配 線的寬度時，發光範圍則將變窄而照成開口率下降，故將 共通電及設定爲充分之低電阻値之情況則爲困難。 因此，本發明之目的係提供施加均一的驅動電壓於各 畫素，並發光範圍則不會變窄之顯示裝置之情況。 另外，本發明之目的係提供具有如此所改良之顯示裝 置的電子機器之情況。 另外，本發明之目的係提供如施加均一的驅動電壓於 各畫素，並發光範圍則不會變窄之顯示裝置之畫素元件基 板與及其製造方法情況。 [爲解決課題之手段] 爲了解決上述之目的，本發明之顯示裝置係針對在由 接合配列複數晝素元件之晝素元件基板與包含上述複數畫 (3) (3)1282958 素元件之驅動電路的驅動電路基板而成之顯示裝置，其中 前述驅動電路基板係於與上述畫素元件基板對向的面包含 有接續在上述複數畫素元件之驅動電路的複數接續端子， 並上述畫素元件基板係包含形成在透光性基板上之畫素電 極與，各自接合各自之一端於上述複數畫素電極上而形成 之複數畫素元件與，共通地接續上述複數畫素元件之各另 一端的共通電極配線與，使上述複數畫素元件相互分離來 劃定畫素元件各自範圍之觸排範圍與，藉由形成在上述觸 排範圍之通孔來各自接續上述驅動電路基板之複數接續端 子與因應此等之上述複數畫素元件之畫素電極的複數個別 電極配線。 根據作爲有關之構成情況，將可配置各畫素之個別電 極於畫素元件基板之透光性基板側而得到具有共通電極於 與畫素元件基板之驅動電路對向側之構造，而因個別電極 的面積小5故可使用電阻値比較大之材料，例如 ITO(Indium Tin Oxide)之情況，而因不需要爲了降低電阻 之補助配線的範圍，而此部份可採取加大個別電極之面積 ，並提升分配於一畫素之範圍中的發光範圍之比率。 另外，上述觸排部係具有複數段差，並於最高的部份 開口有通孔，且利用其他的段差部份得到構成前述畫素元 件之成膜，而由此，將可容易進行個別電極配線與驅動電 路基板之接續端子的接續，另外，利用其他的段差部份作 爲畫素元件之形成，例如成爲可更容易進行由液滴吐出法 (濺射法）之有機EL元件的成膜之情況。 -6 - (4) (4)1282958 另外，上述之畫素元件係包含有機EL元件，液晶顯 示元件或發光二極體，而由此，則容易形成顯示裝置。 另外，上述畫素電極爲透明電極，並上述畫素元件之 發光光或透過光則取出於上述畫素元件基板側，而於各畫 素元件之透光性基板側，將畫定爲小面積之個別電極作爲 透明電極，並將與畫素元件基板之驅動電路對向側之共通 電極，根據作爲含有 Al，Cu，Cr等之導電性高之金屬的 情況，即使使用比較來說電阻値高之ITO (透明電極）亦可 消解電壓下降的問題。 另外，對於上述之畫素元件基板，驅動電路基板可使 用玻璃基板或可曲性之壓克力基板之情況。 對於將上述之顯示裝置使用在筆記型電腦，行動電話 ，數位相機，PDA(攜帶型終端），攜帶電視等之各種電子 機器的情況係有著可形成小型之顯示部的優點。 另外，本發明之畫素元件基板係包含形成在透光性基 板上之複數畫素電極與，各自接合各自之一端於上述複數 畫素電極上而形成之複數畫素元件與，共通地接續上述複 數畫素元件之各另一端的共通電極配線與’使上述複數畫 素元件相互分離來劃定畫素元件各自範圍之觸排範圍與， 藉由通孔來各自接續因應上述複數畫素電極而形成在上述 觸排範圍表面上之複數外部接續部與上述複數畫素電極的 複數個別電極配線。 根據作爲有關之構成情況，於透光性基板側具有畫定 爲小面積之晝素電極，並可得到於此相反側具有共通電極 -7- (5) (5)1282958 構造之畫素兀件基板’而根據各畫素電極爲小面積之情況 ，即使使用商電阻之畫素電極材料，例如透明電極ITO , 電壓下降之影響亦少。 另外，本發明之畫素元件基板的製造方法係包含將光 透過可能之導電層成膜於透光性絕緣基板上，並將此進行 圖案化來形成複數畫素電極之第1工程與，將絕緣層成膜 於上述複數晝素電極上，並將此進行圖案化於各畫素電極 上將接觸孔範圍與畫素元件形成範圍進行開口之第2工程 與，於上述絕緣層上將接觸孔範圍及各畫素元件形成範圍 進行開口之同時，形成在各接觸孔範圍之外周圍之中爲相 對來說高的第1高度之觸排層，而在各畫素元件形成範圍 之外周圍之中爲相對來說低的第2高度之觸排層的第3工程 與，於各畫素元件形成範圍之畫素電極上形成畫素元件之 第4工程與，將導電層成膜於上述觸排層及各畫素元件上 ，並將該導電層至上述觸排層之上述第1高度部份露出爲 止進行硏磨之第5工程。 而理想係上述第3工程包含形成將各接觸孔及各畫素 元件形成範圍開口在上述絕緣層上之上述第2高度之第1觸 排層之工程與，形成上述第1高度之第2觸排層於上述第1 觸排層之各接觸孔範圍外周圍之工程，而由此將可形成段 差於觸排之情況。 而理想爲上述畫素元件係包含包含有機EL元件’液 晶顯示元件，發光二極體。 冬 (6) (6)1282958 [發明之效果] 如根據本發明，因作爲配置小面積之畫素電極於透明 (光通過性）基板側，並將與畫素元件基板之驅動電路對向 側之共通電極作爲含有例如 A1，C U，C r等之導電性高之 金屬的構成，故即使將高電阻之電極材料，例如ITO使用 於透明（光通過性）基板側，亦不容易產生根據電壓下降之 畫像亮度不均，另外，因不需要爲了降低高電阻之電極材 料而在畫素周圍作爲網目狀之補助配線，故將可成爲提升 顯示區域之開口效率之情況。 【實施方式〕 [爲了實施發明之最佳形態] 以下，關於本發明之實施形態來參照圖面進行說明。 本發明之時施例之中係表示有由貼合製入畫素元件 之畫素元件基板與，製入驅動畫素元件之驅動電路基板而 成之顯示裝置，而此薄膜裝置之畫素元件基板係多數配列 具有至少2個電極之畫素元件，並由觸排相互絕緣畫素元 件’而畫素元件之1的電極係爲劃定在畫素元件基板之透 光性基板側的透明電極，而另1個電極係爲共通接續配置 在與，驅動電路基板對向面側之複數畫素元件的共通電極， 而畫素係根據通過畫素元件基板之透光性基板的光所辨識 ’另對於1畫素係分配有由觸排所圍住之發光範圍與形成 在觸排中之通孔，並利用通孔來將與各畫素電極（透明電 極）之配線導出於與畫素元件基板之驅動電路基板對向面 -9- (7) (7)1282958

[實施例1 ] 圖1係爲表示有關本發明之實施例的顯示裝置，並大 致區分爲畫素元件基板1 0 Q與驅動電路基板2 0 0。 首先，畫素元件基板1 0 0係根據基板1 1 〇，絕緣層1 1 1 ’透明之畫素電極1 1 2，絕緣層1 1 3，觸排層1 1 5，通孔1 1 6 ’爲畫素元件之有機EL元件120，共通電極層131等所構 成之。 基板1 1 〇係爲例如由石英玻璃等之無鹼性玻璃，壓克 力薄膜等而成之透明基板，而於其上方成膜有絕緣層n】 ’另如後述，於此絕緣層1 1 1之上方配列（配置）有圖案化 爲四角形之複數畫素電極1 1 2，而畫素電極1 1 2係由透明之 IT0所成膜，而畫素電極1 12之外周及上面係由絕緣層1 13 所包覆，並從其他的畫素電極1 1 2分離（絕緣），畫素電極 1 1 2上之絕緣層1 1 3係將畫素形成範圍1 1 4及通孔形成範圍 1 1 6作爲開口。 於絕緣層1 1 3上，如圍住畫素形成範圍1 1 4及通孔形成 範圍1 1 6外周圍之水庫地將觸排層1 1 5成膜，而觸排層1 } 5 係如後詳述地具有複數的段差（參照圖5 )，而通孔形成範 圍1 1 6外周圍成爲最高的部份，換言之，觸排層n 5之最上 段上面中央部性成爲通孔1 1 6，而對於通孔Π 6的底部係露 出著畫素電極1 ] 2的一部份，根據由鋁等導電材料埋入此 通孔1 1 6來形成與衋素電極1 1 2所接續之爲個別電極配線的 (8) (8)1282958 畫素電極配線1 3 2，而畫素電極配線1 3 2之上端部係成爲與 驅動電路之接續部。 另外，對於圍住露出著觸排層11 5之畫素電極1 1 2主要 部份之畫素形成範圍1 4 1的範圍形成段差，並此段差係可 利用於畫素元件120之形成，而觸排層1 15係例如根據丙烯 基樹脂，聚 亞胺，氧化矽等絕緣材料所形成之。 對於畫素形成範圍1 4 1係形成有構成顯示畫面（或者顯 示範圍）之單位畫素的畫素元件1 2 0，而在此實施例之中係 作爲畫素元件1 2 0而形成有機E L元件，而有機E L元件係 於透明的畫素電極1 1 2上將正孔注入層1 2 1，有機EL層 1 2 2，陰極1 3 1進行成膜而構成，而有機E L元件係由眾知 的材料，眾知的製造方法所形成，陰極1 3 1係由將鈣，鋁 進行成膜而成，並接續於共通地接續各有機EL元件之共 通電極配線1 3 1。 如此所構成之畫素元件基板1 0 0係成爲將基板1 1 〇之下 面作爲顯示面，並於基板1 0之上面配列複數畫素元件1 2 0 之構成，而各畫素元件係將分割成成膜在基板10上面之每 各畫素的透明畫素電極1 1 2作爲一方端，而將共通電極1 3 1 作爲另一方端，並且，利用觸排層1 1 5來形成從共通電極 1 3 1所絕緣之範圍，並於此範圍形成各畫素電極之接續配 線的端子部。 另一方面，驅動電路基板2 0 0係於由無鹼性玻璃或壓 克力薄膜等而成之絕緣務而成之基板2 1 〇表面形成有由氧 化砂而成之絕緣膜2 1] ’更加地，於此絕緣膜上因應各畫 -11 - 1282958 Ο) 素元件120之配置來複數形成驅動畫素元件120之驅動電路 212，而畫素元件120係具體來說爲上述之有機EL元件， 而各驅動電路212係除了 TFT(薄膜電晶體）還包含電容器 ，掃描線，信號線等，另此驅動電路2 1 2相互間係根據由 氧化矽等之絕緣層2 1 3所絕緣著，而於此絕緣層2 1 3形成藉 由貫通孔而各自接續於各驅動電路2 1 2之複數接續端子2 1 4 ，而各接續端子2 1 4係在與驅動電路基板2 0 0之畫素元件基 板1〇〇對向的面，配置在因應畫素元件基板100之各畫素電 極1 1 2之接續配線1 3 2之端子部的位置。 藉由導電性樹脂3 0 1來貼合如此所構成之畫素元件基 板1 〇 〇與驅動電路基板2 0 0而形成顯示裝置，而導電性樹脂 3 0 1係亦可採用混合銀塗漿或銅塗漿等之金屬與樹脂之構 成，而採用異方性導電樹脂或異方性導電膜也可以。 如根據有關的構成，因由金屬薄膜來形成共通電極， 故作爲由高電阻之ITO來形成透明畫素電極，而因其面積 小電壓下降亦不會成爲問題，另外，因活用分離畫素之觸 排部而在通孔將畫素電極與驅動電路接續，故比較於以下 之參考例，開口效率則無下降。 另外，上述之構成係爲亦可適用於形成晝素元件於2 個電極間之液晶顯不裝置或發光二極體之構成。 接著’爲了容易理解上述本發明之實施例的特徵，關 於作爲先行之申請專利的參考例來參照圖〗〇及圖n來進行 說明。 凸】〇係爲參考例之顯示裝置的剖面圖，另外，圖n係 -12 - (10) (10)1282958 表示顯示裝置之畫素元件基板，針對在兩圖示，對於與圖 1對應之部分係附上相同的符號，並省略相關的說明。 在參考例之中係藉由絕緣膜1 1 1來將透明電極（I τ 0)作 爲各畫素元件120之共通電極151來形成於玻璃基板110上 ，而如前述ITO係因爲爲高電阻値，故爲了抑制針對在大 面積之共通電極1 5 1的電壓下降，故形成鋁之補助配線1 5 2 爲格子狀於分離各畫素之觸排部份，而各畫素元件1 20係 將其楊極接於共通電極1 5 1，並將其陰極接於鋁之個別分 離之畫素電極1 5 3，而畫素電極1 5 3相互間係由陰極隔板所 分離。 如此所構成之畫素元件基板1 00係藉由導電性樹脂3 0 1 來與驅動電路基板200貼合而形成顯示裝置。 在如此之參考例之構成之中係爲了抑制高電姐之共通 電極1 5 1的電壓下降而必須配置寬度寬之補助配線1 5 2成格 子狀於觸排範圍所產生的結果，開口效率則下降。 [實施例2 ] 接著’關於本發明之顯示裝置之畫素元件基板的製造 工程來參照圖2乃至圖9進行說明，而圖2乃至圖8 ( a)圖係 爲畫素元件基板的平面圖，而圖2乃至圖8之各（b)圖係表 不沿著在平面圖中所示之A - A方向的剖面圖，另外，圖5 及圖8之各（c)圖係表示沿著在平面圖中所示之b-B方向的 剖面圖。 首先’如圖2所不，於厚度〇 . 5 m 之無驗性的玻璃基 -13- (11) 1282958 板1 1 0上’例如針對在膜形成裝置，根據等離g 解T E 0 S，而將氧化矽層成膜爲5 〇 〇 〇埃程度， 膜1 1 1 ’而於此上方將ITO成膜爲5 0 0 0埃程度 明電極層’接著，採用無圖示之畫素電極的光 電極層進行圖案化，而形成複數之畫素電極n 如圖3所示，於畫素電極丨12及作爲一部份 膜11 1上’根據等離子CVD法將氧化矽層成膜 度，而形成絕緣膜1 1 3，而將此絕緣膜1 1 3使用 畫素元件範圍之光罩進行圖案化，並於絕緣月) 範圍1 1 6及畫素元件範圍〗4丨進行開口，然而， 由2點虛線來表示畫素電極1 1 2之範圍。 如圖4所示，於絕緣膜1 1 3上，採用印刷法 法，除了通孔範圍1 1 6及畫素元件範圍1 4 1，將 成膜爲2 厚度，而形成觸排層1 1 4，而通孔範 件範圍係沒被埋設。 如圖5所示，於通孔範圍1 1 6外周，更加地 或液滴吐出法，於觸排層114(參照圖5(b))之上 基樹脂堆積爲2 厚度，形成觸排層Π 5 (參照 由此，觸排層係形成爲觸排層1 1 4與1 1 5之2段 而，在實施例之中係將觸排層形成爲2段，但 有3段以上之複數段差的層來形成之。 如圖6所示，於畫素元件範圍之畫素電極1 滴吐出法來將正孔注入層成膜爲〗0 0 0埃厚度 EL層成膜爲]0 0 0埃厚度。 =CVD法分 而形成絕緣 ，而形成透 罩來將透明 2 〇 露出之絕緣 爲2 0 0 0埃程 通孔範圍及 I 1 1 3將通孔 在圖3 (a)中 或液滴吐出 丙烯基樹脂 圍及畫素元 採用印刷法 方，將丙烯 圖5(c))，而 的高度，然 亦可作爲具 1 2上，由液 ，而將有機 - 14 - (12) (12)1282958 如圖7所示，於畫素元件基板1 Ο 0全體，由噴射法堆積 鋁（導電材料），並埋設通孔範圍1 1 6，再形成有機EL元件 之陰極及共通電極配線1 3 1，而由此形成畫素元件1 2 0。 接著，如圖8所示，將畫素元件基板1 〇 〇全體從上進行 機械硏磨，並將鋁層削製觸排層1 1 5最上層露出爲止，而 由此，在通孔範圍1 1 6周圍之觸排層1 1 5部份之中係分離共 通電極配線1 3 1與畫素電極配線1 3 2，另外，在觸排層1 1 5 部份之中係維持接續同爲畫素元件1 2 0之電極（陰極）之狀 態。 如圖9所示，將如此所構成之畫素元件基板1 〇〇與驅動 電路基板2 0 0介在有導電性述之於兩者之接續端子部分來 作爲貼合，而對於貼合係可使用接著劑之情況。 如此將可得到藉由形成在觸排層1 1 5之通孔1 1 6來取出 形成在畫素元件基板1 〇 〇上之畫素電極1 1 2的配線1 3 2於驅 動電路基板2 0 0側之構造。 如此，如根據實施例之製造方法，將可製造開口效率 佳之顯示裝置。 [實施例3] 接著，就關於幾個具備上述顯示裝置（有機EL顯示裝 置）之電子機器的例子來進行說明之。 <其1 :筆記型電腦> 首先，關於將有關上述實施例之有機EL顯示裝置1 -15- (13) (13)1282958 適用於筆記型個人電腦的例子來進行說明，而圖1 2係爲表 示此個人電腦構成之斜視圖，而針對圖，電腦1 1 0 0係由具 備有鍵盤1102之主體部1104與，有機EL顯示裝置1所構 成。 <其2 :行動電話> 接著，關於將有機EL顯示面板行適用於行動電話的 顯示部之例子來進行說明，而圖1 3係爲表示此行動電話構 成之斜視圖，而針對圖，行動電話1 2 0 0係爲除了複數之操 作按鍵1202之外，具備有受話口 1204，送話口 1206之同時 亦具備有有機EL顯示裝置1之構成。 <其3 :數位相機> 更加地，關於將有機EL顯示裝置1使用於尋像器之 數位相機進行說明，而圖Μ係爲表示數位相機構成之斜視 圖，但關於與外部機器之接續亦有簡易地表示。 通常的相機係對於根據被攝體之光像來將軟片進行感 光之情況，數位相機1 3 0 0係爲根據 CCD(Charge Coupled Device)等之攝像元件，將被攝體之光像進行光電變換來 生成攝像信號之構成，而在此，對於針對在數位相機1 3 0 0 之機殼1 3 02的背面係成爲設置有上述之有機EL顯示裝置 1，並依據由C CD之攝像信號來進行顯示之構成，因此， 有機EL顯示裝置1係作爲顯示被攝體之尋像器來發揮機 能，另外，對於機殼1 3 0 2之觀察側（針對圖示係內面側）係 -16 -

Claims (1)

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-^ ___^ Θ月收修(更)正替換買 (1) 申請專利範圍 第93 1 2501 1號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國9 5年1 2月18日修正 1 · 一種顯示裝置，係接合排列複數畫素元件之畫素元 件基板和包含前述複數之畫素元件之驅動電路之驅動電路 基板而成顯示裝置，其特徵係前述驅動電路基板乃於與前 述畫素元件基板對向之面，包含連接於前述複數畫素元件 之驅動電路之複數連接端子， 前述畫素元件基板包含形成於透光性基板上之複數畫 素電極，和於前述複數之畫素電極上，各自連接個別之一 端而形成之複數畫素元件，和共通連接前述複數之畫素元 件各另一端之共通電極配線，和相互分離前述複數之畫素 元件，並界定各畫素元件之範圍之間隔壁範圍，和將前述 驅動電路基板之複數之連接端子和對應於此等之前述複數 之畫素元件之畫素電極，藉由形成於前述間隔壁範圍通孔 ，加以個別連接之複數之個別電極配線。 2. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中，前述間 隔壁範圍具有複數之階差，於其最高之部分開出前述之通 孔，利用其他階差部分，進行前述畫素元件之成膜。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項之顯示裝置，其中， 前述畫素元件乃包含有機電激發光元件，液晶表示元件或 發光二極體。 4.如申請專利範圍第1項或第2項之顯示裝置，其中， 1282958

(2) 前述畫素電極爲透明電極，前述畫素元件之發射光或透過 光，由前述畫素元件基板之側面取出。 5 · —種電子機器，其特徵係包含如申請專利範圍1至4 任何一項所記載之顯示裝置。 ~ 6 · —種畫素元件基板，係包含形成於透光性基板上之 複數畫素電極， 和於前述複數之畫素電極上，各別連接各自之一端而 形成之複數畫素元件， φ 和共通連接前述複數之畫素元件各另一端之共通電極 配線， 和相互分離前述複數之畫素元件，分割各畫素元件之 範圍之間隔壁範圍， 和將於前述間隔壁範圍表面，對應於前述複數之畫素 電極形成之複數之外部連接部和前述複數之畫素電極，藉 由通孔個別加以連接之複數之個別電極配線。 7 · —種畫素元件基板之製造方法，係包含於透光性絕 # 緣基板上成膜可透光之導電層，將此圖案化，形成複數之 畫素電極之第1工程， 和於前述複數之畫素電極上成膜絕緣層，將此圖案化 ，於各畫素電極上開口連接孔範圍與畫素元件形成範圍之 第2工程， 和於前述絕緣層上開口前述各連接孔範圍及各畫素元 件形成範圍的同時，於各連接孔範圍之外圍，形成相對高 之第1高度，於各畫素元件形成範圍之外圍，形成相對低 -2 - 1282958 ^ t 之第2高度之間隔壁層之第3工程， 和於各畫素元件形成範圍之畫素電極上，形成畫素元 件之第4工程， 和於前述連接孔，前述間隔壁層及前述各畫素元件上 ，成膜導電層，將該導電層硏磨至前述間隔壁層之前述第 1高度部分被露出爲止之第5工程。 8 .如申請專利範圍第7項之畫素元件基板之製造方法 ，其中，前述第3工程乃包含於前述絕緣層上，形成開口 前述各連接孔範圍及各畫素元件形成範圍之前述第2高度 之第1間隔壁層之工程， 和於前述第1間隔壁層之各連接孔範圍之外圍，形成 前述第1高度之第2間隔壁層之工程。 9·如申請專利範圍第7項或第8項之畫素元件基板之製 造方法，其中，前述畫素元件係有機電激發光元件。

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