專利名稱：有源矩陣型顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及這樣一種有源矩陣型顯示裝置，其中由薄膜晶體管(以下稱為TFT)對(duì)利用驅(qū)動(dòng)電流流過有機(jī)半導(dǎo)體膜等發(fā)光薄膜而發(fā)光的場(chǎng)致發(fā)光元件(以下稱為EL元件)或發(fā)光二極管元件(以下稱為L(zhǎng)ED元件)等薄膜發(fā)光元件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。
背景技術(shù)：
已提出了使用EL元件或LED元件等的電流控制型發(fā)光元件的有源矩陣型顯示裝置。由于該類型的顯示裝置中使用的發(fā)光元件都是自身發(fā)光的，故與液晶顯示裝置不同，不需要背照光源，并且具有視野角依存性少等的優(yōu)點(diǎn)。
圖4是使用了利用這樣的電荷注入型的有機(jī)半導(dǎo)體薄膜發(fā)光的EL元件的有源矩陣型顯示裝置的框圖。在該圖中示出的有源矩陣型顯示裝置1A中，在透明基板10上構(gòu)成了多條掃描線gate、在與該掃描線gate的延伸方向交叉的方向上延伸的多條數(shù)據(jù)線sig、與該數(shù)據(jù)線sig并列的多條共同供電線com和由數(shù)據(jù)線sig和掃描線gate形成為矩陣狀的象素7。相對(duì)于數(shù)據(jù)線sig和掃描線gate，構(gòu)成了數(shù)據(jù)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路3和掃描側(cè)驅(qū)動(dòng)電路4。在各自的象素7中，構(gòu)成了通過掃描線gate被供給掃描信號(hào)的導(dǎo)通控制電路50和基于通過該導(dǎo)通控制電路50從數(shù)據(jù)線sig被供給的圖象信號(hào)而發(fā)光的薄膜發(fā)光元件40。導(dǎo)通控制電路50由通過掃描線gate在柵電極上接受掃描信號(hào)的第1TFT20、保持通過該第1TFT20從數(shù)據(jù)線sig供給的圖象信號(hào)的保持電容cap和在柵電極上接受由該保持電容cap保持的圖象信號(hào)的第2TFT30構(gòu)成。第2TFT30和薄膜發(fā)光元件40以串聯(lián)方式連接在下述的對(duì)置電極op與共同供電線com之間。該薄膜發(fā)光元件40在第2TFT30成為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)因驅(qū)動(dòng)電流從共同供電線com流入而發(fā)光，同時(shí)該發(fā)光狀態(tài)由保持電容cap而保持預(yù)定的期間。
圖5是抽出圖4中示出的有源矩陣型顯示裝置中被構(gòu)成的象素的1個(gè)而示出的平面圖，圖6(A)、(B)、(C)分別是圖5的A-A’剖面圖、B-B’剖面圖和C-C’剖面圖。
在這樣的結(jié)構(gòu)的有源矩陣型顯示裝置1A中，如圖5和圖6(A)、(B)中所示，在任一個(gè)象素7中都在同一工序中利用島狀的半導(dǎo)體膜形成了第1TFT20和第2TFT30。第1TFT20的柵電極21作為掃描線gate的一部分而構(gòu)成。數(shù)據(jù)線sig通過第1層間絕緣膜51的接觸孔導(dǎo)電性地連接到第1TFT20的源·漏區(qū)的一方上，漏電極22導(dǎo)電性地連接到其另一方上。漏電極22朝向第2TFT30的形成區(qū)域而延伸，第2TFT30的柵電極31通過第1層間絕緣膜51的接觸孔導(dǎo)電性地連接到該延伸部分上。中繼電極35通過第1層間絕緣膜51的接觸孔導(dǎo)電性地連接到第2TFT30的源·漏區(qū)的一方上，薄膜發(fā)光元件40的象素電極41通過第2層間絕緣膜5 2的接觸孔導(dǎo)電性地連接到該中繼電極35上。
從圖5和圖6(B)、(C)中可知，在每個(gè)象素7中獨(dú)立地形成了象素電極41。在象素電極41的上層側(cè)，按下述順序?qū)盈B了有機(jī)半導(dǎo)體膜43和對(duì)置電極op。將對(duì)置電極op形成為至少覆蓋顯示部11。
再有，在圖5和圖6(A)中，共同供電線com通過第1層間絕緣膜51的接觸孔導(dǎo)電性地連接到第2TFT30的源·漏區(qū)的另一方上。共同供電線com的延伸部分39相對(duì)于第2TFT30的柵電極31的延伸部分36，將第1層間絕緣膜51作為電介質(zhì)膜夾住而對(duì)置，構(gòu)成了保持電容cap。
在這樣的有源矩陣型顯示裝置1A中，由于在透明基板10本身上層疊了對(duì)置電極op，故與有源矩陣型液晶顯示裝置不同，具有沒有必要重疊對(duì)置基板這樣的大的優(yōu)點(diǎn)。但是，由于薄膜發(fā)光元件40只被薄的對(duì)置電極op覆蓋，故水分及氧擴(kuò)散并透過對(duì)置電極op侵入到有機(jī)半導(dǎo)體膜43中，存在發(fā)生薄膜發(fā)光元件40的發(fā)光效率的下降、其驅(qū)動(dòng)電壓的上升(閾值電壓向高電壓一側(cè)偏移)、可靠性下降等的擔(dān)心。為了防止上述水分及氧的侵入，在現(xiàn)有的有源矩陣型顯示裝置1A中，采用了用對(duì)置基板至少覆蓋顯示部11并對(duì)該對(duì)置基板的外周進(jìn)行密封的方法。但是，使用該方法就喪失了與上述的液晶顯示裝置相比的優(yōu)點(diǎn)。
因此，本發(fā)明的課題在于提供能用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)來保護(hù)薄膜發(fā)光元件使其不受水分等影響的有源矩陣型顯示裝置。
發(fā)明的公開本發(fā)明的有源矩陣型顯示裝置具有以下的結(jié)構(gòu)。
在基板上具有多條掃描線、與該掃描線交叉的多條數(shù)據(jù)線以及由被該數(shù)據(jù)線和上述掃描線形成為矩陣狀的多個(gè)象素構(gòu)成的顯示部，該象素的每一個(gè)具備薄膜發(fā)光元件，該薄膜發(fā)光元件具備包含通過上述掃描線在柵電極上接受掃描信號(hào)的薄膜晶體管的導(dǎo)通控制電路、在每個(gè)象素中形成的象素電極、在該象素電極的上層側(cè)層疊的發(fā)光薄膜和在該發(fā)光薄膜的上層側(cè)至少在上述顯示部的整個(gè)面上形成的對(duì)置電極，上述薄膜發(fā)光元件基于通過上述導(dǎo)通控制電路從上述數(shù)據(jù)線被供給的圖象信號(hào)而發(fā)光，該有源矩陣型顯示裝置的特征在于在上述對(duì)置電極的上層側(cè)形成了至少覆蓋該對(duì)置電極的形成區(qū)域的保護(hù)膜。
按照本結(jié)構(gòu)，由于在薄膜發(fā)光元件的對(duì)置電極的上層側(cè)形成了保護(hù)膜，故能保護(hù)薄膜發(fā)光元件使其不受擴(kuò)散、透過對(duì)置電極的水分等的影響。因而，在薄膜發(fā)光元件中沒有發(fā)生其發(fā)光效率的下降、驅(qū)動(dòng)電壓的上升(閾值電壓向高電壓一側(cè)偏移)、可靠性下降等的擔(dān)心。此外，由于可利用半導(dǎo)體工藝容易地形成這樣的保護(hù)膜，故不會(huì)提高有源矩陣型顯示裝置的制造成本。因此，可按原樣保留作為使用了薄膜發(fā)光元件的有源矩陣型顯示裝置的優(yōu)點(diǎn)的沒有必要覆蓋對(duì)置基板這樣的優(yōu)點(diǎn)，可提高有源矩陣型顯示裝置的可靠性。再有，由于用保護(hù)膜來保護(hù)薄膜發(fā)光元件，故也具有下述優(yōu)點(diǎn)作為對(duì)置電極中使用的材料，從薄膜發(fā)光元件的發(fā)光效率及驅(qū)動(dòng)電壓等方面考慮來選擇該材料即可，不限定于選擇保護(hù)薄膜發(fā)光元件的性能高的材料。
在本發(fā)明中，最好由在上述對(duì)置電極的下層側(cè)比上述有機(jī)半導(dǎo)體膜形成得厚的絕緣膜來劃分上述發(fā)光薄膜。在使用了薄膜發(fā)光元件的有源矩陣型顯示裝置中，由于對(duì)置電極至少在顯示部的整個(gè)面上形成，處于與數(shù)據(jù)線對(duì)置的狀態(tài)，故在原有狀態(tài)下大的電容寄生于數(shù)據(jù)線上。而在本發(fā)明中，由于使厚的絕緣膜介入到數(shù)據(jù)線與對(duì)置電極之間，故可防止電容寄生于數(shù)據(jù)線上。其結(jié)果，由于可降低數(shù)據(jù)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路的負(fù)載，故可謀求低功耗化或顯示工作的高速化。此外，如果形成這樣的絕緣膜，則在利用噴射法在被該絕緣膜劃分的區(qū)域內(nèi)形成發(fā)光薄膜時(shí)可將上述絕緣膜作為防止噴出液溢出的堤層來利用。
在本發(fā)明中，上述對(duì)置電極最好由含有堿金屬的鋁膜來構(gòu)成。在用這樣的膜構(gòu)成了對(duì)置電極的情況下，因?yàn)樗值葦U(kuò)散、透過的可能性高，故形成保護(hù)膜的效果是顯著的。
在本發(fā)明中，可以用氮化硅膜等的絕緣膜來構(gòu)成上述保護(hù)膜，但也可由高熔點(diǎn)金屬或其合金等的導(dǎo)電膜來構(gòu)成。此外，也可由純鋁膜、含有硅的鋁膜、含有銅的鋁膜等的導(dǎo)電膜來構(gòu)成上述保護(hù)膜。再有，也可將上述保護(hù)膜作成導(dǎo)電膜和絕緣膜的2層結(jié)構(gòu)。在用導(dǎo)電膜形成層疊在對(duì)置電極上的保護(hù)膜的情況下，可得到與使對(duì)置電極的電阻下降同樣的效果。此外，在形成了劃分上述的有機(jī)半導(dǎo)體膜的形成區(qū)域的厚的絕緣膜的情況下，存在因該絕緣膜形成的大的臺(tái)階查而在其上層側(cè)形成的對(duì)置電極中發(fā)生斷裂的擔(dān)心，但在用導(dǎo)電膜形成層疊在對(duì)置電極上的保護(hù)膜的情況下，由于利用這樣的導(dǎo)電膜形成冗余布線結(jié)構(gòu)，故可防止對(duì)置電極的斷裂。因此，在有源矩陣型顯示裝置中，由于即使在有機(jī)半導(dǎo)體膜的周邊形成厚的絕緣膜從而抑制了寄生電容等，在絕緣膜的上層形成的對(duì)置電極中也不發(fā)生斷裂，故可提高有源矩陣型顯示裝置的顯示質(zhì)量和可靠性。
在本發(fā)明中，上述導(dǎo)通控制電路具備在柵電極上接受上述掃描信號(hào)的第1TFT和通過該第1TFT其柵電極連接到上述數(shù)據(jù)線上的第2TFT，該第2TFT和上述薄膜發(fā)光元件最好以串聯(lián)方式連接在對(duì)上述數(shù)據(jù)線和掃描線來說是另外構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電流供給用的共同供電線與上述對(duì)置電極之間。即，雖然可用1個(gè)TFT和保持電容來構(gòu)成導(dǎo)通控制電路，但從提高顯示品位的觀點(diǎn)來看，最好用2個(gè)TFT和保持電容來構(gòu)成各象素的導(dǎo)通控制電路。
附圖的簡(jiǎn)單說明圖1是示意性地示出應(yīng)用了本發(fā)明的有源矩陣型顯示裝置的整體布局的框圖。
圖2是抽出圖1中示出的有源矩陣型顯示裝置中被構(gòu)成的象素的1個(gè)而示出的平面圖。
圖3(A)、(B)、(C)分別是圖2的A-A’剖面圖、B-B’剖面圖和C-C’剖面圖。
圖4是示意性地示出現(xiàn)有的有源矩陣型顯示裝置的整體布局的框圖。
圖5是抽出圖4中示出的有源矩陣型顯示裝置中被構(gòu)成的象素的1個(gè)而示出的平面圖。
圖6(A)、(B)、(C)分別是圖5的A-A’剖面圖、B-B’剖面圖和C-C’剖面圖。
符號(hào)的說明1有源矩陣型顯示裝置2顯示部3數(shù)據(jù)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路4掃描側(cè)驅(qū)動(dòng)電路7象素10 透明基板12 端子20 第1TFT21 第1TFT的柵電極30 第2TFT31 第2TFT的柵電極40 發(fā)光元件41 象素電極43 有機(jī)半導(dǎo)體60 保護(hù)膜bank 堤層(絕緣膜)cap 保持電容com 共同供電線gate 掃描線op對(duì)置電極sig 數(shù)據(jù)線用于實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)參照


本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。再有，在以下的說明中，對(duì)于與已參照?qǐng)D4至圖6說明了的要素共同的部分，附以相同的符號(hào)。
(整體結(jié)構(gòu))圖1是示意性地示出有源矩陣型顯示裝置的整體布局的框圖。圖2是抽出其中被構(gòu)成的象素的1個(gè)而示出的平面圖，圖3(A)、(B)、(C)分別是圖2的A-A’剖面圖、B-B’剖面圖和C-C’剖面圖。
在圖1中示出的有源矩陣型顯示裝置1中，作為其基體的透明基板10的中央部分成為顯示部11。在透明基板10的外周部分中，在數(shù)據(jù)線sig的端部構(gòu)成了輸出圖象信號(hào)的數(shù)據(jù)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路3，在掃描線gate的端部構(gòu)成了輸出掃描信號(hào)的掃描側(cè)驅(qū)動(dòng)電路4。在這些驅(qū)動(dòng)電路3、4中，由N型的TFT和P型的TFT構(gòu)成互補(bǔ)型TFT，該互補(bǔ)型TFT構(gòu)成了移位寄存器電路、電平移動(dòng)電路、模擬開關(guān)電路等。在顯示部11中，與有源矩陣型液晶顯示裝置的有源矩陣基板相同，在透明基板10上構(gòu)成了由多條掃描線gate和在與該掃描線gate的延伸方向交叉的方向上延伸的多條數(shù)據(jù)線sig形成為矩陣狀的多個(gè)象素7。
在各自的象素7中，構(gòu)成了通過掃描線gate被供給掃描信號(hào)的導(dǎo)通控制電路50和基于通過該導(dǎo)通控制電路50從數(shù)據(jù)線sig被供給的圖象信號(hào)而發(fā)光的薄膜發(fā)光元件40。在這里示出的例子中，導(dǎo)通控制電路50由通過掃描線gate在柵電極上接受掃描信號(hào)的第1TFT20、保持通過該第1TFT20從數(shù)據(jù)線sig被供給的圖象信號(hào)的保持電容cap和在柵電極上接受由該保持電容cap保持的圖象信號(hào)的第2TFT30構(gòu)成。第2TFT30和薄膜發(fā)光元件40以串聯(lián)方式連接在下面將詳細(xì)地?cái)⑹龅膶?duì)置電極op與共同供電線com之間。
在這樣的結(jié)構(gòu)的有源矩陣型顯示裝置1中，如圖2和圖3(A)、(B)中所示，在哪一個(gè)象素7中都利用島狀的半導(dǎo)體膜(硅膜)形成了第1TFT20和第2TFT30。
第1TFT20的柵電極21作為掃描線gate的一部分而構(gòu)成。數(shù)據(jù)線sig通過第1層間絕緣膜51的接觸孔導(dǎo)電性地連接到第1TFT20的源·漏區(qū)的一方上，漏電極22導(dǎo)電性地連接到其另一方上。漏電極22朝向第2TFT30的形成區(qū)域而延伸，第2TFT30的柵電極31通過第1層間絕緣膜51的接觸孔導(dǎo)電性地連接到該延伸部分上。
與數(shù)據(jù)線sig同時(shí)形成的中繼電極35通過第1層間絕緣膜51的接觸孔導(dǎo)電性地連接到第2TFT30的源·漏區(qū)的一方上，薄膜發(fā)光元件40的由ITO膜構(gòu)成的透明的象素電極41通過第2層間絕緣膜52的接觸孔導(dǎo)電性地連接到該中繼電極35上。
從圖2和圖3(B)、(C)中可知，在每個(gè)象素7中獨(dú)立地形成了象素電極41。在象素電極41的上層側(cè)，按下述順序?qū)盈B了由聚苯撐乙烯撐(PPV)等構(gòu)成的有機(jī)半導(dǎo)體膜43和由含有鋰等堿金屬的鋁、鈣等金屬膜構(gòu)成的對(duì)置電極op，構(gòu)成了薄膜發(fā)光元件40。雖然在每個(gè)象素7中形成了有機(jī)半導(dǎo)體膜43，但有時(shí)也越過多個(gè)象素7將其形成為條狀。對(duì)置電極op在顯示部11整體中和在除了至少形成了端子12部分的周圍之外的區(qū)域中形成。
再有，作為薄膜發(fā)光元件40，也可采用設(shè)置了空穴注入層來提高發(fā)光效率(空穴注入率)的結(jié)構(gòu)、設(shè)置了電子注入層來提高發(fā)光效率(電子注入率)的結(jié)構(gòu)、形成了空穴注入層和電子注入層這兩者的結(jié)構(gòu)。
再有，在圖2和圖3(A)中，共同供電線com通過第1層間絕緣膜51的接觸孔導(dǎo)電性地連接到第2TFT30的源·漏區(qū)的另一方上。共同供電線com的延伸部分39相對(duì)于第2TFT30的柵電極31的延伸部分36，將第1層間絕緣膜51作為電介質(zhì)膜夾住而對(duì)置，構(gòu)成了保持電容cap。
在以這種方式構(gòu)成的有源矩陣型顯示裝置1中，如果被掃描信號(hào)選擇的第1TFT20變成導(dǎo)通狀態(tài)，則將來自數(shù)據(jù)線sig的圖象信號(hào)通過第1TFT20施加到第2TFT30的柵電極31上，同時(shí)圖象信號(hào)通過第1TFT20寫入到保持電容cap中。其結(jié)果，如果第2TFT30變成導(dǎo)通狀態(tài)，則分別將對(duì)置電極op和象素電極41作為負(fù)極和正極施加電壓，在施加電壓超過閾值電壓的區(qū)域中，流過有機(jī)半導(dǎo)體膜43的電流(驅(qū)動(dòng)電流)急劇增大。因而，發(fā)光元件40作為場(chǎng)致發(fā)光元件或LED元件而發(fā)光，發(fā)光元件40的光被對(duì)置電極op反射，透過透明的象素電極41和透明基板10而射出。由于進(jìn)行這樣的發(fā)光用的驅(qū)動(dòng)電流流過由對(duì)置電極op、有機(jī)半導(dǎo)體膜43、象素電極41、第2TFT30和共同供電線com構(gòu)成的電流路徑，故如果第2TFT30變成關(guān)斷狀態(tài)，則電流不流動(dòng)。但是，因?yàn)榧词沟?TFT20變成關(guān)斷狀態(tài)，第2TFT30的柵電極也由于保持電容cap而保持于與圖象信號(hào)相當(dāng)?shù)碾娢唬实?TFT30仍處于原來的導(dǎo)通狀態(tài)。因此，驅(qū)動(dòng)電流繼續(xù)流過發(fā)光元件40，該象素仍處于原來的點(diǎn)亮狀態(tài)。該狀態(tài)維持到將新的圖象數(shù)據(jù)寫入到保持電容cap中、第2TFT30變成關(guān)斷狀態(tài)為止。
(薄膜發(fā)光元件的保護(hù)結(jié)構(gòu))這樣，在使用了薄膜發(fā)光元件40的有源矩陣型顯示裝置1中，由于在透明基板10本身上層疊了對(duì)置電極op，故與有源矩陣型液晶顯示裝置不同，具有沒有必要重疊對(duì)置基板這樣的大的優(yōu)點(diǎn)。但是，存在水分及氧擴(kuò)散并透過薄的對(duì)置電極op侵入到薄膜發(fā)光元件40中的擔(dān)心。特別是在本形態(tài)中，以提高薄膜發(fā)光元件40中的電子注入效率及降低其驅(qū)動(dòng)電壓為目的，使用含有鋰等堿金屬的鋁膜作為對(duì)置電極op，一般認(rèn)為，該含有堿金屬的鋁膜與純鋁膜相比，容易擴(kuò)散和透過水分及氧。即，由于含有堿金屬的鋁膜與純鋁膜、含有硅的鋁膜、含有銅的鋁膜相比缺乏韌性，在施加應(yīng)力時(shí)容易斷裂，故存在水分及氧通過裂紋等侵入的擔(dān)心。此外，含有堿金屬的鋁膜的斷裂面顯示出柱狀組織，一般認(rèn)為水分及氧容易擴(kuò)散和透過組織間。
因此，在本形態(tài)中，在對(duì)置電極op的上層形成了由純鋁構(gòu)成的保護(hù)膜60。由于該由純鋁構(gòu)成的保護(hù)膜60具有在多少有點(diǎn)應(yīng)力的情況下不斷裂的韌性，故不發(fā)生成為水分及氧侵入路徑的裂紋。此外，在純鋁的斷裂面中不顯示出含有堿金屬的鋁膜那樣的柱狀組織，故也沒有水分及氧透過、侵入組織間的擔(dān)心。因此，由于本形態(tài)的有源矩陣型顯示裝置1能保護(hù)薄膜發(fā)光元件40不受水分等的影響，故在薄膜發(fā)光元件40中不發(fā)生發(fā)光效率的下降、驅(qū)動(dòng)電壓的上升(閾值電壓向高電壓一側(cè)偏移)、可靠性下降等。此外，如果是由這樣的純鋁膜構(gòu)成的保護(hù)膜60，則由于可利用半導(dǎo)體工藝容易地形成，故不會(huì)提高有源矩陣型顯示裝置1的制造成本。因此，能按原樣保留作為使用了薄膜發(fā)光元件40的有源矩陣型顯示裝置1的優(yōu)點(diǎn)的沒有必要覆蓋對(duì)置基板這樣的優(yōu)點(diǎn)，可提高有源矩陣型顯示裝置1的可靠性。
再有，由于用保護(hù)膜60來保護(hù)薄膜發(fā)光元件40，故也具有下述優(yōu)點(diǎn)作為對(duì)置電極op中使用的材料，從薄膜發(fā)光元件40的發(fā)光效率及驅(qū)動(dòng)電壓等方面考慮來選擇該材料即可，不限定于選擇保護(hù)薄膜發(fā)光元件40的性能高的材料。
再有，在本形態(tài)中，由于用由純鋁膜構(gòu)成的導(dǎo)電膜形成層疊在對(duì)置電極op上的保護(hù)膜60，故可得到與使對(duì)置電極op的電阻下降同樣的效果(堤層的結(jié)構(gòu))在以這種方式構(gòu)成的有源矩陣型顯示裝置1中，在本形態(tài)中，為了防止大的電容寄生于數(shù)據(jù)線sig上，如圖1、圖2和圖3(A)、(B)、(C)中所示，沿?cái)?shù)據(jù)線sig和掃描線gate，設(shè)置了由抗蝕劑膜或聚酰亞胺膜構(gòu)成的厚的絕緣膜(堤層bank/附加了以寬的間距朝向左下方向的斜線的區(qū)域)，在該堤層bank的上層側(cè)形成了對(duì)置電極op。因此，由于在數(shù)據(jù)線sig與對(duì)置電極op之間介入第2層間絕緣膜52和厚的堤層bank，故寄生于數(shù)據(jù)線sig上的電容極小。因此，可降低驅(qū)動(dòng)電路3、4的負(fù)載，可謀求低功耗化或顯示工作的高速化。
此外，如圖1中所示，在透明基板10的周邊區(qū)域(顯示部11的外側(cè)區(qū)域)中也形成了堤層bank(在形成區(qū)域中附以斜線)。因而，數(shù)據(jù)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路3和掃描側(cè)驅(qū)動(dòng)電路4都被堤層bank所覆蓋。對(duì)置電極op至少在顯示部11中形成，但沒有必要在驅(qū)動(dòng)電路的形成區(qū)域中形成。但是，由于對(duì)置電極op通常用掩模濺射法來形成，故對(duì)準(zhǔn)精度較差，有時(shí)對(duì)置電極op與驅(qū)動(dòng)電路重疊。這樣，由于即使對(duì)置電極op與驅(qū)動(dòng)電路的形成區(qū)域處于重疊狀態(tài)，在驅(qū)動(dòng)電路的布線層與對(duì)置電極op之間也介入了堤層bank，故可防止電容寄生于驅(qū)動(dòng)電路3、4上。因此，可降低驅(qū)動(dòng)電路3、4的負(fù)載，可謀求低功耗化或顯示工作的高速化。
再有，在本形態(tài)中，在象素電極41的形成區(qū)域中，堤層bank也在與導(dǎo)通控制電路50的中繼電極35重疊的區(qū)域中形成。因此，在與中繼電極35重疊的區(qū)域中不形成有機(jī)半導(dǎo)體膜43。即，由于有機(jī)半導(dǎo)體膜43只在象素電極41的形成區(qū)域中的平坦的部分上形成，故以恒定的膜厚形成有機(jī)半導(dǎo)體膜43，不會(huì)引起顯示的不勻。此外，如果在與中繼電極35重疊的區(qū)域中沒有堤層bank，則即使在該部分中驅(qū)動(dòng)電流流過與對(duì)置電極op之間，有機(jī)半導(dǎo)體膜43也發(fā)光。但是，該光被夾在中繼電極35與對(duì)置電極op之間，不向外射出，對(duì)顯示沒有貢獻(xiàn)。在這樣的對(duì)顯示沒有貢獻(xiàn)的部分中流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電流從顯示這方面來看，可以說是無效電流。而在本形態(tài)中，由于在迄今為止應(yīng)流過這樣的無效電流的部分中形成堤層bank，防止驅(qū)動(dòng)電流在該處流動(dòng)，故可防止無用的電流流過共同供電線com。因此，共同供電線com的寬度相應(yīng)地可變窄。作為其結(jié)果，可增加發(fā)光面積，可提高亮度、對(duì)比度等的顯示性能。
在此，在形成了厚的堤層bank的情況下，如圖3中所示，存在因堤層bank形成的大的臺(tái)階差bb而在在其上層側(cè)形成的對(duì)置電極op中發(fā)生斷裂的擔(dān)心。而在本形態(tài)中，由于用導(dǎo)電膜形成層疊在對(duì)置電極op上的保護(hù)膜60，故由這樣的導(dǎo)電膜(保護(hù)膜60)構(gòu)成了冗余布線結(jié)構(gòu)。因而，即使形成厚的堤層bank從而抑制了寄生電容等，在堤層bank的上層形成的對(duì)置電極op中也不發(fā)生斷裂，故可提高有源矩陣型顯示裝置1的顯示質(zhì)量和可靠性。
再有，如果用黑色的抗蝕劑來形成堤層bank，則堤層bank起到作為黑色矩陣的功能，提高了對(duì)比度等顯示的品位。即，在與本形態(tài)有關(guān)的有源矩陣型顯示裝置1中，由于對(duì)置電極op在透明基板10的表面一側(cè)在象素7的整個(gè)面上形成，故在對(duì)置電極op處的反射光使對(duì)比度下降。而如果用黑色的抗蝕劑來構(gòu)成擔(dān)當(dāng)防止寄生電容的功能的堤層bank，則由于堤層bank也起到作為黑色矩陣的功能，遮住來自對(duì)置電極op的反射光，故可提高對(duì)比度。
(有源矩陣型顯示裝置的制造方法)由于以這種方式形成的堤層bank以包圍有機(jī)半導(dǎo)體膜43的形成區(qū)域的方式來構(gòu)成，故在有源矩陣型顯示裝置的制造工序中，在由噴射頭噴出的液狀的材料(噴出液)形成有機(jī)半導(dǎo)體膜43時(shí)攔住噴出液以防止噴出液向側(cè)方溢出。再有，在以下說明的有源矩陣型顯示裝置1的制造方法中，由于到在透明基板10上制造第1TFT20和第2TFT30為止的工序與制造有源矩陣型液晶顯示裝置1的有源矩陣基板的工序大致相同，故參照?qǐng)D3(A)、(B)、(C)簡(jiǎn)單地說明其概略。
首先，對(duì)于透明基板10，根據(jù)需要，將TEOS(四乙基氧硅烷)或氧氣等作為原料氣體，利用等離子CVD法形成由厚度約為2000～5000埃的氧化硅膜構(gòu)成的基底保護(hù)膜(未圖示)，之后利用等離子CVD法在基底保護(hù)膜的表面上形成由厚度約為300～700埃的非晶態(tài)的硅膜構(gòu)成的半導(dǎo)體膜。其次，對(duì)由非晶態(tài)的硅膜構(gòu)成的半導(dǎo)體膜進(jìn)行激光退火或固相生長(zhǎng)法等結(jié)晶化工序，使半導(dǎo)體膜結(jié)晶化成為多晶硅膜。
其次，對(duì)半導(dǎo)體膜進(jìn)行圖形刻蝕，作成島狀的半導(dǎo)體膜，將TEOS(四乙基氧硅烷)或氧氣等作為原料氣體，利用等離子CVD法在其表面上形成由厚度約為600～1500埃的氧化硅膜或氮化膜構(gòu)成的柵絕緣膜57。
其次，利用濺射法形成由鋁、鉭、鉬、鈦、鎢等的金屬膜構(gòu)成的導(dǎo)電膜，之后進(jìn)行圖形刻蝕，形成柵電極21、31和柵電極31的延伸部分36(柵電極形成工序)。在該工序中也形成掃描線gate。
在該狀態(tài)下，注入高濃度的磷離子，相對(duì)于柵電極21、31以自對(duì)準(zhǔn)的方式形成源·漏區(qū)。再有，未導(dǎo)入雜質(zhì)的部分成為溝道區(qū)。
其次，在形成了第1層間絕緣膜51之后，形成各接觸孔，其次，形成數(shù)據(jù)線sig、漏電極22、共同供電線com、共同供電線com的延伸部分39和中繼電極35。其結(jié)果，形成第1TFT20、第2TFT30和保持電容cap。
其次，形成第2層間絕緣膜52，在該層間絕緣膜中，在與中繼電極35相當(dāng)?shù)牟糠痔幮纬山佑|孔。其次，在第2層間絕緣膜52的整個(gè)表面上形成了ITO膜之后，進(jìn)行圖形刻蝕，在每個(gè)象素7中形成通過接觸孔與第2TFT30的源·漏區(qū)導(dǎo)電性地連接的象素電極41。
其次，在第2層間絕緣膜52的表面一側(cè)形成了抗蝕劑層，之后進(jìn)行圖形刻蝕以便沿掃描線gate和數(shù)據(jù)線sig留下該抗蝕劑，形成堤層bank。此時(shí)，使沿?cái)?shù)據(jù)線sig留下的抗蝕劑部分的寬度較寬，以便覆蓋共同供電線com。其結(jié)果，應(yīng)形成發(fā)光元件40的有機(jī)半導(dǎo)體膜43的區(qū)域被堤層bank所包圍。其次，利用噴射法在被堤層bank劃分成矩陣狀的區(qū)域內(nèi)形成對(duì)應(yīng)于R、G、B的各有機(jī)半導(dǎo)體膜43。為此，相對(duì)于堤層bank的內(nèi)側(cè)區(qū)域，從噴射頭噴出構(gòu)成有機(jī)半導(dǎo)體膜43用的液狀的材料(前體)，將其固定在堤層bank的內(nèi)側(cè)區(qū)域中，形成有機(jī)半導(dǎo)體膜43。在此，由于堤層bank由抗蝕劑構(gòu)成，故是憎水性的。與此不同，由于有機(jī)半導(dǎo)體膜43的前體使用親水性的溶劑，故有機(jī)半導(dǎo)體膜43的涂敷區(qū)域被堤層bank可靠地確定，不會(huì)溢出到鄰接的象素7中。因此，能只在預(yù)定的區(qū)域內(nèi)形成有機(jī)半導(dǎo)體膜43等。在該工序中，從噴射頭噴出的前體由于表面張力的影響鼓起約2μm至約4μm的厚度，故堤層bank的厚度必須是約1μm至約3μm。再有，固定后的有機(jī)半導(dǎo)體膜43的厚度是約0.05μm至約0.2μm。再有，如果由堤層bank構(gòu)成的隔壁的高度是1μm以上，即使堤層bank不是憎水性的，堤層bank也能充分起到作為隔壁的作用。如果預(yù)先形成這樣的厚的堤層bank，則即使在使用涂敷法來代替噴射法形成有機(jī)半導(dǎo)體膜43的情況下也能確定該形成區(qū)域。
其后，在透明基板10的大致整個(gè)面上形成對(duì)置電極op，再在對(duì)置電極op的上層層疊保護(hù)膜60。如果保護(hù)膜60的厚度約為2000?！?μm，則可確保足夠的耐濕性。
按照這樣的制造方法，由于能利用噴射法在預(yù)定的區(qū)域內(nèi)形成對(duì)應(yīng)于R、G、B的各有機(jī)半導(dǎo)體膜43，故能以高的生產(chǎn)率制造全彩色的有源矩陣型顯示裝置1。
再有，在圖1中示出的數(shù)據(jù)側(cè)驅(qū)動(dòng)電路3及掃描側(cè)驅(qū)動(dòng)電路4中也形成TFT，但這些TFT是利用在上述的象素7中形成TFT的工序的全部或一部分而形成的。因此，構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路的TFT也是在與象素7的TFT相同的層間形成的。此外，關(guān)于上述第1TFT20和第2TFT30，兩者是N型、兩者是P型、一者是N型另一者是P型這樣的情況的任一種都是可以的，但由于即使是這樣的任一種的組合，也能利用眾所周知的方法來形成TFT，故省略其說明。
再有，作為保護(hù)膜60，以與上述的實(shí)施例同樣的方法來形成，除了純鋁膜以外，如果是水分及氧的透過少的導(dǎo)電膜，則可使用含有硅的鋁膜、含有銅的鋁膜的金屬膜或其它的金屬。此外，作為保護(hù)膜60，可使用高熔點(diǎn)金屬或其合金。再有，在使用氮化硅膜等的絕緣膜作為保護(hù)膜60的情況下，也可防止薄膜發(fā)光元件40的性能變壞。再者，也可以將保護(hù)膜60作成絕緣膜和導(dǎo)電膜這兩層的結(jié)構(gòu)，在該情況下，如果對(duì)于對(duì)置電極op層疊導(dǎo)電膜，則可實(shí)現(xiàn)上述的冗余布線結(jié)構(gòu)。在哪一種情況下，如果保護(hù)膜的厚度約為2000埃～1μm，則都可確保足夠的耐濕性。
此外，關(guān)于堤層bank(絕緣膜)，在由抗蝕劑膜、聚酰亞胺膜等的有機(jī)材料構(gòu)成的情況下，能容易地形成厚膜，但在由用CVD法或SOG法成膜的氧化硅膜或氮化硅膜等的無機(jī)材料構(gòu)成堤層bank絕緣膜的情況下，即使處于與有機(jī)半導(dǎo)體膜43接觸的狀態(tài)下，也可防止有機(jī)半導(dǎo)體膜43的變質(zhì)。
此外，關(guān)于保持電容cap，除了在與共同供電線com之間形成的結(jié)構(gòu)之外，也可在與掃描線gate并列地形成的電容線之間形成，此外，也可以是利用了第1TFT20的漏區(qū)和第2TFT30的柵電極31的結(jié)構(gòu)。
如以上所說明的那樣，在與本發(fā)明有關(guān)的有源矩陣型顯示裝置中，由于在薄膜發(fā)光元件的對(duì)置電極的上層側(cè)形成了保護(hù)膜，故能保護(hù)薄膜發(fā)光元件使其不受水分等影響。因而，沒有薄膜發(fā)光元件性能變壞的擔(dān)心。此外，由于可利用半導(dǎo)體工藝容易地形成這樣的保護(hù)膜，故不會(huì)提高有源矩陣型顯示裝置的制造成本。因此，可按原樣保留作為使用了薄膜發(fā)光元件的有源矩陣型顯示裝置的優(yōu)點(diǎn)的沒有必要覆蓋對(duì)置基板這樣的優(yōu)點(diǎn)，可提高有源矩陣型顯示裝置的可靠性。再有，由于用保護(hù)膜來保護(hù)薄膜發(fā)光元件，故也具有下述優(yōu)點(diǎn)作為對(duì)置電極中使用的材料，從薄膜發(fā)光元件的發(fā)光效率及驅(qū)動(dòng)電壓等方面考慮來選擇該材料即可，不限定于選擇保護(hù)薄膜發(fā)光元件的性能高的材料。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性因?yàn)楸景l(fā)明具有上述的效果，故適合于作為由薄膜晶體管對(duì)場(chǎng)致發(fā)光元件或發(fā)光二極管元件等的薄膜發(fā)光元件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的有源矩陣型顯示裝置來使用。此外，應(yīng)用了本發(fā)明的有源矩陣型顯示裝置不僅能用于個(gè)人計(jì)算機(jī)、攜帶型信息終端機(jī)，還可廣泛地用于室外的大型揭示板、廣告板等的信息顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，包括多條掃描線；多條數(shù)據(jù)線；驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路連接到所述多條掃描線或所述多條掃描線；和顯示部，所述顯示部包括所述多條掃描線和所述多條數(shù)據(jù)線的相交點(diǎn)限定和形成的多個(gè)像素，所述多個(gè)像素中的每一個(gè)像素包括導(dǎo)通控制電路，所述導(dǎo)通控制電路包括第一晶體管，掃描信號(hào)通過所述多條掃描線中相應(yīng)的一條掃描線提供給所述第一晶體管的柵極，來自所述多條數(shù)據(jù)線中相應(yīng)一條數(shù)據(jù)線的圖像信號(hào)通過所述第一晶體管提供給所述導(dǎo)通控制電路；像素電極；和發(fā)光薄膜，所述發(fā)光薄膜位于所述像素電極和對(duì)置電極之間，所述對(duì)置電極至少覆蓋所述顯示部，和導(dǎo)電膜，所述導(dǎo)電膜覆蓋所述對(duì)置電極。
2.如權(quán)利要求1中所述的型顯示裝置，其特征在于由在所述對(duì)置電極的下層側(cè)比所述發(fā)光薄膜形成得厚的絕緣膜來劃分所述發(fā)光薄膜。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的型顯示裝置，其特征在于所述對(duì)置電極由含有堿金屬的鋁膜來構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1或2中所述的型顯示裝置，其特征在于所述導(dǎo)電膜由高熔點(diǎn)金屬或其合金來構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求3中所述的型顯示裝置，其特征在于所述導(dǎo)電膜由高熔點(diǎn)金屬或其合金來構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1或2中所述的型顯示裝置，其特征在于所述導(dǎo)電膜由純鋁膜、含有硅的鋁膜和含有銅的鋁膜中的任一種鋁膜來構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求3中所述的型顯示裝置，其特征在于所述導(dǎo)電膜由純鋁膜、含有硅的鋁膜和含有銅的鋁膜中的任一種鋁膜來構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1中所述的型顯示裝置，其特征在于，所述導(dǎo)電膜包括兩層。
9.如權(quán)利要求1中所述的型顯示裝置，其特征在于還包括多條共同供電線，所述導(dǎo)通控制電路還包括第二晶體管，所述第二晶體管的柵極通過所述第一晶體管連接到所述數(shù)據(jù)線中的相應(yīng)一條數(shù)據(jù)線，所述第二晶體管置于所述多條共同供電線中的相應(yīng)一條共同供電線和所述像素電極之間。
全文摘要
公開一種顯示裝置，該顯示裝置包括多條掃描線；多條數(shù)據(jù)線；驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路連接到所述多條掃描線或所述多條掃描線；和顯示部，所述顯示部包括所述多條掃描線和所述多條數(shù)據(jù)線的相交點(diǎn)限定和形成的多個(gè)像素，所述多個(gè)像素中的每一個(gè)像素包括導(dǎo)通控制電路，所述導(dǎo)通控制電路包括第一晶體管，掃描信號(hào)通過所述多條掃描線中相應(yīng)的一條掃描線提供給所述第一晶體管的柵極，來自所述多條數(shù)據(jù)線中相應(yīng)一條數(shù)據(jù)線的圖像信號(hào)通過所述第一晶體管提供給所述導(dǎo)通控制電路；像素電極；和發(fā)光薄膜，所述發(fā)光薄膜位于所述像素電極和對(duì)置電極之間，所述對(duì)置電極至少覆蓋所述顯示部，和導(dǎo)電膜，所述導(dǎo)電膜覆蓋所述對(duì)置電極。
文檔編號(hào)H05B33/22GK1482584SQ0314065
公開日2004年3月17日 申請(qǐng)日期1998年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月29日
發(fā)明者湯田坂一夫 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社