JP2016025147A - 電子デバイスおよびその製造方法、並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】高品質および高製造歩留まりを両立することが可能な電子デバイスおよびその製造方法、並びに電子機器を提供する。
【解決手段】本開示の電子デバイスはそれぞれ、部分的に電気的に接続されると共に、第１方向に延伸する複数の第１配線と、第１配線上に設けられた有機絶縁層と、有機絶縁層上に設けられた第２配線とを備える。
【選択図】図１

Description

本技術は、有機絶縁層を間に複数の配線が積層された構造を有する電子デバイス、およびその製造方法、並びにこれを備えた電子機器に関する。

近年、電子デバイスはその性能を向上させるために配線の本数が増加され、回路が複雑になっている。特に、有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等に用いられる表示デバイスは、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）の数や配線回路の本数が多く、また、容量素子を大面積化すること等によって回路がより複雑になっている。

更に、有機ＥＬ表示装置は、表示領域の更なる大型化および高精細化が求められている。表示領域を大型化した場合には、配線抵抗および寄生容量による負荷によって信号の遅延が起こる。また、高精細化した場合には、画素数の増加に伴い駆動用の配線や信号線を形成する配線層の高密度化が進み、短絡不良が増加して製造歩留まりの低下の原因となっていた。

この問題を解決するために、例えば、特許文献１では、表示装置にとって重大な欠陥となる線欠陥や輝点を生じさせる欠陥部分を、レーザ光を用いて配線から切り離して正常化あるいは黒点化して製造歩留まりを向上させる方法が開示されている。また、例えば、特許文献２では、各種配線を形成する配線層を多層化すると共に、多層化による信号の遅延を回避するために、配線層の間に誘電率の低い有機樹脂等からなる絶縁層を形成して配線層の高密度化を解消している。更に、特許文献２では、有機樹脂に対して透過性を有するレーザ光を用いて有機樹脂層を破壊せずに下層の配線を切断することで、多層化された配線の短絡部分を切断および修復する方法が開示されている。

特開２００４−３４２４５７号公報 特開２０１２−５４５１０号公報

しかしながら、特許文献２に記載された方法では、有機樹脂層の上層（有機樹脂上）に設けられた配線における短絡部分の切断および修復については良好な絶縁性が得られるものの、有機樹脂の下層に設けられた配線では所望の絶縁性が得ることは困難であった。

本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、高品質および高製造歩留まりを両立することが可能な電子デバイスおよびその製造方法、並びに電子機器を提供することにある。

本技術の電子デバイスは、それぞれ、部分的に電気的に接続されると共に、第１方向に延伸する複数の第１配線と、第１配線上に設けられた有機絶縁層と、有機絶縁層上に設けられた第２配線とを備えたものである。

本技術の表示装置の製造方法は、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の工程を含むものである。
（Ａ）それぞれ、部分的に電気的に接続されると共に、第１方向に延伸する複数の第１配線を形成する工程
（Ｂ）第１配線上に有機絶縁層を形成する工程
（Ｃ）有機絶縁層上に第２配線を形成する工程

本技術の電子機器は、上記本技術の電子デバイスを備えたものである。

本技術の電子デバイスおよびその製造方法、並びに電子機器では、上層に有機絶縁層および第２配線がこの順に設けられる複数の第１配線を、それぞれ、部分的に電気的に接続されると共に、第１方向に延伸するように配設するようにした。これにより、第１配線を配設した段階での短絡欠陥検査および検出された短絡欠陥の切断および修復が可能となる。

本技術の電子デバイスおよびその製造方法、並びに電子機器によれば、有機絶縁層を間に積層される複数の第１配線および第２配線のうち、有機絶縁層の下層に設けられる複数の第１配線を、それぞれ、部分的に電気的に接続されると共に、第１方向に延伸するように配設した。これにより、第１配線を配設した段階で、第１配線の短絡欠陥の有無を検査することが可能となると共に、短絡欠陥の切断および修復を容易に行うことができる。よって、品質および製造歩留まりが両立した電子デバイスおよびこれを備えた電子機器を提供することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。

本開示の一実施の形態に係る電子デバイスの分解斜視図である。 図１に示した電子デバイスの一例である表示デバイスを備えた表示装置の構成を表す断面図である。 図２に示した表示装置の全体構成を表す図である。 図３に示した画素駆動回路の一例を表す図である。 図２に示した表示装置の配線レイアウトの一例を表す図である。 図２に示した表示装置の配線レイアウトの他の例を表す図である。 短絡部を説明するための模式図である。 図１に示した電子デバイスの製造方法の一部の工程順を表す流れ図である。 図２に示した表示装置の画素駆動回路における短絡部の切断および修復可能な位置を示す図である。 上記実施の形態等の画素を用いた表示装置の適用例１の表側から見た外観を表す斜視図である。 上記実施の形態等の画素を用いた表示装置の適用例１の裏側から見た外観を表す斜視図である。 適用例２の外観を表す斜視図である。 適用例３の外観を表す斜視図である。

以下、本開示における実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態（多層配線を備えた電子デバイスにおいて複数からなる下層配線を並行に配設した例）
１−１．電子デバイス（表示装置）の全体構成
１−２．製造方法
１−３．作用・効果
２．適用例（電子デバイスを備えたおよび電子機器の例）

＜１．実施の形態＞
（１−１．全体構成）
図１は、本開示の一実施の形態に係る電子デバイス（電子デバイス１）の断面構成を斜視したものである。この電子デバイスは、有機絶縁層３を間に下層配線２（第１配線）および上層配線４（第２配線）が積層されたものである。下層配線２は基板１１上に複数設けられており、それぞれ部分的に電気的に接続されると共に、一方向、例えばＸ軸方向（第１方向）に延伸するように配設されている。図２は、図１に示した電子デバイス１の一例である表示デバイスを備えた表示装置（表示装置１Ａ）の断面構成を表したものである。この表示装置１Ａは、例えば有機ＥＬテレビジョン装置等として用いられるものであり、図３に示したように、基板１１の上に表示領域１１０Ａが設けられている。この表示領域１１０Ａ内には、複数の画素（赤色画素５Ｒ，緑色画素５Ｇ，青色画素５Ｂ）がマトリクス状に配置されている。また、表示領域１１０Ａの周辺（外縁側，外周側）に位置する周辺領域１１０Ｂには、映像表示用のドライバ（後述する周辺回路１２Ｂ）である信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０が設けられている。

表示領域１１０Ａ内には、画素駆動回路１４０が設けられている。図４は、この画素駆動回路１４０の一例（赤色画素５Ｒ，緑色画素５Ｇ，青色画素５Ｂの画素回路の一例）を表したものである。画素駆動回路１４０は、後述する画素電極３１の下層に形成されたアクティブ型の駆動回路である。この画素駆動回路１４０は、駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２と、これらトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の間のキャパシタ（保持容量）Ｃｓとを有している。画素駆動回路１４０はまた、第１の電源ライン（Ｖｃｃ）および第２の電源ライン（ＧＮＤ）の間において、駆動トランジスタＴｒ１に直列に接続された発光素子１０を有している。即ち、赤色画素５Ｒ，緑色画素５Ｇ，青色画素５Ｂ内にはそれぞれ、対応する発光素子１０（赤色発光素子１０Ｒ，緑色発光素子１０Ｇ，青色発光素子１０Ｂのいずれか、あるいは白色発光素子１０Ｗ（図示せず））が設けられている。駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２は、一般的なＴＦＴにより構成され、その構成は例えば逆スタガ構造（いわゆるボトムゲート型）でもよいしスタガ構造（トップゲート型）でもよく、特に限定されない。

画素駆動回路１４０において、列方向には信号線１２０Ａが複数配設され、行方向には走査線１３０Ａが複数配設されている。各信号線１２０Ａと各走査線１３０Ａとの交差点が、赤色画素５Ｒ，緑色画素５Ｇ，青色画素５Ｂのいずれか１つに対応している。各信号線１２０Ａは、信号線駆動回路１２０に接続され、この信号線駆動回路１２０から信号線１２０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のソース電極に画像信号が供給されるようになっている。各走査線１３０Ａは走査線駆動回路１３０に接続され、この走査線駆動回路１３０から走査線１３０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のゲート電極に走査信号が順次供給されるようになっている。

表示装置１Ａの表示領域１１０Ａには、図２に示したように、基板１１上に半導体層２０および表示層３０がこの順に積層されている。半導体層２０は、配線層として、ゲート電極２１Ａを含む配線層２１，チャネル層２３および一対のソース・ドレイン電極（ソース電極２５Ａ，ドレイン電極２５Ｂ）等を含む配線層２５等の他に、配線層２５上に有機材料から構成された層間絶縁膜２６を間に配線層２７が積層された多層配線構造を有している。

表示装置１Ａにおける各トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，信号線１２０Ａ，走査線１３０Ａおよび電源ライン（Ｖｃｃ，ＧＮＤ）は、例えば配線層２１，２５，２７およびチャネル層２３のいずれかの配線によって構成されている。図５および図６は、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２，信号線１２０Ａ，走査線１３０Ａおよび電源ライン（Ｖｃｃ，ＧＮＤ）の具体的な配線レイアウトの一例である。本実施の形態では、例えば図５における走査線１３０Ａ，Ｖｃｃが図１に示した下層配線２に相当し、ここでは、配線層２５に設けられている。また、信号線１２０ＡおよびＧＮＤが図１に示した上層配線４に相当し、ここでは配線層２７に設けられている。なお、有機絶縁層３上に設けられた複数の上層配線４も後述する理由により、下層配線２と同様に一方向、例えばＹ軸方向（第２方向）に延伸することが好ましい。

以下に、半導体層２０および表示層３０について説明する。

（半導体層の構成）
基板１１上の半導体層２０には、上述した駆動用または書き込み用のトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２や各種配線が形成されており、これらトランジスタＴｒ１およびＴｒ２や配線上には、平坦化層２８が設けられている。トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２（以下、薄膜トランジスタ２０Ａとする）はトップゲート型およびボトムゲート型のいずれでもよいが、ここではボトムゲート型の薄膜トランジスタ２０Ａを例に説明する。薄膜トランジスタ２０Ａでは、基板１１側から順に、ゲート電極２１Ａ，ゲート絶縁層２２，チャネル領域を形成する有機半導体膜（チャネル層２３），層間絶縁層２４，一対のソース・ドレイン電極（ソース電極２５Ａ，ドレイン電極２５Ｂ）がこの順に形成され、更に、層間絶縁膜２６および配線層２７が設けられている。

基板１１は、ガラス基板の他、ポリエーテルサルフォン，ポリカーボネート，ポリイミド類，ポリアミド類，ポリアセタール類，ポリエチレンテレフタラート，ポリエチレンナフタレート，ポリエチルエーテルケトン，ポリオレフィンルイ等のプレスチック基板、表面に絶縁処理がされたアルミニウム（Ａｌ），ニッケル（Ｎｉ），銅（Ｃｕ），ステンレス等の金属箔基板または紙等を用いることができる。また、これらの基板上には密着性や平坦性を改善するためのバッファ層やガスバリア性を向上するためのバリア膜等の機能性膜を形成してもよい。更に、スパッタリング法等により、基板１１を加熱することなくチャネル層２３を成膜することが可能であれば、基板１１に安価なプラスチックフィルムを用いることも可能である。

ゲート電極２１Ａは、薄膜トランジスタ２０Ａにゲート電圧を印加し、このゲート電圧によりチャネル層２３中のキャリア密度を制御する役割を有する。ゲート電極２１Ａは基板１１上の選択的な領域に設けられ、例えば白金（Ｐｔ），チタン（Ｔｉ），ルテニウム（Ｒｕ），モリブデン（Ｍｏ），Ｃｕ，タングステン（Ｗ），Ｎｉ，Ａｌおよびタンタル（Ｔａ）等の金属単体または合金により構成されている。また、これらのうちの２種以上を積層させて用いるようにしてもよい。

ゲート絶縁層２２は、ゲート電極２１Ａとチャネル層２３との間に、例えば、厚み５０ｎｍ〜１μｍの範囲で設けられている。ゲート絶縁層２２は、例えばシリコン酸化物（ＳｉＯ），シリコン窒化物（ＳｉＮ），シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ），ハフニウム酸化物（ＨｆＯ），アルミニウム酸化物（ＡｌＯ），アルミニウム窒化物（ＡｌＮ），タンタル酸化物（ＴａＯ），ジルコニウム酸化物（ＺｒＯ），ハフニウム酸窒化物，ハフニウムシリコン酸窒化物,アルミニウム酸窒化物，タンタル酸窒化物およびジルコニウム酸窒化物のうちの少なくとも１種を含む絶縁膜により形成される。このゲート絶縁層２２は単層構造としてもよく、または、例えばＳｉＮ膜およびＳｉＯ膜等の２種類以上の材料を用いた積層構造としてしてもよい。ゲート絶縁層２２を積層構造とした場合、チャネル層２３との界面特性を改善したり、外気からチャネル層２３への不純物（例えば、水分）の混入を効果的に抑制することが可能である。ゲート絶縁層２２は、塗布形成後にエッチングによって所定の形状にパターニングされるが、材料によっては、インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷等の印刷技術によってパターン形成してもよい。

チャネル層２３はゲート絶縁層２２上に島状に設けられ、ソース電極２５Ａおよびドレイン電極２５Ｂの間のゲート電極２１Ａに対向する位置にチャネル領域を有している。チャネル層２３の厚みは例えば、５ｎｍ〜１００ｎｍである。チャネル層２３は、例えばperi-Xanthenoxanthene(ＰＸＸ)誘導体等の有機半導体材料により構成されている。有機半導体材料としては、例えば、ポリチオフェン、ポリチオフェンにヘキシル基を導入したポリ−３−ヘキシルチオフェン（Ｐ３ＨＴ）、ペンタセン［２，３，６，７−ジベンゾアントラセン］、ポリアントラセン、ナフタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、ジベンゾペンタセン、テトラベンゾペンタセン、クリセン、ペリレン、コロネン、テリレン、オバレン、クオテリレン、サーカムアントラセン、ベンゾピレン、ジベンゾピレン、トリフェニレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリジアセチレン、ポリフェニレン、ポリフラン、ポリインドール、ポリビニルカルバゾール、ポリセレノフェン、ポリテルロフェン、ポリイソチアナフテン、ポリカルバゾール、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンビニレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリビニレンスルフィド、ポリチエニレンビニレン、ポリナフタレン、ポリピレン、ポリアズレン、銅フタロシアニンで代表されるフタロシアニン、メロシアニン、ヘミシアニン、ポリエチレンジオキシチオフェン、ピリダジン、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、４，４’−ビフェニルジチオール（ＢＰＤＴ）、４，４’−ジイソシアノビフェニル、４，４’−ジイソシアノ−ｐ−テルフェニル、２，５−ビス（５’−チオアセチル−２’−チオフェニル）チオフェン、２，５−ビス（５’−チオアセトキシル−２’−チオフェニル）チオフェン、４，４’−ジイソシアノフェニル、ベンジジン（ビフェニル−４，４’−ジアミン）、ＴＣＮＱ（テトラシアノキノジメタン）、テトラチアフルバレン（ＴＴＦ）−ＴＣＮＱ錯体、ビスエチレンテトラチアフルバレン（ＢＥＤＴＴＴＦ）−過塩素酸錯体、ＢＥＤＴＴＴＦ−ヨウ素錯体、ＴＣＮＱ−ヨウ素錯体に代表される電荷移動錯体、ビフェニル−４，４’−ジカルボン酸、２４−ジ（４−チオフェニルアセチリニル）−２−エチルベンゼン、２４−ジ（４−イソシアノフェニルアセチリニル）−２−エチルベンゼン、デンドリマー、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８４等のフラーレン、２４−ジ（４−チオフェニルエチニル）−２−エチルベンゼン、２，２”−ジヒドロキシ−１，１’：４’，１”−テルフェニル、４，４’−ビフェニルジエタナール、４，４’−ビフェニルジオール、４，４’−ビフェニルジイソシアネート、２４−ジアセチニルベンゼン、ジエチルビフェニル−４，４’−ジカルボキシレート、ベンゾ［２２−ｃ；３，４−ｃ’；５，６−ｃ”］トリス［２２］ジチオール−２４，７−トリチオン、アルファ−セキシチオフェン、テトラチオテトラセン、テトラセレノテトラセン、テトラテルルテトラセン、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリ（３−チオフェン−β−エタンスルホン酸）、ポリ（Ｎ−アルキルピロール）ポリ（３−アルキルピロール）、ポリ（３，４−ジアルキルピロール）、ポリ（２，２’−チエニルピロール）、ポリ（ジベンゾチオフェンスルフィド）、キナクリドンが挙げられる。また、この他、縮合多環芳香族化合物、ポルフィリン系誘導体、フェニルビニリデン系の共役系オリゴマーおよびチオフェン系の共役系オリゴマーから成る群から選択された化合物を用いてもよい。更に、有機半導体材料と絶縁性の高分子材料を混合して用いても構わない。

チャネル層２３は、真空蒸着法を用いて形成してもよいが、例えば上記材料を、例えば有機溶媒に溶解してインク溶液とし、塗布・印刷プロセスを用いて形成することが好ましい。塗布・印刷プロセスは真空蒸着法よりもコストを削減できると共に、スループットの向上に効果的なためである。塗布・印刷プロセスの具体的な例としては、キャストコーティング、スピンコーティング、スプレイコーティング、インクジェット印刷、凸版印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷等の方法が挙げられる。

層間絶縁層２４，２６は、層の異なる配線、例えば、チャネル層２３とソース電極２５Ａおよびドレイン電極２５Ｂとの間、あるいはソース電極２５Ａおよびドレイン電極２５Ｂと配線２７Ａとの間等の配線間の短絡を防ぐためのものである。層間絶縁層２４，２６の材料としては絶縁性を有する材料が挙げられるが、本実施の形態のように配線層を多層化する場合には、信号の遅延を回避するために、誘電率の低い絶縁材料を用いることが好ましい。具体的には、感光性の樹脂材料、例えば、ポリイミド系，ポリアクリレート系，エポキシ系，クレゾールノボラック系あるいはポリスチレン系，ポリアミド系，フッ素系等の有機絶縁材料が挙げられる。なお、層間絶縁層２４，２６に用いられる材料は有機絶縁材料に限定されず、例えば上記ゲート絶縁層２２において挙げた無機絶縁材料を用いてもよい。

ソース電極２５Ａおよびドレイン電極２５Ｂは、互いに離間してチャネル層２３上に設けられ、チャネル層２３と電気的に接続されている。ソース電極２５Ａおよびドレイン電極２５Ｂを構成する材料としては、金属材料や半金属，無機半導体材料を用いる。具体的には、上記ゲート電極２１Ａにおいて列挙した導電膜材料の他、例えばＡｌ，金（Ａｕ），銀（Ａｇ），酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）あるいは酸化モリブデン（ＭｏＯ）あるいはこれら金属の合金等が挙げられる。ソース電極２５Ａおよびドレイン電極２５Ｂはこれら金属単体または合金によって構成されており、単層あるいは２種以上を積層させて用いるようにしてもよい。積層構造として、例えばＴｉ／Ａｌ／Ｔｉ，Ｍｏ／Ａｌ等の積層構造が挙げられる。また、配線２７Ａもソース電極２５Ａおよびドレイン電極２５Ｂと同様の構成を用いることができる。

平坦化層２８は、薄膜トランジスタ２０Ａが形成された基板１１の表面を平坦化するためのものである。平坦化層２８の構成材料としては、例えば、ポリイミド等の上記有機材料、あるいはＳｉＯ等の無機材料が挙げられる。

以上、薄膜トランジスタ２０Ａの構成要素を挙げて半導体層２０の構成を説明したが、薄膜トランジスタ２０Ａを構成する各種配線２１Ａ，２５Ａ，２５Ｂ，２７Ａと同じ層に形成されている配線はその位置に関係なく同一材料および同一工程によって形成されている。

（表示層の構成）
表示層３０は発光素子１０を含み、半導体層２０、具体的には平坦化層２８上に設けられている。発光素子１０は半導体層２０側から陽極としての画素電極３１、電極間絶縁膜３２（隔壁）、発光層を含む有機層３３、および陰極としての対向電極３４がこの順に積層された発光素子である。対向電極３４上には、封止層３５を介して封止用基板３６が貼り合わされている。薄膜トランジスタ２０Ａと発光素子１０は、平坦化層２８に設けられた接続孔２８Ａを介して画素電極３１に電気的に接続されている。

画素電極３１は、反射層としての機能も兼ねており、できるだけ高い反射率を有するようにすることが発光効率を高める上で望ましい。特に、画素電極３１が陽極として使われる場合には、画素電極３１は正孔注入性の高い材料により構成されていることが望ましい。このような画素電極３１としては、例えば、Ａｌ，Ｃｒ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｎｉ，Ｃｕ，ＷあるいはＡｇ等の金属元素の単体または合金が挙げられる。画素電極３１の表面には、仕事関数の大きな透明電極を積層することが好ましい。本実施の形態では、画素電極３１が上記Ａｌ等の反射機能を有する材料によって形成された層（反射電極膜３１Ａ）とＩＴＯ等の透明導電材料によって形成された層（透明電極膜３１Ｂ）との積層構造を有する場合を例に挙げて説明する。

隔壁３２は、画素電極３１と対向電極３４との絶縁性を確保すると共に発光領域を所望の形状にするためのものであり、例えば感光性樹脂により構成されている。隔壁３２は画素電極３１の周囲のみに設けられており、画素電極３１のうち隔壁３２から露出した領域が発光領域となっている。なお、有機層３３および対向電極３４は隔壁３２の上にも設けられているが、発光が生じるのは発光領域だけである。

有機層３３は、例えば、画素電極３１側から順に、正孔注入層，正孔輸送層，発光層，電子輸送層および電子注入層を積層した構成を有する。これらの層は必要に応じて設ければよい。有機層３３を構成する層は、例えば発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの発光色によってそれぞれ構成が異なっていてもよい。正孔注入層は、正孔注入効率を高めるためのものであると共に、リークを防止するためのバッファ層である。正孔輸送層は、発光層への正孔輸送効率を高めるためのものである。発光層は、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり、光を発生するものである。電子輸送層は、発光層への電子輸送効率を高めるためのものである。電子注入層は、電子注入効率を高めるためのものである。

対向電極３４は、例えばＡｌ，マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ）またはナトリウム（Ｎａ）の合金により構成されている。中でも、マグネシウムと銀との合金（Ｍｇ−Ａｇ合金）は、薄膜での導電性と吸収の小ささとを兼ね備えているので好ましい。Ｍｇ−Ａｇ合金におけるマグネシウムと銀との比率は特に限定されないが、膜厚比でＭｇ：Ａｇ＝２０：１〜１：１の範囲であることが望ましい。また、対向電極３４の材料は、アルミニウム（Ａｌ）とリチウム（Ｌｉ）との合金（Ａｌ−Ｌｉ合金）でもよい。

封止層３５は、例えば、ＳｉＮ，ＳｉＯまたは金属酸化物等からなる層と、熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等からなる層との積層構造を有する。封止層３５上には、例えば、遮光膜およびカラーフィルタ等が設けられた封止用基板３６が貼り合わされている。

（１−２．製造方法）
半導体層２０および表示層３０は以下に説明する一般的な方法を用いて形成することができる。まず、基板１１の全面に例えばスパッタリング法や真空蒸着法を用いて、ゲート電極２１Ａとなる金属膜を形成する。次いで、この金属膜を例えばフォトリソグラフィおよびエッチングを用いてパターニングすることにより、配線層２１を形成する。続いて、基板１１およびゲート電極２１Ａの全面に、ゲート絶縁層２２およびチャネル層２３を順に成膜する。具体的には、基板１１上の全面にわたって、例えばスピンコート法により、上述したゲート絶縁膜材料、例えばＰＶＰ（Polyvinylpyrrolidone）溶液を塗布し、乾燥させる。これにより、ゲート絶縁層２２が形成される。次いで、このゲート絶縁層２２上に有機半導体材料、例えばＰＸＸ化合物溶液を塗布する。その後、塗布した有機半導体材料を加熱することにより、ゲート絶縁層２２上にチャネル層２３が形成される。

続いて、チャネル層２３上に層間絶縁層２４を形成したのち、チャネル層２３，層間絶縁層２４に金属膜を形成する。具体的には、例えばスパッタリング法を用いて、例えばＭｏ／Ａｌ／Ｍｏの積層膜を成膜する。次に、例えばフォトリソグラフィ法を用いたエッチングによりソース電極２５Ａ，ドレイン電極２５Ｂおよび配線２５Ｃを含む配線層２５を形成する。

次いで、層間絶縁層２４および配線層２５上に層間絶縁膜２６を形成したのち、配線層２５および層間絶縁膜２６上に上記同様の方法を用いて配線層２７を形成する。続いて、層間絶縁膜２６および配線層２７上に、例えばポリイミド等の感光性樹脂を塗布し、露光および現像によって平坦化層２８を所定の形状にパターニングすると共に、接続孔２８Ａを形成し、焼成する。次に、平坦化層２８上に、例えばスパッタ法により、例えばＡｌ／ＩＴＯからなる金属膜を形成したのち、例えば、ウェットエッチングにより所定の位置の金属膜を選択的に除去して発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂごとに分離した画素電極３１を形成する。

次いで、発光層を含む有機層３３および対向電極３４を、例えば蒸着法を用いて成膜したのち、封止層３５を介して封止用基板３６を貼り合わせる。最後に、外部回路と接続するためのＦＰＣを実装することにより、表示装置１Ａが完成する。

図２に示した表示装置１Ａのように１つの層に複数の配線が設けられて高密度化された配線層では、配線層の成膜工程の不良により、例えば図７に示したように、配線間（例えば、配線層２５における配線２５Ｃ１と配線２５Ｃ２との間）において短絡部Ｘ（ここでは、短絡部２５Ｘ）が生じることがある。この短絡部２５Ｘは、配線２５Ｃ１と配線２５Ｃ２とを電気的に短絡させ、回路異常を引き起こす原因となる。このため、光学検査等の短絡欠陥検査によって短絡部２５Ｘの有無を検査し、これによって検出される短絡部２５Ｘを切断・除去することで回路を正常状態に修復する必要がある。

短絡部Ｘは、前述したように、レーザ光を用いて切断・除去することができる。但し、一般的に多層配線構造を有する回路における短絡部Ｘの検出は、薄膜トランジスタ等を含む回路が完成した状態で行われる。例えば、図２に示した表示装置２では、半導体層２０内に形成される薄膜トランジスタ２０Ａを含む配線層（画素駆動回路１４０）が全て配設された段階（配線層２７まで形成された段階）で短絡欠陥（短絡部Ｘ）の有無が検査され、検出された短絡部Ｘの切断および修復が行われる。このとき、短絡部Ｘが層間絶縁層より下層の配線層（例えば、配線層２５）で検出された場合には、短絡部Ｘは層間絶縁層に覆われた状態で、例えばレーザによって加工される。

そこで前述した特許文献２のように、配線層を有機絶縁層（有機樹脂）で覆い、この有機樹脂に対して透過性を有するレーザ光を用いて有機樹脂を破壊せずに下層の配線層のみを切断する方法が考えられるが、所望の絶縁性を得ることは難しかった。これは、切断箇所が有機絶縁層に覆われているため、レーザの照射によって溶解した金属が除去されないためと考えられる。

一方、有機樹脂の吸収が大きい波長のレーザ光を用いて有機絶縁層ごと下層の配線層を切断した場合には、一定の出力以上のレーザ光を用いることによって短絡部Ｘは切断される。しかしながら、その切断部では微小なリーク電流が発生し、薄い線欠陥等の表示不具合や、ひどい場合には耐圧不足等により駆動中に絶縁破壊が起こることが確認される。これは、レーザ照射時に有機絶縁層を構成する有機樹脂から生じる煤が切断部Ａの底面および側面に付着することによって起こると考えられる。

そこで、本実施の形態では、有機絶縁層３によって被覆される複数の下層配線２（図２に示した表示装置１Ａでは、例えば、配線層２５に設けられた複数の配線）が、それぞれ、例えばＸ軸方向に延伸するように配設した。具体的には、例えば図５に示したように、配線層２５に設けられた走査線１３０ＡおよびＶｃｃが一方向（ここでは、Ｘ軸方向）にそれぞれ並行するように配設した。また、走査線１３０ＡおよびＶｃｃは、それぞれ部分的に電気的に接続されているようにした。これにより、画素回路の形成途中（例えば、配線層２５を形成した段階）での短絡部Ｘ（短絡部２５Ｘ）の有無の検査（短絡欠陥検査）および、検出された短絡部Ｘ（短絡部２５Ｘ）の切断および修復が可能となる。

即ち、図８に示した流れ図のように、下層配線２（配線層２５）を形成（ステップＳ１０１）したのち、下層配線２（配線層２５）の短絡欠陥検査（ステップＳ１０２）を行い、短絡部Ｘ（短絡部２５Ｘ）が検出された際には、短絡部Ｘ（短絡部２５Ｘ）の切断および修復を行う（ステップＳ１０３）。この短絡欠陥検査は、例えば画像照合（ステップＳ１０２−１）および電気的チェック（ステップＳ１０２−２）によって短絡部Ｘ（短絡部２５Ｘ）の検出および位置の特定を行う。具体的には、画像照合によって欠陥検査および欠陥位置のアドレス抽出を行い、電気的チェックによって短絡部Ｘを有する配線を抽出して短絡部Ｘの位置を特定する。その後、例えば、レーザ照射等によって短絡部Ｘの切断および修復を行う。この後、有機絶縁層３を形成（ステップＳ１０４）したのち、この有機絶縁層３（層間絶縁膜２６）上に上層配線４（配線層２７）を形成（ステップＳ１０５）する。上層配線４（配線層２７）を形成した後は、上層配線４（配線層２７）における短絡部Ｘ（短絡部２７Ｘ（図示せず））の検出を、下層配線２での短絡欠陥検査と同様の方法を用いて行い、適宜、短絡部Ｘ（短絡部２７Ｘ）の切断および修復を行う。

このように、本実施の形態では、有機絶縁層３の下層に設けられる複数の下層配線２を、それぞれ部分的に電気的に接続させると共に、一方向に並行するように配設することにより、各配線層（例えば配線層２５）における短絡欠陥検査および検出された短絡部Ｘの切断および修復を行うことが可能となる。なお、ここでは、層間絶縁膜２６の下層に設けられた配線層２５を例に挙げて説明したが、配線層２１や、チャネル層２３にも適用することができる。

また、例えば図２に示した表示装置１Ａでは、配線層２５と、その下層に形成されている、例えばチャネル層２３とを電気的に接続（例えば、接続部Ｙ，図２参照）することにより、配線層２５の短絡欠陥検査によって配線層２５の短絡欠陥だけでなく、薄膜トランジスタ２０Ａを構成するチャネル層２３やゲート電極２１Ａ等が形成された配線層２１の短絡欠陥の有無を検出することが可能となる。

また、下層配線３とは異なる層に配設される配線（異層配線；例えは、上層配線４（図２では配線層２７））のレイアウトを工夫することによって、より製造歩留まりを向上させることができる。

具体的には、図１に示したように上層配線４を下層配線２と直交するようなレイアウト（例えば、図５，図６参照）とすることが好ましい。層間絶縁層を間に配線が積層された箇所を切断する場合には、層間リークが発生する虞がある。特に、本実施の形態のように、層間絶縁層を有機樹脂によって形成した場合には、上述したように、レーザ照射時に有機樹脂から生じる煤の照射面への付着によって層間リークが起こりやすくなる。このため、同層配線は互いに並行に、異層配線とは互いに直交するようにレイアウトすることによって、各層における配線に生じた短絡部Ｘの切断および修復が可能な領域が広がる。

また、上層配線４（表示装置１Ａでは、例えば配線層２７）は、例えばカソード等の共通電位の配線（共通電位線）とすることが好ましい。これにより、上層配線４（配線層２７）の一部に短絡部Ｘが検出された場合には、短絡部Ｘ周辺の配線を切断することによって、短絡部Ｘに対応する画素をフローティング化させ、線欠陥や輝点の発生を防ぐことができる。前述したように、線欠陥や輝点は表示装置の見栄えを大きく損なう重大な不良であり、例えば信号線１２０Ａと電源ライン（ＧＮＤ）とが短絡した場合には線欠陥不良が発生する。この不良を救済するためには、具体的には、例えば信号線１２０ＡとＧＮＤとの短絡部Ｘを切断するか、短絡部Ｘ前後のＧＮＤを切断して短絡部Ｘと共に信号線１２０Ａの一部とし、対応する発光素子１０を電気的にフローティングな状態として黒点化する方法が考えられる。これら切断箇所は、それぞれ図９におけるＯ−Ｏ線（切断箇所Ａ）、Ｐ−Ｐ線，Ｑ−Ｑ線（切断箇所Ｂ）である。

更に、上層配線４（配線層２７）を共通電位線とし、上層配線４（配線層２７）と下層配線２（配線層２５）とが互いに直交すると共に、上層配線４（配線層２７）の切断部の下に下層配線２（配線層２５）および配線層２１，チャネル層２３が配設されないようにレイアウトすることによって、上記Ｏ−Ｏ線，Ｐ−Ｐ線，Ｑ−Ｑ線の他に、Ｒ−Ｒ線およびＳ−Ｓ線等を切断することが可能となる。即ち、表示領域１１０Ａ（および周辺領域１１０Ｂ）のほぼ全域において各層の配線に生じた短絡部Ｘの切断および修復可能な領域が広がり、製造歩留まりをより向上させることができる。

（１−３．作用・効果）
このように本実施の形態の電子デバイス１（表示装置１Ａ）およびその製造方法では、有機絶縁層３（表示装置１Ａでは、例えば層間絶縁膜２６）に覆われる複数の下層配線２（表示装置１Ａでは、例えば配線層２５）が、それぞれ部分的に電気的に接続されると共に、一方向（例え場、Ｘ軸方向）に互いに並行に延伸するようにした。これにより、下層配線２を形成した段階での短絡欠陥検査および、検出された短絡部Ｘの切断および修復が可能となる。即ち、多層配線からなる回路が完成する前、換言すると、各層における配線を形成した段階での短絡部Ｘの検出および短絡部Ｘの切断および修復が可能となる。

以上のように本実施の形態では、有機絶縁層３を間に積層された配線（下層配線２および上層配線４）のうち、有機絶縁層３の下層に設けられる複数の下層配線２を、それぞれ部分的に電気的に接続されると共に、一方向に並行するようにレイアウトした。これにより、下層配線層２を配設した段階で下層配線層２の短絡欠陥の有無を検査することが可能となり、検出された短絡部Ｘの切断および修復を行うことができる。即ち、層間絶縁膜に有機樹脂を用いた多層配線からなる回路の短絡欠陥検査および短絡欠陥の切断および修復を、各配線層ごとに容易且つ確実に行うことが可能となる。よって、品質および製造歩留まりが両立した電子デバイス１およびこれを備えた電子機器を提供することが可能となる。

以下、上記実施の形態の変形例について説明する。なお、上記実施の形態と同一の構成要素については同一符号を付してその説明は省略する。

＜２．適用例＞
上記実施の形態において説明した電子デバイス１（例えば、表示デバイスを備えた表示装置１Ａ）は、例えば、下記電子機器として好適に用いることができる。

（適用例１）
図１０Ａは、上記実施の形態の表示装置１Ａが適用されるタブレットの外観を表側から、図１０Ｂは裏側から表したものである。このタブレットは、例えば、表示部６１０（表示装置１Ａ）および非表示部（筐体）６２０と、操作部６３０とを備えている。操作部６３０は、図１０Ａに示したように非表示部６２０の前面に設けられていてもよいし、図１０Ｂに示したように上面に設けられていてもよい。

（適用例２）
図１１は、上記実施の形態の表示装置１Ａが適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル２１０およびフィルターガラス２２０を含む映像表示画面部２００を有しており、映像表示画面部２００が、上記表示装置に相当する。

（適用例３）
図１２は、上記実施の形態の表示装置１Ａが適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体４１０，文字等の入力操作のためのキーボード４２０および上記表示装置としての表示部４３０を有している。

以上、実施の形態および適用例を挙げて説明したが、本開示内容はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件、あるいは短絡欠陥の切断および修復等は限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件あるいは切断および修復方法を用いてもよい。なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。

なお、本技術は以下のような構成をとることも可能である。
（１）それぞれ、部分的に電気的に接続されると共に、第１方向に延伸する複数の第１配線と、前記第１配線上に設けられた有機絶縁層と、前記有機絶縁層上に設けられた第２配線とを備えた電子デバイス。
（２）前記複数の第１配線は互いに並行に配設されている、前記（１）に記載の電子デバイス。
（３）前記第２配線は複数設けられると共に、それぞれ第２方向に延伸する、前記（１）または（２）に記載の電子デバイス。
（４）前記第１方向および前記第２方向は互いに直交する、前記（３）に記載の電子デバイス。
（５）前記第１配線の下層に設けられると共に、前記第１配線と電気的に接続された第３配線を有する、前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の電子デバイス。
（６）前記第２配線は共通電位配線である、前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の電子デバイス。
（７）前記第３配線は、ゲート電極または一対のソース・ドレイン電極である、前記（５）乃至（７）のいずれかに記載の電子デバイス。
（８）それぞれ、部分的に電気的に接続されると共に、第１方向に延伸する複数の第１配線を形成する工程と、前記第１配線上に有機絶縁層を形成する工程と、前記有機絶縁層上に第２配線を形成する工程とを含む電子デバイスの製造方法。
（９）前記複数の第１配線を形成したのち、前記第１配線の短絡欠陥検査を行い、前記短絡欠陥検査において検出された短絡部の切断および修復を行う、前記（８）に記載の電子デバイスの製造方法
（１０）電子デバイスを備え、前記電子デバイスは、それぞれ、部分的に電気的に接続されると共に、第１方向に延伸する複数の第１配線と、前記第１配線上に設けられた有機絶縁層と、前記有機絶縁層上に設けられた第２配線とを有する電子機器。

１…電子デバイス，１Ａ…表示装置、２…下層配線、３…有機絶縁層、４…上層配線、５…画素、１０…発光素子、１１…基板、２０Ａ…薄膜トランジスタ、２１，２５，２７…配線層、２１Ａ…ゲート電極、２２…ゲート絶縁膜、２３…チャネル層、２４，２６…層間絶縁層、２５Ａ…ソース電極、２５Ｂ…ドレイン電極層、２５Ｃ，２７Ａ…配線、、短絡部…Ｘ，２５Ｘ。

Claims (10)

1. それぞれ、部分的に電気的に接続されると共に、第１方向に延伸する複数の第１配線と、
   前記第１配線上に設けられた有機絶縁層と、
   前記有機絶縁層上に設けられた第２配線と
   を備えた電子デバイス。
2. 前記複数の第１配線は互いに並行に配設されている、請求項１に記載の電子デバイス。
3. 前記第２配線は複数設けられると共に、それぞれ第２方向に延伸する、請求項１に記載の電子デバイス。
4. 前記第１方向および前記第２方向は互いに直交する、請求項３に記載の電子デバイス。
5. 前記第１配線の下層に設けられると共に、前記第１配線と電気的に接続された第３配線を有する、請求項１に記載の電子デバイス。
6. 前記第２配線は共通電位配線である、請求項１に記載の電子デバイス。
7. 前記第３配線は、ゲート電極または一対のソース・ドレイン電極である、請求項５に記載の電子デバイス。
8. それぞれ、部分的に電気的に接続されると共に、第１方向に延伸する複数の第１配線を形成する工程と、
   前記第１配線上に有機絶縁層を形成する工程と、
   前記有機絶縁層上に第２配線を形成する工程と
   を含む電子デバイスの製造方法。
9. 前記複数の第１配線を形成したのち、前記第１配線の短絡欠陥検査を行い、前記短絡欠陥検査において検出された短絡部の切断および修復を行う、請求項８に記載の電子デバイスの製造方法。
10. 電子デバイスを備え、
    前記電子デバイスは、
    それぞれ、部分的に電気的に接続されると共に、第１方向に延伸する複数の第１配線と、
    前記第１配線上に設けられた有機絶縁層と、
    前記有機絶縁層上に設けられた第２配線と
    を有する電子機器。

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