JP5286873B2 - Elパネル及びelパネルの製造方法 - Google Patents
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Description
基板上に設けられた第一絶縁膜と、
前記第一絶縁膜に被覆された第1の導電膜により形成されたゲート電極及び前記第一絶縁膜を介して前記ゲート電極に相対して設けられている半導体膜を有する画素トランジスタと、
前記第一絶縁膜上に設けられた第一電極と、
前記第一電極と対向する第二電極と、
前記第一電極と前記第二電極との間に設けられた有機発光層と、
前記ゲート電極と同一の面の、前記ゲート電極と前記第一電極とが対向する該ゲート電極の一方の側と、前記ゲート電極の他方の側の、前記ゲート電極と離間して前記半導体膜と重ならない位置に、前記第1の導電膜により形成された一対の導光ストッパと、
を備え、
前記第一絶縁膜は、前記一対の導光ストッパの位置で、前記ゲート電極に対応する部分と該ゲート電極に対応しない部分とに分断され、
前記画素トランジスタは第2の導電膜により形成されたソース電極及びドレイン電極を有し、前記ソース電極と前記ドレイン電極の一方をなす前記第2の導電膜は前記第一電極に接続されるとともに前記第一絶縁膜が分断された領域で前記一対の導光ストッパの一方に接続され、前記ソース電極と前記ドレイン電極の他方をなす前記第2の導電膜は前記第一絶縁膜が分断された領域で前記一対の導光ストッパの他方に接続されていることを特徴とする。
前記基板上に、前記ゲート電極を第1の導電膜により形成するとともに、前記ゲート電極と同一の面の、前記ゲート電極と前記第一電極とが対向する該ゲート電極の一方の側と、前記ゲート電極の他方の側の、前記ゲート電極と離間して前記半導体膜と重ならない位置に、前記第1の導電膜により一対の導光ストッパを形成して、前記第一絶縁膜を、前記一対の導光ストッパの位置で、前記ゲート電極に対応する部分と該ゲート電極に対応しない部分とに分断し、
前記画素トランジスタの前記ソース電極と前記ドレイン電極とを第2の導電膜により形成し、前記ソース電極と前記ドレイン電極の一方をなす前記第2の導電膜を前記第一電極に接続するとともに前記第一絶縁膜が分断された領域で前記一対の導光ストッパの一方に接続し、前記ソース電極と前記ドレイン電極の他方をなす前記第2の導電膜を前記第一絶縁膜が分断された領域で前記一対の導光ストッパの他方に接続することを特徴とする。
このELパネル1には、複数の走査線2が行方向に沿って互いに略平行となるよう配列され、複数の信号線3が平面視して走査線2と略直交する列方向に沿って互いに略平行となるよう配列されている。また、隣り合う走査線2の間において電圧供給線4が走査線2に沿って設けられている。そして、これら各走査線2と隣接する二本の信号線3と各電圧供給線4とによって囲われる範囲が、画素Pに相当する。
また、ELパネル1には、走査線2、信号線3、電圧供給線4の上方に覆うように、格子状の隔壁であるバンク13が設けられている。このバンク13によって囲われてなる略長方形状の複数の開口部13aが画素Pごとに形成されており、この開口部13a内に所定の発光層(後述する発光層8c)が設けられて、画素Pの発光領域となる。
信号線3はゲート絶縁膜11と基板10との間に形成されている。なお、図示はしないが、走査線2及び電圧供給線4はゲート絶縁膜11と層間絶縁膜12との間に形成されている。
駆動トランジスタ6及びスイッチトランジスタ5は、逆スタガ構造の薄膜トランジスタであり、ゲート絶縁膜11に対して形成されている。
ゲート絶縁膜11は、例えば、シリコン窒化物又はシリコン酸化物からなる。このゲート絶縁膜11上であってゲート電極6aに対応する位置に真性な半導体膜6bが形成されており、半導体膜6bがゲート絶縁膜11を挟んでゲート電極6aと相対している。
半導体膜6bは、例えば、アモルファスシリコンからなり、この半導体膜6bがチャネルとなる。また、半導体膜6bの中央部上には、絶縁性のチャネル保護膜6dが形成されている。このチャネル保護膜6dは、例えば、シリコン窒化物又はシリコン酸化物からなる。
また、半導体膜6bの一端部の上には、不純物半導体膜6fが一部チャネル保護膜6dに重なるようにして形成されており、半導体膜6bの他端部の上には、不純物半導体膜6gが一部チャネル保護膜6dに重なるようにして形成されている。そして、不純物半導体膜6f,6gは半導体膜6bの両端側に互いに離間して形成されている。なお、不純物半導体膜6f,6gはp型半導体であってもよいし、n型半導体であってもよい。
不純物半導体膜6fの上には、ドレイン電極6hが形成されている。不純物半導体膜6gの上には、ソース電極6iが形成されている。電極6h,6iは、例えば、Cr膜、Al膜、Cr/Al積層膜、AlTi合金膜又はAlTiNd合金膜からなる。
チャネル保護膜6d、ドレイン電極6h及びソース電極6iの上には、絶縁性の層間絶縁膜12が成膜され、チャネル保護膜6d、ドレイン電極6h及びソース電極6iを含む駆動トランジスタ6が、その層間絶縁膜12によって被覆されている。
なお、スイッチトランジスタ5の構成は、駆動トランジスタ6と同様であるので、詳述しない。
また、走査線2、電圧供給線4、キャパシタ7の第二容量電極7b、スイッチトランジスタ5の電極5h,5i及び駆動トランジスタ6の電極6h,6iは、ゲート絶縁膜11に一面に成膜された導電膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法等によって形状加工することで形成されたものである。
このゲート絶縁膜11にはコンタクトホール11a〜11cが形成されており、コンタクトホール11a〜11c内にコンタクトプラグ20a〜20cがそれぞれ埋め込まれている。コンタクトプラグ20aによってスイッチトランジスタ5のゲート5aと走査線2が電気的に導通し、コンタクトプラグ20bによってスイッチトランジスタ5の電極5hと信号線3が電気的に導通し、コンタクトプラグ20cによってスイッチトランジスタ5の電極5iとキャパシタ7の電極7aが電気的に導通するとともにスイッチトランジスタ5の電極5iと駆動トランジスタ6のゲート6aが電気的に導通する。
なお、駆動トランジスタ6のゲート電極6aがキャパシタ7の第一容量電極7aに一体に連なっており、駆動トランジスタ6のドレイン電極6hが電圧供給線4に一体に連なっており、駆動トランジスタ6のソース電極6iがキャパシタ7の第二容量電極7bに一体に連なっている。
発光層8cは、例えば、ポリフルオレン系発光材料やポリフェニレンビニレン系発光材料からなり、共通電極8dから供給される電子と、正孔注入層8bから注入される正孔との再結合に伴い発光する層である。
この正孔注入層8bと発光層8cとで有機発光層を構成している。
この共通電極8dは全ての画素Pに共通した電極であり、発光層8cなどの有機化合物膜とともに後述するバンク13を被覆している。
具体的には、ゲート絶縁膜11は、導光ストッパSによって分断されており、基板10上のゲート電極6a部分に対応するゲート絶縁膜11と、ゲート電極6a部分に対応しないゲート絶縁膜11とに分割されている。
そして、そのゲート電極6aに対応するゲート絶縁膜11部分に対して駆動トランジスタ6が設けられており、そのゲート絶縁膜11部分上の駆動トランジスタ6を被覆するように層間絶縁膜12が設けられている。更に、層間絶縁膜12とともに駆動トランジスタ6を覆うようにバンク13が設けられている。このバンク13には開口部13aが形成されており、バンク13は平面視略格子形状を呈するようになっている。
また、ゲート電極6aに対応しないゲート絶縁膜11部分の上には画素電極8aが設けられており、格子状のバンク13における開口部13aから画素電極8aが露出している。つまり、このバンク13によって画素電極8aの上の所定領域が画素Pごとに仕切られており、複数の画素電極8aがバンク13により画素Pごとに隔離されている。
この開口部13a内において、有機発光層としての正孔注入層8b及び発光層8cが、画素電極8a上に積層されている。
例えば、図4、図5に示すように、層間絶縁膜12の上に設けられたバンク13には、バンク13における画素電極8aに対応する位置に開口部13aが形成されている。
そして、開口部13a内に、正孔注入層8bを構成する有機材料が含有される液状体を塗布し、その液状体を乾燥させ成膜させた有機化合物膜が、有機発光層における正孔注入層8bとなる。さらに、開口部13a内の正孔注入層8b上に、発光層8cを構成する有機材料が含有される液状体を塗布し、その液状体を乾燥させ成膜させた有機化合物膜が、有機発光層における発光層8cとなる。
特に、このバンク13は、遮光性を有するように黒色に着色されるなどしており、有機発光層(発光層8c)が発光した光を導光してしまわないようになっている。つまり、有機発光層(発光層8c)が発光した光を、バンク13で覆った画素トランジスタ(駆動トランジスタ6、スイッチトランジスタ5)に到達させないようになっている。
なお、この発光層8cとバンク13を被覆するように共通電極8dが設けられている。
なお、基板10側ではなく、反対側が表示面となってもよい。この場合、共通電極8dを透明電極とし、発光層8cから発した光が共通電極8dを透過して出射する。
全ての電圧供給線4に所定レベルの電圧が印加された状態で、走査側ドライバによって走査線2に順次電圧が印加されることで、これら走査線2が順次選択される。
各走査線2が選択されている時に、データ側ドライバによって階調に応じたレベルの電圧が全ての信号線3に印加されると、その選択されている走査線2に対応するスイッチトランジスタ5がオンになっていることから、その階調に応じたレベルの電圧が駆動トランジスタ6のゲート電極6aに印加される。
この駆動トランジスタ6のゲート電極6aに印加された電圧レベルに応じて、駆動トランジスタ6におけるソース・ドレイン電流のレベルが定まり、その電圧レベルに応じたレベルのソース・ドレイン電流が電圧供給線4から駆動トランジスタ6に流れ、有機EL素子8がその電流レベルに応じた明るさで発光する。
その後、その走査線2の選択が解除されると、スイッチトランジスタ5がオフとなるので、駆動トランジスタ6のゲート電極6aの電荷が閉じ込められる。なお、その閉じ込められた電荷はキャパシタ7に蓄えられることとなる。
そして、キャパシタ7が、駆動トランジスタ6のゲート電極6aの電圧を保つことを補助することで、駆動トランジスタ6のゲート電極6aの電圧が先の選択時と同レベルに保たれ、発光が継続するようになっている。
なお、図6から図15および図5は、本実施形態に係るELパネル1の製造過程の一例を示す工程断面図である。この工程断面図は、図4に示したV−V線に沿った断面部分を示す説明図であり、これらの図を参照して製造方法の概略を説明する。
また、ここでは、図4のV−V線に沿った断面部分によって駆動トランジスタ6の製造過程を例示し、同様の製造過程を経るスイッチトランジスタ5に関する図示は省略する。
なお、駆動トランジスタ6の電極6h、6iなどとともに、走査線2や電圧供給線4、キャパシタ7の第二容量電極7bが形成されている(図4参照)。
なお、層間絶縁膜12は、ゲート電極6a、5a部分に対応するゲート絶縁膜11の上方に位置する駆動トランジスタ6やスイッチトランジスタ5を覆うようになっている。
そして、このバンク13が形成された基板10を純水で洗浄した後、O2プラズマ処理またはUVオゾン処理を施すことで、画素電極8aの表面を親水化し、後述するノズルプリント方式により塗布する液状体が画素電極8aに馴染みやすくする。なお、バンク13の表面は撥水化処理を施すことが好ましい。
更に、開口部13a内の正孔注入層8b上に、発光層8cを構成する有機材料(例えば、ポリフルオレン系発光材料)が含有される液状体をノズルプリント方式で塗布し、その液状体を乾燥させ成膜させることで、図15などに示すように、有機発光層における発光層8cを形成する。
こうしてELパネル1が製造される。
そして、ELパネル1は、基板10上のゲート電極6a、5aに対応するように形成されているゲート絶縁膜11の領域に画素トランジスタである駆動トランジスタ6やスイッチトランジスタ5を備えており、また、基板10上にゲート電極6a、5aがない部分に形成されているゲート絶縁膜11の領域に有機EL素子8を備えている。
従って、有機EL素子8の発光した光が、駆動トランジスタ6やスイッチトランジスタ5に作用してしまうことを低減することができ、その有機EL素子8から放射される光により駆動トランジスタ6やスイッチトランジスタ5が劣化することを防止することができる。
5 スイッチトランジスタ(画素トランジスタ)
5a ゲート電極
6 駆動トランジスタ(画素トランジスタ)
6a ゲート電極
7 キャパシタ
7a 第一容量電極
7b 第二容量電極
8 有機EL素子
8a 画素電極(第一電極)
8b 正孔注入層(有機発光層)
8c 発光層(有機発光層)
8d 共通電極(第二電極)
10 基板
11 ゲート絶縁膜(第一絶縁膜)
11a 開口
12 層間絶縁膜(第二絶縁膜)
13 バンク(隔壁)
13a 開口部
P 画素
S 導光ストッパ
Claims (3)
- 基板上に設けられた第一絶縁膜と、
前記第一絶縁膜に被覆された第1の導電膜により形成されたゲート電極及び前記第一絶縁膜を介して前記ゲート電極に相対して設けられている半導体膜を有する画素トランジスタと、
前記第一絶縁膜上に設けられた第一電極と、
前記第一電極と対向する第二電極と、
前記第一電極と前記第二電極との間に設けられた有機発光層と、
前記ゲート電極と同一の面の、前記ゲート電極と前記第一電極とが対向する該ゲート電極の一方の側と、前記ゲート電極の他方の側の、前記ゲート電極と離間して前記半導体膜と重ならない位置に、前記第1の導電膜により形成された一対の導光ストッパと、
を備え、
前記第一絶縁膜は、前記一対の導光ストッパの位置で、前記ゲート電極に対応する部分と該ゲート電極に対応しない部分とに分断され、
前記画素トランジスタは第2の導電膜により形成されたソース電極及びドレイン電極を有し、前記ソース電極と前記ドレイン電極の一方をなす前記第2の導電膜は前記第一電極に接続されるとともに前記第一絶縁膜が分断された領域で前記一対の導光ストッパの一方に接続され、前記ソース電極と前記ドレイン電極の他方をなす前記第2の導電膜は前記第一絶縁膜が分断された領域で前記一対の導光ストッパの他方に接続されていることを特徴とするELパネル。 - 前記画素トランジスタの前記電極を覆う遮光性の隔壁が、前記画素トランジスタと前記第二電極との間に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のELパネル。
- 基板上に設けられた第一絶縁膜と、前記第一絶縁膜に被覆されたゲート電極と前記第一絶縁膜を介して前記ゲート電極に相対して設けられている半導体膜とソース電極及びドレイン電極を有する画素トランジスタと、前記第一絶縁膜上に設けられ、前記画素トランジスタの前記第1電極に接続された第一電極と、前記第一電極と対向する第二電極と、前記第一電極と前記第二電極との間に設けられた有機発光層と、を備えるELパネルの製造方法であって、
前記基板上に、前記ゲート電極を第1の導電膜により形成するとともに、前記ゲート電極と同一の面の、前記ゲート電極と前記第一電極とが対向する該ゲート電極の一方の側と、前記ゲート電極の他方の側の、前記ゲート電極と離間して前記半導体膜と重ならない位置に、前記第1の導電膜により一対の導光ストッパを形成して、前記第一絶縁膜を、前記一対の導光ストッパの位置で、前記ゲート電極に対応する部分と該ゲート電極に対応しない部分とに分断し、
前記画素トランジスタの前記ソース電極と前記ドレイン電極とを第2の導電膜により形成し、前記ソース電極と前記ドレイン電極の一方をなす前記第2の導電膜を前記第一電極に接続するとともに前記第一絶縁膜が分断された領域で前記一対の導光ストッパの一方に接続し、前記ソース電極と前記ドレイン電極の他方をなす前記第2の導電膜を前記第一絶縁膜が分断された領域で前記一対の導光ストッパの他方に接続することを特徴とするELパネルの製造方法。
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