JPH1124604A - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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JPH1124604A
JPH1124604A JP9177454A JP17745497A JPH1124604A JP H1124604 A JPH1124604 A JP H1124604A JP 9177454 A JP9177454 A JP 9177454A JP 17745497 A JP17745497 A JP 17745497A JP H1124604 A JPH1124604 A JP H1124604A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板上に有機半導体膜の形成領域を規定する
ためのバンク層を利用して、データ線や駆動回路に容量
が寄生することを防止することのできる表示装置を提供
すること。 【解決手段】 エレクトロルミネッセンス素子またはＬ
ＥＤ素子のような発光素子を構成するための有機半導体
膜を画素領域７に形成する際には、その周囲に黒色のレ
ジストからなるバンク層ｂａｎｋを形成しておく。この
バンク層ｂａｎｋは、画像信号を画素領域７の第１のＴ
ＦＴ２０および保持容量ｃａｐに供給するデータ線ｓｉ
ｇと対向電極ｏｐとの間にも形成し、データ線ｓｉｇに
容量が寄生するのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機半導体膜に駆
動電流が流れることによって発光するＥＬ（エレクトロ
ルミネッセンス）素子またはＬＥＤ（発光ダイオード）
素子などの発光素子を薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ
という。）で駆動制御するアクティブマトリクス型の表
示装置に関するものである。さらに詳しくは、その表示
特性を向上するためのレイアウトの最適化技術に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】ＥＬ素子またはＬＥＤ素子などの電流制
御型発光素子を用いたアクティブマトリクス型の表示装
置が提案されている。このタイプの表示装置に用いられ
る発光素子はいずれも自己発光するため、液晶表示装置
と違ってバックライトを必要とせず、また、視野角依存
性が少ないなどの利点もある。
【０００３】図１３は、このような表示装置の一例とし
て、電荷注入型の有機薄膜ＥＬ素子を用いたアクティブ
マトリクス型表示装置のブロック図を示してある。この
図に示す表示装置１Ａでは、透明基板上に、複数の走査
線ｇａｔｅと、該走査線ｇａｔｅの延設方向に対して交
差する方向に延設された複数のデータ線ｓｉｇと、該デ
ータ線ｓｉｇに並列する複数の共通給電線ｃｏｍと、デ
ータ線ｓｉｇと走査線ｇａｔｅとの交差点に対応する画
素領域７とが構成されている。データ線ｓｉｇに対して
は、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、ア
ナログスイッチを備えるデータ側駆動回路３が構成され
ている。走査線に対しては、シフトレジスタおよびレベ
ルシフタを備える走査側駆動回路４が構成されている。
また、画素領域７の各々には、走査線を介して走査信号
がゲート電極に供給される第１のＴＦＴ２０と、この第
１のＴＦＴ２０を介してデータ線ｓｉｇから供給される
画像信号を保持する保持容量ｃａｐと、該保持容量ｃａ
ｐによって保持された画像信号がゲート電極に供給され
る第２のＴＦＴ３０と、第２のＴＦＴ３０を介して共通
給電線ｃｏｍに電気的に接続したときに共通給電線ｃｏ
ｍから駆動電流が流れ込む発光素子４０とが構成されて
いる。
【０００４】すなわち、図１４（Ａ）、（Ｂ）に示すよ
うに、いずれの画素領域においても、島状の２つの半導
体膜を利用して第１のＴＦＴ２０および第２のＴＦＴ３
０が形成され、第２のＴＦＴ３０のソース・ドレイン領
域の一方には、第１層間絶縁膜５１のコンタクホールを
介して中継電極３５が電気的に接続し、該中継電極３５
には画素電極４１が電気的に接続している。この画素電
極４１の上層側には、正孔注入層４２、有機半導体膜４
３、対向電極ｏｐが積層されている。ここで、対向電極
ｏｐは、データ線ｓｉｇなどを跨いで複数の画素領域７
にわたって形成されている。
【０００５】第２のＴＦＴ３０のソース・ドレイン領域
のもう一方には、コンタクトホールを介して共通給電線
ｃｏｍが電気的に接続している。これに対して、第１の
ＴＦＴ２０では、そのソース・ドレイン領域の一方に電
気的に接続する電位保持電極ｓｔは、ゲート電極３１の
延設部分３１０に電気的に接続している。この延設部分
３１０に対しては、その下層側においてゲート絶縁膜５
０を介して半導体膜４００が対向し、この半導体膜４０
０は、それに導入された不純物によって導電化されてい
るので、延設部分３１０およびゲート絶縁膜５０ととも
に保持容量ｃａｐを構成している。ここで、半導体膜４
００に対しては第１の層間絶縁膜５１のコンタクトホー
ルを介して共通給電線ｃｏｍが電気的に接続している。
従って、保持容量ｃａｐは、第１のＴＦＴ２０を介して
データ線ｓｉｇから供給される画像信号を保持するの
で、第１のＴＦＴ２０がオフになっても、第２のＴＦＴ
３０のゲート電極３１は画像信号に相当する電位に保持
される。それ故、発光素子４０には共通給電線ｃｏｍか
ら駆動電流が流れ続けるので、発光素子４０は発光し続
けることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
表示装置において、画素電極４１に対向する対向電極ｏ
ｐは、液晶表示装置と相違して、同じ透明基板１０上に
おいて、その表面全体、あるいは複数の画素領域７にわ
たって形成されるため、対向電極ｏｐはデータ線ｓｉｇ
との間に第２の層間絶縁膜５２のみを有することにな
る。このため、データ線ｓｉｇには大きな容量が寄生す
ることになって、従来の表示装置のままでは、データ線
ｓｉｇの負荷が大きい。同様な問題点は、データ側駆動
回路３や走査側駆動回路４の表面側に重なるように対向
電極ｏｐが形成されることに起因して、駆動回路に形成
される配線層と対向電極との間に寄生する容量が大き
く、データ側駆動回路３の負荷が大きいという問題点を
引き起こす。
【０００７】ここに、本発明者は、インクジェットヘッ
ドから吐出した液状の材料から有機半導体膜を所定の領
域に形成することを検討するとともに、この方法で有機
半導体膜を形成する際に有機半導体膜が側方にはみ出す
ことを防止するために有機半導体膜の形成領域をレジス
トなどで構成したバンク層で囲うことを検討してきた。
このような構成などを利用して、本願発明者は上記の問
題点を解消することを提案する。
【０００８】すなわち、本発明の課題は、基板上に有機
半導体膜の形成領域を規定するためのバンク層を利用し
て、データ線や駆動回路に容量が寄生することを防止す
ることのできる表示装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、基板上に、複数の走査線と、該走査線
の延設方向に対して交差する方向に延設された複数のデ
ータ線と、該データ線に並列する複数の共通給電線と、
前記データ線と前記走査線とによりマトリクス状に形成
された画素領域とを有し、該画素領域の各々には、前記
走査線を介して走査信号がゲート電極に供給される第１
のＴＦＴと、該第１のＴＦＴを介して前記データ線から
供給される画像信号を保持する保持容量と、該保持容量
によって保持された前記画像信号がゲート電極に供給さ
れる第２のＴＦＴと、前記画素領域毎に形成された画素
電極と前記データ線を跨いで複数の前記画素電極に対応
する対向電極との層間において前記画素電極が前記第２
の薄膜トラジスタを介して前記共通給電線に電気的に接
続したときに前記画素電極と前記対向電極との間に流れ
る駆動電流によって発光する有機半導体膜を具備する発
光素子とを有する表示装置において、前記有機半導体膜
のうち、発光領域は、前記有機半導体膜よりも厚い絶縁
膜からなるバンク層で囲まれているとともに、該バンク
層は、前記データ線の少なくとも一部を覆うように構成
されていることを特徴とする。
【００１０】本発明において、対向電極は少なくとも画
素領域の全面、あるいはストライプ状に広い領域にわた
って形成され、データ線と対向する状態にある。従っ
て、このままでは、データ線に対して大きな容量が寄生
することになる。しかるに本発明では、データ線と対向
電極との間にバンク層が介在しているので、対向電極と
の間に形成される容量がデータ線に寄生することを防止
できる。その結果、データ線駆動回路の負荷を低減でき
るので、低消費電力化あるいは表示動作の高速化を図る
ことができる。
【００１１】本発明において、前記基板上には、前記複
数の画素領域とともに、前記データ線に対して前記画像
信号を出力する第１の駆動回路、または前記走査線に対
して前記走査信号を出力する第２の駆動回路が形成され
る場合がある。このような駆動回路の形成領域も、前記
の対向電極と対向していると、駆動回路に形成された配
線層にも大きな容量が寄生することになる。しかるに本
発明では、駆動回路もバンク層によって覆うことによっ
て、対向電極との間に形成される容量が駆動回路に寄生
することを防止できる。その結果、駆動回路の負荷を低
減できるので、低消費電力化あるいは表示動作の高速化
を図ることができる。
【００１２】本発明において、前記有機半導体膜は、た
とえば、インクジェット法により前記バンク層で囲まれ
た領域内に形成された膜であり、前記バンク層は、前記
有機半導体膜をインクジェット法により形成する際のは
み出しを防止するための撥水性の膜である。また、前記
バンク層は、前記有機半導体膜のはみ出しを防止すると
いう観点から１μｍ以上の膜厚で構成してもよく、この
場合には、前記有機半導体膜は撥水性でなくても隔壁と
して機能する。
【００１３】本発明において、前記画素電極の形成領域
のうち、前記第１のＴＦＴおよび前記第２のＴＦＴと重
なる領域も前記バンク層で覆われていることが好まし
い。本発明において、画素電極の形成領域のうち、前記
第１のＴＦＴの形成領域および前記第２のＴＦＴの形成
領域と重なる領域では、たとえ対向電極との間に駆動電
流が流れて有機半導体膜が発光しても、この光は第１の
ＴＦＴや第１のＴＦＴに遮られ、表示には寄与しない。
かかる表示に寄与しない部分で有機半導体膜に流れる駆
動電流は、表示という面からみて無効電流といえる。そ
こで、本発明では、従来ならこのような無効電流が流れ
るはずの部分にバンク層を形成し、そこに駆動電流が流
れることを防止する。その結果、共通給電線に流れる電
流が小さくすることができるので、その分、共通給電線
の幅を狭くすれば、その結果として、その分、発光面積
を増すことができ、輝度、コントラスト比などの表示性
能を向上させることができる。
【００１４】本発明では、前記バンク層を黒色のレジス
ト膜から構成することによって、それをブラックマトリ
クスとして利用し、表示の品位を高めることが好まし
い。すなわち、本発明に係る表示装置では、対向電極が
少なくとも画素領域の全面、あるいは広い領域にわたっ
てストライプ状に形成されると、対向電極からの反射光
がコントラスト比を低下させる。しかるに本発明では、
寄生容量を防止するための機能も担うバンク層を黒色の
レジストで構成したため、ブラックマトリクスとしても
機能する。それ故、バンク層は対向電極からの反射光を
遮るので、コントラスト比が向上する。
【００１５】本発明において、共通給電線には、各画素
の発光素子を駆動するための駆動電流が流れるので、デ
ータ線に比較して大きな電流が流れる。そこで、本発明
では、前記共通給電線の単位長さ当たりの抵抗値を、前
記データ線の単位長さ当たりの抵抗値よりも小さくし
て、その電流容量を大きくすることが好ましい。たとえ
ば、前記共通給電線と前記データ線とは材料及び膜厚が
同一である場合には、前記共通給電線の線幅を前記デー
タ線の線幅よりも広くする。
【００１６】本発明において、前記共通給電線の両側に
は、該共通給電線との間で前記駆動電流の通電が行われ
る画素領域が配置され、該画素領域に対して前記共通給
電線とは反対側を前記データ線が通っていることが好ま
しい。すなわち、データ線、それに接続する画素群、１
本の共通給電線、それに接続する画素群、および該画素
群に画素信号を供給するデータ線を１つの単位としてそ
れを走査線の延設方向に繰り返する。このように構成す
ると、２列分の画素に対して１本の共通給電線で済む。
それ故、１列の画素群ごとに共通給電線を形成する場合
と比較して、共通給電線の形成領域を狭めることができ
るので、その分、発光面積を増すことができ、輝度、コ
ントラスト比などの表示性能を向上させることができ
る。
【００１７】また、上記の構成によると、２本のデータ
線が並列することになるため、これらのデータ線の間で
クロストークが発生するおそれがある。そこで、本発明
では、２本のデータ線の間に相当する位置には配線層を
形成することが好ましい。このように構成すると、２本
のデータ線の間にはそれらとは別の配線層が通っている
ので、このような配線層を少なくとも画像の１水平走査
期間で固定電位としておくだけで上記のクロストークを
防止できる。
【００１８】本発明において、前記有機半導体膜をイン
クジェット法で形成するのであれば、前記走査線の延設
方向に沿って隣接するいずれの画素領域間でも、前記有
機半導体膜の形成領域の中心のピッチを等しくしておく
ことが好ましい。このように構成すると、走査線の延設
方向に沿って等間隔の位置にインクジェットヘッドから
前記有機半導体膜の材料を吐出させればよいので、位置
制御機構が簡易で済むとともに、位置精度が向上する。
【００１９】
【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明の実施の
形態を説明する。
【００２０】（アクティブマトリクス基板の全体構成）
図１は、表示装置の全体のレイアウトを模式的に示すブ
ロック図である。
【００２１】この図に示すように、本形態の表示装置１
では、その基体たる透明基板１０の中央部分が表示部２
とされている。透明基板１０の外周部分のうち、データ
線ｓｉｇの両端側には画像信号を出力するデータ側駆動
回路３（第１の駆動回路）、および検査回路５が構成さ
れ、走査線ｇａｔｅの両端側には走査信号を出力する走
査側駆動回路４（第２の駆動回路）が構成されている。
これらの駆動回路３、４では、Ｎ型のＴＦＴとＰ型のＴ
ＦＴとによって相補型ＴＦＴが構成され、この相補型Ｔ
ＦＴは、シフトレジスタ、レベルシフタ、アナログスイ
ッチなどを構成している。なお、透明基板１０上におい
て、データ側駆動回路３よりも外周領域には、画像信号
や各種の電位、パルス信号を入力するための端子群とさ
れる実装用パッド６が形成されている。
【００２２】このよう構成した表示装置１では、液晶表
示装置のアクティブマトリクス基板と同様、透明基板１
０上に、複数の走査線ｇａｔｅと、該走査線ｇａｔｅの
延設方向に対して交差する方向に延設された複数のデー
タ線ｓｉｇとが構成され、これらのデータ線ｓｉｇと走
査線ｇａｔｅとによりマトリクス状に形成された複数の
画素領域７が構成されている。
【００２３】これらの画素領域７のいずれにも、図２に
示すように、走査線ｇａｔｅを介して走査信号がゲート
電極２１（第１のゲート電極）に供給される第１のＴＦ
Ｔ２０が構成されている。このＴＦＴ２０のソース・ド
レイン領域の一方は、データ線ｓｉｇに電気的に接続さ
れ、他方は電位保持電極ｓｔに電気的に接続されてい
る。走査線ｇａｔｅに対しては容量線ｃｌｉｎｅが並列
配置され、この容量線ｃｌｉｎｅと電位保持電極ｓｔと
の間には保持容量ｃａｐが形成されている。従って、走
査信号によって選択されて第１のＴＦＴ２０がオン状態
になると、データ線ｓｉｇから画像信号が第１のＴＦＴ
２０を介して保持容量ｃａｐに書き込まれる。
【００２４】電位保持電極ｓｔには第２のＴＦＴ３０の
ゲート電極３１（第２のゲート電極）が電気的に接続さ
れている。第２のＴＦＴ３０のソース・ドレイン領域の
一方は、共通給電線ｃｏｍに電気的に接続されている一
方、他方は発光素子４０の一方の電極（後述する画素電
極）に電気的に接続されている。共通給電線ｃｏｍは、
定電位に保持されている。従って、第２のＴＦＴ３０が
オン状態になったときに、第２のＴＦＴ３０を介して共
通給電線ｃｏｍの電流が発光素子４０に流れ、発光素子
４０を発光させる。
【００２５】但し、本形態では、共通給電線ｃｏｍの両
側には、該共通給電線ｃｏｍとの間で駆動電流の供給が
行われる発光素子４０を有する画素領域７が配置され、
これらの画素領域７に対して共通給電線ｃｏｍとは反対
側を２本のデータ線ｓｉｇが通っている。すなわち、デ
ータ線ｓｉｇ、それに接続する画素群、１本の共通給電
線ｃｏｍ、それに接続する画素群、および該画素群に画
素信号を供給するデータ線ｓｉｇを１つの単位としてそ
れを走査線ｇａｔｅの延設方向に繰り返してあり、共通
給電線ｃｏｍは、１本で２列分の画素に対して駆動電流
を供給する。従って、１列の画素群ごとに共通給電線ｃ
ｏｍを形成する場合と比較して、共通給電線ｃｏｍの形
成領域が狭くて済み、発光面積を増やすことができるの
で、輝度、コントラスト比などの表示性能を向上させる
ことができる。なお、このように１本の共通給電線ｃｏ
ｍに２列分の画素が接続される構成としたため、データ
線ｓｉｇは２本ずつ並列する状態にあって、それぞれの
列の画素群に対して画像信号を供給することになる。
【００２６】（画素領域の構成）このように構成した表
示装置１の各画素領域７の構造を図３ないし図６（Ａ）
を参照して詳述する。
【００２７】図３は、本形態の表示装置１に形成されて
いる複数の画素領域７のうちの３つの画素領域７を拡大
して示す平面図、図４、図５、および図６（Ａ）はそれ
ぞれは、そのＡ−Ａ′線における断面図、Ｂ−Ｂ′線に
おける断面図、およびＣ−Ｃ′線における断面図であ
る。
【００２８】まず、図３におけるＡ−Ａ′線に相当する
位置では、図４に示すように、透明基板１０上には各画
素領域７の各々に第１のＴＦＴ２０を形成するための島
状のシリコン膜２００が形成され、その表面にはゲート
絶縁膜５０が形成されている。また、ゲート絶縁膜５０
の表面にはゲート電極２１が形成され、該ゲート電極２
１に対して自己整合的に高濃度の不純物が導入されたソ
ース・ドレイン領域２２、２３が形成されている。ゲー
ト絶縁膜５０の表面側には第１の層間絶縁膜５１が形成
され、この層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール６
１、６２を介して、ソース・ドレイン領域２２、２３に
はデータ線ｓｉｇ、および電位保持電極ｓｔがそれぞれ
電気的に接続されている。
【００２９】各画素領域７には走査線ｇａｔｅと並列す
るように、走査線ｇａｔｅやゲート電極２１と同一の層
間（ゲート絶縁膜５０と第１の層間絶縁膜５１との間）
には容量線ｃｌｉｎｅが形成されており、この容量線ｃ
ｌｉｎｅに対しては、第１の層間絶縁膜５１を介して電
位保持電極ｓｔの延設部分ｓｔ１が重なっている。この
ため、容量線ｃｌｉｎｅと電位保持電極ｓｔの延設部分
ｓｔ１とは、第１の層間絶縁膜５１を誘電体膜とする保
持容量ｃａｐを構成している。なお、電位保持電極ｓｔ
およびデータ線ｓｉｇの表面側には第２の層間絶縁膜５
２が形成されている。
【００３０】図３におけるＢ−Ｂ′線に相当する位置で
は、図５に示すように、透明基板１０上に形成された第
１の層間絶縁膜５１および第２の層間絶縁膜５２の表面
に各画素領域７に対応するデータ線ｓｉｇが２本、並列
している状態にある。
【００３１】図３におけるＣ−Ｃ′線に相当する位置で
は、図６（Ａ）に示すように、透明基板１０上には共通
給電線ｃｏｍを挟む２つの画素領域７に跨がるように、
第２のＴＦＴ３０を形成するための島状のシリコン膜３
００が形成され、その表面にはゲート絶縁膜５０が形成
されている。また、ゲート絶縁膜５０の表面には、共通
給電線ｃｏｍを挟むように、各画素領域７の各々にゲー
ト電極３１がそれぞれ形成され、このゲート電極３１に
対して自己整合的に高濃度の不純物が導入されたソース
・ドレイン領域３２、３３が形成されている。ゲート絶
縁膜５０の表面側には第１の層間絶縁膜５１が形成さ
れ、この層間絶縁膜に形成されたコンタクトホール６３
を介して、ソース・ドレイン領域６２に中継電極３５が
電気的に接続されている。一方、シリコン膜３００の中
央の２つの画素領域７において共通のソース・ドレイン
領域３３となる部分に対しては、第１の層間絶縁膜５１
のコンタクトホール６４を介して、共通給電線ｃｏｍが
電気的に接続されている。これらの共通給電線ｃｏｍ、
および中継電極３５の表面には第２の層間絶縁膜５２が
形成されている。第２の層間絶縁膜５２の表面にはＩＴ
Ｏ膜からなる画素電極４１が形成されている。この画素
電極４１は、第２の層間絶縁膜５２に形成されたコンタ
クトホール６５を介して中継電極３５に電気的に接続さ
れ、また中継電極３５を介して第２のＴＦＴ３０のソー
ス・ドレイン領域３２に電気的に接続されている。
【００３２】ここで、画素電極４１は発光素子４０の一
方の電極を構成している。すなわち、画素電極４１の表
面には正孔注入層４２および有機半導体膜４３が積層さ
れ、さらに有機半導体膜４３の表面には、リチウム含有
アルミニウム、カルシウムなどの金属膜からなる対向電
極ｏｐが形成されている。この対向電極ｏｐは、少なく
とも画素領域４１の全面、あるいはストライプ状に形成
された共通の電極であって、一定の電位に保持されてい
る。
【００３３】このように構成された発光素子４０では、
対向電極ｏｐおよび画素電極４１をそれぞれ正極および
負極として電圧が印加され、図７に示すように、印加電
圧がしきい値電圧を越えた領域で有機半導体膜４３に流
れる電流（駆動電流）が急激に増大する。その結果、発
光素子４０は、エレクトロルミネッセンス素子あるいは
ＬＥＤ素子として発光し、発光素子４０の光は、対向電
極ｏｐに反射されて透明な画素電極４１および透明基板
１０を透過して出射される。
【００３４】このような発光を行うための駆動電流は、
対向電極ｏｐ、有機半導体膜４３、正孔注入層４２、画
素電極４１、第２のＴＦＴ３０、および共通給電線ｃｏ
ｍから構成される電流経路を流れるため、第２のＴＦＴ
３０がオフ状態になると、流れなくなる。但し、本形態
の表示装置１では、走査信号によって選択されて第１の
ＴＦＴ２０がオン状態になると、データ線ｓｉｇから画
像信号が第１のＴＦＴ２０を介して保持容量ｃａｐに書
き込まれる。従って、第２のＴＦＴ３０のゲート電極
は、第１のＴＦＴ２０がオフ状態になっても、保持容量
ｃａｐによって画像信号に相当する電位に保持されるの
で、第２のＴＦＴ３０はオン状態のままである。それ
故、発光素子４０には駆動電流が流れ続け、この画素は
点灯状態のままである。この状態は、新たな画像データ
が保持容量ｃａｐに書き込まれて、第２のＴＦＴ３０が
オフ状態になるまで維持される。
【００３５】（表示装置の製造方法）このように構成し
た表示装置１の製造方法では、透明基板１０上に第１の
ＴＦＴ２０および第２のＴＦＴ３０を製造するまでの工
程は、液晶表示装置１のアクティブマトリクス基板を製
造する工程と略同様であるため、図８を参照してその概
要を説明する。
【００３６】図８は、表示装置１の各構成部分を形成し
ていく過程を模式的に示す工程断面図である。
【００３７】すなわち、図８（Ａ）に示すように、透明
基板１０に対して、必要に応じて、ＴＥＯＳ（テトラエ
トキシシラン）や酸素ガスなどを原料ガスとしてプラズ
マＣＶＤ法により厚さが約２０００〜５０００オングス
トロームのシリコン酸化膜からなる下地保護膜（図示せ
ず。）を形成する。次に基板の温度を約３５０℃に設定
して、下地保護膜の表面にプラズマＣＶＤ法により厚さ
が約３００〜７００オングストロームのアモルファスの
シリコン膜からなる半導体膜１００を形成する。次にア
モルファスのシリコン膜からなる半導体膜１００に対し
て、レーザアニールまたは固相成長法などの結晶化工程
を行い、半導体膜１００をポリシリコン膜に結晶化す
る。レーザアニール法では、たとえば、エキシマレーザ
でビームの長寸が４００ｍｍのラインビームを用い、そ
の出力強度はたとえば２００ｍＪ／ｃｍ2 である。ライ
ンビームについてはその短寸方向におけるレーザ強度の
ピーク値の９０％に相当する部分が各領域毎に重なるよ
うにラインビームを走査していく。
【００３８】次に、図８（Ｂ）に示すように、半導体膜
１００をパターニングして島状の半導体膜２００、３０
０とし、その表面に対して、ＴＥＯＳ（テトラエトキシ
シラン）や酸素ガスなどを原料ガスとしてプラズマＣＶ
Ｄ法により厚さが約６００〜１５００オングストローム
のシリコン酸化膜または窒化膜からなるゲート絶縁膜５
０を形成する。
【００３９】次に、図８（Ｃ）に示すように、アルミニ
ウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステンな
どの金属膜からなる導電膜をスパッタ法により形成した
後、パターニングし、ゲート電極２１、３１を形成する
（ゲート電極形成工程）。この工程では、走査線ｇａｔ
ｅおよび容量線ｃｌｉｎｅも形成する。なお、図中、３
１０は、ゲート電極３１の延設部分である。
【００４０】この状態で、高濃度のリンイオンを打ち込
んで、シリコン薄膜２００、３００にはゲート電極２
１、３１に対して自己整合的にソース・ドレイン領域２
２、２３、３２、３３を形成する。なお、不純物が導入
されなかった部分がチャネル領域２７、３７となる。
【００４１】次に、図８（Ｄ）に示すように、第１の層
間絶縁膜５１を形成した後、コンタクトホール６１、６
２、６３、６４、６９を形成し、データ線ｓｉｇ、容量
線ｃｌｉｎｅおよびゲート電極３１の延設部分３１０に
重なる延設部分ｓｔ１を備える電位保持電極ｓｔ、共通
給電線ｃｏｍ、および中継電極３５を形成する。その結
果、電位保持電極ｓｔはコンタクトホール６９および延
設部分３１０を介してゲート電極３１に電気的に接続す
る。このようにして第１のＴＦＴ２０および第２のＴＦ
Ｔ３０を形成する。また、容量線ｃｌｉｎｅと電位保持
電極ｓｔの延設部分ｓｔ１とによって保持容量ｃａｐが
形成される。
【００４２】次に、図８（Ｅ）に示すように、第２の層
間絶縁膜５２を形成し、この層間絶縁膜には、中継電極
３５に相当する部分にコンタクトホール６５を形成す
る。次に、第２の層間絶縁膜５２の表面全体にＩＴＯ膜
を形成した後、パターニングし、コンタクトホール６５
を介して第２のＴＦＴ３０のソース・ドレイン領域３２
に電気的に接続する画素電極４１を形成する。
【００４３】次に、図８（Ｆ）に示すように、第２の層
間絶縁膜５２の表面側に黒色のレジスト層を形成した
後、このレジストを発光素子４０の正孔注入層４２およ
び有機半導体膜４３を形成して発光領域とすべき領域を
囲むように残し、バンク層ｂａｎｋを形成する。ここ
で、有機半導体膜４３は、各画素毎に独立して、たとえ
ば箱状に形成される場合、データ線ｓｉｇに沿ってスト
ライプ状に形成される場合などのいずれの場合であって
も、それに対応する形状にバンク層ｂａｎｋを形成する
だけで、本形態に係る製造方法を適用できる。
【００４４】次に、バンク層ｂａｎｋの内側領域に対し
てインクジェットヘッドＩＪから、正孔注入層４２を構
成するための液状の材料（前駆体）を吐出し、バンク層
ｂａｎｋの内側領域に正孔注入層４２を形成する。同様
に、バンク層ｂａｎｋの内側領域に対してインクジェッ
トヘッドＩＪから、有機半導体膜４３を構成するための
液状の材料（前駆体）を吐出し、バンク層ｂａｎｋの内
側領域に有機半導体膜４３を形成する。ここで、バンク
層ｂａｎｋはレジストから構成されているため、撥水性
である。これに対して、有機半導体膜４３の前駆体は親
水性の溶媒を用いているため、有機半導体膜４３の塗布
領域はバンク層ｂａｎｋによって確実に規定され、隣接
する画素にはみ出ることがない。それ故、有機半導体膜
４３などを所定領域内だけに形成できる。但し、予めバ
ンク層ｂａｎｋからなる隔壁が１μｍほどの高さであれ
ば、バンク層ｂａｎｋが撥水性でなくても、バンク層ｂ
ａｎｋは隔壁として十分に機能する。なお、バンク層ｂ
ａｎｋを形成しておけば、インクジェット法に代えて、
塗布法で正孔注入層４２や有機半導体膜４３を形成する
場合でもその形成領域を規定できる。
【００４５】このように、有機半導体膜４３や正孔注入
層４２をインクジェット法により形成する場合には、そ
の作業効率を高めるために、本形態では、図３に示すよ
うに、走査線ｇａｔｅの延設方向に沿って隣接するいず
れの画素領域７間でも、前記有機半導体膜４３の形成領
域の中心のピッチＰを等しくしてある。従って、矢印Ｑ
で示すように、走査線ｇａｔｅの延設方向に沿って等間
隔の位置にインクジェットヘッドＩＪから有機半導体膜
４３の材料などを吐出すればよいので、作業効率がよい
という利点がある。また、インクジェットヘッドＩＪが
等ピッチの移動で良いということにより、インクジェッ
トヘッドＩＪの移動機構が簡易になり、かつ、インクジ
ェットヘッドＩＪの打ち込み精度を高めるのも容易にな
る。
【００４６】しかる後には、図８（Ｇ）に示すように、
透明基板１０の表面全体に対して、あるいはストライプ
状に対向電極ｏｐを形成する。なお、バンク層ｂａｎｋ
については、それが黒色のレジストから構成されている
ので、そのまま残し、以下に説明するように、ブラック
マトリクスＢＭ、および寄生容量を低減するための絶縁
層として利用する。
【００４７】なお、図１に示すデータ側駆動回路３や走
査側駆動回路４にもＴＦＴが形成されるが、これらのＴ
ＦＴは前記の画素領域７にＴＦＴを形成していく工程の
全部あるいは一部を援用して行われる。それ故、駆動回
路を構成するＴＦＴも、画素領域７のＴＦＴと同一の層
間に形成されることになる。
【００４８】また、前記第１のＴＦＴ２０、および第２
のＴＦＴ３０については、双方がＮ型、双方がＰ型、一
方がＮ型で他方がＰ型のいずれでもよいが、このような
いずれの組合せであっても周知の方法でＴＦＴを形成し
ていけるので、その説明を省略する。
【００４９】なお、発光素子４０としては、発光効率
（正孔注入率）がやや低下するものの、正孔注入層４２
を省くこともある。また、正孔注入層４２に代えて電子
注入層を有機半導体膜４３に対して正孔注入層４２とは
反対側に形成する場合、正孔注入層４２および電子注入
層の双方を形成する場合がある。
【００５０】（バンク層の形成領域）本形態では、図１
に示す透明基板１０の周辺領域の総てに対して、前記の
バンク層ｂａｎｋ（形成領域に斜線を付してある。）を
形成する。従って、データ側駆動回路３および走査側駆
動回路４はいずれも、バンク層ｂａｎｋによって覆われ
ている。このため、これらの駆動回路の形成領域に対し
て対向電極ｏｐが重なる状態にあっても、駆動回路の配
線層と対向電極ｏｐとの間にバンク層ｂａｎｋが介在す
ることになる。それ故、駆動回路３、４に容量が寄生す
ることを防止できるため、駆動回路３、４の負荷を低減
でき、低消費電力化あるいは表示動作の高速化を図るこ
とができる。
【００５１】また、本形態では、図３ないし図５に示す
ように、データ線ｓｉｇに重なるようにバンク層ｂａｎ
ｋを形成してある。従って、データ線ｓｉｇと対向電極
ｏｐとの間にバンク層ｂａｎｋが介在することになるの
で、データ線ｓｉｇに容量が寄生することを防止でき
る。その結果、データ側駆動回路３の負荷を低減できる
ので、低消費電力化あるいは表示動作の高速化を図るこ
とができる。
【００５２】さらに、本形態では、図３、図４、および
図６（Ａ）に示すように、画素電極４１の形成領域のう
ち、中継電極３５と重なる領域にもバンク層ｂａｎｋが
形成されている。図６（Ｂ）に示すように、例えば、中
継電極３５と重なる領域にバンク層ｂａｎｋがないと、
対向電極ｏｐとの間に駆動電流が流れて有機半導体膜４
３が発光しても、この光は中継電極３５と対向電極ｏｐ
との間に挟まれて外に出射されず、表示に寄与しない。
かかる表示に寄与しない部分で流れる駆動電流は、表示
という面からみて無効電流といえる。しかるに本形態で
は、従来ならこのような無効電流が流れるはずの部分に
バンク層ｂａｎｋを形成し、そこに駆動電流が流れるこ
とを防止するので、共通給電線ｃｏｍに無駄な電流が流
れることが防止できる。それ故、共通給電線ｃｏｍの幅
はその分、狭くてよい。
【００５３】たとえば、本形態では、共通給電線ｃｏｍ
には、データ線ｓｉｇと違って、発光素子４０を駆動す
るための大きな電流が流れ、しかも、２列分の画素に対
して駆動電流を供給する。それ故、共通給電線ｃｏｍに
ついては、データ線ｓｉｇと同一の材料から構成されて
いるが、その線幅をデータ線ｓｉｇの線幅よりも広く設
定してあるため、共通給電線ｃｏｍの単位長さ当たりの
抵抗値は、データ線ｓｉｇの単位長さ当たりの抵抗値よ
りも小さい。それでも、本形態では、共通給電線ｃｏｍ
に前記の無効電流が流れることを抑えることによって、
共通給電線ｃｏｍの線幅については必要最小限の線幅と
してあるので、画素領域７の発光面積を増すことがで
き、輝度、コントラスト比などの表示性能を向上させる
ことができる。
【００５４】また、前記のようにバンク層ｂａｎｋを形
成しておくと、バンク層ｂａｎｋはブラックマトリクス
として機能し、コントラスト比などの表示の品位が向上
する。すなわち、本形態に係る表示装置１では、対向電
極ｏｐが透明基板１０の表面側において画素領域７の全
面、あるいは広い領域にわたってストライプ状に形成さ
れるため、対向電極ｏｐでの反射光がコントラスト比を
低下させる。しかるに本形態では、寄生容量を防止する
ための機能も担うバンク層ｂａｎｋを黒色のレジストで
構成したため、バンク層ｂａｎｋはブラックマトリクス
としても機能し、対向電極ｏｐからの反射光を遮るの
で、コントラスト比が向上する。
【００５５】［上記形態の改良例］上記形態では、共通
給電線ｃｏｍの両側のそれぞれに、該共通給電線ｃｏｍ
との間で駆動電流が流れる画素領域７が配置され、該画
素領域７に対して前記共通給電線ｃｏｍとは反対側を２
本のデータ線ｓｉｇが並列して通っている。従って、２
本のデータ線ｓｉｇの間でクロストークが発生するおそ
れがある。そこで、本形態では、図９、図１０（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、２本のデータ線ｓｉｇの間に相当
する位置には、ダミーの配線層ＤＡを形成してある。こ
のダミーの配線層ＤＡとしては、たとえば、画素電極４
１と同時形成されたＩＴＯ膜ＤＡ１を利用することがで
きる。また、ダミーの配線層ＤＡとしては、２本のデー
タ線ｓｉｇの間に容量線ｃｌｉｎｅからの延設部分ＤＡ
２を構成してもよい。これらの双方をダミーの配線層Ｄ
Ａとして用いてもよい。
【００５６】このように構成すると、並列する２本のデ
ータ線ｓｉｇの間にはそれらとは別の配線層ＤＡが通っ
ているので、このような配線層ＤＡ（ＤＡ１、ＤＡ２）
を少なくとも画像の１水平走査期間内で固定電位として
おくだけで、上記のクロストークを防止できる。すなわ
ち、第１の層間絶縁膜５１および第２の層間絶縁膜５２
は、膜厚が凡そ１．０μｍであるのに対して、２本のデ
ータ線ｓｉｇ２本の間隔は約２μｍ以上であるため、各
データ線ｓｉｇとダミーの配線層ＤＡ（ＤＡ１、ＤＡ
２）との間に構成される容量に比して、２本のデータ線
ｓｉｇの間に構成される容量は十分に無視できる。それ
故、データ線ｓｉｇから漏れた高周波数の信号はダミー
の配線層ＤＡで吸収されるので、２本のデータ線ｓｉｇ
の間でのクロストークを防止できる。
【００５７】［その他の形態］なお、上記形態では、保
持容量ｃａｐを構成するのに容量線ｃｌｉｎｅ（容量電
極）を形成したが、従来技術で説明したように、ＴＦＴ
を構成するためのポリシリコン膜を利用して保持容量ｃ
ａｐを構成してもよい。
【００５８】また、図１１に示すように、共通給電線ｃ
ｏｍと電位保持電極ｓｔとの間に保持容量ｃａｐを構成
してもよい。この場合には、図１２（Ａ）、（Ｂ）に示
すように、電位保持電極ｓｔとゲート電極３１とを電気
的に接続させるためのゲート電極３１の延設部分３１０
を共通給電線ｃｏｍの下層側にまで拡張し、この延設部
分３１０と共通給電線ｃｏｍとの間の位置する第１の層
間絶縁膜５１を誘電体膜とする保持容量ｃａｐを構成す
ればよい。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る表示
装置では、発光素子を構成する有機半導体膜の形成領域
を規定する絶縁性のバンク層をデータ線と対向電極との
間、または駆動回路と対向電極との間に介在させること
に特徴を有する。従って、データ線や駆動回路に重なる
ように対向電極を形成しても、データ線や駆動回路の配
線層に容量が寄生することを防止できる。それ故、駆動
回路の負荷を低減できるとともに、画像信号の高周波数
化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した表示装置、およびそれに形成
したバンク層の形成領域を模式的に示す説明図である。
【図２】本発明を適用した表示装置のブロック図であ
る。
【図３】本発明を適用した表示装置の画素領域を拡大し
て示す平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ′線における断面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ′線における断面図である。
【図６】（Ａ）は図３のＣ−Ｃ′線における断面図、
（Ｂ）はバンク層の形成領域を中継電極を覆うまで拡張
しない構造の断面図である。
【図７】図１に示す表示装置に用いた発光素子のＩ−Ｖ
特性を示すグラフである。
【図８】本発明を適用した表示装置の製造方法を示す工
程断面図である。
【図９】図１に示す表示装置の改良例を示すブロック図
である。
【図１０】（Ａ）は、図９に示す表示装置に形成したダ
ミーの配線層を示す断面図、（Ｂ）はその平面図であ
る。
【図１１】図１に示す表示装置の変形例を示すブロック
図である。
【図１２】（Ａ）は、図１１に示す表示装置に形成した
画素領域を拡大して示す平面図、（Ｂ）はその断面図で
ある。
【図１３】従来の表示装置のブロック図である。
【図１４】（Ａ）は、図１３に示す表示装置に形成した
画素領域を拡大して示す平面図、（Ｂ）はその断面図で
ある。
【符号の説明】
１ 表示装置 ２ 表示部 ３ データ側駆動回路（第１の駆動回路） ４ 走査側駆動回路（第２の駆動回路） ５ 検査回路 ６ 実装用パッド ７ 画素領域 １０ 透明基板 ２０ 第１のＴＦＴ ２１ 第１のＴＦＴのゲート電極 ３０ 第２のＴＦＴ ３１ 第２のＴＦＴのゲート電極 ４０ 発光素子 ４１ 膜画素電極 ４２ 正孔注入層 ４３ 有機半導体膜 ５０ ゲート絶縁膜 ５１ 第１の層間絶縁膜 ５２ 第２の層間絶縁膜 ＤＡ ダミーの配線層 ｂａｎｋ バンク層 ｃａｐ 保持容量 ｃｌｉｎｅ 容量線 ｃｏｍ 共通給電線 ｇａｔｅ 走査線 ｏｐ 対向電極 ｓｉｇ データ線 ｓｔ 電位保持電極

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板上に、複数の走査線と、該走査線の
    延設方向に対して交差する方向に延設された複数のデー
    タ線と、該データ線に並列する複数の共通給電線と、前
    記データ線と前記走査線とによりマトリクス状に形成さ
    れた画素領域とを有し、該画素領域の各々には、前記走
    査線を介して走査信号が第１のゲート電極に供給される
    第１の薄膜トランジスタと、該第１の薄膜トランジスタ
    を介して前記データ線から供給される画像信号を保持す
    る保持容量と、該保持容量によって保持された前記画像
    信号が第２のゲート電極に供給される第２の薄膜トラン
    ジスタと、前記画素領域毎に形成された画素電極と前記
    データ線を跨いで複数の前記画素電極に対応する対向電
    極との層間において前記画素電極が前記第２の薄膜トラ
    ジスタを介して前記共通給電線に電気的に接続したとき
    に前記画素電極と前記対向電極との間に流れる駆動電流
    によって発光する有機半導体膜を具備する発光素子とを
    有する表示装置において、 前記有機半導体膜のうち、発光領域は、前記有機半導体
    膜よりも厚い絶縁膜からなるバンク層で囲まれていると
    ともに、該バンク層は、前記データ線の少なくとも一部
    を覆うように構成されていることを特徴とする表示装
    置。
  2. 【請求項２】 請求項１おいて、前記基板上には、前記
    複数の画素領域とともに、前記データ線に対して前記画
    像信号を出力する第１の駆動回路、および前記走査線に
    対して前記走査信号を出力する第２の駆動回路のうちの
    少なくとも一方の駆動回路が形成されているとともに、
    該駆動回路は前記バンク層によって覆われていることを
    特徴とする表示装置。
  3. 【請求項３】 基板上に、複数の走査線と、該走査線の
    延設方向に対して直交する方向に延設された複数のデー
    タ線と、該データ線に並列する複数の共通給電線と、前
    記データ線に対して前記画像信号を出力する第１の駆動
    回路、および前記走査線に対して前記走査信号を出力す
    る第２の駆動回路のうちの少なくとも一方の駆動回路
    と、前記データ線と前記走査線とによりマトリクス状に
    形成された画素領域とを有し、該画素領域の各々には、
    前記走査線を介して走査信号が第１のゲート電極に供給
    される第１の薄膜トランジスタと、該第１の薄膜トラン
    ジスタを介して前記データ線から供給される画像信号を
    保持する保持容量と、該保持容量によって保持された前
    記画像信号が第２のゲート電極に供給される第２の薄膜
    トランジスタと、前記画素領域毎に形成された画素電極
    と前記データ線を跨いで複数の前記画素電極に対応する
    対向電極との層間において前記画素電極が前記第２の薄
    膜トラジスタを介して前記共通給電線に電気的に接続し
    たときに前記画素電極と前記対向電極との間に流れる駆
    動電流によって発光する有機半導体膜を具備する発光素
    子とを有する表示装置において、 前記有機半導体膜のうち、発光領域は、前記有機半導体
    膜よりも厚い絶縁膜からなるバンク層で囲まれていると
    ともに、該バンク層は前記駆動回路を覆うように構成さ
    れていることを特徴とする表示装置。
  4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
    前記有機半導体膜は、インクジェット法により前記バン
    ク層で囲まれた領域内に形成された膜であり、前記バン
    ク層は、撥水性を有する膜であることを特徴とする表示
    装置。
  5. 【請求項５】 請求項１ないし３のいずれかにおいて、
    前記有機半導体膜は、インクジェット法により前記バン
    ク層で囲まれた領域内に形成された膜であり、前記バン
    ク層は、膜厚が１μｍ以上であることを特徴とする表示
    装置。
  6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかにおいて、
    前記画素電極の形成領域のうち、前記第１の薄膜トラン
    ジスタおよび前記第２の薄膜トランジスタと重なる領域
    は、前記バンク層で覆われていることを特徴とする表示
    装置。
  7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかにおいて、
    前記バンク層は黒色のレジスト膜から構成されているこ
    とを特徴とする表示装置。
  8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかにおいて、
    前記共通給電線の単位長さ当たりの抵抗値は、前記デー
    タ線の単位長さ当たりの抵抗値よりも小さいことを特徴
    とする表示装置。
  9. 【請求項９】 請求項１ないし７のいずれかにおいて、
    前記共通給電線と前記データ線とは材料及び膜厚が同一
    で、かつ、前記共通給電線の線幅は、前記データ線の線
    幅よりも広いことを特徴とする表示装置。
  10. 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれかにおい
    て、前記共通給電線の両側には、該共通給電線との間で
    前記駆動電流の通電が行われる画素領域が配置され、該
    画素領域に対して前記共通給電線とは反対側を前記デー
    タ線が通っていることを特徴とする表示装置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０において、前記画素領域に
    対して前記共通給電線とは反対側を通る２本のデータ線
    の間に相当する位置には、配線層が形成されていること
    を特徴とする表示装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１ないし１１のいずれかにおい
    て、前記走査線の延設方向に沿って隣接するいずれの画
    素領域間でも、前記有機半導体膜の形成領域の中心のピ
    ッチが等しいことを特徴とする表示装置。
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