KR100787687B1 - 유기 ｅｌ 발광 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

복수의 화소를 구비하고, 이 복수의 화소의 각각은, 전류의 공급에 의해 발광하는 유기 일렉트로루미네센스 소자와, 데이터 신호를 받아들이는 제1 액티브 소자 및 이 데이터 신호에 따라서 상기 유기 일렉트로루미네센스 소자로의 전류 공급을 조정하는 제2 액티브 소자를 포함하는 복수의 액티브 소자와, 상기 데이터 신호를 보유하는 용량 소자를 가지는 유기 EL 발광 표시 장치에 있어서, 본 발명은 상기 복수의 화소 중 하나에 배치된 상기 용량 소자의 일부를, 이 하나의 화소 또는 이것에 인접하는 상기 복수의 화소 중 다른 하나에 배치된 상기 유기 일렉트로루미네센스 소자로부터의 광으로부터 상기 하나의 화소에 설치된 상기 복수의 액티브 소자를 차폐하는 광 실드 부재로서 이용하여, 유기 EL 발광 표시 장치 화상 표시 영역에 있어서의 화질의 열화나 표시 화면내에 생기는 스메어(smear)를 억제한다.
유기 EL 발광 표시 장치, 주사선 신호, 기판 주면, 전류 공급선, 데이터 신호, 액티브 소자, 데이터 보유 소자, 유기 일렉트로루미네센스 소자, 광 누설

Description

유기 ＥＬ 발광 표시 장치{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT EMITTING DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명에 따른 유기 EL 발광 표시 장치에 설치되는 화소의 일례를 도시하는 것으로, 도 1의 (a)는 그 평면 구조를, 도 1의 (b)는 그 등가 회로를 각각 도시하는 도면.
도 2는 도 1의 (a)에 도시된 화소가 복수개 매트릭스 형상으로 배치된 화소 어레이의 평면도.
도 3은 도 2에 도시된 화소를 제조하는 공정에서 이용되는 포토리소그래피용 마스크에 형성된 제1 포토 패턴을 도시하는 도면.
도 4는 도 2에 도시된 화소 어레이를 제조하는 공정에서 이용되는 포토리소그래피용 마스크에 형성된 제2 포토 패턴을 도시하는 도면.
도 5는 도 2에 도시된 화소 어레이를 제조하는 공정에서 이용되는 포토리소그래피용 마스크에 형성된 제3 포토 패턴을 도시하는 도면.
도 6은 도 2에 도시된 화소 어레이를 제조하는 공정에서 이용되는 포토리소그래피용 마스크에 형성된 제4 포토 패턴을 도시하는 도면.
도 7은 도 2에 도시된 화소 어레이를 제조하는 공정에서 이용되는 포토리소그래피용 마스크에 형성된 제5 포토 패턴과 제6 포토 패턴을 아울러 도시하는 도 면.
도 8은 소다 유리로 이루어지는 유리 기판 위에 형성된 본 발명에 따른 유기 EL 발광 표시 장치의 화소의 단면 구조를 도시하는 도면.
도 9는 석영 기판 위에 형성된 본 발명에 따른 유기 EL 발광 표시 장치의 화소의 단면 구조를 도시하는 도면.
도 10은 도 2에 도시된 화소 어레이에 배치된 복수의 화소 중 하나(화소 영역(PIX))의 단면 구조를 도시하는 것으로, 도 10의 (a)는 도 2에 도시된 화소 영역(PIX)의 1점 쇄선A-A를 따른 부분의, 도 10의 (b)는 도 2에 도시된 화소 영역(PIX)의 1점 쇄선B-B를 따른 부분의, 도 10의 (c)는 도 2에 도시된 화소 영역(PIX)의 1점 쇄선C-C를 따른 부분의, 각각의 단면을 도시하는 도면.
도 11은 도 10의 (a) 내지 도 10의 (c)에 도시된 뱅크 단부와 실드 단부의 위치관계를 모식적으로 도시하는 도시하는 것으로, 도 11의 (a)는 실드 단부로 돌출하여 형성된 뱅크의 단면을, 도 11의 (b)는 뱅크 단부가 실드의 상부에 머무르도록 형성된 뱅크의 단면을, 각각 도시하는 도면.
도 12는 뱅크의 테이퍼 선단과 실드층 단부의 거리에 대한 뱅크의 테이퍼 각도 및 콘트라스트비의 변화를 도시하는 도면.
도 13은 본 발명에 따른 유기 EL 발광 표시 장치의 화소 부근에 있어서의 단면 구조의 일례를 도시하는 도면.
도 14는 본 발명에 따른 유기 EL 발광 표시 장치와 종래의 유기 EL 발광 표시 장치의 콘트라스트비를 비교하는 실험에서, 표시 화면에 생성되는 패턴(화상)을 도시하는 도면.
도 15는 본 발명에 따른 유기 EL 발광 표시 장치의 제조 프로세스를 드라이버·트랜지스터(TFT부)를 중심으로 도시한 공정도.
도 16은 본 발명에 따른 유기 EL 발광 표시 장치의 배선군의 배치를 설명한 도면.
도 17은 본 발명에 따른 유기 EL 발광 표시 장치의 회로 구성을 설명한 도면.
도 18은 도 17에 도시된 화소 어레이에 포함되는 화소 중 하나의 등가 회로를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
SW1, SW2, SW3 : 스위칭 소자
CL1, CL2 : 컨트롤 신호선
DT : 드라이브 트랜지스터
LED : 유기 EL 소자
C1-CSi, CSi-C2 : 용량 소자
Vth : 임계 전압
PIX : 화소 영역
본 발명은 각 화소에 일렉트로루미네센스 현상에 의해 발광하는 유기 재료로 이루어지는 영역이 설치된 유기 EL 발광 표시 장치에 관한 것으로, 각 화소에 설치된 스위칭 소자에 의한 액티브·매트릭스 구동으로 화상을 표시하는 유기 EL 발광 표시 장치에 적합한 화소 구조를 제공한다.
액티브·매트릭스 방식으로 구동되는('TFT형'이라고도 함) 유기 일렉트로루미네센스 발광 표시 장치(이하, '유기 EL 발광 표시 장치'라고 함)는, 액정 디스플레이에 대신하는 차세대 플랫 패널·디스플레이로서 기대되고 있다.
종래의 유기 EL의 화소 구성 및 화소 회로는, 특개평11-329715호, 특표평11-503868호 공보, 특표평11-503869호 공보, 및 United States Patent No. 6,157,356공보에 개시되어 있다. 또한, United States Patent No. 5,561,440 공보는, 액티브·매트릭스 방식으로 구동되는 표시 장치의 화소에 있어서의 차광 구조를, 액정 표시 장치를 예로 들어서 개시한다.
유기 EL 발광 표시 장치는, 고휘도로 밝은 화상 표시를 행할 수 있는 이점을 가지는 한편으로, 그 화소마다 설치된 유기 EL 소자의 발광층으로부터의 광이 화소마다 설치된 스위칭 소자의 반도체 채널을 조사하고, 스위칭 소자에 의한 전하 보유특성(그 반도체 채널의 도통 상태)을 변조하는 문제도 내포한다. 액티브·매트릭스 방식으로 구동되는 유기 EL 발광 표시 장치에서는, 그 화소의 각각에 다결정 실리콘 막('Poly-Si'이라고도 함)으로 형성된 반도체 채널(이하, 단순히 '채널'이라고도 함)을 가지는 스위칭 소자가 설치된다. 그렇지만, 다결정 실리콘 막(Poly- Si)은 광전도도(Photonductivity)가 크고, 광에 조사된 다결정 실리콘 막에는, 이것에 인가된 전계에 따른 광전도(Photoconduction)가 현저하게 생긴다. 따라서, 다결정 실리콘 막으로 이루어지는 채널을 구비하고 또한 이 채널을 통과하는 전하량을 제어하는 스위칭 소자(예를 들면, 박막 트랜지스터)는, 이것이 턴·오프(Turn-OFF) 되어도, 그 채널을 상당량의 전하가 통과하는 문제(소위 오프 전류)가생긴다. 예를 들면, 2000룩스(lux, 단위:lx)정도의 백색광에서 턴·오프 상태에 있는 이러한 박막 트랜지스터('TFT'라고도 GKA)가 조사될 때, 이 박막 트랜지스터에 생기는 오프 전류가 급격하게 증가한다.
스위칭 소자(예를 들면, 상기 TFT)를 구비한 복수의 화소가 배치된 화상 표시 영역을 가지고 또한 이 복수의 화소를 액티브·매트릭스 방식('TFT 방식'이라고도 GKA)으로 구동해서 화상 표시를 행하는 표시 장치에 있어서, 이 스위칭 소자의 적어도 하나에 상기 오프 전류가 생기면, 그 표시 화상의 화질은 열화한다. 유기 EL 소자가 화소마다 설치된 유기 EL 발광 표시 장치에 있어서는, 유기 EL 소자에 포함되는 발광부가, 유기 EL 소자를 구동 또는 제어하는 스위칭 소자에 근접하여 있기 때문에, 이 스위칭 소자는 수십만 룩스의 광에 노출된다. 이 때문에, 액티브·매트릭스 방식으로 구동되는 액정 표시 장치(이하, 'TFT형 액정 표시 장치')의 화소 영역에 이용되는 종래의 차광 구조를 유기 EL 발광 표시 장치의 그것에 적용하더라도, 이와 같이 강력한 광으로 화소 영역을 실드하는 것은 불가능하다. 특히, 유기 EL 소자로부터의 광을 스위칭 소자가 형성된 주면을 가지는 TFT 기판에 복사시키는 보텀·에미션형(Bottom Emission-type)의 유기 EL 발광 표시 장치에서 는, 이것에 의한 표시 화상의 화질의 열화가 생기기 쉽다.
상술한 유기 EL 소자로부터의 광으로 생기는 불측의 문제(이하, '광 누설'이라고도 함)는, 유기 EL 발광 표시 장치의 발광 영역(유기 재료층)을 화소 사이에서 가로막는 절연막(소위 뱅크층)을 통해서, 어떤 화소에서 생긴 광이, 이것에 인접하는 다른 화소로 새는 것에도 기인한다고 생각된다. 이와 같이 발생하는 광 누설은, 스메어(Smear)나 콘트라스트 불량으로서 유기 EL 발광 표시 장치의 사용자에게 지각된다.
유기 EL 발광 표시 장치에 표시되는 화상의 콘트라스트라고 하는 관점에서는, 비발광 상태에 있는 화소의 흑색도를 높이는 것이 대단히 중요해진다. 유기 EL 발광 표시 장치에서는, 기판내에서 광의 반사 등에 의한 광 누설이 흑 표시에 주는 영향은, 액정 표시 장치에 있어서의 그것보다 커진다. 따라서, 백 표시 상태의 화소의 높은 휘도도, 이 화소가 흑 표시 상태에 있을 때에 발생하는 광 누설에 의해 상쇄되어, 표시 화상의 콘트라스트는 여전히 낮은 수준에 머무른다. 그 결과, 이 표시 화상의 화질은, 액정 표시 장치의 표시 화상에 비교해서 뒤떨어지지 않을 수 없다.
또한, 유기 EL 발광 표시 장치에서는, 각 화소에 있어서의 발광 영역의 확대도 중요하다. 유기 EL 발광 표시 장치의 제조 공정에 있어서, 소위 고분자계의 유기 EL 재료(Organic Electroluminescent Polymeric Material)가 용액 상태에서 각 화소에 공급될 경우, 유기 EL 재료의 용액을 일시적으로 저장할 수 있는 깊이의 개구를 상기 뱅크에 설치하지 않으면 안된다. 이 때문에, TFT 기판측에 광을 발하는 보텀·에미션형의 유기 EL 발광 표시 장치에서는, 이 뱅크의 개구가 TFT 기판측에서 좁아지는 것에 의한 발광 영역의 축소도 고려하지 않으면 안된다. 따라서, 뱅크 상면에서 개구 형성으로 할당되는 영역은, 그다지 작게 할 수 없다. 그 한편, 각 화소에는, 이것에 설치된 유기 EL 소자를 제어하는 화소 회로도 형성된다. 따라서, 각 화소에 있어서는, 화소 회로에 포함되는 스위칭 소자나 용량 소자에 제공되는 영역을 확보하는 것이 필요시 된다. 이러한 사정에 있어서, 각 화소에는, 그 내부에 상기 2개의 영역을 평면적으로 정교하게 배치하는 것이 요청된다.
한편, 상기 고분자계의 유기 EL 재료 보다도 분자량이 낮은 다른 종류의 유기 EL 재료를 유기 EL 소자의 형성에 이용할 수도 있다. 이밖의 종류의 유기 EL 재료는, 이 종류의 유기 EL 재료가 승화된 상태에서 각 화소(유기 EL 소자를 가진다)에 공급할 수 있는 만큼 낮은 분자량을 가지는 것에 연유하여, 저분자량의 유기 EL 재료라고도 불린다. 따라서, 저분자량의 유기 EL 재료의 화소형성에의 적용은, 상기 뱅크 개구가 고분자계의 유기 EL 재료에 대한 그것보다도 얕게 형성되는 것을 허용한다. 그러나, 저분자량의 유기 EL 재료로 이루어지는 유기 EL 소자를 구비한 유기 EL 발광 표시 장치에 있어서도, 상술과 같이, 각 화소에 발광 영역과 화소 회로영역을 평면적으로 배치하는 것이 요청된다.
본 발명은 이러한 배경에서, 상술의 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것이다.
본 발명을 적용한 유기 EL 발광 표시 장치의 대표적인 구성으로서는 다음과 같은 것을 들 수 있다.
(1) 본 발명에 따른 유기 EL 발광 표시 장치의 제1 예는, 주면을 가지는 기판, 상기 기판 주면 위에 이차원적으로 배치된 복수의 화소, 상기 기판 주면 위에 제1 방향을 따라 병설된 복수의 주사 신호선, 상기 기판 주면 위에 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라 병설된 복수의 데이터 신호선, 및 상기 기판 주면 위에 배치된 복수의 전류 공급선을 구비한다. 이 복수의 화소의 각각은, 상기 복수의 데이터 신호선 중 하나에 의해 전송되는 데이터 신호를 상기 복수의 주사 신호선 중 하나에 의해 인가되는 전압 신호에 따라서 받아들이는 제1 액티브 소자와 상기 복수의 전류 공급선 중 하나로부터 공급되는 전류를 상기 데이터 신호에 따라서 조정하는 제2 액티브 소자를 포함하는 복수의 액티브 소자, 상기 제1 액티브 소자에서 받아들인 상기 데이터 신호를 보유하는 데이터 보유 소자, 및, 상기 제2 액티브 소자에서 조정된 전류의 공급에 의해 발광하는 유기 일렉트로루미네센스 소자를 가진다. 또한, 상기 복수의 화소 중 적어도 하나는, 이것 또는 이것에 인접하는 상기 복수의 화소 중 다른 하나에 설치된 상기 복수의 액티브 소자를 이것에 설치된 상기 유기 일렉트로루미네센스 소자의 발광으로부터 실드하는 광 실드 부재를 포함한다.
(2) 본 발명에 따른 유기 EL 발광 표시 장치의 제2 예는, 주면을 가지는 기판, 상기 기판 주면 위에 제1 방향을 따라 병설된 복수의 주사 신호선, 상기 기판 주면 위에 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라 병설된 복수의 데이터 신호선, 상기 기판 주면 위에 배치된 복수의 전류 공급선, 및 상기 기판 주면 위에 이 차원적으로 배치된 복수의 화소를 구비한다. 이 복수의 화소의 각각은, 상기 복수의 데이터 신호선 중 하나에 의해 전송되는 데이터 신호를 상기 복수의 주사 신호선 중 하나에 의해 인가되는 전압 신호에 따라서 받아들이는 제1 액티브 소자와 상기 복수의 전류 공급선 중 하나로부터 공급되는 전류를 상기 데이터 신호에 따라서 조정하는 제2 액티브 소자를 포함하는 복수의 액티브 소자, 상기 제1 액티브 소자에서 받아들인 상기 데이터 신호를 보유하는 데이터 보유 소자, 및, 상기 제2 액티브 소자에서 조정된 전류의 공급에 의해 발광하는 유기 일렉트로루미네센스 소자를 포함한다. 또한, 이 유기 EL 발광 표시 장치의 제2 예는, 상기 복수의 화소 중 하나에 배치된 상기 유기 일렉트로루미네센스 소자로부터의 복수의 화소 중 하나 또는 이것에 인접하는 상기 복수의 화소 중 다른 하나에 배치된 상기 복수의 액티브 소자에 향해서 방사되는 광을 차단하는 위치에 배치된 제1 광 실드 부재, 및 상기 복수의 화소의 서로 인접하는 한쌍의 경계에 배치되고 또한 복수의 화소의 한쌍 사이에서의 광 누설을 경계에서 차단하는 제2 광 실드 부재도 구비한다.
상술한 본 발명에 따른 유기 EL 발광 표시 장치의 상기 제1 예 및 상기 제2 예의 어느 것에 있어서도, 상기 복수의 액티브 소자는, 예를 들면 반도체의 다결정 또는 유사 단결정으로 이루어지는 채널층을 가지는 박막 트랜지스터 등의 스위칭 소자로서 설치된다. 상기 유기 EL 발광 표시 장치의 상기 제1 예 및 상기 제2 예의 각각에 설치되는 상기 유기 일렉트로루미네센스 소자의 일례는, 상기 제2 액티브 소자로부터 공급되는 전류를 받는 투명 전극, 상기 투명 전극 위에 형성되고 또한 이 투명 전극의 상면의 일부를 노출하는 개구를 가지는 절연막('뱅크'라고도 함), 및, 상기 투명 전극의 상기 상면의 일부 위에 형성된 유기 재료층을 포함한다. 상기 절연막은, 어두운 색(흑색)의 재료나 무기 재료로 형성된다. 상기 절연막은, 폴리이미드계 재료로 형성해도 좋다. 또한, 상기 절연막의 상기 개구의 단면은, 상기 투명 전극의 상면을 향해서 테이퍼 형상으로 형성해도 좋다.
상술한 본 발명에 따른 유기 EL 발광 표시 장치의 상기 제1 예의 더욱 구체적인 구성예의 각각은, 아래와 같이 기술된다.
(1a) 상기 유기 일렉트로루미네센스 소자가, 상기 제2 액티브 소자로부터 공급되는 전류를 받는 투명 전극, 상기 투명 전극 위에 형성되고 또한 이 투명 전극의 상면의 일부를 노출하는 개구를 가지는 절연막, 및, 상기 절연막의 상기 개구 및 이 절연막의 개구를 따른 부분을 덮고 또한 상기 투명 전극의 상기 상면의 일부를 통해서 상기 전류가 공급되는 유기 재료층을 포함할 경우, 상기 절연막의 상기 부분과 상기 유기 재료층 사이에 형성되는 경계는, 상기 기판 주면에서 보아서 상기 광 실드 부재로 덮인다.
(1b) 상기 광 실드 부재로서, 상기 주사 신호선의 일부 및 상기 데이터 보유 소자의 전극의 한쪽으로서 형성된 도체층의 적어도 하나가 제공된다.
(1c)상기 광 실드 부재로서, 상기 주사 신호선과 동일한 층으로 형성되고 또한 상기 기판 주면에서 보아서 상기 유기 일렉트로루미네센스 소자의 발광 영역의 주연에 링 형상, L자 형상, 또는 U자 형상으로 성형된 도체층이 제공된다.
(1d) 상기 광 실드 부재는, 상기 데이터 신호선 및 상기 전류 공급선의 적어도 한쪽과 동일한 층으로 형성되고 또한 상기 유기 일렉트로루미네센스 소자에 전 류를 공급하는 배선의 일부이고, 예를 들면, 상기 제2 액티브 소자로부터 공급되는 전류를 받는 유기 일렉트로루미네센스 소자의 상기 투명 전극에 전기적으로 접속된다.
(1e) 상기 광 실드 부재는 알루미늄층을 포함한다.
(1f) 상기 광 실드 부재는 상기 복수의 화소의 각각에 배치되고, 이 복수의 화소의 각각에서 상기 복수의 액티브 소자와 상기 유기 일렉트로루미네센스 소자는 이 광 실드 부재에 의해 상기 기판 주면을 따라서 분리된다.
상술한 본 발명에 따른 유기 EL 발광 표시 장치의 상기 제2 예의 더욱 구체적인 구성예의 각각은, 아래와 같이 기술된다.
(2a) 상기 유기 일렉트로루미네센스 소자는, 상기 제2 액티브 소자로부터 공급되는 전류를 받는 투명 전극, 상기 투명 전극 위에 형성되고 또한 이 투명 전극의 상면의 일부를 노출하는 개구를 가지는 절연막, 및, 상기 절연막의 상기 개구 및 이 절연막의 개구를 따른 부분을 덮고 또한 상기 투명 전극의 상기 상면의 일부를 통해서 상기 전류가 공급되는 유기 재료층을 포함할 경우, (2a-2) 상기 제1 광 실드 부재 및 상기 제2 광 실드 부재는 상기 기판 주면과 상기 투명 전극 사이에 형성되고, 또한 (2a-2)상기 제1 광 실드 부재 및 상기 제2 광 실드 부재의 적어도 하나는 상기 절연막의 하측으로부터 상기 절연막의 개구의 하측으로 연장한다.
(2b) 상기 제1 광 실드 부재는 상기 주사 신호선의 일부 및 상기 데이터 보유 소자의 전극의 한쪽으로서 형성된 도체층의 적어도 하나로 성형되고, 상기 제2 광 실드 부재는 이 데이터 보유 소자의 한쪽 전극으로서 형성된 도체층 및 상기 전 류 공급선에 접속된 도체층의 적어도 하나이다.
(2c) 상기 제1 광 실드 부재 및 상기 제2 광 실드 부재의 한쪽은, 상기 주사 신호선의 일부이며, 그 다른 쪽은 이 주사 신호선과 동일한 층으로 형성되고 또한 상기기판 주면에서 보아서 상기 유기 일렉트로루미네센스 소자의 발광 영역의 주연에 링 형상, L자 형상, 또는 U자 형상으로 성형된 도체층이다.
(2d) 상기 제1 광 실드 부재 및 상기 제2 광 실드 부재의 적어도 한쪽은, (2d-1)상기 데이터 신호선 및 상기 전류 공급선의 적어도 한쪽의 일부, 또는 (2d-2)이 데이터 신호선 및 이 전류 공급선의 적어도 한쪽과 동일한 층으로 형성되고 또한 상기 유기 일렉트로루미네센스 소자에 전류를 공급하는 배선의 일부(예를 들면, 상기 제2 액티브 소자로부터 공급되는 전류를 받는 유기 일렉트로루미네센스 소자의 상기 투명 전극에 전기적으로 접속EHLA)이다.
(2e) 상기 제1 광 실드 부재 및 상기 제2 광 실드 부재는, 알루미늄층을 포함한다.
(2f) 상기 복수의 화소의 각각은, 상기 기판 주면을 따라서 상기 복수의 액티브 소자가 형성되는 영역과 상기 유기 일렉트로루미네센스 소자가 형성되는 다른 영역으로 나뉘어져 있다.
또한, 본 발명은 상술한 구조의 유기 EL 발광 표시 장치로 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않고서 여러 가지의 변경이 가능하다.
<발명의 실시 형태>
도 1의 (a)는, 본 발명을 적용한 유기 EL 발광 표시 장치('유기 EL 발광 표 시 장치'라고도 GKA)의 일례에 있어서의 하나의 화소를 도시하는 평면도이다. 도 1의 (b)는, 이 하나의 화소(화소 소자)의 등가 회로를 도 1의 (a)에 도시하는 스위칭 소자(SW1, SW2, SW3, DT, 용량 소자(C1-CSi, CSi-C2), 및 후술의 콘택트 홀(Contact Hole, 도 1의 (a)에서 ２중의 사각형상으로 도시된다)(Cont-DL, Cont-PL, CH1, CH2, CH3)로서 형성되는 노드(Node)에 대응시켜서 도시한다. 이 용량 소자의 각각은, 절연 재료층(유전체층)을 사이에 두는 한쌍의 전극으로서 설치된 반도체층(CSi)과 그 상부에 가로놓이는 도체층(C1 또는 C2)의 쌍으로 기록된 참조부호로 특정된다. 화소마다 설치되는 유기 EL 소자(발광 소자)(LED)도 이 등가 회로에 포함되지만, 도 1의 (a)에는 완전히 도시되어 있지는 않다. 도 1의 (a)에 있어서, 유기 EL 소자(LED)는 투명 전극(ITO)(그 윤곽이 1점 쇄선으로 도시됨)과 그 상면에 순차 적층되는 유기 재료층 및 전극층(모두 도 1의 (a)에는 도시되지 않음)로 이루어진다.
본 발명의 유기 EL 발광 표시 장치 화상 표시 영역에는, 복수개의 도 1에 도시하는 화소를 도 2에 도시하는 바와 같이 2차원적으로 배치한 소위 액티브·매트릭스의 화소 어레이가 설치된다. 도 1의 (b)에 도시하는 1화소분의 등가 회로에 포함되는 각 부재(반도체층(CSi)이나 전극층(C1, C2))은, 도 2의 화소 영역(PIX)에 대응하는 파선 테두리내에 대체로 둘러싸인다.
도 1의 (a)에서 참조부호(Reference Character)(OPN)를 붙인 팔각형의 윤곽은, 뱅크(BMP)의 개구부를 도시한다. 뱅크(BMP)는, 투명 전극(ITO)의 상면의 주연에 형성되는 절연 재료층이며, 그 개구로 노출되는 투명 전극(ITO)의 상면에 상술 의 유기 재료층(부 재료(OCT)로서 후술된다)이 접한다. 뱅크(BMP)는 투명 전극(ITO) 위에 형성되는 유기 재료층을 화소마다 전기적으로 분리하고, 그 개구부(OPN)는 화소마다 설치되는 유기 EL 소자(LED)(도 1의 (b) 참조)의 발광 영역과 거의 일치한다.
한편, 본 실시 형태에서, 투명 전극(ITO)과 함께 유기 재료층을 끼워서 유기 EL 소자(LED)를 이루는 상술의 전극층(부 재료(CM)로서 후술된다)은 복수의 화소에 걸치고, 트위스티드·네마틱형(Twisted Nematic-type, 소위 'TN형')의 액정 표시 장치에 있어서의 대향 전극(공통 전극)과 같이 형성된다. 도 1의 (a)에서 뱅크(BMP)의 개구(OPN)로서 도시된 유기 EL 소자(LED)에는, 전류 공급선(PL)의 분기선에서 노드(CH3), 스위칭 소자(DT), 노드(CH2), 스위칭 소자(SW2)가 순차 설치된 전류 패스(Current Path)를 통과한 전류(전하)가, 이 전류 패스에 콘택트 홀(Cont-ITO)을 통해서 전기적으로 접속되는 투명 전극(ITO)을 통해서 공급된다. 스위칭 소자(DT) 및 스위칭 소자(SW2)의 각각(도 1의 (a)에서 원으로 둘러싸임)에서, 이 전류 패스는 반도체층(짙은 색으로 표시)으로서 형성되고, 그 상부에는 금속 또는 합금으로 이루어지는 전극층(옅은 색으로 표시)이 절연층을 통해서 형성된다. 바꾸어 말하면, 상기 전류 패스에 있어서의 전하의 흐름은, 이것에 설치된 스위칭 소자(DT) 및 스위칭 소자(SW2)(이들에 대응하는 반도체층에 인가되는 전계)에 의해 제어된다. 예를 들면, 스위칭 소자(SW2)를 통과하는 전류 패스의 전하는, 컨트롤 신호선(Control Signal Line)(CL1)에 인가되는 전계에 의해 제어된다.
도 1의 (a) 및 도 1의 (b)에 도시하는 본 실시 형태의 각 화소에 있어서의 유기 EL 소자(LED)에의 전류 주입은, 드레인선(영상 신호선)(DL)으로부터 화소마다 공급되는 영상 신호(전압 신호)에 따라서 제어된다. 바꾸어 말하면, 유기 EL 소자(LED)에는, 이 드레인선(DL)에서 전송되는 영상 신호에 따른 전류가 인가된다. 스위칭 소자(SW1)는 컨트롤·트랜지스터(Control Transistor)라고도 불리고, 이 영역을 나타내는 원내에서, 노드(Cont-DL)로 드레인선(DL)과 전기적으로 접속된 반도체층을 2회 걸치도록 주사 신호선(GL)이 형성된다. 도 1의 (a)에 도시된 스위칭 소자(SW1)와 같이, 그 채널층(반도체층)과 2회 교차하는 게이트 전극(여기서는 주사 신호선(GL))은, 듀얼·게이트(Dual Gates)라고도 불린다. 스위칭 소자(SW1)로부터 출력된 영상 신호는, 2개의 컨트롤 신호선(CL1, CL2)을 걸치는 도체층을 거쳐, 용량 소자(C1-CSi)를 이루는 한쌍의 전극의 한쪽인 도체층(C1)에 도달한다. 따라서, 드레인선을 따라 병설되는 화소행(드레인선의 연장 방향에 교차하는 방향으로 늘어서는 화소군)의 각각에 속하는 각 화소에는, 이 화소행에 대응한 주사 신호선(GL)으로 전송되는 주사 신호에 따라, 드레인선(DL)으로 영상 신호가 입력되고, 그 전압은 각 화소에 다음 영상 신호가 입력될 때까지 용량 소자(C1-CSi)에 보유된다. 이 용량 소자(C1-CSi)는, TN형의 액정 표시 장치에서 액정층을 사이에 두는 한쌍의 전극으로 이루어지는 용량과 같이 기능한다.
한편, 유기 EL 소자(LED)의 휘도는, 이것에 전류를 공급하는 전류 패스에 설치된 스위칭 소자(DT)로 제어된다. 이 때문에, 스위칭 소자(DT)는, 드라이브·트랜지스터(Drive Transistor)라고도 불린다. 도 1의 (a) 및 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 스위칭 소자(DT)를 나타내는 원내에서, 노드(CH1) 에서 용량 소자(C1-CSi)를 이루는 한쌍의 전극의 다른 쪽인 반도체층(CSi)과 전기적으로 접속된 도체층이, 상기 전류 패스의 반도체층의 상부에 형성된다. 따라서, 드레인선(DL)으로부터 입력된 영상 신호에 따라서 용량 소자(C1-CSi)에 보유된 전압에 따른 전류가, 전류 공급선(PL)으로부터 스위칭 소자(DT)를 통해, 유기 EL 소자의 발광 영역(상술의 뱅크의 개구(OPN)에 대응)에 기입된다.
또한, 주사 신호선(GL)은 상술의 노드(Cont-DL) 등을 이루는 콘택트 홀(２중의 사각형상으로서 도 1의 (a)에 도시됨)을 피하는 지그재그 형상으로 형성되지만, 화상 표시 영역 전체에 있어서는 도 2에 예시되는 바와 같이 드레인선(DL)이나 전류 공급선(PL)의 연장 방향에 교차하는 방향으로 연장된다. 주사 신호선(GL)은, 화소내에서 이것에 인접하는 화소(도 1의 (a)에서는 상측)의 발광 영역(개구(OPN))에 따라, 상기 전류 공급선(PL)의 분기선에 오버랩 된다. 이렇게 형성된 주사 신호선(GL)은, 해당 화소에 설치되는 상기 스위칭 소자(SW1, SW2, SW3, DT)의 각각의 채널층(짙은 색으로 도시된 반도체층)보다도 그 상측(옆 화소측)에 가로놓인다. 따라서, 주사 신호선(GL)을 금속, 합금 등의 광을 흡수하기 쉬운 또는 광을 반사하기 쉬운 재료로 형성함으로써, 이들 채널층을 드레인선(DL) 또는 전류 공급선(PL)을 따라 인접하는 다른 화소(도 1의 (a)에서는 상측 옆의 화소)에서 발생한 광으로부터 숨길 수 있다. 특히, 전류 공급선(PL)의 분기선이 광을 흡수 또는 반사하기 쉬운 재료로 형성되면, 여기에 오버랩 되는 주사 신호선(GL)의 부분은 상기 채널층의 각각을 효율적으로 차광한다(이 주사 신호선(GL)의 일부분은, 도 2에서 차광층(GLS)을 도시하는 원으로 둘러싸임). 이러한 주사 신호선(GL)은, 본 발명에 따른 차광 구조를 특징 짓는 하나이며, 주사 신호선(GL)에 대신해서, 드레인선(DL)이나 전류 공급선(PL)의 연장 방향에 교차하는 방향으로 연장되는 컨트롤 신호선(CL1, CL2)으로 상술의 차광 구조를 형성해도 좋다.
도 1의 (a) 및 도 1의 (b)에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 도시하는 화소의 각각에는, 2개의 컨트롤 신호선(CL1, CL2)과 그 어느 것인가에 의해 제어되는 스위칭 소자(SW2, SW3)가 설치된다. 유기 EL 소자(LED)에의 전류 공급량으로 그 휘도를 제어하는 소위 전류 구동형의 유기 EL 발광 표시 장치에서는, 그 동작 원리로부터, 이러한 컨트롤 신호선(CL1, CL2)이나 스위칭 소자(SW2, SW3)의 배치가 반드시 필요한 것은 아니다. 예를 들면, 도 17에 도시된 유기 EL 발광 표시 장치나 도 18에 도시된 그 화소 구조에서는, 이들 컨트롤 신호선이나 스위칭 소자가 설치되지 않는다. 각각의 화소에 배치되는 드라이브·트랜지스터(DT)의 특성(특히 「임계 전압값」)에 편차가 없고 또는 그것을 무시할 수 있는 한, 도 18에 도시된 화소 구조의 유기 EL 발광 표시 장치를 실용에 제공할 수 있다. 또한, 도 18의 화소 구조를 가지는 유기 EL 발광 표시 장치는, 도 18 중의 드라이브·트랜지스터(DT)의 채널에 인가하는 전압을 이것에 대해서 드라이브·트랜지스터(DT)가 선형으로 응답하는 범위에서 변동시키면서, 화소의 휘도를 시간축에 따라 변조하는 것에 의해서도 실용에 제공할 수 있다. 그러나, 드라이브·트랜지스터(DT)의 채널층을 실리콘 등의 반도체 재료의 다결정이나 유사 단결정으로 형성할 경우, 그 결정화 공정(예를 들면, 레이저 조사에 의한 어닐링(Annealing))의 조건이 화소 사이에서 다를 가능성은 부정할 수 없다. 이러한 결정화 공정의 조건 의 차이는, 하나의 유기 EL 발광 표시 장치 화상 표시 영역내에 드라이브·트랜지스터(DT)의 특성이 서로 다른 화소를 공존시키고, 그 결과, 예를 들면 화면 전체를 같은 계조로 표시하는 화상 데이터가 입력된 유기 EL 발광 표시 장치 화상 표시 영역내에 휘도의 차이(휘도 불균일)를 생성한다.
이 실시 형태에 있어서, 도 1의 (a) 및 도 1의 (b)에 도시하는 2개의 컨트롤 신호선(CL1, CL2)과 그 각각에 의해 제어되는 스위칭 소자(SW2, SW3)를 준비한 동기의 하나는, 화상 표시 영역내에서 이와 같이 불균일이 되는 드라이브·트랜지스터(DT)의 특성을 대체로 똑같이 하는 것에 있고, 이들 기능은, 다음과 같이 설명된다. 컨트롤 신호선(CL1과 CL2)에는, 각각 타이밍이 다른 제어 신호가, 도 1의 (a) 및 도 1의 (b)에는 도시되지 않는 컨트롤 신호 공급 회로로 공급된다.
구체적으로는, 우선, 컨트롤 신호선(CL1)을 통해서 전송된 제어 신호가 스위칭 소자(제1 입력 스위치)(SW2)를 턴·온(Turn-ON) 시킨다. 이 때, 드라이브·트랜지스터(DT)는 턴·온 되지 않지만, 그 노드(CH2)측은 플로팅 상태(Floating State)로부터 유기 EL 소자(LED)를 통해서 기준 전위에 접속되고, 그 전위는 소정의 값으로 오른다. 다음에 컨트롤 신호선(CL2)을 통해서 전송된 제어 신호가, 이것에 대응하는 스위칭 소자(제2 입력 스위치)(SW3)를 턴·온 시킨다. 이것에 의해, 플로팅 상태에 있던 용량 소자(CSi-C2)의 한쪽 전극(CSi)은, 스위칭 소자(SW3)를 통해서 드라이브·트랜지스터(DT)의 노드(CH2)측과 접속되고, 그 전위는 상기 소정 값으로 오른다. 이 때, 드라이브·트랜지스터(DT)의 게이트 전위(노드(CH1)의 전위)는 그 출력측(노드(CH2)측)과 같기 때문에, 드라이브·트랜지스터(DT)의 채널층은 전하의 흐름을 차단한다. 전류 공급선(PL)에는, 드레인선(DL)에서 전송되는 영상 신호에 관계없이 소정의 전류가 흐르는 때문에, 그 전위도 대체로 일정하다. 따라서, 2개의 스위칭 소자(SW2, SW3)를 순차 턴·온(각각의 채널층을 순차 도통 상태로 함)함으로써, 어느 화소의 용량 소자(CSi-C2)에도 대체로 같은 양의 전하가 축적된다. 이 상태에서, SW3의 채널층을 닫고, 다음에 스위칭 소자(컨트롤·트랜지스터)(SW1)가 턴·온 되면, 용량 소자(C1-CSi)의 한쪽 전극(C1)에 인가되는 전압(영상 신호)에 따라, 용량 소자(C1-CSi)의 용량도 변하고, 이것에 따라서 노드(CH1)의 전위(드라이브·트랜지스터(DT)의 게이트 전위)와 그 출력측(노드(CH2)측)의 전위 사이에 차이가 생긴다. 이 전위차에 의해 본 실시 형태에 도시하는 화소에 있어서는, 드라이브·트랜지스터(DT)를 턴·온 하고, 또 턴·온 된 채널에 흐르는 전하량을 제어해서 유기 EL 소자(LED)를 원하는 휘도로 광나게 한다.
드라이브·트랜지스터(DT)의 채널층은, 보통 소정의 게이트 전위(임계 전압)(Vth)에 대해서 턴·온 되지만, 이 채널층이 예를 들면 반도체 재료의 다결정층 또는 유사 단결정층으로서 형성될 경우, 상술과 같이, 화소에 따라서 그 임계 전압(Vth)이 상위하다. 본 실시 형태에서는, 이러한 임계 전압(Vth)에 의존하는 드라이브·트랜지스터(DT)의 동작점을 용량 소자(CSi-C2)로 주어지는 노드(CH1)의 전위를 기준으로 설정하고, 그 온·오프를 용량 소자(CSi-C2)와 용량 소자(C1-CSi)의 용량 밸런스에 의해 제어함으로써 임계 전압(Vth)을 안정화시켜서, 화소간에 생긴 Vth의 편차 보정을 행한다. 스위칭 소자(SW1, SW2, SW3, DT)의 각각의 동작의 상세한 것은 이하와 같다.
컨트롤·트랜지스터라고도 불리는 스위칭 소자(SW1)는, 화소마다 영상 신호 전압을 입력하는 스위치로, 본 실시 형태 뿐만 아니라, 드라이브·트랜지스터(DT)의 채널층의 도통 상태를 그 임계 전압(Vth)으로 제어하는 유기 EL 발광 표시 장치의 화소에도 설치된다. 스위칭 소자(SW1)는, 그 채널층(반도체층)과 교차하는 주사 신호선(GL)에 전송되는 주사 신호에 따라서 온/오프 되고, 드레인선(DL)으로부터 입력 된 영상 신호 전압을 화소마다 설치된 소위 화소 회로의 용량 소자(컨덴서)에 기입한다.
각 화소에 설치된 유기 EL 소자를 전류 주입에 의해 구동하는 유기 EL 발광 표시 장치 화상 표시 영역에, 예를 들면, 화상 데이터를 프레임 기간(수직 주사 기간)마다 1회 기입할 때, 각 화소에 설치된 스위칭 소자(SW1)가 턴·온 되는 기간은 주사 신호선(GL) 마다 할당된 수평 주사 기간으로 한정된다. 이 때문에, 각각의 주사 신호선(GL)에 대응한 화소행에 포함되는 유기 EL 소자로의 전류 주입량(전하주입량)도 제한된다.
이러한 전류 구동형의 유기 EL 발광 표시 장치에서는, TN형 액정 표시 장치와 같은 전압 구동형의 표시 장치와 달리, 화상 데이터(영상 신호)를 받아들이는 스위칭 소자(SW1)로 소정의 기간에 걸쳐 화소의 휘도를 유지하는 것은 곤란하다. 이 때문에, 상술한 바와 같이 드라이브·트랜지스터(DT)라고도 불리는 다른 스위칭 소자와 전류 공급선(PL)을 화소마다 설치하고, 그 채널층의 도통 상태를 소정의 기간에 걸쳐 유지함으로써, 각 화소의 휘도를 확보한다. 스위칭 소자(컨트롤·트랜 지스터)(SW1)의 출력측에 접속되는 용량 소자는, 상기 드라이브·트랜지스터(DT)의 게이트 전위를 소정의 기간에 걸쳐 원하는 값으로 유지하고, 유기 EL 소자(LED)에의 전류 주입을 지속시킨다. 따라서, 드라이브·트랜지스터(DT)의 도통 상태를 그 임계 전압(Vth)을 기준으로 제어하는 경우도, 본 실시 형태에 준해서 제어하는 경우도, 스위칭 소자(SW1)의 출력측에 용량 소자를 설치하는 것이 추천된다.
이 실시 형태의 스위칭 소자(SW1)는, 그 채널층이, 도 1의 (a)에 도시하는 바와 같이, 2개소의 부분에서, 상기 주사 신호선(GL)과 교차하는 듀얼·게이트 구조를 가진다. 이 2개소의 부분의 제어로, 드레인선(DL)으로부터 공급되는 신호 전압을 용량 소자(C1-CSi)의 한쪽 전극(C1)에 기입하는 동작을 안정화시키고 있다. 또한, 이 듀얼·게이트 구조에 의해 용량 소자의 스위칭 소자(SW1)측(드레인선(DL)측)의 전극(본 실시 형태에서는, 도체층(C1))에 축적된 전하의 누설을 억제하고, 드라이브·트랜지스터(DT)의 게이트 전위를 소정의 기간에 걸쳐 안정시킨다.
스위칭 소자(SW2)는, 상술한 바와 같은 용량 소자(CSi-C2)의 한쪽 전극(반도체층)(CSi)으로의 전하 축적을 제어할 뿐만 아니라, 드라이브·트랜지스터(DT)로부터 유기 EL 소자(LED)에의 전류 공급 스위치로서도 기능한다. 후자의 기능은, 전류 공급선(PL)으로부터 공급되고 또한 드라이브·트랜지스터(DT)에서 드레인선으로 입력된 영상 신호에 따라서 조정된 전류를, 스위칭 소자(SW2)의 온으로, 유기 EL 소자(LED)에 기입하는 것으로, 본 실시 형태 뿐만 아니라, 드라이브·트랜지스터(DT)의 도통 상태를 그 임계 전압(Vth)을 기준으로 제어하는 경우에도 이용된다. 이러한 스위칭 소자(전류 공급 스위치(SW2))는, 컨트롤 신호 선(CL1)의 타이밍으로, 온/오프 제어된다.
스위칭 소자(SW3)는, 드라이브·트랜지스터(DT)의 임계 전압(Vth)을 컨덴서(CSi-C2)에 기억시키기 위한 제어를 하는 스위치이며, 도 1의 (b)에 도시하는 본 실시 형태의 화소 회로에 특유한 스위칭 소자이다.
드라이브·트랜지스터(DT)는, 도 1의 (a)에 도시하는 바와 같이, 다른 스위칭 소자(SW1, SW2, SW3)에 비교해서, 그 채널층(반도체층)을 덮는 도체층이 채널층의 연장 방향을 따라서 길게 연장된 비교적 큰 게이트 길이를 가진다. 본 실시 형태의 드라이브·트랜지스터(DT)는 상기 스위칭 소자(타이밍·스위치)(SW3)를 통해서 용량 소자(CSi-C2)에 축적된 전하와 상기 스위칭 소자(컨트롤·트랜지스터)(SW1)를 통해서 용량 소자(C1-CSi)에 축적된 전하의 밸런스에 따라서 턴·온 된다. 이것에 의해, 드레인선(DL)으로부터 공급되는 영상 신호에 따른 전류가 전류 공급선(PL)의 분기선에 설치된 콘택트 홀(CH3)을 통해, 상기 스위칭 소자(전류 공급 스위치)(SW2) 앞까지 흐른다. 또한, 전류 공급 스위치(SW2)의 온에 의해, 유기 EL 소자(LED)에, 전류 공급선(PL)의 전류가 기입되는 것이다.
도 2는, 상기 도 1의 (a)의 화소를 매트릭스상으로 배치한 평면도이다. 도 1의 (a)에 도시된 하나의 화소는, 도 2에 있어서 굵은 파선으로 둘러싸인 화소 영역(PIX)에 대응한다. 본 발명에 따른 유기 EL 발광 표시 장치는, 도 1의 (a)에 도시하는 화소가 도 2에 도시하는 바와 같이 2차원적으로 배치된 액티브·매트릭스 구조의 화상 표시 영역을 구비한다.
도 1의 (b)에 도시하는 1화소의 등가 회로에 포함되는 용량 소자(컨덴서)(C1-CSi, CSi-C2)의 각각에 구비된 한쪽 전극(반도체층)(CSi)은, 도 2에 도시하는 화소 영역(PIX)의 뱅크 개구(OPN)(유기 재료층(OCT)을 구비한 발광 영역)의 상측으로부터 우측에 걸쳐서 연장하는 짙은 색의 영역으로서 기록된다. 용량 소자(C1-CSi)의 다른 쪽 전극(C1)도 뱅크 개구(OPN)의 상측으로부터 우측에 걸쳐서 연장하고 또한 상기 반도체층(CSi)의 상부에 절연 재료층(유전체층)을 통해서 형성된다. 용량 소자(CSi-C2)의 다른 쪽 전극(C2)은 뱅크 개구(OPN)의 우하측으로 연장되는 반도체층(CSi)의 상부에 절연 재료층(유전체층)을 통해서 형성되어, 화소 영역의 우하의 구석에 설치된 콘택트 홀(Cont-PL)에서, 그 상부에 형성되는 전류 공급선(PL)과 전기적으로 접속한다.
용량 소자(C1-CSi, CSi-C2)의 각각에서 상기 한쪽 전극이 되는 반도체층(CSi)에는, 스위칭 소자(SW2, SW3)를 통해서 전하가 공급된다. 용량 소자(C1-CSi)의 다른 쪽 전극(C1)(반도체층(CSi)보다 옅은 색으로 도시된다)에는, 화소 영역(PIX)의 좌단에 설치된 드레인선(DL)으로부터 콘택트 홀(Cont-DL) 및 스위칭 소자(SW1)를 통해서 전하가 공급된다. 용량 소자(CSi-C2)의 다른 쪽 전극(C2)(반도체층(CSi)보다 옅은 색으로 도시된다)에는, 화소 영역(PIX)의 우단에 설치된 전류 공급선(PL)으로부터 콘택트 홀(Cont-PL)을 통해서 전하가 공급된다.
엄밀하게 적으면, 도 2의 화소 영역(PIX)에 대응한 반도체층(CSi) 및 도체층(C1, C2)의 각각의 일부는, 이 화소 영역(PIX)을 나타내는 굵은 파선의 테두리의 우단에서 외측으로 돌출하고, 이 화소 영역(PIX)의 왼쪽 옆의 화소 영역에 대 응하는 반도체층(CSi) 및 도체층(C1, C2)의 각각의 일부가 화소 영역(PIX)을 나타내는 굵은 파선의 테두리의 좌단으로 그 내부에 들어간다.
상술한 대로, 본 실시 형태에 적는 유기 EL 발광 표시 장치에서는, 화소 영역(PIX)에 대응해서 설치된 2개의 용량 소자(컨덴서)를 이루는 반도체층(CSi)과 도체층(C1, C2)의 각각에 축적된 전하가, 화소 영역(PIX)의 상단으로 연장되는 전류 공급선(PL)의 분기선에서 콘택트 홀(CH3), 드라이브·트랜지스터라고 하는 스위칭 소자(DT), 및 콘택트 홀(Cont-ITO)을 통해서 유기 EL 소자의 발광 영역(뱅크 개구(OPN)에 형성되는 유기 재료층(OCT))에 기입되는 전류량을 정한다. 또한, 도 2의 화소 영역(PIX)에서는, 도 1의 (a)에 도시한 투명 전극층(ITO)은 생략되어 있다.
이 실시 형태에 있어서의 유기 EL 발광 표시 장치에서는, 화소마다 설치되는 스위칭 소자(SW1, SW2, SW3), 및 드라이브·트랜지스터(DT)로서, 다결정 실리콘(Poly-crystalline Silicon, Poly-Si라고도 기록된다)으로 이루어지는 채널층을 가지는 전계 효과형 트랜지스터('박막 트랜지스터' 또는 'Poly-SiTFT'라고도 기록됨)를 이용한다. 이 종류의 스위칭 소자(Poly-SlTFT)에서 화상 표시 영역에 배치되는 복수의 화소의 각각을 구동하는 표시 장치에서는, 화소마다 설치된 스위칭 소자의 채널층(다결정 실리콘층)에 광이 조사되어서 나타나는 광 기전력 효과(Photovoltaic Effect)에 의해 해당 채널층의 도통 상태가 변동하기 쉽기 때문에, 이 스위칭 소자(TFT)로 구동되는 화소의 휘도가 원하는 값에서 멀어져서 화상 표시 영역의 화질의 열화를 초래하는 수가 있다. 특히, 액티브·매트릭스형의 유 기 EL 발광 표시 장치의 화소에 있어서는, 유기 EL 소자(발광부)와 이것을 제어하는 액티브 소자(스위칭 소자)가 근접하고 있는 때문에, 수십만 룩스에 이르는 강도의 광이 스위칭 소자의 채널층을 향해서 그 경사 방향에서 조사된다. 예를 들면, 미국 특허 제5 ,561,440호 공보에 기재되는 종래의 TFT형 액정 표시 장치와 동일한 차광 구조를 유기 EL 발광 표시 장치의 화소에 적용해도, 이 강력한 광으로부터 스위칭 소자의 채널층을 실드하는 것은 불가능하다. 그 때문에, 본 발명에서는, 본 실시 형태에 예시하는 바와 같이 화소마다 형성되는 회로(화소 회로)의 용량 소자(컨덴서)의 전극층을 차광 재료로서 다결정 실리콘(Poly-Si)으로 이루어지는 스위칭 소자의 채널층과 유기 EL 소자(LED)의 발광부 사이에 배치하여, 유기 EL 발광 표시 장치에 표시되는 화상의 열화를 막고 있다.
도 2에 굵은 파선으로 둘러싸여 도시된 하나의 화소 영역(PIX)에 있어서는, 유기 EL 발광 표시 장치의 화소마다 설치되는 용량 소자(C1-CSi)의 한쪽 전극이 되는 도체층(C1)이, 광 투과율이 낮은 재료(예를 들면, 몰리브덴·텅스텐(MoW)이나 티탄·텅스텐(TiW)등의 고융점 금속, 그 합금, 또는 그 실리사이드)으로, 발광부(유기 재료층(OCT))가 설치되는 뱅크 개구부(OPN)와 스위칭 소자군(SW1, SW2, SW3, DT) 사이에 형성된다. 한편, 본 실시 형태에서는, 상기 용량 소자(C1-CSi)의 전극의 다른 쪽이 상술의 스위칭 소자(SW1, SW2, SW3, DT)의 채널층과 함께 다결정 실리콘층(CSi)으로 형성된다. 다결정 실리콘층(CSi)은, 이것에 입사하는 광을 최대 90%까지 흡수하기 때문에, 그 상부에 설치한 해당 용량 소자의 상기 한쪽 전극(도체층(C1))과 함께, 이 화소 영역(PIX)내에서 상기 발광부(유기 재료층(OCT))로부터 의 광이 상기 스위칭 소자군의 각 채널층에 조사되는 것을 막는다.
도 1의 (a)나 도 2에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 유기 EL 발광 표시 장치의 각 화소에 있어서, 각각에 설치되는 2개의 용량 소자(컨덴서)(C1-CSi, CSi-C2)의 전극이 되는 도체층(CSi, C1, C2)은, 전류 공급선(PL)과 드레인선(DL)의 밑에도 형성된다. 이렇게 도체층(CSi, C1, C2)을, 화소 영역간에 배치되는 전류 공급선(PL)과 이것에 인접해서 병설되는 드레인선(DL)에 따라 연장 시킴으로써, 용량 소자(C1-CSi, CSi-C2)의 컨덴서 영역(한쌍의 전극이 서로 대향하는 면적)을 최대한으로 넓히는 동시에 화소 영역(PIX)에 있어서의 발광 영역도 최대한으로 넓힌다. 상술한 바와 같이 유기 EL 발광 표시 장치는 각 화소의 발광부를 전류 구동시키기 때문에, 상기 용량 소자(C1-CSi, CSi-C2)의 전극(C1, C2)을, 전류 공급선(PL)과 드레인선(DL)과 상대시켜도, 크로스 토크가 발생하기 어렵다.
또한, 본 실시 형태에 있어서의 용량 소자(C1-CSi, CSi-C2)는, 서로 인접하는 화소간에 병설된 전류 공급선(PL) 및 드레인선(DL)의 양쪽에 오버랩 되는 구조로 한정되지 않고, 각각에 요구되는 용량에 따른 컨덴서 영역의 넓이에 입각해서, 이것을 해당 전류 공급선(PL) 및 드레인선(DL)의 어느 쪽이든 한쪽에 오버랩 시켜도 좋다. 어느 경우도, 전류 공급선(PL)이나 드레인선(DL)을 따라 연장되는 용량 소자(C1-CSi)(일부) 및 용량 소자(CSi-C2)는, 주사 신호선(GL)의 연장 방향을 따라서 서로 인접하는 화소간에 생기는 광의 누설을 차단한다. 유기 EL 발광 표시 장치에 있어서, 화소마다 설치되는 용량 소자(C1-CSi)는 드레인선(DL)으로부터의 신 호 전압(영상 신호)을 보유하기 위해서 필요하지만, 이것을 전류 공급선(PL) 및 드레인선(DL)의 적어도 한쪽 하부에 연장시켜서 상술의 화소간을 차광하기 위한 실드 부재를 겸하게 할 필요는 없다. 바꾸어 말하면, 주사 신호선(GL)을 따라 인접하는 화소간의 광 누설은, 용량 소자(C1-CSi) 및 용량 소자(CSi-C2)의 적어도 한쪽에서 억제할 수 있다. 또한, 용량 소자(CSi-C2)의 한쪽 전극(C2)은, 도 1의 (a)나 도 2에 도시하는 바와 같이 콘택트 홀(Cont-PL)에서 전류 공급선(PL)과 접속되어 있을 필요는 없고, 그 전위는 예를 들면 플로팅 상태라도 상관없다.
도 2에 도시하는 본 실시 형태에서는, 화소 영역(PIX)의 길이 방향의 중심 근방에서, 상기 2개의 도체층(C1과 C2)의 경계가 나타난다. 상술한 화소간의 광 누설에 대한 실드 기능의 관점에서는, 이러한 실드 부재(차광 부재)의 불연속 부분을 발광부(유기 재료층(OCT))의 중심 부근에 형성하지 않는 쪽이 바람직하고, 예를 들면, 용량 소자(C1-CS1)로 해당 해당 화소간의 실드 부재 전부를 형성한 쪽이 좋다. 또, 상술의 용량 소자(C1-CS)나 용량 소자(CSi-C2)에 대신해서, 화소 회로와는 전기적으로 독립된 링 형상, L자 형상, コ자 형상의 실드 부재를 새롭게 설치해도 좋다. 또한, 화소 영역(PIX)을 둘러싸는 링 형상의 실드 부재는, 발광부(유기 재료층(OCT))의 중심으로부터 충분히 떨어진 위치(예를 들면, 화소 영역(PIX)의 구석부)에서는 불연속이 되어도 되기 때문에, 그 일부를 도 2에 도시하는 주사 신호선(GL)의 일부(GLS)로 치환해도 좋다. 또한, 주사 신호선(GL)과 동일한 층(Same Level)에, 주사 신호선과는 전기적으로 분리된 링 형상의 도전층을 실드 부재로서 새롭게 설치해도 좋다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 화소 영역(PIX)에 있어서, 용량 소자(C1-CSi)를 주사 신호선(GL)이나 컨트롤 신호선(CL1, CL2)과 뱅크의 개구부(OPN)(유기 재료층(OCT)으로 이루어지는 발광부) 사이에 설치하고, 또한 주사 신호선(GL)의 일부(GLS)를 화상 영역(PIX)의 단부에 배치함으로써, 뱅크의 개구부(OCT)로부터의 광이, 화소 영역(PIX)내에 설치된 스위칭 소자군(SW1, SW2, SW3, DT)의 각 채널층에 조사되기 어려워진다. 또한, 용량 소자(C1-CSi)나 용량 소자(CSi-C2)를 화소 영역(PIX)의 단부를 따른 전류 공급선(PL)이나 드레인선(DL)과 포개서 배치함으로써, 서로 인접하는 2개의 화소로부터의 광이 섞이기 어려워진다. 이것에 의해, 본 실시 형태의 유기 EL 발광 표시 장치에 있어서는, 화상 표시 영역에 배치되는 유기 EL 소자의 각각으로부터 원하는 발광량(휘도)을 얻을 수 있고, 깨끗하고 선명한 화상을 표시할 수 있다.
상술과 같이, 유기 EL 발광 표시 장치에 있어서는, 화소 영역(PIX)마다 배치된 유기 EL 소자로 강한 광을 발생시킬 수 있다. 다결정 실리콘(Poly-Si)으로 이루어지는 채널을 구비한 스위칭 소자(본 실시 형태에서는, SW1, SW2, SW3, DT)는 이러한 강도의 광에 조사되면, 그 채널을 이루는 실리콘층(Si층)은, 이것에 인가된 전계강도에 따른 광 기전력 효과를 나타낸다. 이것에 의해 채널(Si층)에 생긴 전계는, 예를 들면 스위칭 소자가 턴·오프 상태의 전계를 그 채널에 인가하고 있음에도 불구하고, 그 내부에 정공 전자쌍을 생성시키기 때문에, 스위칭 소자로서의, 전하 보유특성이 악화되어 버린다. 예를 들면, 용량 소자(C1-CSi)에 축적된 전하(드라이브·트랜지스터(DT)의 제어 전압을 정함)가 턴·오프 상태에 있는 스위칭 소 자(컨트롤·트랜지스터)(SW1)의 채널을 통해서 드레인선(DL)에 누설되고, 그 결과, 드라이브·트랜지스터(DT)를 통해서 유기 EL 소자에 공급되는 전류를 줄인다. 이러한 문제는, 종래의 TFT형 액정 표시 장치에서는 현재화되지 않았기 때문에, 이것에 채용되어 온 차광 구조에서는, 유기 EL 소자로부터의 강력한 광을 스위칭 소자에 대해서 실드하는 것은 불가능하다. 특히, 본 실시 형태와 같이 기판 주면측(TFT 기판측)로부터 투명 전극(ITO), 유기 재료층(OCT), 전극층을 순차 적층해서 유기 EL 소자(LED)를 형성하고, 유기 재료층(OCT)에서 생긴 광을 TFT 기판측에 방출하는 보텀 에미션 방식(Bottom Emission Scheme)의 유기 EL 발광 표시 장치에서는, 화소 영역(PIX)으로부터 발해진 광이 이것에 설치된 스위칭 소자의 채널을 조사하기 쉽고, 이 스위칭 소자의 제어(소위 TFT구동)에 의한 표시 화상의 화질이 열화하기 쉽다.
그 때문에, 본 실시 형태에 의한 유기 EL 발광 표시 장치에서는, 상기 용량 소자(C1-CSi, CSi-C2)의 각각의 전극(도체층)(C1, C2)이, 차광층으로서도 기능하도록 설계되어 있다. 구체적으로는, 도 2에 도시하는 대로, 뱅크의 개구부(OPN)의 전류 공급선(PL)또는 드레인선(DL)에 따른 양단에 용량 소자(C1-CSi, CSi-C2)를 배치하고, 주사 신호선(GL)의 연장 방향(전류 공급선(PL)또는 드레인선(DL)의 연장 방향과 교차하는 방향)을 따라서 각각의 전극(C1, C2)의 폭을 넓힌다. 이것에 의해, 도 2에 있어서의 주사 신호선(GL)의 연장 방향으로 누설되는 광을 전극(C1, C2)으로 차단한다. 전극(C1, C2)의 면적이 용량 소자(C1-CSi, CSi-C2)에 원하는 용량으로 제한될 경우는, 전류 공급선(PL)으로부터의 전류를 최종적으로 투명 전극 에 공급하는 배선(M1)(도 1의 (a) 참조, 그 상세한 것은 후술되고, 참조부호 'ALS'라고도 기록됨)을 연장시켜, 또는 전류 공급선(PL) 및 드레인선(DL)의 적어도 한쪽의 폭을 넓혀, 전극(C1, C2)을 대신하는 차광층을 형성해도 좋다.
또한, 도 2에 도시하는 대로, 용량 소자(C1-CSi)의 전극(도체층)(C1)의 일부는, 발광 영역(뱅크 개구(OPN))과 스위칭 소자(SW1, SW2, SW3) 사이에 형성되어, 화소 영역(PIX)내부(그 발광 영역의 상측)의 차광도 꾀하고 있다. 뱅크의 개구(OPN)의 상단에 인접하는 전극(C1)의 일부는, 그 차광 효과를 높이기 위해서, 전류 공급선(PL) 또는 드레인선(DL)을 따라서 폭을 넓힐 수 있고, 그 상부에 도 1의 (a)에 도시하는 바와 같이 배선(M1)과 상기 투명 전극(ITO)을 전기적으로 접속하는 콘택트 홀(Cont-ITO)이 형성된다.
또, 본 실시 형태에서는, 화소 영역(PIX)의 하측(해당 화소 영역(PIX)의 전류 공급선(PL) 또는 드레인선(DL)을 따라서 다른 화소 영역에 인접하는 단부)의 차광을 위해, 이 다른 화소 영역의 상단에 그 구동에 관여하는 주사 신호선의 일부(GLS)가 차광층으로서 배치된다. 화소 영역(PIX)내에서 보면, 상기 주사 신호선의 일부(GLS)는, 그 하측에 배치된 스위칭 소자(SW1)를, 이 화소 영역(PIX)의 상측에 인접하는 다른 화소 영역의 발광 영역에서 차광한다.
이상에 설명되는 바와 같이, 본 실시 형태에 예시되는 본 발명에 따른 유기 EL 발광 표시 장치는, 화소 영역마다 설치된 용량 소자(컨덴서) 및 주사 신호선을, 발광 영역(유기 재료층(OCT))의 상측, 하측, 좌측, 및 우측의 각각에 배치하여, 유기 재료층(OCT)으로의 광이, 스위칭 소자(SW1, SW2, SW3)에, 조사되는 것을 막는 구조로되어 있다. 상술한 스위칭 소자의 채널층에 나타나는 광 기전력 효과는, 드라이브·트랜지스터(DT)의 기능(발광 영역의 발광기간내에 턴·온 한다)에 있어서, 스위칭 소자(SW1, SW2, SW3)의 각각의 기능에 줄 만큼의 영향을 끼치지 않는다. 따라서, 화소 영역(PIX)에 배치되는 4개의 스위칭 소자에 있어서, 드라이브·트랜지스터(DT)는 다른 3개에 비교해서 발광 영역의 가까이 배치할 수 있지만, 도 2에 도시하는 바와 같이, 발광 영역(화소 영역(PIX)의 상측의 발광 영역(OPN'))과 차광 부재(주사 신호선의 일부(GLS))를 사이에 두고 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 용량 소자(C1-CSi, CSi-C2)의 전극(도체층)(C1, C2)의 상부에 겹쳐서 형성되는 전류 공급선(PL)도, 이들 전극(C1, C2)과 마찬가지로 광의 누설을 차광할 수 있다.
도 2에 도시한 본 실시 형태의 유기 EL 발광 표시 장치에 구비되는 화소 어레이(화상 표시 영역의 일부)는, 도 3 내지 도 7에 도시하는 6종류의 포토 패턴을 가지는 마스크를 이용한 포토리소그래피에 의해 형성된다. 도 3 내지 도 7의 각각에 도시된 포토 패턴에는, 도 2에 도시하는 화소 어레이 구조와의 대응을 취하기 쉽게 하기 위해서, 도 2에 예시된 화소 영역(PIX)에 대응하는 영역이 굵은 파선 테두리(PIX)로 둘러싸인다.
도 3, 도 4, 및 도 6에는, 화소 영역(PIX)에 한하여, 도 5에 도시하는 콘택트 홀(예를 들면, Cont-DL, CH3)의 직사각형 패턴 중, 각 포토 패턴으로 형성되는 반도체층이나 도체층에의 전기적인 결선에 관계되는 군만이 묘사된다. 또한, 도 3, 도 4, 및 도 6에는, 화소 영역(PIX) 및 그 상측에 인접하는 다른 화소 영역의 뱅크 개구(OPN), (OPN')가 좁은 파선 테두리로 도시된다. 또한, 도 6, 및 도 7에 는, 화소 영역(PIX)에 한하여, 도 1의 (a)에 도시하는 배선(M1)과 유기 EL 소자의 일부인 투명 전극(ITO)을 전기적으로 접속하는 직사각형의 콘택트 홀(Cont-ITO)이 도시된다. 이들의 구성 요건은, 화소 영역(PIX)외의 포토 패턴으로부터 명확한 것처럼, 각각의 도에 대응하는 포토 패턴에는 포함되지 않고, 도 3, 도 4, 도 6, 및 도 6에 있어서 이것들을 식별하는 참조부호는 이탤릭체로 기록된다.
도 3은, 도 2에 도시된 복수의 화소가 매트릭스상으로 배치된 화소 어레이의 형성에 이용되는 제1 포토 패턴을 도시한다. 상술의 TFT 기판으로서 석영 기판을 이용할 경우는 그 주면 위에, 소다 유리를 이용할 경우는 그 주면에 형성된 절연막(IA) 위에, 이하에 설명하는 제1 포토 패턴으로부터 제7포토 패턴의 각각이 묘사된 7매의 마스크를 이용한 포토리소그래피에 의해, 화소 어레이를 이루는 박막이나 개구를 순차 형성한다. 또한, 제1 포토 패턴으로부터 제6 포토 패턴에 이르는 포토리소그래피로, 화소 영역의 각각에서 유기 EL 소자를 구동하는 화소 회로가 완성된다. 본 실시 형태에서는, 화소 회로에 포함되는 스위칭 소자의 채널을 비정질 실리콘층으로 형성하고, 이 비정질 실리콘층을 레이저 조사 등에 의한 비교적 낮은 온도의 프로세스로 다결정 실리콘층으로 변하게 해서 채널에 있어서의 전자의 이동도를 향상시킨다. 이 때문에, 제1 포토 패턴으로부터 제6 포토 패턴에 이르는 일련의 공정은, 저온 폴리실리콘 공정(Low Temperature Poly-Silicon process) 또는 LTPS 공정이라고도 불린다. 이것에 대해서, 제7포토 패턴을 이용한 포토리소그래피에서는, 유기 EL 소자의 발광부가 되는 뱅크 개구(OPN)가 형성된다. 따라서, 제7포토 패턴을 이용한 공정은, 유기 발광 다이오드 공정(Organic Light-Emitting Diode process) 또는 OLED 공정이라고 불린다. 이들 LTPS 공정과 OLED 공정에 의해, 도 2에 도시하는 화소 어레이를 구비한 유기 EL 발광 표시 장치는 완성된다.
도 3에 도시하는 제1 포토 패턴에서는, 화소 회로에 포함되는 스위칭 소자(본 실시 형태에서는 TFT)의 채널 영역, 및 용량 소자(컨덴서)(C1-CSi, CSi-C2)의 기판측(하측) 전극이 되는 실리콘층(Si층)이 착색된 패턴과 같이 형성된다. 구체적으로는, 다결정 실리콘층으로 이루어지는 스위칭 소자(SW1, SW2, SW3, DT)의 채널 영역(FG(SW1), FG(SW2), FG(SW3), FG(DT))과, 상술의 도체층(C1, C2)의 하면에 대향하는 실리콘 영역(CSi)이다. 또한, 실리콘 영역(CSi)은, 그 상면에 형성되는 제1 절연막(도 8나 도 9에 도시하는 스위칭 소자의 게이트 절연막(GI))의 단차를 완화하고, 이 절연막 위에 형성되는 상기 도체층의 파단(破斷)을 막는다. 제1 포토 패턴이 형성된 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정으로 형성되는 반도체층 중, 스위칭 소자의 각각의 채널에 이용되는 것은, 이하의 설명에서, 참조부호(FG)로 총칭되는 수도 있다.
도 4는, 도 2에 도시된 화소 어레이의 형성에 이용되는 제2 포토 패턴을 도시한다. 제2 포토 패턴에 의해, 상술의 제1 절연막 위에, 주사 신호선(GL)(스위칭 소자(SW1)의 제어 전극(SG)(SW1)도 겸한다), 컨트롤 신호선(CL1, CL2), 용량 소자(C1-CSi, CSi-C2)의 상측 전극이 되는 도체층(C1, C2), 및 드라이브·트랜지스터의 제어 전극(SG)(DT)이, 도 4에 도시하는 착색된 패턴으로서 일괄해서 형성된다. 컨트롤 신호선(CL1)은, 도 1의 (b)에 도시하는 유기 EL 소자(LED)에의 전류 공급을 제어하고 또한 드라이브·트랜지스터(DT)의 구동 조건을 조정하는 스위칭 소자(SW2)의 제어 전극(SG)(SW2)에 제어 신호를 인가 한다. 또한, 드라이브·트랜지스터(DT)의 구동 조건 조정을 위해 용량 소자(CSi-C2)를 화소 회로에 설치한 본 실시 형태에서는, 이것에 소정의 전하를 공급하고, 유기 EL 소자(LED)에 공급되는 전류를 영상 신호에 따라서 조정하는 스위칭 소자(SW3)를 구비한다. 이 때문에, 본 실시 형태에서는, 이 스위칭 소자(SW3)의 제어 전극(SG)(SW2)에 제어 신호를 인가하는 컨트롤 신호선(CL2)도 설치된다. 제2 포토 패턴이 형성된 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정으로 형성되는 도체층 중, 스위칭 소자(드라이브·트랜지스터(DT)를 포함한다)의 각각의 제어 전극에 이용되는 것은, 이하의 설명에서, 참조부호(SG)로 총칭되는 수도 있다.
상술과 같이, 주사 신호선(GL)은, 스위칭 소자(SW1)의 채널 영역에 있어서의 영상 신호의 화소 영역에의 혼잡을 제어하는 활동과, 이 화소 영역에 인접한 다른 화소 영역에서 이 화소 영역의 스위칭 소자군을 향해서 누출되는 광을 차단하는 활동을 아울러 가진다. 그 때문에, 주사 신호선(GL)은, 도 4에 도시하는 바와 같이, 그 연장 방향(도 4의 가로 방향)에 대해서, 굴곡을 반복하는 계단 형상으로 형성된다. 주사 신호선(GL)의 차광 특성의 관점에서 하면, 그 차광 기능을 겸하는 부분(GLS)을 될 수 있는 한 화소 영역의 가장자리(바꾸어 말하면, 이 화소 영역에 인접하는 다른 화소 영역의 발광부(OCT))에 근접시킨 쪽이 좋다. 또한, 주사 신호선(GL)과 함께 형성되는 용량 소자(C1-CSi, CSi-C2)의 상측 전극(도체층)(C1, C2)에도 이미 설명한 것 같이 차광 기능이 요청된다. 이 때문에, 제2 포토 패턴으로 형성되는 도체층은, 그 광 투과율을 억제하는데 적합한 재료와 두께로 형성된다. 도체층의 재료로서는, 그 흡광도나 반사율에 착안하여, 예를 들면 전자의 관점에서 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 티탄(Ti), 크롬(Cr)으로서 예시되는 고융점 금속(Refractory Metal)이나 그 합금 및 실리사이드가 추천된다. 또한, 후자의 관점에서는, 알루미늄(Al)이나 그 합금이 추천되고, 이들 재료를 복수층 적층 시켜도 좋다.
또한, 도 4에서는, 차광 부재로서도 기능하는 주사 신호선의 일부(GLS)가 스위칭 소자(SW1)의 제어 전극(SG)(SW1)이 되는 부분과 같은 폭으로 형성되어 있지만, 이 주사 신호선의 일부(GLS)의 폭을 주사 신호선(GL)의 다른 부분에 비교해서 굵게 해서, 그 차광 성능을 높여도 좋다. 이것에 의해, 다음 단의 주사 신호선에 접속되는 화소 영역(도 4에서는, 예를 들면 화소 영역(PIX)의 상측에 도시된다)에 대한 차광 특성이 향상한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서, 주사 신호선(GL)은, 계단 형상으로 형성되어 있지만, 종래의 액티브·매트릭스 방식으로 구동되는 TFT형 액정 표시 소자와 같이, 직선상이어도 좋다. 주사 신호선(GL)의 형상은, 화소 영역마다 형성되는 스위칭 소자의 개수 및 배치에 따라서 적당히 변경된다.
도 5는, 도 2에 도시된 화소 어레이의 형성에 이용되는 제3 포토 패턴을 도시한다. 제3 포토 패턴은, 제2 포토 패턴에 의해 형성된 주사 신호선(GL) 등의 도체층을 덮는 제2 절연막(예를 들면, 도 8이나 도 9에 도시된 절연막(IB))의 상면에서 기판 주면(TFT 기판)을 향해서 함몰된 콘택트 홀의 패턴이다. 이들 패턴으로 형성되는 콘택트 홀의 각각은, 도 6에 도시된 제4 포토 패턴을 참조해서 후술되는 도체층(상기 제2 절연막 위에 형성된다)과, 제1 포토 패턴으로 형성된 반도체층 및 제2 포토 패턴으로 형성된 도체층의 어느 쪽이든 한쪽을 전기적으로 접속한다. 따라서, 도 5의 화소 영역(PIX)내에 도시된 12개의 콘택트 홀 중 9개(콘택트 홀(Cont)-DL, CH1, CH2, CH3를 포함한다)는, 도 3의 화소 영역(PIX)내의 반도체층(CSi, FG) 상면에도 도시된다. 또한, 도 5의 화소 영역(PIX)내에 도시된 12개의 콘택트 홀 중 나머지 3개(콘택트 홀(Cont-PL)을 포함한다)는, 도 4의 화소 영역(PIX)내의 도체층(C1, C2, SG(DT)) 상면에도 도시된다.
도 5에 도시된 콘택트 홀의 기능을, 콘택트 홀(Cont-PL, Cont-DL)을 예를 들어서 도 1의 (b) 및 도 2를 참조해서 간단히 설명한다. 콘택트 홀(Cont-PL)은, 상술의 제1 절연막 위에 제2 포토 패턴으로 형성된 용량 소자(CSi-C2)의 상측 전극(도체층)(C2)과 상술의 제2 절연막 위에 도 6에 도시하는 제4 포토 패턴으로 형성되는 전류 공급선(PL)을 제2 절연막을 통해서 접속한다. 주사 신호선(GL)으로부터 스위칭 소자(SW1)에 제어 신호(주사 신호)가 인가되는 타이밍으로 변동하는 용량 소자(CSi-C2)의 하측 전극(반도체층)(CSi)에 있어서의 전하의 축적량에 따라, 그 상측 전극(도체층)(C2)에는 콘택트 홀(Cont-PL)을 통해, 전류 공급선(PL)으로부터 전하가 공급된다.
한편, 콘택트 홀(Cont-DL)은, 제1 포토 패턴으로 형성되고 또한 상술의 제1 절연막으로 덮어진 스위칭 소자(컨트롤·트랜지스터)(SW1)의 채널층(FG)(SW1)의 일단(드레인 영역이라고도 불린다)과, 제4 포토 패턴으로 상술의 제2 절연막 위에 형성되는 드레인선(DL)을, 제1 및 제2 절연막을 통해서 접속한다. 스위칭 소자(컨트롤·트랜지스터)(SW1)의 채널층(FG)(SW1)이 주사 신호선(GL)으로부터의 제어 신호 의 인가에 의해 턴·온 되면, 드레인선(DL)으로부터 영상 신호(전압 신호)가 콘택트 홀(Cont-DL) 및 채널층(FG)(SW1)을 통해서 용량 소자(C1-CSi)의 상측 전극(C1)에 인가된다. 이 용량 소자(C1-CSi)에 축적되는 전하량은, 용량 소자(CSi-C2)에 축적되는 전하량과 함께 드라이브·트랜지스터(DT)의 제어 전극(SG)(DT)에 인가되는 전압을 제어한다. 따라서, 스위칭 소자(SW1)가 턴·온 되는 타이밍에 따라, 드라이브·트랜지스터(DT)의 채널(FG)(DT)에 영상 신호에 따른 전류가 흐른다. 이 영상 신호에 따른 전류는, 스위칭 소자(SW2), 배선(M1), 및 콘택트 홀(Cont-ITO)을 통해 투명 전극(ITO)에 기입된다. 이 투명 전극(ITO)에 기입된 영상 신호에 따른 전류가, 투명 전극(ITO) 위에 형성된 유기 재료층(OCT)을 통해, 이들과 함께 유기 EL 소자(LED)에 포함되는 또 한쪽의 전극(CM)(도 8 및 도 9를 참조해서 후술된다)에 흐르고, 유기 재료층(OCT)(이것에 포함되는 일렉트로루미네센스 재료층)을 발광시킨다.
도 6은, 도 2에 도시된 화소 어레이의 형성에 이용되는 제4 포토 패턴을 도시한다. 제4 포토 패턴에 의해, 전류 공급선(PL) 및 그 분기선(PLB), 드레인선(DL) 및 상술한 드라이브·트랜지스터를 포함하는 스위칭 소자군(SW1, SW2, SW3, DT)의 적어도 하나에 접속되는 배선(M1, M2, M3, M4)의 각각이, 도 6에 도시하는 착색된 패턴으로서 상술의 제2의 절연막 위에 형성된다.
배선(M1)은, 스위칭 소자(SW2)의 출력측과 유기 EL 소자(LED)의 투명 전극(ITO)에 접속되는 노드(콘택트 홀)(Cont-ITO) 사이에 설치되는 전류 경로(Current Path)로서 형성된다. 배선(M2)은, 드라이브·트랜지스터(DT)의 일단 과 스위칭 소자(SW3)의 일단 사이에 설치되는 전하 경로(Charge Path)로서 형성된다. 배선(M3)은, 스위칭 소자(SW3)의 타단, 용량 소자(C1-CSi) 및 용량 소자(CSi-C2)의 하측 전극이 되는 반도체층(CSi), 및 드라이브·트랜지스터(DT)의 제어 전극(SG)(DT)을 서로 전기적으로 접속하고, 스위칭 소자(SW3)의 타단으로부터 반도체층(CSi)에 이르는 전하로 및 노드(콘택트 홀)(CH1)로부터 드라이브·트랜지스터의 제어 전극SG(DT)에 이르는 전압 신호로(Voltage Signal Path)로서 기능한다. 배선(M4)은, 스위칭 소자(SW1)의 출력측(소스라고도 불린다)와 용량 소자(C1-CSi)의 상측 전극(C1) 사이에 설치되는 전압 신호로로서 형성된다.
제4 포토 패턴으로 형성되는 도체층에는 전류 공급선(PL)도 포함되기 때문에, 이 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정으로 형성되는 도전성 재료는, 제2 포토 패턴의 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정으로 형성되는 그것에 비교해서 저항을 낮게 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 알루미늄, 또는 이것을 포함하는 합금 또는 실리사이드가, 제4 포토 패턴으로 형성되는 도전성 재료로서 추천된다.
이 실시 형태에서는, 이 도전성 재료로서 이용된 알루미늄에 의해 전류 공급선(PL) 및 그 분기선(PLB), 드레인선(DL) 및 배선군(M1, M2, M3, M4)이 제2 절연막 위에 형성된다. 또한, 이 알루미늄에 의해 제3 포토 패턴으로 형성된 콘택트 홀을 통해, 제2 절연막의 하측에 가로놓이는 반도체층(CSi, FG) 및 도체층(C1, C2, SG(DT))의 어딘가에 이르는 전류로, 전하로, 및 전압 신호로의 각각도 형성된다. 이 때문에, 이하에 적는 본 실시 형태의 설명에서는, 제4 포토 패턴이 형성된 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정으로 형성되는 상기 도체층(PL, PLB, DL, M1, M2, M3, M4)은, 참조부호(AL, ALS)로 나타내어지는 수도 있다.
도 7은, 도 2에 도시된 화소 어레이의 형성에 이용되는 제5 포토 패턴 및 제6 포토 패턴을 아울러 도시한다. 또한, 제5 포토 패턴을 가지는 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정 전에, 제4 포토 패턴에 의해 형성된 전류 공급선(PL), 배선(M1)등의 도체층(AL) 위에 제3 절연막(도 8 및 도 9에 도시된 절연막(IC))을 형성하고, 그 배선(M1) 위에 위치하는 영역에 콘택트 홀(Cont-ITO)을 형성한다. 이 공정에 관한 도는, 본 명세서에 있어서 할애된다.
제5 포토 패턴은 도 7에 직사각형의 테두리(ITO)로 도시된 패턴만을 가지고, 이것에 의해, 상술의 제3 절연막 위에 투명 전극(ITO)을 직사각형으로 형성하고, 또한 그 일부는 콘택트 홀(Cont-ITO)을 통해서 배선(M1)에 전기적으로 접속된다. 제5 포토 패턴을 가지는 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정으로 형성되는 투명 전극(ITO)은, 인듐·주석·산화물(Indium-Tin-Oxide, ITO라고도 생략된다)이나 인듐·아연·산화물(Indium-Zinc-Oxide, IZO라고도 생략된다)로 대표되는 광을 투과하는 도전성 산화물의 비정질층 또는 다결정층으로서 형성된다. 유기 EL 발광 표시 장치에서는, 발광부가 되는 일렉트로루미네센스 재료층(유기 재료층(OCT)에 포함됨)을 똑같은 두께이면서 평탄하게 형성하는 것이 요청된다. 또한, 유기 재료층(OCT)을 분해시키는 고온 프로세스는, 제조 공정상 배제하지 않으면 안된다. 이러한 사정하에, 상기 인듐·주석·산화물 등의 도전성 산화물은, 그 열처리의 온도를 낮게 억제해도, 상면의 거침이 적은 막을 얻을 수 있으므로, 본 실시 형태에 도시하는 유기 EL 발광 표시 장치에는 적합하다. 제5 포토 패턴을 가지는 마스크 를 이용한 포토리소그래피 공정에서 화소 영역마다 투명 전극(ITO)을 형성한 후, 투명 전극(ITO)의 상면과 이것이 형성되지 않은 상기 제3 의 절연막의 상면에, 후술의 뱅크(BMP)에 형성되는 제4 의 절연막이 형성된다.
제6 포토 패턴은 도 7에 팔각형의 테두리(BMP)로 도시된 패턴만을 가지고, 이것에 의해, 상술한 투명 전극(ITO) 및 제3 의 절연막의 상면을 덮는 제4 의 절연막에 팔각형의 개구가 형성되어 뱅크(BMP)가 완성된다. 뱅크(BMP)(제4 의 절연막)는, 폴리이미드 등의 유기막 또는 SiO2 등의 무기막으로 형성된다. 유기 EL 소자의 발광 영역은, 유기 재료를 승화한 상태(Sublimed State) 또는 액적으로서 투명 전극(ITO) 위에 공급해서 형성되기 때문에, 유기 재료층(OCT)(이것에 포함되는 일렉트로루미네센스 재료층)에 흐르는 전류를 화소마다 분리하는 패임을 만드는 것이 추천된다. 이 때문에, 투명 전극(ITO) 위에 화소마다 발광 영역을 분리하는 절연막의 뱅크(BMP)가 형성된다. 본 실시 형태의 유기 EL 발광 표시 장치에서는, 팔각형의 개구부(도 2에 참조부호(OPN)로서 도시된다)를 가지는 뱅크(BMP)가 투명 전극(ITO)의 주연에 오버랩 되어, 투명 전극(ITO)의 중앙부(발광 영역에 대응한다)가 뱅크(BMP)의 개구로부터 노출된다.
본 발명에 따른 유기 EL 발광 표시 장치에서는, 뱅크(BMP)가 되는 상술의 제4 의 절연막을, SiO2나 SiNX 등의 무기 재료, 및 흑색 재료 중 어느 것을 이용해서 형성한다. 후자의 재료로 형성된 뱅크(BMP)는, 이하, 블랙 뱅크라고 부른다. 이 블랙 뱅크는, 예를 들면, 포지티브형의 감광성 블랙 폴리이미드에 의해 형성된 다. 이 종류의 재료로서, 본 실시 형태에서는, 주식 회사 니토전공제의 상품 JR 3120P를 예시한다. 상술한 바와 같이 뱅크(BMP)의 개구에는 유기 재료층(OCT)이 형성되기 때문에, 이것에 포함되는 발광 영역과 뱅크(BMP)는 광학적으로 결합된다. 따라서, 유기 재료층(OCT)으로부터의 광에 대해서 뱅크(BMP)가 투명 또는 반투명이면, 어떤 화소에 설치된 유기 EL 소자(LED)로부터의 광이 뱅크(BMP)내를 전파하고, 이 화소에 인접하는 다른 화소로 누설되는 수도 있다. 이 화소간에 걸친 광의 누설은, 스메어(Smear)으로서 관찰자에게 인식된다. 뱅크(뱅크층)(BMP)는 발광 영역에 흐르는 전류를 화소마다 확실하게 분리해서 유기 EL 발광 표시 장치의 표시 화상의 세밀도를 향상시키지만, 그 내부를 전파하는 발광 영역에서의 광으로 표시 화상의 화질을 극단적으로 열화시킬 가능성도 내포한다. 또한, 유기 EL 발광 표시 장치의 각 화소에 설치된 발광 영역에서는 수십만 룩스에 이르는 강도의 광이 복사된다.
이러한 종래의 TFT형 액정 표시 장치와 동일한 차광 구조에서는 완전히 막을 수 없는 유기 EL 발광 표시 장치에 있어서의 광 누설의 문제에 대해서, 본원 발명에서는, 평면도에서 도시된 화소 영역에 있어서, 화소 회로에 포함되는 부재를 차광성 재료로 형성하고, 본 실시 형태에 도시하는 유기 EL 발광 표시 장치와 같이, 용량 소자(C1-CSl, CSi-C2)의 각각의 상측 전극(C1, C2) 및 주사 신호선의 일부(GLS)를, 발광 영역의 주위에 배치해서 화소간의 광 누설을 차단한다. 또한, 본원 발명에서는, 단면도(도 8 및 도 9참조)로 도시된 화소 영역에 있어서, 블랙 뱅크(BMP)를 발광 영역에 인접시켜서, 발광 영역의 측면에서 스위칭 소자군을 거쳐 서 기판(도 8의 SGP나 도 9의 QGP)의 주면으로 전파하는 광을 차단한다. 또한, 본 명세서는 상술의 블랙 뱅크의 차광 구조를 유기 EL 발광 표시 장치에 있어서의 신규의 구조로서, 이미 기록한 화소 회로에 포함되는 부재를 이용하는 차광 구조와는 다른 발명으로서 개시하지만, 양자를 병용한 차광 구조도 신규의 구조가 된다.
도 8은, 소다 유리로 이루어지는 기판(SGP) 위에 형성된 본 발명에 따른 유기 EL 발광 표시 장치의 화소 영역의 단면도이다. TFT 기판으로서 소다 유리 기판(SGP)을 이용할 경우는, 기판(SGP) 위에 질화 실리콘층SiN 및 산화 실리콘층SiO2가 순차 적층 되어서 절연막(IA)이 형성된다. 절연막(IA) 상면의 스위칭 소자(SW1, SW2, SW3, DT)가 설치되는 부분에는, 다결정 실리콘(Poly-Si)으로 반도체 채널(FG)가 형성된다. 반도체 채널(FG)은, 상술한 제1 포토 패턴을 가지는 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정으로 형성된다.
반도체 채널(FG)의 상면은 이것이 형성되지 않은 절연막(IA)의 상면과 함께, 산화 실리콘SiO2으로 이루어지는 절연막(GI)으로 덮인다. 절연막(GI)은, 스위칭 소자의 채널과 그 도통 상태를 제어하는 제어 전극을 절연하고, 게이트 절연막이라고도 불린다. 이 절연막(GI)은, 질화 실리콘SiNx로 형성해도 좋다. 절연막(GI)상면의 스위칭 소자(SW1, SW2, SW3, DT)가 설치되는 부분에는, 각각의 제어 전극(도체층)(SG)이 상술한 제2 포토 패턴을 가지는 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정에 의해 형성된다. 또한, 도 8에는 도시되지 않지만, 상술의 용량 소자(C1-CSi, CSi-C2)도, 절연막(GI)을 반도체 채널(FG)과 함께 형성되는 하측 전극(CSi)과 제어 전 극(SG)와 함께 형성되는 상측 전극(C1, C2)으로 끼워서 형성된다.
제어 전극(SG)의 상면은 이것이 형성되지 않은 절연막(GI)의 상면과 함께, 산화 실리콘SiO2으로 이루어지는 절연막(IB)으로 덮인다. 절연막(IB)의 상면에는, 스위칭 소자에 접속하는 배선(도체층)(AL, ALS)이 상술한 제4 포토 패턴을 가지는 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정으로 형성된다. 도 8에 도시하는 2개의 스위칭 소자는, 도 2에 도시하는 드라이브·트랜지스터(DT)와 스위칭 소자(SW2)에 각각 대응하지만, 도면 작성의 편의상, 변형된 형태로 그려진다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 도체층(AL, ALS)은 절연막(GI, IB)을 관통하는 콘택트 홀(Cont)을 통해서 반도체 채널(FG)의 상면에 접속된다.
도체층(AL, ALS) 및 절연막(IB)의 상면에는, 산화 실리콘 Si02이나 질화 실리콘 SiNx으로 이루어지는 절연막(IC)이 형성되고, 이 절연막(IC)위에는 상술한 제5 포토 패턴을 가지는 마스크를 이용한 포토리소그래피 공정에서 유기 EL 소자의 투명 전극(ITO)가 형성된다. 투명 전극(ITO)은, 절연막(IC)을 관통해서 형성된 콘택트 홀(Cont-ITO)을 통해서 도체층(ALS)에 접속된다. 블랙 뱅크는, 절연막(IC) 및 투명 전극(ITO)의 일부분을 덮어서 형성된다. BMP의 개구부에는, 유기 EL 소자의 발광 영역을 포함하는 유기 재료층(OCT)이 형성된다. 유기 재료층(OCT)은, 투명 전극(ITO)과 전극(CM) 사이에 형성되고, 발광부와 함께 전자 수송층이나 정공 수송층을 포함하는 수도 있다. 유기 EL 소자의 전극(ITO, CM)간에 흐르는 전류에 의해, 유기 재료층(OCT)의 발광 영역에서 광이 복사된다. 본 실시 형태에 도시된 유 기 EL 발광 표시 소자는, 그 전극(CM)측을 밀봉 유리 또는 밀봉 캔 등의 부재(CG)로 덮고, 이 밀봉 부재(CG)와 전극(CM) 사이의 공간(BG)에는, 질소 등의 불활성 가스가 봉입되어 있다. 이 공간(BG)은, 반도체 프로세스에서 이용되고 있는 몰드 등으로 밀봉해도 좋다. 또한, 밀봉 부재(BG)에 대신해서 전극(CM)의 상면을 절연막으로 덮어도 좋다.
뱅크의 개구부에 배치된 유기 재료층(OCT)으로부터의 광은, 도 8에 2개의 화살표로 도시된 바와 같이, 하측(기판(SGP)측)으로 출사된다. 따라서, 유기 EL 발광표시 장치로 표시되는 화상은 기판(SGP)의 하면이 된다. 유기 재료층(OCT)에서 옆측으로 빗나가서 복사된 광이, 직접 스위칭 소자의 반도체 채널(FG)에 조사되면, 이것에 의해 구동되는 유기 EL 발광 표시 장치에 표시되는 화상의 화질이 열화한다. 이 문제에 대해서, 도 8에 도시하는 화소 영역의 단면 구조에서는 스위칭 소자에 접속되는 배선(AL)의 일부(ALS)가, 뱅크의 개구부측까지 연장되어 있다. 도 8에 도시한 배선(AL)의 일부(ALS)를 차광 부재에 이용하는 구조에서는, 도 1의 (a)나 도 6에 도시된 배선(M1)이나 전류 공급선의 분기선(PLB)의 변형된 형태로 형성된다. 이 배선의 일부(ALS)에 의해, 유기 재료층(OCT)으로부터의 복사각도는 도 8에 가는 화살표로 도시하는 바와 같이 제한되고, 반도체 채널(FG)은 유기 재료층(OCT)으로부터의 광으로 조사되지 않는다. 도 8에 도시하는 바와 같이 뱅크(BMP)의 개구부는 테이퍼 형상으로 형성되기 때문에, 유기 재료층(OCT)의 단부는, 뱅크(BMP)의 개구를 테두리를 붙이는 사면에 겹친다. 이렇게 기판(SGP)의 주면에 대해서 경사하는 유기 재료층(OCT)의 일부는, 예기치 않은 방향으로 광을 전 파시킨다. 이러한, 예기치 않은 광을 실드 하기 위해서, 배선의 일부(ALS)가 뱅크(BMP)의 개구부에 연장해서 형성되어 있다. 본 발명은, 소위 보텀·에미션형의 유기 EL 발광 표시 장치에 있어서 효과를 발휘한다.
도 9는, 석영 기판(QGP) 위에 형성된 본 발명에 따른 유기 EL 발광 표시 장치의 화소 영역의 단면도이다. 도 8와 도 9에 도시하는 단면 구조에서 다른 점은, 후자에 있어서 절연막(IA)으로 형성되어 있지 않은 것이다. 소다 유리 기판(SGP)의 경우는, 반도체 채널(FG)을 소다 유리 기판(SGP)의 불순물로부터 보호하기 위해서 절연막(IA)을 설치했다. 그렇지만, 석영 기판(QGP)으로부터 반도체 채널(FG)에 불순물이 확산될 확률은 대단히 낮기 때문에, 그 주면 위에 형성되는 유기 EL 발광 표시 장치에서는 절연막(IA)은 필요시 되지 않는다. 한편, 절연막(IA) 이외를 제외하면, 도 9에 도시하는 단면 구조는 도 8에 도시하는 그것과 같다. 도 9에 도시하는 단면 구조라도, 도 8에 도시하는 그것과 마찬가지로, 뱅크 개구의 단부와 배선의 일부(ALS)는 오버랩 되어, 뱅크의 단부에서 반사한 광의 반도체 채널(FG)을 향한 전파를 막을 수 있다. 따라서, 도 8 및 도 9에 도시하는 어느 단면 구조에 있어서도, 뱅크 재료의 광 투과율에 관계없이(예를 들면, 투명한 뱅크에서도), 스메어의 저감이나 콘트라스트의 향상에 큰 효과를 얻을 수 있다.
도 10의 (a) 내지 도 10의 (c)는, 도 2에 도시한 화소 어레이에 배치된 복수의 화소의 하나인 화소 영역(PIX)의 단면 구조를 도시한다. 도 10의 (a)는, 화소 영역(PIX)의 1점 쇄선 A-A를 따른 부분의 단면을 도시하고, 이 부분에서는 드레인선(DL)의 도체층(ALS)과 용량 소자(CSi-C2)가 오버랩 하고, 또한 뱅크(BMP)와 유기 EL 소자의 발광 영역(OCT)가 접한다. 도 10의 (a)에서, 투명 전극(ITO)과 그 위에 형성되는 뱅크(BMP)의 개구 단부(사면)가 이루는 테이퍼 각(a)은 50도 이내에 머무른다. 또한, 뱅크(BMP)의 개구 단부에서 실드로서 기능하는 용량 소자(CSi-C2)의 상측 전극(C2)은, 유기 재료층(OCT)으로부터의 광이 화소 영역(PIX)에 좌측에 인접하는 다른 화소 영역으로 옮겨가지 않을 정도로 뱅크(BMP)의 개구의 단부로부터 떨어져 있다.
도 10의 (b)는, 화소 영역(PIX)의 1점 쇄선 B-B를 따른 부분의 단면을 도시하고, 이 부분에는 콘택트 홀(Cont-PL)이 형성된다. 도 10의 (b)에는, 이 콘택트 홀에서 용량 소자(CSi-C2)의 상측 전극이 되는 도체층(C2)(용량 소자(CSi-C2)로부터 밀려 나온 부분)의 상면에 접합하는 전류 공급선(PL)의 도체층(ALS)이 도시된다. 도 10의 (b)에서, 투명 전극(ITO)과 그 위에 형성되는 뱅크(BMP)의 개구 단부(사면)가 이루는 테이퍼 각(b)은 약 57도이다. 또한, 뱅크(BMP)의 개구 단부에서 실드로서 기능하는 도체층(C2)(용량 소자(CSi-C2)의 상측 전극)은, 뱅크(BMP)의 개구와 유기 재료층(OCT)의 경계에서 화소 영역(PIX)에 인접하는 화소의 스위칭 소자(SW1, SW2, SW3, DT)의 채널 영역에 직접 광이 전파되지 않을 정도로, 뱅크(BMP)의 개구의 단부로부터 떨어져 있다.
도 10의 (c)는, 화소 영역(PIX)의 1점 쇄선 C-C를 따른 부분의 단면을 도시하고, 발광 영역(유기 재료층(OCT))과 스위칭 소자군(SW1, SW2, SW3, DT) 사이에 배치되는 용량 소자(C1-CSi)와 그 상부에서 투명 전극(ITO)과 접합하는 배선(M1)의 도체층(ALS)을 도시한다. 용량 소자(C1-CSi)의 상부 전극(C1)은, 뱅크(BMP)의 개 구 단부와 유기 EL 소자의 발광 영역(유기 재료층(OCT))의 경계에 근접하고, 스위칭 소자(SW3) 등을 유기 재료층(OCT)으로부터의 광으로부터 실드한다. 도 10의 (c)에 있어서, 상부 전극(C1)은 좌측으로 연장해서 유기 재료층(OCT)과 스위칭 소자군 사이에 퍼지고, 이것에 의한 유기 재료층(OCT)으로부터의 광에 대한 스위칭 소자군의 각 채널의 실드 기능을 충분히 한다. 도 10의 (c)에서, 투명 전극(ITO)과 그 위에 형성되는 뱅크(BMP)의 개구 단부(사면)가 이루는 테이퍼 각(c)은 50°이내에 머무른다.
도 10의 (a) 내지 도 10의 (c)를 참조해서 기술한 바와 같이, 뱅크(BMP)의 개구의 사면과 투명 전극(ITO)의 주면이 이루는 테이퍼 각은, 뱅크(BMP)의 단부(투명 전극(ITO)에 접하는 부분)과 용량 소자(C1-CSi)나 용량 소자(CSi-C2)의 상부 전극(C1, C2)으로서 예시되는 실드층(광 실드 부재)의 배치에 의존한다. 뱅크(BMP)의 단부와 실드층의 단부의 위치관계는, 도 11의 (a) 및 도 11의 (b)에 도시하는 모델에 의해 설명된다.
도 11의 (a)는, 실드층의 단부의 외측으로 돌출한 뱅크를 도시하고, 그 단부의 위치는, 실드층의 단부를 O점(기점)으로 하는 좌표축(X)으로 규정된다. 실드층의 외측에 형성되는 뱅크의 단부의 위치(X)는, 플러스(+)의 값으로 기록된다. 바꾸어 말하면, 뱅크의 단부의 위치는 X>0의 영역에 있다. 또한, 뱅크가 실드층의 단부로부터 그 외측으로 밀려나올수록(뱅크의 단부가 도 11의 (a)의 우측에 이른다), X의 값은 커진다.
도 11의 (b)는, 실드층의 단부로부터 그 안쪽으로 들어간 뱅크를 도시하고, 그 단부는 실드층 위에 위치한다. 도 11의 (b)에 있어서도, 뱅크의 단부의 위치는, 실드층 단부를 0점(기점)으로 하는 상기 좌표축(X)으로 규정되고, 그 위치(X)에는 마이너스(-)의 값이 할당된다. 바꾸어 말하면, 도 11의 (b)에 도시된 뱅크의 단부의 위치는, X<0의 영역에 있다. 또한, 도 11의 (b)에 있어서, 뱅크의 단부가 좌측에 이동할수록, X의 값은 작아진다.
본 발명자들은, 상기 좌표(X)를 따라서 규정되는 실드층의 단부와 뱅크의 단부의 거리(X)(㎛)에 대한 뱅크 개구의 사면과 투명 전극의 주면(기판 주면)이 이루는 테이퍼 각의 변동과 화소 어레이에 표시되는 화상의 콘트라스트의 변동을 조사하여, 도 12에 정리했다. 도 12에 있어서, 검은 원은 상기 테이퍼 각을, 하얀 원은 화소 어레이의 표시 콘트라스트를 각각 나타낸다. 뱅크의 테이퍼 각(θ)은, 뱅크의 단부가 실드층 단부에 겹치는 X=0 부근에서 커진다. 뱅크의 테이퍼 각(θ)이 90°에 근접하면, 뱅크 상면에서 뱅크의 개구내부로 연장되어 형성되는 전극(도 8이나 도 9에 기록되는 전극(CM))이 뱅크 개구의 단부에 생기는 단차에서 벗어나기 쉬워진다.
이렇게 화소내에 생긴 단차에서 전극이 끊어지면, 그 끊어진 틈을 통해서 수분이나 산소 등의 불순물이 외부에서 유기막으로 들어가기 쉬워져서, 소자의 신뢰성이 손상된다. 도 12가 도시하는 바와 같이, 상술의 거리(X)가 약 ±1㎛의 범위에 있으면, 뱅크의 테이퍼 각도(θ)는 약 65도를 초과하고, 전극의 단차가 생기기 쉬워진다. 이러한 뱅크의 테이퍼 각도(θ)에 따라서 전극이 단차를 형성하는 경향은, 무기 재료로 형성된 뱅크에 대해서도 기본적으로 공통된다.
한편, 화질을 평가하는 하나의 지침인 콘트라스트비는, X가 커지면 일반적으로는 악화하는 경향을 나타낸다. 이 경향은, X가 커지면 스위칭 소자의 채널 영역의 차광이 불충분해지는 것에 따른다. 현실적으로는 발광층과 실드층과 트랜지스터의 채널 영역의 위치관계가 콘트라스트비의 개선에 있어서 중요하고, 상술한 실시 형태와 같이, 적어도 뱅크층 단부 근방의 발광층으로부터의 광이 직접 채널 영역을 조사하지 않는 위치에 실드층을 배치하면 좋다. 또한, X를 작게 하면 콘트라스트비가 대폭 개선되는 요인은, 뱅크 단부의 테이퍼 각에 관계없이, 오히려 뱅크 단부의 반사광이 차광되어, 화소 어레이로부터 사출되지 않게 되는 것에 있다.
상술의 원리를 정리하면, 본 발명은, 다음 사항의 단독 구성 또는 조합의 집합체로 받아들일 수 있다.
(1) 실드층은, 이것이 설치되는 화소의 발광층으로부터의 광에 의해 해당 화소 또는 이 화소에 인접하는 화소를 제어하는 스위칭 소자의 채널 영역이 직접 조사되지 않는 위치에 배치한다.
(2) 서로 인접하는 화소의 사이에 배치되는 주사 신호선·데이터 신호선(드레인선), 및 전류 공급선의 적어도 하나를, 각각의 화소의 발광층으로부터의 광이 반사되어서 인접하는 화소로 누설되지 않는 폭으로 형성하고, 또는 그 배치나 간격을 조정하고, 실드층으로서도 기능시킨다.
(3) 화소의 평면도에 있어서, 뱅크층 단부와 발광층의 경계가, 실드층의 단부에서 돌출되어 있는 경우(상술한 X>0의 경우)에는, 인접하는 화소의 발광층으로부터의 광 누설을 저감하기 위해서, 상기 구성(1) 또는 상기 구성(2)에 부가해서, 뱅크층 자체를 흑색화 하거나, 또는 막 두께를 얇게 할 수 있는 무기막(SiNX나 SiO2) )등으로 형성한다. 후자의 뱅크층은, 그 상부에 형성되는 전극층의 파단(破斷)을 막기 위해서 얇게 형성하는 것이 바람직하고, 그 층 두께는 예를 들면 수십㎜ 내지 수 100nm의 범위의 값으로 하면 좋다.
(4) 화소의 평면 구조에 있어서의 실드층의 단부를, 뱅크층 단부와 발광층의 경계에서도 해당 발광층측으로 돌출시킨다(상술한 X<0의 상태). 이 경우에는 뱅크층은 투명이거나, 흑색이어도 좋고, 또는 무기막으로 형성해도 좋다.
도 13은, 본 발명을 적용한 유기 EL 발광 표시 장치의 화소의 단면 구조를 도시한다. 이 단면도에 도시된 각 박막의 재료 및 막 두께는, 적당히 변경될 수 있다. 도 12에 도시한 실드층의 단부와 뱅크의 단부의 거리(X)(㎛)와, 뱅크 개구의 테이퍼 각 및 화상의 콘트라스트의 관계는, 도 13의 단면 구조를 가지는 유기 EL 발광 표시 장치에 있어서, 스위칭 소자의 채널(FG)로부터 출력되는 전류를 투명 전극(ITO)에 공급하는 배선과 뱅크(BMP)의 개구의 형상을 각각 변하게 해서 얻을 수 있다. 도 13에 도시하는 단면 구조에서는, 뱅크(BMP)의 막 두께를 2000nm으로서 있지만, 뱅크 재료에 따라 그 막 두께는 다르다. 또한, 도 13의 단면 구조에 있어서는, 석영 기판(QGP)의 주면 위에, 다결정 실리콘으로 이루어지는 채널(FG), 절연막(GI), 티탄·텅스텐 합금(TiW)의 제어 전극(게이트)(SG), 절연막(IB), 티탄·텅스텐 합금(TiW)의 캡층/알루미늄(Al)/티탄·텅스텐 합금(TiW)의 베리어층으로 이루어지는 3층 구조의 상기 배선(도체층), 절연층(IS, SiN), 투명 전극(ITO), 뱅 크(BMP), 발광 영역을 포함하는 유기 재료막(OL), 및 전극층(CM)이 순차 형성된다.
도 14는, 본 발명을 적용한 유기 EL 발광 표시 장치의 콘트라스트와 종래의 유기 EL 발광 표시 장치의 콘트라스트를 비교하는 실험에 있어서의 표시 화상을 도시하다. 실험에서는, 본 발명을 적용한 화소 어레이와 적용하지 않는 화소 어레이의 각각의 표시 화면(화소 어레이)을 9분할하여 흑과 백을 번갈아서 표시했을 때의 ANSI(American National Standard Institute)규격에 의한 콘트라스트의 비교(이하, 제1 비교)와, 각각의 표시 화면 전체를 흑 및 백으로 각각 표시했을 때의 콘트라스트의 비교(이하, 제2 비교)가 행하여졌다.
제1 비교에서는, 화소 어레이의 중심을 희게 표시했을 때의 화소 어레이 중심의 휘도A(ANSI 백)와, 화소 어레이의 중심을 검게 표시했을 때의 화소 어레이 중심의 휘도B(ANSI 흑)를 측정하고, 그 휘도의 비교를 콘트라스트비로서 산출한다. 본 발명을 적용하지 않는 종래의 화소 어레이에서는, 휘도A가 180cd/m2이며, 휘도BB가 2.0cd/m2이며, 그 화소 어레이의 중심부의 콘트라스트비는 90:1로 산출되었다. 이것에 대해서, 본 발명을 적용한 화소 어레이에서는, 휘도A가 200cd/m2이며, 휘도B가 O.1cd/m2이며, 그 화소 어레이의 중심부의 콘트라스트비는 2000:1로 산출되었다.
제2 비교에서는, 화소 어레이 전체를 백색으로 표시했을 때의 화소 어레이 중심의 휘도 C와, 화소 어레이 전체를 흑색으로 표시했을 때의 화소 어레이 중심의 휘도 D를 측정하고, 그 휘도의 비교를 콘트라스트비로서 산출한다. 본 발명을 적 용하지 않는 종래의 화소 어레이에서는, 휘도C는 180cd/m2이며, 휘도D는 0.12cd/m2이며, 그 화소 어레이의 중심부의 콘트라스트비는 1500:1로 산출되었다. 이것에 대해서, 본 발명을 적용한 화소 어레이에서는, 휘도 C가 200cd/m2이며, 휘도 D가 0.1cd/m2이며, 그 화소 어레이의 중심부의 콘트라스트비는 2000:1로 산출되었다.
이렇게, 본 발명에 따른 차광 구조가 채용되지 않는 종래의 유기 EL 발광 표시 장치에서는, 화면 전체를 백으로 표시했을 때와 흑으로 표시했을 때에 산출되는 콘트라스트비가 1500:1이, 화면에 흑백의 체크 무늬(Checkered Pattern)를 반전시켜서 표시했을 때에 산출되는 소위 ANSI의 콘트라스트비가 90:1이 되었다. 상술한 바와 같이, 흑백의 체크 무늬를 표시하는 화면에 있어서, 검게 표시되어야 할 화소의 휘도 B가 충분히 저하되지 않는다. 또한, 표시 화상에 따라서 콘트라스트비도 표시 화상에 영향을 준다.
이것에 대해서, 본 발명에 따른 유기 EL 발광 표시 장치에서는, 어느 경우의 콘트라스트비도 2000:1로 대폭 개선되어, 표시 화상에 영향을 주지 않는다. 또한, 흑백의 체크 무늬를 표시하는 화면에 있어서, 흑색으로 표시되어야 할 화소의 휘도B가 충분히 저하하고, 표시되는 물체의 윤곽이 예민하게 표시된다. 따라서, 본 발명에 따른 유기 EL 발광 표시 장치에서는, 종래의 그것에 비교해서 표시 화상의 화질이 현격히 향상되었다.
도 15는, 본 발명을 적용한 유기 EL 발광 표시 장치의 제조 프로세스를, 그 드라이브·트랜지스터가 설치되는 부분(TFT부)을 중심으로 도시한 공정도이다. 본 실시 형태에서는, 드라이브·트랜지스터로서 채널 위에 제어 전극을 설치하는 소위 탑 게이트 구조의 박막 트랜지스터를 이용할 수 있지만, 이것에 대신해서 보텀ㆍ게이트 구조의 박막 트랜지스터를 이용해도, 그 제조 프로세스는 대체로 같다. 이하, 본 공정을 도 15에 도시하는 단면도의 번호에 맞춰, (1) 내지 (10)의 순으로 설명한다.
(1) 유리 기판(SUB) 위에 비정질 실리콘의 반도체층(FG)을 패터닝 하고, 이것에 레이저 어닐을 시행해서 다결정 실리콘층으로 바꾼다.
(2) 다결정 실리콘으로 이루어지는 반도체층(FG) 위에 제1 절연층(IA)을 형성한다.
(3) 티탄(Ti) 또는 텅스텐(W) 등의 도전성 박막을 제1 절연층(GI) 위에 피착시켜, 이것을 반도체층(FG)의 상부에 테이퍼 터닝해서 게이트 전극(GL)을 형성한다.
(4) 게이트 전극(GL) 및 제1 절연층(GI)을 덮도록 제2 절연층(IB)을 형성하고, 필요한 개소에 콘택트 홀을 뚫는다.
(5) 제2 절연층(IB) 위에 소스 전극(AL)이 되는 알루미늄 배선을 형성한다(필요에 따라서, 이 알루미늄 박막은 티탄(Ti) 또는 텅스텐(W) 등으로 샌드위치 된다).
(6) 상기 알루미늄 배선(AL)을 덮는 제3 의 절연층(IC)을 형성한다.
(7) 제3 의 절연층(IC) 위에 보호막(PSV)을 질화 실리콘(SiN) 등으로 형성하고, 이 보호막(PSV)과 제3 절연층(IC)을 관통하여 소스 전극(FG)에 달하는 콘택트 홀을 뚫는다.
(8) 보호막(PSV) 위에 인듐·주석·산화물(ITO)의 박막을 피착해서 전극(ITO)을 형성한다. 이것에 의해 유기 EL 소자의 제1 전극층(ITO)이 형성된다. 이 제1 전극층(ITO)의 일부는, 콘택트 홀을 통해서 소스 전극(AL)에 접속된다.
(9) 유기 발광층을 제1 전극(ITO)의 단부로부터 절연하기 위한 뱅크(BMP)를 형성한다. 이 뱅크(BMP)에는, 발광 영역에 대응하는 개소에 개구가 형성된다. 뱅크(BMP)는, 유동성이 있는 블랙 폴리이미드로 형성된다. 발광 영역에 설치되는 뱅크(BMP)의 개구의 내벽은, 그 패턴 형성시에 가해지는 열로 제1 전극층(ITO)의 상면을 향해서 테이퍼 형상으로 형성된다.
(10) 발광 영역의 뱅크(BMP)의 개구에 유기 발광층(OCT)을 도포한다. 이 유기 발광층(OCT)의 도포는, 마스크 인쇄, 잉크젯 등의 수법으로 행하여진다.
(11) 유기 발광층(OCT)을 덮어 금속층을 형성하고, 유기 EL 소자의 제2 전극층(CM)을 설치한다.
이상의 공정 후, 제2 전극층(CM)측을 밀봉 캔 또는 유리, 세라믹스 등의 적당한 부재로 밀봉하고, 모듈화해서 표시 장치를 완성된다.
도 16은, 본 발명을 적용한 유기 EL 발광 표시 장치의 배선군의 배치를 도시하다. 본 발명의 유기 EL 발광 표시 장치는, 석영 기판(QGP) 위에 복수의 드레인선(DL)과 복수의 주사 신호선(게이트 선)(GL)의 매트릭스 배열로 형성한 표시부(DIP)(도 16에서 점선에서 둘러싸인 영역)의 주위에 데이터 구동 회로(DDR), 주사 구동 회로(DDG), 전류 공급 회로(PW)를 배치해서 구성되어 있다.
데이터 구동 회로(DDR)는 N형 채널을 구비한 TFT(박막 트랜지스터)와 P형 채널을 구비한 TFT를 포함하는 상보형 회로, 또는 N형 채널을 구비한 TFT만, 또는 P형 채널을 구비한 TFT만으로 이루어지는 시프트 레지스터 회로, 레벨 시프터 회로, 아날로그 스위치 회로 등을 구비한다. 또한, 전류 공급 회로(PW)는 버스 라인만 석영 기판(QGP) 위에 형성하고, 여기에 외부 전류원으로부터 전류를 공급해도 좋다.
도 16에 도시된 유기 EL 발광 표시 장치는, 그 표시부(DIP)에, 각 화소의 드라이브·트랜지스터의 동작을 조정하는 컨덴서(도시하지 않음)가 배치되고, 컨덴서의 각각의 일단이 접속되는 전류 공급선(PL)이 화소열마다 설치된다. 상기 컨덴서의 각각의 타단은, 화소행마다 설치되는 공통 전류 공급선(PLC)에 접속된다. 전류 공급선(PL)은 공통 전위 버스 라인(PLA)의 단자(PLT)를 통해 외부의 공통 전위원에 접속된다.
도 17은. 본 발명을 적용한 유기 EL 발광 표시 장치의 회로 구성을 도시한다. 도 17에 도시한 바와 같이, 데이터 선(DL)과 게이트 선(GL)으로 둘러싸인 화소(PX)에는, 스위칭 소자(컨트롤·트랜지스터)(SW1), 전류 공급 트랜지스터(드라이브·트랜지스터)(DT), 컨덴서(C), 및 유기 EL 소자(LED)가 배치된다. 스위칭 소자(SW1)의 제어 전극(게이트)은 게이트 선(GL)에, 채널의 일단(드레인)은 데이터 선(DL)에 접속되어 있다. 전류 공급 트랜지스터(DT)의 게이트는 스위칭 소자(SW1)의 채널의 타단(소스)에 접속되고, 이 접속점에는 컨덴서(C)의 한쪽 전극(+극)이 접속되어 있다. 전류 공급 트랜지스터(DT)의 채널의 일단(드레인)은 전류 공급선(PL)에, 그 타단(소스)는 유기 EL 소자(LED)의 양극에 접속되어 있다. 데이터 선(DL)은 데이터 구동 회로(DDR)로 구동되고, 주사선(게이트 선)(GL)은 주사 구동 회로(DDG)로 구동된다. 또한, 전류 공급선(PL)은 공통 전위 공급 버스 라인(PLA)을 통해 전류 공급 회로(PW)에 접속된다.
도 17에 있어서, 1개의 화소(PX)가 주사선(GL)에서 선택되고, 그 스위칭 소자(컨트롤·트랜지스터)(SW1)가 턴·온 하면, 데이터 선(DL)으로부터 공급되는 화상 신호가 컨덴서(C)에 축적된다. 그 후, 스위칭 소자(SW1)가 턴·오프 한 시점에서 전류 공급 트랜지스터(DT)가 턴·온 하고, 전류 공급선(PL)으로부터 유기 EL 소자(LED)에, 거의 1프레임 기간에 걸쳐서 전류가 흐른다. 유기 EL 소자(LED)에 흐르는 전류는 전류 공급 트랜지스터(DT)에 의해 조정되고, 또한, 전류 공급 트랜지스터(DT)의 게이트에는, 컨덴서(C)에 축적되어 있는 전하에 따른 전압이 인가된다. 이것에 의해, 화소의 발광이 제어된다. 도 17에는 도시되지 않지만, 컨덴서(C)의 동작 수준을 도 1의 (a)에 도시하는 바와 같이 컨트롤 신호선(CL1, CL2)의 전위로 제어해도 좋다.
도 1의 (a)의 화소 구조에서는, 컨트롤 신호선(CL1, CL2)을 화소 영역의 일부를 관통해서 설치하기 때문에, 발광 영역의 면적이 제한된다. 그러나, 컨트롤 신호선(CL1, CL2)에 의해 표시 화면내에 배치되는 복수의 전류 공급 트랜지스터(DT)의 동작을 조정함으로써, 이들 특성의 편차에 영향을 주지 않고서 화상을 표시 화면에 생성할 수 있는 이점이 있다.
도 18은, 상기 도 17에 도시한 복수의 화소(PX)의 하나에 설치되는 소위 화 소 회로를 도시한다. 도 18에 도시된 화소는, 드레인선(데이터 선)(DL), 주사선(GL(n+1), GL(n)), 및 전류 공급선(PL)으로 둘러싸인다.
도 18에 도시한 화소 회로에 있어서, 스위칭 소자(컨트롤·트랜지스터)(SW1)의 채널의 일단(소스)과 전류 공급 트랜지스터(DT)의 제어 전극(게이트)의 접속점에 접속되는 컨덴서(C)의 한쪽 단자는 +극이며, 주사선(GL(n))에 접속되는 다른 쪽 단자는 -극이다.
유기 EL 소자(유기 발광 소자)(LED)는, 제1 전극층(ITO)(양극)과 제2 전극층(음극)(CM)의 사이에 유기 발광층(도시하지 않음)을 배치한 소위 PIN형의 다이오드 구조를 가지고, 제1 전극층(ITO)은 전류 공급 트랜지스터(DT)의 채널의 일단(소스)에 접속하고, 제2 전극층(CM)는 도 18에 도시한 화소뿐만 아니라, 이것이 복수개 배치된 도 17에 도시하는 화소 어레이 전역에 걸쳐 형성된다.
또한, 컨덴서(C)에는, 드레인선(DL)으로부터 스위칭 소자(SW1)를 통해서 공급되는 화상 신호(영상 신호, 데이터 신호라고도 불린다)에 따른 양의 전하가 보유된다. 따라서, 컨덴서(C)에 보유되는 전하는, 화소(PX)로 표시해야 할 계조에도 대응하고, 이 전하량에 따른 제어 전압으로 전류 공급 트랜지스터(드라이브·트랜지스터)(DT)를 제어함으로써, 계조에 따른 전류가 유기 발광 소자(LED)에 흐른다.
유기 발광 소자(LED)는, 이것에 공급되는 전류량에 거의 비례한 휘도로, 또한 해당 유기 발광 소자에 설치된 발광층을 형성하는 유기 발광 재료(일렉트로루미네센스 재료)에 따른 색으로 발광한다. 컬러 표시를 행하는 유기 EL 발광 표시 장치에 있어서는, 빨강, 초록, 파랑 화소마다 발광층에 이용하는 유기 발광층 재료를 바꾸는 경우가 많다. 또한, 소위 백색광을 복사하는 유기 발광층 재료로 각 화소의 발광층을 형성하고, 이것에 액정 표시 장치에 이용되는 컬러 필터를 조합시킨 유기 EL 발광 표시 장치로 컬러 화상을 표시하는 수도 있다.
또한, 상술한 유기 EL 발광 표시 장치의 어느 것에 있어서나, 영상 신호(데이터 신호)는, 아날로그량, 및 시분할의 디지털량의 어느 것이라도 전송할 수 있다. 또한, 유기 EL 발광 표시 장치의 계조 제어에, 빨강, 초록, 파랑 각 화소의 발광 면적을 분할한 면적 계조 방식을 조합시켜도 좋다.
본 발명에 따르면, 액티브·매트릭스 구동(TFT구동)에 의해 화상 표시를 행하는 유기 EL 발광 표시 장치에 있어서, 그 화질의 열화와 스메어의 발생이 방지되고, 또한, 표시 화상의 콘트라스트비나 휘도가 향상한다. 이것에 의해, 고품위의 화상 표시를 행할 수 있는 유기 EL 발광 표시 장치를 얻을 수 있다.

Claims (22)

  1. 기판 상에 배치된 복수의 주사 신호선과,
    표시 내용에 따른 전압을 공급하는 복수의 데이터 신호선과,
    전류 공급을 위한 복수의 전류 공급선과,
    표시 내용에 따라 발광하는 복수의 화소를 갖고,
    각각의 화소가,
    상기 주사 신호선 상의 전압에 따라 상기 데이터 신호선 상의 데이터 신호를 유지하는 데이터 유지 소자와,
    유지된 데이터 신호에 따라 상기 전류 공급선으로부터 공급되는 전류에 의해 발광하는 유기 EL 발광 소자와,
    상기 데이터 유지 소자에의 데이터 신호 기입, 또는 상기 유기 EL 발광 소자에의 전류 공급을 제어하는 액티브 소자로 이루어지고,
    각 화소의 유기 EL 발광 소자로부터 각 화소 혹은 인접하는 화소의 액티브 소자에의 광을 실드(shield)하는 위치에 배치된 광 실드 부재를 갖고,
    상기 광 실드 부재는, 데이터 신호선의 연신 방향으로 길게, 데이터 신호선 아래에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 발광 표시 장치.
  2. 기판 상에 배치된 복수의 주사 신호선과,
    표시 내용에 따른 전압을 공급하는 복수의 데이터 신호선과,
    전류 공급을 위한 복수의 전류 공급선과,
    표시 내용에 따라 발광하는 복수의 화소를 갖고,
    각각의 화소가,
    상기 주사 신호선 상의 전압에 따라 상기 데이터 신호선 상의 데이터 신호를 유지하는 데이터 유지 소자와,
    유지된 데이터 신호에 따라 상기 전류 공급선으로부터 공급되는 전류에 의해 발광하는 유기 EL 발광 소자와,
    상기 데이터 유지 소자에의 데이터 신호 기입, 또는 상기 유기 EL 발광 소자에의 전류 공급을 제어하는 액티브 소자로 이루어지고,
    각 화소의 유기 EL 발광 소자로부터 각 화소 혹은 인접하는 화소의 액티브 소자에의 광을 실드하는 위치에 배치된 광 실드 부재를 갖고,
    상기 광 실드 부재는, 전류 공급선의 연신 방향으로 길게, 전원 공급선 아래에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 발광 표시 장치.
  3. 기판 상에 배치된 복수의 주사 신호선과,
    표시 내용에 따른 전압을 공급하는 복수의 데이터 신호선과,
    전류 공급을 위한 복수의 전류 공급선과,
    표시 내용에 따라 발광하는 복수의 화소를 갖고,
    각각의 화소가,
    상기 주사 신호선 상의 전압에 따라 상기 데이터 신호선 상의 데이터 신호를 유지하는 데이터 유지 소자와,
    유지된 데이터 신호에 따라 상기 전류 공급선으로부터 공급되는 전류에 의해 발광하는 유기 EL 발광 소자와,
    상기 데이터 유지 소자에의 데이터 신호 기입, 또는 상기 유기 EL 발광 소자에의 전류 공급을 제어하는 액티브 소자로 이루어지며,
    데이터 신호선의 연신 방향으로 길게, 주사 신호선과 동일한 층에 불투명한 전극을 갖는 것을 특징으로 하는 유기 EL 발광 표시 장치.
  4. 기판 상에 배치된 복수의 주사 신호선과,
    표시 내용에 따른 전압을 공급하는 복수의 데이터 신호선과,
    전류 공급을 위한 복수의 전류 공급선과,
    표시 내용에 따라 발광하는 복수의 화소를 갖고,
    각각의 화소가,
    상기 주사 신호선 상의 전압에 따라 상기 데이터 신호선 상의 데이터 신호를 유지하는 데이터 유지 소자와,
    유지된 데이터 신호에 따라 상기 전류 공급선으로부터 공급되는 전류에 의해 발광하는 유기 EL 발광 소자와,
    상기 데이터 유지 소자에의 데이터 신호 기입, 또는 상기 유기 EL 발광 소자에의 전류 공급을 제어하는 액티브 소자로 이루어지고,
    전류 공급선의 연신 방향으로 길게, 주사 신호선과 동일한 층에 불투명한 전극을 갖는 것을 특징으로 하는 유기 EL 발광 표시 장치.
  5. 기판 상에 배치된 복수의 주사 신호선과,
    표시 내용에 따른 전압을 공급하는 복수의 데이터 신호선과,
    전류 공급을 위한 복수의 전류 공급선과,
    표시 내용에 따라 발광하는 복수의 화소를 갖고,
    각각의 화소가,
    상기 주사 신호선 상의 전압에 따라 상기 데이터 신호선 상의 데이터 신호를 유지하는 데이터 유지 소자와,
    유지된 데이터 신호에 따라 상기 전류 공급선으로부터 공급되는 전류에 의해서 발광하는 유기 EL 발광 소자와,
    상기 데이터 유지 소자에의 데이터 신호 기입, 또는 상기 유기 EL 발광 소자에의 전류 공급을 제어하는 액티브 소자로 이루어지며,
    상기 데이터 신호선과 전류 공급선은 동일한 층에 형성되고,
    상기 데이터 신호선 및 상기 전류 공급선 아래에, 주사 신호선과 동일한 층에, 양 배선을 따라 연신하고 있는 불투명한 전극을 갖는 것을 특징으로 하는 유기 EL 발광 표시 장치.
  6. 제2항, 제4항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전원 공급선은, 데이터 신호선의 연신 방향을 따라 신장하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 발광 표시 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 실드 부재는, 주사 신호선의 일부, 또는 별도로 동일한 층에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 발광 표시 장치.
  8. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극은, 주사 신호선의 일부, 또는 별도로 동일한 층에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 발광 표시 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 실드 부재의 아래에는 절연막을 개재하여 폴리실리콘층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 발광 표시 장치.
  10. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극의 아래에는 절연막을 개재하여 폴리실리콘층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 발광 표시 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 실드 부재는 상기 폴리실리콘과 중첩되어, 상기 데이터 유지 소자를 구성하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 발광 표시 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 전극은 상기 폴리실리콘과 중첩되어, 상기 데이터 유지 소자를 구성하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 발광 표시 장치.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 실드 부재는, 전원 공급선에 접속되어 있거나, 또는 플로팅인 것을 특징으로 하는 유기 EL 발광 표시 장치.
  14. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전극은, 전원공급선에 접속되어 있거나, 또는 플로팅인 것을 특징으로 하는 유기 EL 발광 표시 장치.
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