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CN102113040A - 显示装置及显示装置的制造方法 - Google Patents

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CN102113040A
CN102113040A CN2009801299200A CN200980129920A CN102113040A CN 102113040 A CN102113040 A CN 102113040A CN 2009801299200 A CN2009801299200 A CN 2009801299200A CN 200980129920 A CN200980129920 A CN 200980129920A CN 102113040 A CN102113040 A CN 102113040A
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CN
China
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mentioned
electrode
wiring
organic
wiring layer
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CN2009801299200A
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Inventor
松室智纪
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种显示装置及显示装置的制造方法。显示装置包括：布线层(2)，其按照与电源连接且从基板(1)的厚度方向看时内含设有有机EL元件(24)的区域的方式，形成在半导体元件(21、22)、有机EL基板元件与基板之间；层间绝缘膜(3)，其设置在半导体元件(21、22)、有机EL元件与布线层之间，且形成有接触孔(4a)；和接触内布线(4)，其形成在接触孔内，且对源电极(8a、8d)、漏电极(8b、8c)及有机EL元件的阳极电极(12)中的至少任一个电极和布线层进行电连接。

Description

显示装置及显示装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种具备半导体元件和随着该半导体元件的驱动而发光的发光元件的显示装置及显示装置的制造方法。
背景技术
显示装置包括半导体元件和随着该半导体元件的驱动而发光的发光元件而构成，通过控制发光元件的发光来显示规定的图像信息。正在推进使用例如有机场致发光(Electro Luminescence：以下称为EL)元件作为发光元件的显示装置的实用化(例如，参照专利文献1)。在使用有机EL元件的显示装置中，由有机EL元件、驱动该有机EL元件的晶体管(半导体元件)等构成各像素。
专利文献1：JP特开2005-346055号公报
由于有机EL元件不同于电压驱动元件即液晶显示元件，是根据从电源线提供的电流进行发光的电流驱动元件，所以在集成了多数有机EL元件的显示装置中，需要使非常大的驱动电流流过连接机EL元件和电源的电源线等布线。由于当流过驱动电流的布线的电阻值大时，电压降就会变大，所以需要提高驱动电压，结果会产生显示装置的耗电量增大的问题。因此，在现有技术中，通过扩宽连接到电源的布线或各元件中的电极等的宽度，并且使厚度非常厚，来实现从电源到有机EL元件的电流路径中的电阻值的降低。
但是，在实现布线或电极等的厚膜化的情况下，会因该厚膜化，而导致在形成于布线或电极等的上层上的层的上表面，产生较大的凹凸。因此，通常从形成有晶体管元件的基板的相反侧获取光的、被称为顶部发射型的有机EL元件的发光层会形成在产生了大的凹凸的层的上表面。使用例如溶液涂敷工艺或真空蒸镀法等成膜技术，在形成有布线或电极等的层的更上层形成上述顶部发射型的有机EL元件的发光层。其结果，在过去使用了溶液涂敷工艺的有机EL元件的成膜技术的情况下，与真空蒸镀法相比，明显受到凹凸的影响，无论有机EL元件的发光层是不是在同一像素内，也会以不均匀的膜厚形成。若发光层的膜厚不均匀，则即便是在同一像素内，也会受到膜厚发布的影响，从而有机EL元件的发光特性有较大的差异。因此，相对于同一驱动电流的像素内的发光亮度会变得不均匀，结果就存在引起显示装置的性能劣化的问题。
发明内容
因此，本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于，提供一种在将布线电阻引起的电压降抑制得较小，并且提高同一像素内的元件膜厚的平坦性，且可减少同一像素内的发光特性的偏差的显示装置及显示装置的装置方法。
为了解决上述课题以实现其目的，本申请提供如下的发明。
[1]一种显示装置，其特征在于，包括：半导体元件，其包含栅电极、源电极、漏电极以及在上述源电极和上述漏电极之间形成的半导体膜；发光元件，其包含电极，且电连接在上述半导体元件上；基板，其设有上述半导体元件及上述发光元件；布线层，其按照与电源连接且从上述基板的厚度方向看时内含设有上述发光元件的区域的方式，形成在上述半导体元件、上述发光元件与上述基板之间；层间绝缘膜，其设置在上述半导体元件、上述发光元件与上述布线层之间，且形成有接触孔；以及接触内布线，其形成在上述接触孔内，并且对上述源电极、上述漏电极及上述发光元件的上述电极中的至少任一个电极和上述布线层进行电连接。
[2]在上述[1]所述的显示装置中，上述布线层由金属材料或氧化物导电材料构成。
[3]在上述[1]或[2]所述的显示装置中，上述半导体膜由无机氧化物半导体材料构成。
[4]在上述[1]或[2]所述的显示装置中，上述半导体膜由有机半导体材料构成。
[5]根据权利要求[1]～[4]的任一项所述的显示装置，上述发光元件是有机场致发光元件。
[6]根据权利要求[1]～[5]任一项所述的显示装置，从上述基板的厚度方向看时，上述布线层具有从设有上述发光元件的区域的整个周围向该区域的外方突出的突出区域。
[7]一种显示装置的制造方法，该显示装置包括：具有栅电极、源电极、漏电极以及在上述源电极和上述漏电极之间形成的半导体膜的半导体元件；具有电极且与上述半导体元件电连接的发光元件；以及设有上述半导体元件及上述发光元件的基板，该显示装置的制造方法包括：按照与电源连接且从上述基板的厚度方向看时内含设有上述发光元件的区域的方式，在上述基板上形成上述布线层的布线层形成工序；以上述布线层为基准，在上述基板侧的相反侧形成层间绝缘膜的层间绝缘膜形成工序；形成贯通上述层间绝缘膜且一端电连接在上述布线层上的接触内布线的接触内布线形成工序；以上述层间绝缘膜为基准，在上述基板侧的相反侧形成上述源电极和上述漏电极的电极形成工序；以及形成多个上述发光元件的发光元件形成工序；上述源电极、上述漏电极及上述发光元件的电极中的至少任一个电极形成为电连接在上述接触内布线的另一端上。
(发明效果)
本发明通过在与电源相连的平坦的布线层上形成栅电极、源电极及漏电极，从而能减少形成有机EL元件的层的表面的凹凸，所以能够减少形成在该层上的有机EL元件的发光层的膜厚不均匀的情形。由此，能减少装置整体及同一像素内的发光特性的偏差，其结果，能够实现可提高性能的显示装置及显示装置的制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的有机EL显示装置的框图的一例的图。
图2是表示与本发明的实施方式1的有机EL显示装置的一像素对应的电路图。
图3是表示构成本发明的实施方式1的有机EL显示装置的一像素的各元件的剖面的图。
图4-1是图3所示的基板及布线层的布局图。
图4-2是用于说明图4-1所示的布线层布局中的电流的概括性路径的示意图。
图5是示意性表示现有的有机EL显示装置中的驱动信号线的布线结构的图。
图6是现有的有机EL显示装置中的像素的驱动晶体管和有机EL元件的剖视图。
图7-1是表示图3所示的像素的制造方法的剖视图。
图7-2是表示图3所示的像素的制造方法的剖视图。
图7-3是表示图3所示的像素的制造方法的剖视图。
图7-4是表示图3所示的像素的制造方法的剖视图。
图7-5是表示图3所示的像素的制造方法的剖视图。
图7-6是表示图3所示的像素的制造方法的剖视图。
图7-7是表示图3所示的像素的制造方法的剖视图。
图8是表示构成本发明的实施方式1的有机EL显示装置的一像素的各元件的剖面的另一个例子的图。
图9-1是表示图8所示的像素的制造方法的剖视图。
图9-2是表示图8所示的像素的制造方法的剖视图。
图9-3是表示图8所示的像素的制造方法的剖视图。
图9-4是表示图8所示的像素的制造方法的剖视图。
图9-5是表示图8所示的像素的制造方法的剖视图。
图9-6是表示图8所示的像素的制造方法的剖视图。
图10是表示构成本发明的另一实施方式的有机EL显示装置的一像素的各元件的剖面的图。
图11-1是图10所示的基板及布线层的布局图。
图11-2是用于说明图11-1所示的布线层的布局中的电流的概括性路径的示意图。
图11-3是用于说明图11-1所示的A-A剖面的层结构的示意图。
图12-1是表示图10所示的像素的制造方法的剖视图。
图12-2是表示图10所示的像素的制造方法的剖视图。
图12-3是表示图10所示的像素的制造方法的剖视图。
图12-4是表示图10所示的像素的制造方法的剖视图。
图12-5是表示图10所示的像素的制造方法的剖视图。
图12-6是表示图10所示的像素的制造方法的剖视图。
图13是表示构成本发明的其他实施方式的有机EL显示装置的一像素的各像素的剖面的其他例子的图。
图14-1是表示图13所示的像素的制造方法的剖视图。
图14-2是表示图13所示的像素的制造方法的剖视图。
图14-3是表示图13所示的像素的制造方法的剖视图。
图14-4是表示图13所示的像素的制造方法的剖视图。
图14-5是表示图13所示的像素的制造方法的剖视图。
图15是在仿真中应用的基板及布线层的布局的示意图。
图中：1-基板；2-布线层；2a、2b、2c-电极端子；2d1-第一监视区域；2d2-第二监视区域；2d3-第三监视区域；2d4-第四监视区域；2d5-第五监视区域；3-层间绝缘膜；4、7a、7b、11、111、204、207a、207b、211-接触内布线；4a、7c、7d、11a、204a、207c、207d、211a-接触孔；5a、5b-栅电极；5c、5d-连接膜；6-栅极绝缘膜；8a、8d、108d-源电极；8b、8c、108c-漏电极；9a、9b-半导体膜；10、110-层间绝缘膜；12-阳极电极；13-有机膜；14-阴极电极；16-保护膜；17-上部基板；21-开关晶体管；22-驱动晶体管；23-电容器；24-有机EL元件；100、200、300、400-像素；100a、300a-显示区域；100b、300b-突出区域；301-金属基板；318-绝缘膜；603-显示面板；604-扫描驱动部；605-数据驱动部；606-信号控制部；607-驱动电压生成部。
具体实施方式
下面，参照附图，说明该发明的实施方式。再有，该实施方式并不限定该发明。在附图记载中，对相同部分附加相同的符号。并且，附图是示意性的，需要注意各层的厚度和宽度的关系、各层的比例等与现实的差异。在附图的相互间也包含相互的尺寸关系或比例不同的部分。
(实施方式1)
首先，说明实施方式1。图1是表示本实施方式1的有机EL显示装置的框图的一例的图。如图1所示，实施方式1的有机EL显示装置具有显示面板603及与其连接的扫描驱动部604、数据驱动部605、驱动电压生成部607、以及控制这些部分的信号控制部606。显示面板603连接在与扫描驱动部604相连且传送各扫描信号Vg的扫描信号线G1、G2、G3、…、Gn以及与数据驱动部605相连且传送各数据信号Vd的数据信号线D1、D2、D3、…、Dm等多个信号线上。各扫描信号线G1～Gn大致向行方向延伸，各数据信号线D1～Dm大致向列方向延伸。显示面板603具备按照分别与扫描信号线G1～Gn及各数据信号线D1～Dm连接的方式配置成行列状的多个像素PX。
图2是与本实施方式1的有机EL显示装置的一像素对应的电路图。如图2所示，显示面板603还包括传送从驱动电压生成部607输出的驱动电压信号Vp的信号线L3。该信号线L3起到提供电流的电源线的作用。并且，如图2所示，各像素具有相当于半导体元件的开关晶体管21、驱动晶体管22、电容器23及相当于发光元件的有机EL元件24。此外，图2所示的信号线L1对应于该像素的数据信号线，信号线L2对应于该像素的扫描信号线。
开关晶体管21的输入端子连接到信号线L1，控制端子连接到信号线L2，输出端子连接到驱动晶体管22的控制端子Ng。开关晶体管21根据施加给扫描信号线即信号线L2的扫描信号Vg，向驱动晶体管22输出施加给数据线即L1的数据信号Vd。
驱动晶体管22的控制端子Ng连接到开关晶体管21，输出端子Nd连接到有机EL元件24。驱动晶体管22的输入端子Ns连接到信号线L3。驱动晶体管22向有机EL元件24提供根据施加在控制端子Ng与输入端子Ns之间的电压Vgs的大小来控制大小的输出电流I。从起到电源线作用的信号线L3经由输入端子Ns提供该输出电流I。
电容器23被设置在驱动晶体管22的控制端子Ng和输入端子Ns之间，利用施加给驱动晶体管22的控制端子Ng的数据信号Vd进行充电，并将其保持一定的期间。
有机EL元件24的阴极电极连接到通用电压Vcom，阳极电极连接到驱动晶体管22的输出端子Nd。有机EL元件24通过驱动晶体管22的驱动，以对应于输出电流I的亮度进行发光。
接着，说明本实施方式1的有机EL显示装置的每一像素的结构。图3是表示构成本实施方式1的有机EL显示装置的一像素的各元件的剖面的图。
如图3所示，本实施方式1的有机EL显示装置的像素100在玻璃、塑料等基板1上形成了开关晶体管21、驱动晶体管22、电容器23及有机EL元件24。
开关晶体管21具有起到控制端子的作用的栅电极5a、起到输入端子的作用的源电极8a、起到输出端子的作用的漏电极8b、以及形成在源电极8a与漏电极8b之间且起到沟道层的作用的半导体膜9a。栅电极5a在未图示的区域中连接到信号线L2，源电极8a在未图示的区域中连接到信号线L1。在栅电极5a与源电极8a、漏电极8b、半导体膜9a之间形成栅极绝缘膜6。
驱动晶体管22具有起到控制端子Ng的作用的栅电极5b、起到输入端子Ns的作用的源电极8d、起到输出端子Nd的作用的漏电极8c、以及形成在源电极8d与漏电极8c之间且起到沟道层的作用的半导体膜9b。栅电极5b经由接触内布线7a与开关晶体管21的漏电极8b连接。在栅电极5b与源电极8d、漏电极8c、半导体膜9b之间形成栅极绝缘膜6。此外，接触内布线7a被设置在栅电极5a、5b(第一栅电极5a、第二栅电极5b)与源电极8a、8d(第一源电极8a、第二源电极8c)、漏电极8b、8c(第一漏电极8b、第二漏电极8c)之间的栅极绝缘膜6上。再有，接触内布线7a对应于图2所示的点P3。
有机EL元件24具有经由接触内布线11与驱动晶体管22的漏电极8c连接的阳极电极12、形成在阳极电极12上的有机膜13、以及形成在有机膜13上的阴极电极14。并且，有机膜13至少含有有机发光层而构成，以与从阳极电极12提供的电流量对应的亮度发光。再有，也可以根据需要，在阳极电极12与阴极电极14之间设置空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层及空穴阻挡层等。在形成于源电极8a、8d、漏电极8b、8c及半导体膜9a、9b(第一半导体膜9a、第二半导体膜9b)，与有机EL元件24的阳极电极12之间的层间绝缘膜10上，设置接触内布线11。该层间绝缘膜10例如由保护晶体管的半导体的半导体保护膜、和为了平坦化而形成的平坦化膜构成。在层间绝缘膜10与阴极电极14之间层叠仅在形成有机EL元件24的区域设置了开口部的层间膜15。再有，接触内布线11对应于图2所示的点P4。
阴极电极14由透明膜或半透明膜形成。在阴极电极14上设置有由透明膜或半透明膜形成的保护膜16以及透明或半透明的上部基板17。从有机膜13发出的光依次透过阴极电极14、保护膜16及上部基板17，输出到外部。因此，该有机EL元件24是所谓的顶部发射型。
在基板1的正上方形成布线层2。即，布线层2被设置在开关晶体管21、驱动晶体管22、有机EL元件24与基板1之间。该布线层2由导电材料构成，且与电源连接。此外，在该布线层2中预先形成有接触孔，在该接触孔内形成接触内布线。如图4-1的基板1及布线层2的布局图所示，布线层2的存在方式是从基板1的厚度方向看时，在内含将有机EL元件24排列为行列状而设置的区域(设为显示区域)100a的状态下，与该显示区域100a重叠。即，从厚度方向看到的布线层2的面积比从厚度方向看到的显示区域100a的面积更大。从基板1的厚度方向看时，布线层2具有从设置有发光元件(本实施方式中是有机EL元件24)的区域(显示区域100a)的整周向该区域(显示区域100a)的外方突出的突出区域100b。因此，在与布线层2中的显示区域100a重叠的区域的外侧，存在从该重叠区域突出的突出区域100b。再有，换言之，显示区域100a例如是通过至少连接配置在最外周的有机EL元件24的外侧的边而被包围的区域，是整体表现影像的区域。
在本实施方式中，如图4-2所示，从设置在基板1的端部的电源端子2a流入到布线层2的电流i蔓延到布线层2中的突出区域100b部分后，从四周向配置在显示区域100a内的各像素100流入。如此，通过构成为在基板1的厚度方向上不与显示区域100a重叠的突出区域100b起到电源线的主布线部分的作用，从而在本实施方式中，能抑制在构成电源线的布线层中所产生的电压降。其结果，由于可提高有机EL显示装置的显示品质，并且能削除电源容限，因此可降低耗电量。此外，该布线层2由于形成在基板1中的平坦的元件形成面即上表面的正上方，因此以基本上均匀的膜厚形成后，即使进行厚膜化也几乎不会影响上层。再有，布线层2形成在例如去除基板1周围的切断区域、密封区域和端子部的区域，即比基板1的外边缘更靠内侧的区域。此外，如图4-1或4-2所示，用于电连接布线层2和电源(未图示)电源端子2a可与另一电极端子2b一起配置在例如形成基板1的外端的四个边中的至少一个边上。
此外，布线层2对应于与起到电源作用的驱动电压生成部607连接的信号线L3。即，布线层2与电源连接，经由驱动晶体管22向有机EL元件22提供电流。经由形成在布线层2的正上方的层间绝缘膜3上的接触内布线4、在栅电极5a和5b的同一层上形成的连接膜即形成在接触内布线4的正上方的连接膜5c、以及形成在连接膜5c的正上方的栅极绝缘膜6内的接触内布线7b，该布线层2与驱动晶体管22的源电极8d连接，并且经由该驱动晶体管22向有机EL元件24的阳极电极12提供电流。再有，电容器23由该布线层22的一部分区域、栅电极5b的一部分区域及层间绝缘膜3的一部分区域形成。
在此，说明现有的有机EL显示装置中的驱动信号线的布线结构。图5是示意性表示现有的有机EL显示装置中的驱动信号线的布线结构的图，图6是现有的有机EL显示装置中的像素的驱动晶体管和有机EL元件的剖视图。
在现有的有机EL显示装置中，驱动信号线预先形成在与扫描信号线或数据信号线相同的层中，且如图5所示，由框状的主布线Lvm和多个分支布线Lvb构成，其中：例如从基板K1的厚度方向看时，主布线Lvm配置成将显示面板603(参照图1)的显示区域K2包围；分支布线Lvb从在主布线Lvm的行方向上延伸的部分向列方向延伸并被分支，向各像素传送驱动电压信号。再有，用于电连接主布线Lvm和电源(未图示)电源端子Ta可与另一电极端子Tb一起配置在例如形成基板K1的外端的四个边中的至少一个边上。在该布局中，在现有的有机EL显示装置中，在与主布线Lvm相连的各分支布线Lvb上连接了各像素的驱动晶体管的输入端子。
在此，由于有机EL元件是根据从电源线提供的电流进行发光的电流驱动元件，所以在集成了多个有机EL元件的发光装置中，需要使非常大的电流流到向有机EL元件提供电流的电源线。基于此情况，虽然为了实现构成电源线的分支布线Lvb的低电阻化而希望扩大电源线图案的面积，但在电源线图案中可使用的空间有限。因此，如图6所示，在现有的结构中，通过扩宽与电源线相连的布线或驱动晶体管的源电极108d的至少一部分的宽度，且使至少一部分的厚度非常的厚，来实现电源线的低电阻化。具体地，在现有的结构中，将驱动晶体管的源电极108d的膜厚T108例如设定为1μm左右。
但是，在实现与电源线相连的布线及驱动晶体管的源电极108d的厚膜化的情况下，因布线及电极的厚膜化，会在布线及电极的上层上产生大的凹凸。由于将构成有机EL元件的有机膜涂敷在因布线及电极的厚膜化而产生了大的凹凸的膜上，所以有机EL元件的有机膜会受到基底膜凹凸的影响而以不均匀的膜厚被涂敷。结果，会因为发光亮度的不均匀等而引起特性劣化。因此，在过去为了吸收由该布线及电极的厚膜化所产生的凹凸，必须将形成在布线及电极上的层间绝缘膜110形成得非常厚。具体地，在过去，通过以5～10μm的非常厚的膜厚T110形成层间绝缘膜110，从而吸收了凹凸。并且，在现有的结构中，由于层间绝缘膜110的膜厚非常的厚，所以形成在层间绝缘膜110中的接触孔的深度变深。在深度浅的情况下，能通过与形成阳极电极12的工序相同的工序与电极一起形成接触内布线111，但由于在现有的结构中深度较深，所以为了形成适当连接驱动晶体管的漏电极108c和有机EL元件24的阳极电极12的接触内布线111，需要与形成阳极电极12的工序不同的、在接触孔内嵌入布线材料的工序。
相对于此，在本实施方式1中，由于按照至少覆盖形成有机EL元件24的显示区域100a整体的方式，在基板1的正上方形成有布线层2，所以能最大限度地确保电源线图案的面积。因此，在本实施方式1中，即使不增加各电极的膜厚，也能使与电源线相连的布线层2的电阻充分降低，因此，如图3所示，即使以比现有的膜厚T108(参照图6)更薄的膜厚T8形成源电极8d，也能平稳地进行对有机EL元件24的电流供给。本实施方式中的源电极和漏电极的膜厚为30nm～500nm左右。此外，源电极和漏电极由Cr、Au、Pt、Pd、APC(Ag-Pd-Cu)、Mo、MoO3、PEDOT、ITO(铟锡氧化物)、Ag、Cu、Al、Ti、Ni、Ir、Fe、W、MoW和这些材料中的金属的合金以及它们的叠层膜等构成，优选由Mo或Mo/Al/Mo、Ta/Cu/Ta的叠层膜构成。
而且，由于布线层2形成在基板1中的平坦的元件形成面即上表面的正上方，所以以几乎均匀的膜厚形成。这样，通过设置板状的布线层2，与现有的线状的布线相比，能降低电压降，因此，如前所述，在本实施方式1中，能以比现有技术更薄的膜厚形成源电极8d。因此，在本实施方式1中，如图3所示，即使在以比现有的膜厚T110(参照图6)更薄的膜厚T10形成的情况下，也能使形成在布线及电极上的层间绝缘膜10成为和现有技术相同程度或比现有技术更平坦的表面。其结果，在本实施方式1中，能以更均匀的膜厚涂敷形成在该层间绝缘膜10上的有机EL元件24的有机膜13。因此，在本实施方式1中，减少了以不均匀的膜厚形成有机EL元件24的有机膜13的情形，能在装置整体及同一像素内实现更均匀的发光亮度。并且，在本实施方式1中，由于层间绝缘膜10的膜厚比现有技术更薄，所以还能以湿处理正确地开出形成有设置在层间绝缘膜10中的接触内布线11的接触孔，并且还能防止驱动晶体管22的漏电极8c和有机EL元件24的阳极电极12的连接不良。再有，如形成在层间绝缘膜3中的接触内布线4、形成在连接膜5c及栅极绝缘膜6中的接触内布线7b那样，在布线层2与驱动晶体管22的源电极8d之间，根据需要设置接触内布线或连接层，从而能够适当地连接布线层2和驱动晶体管22的源电极8d。
此外，在现有的结构中，由于以线条图案形成从图5所示的主布线Lvm分支的各分支布线Lvb，所以有时会因布线电阻而产生电压降。因此，在现有的结构中，有时会与消耗电流成比例地在施加到有机EL元件24的电压中产生较大的变动，所以为了修正该电压的变动所引起的亮度变动，向主布线Lvm施加加上了电压降引起的变动部分的电压作为电源电压，来补偿了漏极-源极间电压，因此很难抑制显示装置整体的耗电量。
相对于此，在本实施方式1中，由于将与电源连接的布线层2形成为与基板1的上表面的至少形成有机EL元件24的显示区域100a重叠且突出，所以电源电压降比现有技术更小。因此，在本实施方式1中，能够将作为电压降引起的变动部分而加在电源电压上的电压值本身设定得比现有技术小，所以与现有相比能降低显示装置整体的耗电量。
此外，在现有的结构中，为了防止因显示面板产生的热导致构成各像素的材料被劣化，在显示面板上另外安装了热扩散用的薄片部件，使得由显示面板产生的热被扩散。
相对于此，在本实施方式1中，经由布线层2，向整个显示面板扩散热。因此，通过与热扩散用的薄片部件组合，可期待更高的热扩散效果和散热效果，所以能抑制各像素的构成材料的劣化，可提高显示装置的长期可靠性。
此外，在本实施方式1中，由于在基板1的正上方以面状(平板状)形成布线层2，所以不需要分支布线Lvb本身，并且也无需确保用于形成该分支布线Lvb的布线面积，所以能够使开口率增加与该布线面积对应的量。此外，在本实施方式1中，由于不需要分支布线Lvb本身，所以能够实现更高精细化。并且，在本实施方式1中，电容器23的一个电极由形成在基板1上的面状的布线层2的一部分构成，所以只要是在布线层2上的层间绝缘膜3上，可以在任意的区域中形成电容器23的另一个电极。因此，在本实施方式1中，能灵活地选择电容器23的形成区域。
(仿真)
参照图15，说明为了确认布线层是平板状且具有突出区域的效果而进行的仿真及其效果。图15是在仿真中应用的基板及布线层的布局的示意图。
进行有关假设了模型(I)～模型(III)这三个方式的布线层的等效电路的仿真。模型(I)是具备参照图5说明的条纹状的分支布线的现有技术中的布线层。模型(II)是平板状且无突出区域的布线层。如图15所示，模型(III)是平板状且具有突出区域100b的布线层2。
在此，设布线层的材料为铝，且假设其膜厚为350nm～400nm，并假设薄片电阻为0.065Ω/□。与突出区域的延伸方向正交的方向的宽度W为462μm。
此外，采用在布线层整个面上网状扩展的平衡桥接电路，作为平板状的布线层的等效电路。通过构成平衡桥接电路，能够模拟具有二维扩展的平板状的布线层。
另一方面，采用串联电阻作为参照图5说明的现有技术中的布线层的分支布线Lvb的等效电路。再有，相邻配置的分支布线Lvb彼此经由主布线Lvm(参照图5)而电连接。采用电阻作为现有技术中的布线层的主布线Lvm的等效电路，在相邻的分支布线Lvb的一端彼此及另一端彼此之间分别配置作为主布线Lvm的电阻。
由于流过发光元件的电流与流过驱动该发光元件的晶体管的电流相等，所以为了模拟发光元件正在发光的状态，将发光元件替换为晶体管，构成了在通用电压Vcom和驱动电压信号Vp之间配置晶体管的电路(参照图2)。将显示区域100a设为对角的长度为40英寸的四边形，在该显示区域100a内以棋盘的格状配置25(5行×5列)个晶体管(未图示)。
用于向平板状的布线层提供电力的电源端子2c配置在四边形的布线层的四个角落中的一个角落附近。
在分别假设了模型(I)～模型(III)的布线层的等效电路中，仿真在电源端子2c上施加了10V电压时的动作。计算五个监视区域(第一监视区域2d1、第二监视区域2d2、第三监视区域2d3、第四监视区域2d4、及第五监视区域2d5)各自的电压。在图15中，示出分别用虚线包围了第一～第五监视区域2d1～2d5的区域。结果如表1所示。
[表1]
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从表1可知，确认出模型(II)、模型(III)的电压降比现有技术中的条纹状的布线层的模型(I)更小。并且，在具有突出区域的模型(III)中，确认出与没有突出区域的模型(II)相比电压降进一步变小。
发光元件的亮度是由流过发光元件的电流量决定的，但是该电流量却很大程度上依赖于驱动发光元件的晶体管的栅/源电极间电压(有时称为Vgs)。从表1可知，由于存在布线层所产生的电压降，因此施加在晶体管源电极上的电压随着晶体管的配置的位置而不同，结果，布线层所产生的电压降影响发光元件的亮度。
在以低的驱动电压表现多灰度等级的亮度的情况下，虽然为了使各灰度等级间的Vgs之差变得非常小，而需要高精度地控制Vgs，但若施加给源电极的电压随着晶体管的配置位置而不同，则Vgs的高精度的控制就变得很难。但是，像本实施方式这样，通过设置突出区域，就能抑制驱动时布线层所产生的电压降，能够使施加给各晶体管的源电极的电压几乎固定，由此能比较容易地实现可由较低的驱动电压表现多灰度等级的亮度的电路。
通过将突出区域的宽度W设置得更宽，能进一步减小布线层所产生的电压降，因此优选突出区域的宽度为1μm以上，更优选50μm以上。再有，虽然突出区域的宽度没有上限，但从小型化的观点出发，设定在允许的范围内。
此外，优选布线层的突出区域的膜厚比布线层的显示区域(设置发光元件的区域)的膜厚更厚。由此，通过将布线层的突出区域设置得比显示区域的膜厚更厚，能使突出区域部分的布线层比显示区域部分的布线层更低电阻化，且能使包围显示区域的突出区域的布线层等电压化。由此，能使电流积极地通过突出区域而流向元件，能抑制在电源端子与配置于距该电极端子较远的位置处的晶体管的源电极之间产生的电压降。
接着，说明图3所示的像素100的制造方法。图7-1～图7-7是表示图3所示的像素100的制造方法的剖视图。首先，如图7-1所示，在与基板1的厚度方向垂直的面的一个主面(将其设为上表面)上的区域，即例如在比基板1的外缘更靠内侧的区域上，形成布线层2。基板1只要是玻璃、塑料等绝缘基板即可。基板1也可以是具有柔软性且可产生大的变形的所谓的柔性基板。此外，像素100由于是顶部发射型，所以基板1可以不是透明的。而且，例如由Cr、Ag、Au、Ti、Mo、Al、Cu等金属材料、或ITO、IZO等透明氧化物导电材料等导电性高的材料形成布线层2。使用真空蒸镀法、溅射法、涂敷法、印刷法、掩膜蒸镀法、喷墨印刷法等基于材料的方法来形成布线层2，并根据要求使用光刻法(在本说明书中，“光刻法”有时包括蚀刻工序这样的图案形成工序)来形成布线图案。
接着，在该布线层2的正上方，形成膜厚为500nm～2μm左右的层间绝缘膜3。层间绝缘膜3例如由自旋玻璃(SOG)、光刻胶、聚酰亚胺、SiNx、SiO2等形成，通过旋涂法、溅射法、以及CVD(Chemical vapor deposition，化学气相沉积)法等形成。接着，如图7-2所示，在对应于连接膜5c的位置上，使用光刻法形成接触孔4a。此时，也可以形成基板1端部的电极端子2b和其它信号线间用的接触孔。
然后，通过在接触孔4a内填充导电性材料，形成接触内布线4。接着，为了形成栅电极5a、5b及连接膜5c，使用真空蒸镀法、溅射法、涂敷法在层间绝缘膜3及接触内布线4上形成金属材料、透明氧化物导电材料等后，如图7-3所示，使用光刻法，图案形成栅电极5a、5b及连接膜5c。再有，即使不进行导电性材料的填充处理，也可以直接使用上述方法在接触孔4a内和栅电极5a、5b及连接膜5c形成区域内，在整面上形成金属材料或透明氧化物导电材料等之后，利用光刻法进行图案形成，从而一并形成接触内布线4、栅电极5a、5b及连接膜5c。此外，也可以使用喷墨印刷法、印刷法等形成接触内布线4、栅电极5a、5b及连接膜5c。此外，在该工序中，也可以形成用于连接基板1端部的电极端子2b和其它信号线间的接触内布线。
接着，如图7-4所示，以有机感光性树脂等作为材料形成栅极绝缘膜6。为了确保各晶体管的驱动能力，优选该栅极绝缘膜6的介电常数在1.5以上，并希望以500nm以下的厚膜形成该栅极绝缘膜6。使用涂敷法等基于材料的方法形成栅极绝缘膜6。然后，使用光刻法等在栅极绝缘膜6上形成接触孔7c、7d(第一接触孔7c、第二接触孔7d)。
接着，通过在接触孔7c、7d内填充导电性材料，形成图7-5所示的接触内布线7a、7b(第一接触内布线7a、第二接触内布线7b)。然后，为了形成源电极8a、8d及漏电极8b、8c，使用真空蒸镀法、溅射法、涂敷法等在整个面形成金属材料、透明氧化物导电材料等后，使用光刻法等图案形成源电极8a、8d及漏电极8b、8c。再有，即使不进行导电性材料的填充处理，也可以直接使用上述方法在接触孔7c、7d内和源电极8a、8d及漏电极8b、8c形成区域上，在整个面上形成金属材料或透明氧化物导电材料等后，利用光刻法进行图案形成，从而一并形成接触内布线7a、7b和源电极8a、8d及漏电极8b、8c。此外，也可以使用喷墨印刷法、印刷法等形成接触内布线7a、7b和源电极8a、8d及漏电极8b、8c。
然后，如图7-6所示，在源电极8a、8d及漏电极8b、8c之间形成半导体膜9a、9b。半导体膜9a、9b由ZTO等无机氧化物半导体材料、或具有戊省或四苯并卟啉的前体的有机半导体材料、或非晶硅及多晶硅等无机半导体材料构成。使用真空蒸镀法、溅射法、涂敷法或CVD法等基于材料的方法形成半导体膜9a、9b后，使用光刻法进行图案形成。再有，也可以使用喷墨印刷法、印刷法等形成半导体膜9a、9b。接着，在该半导体膜9a、9b上形成保护膜(未图示)后，为了吸收源电极8a、8d，漏电极8b、8c及半导体膜9a、9b的凹凸，形成具有平坦化功能的层间绝缘膜10。该层间绝缘膜10例如由感光性树脂形成，厚度为2μm～10μm左右。接着，使用光刻法在层间绝缘膜10上形成接触孔11a。此外，为了防止因与上部电极的电耦合而形成的背沟道(back channel)，优选保护膜(未图示)的介电常数为3.5以下，并且必须是不会影响半导体特性的膜。
此后，如图7-7所示，通过在接触孔11a内填充导电性材料形成接触内布线11。然后，为了形成有机EL元件24的阳极电极12，使用真空蒸镀法、溅射法等，在整个面上形成金属材料、透明氧化物导电材料等后，使用光刻法等图案形成阳极电极12。该阳极电极12例如由ITO/Ag/ITO或ITO/Al/ITO的叠层膜形成。再有，即使不进行导电性材料的填充处理，也可以直接使用上述方法，在接触孔11a内和阳极电极12形成区域内，在整个面上形成金属材料或透明氧化物导电材料等后，使用光刻法进行图案形成，从而一并形成接触内布线11和阳极电极12。
接着，在阳极电极12上涂敷有机EL元件24的有机膜后，利用透明或半透明的金属材料或者氧化物导电材料形成阴极电极14。该阴极电极14例如由Mg和Ag的合金材料形成。然后，形成有机EL元件24保护用的透明膜或半透明膜的保护膜16后，通过在保护膜16上设置上部基板17，从而能得到图3所示的像素100。
再有，如图3所示，作为本实施方式1的像素结构，虽然说明了具有在源电极和漏电极下方的基板侧形成栅电极的底栅结构的像素100的例子，但毫无疑问，如图8所示那样，也可以是具有在源电极8a、8d及漏电极8b、8c上方的有机EL元件24侧形成栅电极5a、5b的顶栅结构的像素200。
如图8所示，像素200与像素100相同，包括：具有栅电极5a、源电极8a、漏电极8b及半导体膜9a的开关晶体管21；具有栅电极5b、源电极8d、漏电极8c及半导体膜9b的驱动晶体管22；和具有阳极电极12、有机膜13及阴极电极14的有机EL元件24。在源电极8a、8d、漏电极8b、8c、半导体膜9a、9b与栅电极5a、5b之间，形成栅极绝缘膜6。然后，在栅电极5a、5b上形成用于吸收各电极的凹凸的层间绝缘膜10。如此，像素200具有在源电极8a、8d及漏电极8b、8c上方的有机EL元件24侧形成栅电极5a、5b的顶栅结构。
而且，像素200与像素100相同，具有在基板1的正上方形成的布线层2。而且，布线层2经由形成在层间绝缘膜3中的接触内布线204与驱动晶体管22的源电极8d连接。经由形成在栅极绝缘膜6中的接触内布线207b、形成在栅电极5a和5b的同一层上的连接膜即形成在接触内布线207b的正上方的连接膜5d、以及形成在连接膜5d的正上方的层间绝缘膜10内的接触内布线211，驱动晶体管22的漏电极8c与有机EL元件24的阳极电极12连接。此外，驱动晶体管22的栅电极5b经由形成在栅极绝缘膜6中的接触内布线207a，与开关晶体管21的漏电极8b连接。再有，电容器23由该布线层2的一部分区域、漏电极8b的一部分区域及层间绝缘膜3的一部分区域形成。
如此，在顶栅结构的像素200的情况下，也通过设置形成在基板1的正上方的布线层2而进行对有机EL元件24的电流供给，从而即使不加厚各电极的膜厚，也能充分降低起到电源线作用的布线层2的电阻，此外，不会因布线层2而在层间绝缘膜10的表面上产生大的凹凸，由于比较平坦，所以能形成具有更均匀膜厚的有机膜13，因此能实现发光亮度的装置整体及同一像素内的均匀化，并且还能实现耗电量的降低及防止热集中，即，能发挥与像素100相同的效果。
接着，说明图8所示的像素200的制造方法。图9-1～图9-6是表示图8所示的像素200的制造方法的剖视图。首先，如图9-1所示，与图7-1所示的情形相同地形成布线层2。接着，如图9-2所示，在布线层2的正上方形成层间绝缘膜3后，使用光刻法，在与源电极8d对应的位置上形成接触孔204a。然后，如图9-3所示，通过在接触孔204a内填充导电性材料而形成接触内布线204后，与像素100的情形相同地，为了形成源电极8a、8d及漏电极8b、8c，使用真空蒸镀法、溅射法、涂敷法等形成金属材料、透明氧化物导电材料等，并使用光刻法等，图案形成源电极8a、8d及漏电极8b、8c。再有，也可以一并形成接触内布线204和源电极8a、8d、漏电极8b、8c。
接着，如图9-4所示，与像素100的情形相同，在源电极8a、8d和漏电极8b、8c之间形成半导体膜9a、9b，与7-4所示的情形相同，形成栅极绝缘膜6。然后，在栅极绝缘膜6中形成接触孔207c、207d(第一接触孔207c、第二接触孔207d)后，如图9-5所示，通过在接触孔207c、207d内填充导电性材料，形成接触内布线207a、207b(第一接触内布线207a、第二接触内布线207b)。接着，与像素100的情形相同，为了形成栅电极5a、5b及连接膜5d，使用真空蒸镀法、溅射法、涂敷法，在栅极绝缘膜6及接触内布线207a、207b上形成金属材料、透明氧化物导电材料等后，如图9-5所示，使用光刻法，图案形成栅电极5a、5b及连接膜5d。再有，也可以一并形成接触内布线207a、207b和栅电极5a、5b、连接膜5d。
然后，如图9-6所示，与像素100的情形相同，在形成用于吸收更下层膜的凹凸的层间绝缘膜10后，在层间绝缘膜10中形成接触孔211a。之后，与像素100的情形相同，通过在接触孔211a内填充导电性材料，形成接触内布线211，并在形成有机EL元件24的阳极电极12后，在阳极电极12上涂敷有机EL元件24的有机膜。然后，与像素100的情形相同，形成阴极电极14，并在形成有机EL元件24的保护用的保护膜16后，通过在保护膜16上设置上部基板17，能得到图8所示的像素200。
此外，在本实施方式1中，虽然以所谓的顶部发射型像素100及像素200为例进行了说明，但并非限于此，毫无疑问，也可以应用于具有所谓的底部发射型结构的像素中。在底部发射型的情况下，只要利用透明电极形成各晶体管的各电极，且在透明基板上使用透明导电性材料形成与驱动晶体管的源电极连接的布线层即可。
(其它实施方式)
接着，说明用于实施本发明的作为参考的其它实施方式。图10是表示构成本实施方式的有机EL显示装置的一像素的各元件的剖面的图。再有，本实施方式的有机EL显示装置与实施方式1相同，具有图1所示的装置结构，同时各像素分别具有图2所示的电路结构。
接着，说明本实施方式的有机EL显示装置的每一像素的结构。如图10所示，本实施方式的有机EL显示装置的像素300包括开关晶体管21、驱动晶体管22、电容器23和有机EL元件24而构成。该像素300形成在导电性高且起到电源线作用的金属基板301上。再有，有时金属基板301的一部分也起到像素300的一部分的作用。
开关晶体管21具有起到控制端子的作用的栅电极5a、起到输入端子的作用的源电极8a、起到输出端子的作用的漏电极8b、和形成在源电极8a和漏电极8b之间且起到沟道层的作用的半导体膜9a。在未图示的区域中，栅电极5a连接在信号线L2上，且在未图示的区域中，源电极8a连接在信号线L1上。在栅电极5a与源电极8a、漏电极8b、半导体膜9a之间形成栅极绝缘膜6。
驱动晶体管22具有起到控制端子Ng的作用的栅电极5b、起到输入端子Ns的作用的源电极8d、起到输出端子Nd的作用的漏电极8c、和形成在源电极8d和漏电极8c之间且起到沟道层的作用的半导体膜9b。栅电极5b经由接触内布线7a与开关晶体管21的漏电极8b连接。在栅电极5b与源电极8d、漏电极8c、半导体膜9b之间形成栅极绝缘膜6。此外，接触内布线7a被设置在栅电极5a、5b与源电极8a、8d、漏电极8b、8c之间的栅极绝缘膜6上。再有，接触内布线7a对应于图2所示的点P3。
有机EL元件24具有经由接触内布线11与驱动晶体管22的漏电极8c连接的阳极电极12、形成在阳极电极12上的有机膜13、和形成在有机膜13上的阴极电极14。并且，有机膜13至少包括有机发光层而构成，以与从阳极电极12提供的电流量对应的亮度进行发光。再有，也可以在阳极电极12与阴极电极14之间，根据需要而设置空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层及空穴阻挡层等。在形成于源电极8a、8d、漏电极8b、8c、半导体膜9a、9b与有机EL元件24的阳极电极12之间的层间绝缘膜10上，设置接触内布线11。该层间绝缘膜10例如由保护晶体管的半导体层的半导体保护膜、和为平坦化而形成的平坦化膜构成。在层间绝缘膜10与阴极电极14之间层叠层间膜15，在该层间膜15中，仅在形成有机EL元件24的区域设置开口部。再有，接触内布线11对应于图2所示的点P4。
阴极电极14由透明膜或半透明膜形成。在阴极电极14上设置由透明膜或半透明膜形成的保护膜16及透明或半透明的上部基板17。从有机膜13发出的光依次透过阴极电极14、保护膜16及上部基板17，并输出到外部。因此，该有机EL元件24是所谓的顶部发射型。
在本实施方式中，例如，在金属基板301的元件形成面即一个主面侧(例如上表面侧)，设置作为半导体元件的开关晶体管21和驱动晶体管22、以及作为发光元件的有机EL元件24。金属基板301对应于与起到电源作用的驱动电压生成部607(参照图1)连接的信号线L3。即，金属基板301起到与电源相连的电源线的作用，经由驱动晶体管22向有机EL元件24提供电流。在该金属基板301中设置形成了接触孔的层间绝缘膜3。经由形成在层间绝缘膜3的接触孔内的接触内布线4、在栅电极5a、5b的同一层上形成的连接膜即形成在接触内布线4的正上方的连接膜5c、以及形成在连接膜5c的正上方的栅极绝缘膜6内的接触内布线7b，金属基板301与驱动晶体管22的源电极8d连接，并且经由该驱动晶体管22向有机EL元件24的阳极电极12提供电流。再有，电容器23由金属基板301的一部分区域、栅电极5b的一部分区域及层间绝缘膜3的一部分区域形成。
如图11-1的布局图所示，金属基板301的存在方式是从金属基板301的厚度方向看时，在内含将有机EL元件24排列为行列状而设置的区域(设为显示区域)300a的状态下，与该区域300a重叠。因此，在金属基板301中与显示区域300a重叠的区域的外侧，存在从该重叠区域突出的突出区域300b。在本实施方式中，如图11-2所示，从设置在金属基板301的端部上的电源端子301a流入到金属基板301的电流i蔓延到金属基板301中的突出区域300b后，从四周向排列在显示区域300a内的各像素300流入。如此，通过构成为在金属基板301的厚度方向上不与显示区域300a重叠的突出区域300b起到电源线的主布线部分的作用，从而在本实施方式中，能抑制在构成电源线的金属基板301中产生的电压降。其结果，可降低有机EL显示装置的耗电量。再有，如图11-3所示，通过按照覆盖该金属基板301的四个边的附近且覆盖元件形成面侧的相反侧的面的方式形成的绝缘膜318，绝缘保护金属基板301。此外，用于将金属基板301连接到电源的电源端子301a可与例如其它的电极端子301b一起配置在例如覆盖金属基板301的外缘的绝缘膜318上。并且，金属基板301和电源端子301a通过例如贯通绝缘膜318的接触插塞(contact plug)301c电连接。
如此，在本实施方式中，由于将金属基板301本身利用为作为电源线的布线的一部分，所以能最大限度地确保电源线图案的面积。因此，在本实施方式中，即使不增厚各电极的膜厚，也能使作为电源线的一部分的金属基板301的电阻充分降低，所以，如图10所示，即使在以比现有的膜厚T108(参照图6)更薄的膜厚T8(与图3相同)形成了源电极8d的情况下，也能平稳地进行对有机EL元件24的电流供给。本实施方式中的源电极及漏电极的膜厚为30nm～500nm左右。此外，源电极及漏电极由Cr、Au、Pt、Pd、APC(Ag-Pd-Cu)、Mo、MoO3、PEDOT、ITO(铟锡氧化物)、Ag、Cu、Al、Ti、Ni、Ir、Fe、W、MoW及这些当中的金属合金、以及它们的叠层膜等构成，优选由Mo、Ta/Cu/Ta、Mo/Al/Mo的叠层膜等构成。
本且，在本实施方式中，由于将金属基板301本身利用为作为电源线的布线的一部分，所以不需要另外形成作为电源线的布线层。由此，能进一步减少显示面板的厚度。其结果，可使有机EL显示装置更加薄型化。
而且，金属基板301中的元件形成面即上表面是平坦的。这样，通过设置板状的金属基板301，与现有的线状的布线相比时能降低电压降，因此如前所述，在本实施方式中，能以比现有技术更薄的膜厚形成源电极8d。因此，在本实施方式中，如图10所示，即使以比现有的膜厚T110(参照图6)更薄的膜厚T10(与图3相同)形成的情况下，也能使形成在布线及电极上的层间绝缘膜10的上表面成为和现有技术相同程度或比它更平坦的面。其结果，在本实施方式中，能以更均匀的膜厚形成在该层间绝缘膜10上形成的有机EL元件24的有机膜13。因此，在本实施方式中，减少了以不均匀的膜厚形成有机EL元件24的有机膜的情形，能在装置整体及同一像素内实现更均匀的发光亮度。并且，在本实施方式中，由于层间绝缘膜10的膜厚比现有技术更薄，所以形成设置在层间绝缘膜10中的接触内布线11的接触孔也可以通过湿处理来正确地进行开口，还能防止驱动晶体管22的漏电极8c与有机EL元件24的阳极电极12的连接不良。再有，如形成在层间绝缘膜3中的接触内布线4、形成在连接膜5c及栅极绝缘膜6中的接触内布线7b那样，通过在金属基板301和驱动晶体管22的源电极8d之间根据需要而设置接触内布线或连接层，从而能够适当地连接金属基板301和驱动晶体管22的源电极8d。
此外，在现有的结构中，由于以线条图案形成从图5所示的主布线Lvm分支出来的各分支布线Lvb，所以存在因布线电阻而产生电压降的情形。因此在过去，有时会与消耗电流成比例地在施加到有机EL元件24的电压中产生较大的变动，所以为了修正该电压的变动引起的亮度变动，向主布线Lvm施加加上了电压降引起的变动部分的电压作为电源电压，来补偿了漏极-源极间电压，所以很难抑制显示装置整体的耗电量。
相对于此，在本实施方式中，由于将遍布在整个显示面板603中的金属基板301利用于连接在电源上的电源线中，所以电压降比现有技术更小。因此，在本实施方式中，由于能将作为电压降引起的变动部分加在电源电压上的电压值本身设得比现有技术小，所以与现有相比更能降低显示装置整体的耗电量。
此外，在现有的结构中，为了防止因显示面板产生的热而导致构成各像素的材料劣化，在显示面板上另外安装了热扩散用的薄片部件，用来使显示面板产生的热扩散。
相对于此，在本实施方式中，由于热传导率大的金属基板301遍布显示面板的整个上表面，所以通过该金属基板301将热扩散到整个显示面板。因此，通过与热扩散用的薄片部件组合能期待更高的热扩散效果和散热效果，所以能抑制各像素的构成材料的劣化，且能提高显示装置的长期可靠性。
此外，在本实施方式中，由于在电源线中利用遍布显示面板的整个上表面的金属基板301，所以不需要分支布线Lvb本身，并且也无需确保用于形成该分支布线Lvb的布线面积，所以能够使开口率增大与该布线面积相对应的量。此外，在本实施方式中，由于不需要分支布线Lvb本身，所以能够做到更高精细化。并且，在本实施方式中，由于电容器23的一个电极由金属基板301的一部分构成，所以只要是在金属基板301上的层间绝缘膜3上，可以在任意的区域中形成电容器23的另一个电极。因此，在本实施方式中，能灵活地选择电容器23的形成区域。
接着，说明图10所示的像素300的制造方法。图12-1～图12-6是表示图10所示的像素300的制造方法的剖视图。首先，如图12-1所示，在与金属基板301的厚度方向垂直的面即一个主面(设为上表面)上，形成膜厚为500nm～2μm左右的层间绝缘膜3。此时，由于从电源提供的电流需要以低电阻传输到驱动晶体管22，所以金属基板301使用由导电性高的金属或其合金形成的基板。此外，层间绝缘膜3例如由自旋玻璃(SOG)、光刻胶、聚酰亚胺、SiNx、SiO2等形成，是通过旋涂法、溅射法、及CVD法等形成的。接着，在与层间绝缘膜3的连接膜5c对应的位置上，使用光刻法形成接触孔4a。
然后，通过在接触孔4a内填充导电性材料，形成接触内布线4。接着，为了形成栅电极5a、5b及连接膜5c，使用真空蒸镀法、溅射法、涂敷法，在层间绝缘膜3及接触内布线4上形成金属材料、透明氧化物导电材料等之后，如图12-2所示，使用光刻法来图案形成栅电极5a、5b及连接膜5c。再有，即使不进行导电性材料的填充处理，也可以通过直接使用上述方法，在接触孔4a内和栅电极5a、5b及连接膜5c形成区域中，在整个面上形成金属材料或透明氧化物导电材料等之后，使用光刻法进行图案形成，从而一并形成接触内布线4和栅电极5a、5b及连接膜5c。此外，也可以使用喷墨印刷法、印刷法等形成接触内布线4和栅电极5a、5b及连接膜5c。
接着，如图12-3所示，以有机感光性树脂等为材料形成栅极绝缘膜6。为了确保各晶体管的驱动能力，优选该栅极绝缘膜6的介电常数在1.5以上，且以500nm以下的膜厚形成。使用涂敷法等基于材料的方法形成栅极绝缘膜6。然后，使用光刻法、蚀刻法等在栅极绝缘膜6中形成接触孔7c、7d。
接着，通过在接触孔7c、7d内填充导电性材料，形成图12-4所示的接触内布线7a、7b。然后，为了形成源电极8a、8d及漏电极8b、8c，使用真空蒸镀法、溅射法、涂敷法等，在整个面上形成金属材料、透明氧化物导电材料等之后，使用光刻法、蚀刻法等，图案形成源电极8a、8d及漏电极8b、8c。再有，即使不进行导电性材料的填充处理，也可以通过直接使用上述方法，在接触孔7c、7d内和源电极8a、8d及漏电极8b、8c形成区域中，在整个面上形成金属材料或透明氧化物导电材料等之后，使用光刻法进行图案形成，从而一并形成接触内布线7a、7b和源电极8a、8d及漏电极8b、8c。此外，也可以使用喷墨印刷法、印刷法等形成接触内布线7a、7b和源电极8a、8d及漏电极8b、8c。
然后，如图12-5所示，在源电极8a、8d和漏电极8b、8c之间形成半导体膜9a、9b。半导体膜9a、9b由ZTO等无机氧化物半导体材料、或具有戊省或四苯并卟啉的前体的有机半导体材料、或非晶硅及多晶硅等无机半导体材料构成。使用真空蒸镀法、溅射法、涂敷法或CVD法等基于材料的方法形成半导体膜9a、9b后，使用光刻法进行图案形成。再有，也可以使用喷墨印刷法、印刷法等形成半导体膜9a、9b。接着，在该半导体膜9a、9b上形成保护膜(未图示)后，为了吸收源电极8a、8d、漏电极8b、8c及半导体膜9a、9b的凹凸，形成具有平坦化功能的层间绝缘膜10。该层间绝缘膜10例如由感光性树脂形成，厚度为2μm～10μm左右。接着，使用光刻法在层间绝缘膜10中形成接触孔11a。此外，为了防止因与上部电极的电耦合而形成的背沟道，优选保护膜(未图示)的介电常数在3.5以下，并且必须是不会影响半导体特性的膜。
之后，如图12-6所示，通过在接触孔11a内填充导电性材料，形成接触内布线11。然后，为了形成有机EL元件24的阳极电极12，使用真空蒸镀法、溅射法等，在整个面上形成金属材料、透明氧化物导电材料等后，使用光刻法、蚀刻法等来图案形成阳极电极12。该阳极电极12例如由ITO/Ag/ITO或ITO/Al/ITO的叠层膜形成。再有，即使不进行导电性材料的填充处理，也可以通过直接使用上述方法，在接触孔11a内和阳极电极12形成区域中，在整个面上形成金属材料或透明氧化物导电材料等后，使用光刻法进行图案形成，从而一并形成接触内布线11和阳极电极12。
接着，在阳极电极12上涂敷有机EL元件24的有机膜之后，利用透明或半透明的金属材料或者氧化物导电材料形成阴极电极14。该阴极电极14例如由Mg和Ag的合金材料形成。然后，形成有机EL元件24保护用的透明膜或半透明膜的保护膜16后，通过在保护膜16上设置上部基板17，从而能得到图10所示的像素300。再有，电源端子301a和电极端子301b的各形成工序可适当地插入在上述的各工序前、后或中间，其中，电源端子301a用于将覆盖金属基板318的背面和四个边附近的绝缘膜318及金属基板301连接到电源，电极端子301b用于将各种布线连接到外部。
再有，作为本实施方式的像素结构，如图10所示，虽然以具有栅电极被形成在源电极及漏电极的下方的基板侧的底栅结构的像素300为例进行了说明，但毫无疑问，也可以是如图13所示那样具有栅电极5a、5b被形成在源电极8a、8d及漏电极8b、8c的上方的有机EL元件24侧的顶栅结构的像素400。
如图13所示，像素400与像素300相同，包括：具有栅电极5a、源电极8a、漏电极8b及半导体膜9a的开关晶体管21；具有栅电极5b、源电极8d、漏电极8c及半导体膜9b的驱动晶体管22；和具有阳极电极12、有机膜13及阴极电极14的有机EL元件24。在源电极8a、8d、漏电极8b、8c、半导体膜9a、9b与栅电极5a、5b之间，形成栅极绝缘膜6。然后，在栅电极5a、5b上形成用于吸收各电极的凹凸的层间绝缘膜10。如此，像素400具有在源电极8a、8d及漏电极8b、8c的上方的有机EL元件24侧形成栅电极5a、5b的顶栅结构。
而且，像素400与像素300相同，设有开关晶体管21及驱动晶体管22和有机EL元件24的基板是起到电源线作用的金属基板301。而且，金属基板301经由形成在层间绝缘膜3中的接触内布线204与驱动晶体管22的源电极8d连接。经由形成在栅极绝缘膜6中的接触内布线207b、在栅电极5a、5b的同一层上形成的连接膜即形成在接触内布线207b的正上方的连接膜5d、及形成在连接膜5d的正上方的层间绝缘膜10内的接触内布线211，驱动晶体管22的漏电极8c与有机EL元件24的阳极电极12连接。此外，驱动晶体管22的栅电极5b经由形成在栅极绝缘膜6中的接触内布线207a，与开关晶体管21的漏电极8b连接。再有，电容器23由该金属基板301的一部分区域、漏电极8b的一部分区域及层间绝缘膜3的一部分区域形成。
如此，在顶栅结构的像素400的情况下，也利用存在于整个显示面板603上的金属基板301向有机EL元件24提供电流，所以即使不加厚各电极的膜厚，也能使起到电源线作用的金属基板301的电阻充分降低。此外，不会因金属基板301而导致在层间绝缘膜10的表面上产生大的凹凸，由于是平坦的，所以能形成具有更均匀膜厚的有机膜13，因此能够实现发光亮度的装置整体及同一像素内的均匀化，并且还能实现耗电量的降低及热集中的防止，即，能够发挥与像素300相同的效果。
接着，说明图13所示的像素400的制造方法。图14-1～图14-5是表示图13所示的像素400的制造方法的剖视图。首先，如图14-1所示，与图12-1所示的情形相同，在金属基板301上形成层间绝缘膜3。接着，使用光刻法，在与层间绝缘膜3中的源电极8d对应的位置上形成接触孔204a。然后，如图14-2所示，通过在接触孔204a内填充导电性材料，形成接触内布线204后，与像素300的情形相同，为了形成源电极8a、8d及漏电极8b、8c，使用真空蒸镀法、溅射法、涂敷法等形成金属材料、透明氧化物导电材料等，并使用光刻法、蚀刻法等来图案形成源电极8a、8d及漏电极8b、8c。再有，也可以一并形成接触内布线204和源电极8a、8d及漏电极8b、8c。
接着，如图14-3所示，与像素300的情形相同，在源电极8a、8d和漏电极8b、8c之间形成半导体膜9a、9b，与12-3所示的情形相同，形成栅极绝缘膜6。然后，在该栅极绝缘膜6中形成接触孔207c、207d后，如图14-4所示，通过在接触孔207c、207d内填充导电性材料，形成接触内布线207a、207b。接着，与像素300的情形相同，为了形成栅电极5a、5b及连接膜5d，使用真空蒸镀法、溅射法、涂敷法，在栅极绝缘膜6及接触内布线207a、207b上形成金属材料、透明氧化物导电材料等之后，如图14-4所示，使用光刻法来图案形成栅电极5a、5b及连接膜5d。再有，也可以一并形成接触内布线207a、207b和栅电极5a、5b及连接膜5d。
然后，如图14-5所示，与像素300的情形相同，在形成用于进一步吸收下层膜的凹凸的层间绝缘膜10后，在该层间绝缘膜10中形成接触孔211a。之后，与像素300的情形相同，通过在接触孔211a内填充导电性材料，从而形成接触内布线211，并形成有机EL元件24的阳极电极12后，在阳极电极12上涂敷有机EL元件24的有机膜。然后，与像素300的情形相同，形成阴极电极14，形成有机EL元件24保护用的保护膜16后，通过在保护膜16上设置上部基板17，从而能得到图13所示的像素400。
此外，在本实施方式中，虽然以所谓的顶部发射型像素300、200为例进行了说明，但并非限于此，毫无疑问，也可以应用于具有所谓的底部发射型结构的像素。在底部发射型的情况下，只要利用透明电极形成各晶体管的各电极，且代替金属基板301而使用透明的导电性材料形成的基板即可。

Claims (7)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
半导体元件，其包含栅电极、源电极、漏电极以及在上述源电极和上述漏电极之间形成的半导体膜；
发光元件，其包含电极，且电连接在上述半导体元件上；
基板，其设有上述半导体元件及上述发光元件；
布线层，其按照与电源连接且从上述基板的厚度方向看时内含设有上述发光元件的区域的方式，形成在上述半导体元件、上述发光元件与上述基板之间；
层间绝缘膜，其设置在上述半导体元件、上述发光元件与上述布线层之间，且形成有接触孔；以及
接触内布线，其形成在上述接触孔内，并且对上述源电极、上述漏电极及上述发光元件的上述电极中的至少任一个电极和上述布线层进行电连接。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述布线层由金属材料或氧化物导电材料构成。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述半导体膜由无机氧化物半导体材料构成。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述半导体膜由有机半导体材料构成。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
上述发光元件是有机场致发光元件。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
从上述基板的厚度方向看时，上述布线层具有从设有上述发光元件的区域的整个周围向该区域的外方突出的突出区域。
7.一种显示装置的制造方法，该显示装置包括：具有栅电极、源电极、漏电极以及在上述源电极和上述漏电极之间形成的半导体膜的半导体元件；具有电极且与上述半导体元件电连接的发光元件；以及设有上述半导体元件及上述发光元件的基板，该显示装置的制造方法包括：
按照与电源连接且从上述基板的厚度方向看时内含设有上述发光元件的区域的方式，在上述基板上形成上述布线层的布线层形成工序；
以上述布线层为基准，在上述基板侧的相反侧形成层间绝缘膜的层间绝缘膜形成工序；
形成贯通上述层间绝缘膜且一端电连接在上述布线层上的接触内布线的接触内布线形成工序；
以上述层间绝缘膜为基准，在上述基板侧的相反侧形成上述源电极和上述漏电极的电极形成工序；以及
形成多个上述发光元件的发光元件形成工序；
上述源电极、上述漏电极及上述发光元件的电极中的至少任一个电极形成为电连接在上述接触内布线的另一端上。
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