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TWI517127B - A light emitting display device and a manufacturing method thereof - Google Patents

A light emitting display device and a manufacturing method thereof Download PDF

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TWI517127B
TWI517127B TW101117460A TW101117460A TWI517127B TW I517127 B TWI517127 B TW I517127B TW 101117460 A TW101117460 A TW 101117460A TW 101117460 A TW101117460 A TW 101117460A TW I517127 B TWI517127 B TW I517127B
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light
display device
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TW101117460A
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Inventor
Hirofumi Fujioka
Nobuo Ozawa
Original Assignee
Joled Inc
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Publication date
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Description

發光顯示裝置及其製造方法
本發明係關於一種頂部發光方式之發光顯示裝置及該種發光顯示裝置之製造方法。
近年來，作為平面面板顯示器(Flat Panel Display；FPD)之一，已有利用有機EL(Electro Luminescence，電激發光)現象以顯示影像之有機EL顯示裝置受到矚目。由於此有機EL顯示裝置係利用有機發光元件本身之發光現象，因此具備有視野角度寬廣，而且消耗電力低等之優異之特徵。再者，由於此有機EL顯示裝置對於高精細度之高速視訊(video)信號亦顯示高響應性，故已特別在影像領域等進行朝向實用化之開發。
在有機EL顯示裝置之驅動方式之中，使用薄膜電晶體(TFT；Thin Film Transistor)作為驅動元件之主動矩陣方式，相較於被動矩陣方式在響應性或解析度方面具有優點，而在具有前述之特長之有機EL顯示裝置中，咸認為是最適當之驅動方式。此主動矩陣型之有機EL顯示裝置係具有配設有包含有機發光層之有機EL元件與用以驅動此有機EL顯示元件之驅動元件(上述薄膜電晶體)之驅動面板，此驅動面板與密封面板係以夾介有機EL元件之方式，成為相互藉由接著層黏合之構成。此外，有機EL元件係成為於一對電極間形成有有機發光層之構成。
於有機EL顯示裝置中雖具有將來自各有機EL元件之光 射出至上述驅動面板側之底部發光(bottom emission)方式、以及反之將該光射出至上述密封面板側之頂部發光(top emission)方式，惟以後者較可提高開口率，因此成為開發之主流。
在此，於頂部發光方式之有機EL顯示裝置中，光取出側、亦即密封面板側之電極係為與各有機EL元件共通之電極，同時由例如ITO(Indium Tin Oxide，氧化銦錫)等之光穿透性之導電材料所構成。然而，此種光穿透性之導電材料相較於普通的金屬材料等，電阻率高出2至3位數左右。因此，施加至該光取出側之電極之電壓在面內會變得不均勻，故會有在各有機EL元件間之發光亮度產生位置不一致，而使顯示品質降低之問題。
因此，例如在專利文獻1中係揭示有在與驅動面板側之電極相同層藉由相同之材料，以形成用以與光取出側之電極連接之補助佈線之技術。
[專利文獻1]日本特開2002-318556號公報
如此，若藉由電阻率相較於光取出側之電極低之材料以形成補助佈線，且將此與光取出側之電極連接，亦咸認為上述之電極電壓之面內不均勻性會緩和某種程度。
然而，在上述專利文獻1之技術中，將例如鋁(Al)或Al合金使用於驅動面板側之電極之表面時，若藉由與該電極相同之材料形成補助佈線，則補助佈線之表面將易於氧化。若表面氧化，則補助佈線與光取出側之電極之間之連 接電阻將增加，且在該部分產生大的電壓降。因此，導因於該電壓降之增加，裝置之消耗電力亦將增大。
如此，在習知之技術中，難以與補助佈線之構成無關而使消耗電力之增大不會產生，且實現光取出側之電極電壓之面內均勻化而提升顯示品質。
本發明係有鑑於此問題點而研創者，其目的係提供一種發光顯示裝置及該種發光顯示裝置之製造方法，可以與補助佈線之構成無關而確保低消耗電力，同時使顯示品質提升。
本發明之發光顯示裝置係一種包含複數個驅動元件及與此等驅動元件電性連接之佈線部者，其包含：複數個第1電極，與各驅動元件對應形成於驅動元件及佈線部上；複數個發光部，分別形成於此等第1電極上；共通之第2電極，藉由可使來自此等發光部之光穿透之材料形成且設於複數個發光部上；補助佈線部，電阻較該第2電極低；及導電性之接觸部，將第2電極與補助佈線部之間予以電性連接。
在本發明之發光顯示裝置中，由於第2電極與補助佈線之間係經由導電性之接觸部而電性連接，因此即使補助佈線之表面氧化，亦得以避免連接電阻-之增大。
本發明之發光顯示裝置之製造方法係包含：在基板上形成複數個驅動元件及佈線部，以將此等複數個驅動元件與佈線部之間予以電性連接之步驟；在驅動元件及佈線部上形成第1導電層之步驟；藉由將此第1導電層予以圖案化以 形成與複數個驅動元件分別對應之複數個第1電極，同時形成補助佈線部之步驟；在第1電極上分別形成發光部之步驟；在此等複數個發光部上，藉由可使來自各發光部之光穿透之材料而共通形成第2電極之步驟；及形成導電性之接觸部，同時藉由此接觸部將第2電極與補助佈線部之間予以電性連接之步驟；且藉由電阻較第2電極更低之材料形成上述補助佈線部。
在本發明之發光顯示裝置及發光顯示裝置之製造方法中，係以藉由形成1個導電層，同時藉由將此導電層予以圖案化，以分別形成上述佈線部及接觸部為較佳。藉此方式形成時，則可在相同之步驟中形成獲得佈線層與接觸部，因此可使製造步驟簡化。
依據本發明之發光顯示裝置或發光顯示裝置之製造方法，由於係經由導電性之接觸部將第2電極與補助佈線之間予以電性連接，因此即使補助佈線之表面氧化，亦可避免連接電阻之增大。因此，可以與補助佈線之構成無關而確保低消耗電力，同時使顯示品質提升。
以下參照圖式詳細說明本發明之實施形態。
[第1實施形態]
圖1及圖2係為顯示本發明之第1實施形態之發光顯示裝置(有機EL顯示裝置1)之構成者，圖1係顯示俯視構成，圖2係顯示沿著圖1之II-II線之剖面構成。
此有機EL顯示裝置1係於一對絕緣性之透明基板10A、 10B間構成疊層有多層膜之疊層結構。具體而言，係從透明基板10A側疊層有閘極電極11、閘極絕緣膜12、矽膜13、阻擋(stopper)絕緣膜14及佈線層15A，構成薄膜電晶體Tr。此外，於薄膜電晶體Tr上係疊層有鈍化(passivation)絕緣膜16及平坦化絕緣膜17A。在此平坦化絕緣膜17A上係與薄膜電晶體Tr之形成區域對應而形成有有機EL元件EL。
各有機EL元件EL係從平坦化絕緣膜17A側形成有依第1電極18A、有機發光層19及第2電極20之順序疊層之疊層結構。其中，第1電極18A及有機發光層19係藉由平坦化絕緣膜17A上之電極間絕緣膜21相互分離，且藉由例如圖2所示之矩形狀而於透明基板10A、10B內配置成矩陣狀。另一方面，第2電極20係相對於各有機EL元件EL為共通之電極，如圖2所示，均勻地形成於透明基板10A、10B內。
如圖1及圖2所示，在與各薄膜電晶體Tr、各第1電極18A及各有機發光層19之間對應之區域中，係於與第1電極18A相同之層形成有補助佈線18B。此外，於平坦化絕緣膜17A及電極間絕緣膜21中，係於此補助佈線18B之形成區域之一部分(請參照圖1)設有上寬下窄之順錐(taper)狀之開口。在此開口之底部與閘極絕緣膜12之層間，係於與佈線層15A相同之層形成有導電性之接觸部15B，且於此接觸部15B上電性連接有第2電極20與補助佈線18B。
此外，在第2電極20上係均勻形成有保護膜23，且於此保護膜23與透明基板10B之層間係均勻形成有密封樹脂 17B。藉由此種構成，有機EL顯示裝置1得以將從有機發光層19所發出之光，最終從第2電極20側(透明基板10B側)，亦即上方射出，構成所謂的頂部發光型之結構。
透明基板10A、10B係由例如玻璃材料及塑膠材料等之絕緣性材料所構成。
薄膜電晶體Tr係為用以將各有機EL元件EL予以發光驅動之驅動元件。其中，閘極電極11係由例如鉬(Mo)等所構成。此外，矽膜13係為形成薄膜電晶體Tr之通道區域之部分，由例如非晶矽膜等所構成。
佈線層15A係用以構成薄膜電晶體Tr之閘極電極及汲極電極，同時亦具有作為信號線等之佈線之功能。此佈線層15A係如後述所示由與接觸部15B相同之材料所構成。具體而言，例如藉由表面難以氧化而能取得與第2電極20之間良好接觸(較佳為歐姆接觸)之導電性材料所構成。此外，如後所述，係以顯示相對於第1電極18A為較高之蝕刻選擇比之材料為佳。更具體而言，例如可舉出有鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)、鎢(W)、鉻(Cr)、金(Au)、鉑(Pt)、銅(Cu)、ITO、IZO(Indium Zinc Oxide，氧化銦鋅)或銀(Ag)、或以此等金屬材料為主成分之合金等。此外，藉由以Ti/Al(鋁)、Ti/Al/Ti、Ti/(AlSi合金)、Ti(AlSiCu合金)或Ti/(AlCe(鈰)合金)等之Ti為最上層之多層膜來構成該佈線層15A亦可。另外，佈線層15A之構成材料係藉由第1電極18A之構成材料及蝕刻方法等而適當選擇。
鈍化絕緣膜16係用以保護薄膜電晶體Tr者，例如由 SiO2、SiN或SiON之中之至少一種組成之絕緣材料所構成。此外，平坦化絕緣膜17A係用以使層結構平坦化而於其上形成有機EL元件EL者，例如由感光性之聚醯亞胺(polyimide)樹脂、PBO(polybenzoxazole，聚苯并噁唑纖維)樹脂、酚醛(novolak)樹脂、聚羥苯乙烯(polyhydoroxystyrene)或丙烯酸(acrylic)樹脂等之絕緣性材料所構成。
有機發光層19係為將未圖示之電洞傳輸層、發光層及電子傳輸層依序予以沉積者，且由第1電極18A及第2電極20所挾持。再者，若將特定之電壓施加於此等第1電極18A與第2電極20之間，則得以藉由注入於發光層內之電洞及電子之載子(carrier)再結合而獲得發光。
第1電極18A係為用以將電壓施加於有機發光層19之電極(陽極電極或陰極電極)，同時亦具有作為將用以來自該有機發光層19之光予以反射而引導至上方之反射電極之功能。因此，此第1電極18A係由反射率高之金屬，例如由以Al、AlNd(neodymium，釹)合金或AlCe合金等之Al為主成分之合金等所構成。另外，此種第1電極18A之構成材料係具有表面容易氧化之性質(表面氧化性)。
第2電極20亦為用以將電壓施加於有機發光層19之電極(陽極電極或陰極電極)。第2電極20係構成為透明或半透明之電極，用以將來自該有機發光層19之光穿透而射出至上方。因此，此第2電極20係例如有透明材料之ITO或IZO、或半透明材料之Mg(鎂)Ag合金或Cu、Ag、Mg、Al等所構 成。
如前所述，補助佈線18B係形成於與各薄膜電晶體Tr、各第1電極18A及各有機發光層19之間對應之區域，其為用以抑制電阻之高穿透性之第2電極20之電極電壓之面內不均勻性者。因此，此補助佈線18B係以成為較第2電極20更低電阻之方式(例如由電阻率低之材料)所構成，具體而言，係由與上述之第1電極18A之構成材料相同之材料所構成。
接觸部15B係例如圖1所示，用以將第2電極20與補助佈線18B之間予以局部電性連接者，如前所述，藉由與佈線層15A相同之材料形成於與佈線層15A相同之層。亦即，係以表面難以氧化而能取得與第2電極20之間良好之連接(較佳為歐姆接觸)之導電性材料，又以顯示相對於第1電極18A為高蝕刻選擇比之材料為較佳。另外，之所以設為顯示相對於第1電極18A為高蝕刻選擇比之材料，係為了使接觸部15B不會在藉由蝕刻形成第1電極18A及補助佈線18B之際，亦一併被蝕刻之故，其詳細內容請容後陳述。
電極間絕緣膜21係用以將各有機EL元件EL彼此予以分離者，其側面係形成為上寬下窄之順錐形狀。在此，此順錐形狀係以盡量和緩者為較佳。此外，此電極間絕緣膜21間之開口之寬度係以成為較在形成有接觸部15B之平坦化絕緣膜17A之開口更寬之方式構成，如圖2所示，第2電極20在此等開口部份中，得以形成為上寬下窄之階梯狀。之所以藉由此方式盡量將順錐形狀作成和緩或將開口部份形 成為階梯狀，係為了如此才能避免形成第2電極20之際導致斷線或電阻值增加之情形之故，其詳細內容請容後陳述。另外，此電極間絕緣膜21係由例如感光性之聚醯亞胺樹脂等之絕緣性材料所構成。
保護膜23係用以保護第2電極20者，例如由SiO2、SiN或SiON之中之至少一種組成之絕緣材料所構成。此外，密封樹脂17B係用以使層結構平坦化而由透明基板10B加以包夾者。
在此，薄膜電晶體Tr係與本發明之「驅動元件」之一具體例對應，而有機發光層19係與本發明之「發光部」之一具體例對應。此外，平坦化絕緣膜17A及電極間絕緣膜21係與本發明之「絕緣層」之一具體例對應。
接著參照圖3至圖5說明此有機EL顯示裝置1之製造方法。圖3至圖5係分別以剖面圖顯示有機EL顯示裝置1之製造步驟之一部分者。
首先，如圖3(A)所示，例如使用濺鍍法、化學氣相沉積法(Chemical Vapor Deposition)及光微影法，依照由前述之材料所組成之閘極電極11、閘極絕緣膜12、矽膜13、阻擋絕緣膜14及佈線層15A之順序疊層於由前述之材料所組成之透明基板10A上，且例如在透明基板10A上分別形成構成矩陣狀之複數個薄膜電晶體Tr。
在此，例如藉由濺鍍法形成佈線層15A之際，使用與此佈線層15A相同之材料，在閘極絕緣膜12上，亦即在與佈線層15A相同之層之如圖1所示之與薄膜電晶體Tr間對應之 區域之一部分，一併形成接觸部15B。另外，此等佈線層15A及接觸部15B之材料係藉由後述之金屬層18之蝕刻方法而適當選擇，例如如後所述使用磷酸、硝酸及醋酸之混合酸而藉由濕蝕刻來進行時，可作成Ti/Al/Ti之多層膜，以此時之膜厚而言，係例如設為Ti/Al/Ti=50 nm/500 nm/50 nm左右。另外，Ti/Al/Ti之多層膜之情形，雖可考慮藉由RIE(Reactive Ion Etching，反應性離子蝕刻)之蝕刻方法，惟此時將會易於產生圖案不良缺陷，故不理想。
接著，同樣如圖3(A)所示，在此等薄膜電晶體Tr及接觸部15B上，例如藉由CVD法均勻地形成由前述之材料所組成之鈍化絕緣膜16。
接著，如圖3(B)所示，例如藉由旋塗法(spin coating)或狹縫式塗佈(slit coating)法將由前述之材料所組成之平坦化絕緣膜17A均勻地塗佈形成於鈍化絕緣膜16上。再者，例如藉由光微影法將與接觸部15B對應之區域進行曝光及顯影以形成開口，其後進行燒成，藉此以形成如圖中之符號P1所示之具有順錐形狀之側面之開口。此時，在作為平坦化絕緣膜17A使用之感光性樹脂中，係適當選擇該傾斜盡量和緩之感光性樹脂。另外，為了將該傾斜作成更和緩者，亦可使用半色調遮罩(halftone mask)形成開口，或使用該開口部份之大小不同之複數片遮罩以進行複數次曝光處理。另外，此順錐形狀之斜度係藉由之後形成之第2電極20之膜厚或形成方法而適當設定。
接著，如圖4(A)所示，使用例如前述之第1電極18A及補 助佈線18B之構成材料(在此例中為金屬材料)，藉由例如濺鍍法將金屬層18以例如300 nm左右之厚度均勻地形成於平坦化絕緣膜17A及接觸部15B上。
接著，如圖4(B)所示，以例如光微影法將金屬層18進行選擇性地蝕刻，藉此以分別形成由圖1及圖2所示之形狀所組成之第1電極18A及補助佈線18B。此時，將第1電極形成於與各薄膜電晶體Tr對應之位置，同時將補助佈線18B形成於與各薄膜電晶體Tr間對應之區域。此外，該補助佈線18B之一部分以與接觸部15B電性連接之方式進行圖案化。在此，如前所述，由於接觸部15B係由蝕刻選擇比相對於金屬層18較高材料所構成，因此在將該金屬層18進行蝕刻之際，不會有接觸部15B亦一併被蝕刻之虞。另外，此時之蝕刻係藉由使用例如磷酸、硝酸及醋酸之混合酸之濕蝕刻來進行。
接著，如圖5(A)所示，例如藉由旋塗法或狹縫式塗佈法將由前述之材料所組成之電極間絕緣膜21均勻地塗佈形成於平坦化絕緣膜17A、第1電極18A及補助佈線18B上，且例如藉由光微影法圖案化成特定之形狀，亦即各第1電極18A及之後形成之各有機發光層19相互分離。此外，此時亦如圖中之符號P2所示，例如藉由光微影法將與接觸部15B對應之區域予以選擇性地去除，以形成具有順錐形狀之側面之開口。再者，同樣地為了使此傾斜盡量和緩，係使用半色調遮罩形成開口，或使用此開口部份之大小不同之複數片遮罩，以進行複數次曝光處理。此外，係以較在 平坦化絕緣膜17A之開口更寬之方式構成此電極間絕緣膜21間之開口之寬度，且以開口部之側面成為階梯狀之方式形成。
接著，如圖5(B)所示，例如藉由真空蒸鍍法將有機發光層19形成於各第1電極18A上。再者，在此有機發光層19、電極間絕緣膜21、平坦化絕緣膜17A、接觸部15B及補助佈線18B上，例如藉由真空蒸鍍法以例如10 nm左右之厚度均勻地形成由前述之材料所組成之第2電極20。
最後，例如藉由CVD法將由前述之材料所組成之保護膜23均勻地形成於第2電極20上，同時在此保護膜23上，例如藉由滴下注入法均勻地形成密封樹脂17B，且將其藉由前述之材料所組成之透明基板10B加以包夾，藉此以製造圖1及圖2所示之本實施形態之有機EL顯示裝置1。
在此有機EL顯示裝置1中，若藉由佈線層15A及薄膜電晶體Tr施加電壓於第1電極18A，則有機發光層19會以對應於與第2電極20之間之電位差之亮度發光。來自此有機發光層19之光係藉由一面在第1電極18A被反射且一面穿透第2電極，而射出至圖2上方，亦即透明基板10B側。再者，藉由從配置於各像素之有機EL元件EL射出與像素信號對應之光，於有機EL顯示裝置1顯示特定之圖像。
在此，在此有機EL顯示裝置1中，由於第2電極20與補助佈線18B之間係經由表面難以氧化而能取得與第2電極20之間良好連接(較佳為歐姆接觸)之導電性之接觸部15B予以電性連接，因此縱使由與第1電極18A相同材料所組成之補 助佈線18B之表面氧化，亦得以避免此等第2電極20與補助佈線18B之間之連接電阻之增大。
相對於此，在例如圖6所示之習知之有機EL顯示裝置101(比較例1)中，由於補助佈線118B係在與第1電極118A相同之層藉由相同材料形成，同時與第2電極120直接連接，因此若補助佈線118B之表面氧化，則第2電極120與補助佈線118B之間之連接電阻將會增大。
因此，例如圖7所示，在由符號G101所示之比較例中，係於薄膜電晶體Tr之實際使用區域(汲極電流Id=1 μA至10 μA左右之區域)，會導因於上述連接電阻之增大而產生約1 V之電壓降，相對於此，在由符號G1所示之本實施形態中，則於相同之實際使用區域中，只會產生約10 μV至100 μV左右之電壓降，其結果，相較於比較例1將大幅減少在有機EL顯示裝置整體之消耗電力。
此外，例如圖8所示，在習知之另一有機EL顯示裝置201(比較例2)中，由於補助佈線218B係在與佈線層15A相同之層藉由相同材料形成，因此例如上述之連接電阻增大之問題雖可避免，然而會因為薄膜電晶體Tr或佈線層15A而受到佈局(layout)上之限制，而難以形成補助佈線218B。再者，縱使可形成補助佈線218B，由於各佈線間之距離非常短，因此將容易導致經由此補助佈線218B之佈線間之短路不良，而使裝置之良率降低。
相對於此，在本實施形態之有機EL顯示裝置1中，由於補助佈線18B形成於與第1電極18A相同之層，同時僅位於 與第1電極18A間對應之區域之補助佈線18B之一部分連接於與佈線層15A相同層之接觸部15B，因此在形成此接觸部15B之際，不會有因為薄膜電晶體Tr或佈線層15A而受到佈局上之限制之虞。
如上所述，在本實施形態中，由於係經由導電性之接觸部15B將第2電極20與補助佈線18B之間予以電性連接，同時僅將補助佈線18B之一部分與此接觸部15B連接，因此即使補助佈線18B之表面氧化亦可避免連接電阻之增大，同時在形成接觸部15B之際亦不會受到佈局上之限制。因此，可確保佈局上之自由度與低消耗電力，同時使有機EL顯示裝置之顯示品質提升。
此外，由於在形成接觸部15B之際亦不會有受到佈局上之限制之情形，因此亦不會有因為勉強的佈局而在與佈線層15A之間引起短路不良等之情形，而相較於習知之有機EL顯示裝置可提升製造良率。
此外，由於係在與佈線層15A相同之層藉由相同材料形成接觸部15B，因此亦不會因為此接觸部15B之形成而有增加製造步驟之情形，且製造成本亦可維持。亦即，由於可在相同步驟形成佈線層15A與接觸部15B，因此相較於後述之第2實施形態可將製造步驟予以簡化。
此外，由於係藉由蝕刻選擇比相對於第1電極18A較高之材料形成接觸部15B，因此在將金屬層18進行蝕刻以形成第1電極18A及補助佈線18B之際，不會有接觸部15B亦一併被蝕刻之虞。因此，可確實形成如上所述之接觸部 15B。
再者，由於將平坦化絕緣膜17A及電極間絕緣膜21之開口之側面作成上寬下窄之順錐形狀，同時使在電極間絕緣膜21之開口之寬度，較在平坦化絕緣膜17A之開口之寬度更寬，因此可避免此等開口之側面部分之第2電極20之斷線或電阻值增大，且亦可避免導因於此之製造良率之降低。
[第2實施形態]
接著說明本發明之第2實施形態之發光顯示裝置。另外，茲對於與第1實施形態之構成要素相同者賦予相同符號，且適當省略說明。
圖9係顯示本實施形態之發光顯示裝置(有機EL顯示裝置2)之剖面構成者。在此有機EL顯示裝置2中，接觸部22A係形成於與第1電極18A及補助佈線18C相同之層而非佈線層15A。然而，此接觸部22A係藉由另與此等第1電極18A及補助佈線18C不同之材料所構成。具體而言，以此接觸部22A而言，係使用在第1電極18A及補助佈線18C之蝕刻時選擇比會變大之材料。再者，與第1實施形態相同，第2電極20與補助佈線18C之間係經由接觸部22A而連接。另外，關於其他部分之構成，係與第1實施形態所說明之有機EL顯示裝置1相同。
接著參照圖10至圖13說明此有機EL顯示裝置2之製造方法。圖10至圖13係分別以剖面圖顯示有機EL顯示裝置2之製造步驟之一部分者。
首先，如圖10(A)所示，與第1實施形態相同，在透明基板10A上形成薄膜電晶體Tr，且於其上均勻地形成鈍化絕緣膜16。惟與第1實施形態不同，在與佈線層15A相同之層，並未形成接觸部22A。
接著如圖10(B)所示，在鈍化絕緣膜16上，係與第1實施形態同樣方式均勻地形成平坦化絕緣膜17A。
接著，如圖11(A)所示，例如藉由濺鍍法以例如50 nm左右之厚度均勻地形成用以形成接觸部22A之金屬層22。再者，如圖11(B)所示，例如藉由光微影法選擇性地進行蝕刻，藉此與第1實施形態相同在與薄膜電晶體Tr間對應之區域之一部分形成接觸部22A。
接著，如圖12(A)所示，在此接觸部22A及平坦化絕緣膜17A之上，與第1實施形態相同方式，均勻地形成用以形成第1電極18A及補助佈線18C之金屬層22。再者，如圖12(B))所示，例如藉由光微影法選擇性地進行蝕刻，藉此與薄膜電晶體Tr之形成區域對應而形成第1電極18A，同時在與各薄膜電晶體Tr間對應之區域以與接觸部22A局部電性連接之方式形成補助佈線18C。另外，在此金屬層22之蝕刻之際，亦與第1實施形態相同，由於接觸部22A係由蝕刻選擇比相對於金屬層22為較高之材料所構成，因此不會有接觸部22A一併被蝕刻之虞。
接著，如圖13(A)所示，在平坦化絕緣膜17A、第1電極18A、補助佈線18C及接觸部22A上，與第1實施形態相同方式，將電極間絕緣膜21形成為特定之形狀，亦即各第1 電極18A及之後形成之各有機發光層19相互分離。此外，此時亦如圖中之符號P3所示，例如藉由光微影法將與接觸部22A對應之區域予以選擇性地去除，以形成具有順錐形狀之側面之開口。再者，同樣地為了使此傾斜盡量和緩，係使用半色調遮罩形成開口，或使用此開口部份之大小不同之複數片遮罩，以進行複數次曝光處理。
接著，如圖13(B)所示，與第1實施形態相同方式在各第1電極18A上形成有機發光層19之後，在此有機發光層19、電極間絕緣膜21、平坦化絕緣膜17A及接觸部22A上，與第1實施形態相同方式均勻地形成第2電極20。此時亦同樣考慮電極間絕緣膜21之開口之順錐形狀之傾斜角等，以使第2電極20在此開口之傾斜部分不致斷線或電阻值增大之方式調整第2電極20之厚度。
再者，最後，依序將保護膜23及密封樹脂17B均勻地形成於第2電極20上，且將此藉由透明基板10B加以包夾，製造圖9所示之本實施形態之有機EL顯示裝置2。
如上所述，由於在本實施形態中亦經由導電性之接觸部22A將第2電極20與補助佈線18C之間予以連接，同時僅將補助佈線18C之一部分與此接觸部22A連接，因此產生與第1實施形態相同之作用、效果。亦即，即使補助佈線18C之表面氧化亦可避免連接電阻之增大，同時形成接觸部22A之際亦不會受到佈局上之限制，因此可確保佈局上之自由度與低消耗電力，且可使有機EL顯示裝置之顯示品質提升。
[第3實施形態]
接著說明本發明之第3實施形態之發光顯示裝置。另外，對於與第1及第2實施形態之構成要素相同者茲賦予相同符號，且適當省略說明。
圖14係顯示本實施形態之發光顯示裝置(有機EL顯示裝置3)之剖面構成者。在此有機EL顯示裝置3中，佈線層15A及接觸部15B係分別成為從透明基板10A之側依層15A1、15A2、15A3及層15B1、15B2、15B3之順序疊層之多層膜。此等多層膜之中之至少最上層(例如層15A3、15A2或層15B3、15B2)係由第1電極18A及補助佈線18B之蝕刻時選擇比變小(顯示相對於第1電極18A等較低蝕刻選擇性)之材料(例如Mo或Al)所構成，同時由顯示此種低蝕刻選擇性之材料所組成之層之下層(例如層15A2、15A1或層15B2、15B1)係由第1電極18A及補助佈線18B之蝕刻時選擇比變大(顯示相對於第1電極18A等較高蝕刻選擇性)之材料(例如Ti)所構成。具體而言，依層15A3、A2、A1及層15B3、B2、B1之順序構成例如Mo/Al/Ti。藉此，如後所述，接觸部15B之中之上層(此時為層15B3、15B2)之一部分係於第1電極18A及補助佈線18B之蝕刻時選擇性地被去除。此外，在此有機EL顯示裝置3中，係如圖中之符號P41所示，電極間絕緣膜21之開口得以形成於在較平坦化絕緣膜17A之開口更靠內側。另外，至於其他部分之構成係與第1實施形態所說明之有機EL顯示裝置1相同，第2電極20與補助佈線18B之間係經由接觸部15B而連接。
接著參照圖15至圖17說明此有機EL顯示裝置3之製造方法。圖15至圖17係分別以剖面圖顯示有機EL顯示裝置3之製造步驟之一部分者。
首先，如圖15(A)所示，與第1實施形態同樣方式，在透明基板10A上依序疊層閘極電極11、閘極絕緣膜12、矽膜13、阻擋絕緣膜14及佈線層15A，且在例如透明基板10A上分別形成構成矩陣狀之複數個薄膜電晶體Tr。此外，在形成此佈線層15A之際，使用與此佈線層15A相同之材料，且與第1實施形態相同方式，一併形成接觸部15B。惟在本實施形態中，如前所述，係藉由層15A1至15A3及層15B1至15B3所組成之多層膜而形成此等佈線層15A及接觸部15B。具體而言，在藉由RIE及濕蝕刻之組合將後述之金屬層18進行蝕刻時，可作成例如Mo/Al/Ti之多層膜，以此時之膜厚而言，係例如設為Mo/Al/Ti=50 nm/500 nm/50 nm左右。另外，係與第1實施形態相同方式在此等薄膜電晶體Tr及接觸部15B上均勻地形成鈍化絕緣膜16。
接著如圖15(B)所示，與第1實施形態相同方式，在鈍化絕緣膜16上均勻地形成平坦化絕緣膜17A。再者，與第1實施形態相同方式，針對與接觸部15B對應之區域，形成如圖中之符號P5所示之具有順錐形狀之側面之開口。
接著如圖16(A)所示，與第1實施形態相同方式，在平坦化絕緣膜17A及接觸部15B上，使用第1電極18A及補助佈線18B之構成材料均勻地形成金屬層18。
接著，如圖16(B)所示，為了藉由例如光微影法選擇性 地蝕刻金屬層18，係將由圖中所示之選擇性圖案所組成之光阻(photo resist)膜24形成於金屬層18上。再者，如前所述，例如藉由RIE及濕蝕刻之組合而蝕刻金屬層18，藉此分別形成由例如圖17(A)所示之形狀所組成之第1電極18A及補助佈線18B。在此，如前所述，由於接觸部15B之中之上層部分之層15B3、15B2係分別由蝕刻選擇比相對於金屬層18為較低之材料所構成，因此在將此金屬層18進行蝕刻之際，此等之層15B3、15B2之一部分(具體而言係未形成光阻膜24之部分)亦一併被蝕刻。另一方面，如前所述，由於接觸部15B之中之下層部分之層15B1係由蝕刻選擇比相對於金屬層18為較高之材料所構成，因此在將此金屬層18進行蝕刻之際，此層15B1不會一併被蝕刻。另外，在此蝕刻之際，係如圖中之符號P6所示，亦會產生側蝕刻。
接著，如圖17(B)所示，與第1實施形態相同方式，於平坦化絕緣膜17A、第1電極18A及補助佈線18B上均勻地形成電極間絕緣膜21，同時以使各第1電極18A及之後形成之各有機發光層19相互分離之方式進行圖案化。此時，與第1實施形態相同方式將與接觸部15B對應之區域予以選擇性地去除，以形成具有順錐形狀之側面之開口。惟在本實施形態中，由於產生如圖17(A)中之符號P6所示之側蝕刻，因此為了避免之後形成之第2電極20之斷線或電阻值增大，係如圖17(B)中之符號P7所示，將電極間絕緣膜21間之開口形成於較平坦化絕緣膜17A之開口更靠內側。
其後係與第1實施形態相同方式，在各第1電極18A上形成有機發光層19，同時在此有機發光層19、電極間絕緣膜21、平坦化絕緣膜17A、接觸部15B及補助佈線18B上均勻地形成第2電極20。再者，在此第2電極20上均勻地形成保護膜23，同時在此保護膜23上均勻地形成密封樹脂17B，且將此藉由透明基板10B予以包夾，以製造圖14所示之本實施形態之有機EL顯示裝置3。
如上所述，由於在本實施形態中，亦係經由導電性之接觸部15B將第2電極20與補助佈線18B之間予以連接，同時僅將補助佈線18B之一部分與接觸部15B連接，因此產生與第1實施形態相同之作用、效果。亦即，即使補助佈線18B之表面氧化亦可避免連接電阻之增大，同時在形成接觸部15B之際，亦不會受到佈局上之限制，故可確保佈局上之自由度與低消耗電力，同時可提升有機EL顯示裝置之顯示品質。
此外，由於分別藉由多層膜(層15A1至15A3及層15B1至15B3)形成佈線層15A及接觸部15B，同時藉由由顯示蝕刻選擇性相對於第1電極18A等較低之材料構成此等多層膜之中之至少最上層，並且藉由由顯示蝕刻選擇性相對於第1電極18A等較高之材料構成此種由顯示低蝕刻選擇性之材料所組成之層之下層，因此接觸部15B之中之上層(圖14之情形為層15B3、15B2)之一部分雖於第1電極18A及補助佈線18B之蝕刻時被選擇性去除，惟接觸部15B之中之下層(圖14之情形為層15B1)於第1電極18A及補助佈線18B之蝕 刻時不會有被選擇性除去之虞。因此，藉由將佈線層15A或接觸部15B設成多層膜，將可藉由由顯示蝕刻選擇性相對於第1電極18A等較低之材料構成該多層膜之中之一部分之層，相較於第1實施形態，即可將佈線層15A或接觸部15B之材料選擇之範圍加大。因此，例如可選擇在第1電極18A及補助佈線18B之蝕刻之際難以產生蝕刻不良之材料等，而在此情形下即可提升良率。
再者，由於將平坦化絕緣膜17A及電極間絕緣膜21之開口之側面形成為上寬下窄之順錐形狀，同時將電極間絕緣膜21之開口形成於較平坦化絕緣膜17A之開口更靠內側，因此可避免在將金屬層18進行蝕刻之際所產生之側蝕刻所導致之第2電極20之斷線或電阻值增大，且亦可避免導因於此之製造良率之降低。
另外，在本實施形態中，如圖14所示之有機EL顯示裝置3，雖係針對分別藉由多層膜形成佈線層15A及接觸部15B，同時藉由由顯示蝕刻選擇性相對於第1電極18A等較低之材料構成此等多層膜之中之至少最上層，並且藉由由顯示蝕刻選擇性相對於第1電極18A等較高之材料構成此種由顯示低蝕刻選擇性之材料所組成之層之下層之情形進行了說明，惟亦可例如圖18所示之有機EL顯示裝置4，藉由由顯示蝕刻選擇性相對於第1電極18A等較低之材料所組成之單層(例如層15A3及層15B3)分別構成佈線層15A及接觸部15B，同時以第1電極18A之圖案形成之際僅將接觸部15B之中之上層部分予以局部去除之方式來設定此等層 15A3、15B3之厚度(換言之，係供接觸部15B之一部分貫通而不致被去除程度之厚度)。以此方式構成時，亦將可藉由顯示蝕刻選擇性相對於第1電極18A等較低之材料構成佈線層15A或接觸部15B之整體，相較於第1實施形態，可將佈線層15A或接觸部15B之材料選擇之範圍加大。另外，在此有機EL顯示裝置4中，亦與有機EL顯示裝置3之情形相同，如圖中之符號P42所示，係以將平坦化絕緣膜17A及電極間絕緣膜21之開口之側面設成為上寬下窄之順錐形狀，同時將電極間絕緣膜21之開口形成於較平坦化絕緣膜17A之開口更靠內側為較佳。
以上雖舉第1至第3實施形態說明本發明，惟本發明並不以此等實施形態為限，亦可作各種之變形。
例如，在上述實施形態所說明之平坦化絕緣膜17A或電極間絕緣膜21形成開口之際，例如分別於圖19(A)、(B)所示，除了使曝光光L1通過之部分或將曝光光L0予以遮光之遮光部51、61外，另使用具有將曝光光L21之中之一部分作為曝光光L22而使之局部穿透之部分穿透部52、62之半色調遮罩5或灰階遮罩(gray tone mask)6。此外，亦可例如圖19(C)、(D)所示，使用使曝光光L1通過之部分之面積不同之複數個遮罩(在此例中為2個遮罩7A、7B)，分成複數次進行曝光。在以此等方式構成時，係如例如分別於圖20及圖21所示之有機EL顯示裝置1A、2A(分別與第1及第2實施形態之有機EL顯示裝置1、2之變形例對應。另外，雖未圖示第3實施形態之有機EL顯示裝置3、4之變形例，惟與 有機EL顯示裝置1A之情形相同)所示，可將平坦化絕緣膜17A或電極間絕緣膜21之開口之側面部分，如圖中之符號P81、P82、P9所示形成為更多段之階梯狀，藉此即可將傾斜角度形成為更和緩。因此，除上述實施形態之效果外，另外可防止在第2電極20之斷線或電阻值增大之產生。
此外，接觸部之形成位置並不以上述實施形態所說明之圖1、圖9等之位置、亦即與佈線層15A相同之層、或與第1電極18A及補助佈線18B之相同層為限，亦可形成於其他層。
此外，本發明之發光顯示裝置並不以上述實施形態所說明之包含有機EL元件之有機EL顯示裝置為限，亦可適用於其他發光顯示裝置。
此外，並不以上述實施形態所說明之各構成要素之材料及厚度、或成膜方法及成膜條件等為限，亦可設為其他材料及厚度，或亦可設為其他成膜方法及成膜條件。
再者，在上述實施形態中，雖具體舉出有機EL顯示裝置之構成進行說明，惟不須包含所有之層，此外，例如在透明基板10B側設置彩色濾光片層等，包含其他層亦可。
1、1A、2、2A、3、4、 101、201‧‧‧有機EL顯示裝置
5‧‧‧半色調遮罩
6‧‧‧灰階遮罩
7A、7B‧‧‧遮罩
10A、10B‧‧‧透明基板
11‧‧‧閘極電極
12‧‧‧閘極絕緣膜
13‧‧‧矽膜
14‧‧‧阻擋絕緣膜
15A‧‧‧佈線層
15B、22A‧‧‧接觸部
15A1~15A3、15B1~15B3‧‧‧層
16‧‧‧鈍化絕緣膜
17A‧‧‧平坦化絕緣膜
17B‧‧‧密封樹脂
18、22‧‧‧金屬層
18A、118A‧‧‧第1電極
18B、18C、118B、218B‧‧‧補助佈線
19‧‧‧有機發光層
20、120‧‧‧第2電極
21‧‧‧電極間絕緣膜
23‧‧‧保護膜
24‧‧‧光阻膜
51、61‧‧‧遮光部
52、62‧‧‧穿透部
L0、L1、L21、L22‧‧‧曝光光
G1、G101、P1~P3、 P5~P7、P9、P41、P81、 P82‧‧‧符號
Tr‧‧‧薄膜電晶體
圖1係顯示本發明之第1實施形態之發光顯示裝置之構成之俯視圖。
圖2係顯示圖1所示之發光顯示裝置之構成之剖面圖。
圖3(A)、圖3(B)係顯示圖1所示之發光顯示裝置之製造方法之主要步驟之一部分之剖面圖。
圖4(A)、圖4(B)係顯示接續圖3之步驟之剖面圖。
圖5(A)、圖5(B)係顯示接續圖4之步驟之剖面圖。
圖6係顯示比較例之發光顯示裝置之構成之剖面圖。
圖7係顯示流通於電極間之電流與在補助佈線之電壓降之關係之特性圖。
圖8係顯示另一比較例之發光顯示裝置之構成之剖面圖。
圖9係顯示第2實施形態之發光顯示裝置之構成之剖面圖。
圖10(A)、圖10(B)係顯示圖9所示之發光顯示裝置之製造方法之主要步驟之一部分之剖面圖。
圖11(A)、圖11(B)係顯示接續圖10之步驟之剖面圖。
圖12(A)、圖12(B)係顯示接續圖11之步驟之剖面圖。
圖13(A)、圖13(B)係顯示接續圖12之步驟之剖面圖。
圖14係顯示第3實施形態之發光顯示裝置之構成之剖面圖。
圖15(A)、圖15(B)係顯示圖14所示之發光顯示裝置之製造方法之主要步驟之一部分之剖面圖。
圖16(A)、圖16(B)係顯示接續圖15之步驟之剖面圖。
圖17(A)、圖17(B)係顯示接續圖16之步驟之剖面圖。
圖18係顯示第3實施形態之變形例之發光顯示裝置之構成之剖面圖。
圖19(A)至(D)係顯示使用於本發明之變形例之發光顯示裝置之製造方法之遮罩之構成之剖面圖。
圖20係顯示與圖19所示之使用遮罩之情形對應之第1實施形態之變形例之發光顯示裝置之構成之剖面圖。
圖21係顯示與圖19所示之使用遮罩之情形對應之第2實施形態之變形例之發光顯示裝置之構成之剖面圖。
1‧‧‧有機EL顯示裝置
10B‧‧‧透明基板
15B‧‧‧接觸部
17B‧‧‧密封樹脂
18A‧‧‧第1電極
18B‧‧‧補助佈線
19‧‧‧有機發光層
20‧‧‧第2電極

Claims (21)

  1. 一種發光顯示裝置，其包括複數個驅動元件及與前述驅動元件電性連接之第1佈線層(15A)；該發光顯示裝置包括：第1電極，其係分別與前述驅動元件對應，且位於前述驅動元件及前述第1佈線層上；發光部，其係分別形成於前述第1電極上；共通第2電極，其係由可使來自前述發光部之光穿透之材料形成且設於前述發光部上；及導電性接觸層，其係電性連接前述共通第2電極與第2佈線層(18B)，前述共通第2電極之一部份直接接觸前述導電性接觸層，前述第2佈線層之一部份位於前述導電性接觸層上並直接接觸前述導電性接觸層。
  2. 如請求項1之發光顯示裝置，其中該第2佈線層(18B)具有較前述共通第2電極低之電阻。
  3. 如請求項1之發光顯示裝置，其中前述第1佈線層(15A)及前述導電性接觸層係藉由將1個導電層進行圖案化而形成者。
  4. 如請求項3之發光顯示裝置，其中前述共通第2電極與前述第2佈線層(18B)係經由前述導電性接觸層而彼此局部連接。
  5. 如請求項3之發光顯示裝置，其中前述導電層係多層膜，該多層膜包含：低蝕刻選擇性膜，其係於前述多層膜之至少最上 層，由相對於前述第1電極具有相對低之蝕刻選擇性之材料所組成；及高蝕刻選擇性膜，其係於低於前述低蝕刻選擇性膜之層，由相對於前述第1電極具有相對高之蝕刻選擇性之材料所組成；且前述導電性接觸層中之前述低蝕刻選擇性膜係被局部去除。
  6. 如請求項5之發光顯示裝置，其中平坦化絕緣層及電極間絕緣層係在前述導電性接觸層與前述共通第2電極之間，前述平坦化絕緣層及前述電極間絕緣層係於與前述導電性接觸層對應之區域各具有開口，且前述電極間絕緣層係於前述平坦化絕緣層之上，並且前述電極間絕緣層之前述開口係於前述平坦化絕緣層之前述開口之內側。
  7. 如請求項3之發光顯示裝置，其中前述導電層係由相對於前述第1電極具有相對低之蝕刻選擇性之材料所構成，且前述導電性接觸層之上層部分係被局部去除。
  8. 如請求項7之發光顯示裝置，其中平坦化絕緣層及電極間絕緣層係形成於前述導電性接觸層與前述共通第2電極之間，前述平坦化絕緣層及前述電極間絕緣層係於與前述導電性接觸層對應之區域各具有開口， 且前述電極間絕緣層係形成於前述平坦化絕緣層之上，並且前述電極間絕緣層之前述開口係形成於前述平坦化絕緣層之前述開口之內側。
  9. 如請求項1之發光顯示裝置，其中於與前述導電性接觸層對應之區域具有開口之絕緣層係在前述導電性接觸層與前述共通第2電極之間，且前述開口之側面係具有上寬下窄之類階梯狀。
  10. 如請求項1之發光顯示裝置，其中前述導電性接觸層係由相對於前述第1電極具有相對高之蝕刻選擇性之材料所構成。
  11. 一種發光顯示裝置之製造方法，其係包含以下步驟：在基板上形成驅動元件及第1佈線層(15A)，並電性連接前述驅動元件與前述第1佈線層；在前述驅動元件及前述佈線層上形成第1導電層；藉由將前述第1導電層圖案化以形成與前述驅動元件分別對應之第1電極，及第2佈線層(18B)；在前述第1電極之各個上分別形成發光部；在前述發光部上，以可使來自各發光部之光穿透之材料形成共通第2電極；及形成導電性接觸層，並且經由該導電性接觸層電性連接前述共通第2電極與前述第2佈線層；其中前述共通第2電極之一部份直接接觸前述導電性接觸層，前述第2佈線層之一部份位於前述導電性接觸層上並直接接觸前述導電性接觸層。
  12. 如請求項11之發光顯示裝置之製造方法，其中前述第2佈線層(18B)係由具有較前述共通第2電極低之電阻之材料所形成。
  13. 如請求項11之發光顯示裝置之製造方法，其中形成1個第2導電層，並且將該第2導電層進行圖案化，藉此形成前述第1佈線層(15A)及前述導電性接觸層。
  14. 如請求項13之發光顯示裝置之製造方法，其中電性連接前述共通第2電極與前述第2佈線層之步驟係包含經由前述導電性接觸層將前述共通第2電極與前述第2佈線層彼此局部連接。
  15. 如請求項13之發光顯示裝置之製造方法，其中前述第2導電層係由多層膜所形成，該多層膜中由相對於前述第1電極具有相對低之蝕刻選擇性之材料所組成之低蝕刻選擇性膜係設於至少最上層，由相對於前述第1電極具有相對高之蝕刻選擇性之材料所組成之高蝕刻選擇性膜係設於前述低蝕刻選擇性膜之下層。
  16. 如請求項15之發光顯示裝置之製造方法，其進一步包含下列步驟：在前述導電性接觸層與前述共通第2電極之間，形成在與前述導電性接觸層對應之區域具有開口之平坦化絕緣層；及在前述平坦化絕緣層與前述共通第2電極之間，形成 在與前述導電性接觸層對應之區域具有開口之電極間絕緣層；其中前述電極間絕緣層之前述開口形成於前述平坦化絕緣層之前述開口之內側。
  17. 如請求項11之發光顯示裝置之製造方法，其中前述第2導電層係由相對於前述第1電極具有相對低之蝕刻選擇性之材料所形成，且前述第2導電層之厚度係使得藉由圖案化形成前述第1電極之際僅前述導電性接觸層之上層部分被局部去除。
  18. 如請求項17之發光顯示裝置之製造方法，其進一步包含下列步驟：在前述導電性接觸層與前述共通第2電極之間，形成在與前述導電性接觸層對應之區域具有開口之平坦化絕緣層；及在前述平坦化絕緣層與前述共通第2電極之間，形成在與前述導電性接觸層對應之區域具有開口之電極間絕緣層；其中前述電極間絕緣層之前述開口形成於前述平坦化絕緣層之前述開口之內側。
  19. 如請求項11之發光顯示裝置之製造方法，其進一步包含下列步驟：在前述導電性接觸層與前述共通第2電極之間形成絕緣層；及將前述絕緣層之與前述導電性接觸層對應之區域選擇 性地去除，藉此形成具有上寬下窄之類階梯狀之側面之開口。
  20. 如請求項19之發光顯示裝置之製造方法，其中前述具有類階梯狀之側面之開口係經由使用半色調遮罩或灰階遮罩而形成。
  21. 如請求項11之發光顯示裝置之製造方法，其中前述導電性接觸層係由相對於前述第1電極呈現高蝕刻選擇性之材料所形成。
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