顯示裝置及制造顯示裝置的方法

專利名稱：顯示裝置及制造顯示裝置的方法
技術領域：
本發明涉及包括自發光型發光元件的顯示裝置及制造顯示裝置的方法，該發光元件包括有機層。
背景技術：
近年來，作為替代液晶顯示裝置的顯示裝置，使用包括有機層的自發光型有機EL 元件的有機EL(電發光)顯示裝置已經投入實際使用。有機EL顯示裝置屬于自發光型的， 于是與液晶顯示裝置相比，有機EL顯示裝置具有廣泛的可視角，并且對于高清晰度高速視 頻信號具有合適的響應。在現有技術中，振蕩構造被引入到有機EL元件中，從而嘗試通過控制發光層 來提高顯示性能(例如提高發光顏色的顏色純度或提高發光效率)，例如如國際公開 No. 01/39554所述。例如，在從與襯底相反的表面(頂面)提取光線的頂部發光系統中，在 襯底上依次層疊陽極電極、有機層和陰極電極，其中間具有驅動晶體管，并且從有機層發射 的光在陽極電極和陰極電極之間多次反射。在頂部發光的有機EL顯示裝置中，為了確保高孔徑比，位于固定面板側上的陰極 電極是共同設置為用于有機EL元件的一層電極層。而且，陰極電極例如由透光導電材料 (例如ITO(銦錫氧化物))制成以從頂面提取光線。然而，與通常使用的金屬材料相比，這 種透光導電材料的電阻要更大一點。從而，施加到陰極電極的電壓容易在一個面內不均勻， 于是產生的問題在于在面內位置中的有機EL元件之間出現發光亮度的變化，因此，難以獲 得足夠好的顯示質量。從而，為了解決這一問題，例如如日本未審查專利公開No. 2004-207217所述，提 出一種有機EL顯示裝置，其中連接到陰極電極的配線由例如位于驅動面板側上的陽極電 極共用的層形成，從而防止陰極電極的面內方向的壓降。配線連接到例如每個有機EL元件 的顯示區域外部的陰極電極。從而，配線布置為沿著陰極電極以網孔形式沿面內方向分布， 并且連接到陰極電極，從而將上述面內位置中有機EL元件之間的發光亮度的變化減小到 一定程度。在形成具有上述配線的有機EL顯示裝置以簡化制造步驟的情形下，例如希望通 過使用同樣的材料一體地形成陽極電極和配線。作為陽極電極的材料，具有高反射率的單 質鋁或其化合物是最優選的。然而，在使用這種材料形成輔助電極的情形下，輔助電極的表 面在制造步驟期間的氧化就是一個問題。更具體地，當輔助電極的表面氧化時，輔助電極和 陰極電極之間的連接電阻增大，從而在輔助電極和陰極電極之間的連接部位產生大壓降。 從而，不能有效地降低顯示屏幕中發光亮度分布的不均勻性。為了解決這一問題，例如如國際公開No. 2007/148540所述，本發明的申請人已經 提出一種有機EL顯示裝置，事先在其中形成導電接觸部分，然后陽極電極和配線以及陰極 電極按順序形成從而與接觸部分接觸。

發明內容
在國際公開No. 2007/148540中，即使陽極電極和配線由容易氧化的材料(例如鋁)形成，也能夠通過接觸部分形成良好的導電性。然而，在國際公開No. 2007/148540中，需要足夠的空間來布置接觸部分。在國際 公開No. 2007/148540中，接觸部分布置在與驅動有機E L元件進行顯示的驅動元件的布置 高度相同的高度。然而，當試圖提高像素密度時，接觸部分和另一導電層(例如驅動元件中 的電極層)之間可能出現短路。希望提供一種具有優秀的顯示性能同時具有高可靠性的顯示裝置及制造該顯示 裝置的方法。 根據本發明的一個實施例，提供一種顯示裝置，包括發光元件，其通過在基體上 依次層疊第一電極層、包括發光層的有機層和第二電極層而形成；和輔助布線層，其布置為 圍繞所述有機層并電連接到所述第二電極層。在此情形下，輔助布線層包括兩層構造，這兩 層構造包括第一導電層和第二導電層，并且與第二導電層相比，第一導電層對于第二電極 層具有較小的接觸電阻。而且，輔助布線層中的兩層構造形成為使得所述第二接觸層的端 面從所述第一導電層的端面向內凹陷，從而，第一導電層的頂面的一部分與第二電極層接 觸。根據本發明的實施例，提供一種制造顯示裝置的方法，該顯示裝置是根據本發明 的實施例的顯示裝置，所述方法包括下列步驟通過在基體上層疊第一導電層和第二導電 層而形成層疊膜，與所述第一導電層相比，所述第二導電層對于所述第二電極層具有較大 的接觸電阻；和通過在所述第二導電層中與所述第一導電層相比使用具有更高溶解性的蝕 刻溶液蝕刻所述層疊膜圖案而形成所述輔助布線層，從而使得所述第二導電層的端面凹陷 并露出所述第一導電層的頂面的一部分。在根據本發明實施例的所述顯示裝置和制造顯示裝置的方法中，輔助布線層中的 兩層構造的端部具有臺階形，于是，與所述第二導電層相比，對于所述第二電極層具有較低 接觸電阻的所述第一導電層的薄膜表面(頂面)的一部分與所述第二電極層接觸。從而， 即使所述第二電極層由易于表面氧化的材料(例如鋁)形成，還是可以保證輔助布線層和 第二電極層之間良好的接觸，而不受表面氧化的影響。在根據該實施例的顯示裝置及制造顯示裝置的方法中，在發光元件中與第二電極 層電連接的輔助布線層具有包括第一導電層和第二導電層的兩層構造，并且與所述第二導 電層相比對于所述第二電極層具有較低接觸電阻的所述第一導電層的頂面的一部分與所 述第二電極層接觸，于是無論第二導電層的材料如何，在輔助布線層和第二導電層之間都 可實現良好的接觸。因而，可以提高顯示屏幕中發光亮度的均勻性，并可獲得更高的顯示性 能。根據以下說明，本發明的其他和進一步的目的、特征和優點將更完整地得到展現。


圖1是根據本發明的實施例的顯示裝置的構造的示例。圖2是圖1中所示的像素驅動電路的示例的圖形。圖3是示出圖1中所示的顯示區域的構造的平面圖。
圖4是示出圖1中所示的顯示區域的構造的橫截面圖。圖5是示出圖3中所示的有機發光元件的構造的橫截面圖。圖6是示出圖5中的主要部分的放大橫截面圖。圖7是示出圖3中所示的有機發光元件的構造的另一橫截面圖。圖8是示出圖5和7中像素驅動電路形成層的構造的平面圖。圖9是示出圖5中的有機層的放大橫截面圖。圖10是示出圖3中的連接部分的放大橫截面圖。圖11是示出用于描述圖1中示出的顯示裝置的制造方法的一個步驟的橫截面圖。圖12是示出圖11后的一個步驟的橫截面圖。圖13是示出圖12后的一個步驟的橫截面圖。
具體實施例方式下面將參照附圖詳細描述優選實施例。圖1示出使用根據本發明的實施例的有機發光元件的顯示裝置的構造。該顯示裝 置用作超薄有機發光彩色顯示裝置等。通過在襯底111上形成顯示區域110而構造該顯示 裝置。例如，用作圖像顯示驅動器的信號線驅動電路120、掃描線驅動電路130和電源線驅 動電路140圍繞襯底111上的顯示區域10形成。在顯示區域110中，形成有二維地布置成矩陣形式的多個有機發光元件10(10R、 IOG和10B)和用于驅動有機發光元件10的像素驅動電路150。在像素驅動電路150中，沿 列方向設置有多條信號線120A(120A1、120A2、…、120Am、…)，并且沿行方向設置有多條 電源線140A(140A1、…、140An、…)。發光元件10R、IOG和IOB的其中一個布置在信號線 120A和掃描線130A的交叉點處。每條信號線120A都連接到信號線驅動電路120，每條掃 描線130A都連接到掃描線驅動電路130，并且每條電源線140A都連接到電源線驅動電路 140。信號線驅動電路120根據信號供應源(未示出)提供的發光信息通過信號線120A 將圖像信號的信號電壓提供給選定的有機發光元件10RU0G和10B。掃描線驅動電路130構造為具有移位寄存器等，其按順序地將開始脈沖移位(轉 移)成與輸入的時鐘脈沖同步。當圖像信號被寫入到有機發光元件10RU0G和IOB中時， 掃描線驅動電路130逐線掃描圖像信號以將掃描信號按順序地供應到掃描線130A。電源線驅動電路140構造為具有移位寄存器等，其按順序地將開始脈沖移位(轉移)成與輸入的時鐘脈沖同步。電源線驅動電路140由掃描線驅動電路130逐線掃描將彼 此不同的第一電勢和第二電勢的其中一個同步供應到每個電源線140A。從而，對驅動晶體 管Trl執行稍后將描述的導電狀態和不導電狀態之間的切換。像素驅動電路150布置在襯底11和有機發光元件10之間的高度(稍后將描述的像素驅動電路形成層112)。圖2示出像素驅動電路150的構造示例。如圖2所示，像素驅 動電路150是包括驅動晶體管Trl和寫入晶體管Tr2、位于驅動晶體管Trl和寫入晶體管 Tr2之間的電容(保持電容)Cs以及有機發光元件10的主動驅動電路。有機發光元件10 在電源線140A和共用電源線(GND)之間串聯地連接到驅動晶體管Trl。驅動晶體管Trl和 寫入晶體管Tr2每個都構造為具有典型的薄膜晶體管(TFT)，并且所述TFT可具有例如反錯列構造(所謂的底部柵極類型)或錯列構造(頂部柵極類型)，并且TFT的構造不特別限定。在寫入晶體管Tr2中，例如漏極連接到信號線120A，從而供應來自于信號線驅動電路120的圖像信號。而且，寫入驅動晶體管Tr2的柵極連接到掃描線130A從而供應來自 于掃描線驅動電路130的掃描信號。而且，寫入晶體管Tr2的源極連接到驅動晶體管Trl 的柵極。在驅動晶體管Tr 1中，例如漏極連接到電源線140A，并且驅動晶體管Trl的電勢由 電源線驅動電路140設定為第一電勢和第二電勢的其中一者。驅動晶體管Trl的源極連接 到有機發光元件10。保持電容Cs形成于驅動晶體管Trl的柵極(寫入晶體管Tr2的源極)與驅動晶 體管Trl的源極之間。圖3示出在XY面內分布的顯示區域110的構造示例。在此情形下，圖3示出不帶 有第二電極層16、保護膜18和密封襯底19(這些都將稍后描述)的顯示區域110從上方 觀察的平面構造。在整個顯示區域110中，多個有機發光元件10布置為矩陣形式。更具體 地，用作輔助布線層的金屬層17布置為網格形式，并且每個都包括發光區域20的有機發光 元件10R、有機發光元件IOG和有機發光元件IOB的其中一個布置在由金屬層17分割的每 個區域中，發光區域20的輪廓由開口指定絕緣膜24限定。有機發光元件IOR發紅光，有機 發光元件IOG發綠光，有機發光元件IOB發藍光。在此情形下，發射同色光的有機發光元件 10沿Y方向布置成一直線，并且包括發射同色光的有機發光元件10的線沿X方向重復、連 續地布置。從而，在X方向上彼此相鄰的有機發光元件10RU0G和IOB構成一個像素。在 圖3中，在金屬層17所分割的每個區域中由虛線所示的矩形區域是包括在有機發光元件10 中的第一電極層13(稍后將描述)。而且，開口 24K布置在金屬層17的一些交叉點處的開 口指定絕緣膜24中。在包括在24K中的區域中，布置有用于連接在金屬層17和有機發光 元件10的第二電極層16之間的連接部分21 (由虛線圍繞的部分)。此外，在圖3中，總共 示出2行*5列=10個有機發光元件，但是在X方向和Y方向上布置的有機發光元件的數 目不限于此。圖4示出沿圖3的線IV-IV剖開的XZ面的示意構造。如圖4所示，在顯示區域 110中，包括有機發光元件10的發光元件形成層12形成于通過在襯底111上布置像素驅動 電路形成層112所形成的基體11上。在有機發光元件10上，依次設置有保護膜18和密封 襯底19。通過從襯底111依次層疊作為陽極電極的第一電極層13、包括發光層14C(稍后 將描述)的有機層14和作為陰極電極的第二電極層16而形成每個有機發光元件10。一個 有機發光元件10的有機層14和第一電極層13與另一個有機發光元件10的有機層14和 第一電極層13由開口指定絕緣膜24所隔開。另一方面，第二電極層15布置為由所有有機 發光元件10共用。金屬層17埋入在開口指定絕緣膜24中，除與開口 24K對應的區域外。 此外，在圖4中，未示出像素驅動電路形成層112中的驅動晶體管Trl、寫入晶體管Tr2的指 定構造。開口指定絕緣膜24布置為填充相鄰的有機發光元件10的第一電極層13和有機 層14之間的間隙。開口指定絕緣膜24例如由有機材料(例如聚酰亞胺)支撐，并且確保 第一電極層13和第二電極層16以及金屬層17之間的絕緣，并且將有機發光元件10的發光區域精確地形成為期望形狀。
覆蓋有機發光元件10的保護膜18由絕緣材料(例如氮化硅(SiNx))形成。而且， 布置在絕緣膜18上的密封襯底19將有機發光元件10和保護膜18 (未示出的粘合劑層等) 密封在一起，并且由允許發光層14C中產生的光線穿過的材料(例如透明玻璃)制成。下面將參照圖5-10描述基體10和有機發光元件10的具體構造。此外，有機發光 元件10RU0G和IOB具有共同的構造，只是有機發光元件10RU0G和IOB中的有機層14的 構造彼此不分不同，于是下面將一起描述有機發光元件10RU0G和10B。圖5是沿著圖3的線V-V剖開的顯示區域110的橫截面圖，圖6是示出如圖5所 示的靠近連接孔124的部分的放大橫截面圖。而且，圖7是沿圖3的VII-VII剖開的橫截 面圖。此外，圖8是示出在一個有機發光元件10的像素驅動電路形成層112中布置的像素 驅動電路150的平面構造。此外，圖5對應于沿圖8的線V-V剖開的橫截面圖，圖7對應于 沿圖8的VII-VII剖開的橫截面圖。而且，圖9示出如圖4、5和7所示的有機層14的一部 分的放大橫截面圖。此外，圖10示出沿圖3的線X-X剖開的靠近連接部分21的XZ部分的 構造的放大視圖。通過在由玻璃、硅(Si)晶片、樹脂等制成的襯底111上布置包括像素驅動電路150 的像素驅動電路形成層112而形成基體11。在襯底111的表面上，用作驅動晶體管Trl的 柵極的金屬層211G、用作寫入晶體管Tr2的柵極的金屬層221G以及信號線120A(參見圖 7和8)作為金屬層布置在第一高度。金屬層211G和221G和信號線120A由柵極絕緣膜 212 (由氮化硅和氧氧化硅等制成)覆蓋。由無定形硅的半導體薄膜制成的溝道層213和 223布置在與柵極絕緣膜212上的金屬層211G和221G分別對應的區域中。絕緣溝道保護 膜214和224布置在溝道層213和223上，分別填充作為溝道層213和223的中心區域的 溝道區域213R和223R，并且配置為由η型無定形硅等制成的η型半導體薄膜構造成的所 有漏極215D和225D以及源極215S和225S都布置在中央區域兩側上的區域中。漏極215D 和源極215S彼此由溝道保護膜214隔開，漏極225D和源極225S彼此由溝道保護膜224隔 開，并且漏極215D和源極215S的端面彼此由其間的溝道區域213R隔開，漏極225D和源極 225S的端面彼此由溝道保護膜223R隔開。而且，用作漏極配線的金屬層216D和226D以及 用作源極配線的金屬層216S和226S作為金屬層布置在第二高度，從而分別覆蓋漏極215D 和225D以及源極215S和225S。金屬層216D和226D以及金屬層216S和226S每個都例如 具有鈦(Ti)層、鋁(Al)層和鈦層依次層疊的構造。作為第二高度的金屬層，除了上述金屬 層216D和226D以及上述金屬層216S和226S，還布置有掃描線130Α和電源線140Α (參見 圖5和8)。此外，在此情形下，描述具有反錯列構造(所謂的底部柵極類型)的驅動晶體管 Trl和寫入晶體管Tr2。然而，它們也可具有錯列構造(所謂的頂部柵極類型)。而且，信號 線120A可在除了掃描線130A和電源線140A的交叉點以外的區域中布置在第二高度處。例如，在第二高度處的金屬層優選地具有三層構造，包括從有機發光元件10 (第 一電極層13)依次層疊的第一到第三薄層31到33(圖6中示出的金屬層216S的情形)。 第一薄層31例如由鉬(Mo)或其化合物(金屬)制成，并且與第二薄層相比，對于從有機層 14發射的光具有更高的吸收比。另一方面，第二薄層32具有比第一薄層31更高的導電性， 并且例如由單質鋁(Al)、銅(Cu)或其化合物等。第二高度處的金屬層每個都包括在由具有 高反射率的鋁等制成的第二薄層32上(在靠近第一電極層13的一側上)具有更高光吸收比的的第一薄層31，從而不需要的光(例如外部光或從有機發光元件10泄漏的光)可以被 吸收。此外，具體地，金屬層216S中的第一薄層31優選地由與第一電極層13的第一導電 層131 (將在稍后描述)的材料相同的材料制成，因為實現了減小在連接孔124中的第一電 極層13和金屬層216S之間的連接電阻的效果。第三薄層33用作防止第二薄層32的構成 元素擴散(移動)到位于第二薄層32之下的驅動晶體管Trl或寫入晶體管Tr2中。例如， 在第二薄層32包括鋁元素的情形下，當在第二高度處形成金屬層后的步驟中加熱時，鋁元 素可能由于加熱的熱能擴散到第二薄層32下的半導體薄膜(例如由無定形硅制成的薄膜) 內部，從而形成AISi。在此情形下，可能會出現刺突(spike)，于是第三薄層33最好例如由 鈦(Ti)等形成以防止刺突。此外，在第二薄層32由阻止熱擴散的元素形成的情形下，第二 報第二高度處的金屬層可具有兩層構造，包括第一薄層31和第二薄層32 (不布置第三薄層 33)。整個像素驅動電路150由保護膜(鈍化膜)217(由氮化硅等制成)覆蓋，并且絕 緣平坦膜218布置在保護膜217上。平坦膜218的表面最好具有極高的平坦度。而且，非 常細的連接孔124布置在平坦膜218的部分區域和保護膜217的部分區域中(參見圖5和 8)。具體地，平坦膜218具有比保護膜217更大的厚度，于是平坦膜218優選地由具有更高 圖案精確度的材料(例如諸如聚酰亞胺的有機材料)制成。第一電極層13在連接孔124 中填充從而電連接到構成驅動晶體管Trl的源極的金屬層216S。形成于平坦膜218上的第一電極層13還用作反射層，并且第一電極層13最好由具有盡可能高反射率的材料制成，從而提高光的發射效率。從而，如圖6所示，第一電極層 13具有兩層構造，包括第一導電層131和第二導電層132，并且位于朝向第二電極層16 — 側上的第二導電層132由具有高反射率的材料(例如鋁(Al)或鋁釹合金(AlNd))制成。 此外，鋁對于在顯影過程中使用以形成開口指定絕緣膜24的開口 24K的顯影溶液具有低耐 受性，并且易受腐蝕。另一方面，AlNd對于顯影溶液具有高耐受性，并且抗腐蝕。從而第二 導電層132可具有由AlNd制成的單層構造或者包括鋁層和AlNd的兩層構造(Al層(在下 層)/AlNd層(在上層))。具體地，Al層(在下層)/AlNd層(在上層)的兩層構造是優選 的，因為與AlNd層相比，兩層構造具有更高的耐受性。另一方面，第一導電層131最好由具 有低反射率(例如鉬(Mo)或其化合物(合金))制成，因為具有更高光吸收比的層布置在更 靠近像素驅動電路形成層112(其中布置有驅動晶體管Trl或寫入晶體管Tr2)的一側上， 從而吸收不需要的光(例如外部光或從有機發光元件10泄漏的光)。而且，第一電極層13 的總厚度例如位于大于等于IOOnm到小于等于IOOnm的范圍內，并且在第一導電層131由 單質鉬制成的情形下，第一導電層131的厚度為40nm以上，在第二導電層132由AlNd制成 的情形下，第二導電層132的厚度例如位于從300nm到500nm的范圍內。此外，如上所述， 第一電極層13形成為覆蓋平坦膜218的表面并在連接孔124中填充。有機層14在由開口指定絕緣膜24所指定的整個光發射區域20內沒有空隙地形 成。例如，如圖9所示，有機層14具有從第一電極層13依次層疊空穴(hole)注入層14A、 空穴傳送層14B、發光層14C和電子傳送層14D的構造。然而，除了發光層14C以外的層可 按需布置。空穴注入層14A設置為提高空穴注入效率，并且是用于防止泄漏的緩沖層。空穴 傳送層14B設置為提高到發光層14C的空穴傳送效率。發光層14C由于電子和空穴的再結合響應于所施加的電場而發光。電子傳送層14D設置為提高到發光層14C的電子傳送效率。 此外，由LiF和Li2O等制成的電子注入層(未示出)可布置在電子傳送層14D和第二電極 16之間。
而且，有機層14根據從有機發光元件10RU0G或IOB所發射的光的衍射而具有不 同構造。有機發光元件IOR的空穴注入層14A例如具有大于等于5nm到小于等于300nm的 厚度，并且由4，4'，4〃 -三(3-甲基苯基苯基氨基酸)-三苯基胺(!11-101^1幻或4，4'， 4〃 -三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺(2-TNATA)制成。有機發光元件IOR的空穴傳送層 14B例如具有大于等于5nm到小于等于300nm的厚度，并且由二 [(N萘基)-N苯基]對二氨 基聯苯(α -NPD)制成。有機發光元件IOR的發光層14C例如具有大于等于IOnm到小于等 于IOOnm的厚度，并且由八羥基喹啉鋁(Alq3)混有40%體積比的2，6_bis[4-[N-(4-甲氧 苯基)-N-苯基]氨基苯乙烯基]萘-1，5- 二甲腈(BSN-BCN)制成。有機發光元件IOR的 電子傳送層14D例如具有大于等于5nm到小于等于300nm的厚度，并且由Alq3制成。有機發光元件IOR的空穴注入層14A例如具有大于等于5nm到小于等于300nm的 厚度，并且由m-MTDATA或2-TNATA制成。有機發光元件IOR的空穴傳送層14B例如具有大 于等于5nm到小于等于300nm的厚度，并且由-NPD制成。有機發光元件IOG的發光層14C 例如具有大于等于IOnm到小于等于IOOnm的厚度，并且由Alq3混有3%體積比的香豆素6 制成。有機發光元件IOG的電子傳送層14D例如具有大于等于5nm到小于等于300nm的厚 度，并且由Alq3制成。有機發光元件IOB的空穴注入層14A例如具有大于等于5nm到小于等于300nm的 厚度，并且由m-MTDATA或2-TNATA制成。有機發光元件IOB的空穴傳送層14B例如具有大 于等于5nm到小于等于300nm的厚度，并且由α-NPD制成。有機發光元件IOB的發光層 14C例如具有大于等于IOnm到小于等于IOOnm的厚度，并且由螺6Φ制成。有機發光元件 IOB的電子傳送層14D例如具有大于等于5nm到小于等于300nm的厚度，并且由Alq3制成。第二電極層16例如具有大于等于5nm到小于等于50nm的厚度，并且由金屬元素 (例如鋁(Al)、鎂(Mg)、鈣(Ca)或鈉(Na))的單質或合金制成。其中，銀鎂合金(MgAg合 金)或鋁鋰合金(AlLi合金)是優選的。例如，第二電極層16布置為對于所有有機發光元 件10RU0G和IOB共用，并且布置為朝向有機發光元件10RU0G和IOB的第一電極層13。 而且，第二電極層16形成為不僅覆蓋有機層14而且覆蓋開口指定絕緣膜24。對于第一電極層13的情形，金屬層17形成于平坦膜218的表面上，并用于補償作 為主電極的第二電極層16中的壓降。如圖10所示，金屬層17具有兩層構造，包括第一導電 層171和第二導電層172。如上所述，金屬層17在開口 24K的區域中的連接部分21中覆蓋 有第二電極層16，并且電連接到第二電極層16。在連接部分21中的金屬層17中，第二導 電層172的端面172T從第一導電層171的端面171T向內凹陷，從而在連接部分21中的金 屬層17形成為使得第一導電層171的頂面171S形成為與第二導電層172接觸。換言之， 第二電極層16與第一導電層171的端面171T和頂面171S的一部分以及第二導電層172 的端面172T和頂面172S接觸。第一導電層171和第二導電層172最好由具有比第二電極層16更高導電性的材 料制成。而且，第一導電層171最好由具有對從有機層14發射的光低反射率以及具有高吸 收比的材料制成，因為對于第一電極層13的情形，具有高光吸收比的層布置在更靠近包括驅動晶體管Trl和寫入晶體管Tr2的像素驅動電路形成層112的一側上，從而吸收不需要 的光(例如外部光或從有機發光元件10泄漏的光)。而且，第一導電層171和第二導電層 172其中之一最好由防止例如表面氧化的質量降低的材料制成，并且對于第二電極層16具 有良好的接觸電阻。而且，為了簡化制造步驟，第一導電層171和第二導電層172最好由與 構成第一電極層13的第一導電層131和第二導電層132的材料分別相同的材料制成。由上 述可見，對于第一導電層171的材料，單質鉬或其化合物(合金)是合適的，對于第二導電 層172的材料，單質鋁(Al)或其化合物(合金)是合適的。具體地，鉬最好用作第一導電 層171的材料，并且在濕法蝕刻工藝中具有比鉬更高蝕刻速率的AlNd用作第二導電層172 的材料，因為金屬層17中的端部橫截面具有如圖10所示的階梯狀形狀的兩層構造可以比 較容易地形成。此外，在提高孔徑比方面，金屬層17最好具有盡可能小的寬度(面積)。在不存在金屬層17的情形下，由于從電源(未示出)到每個有機發光元件10R、IOG和IOB的距離產生的壓降，連接到共用的電源線GND(參見圖2)的第二電極層16的電 勢不均勻，從而容易出現顯著的變化。第二電極層16的這種電勢變化不是有利的，因為這 種變化會造成顯示區域110中的亮度變化。即使在顯示裝置具有較大屏幕的情形下，金屬 層17也可用于通過最小化出現在從電源到第二電極層16的壓降而防止亮度出現這種變 化。在有機發光元件10中，在第一電極層13提供用作反射層的功能的同時，第二電極 層16提供用作半透明反射層的功能。從包括在有機層14中的發光層14C發射的光由第一 電極層13和第二電極層16多次反射。換言之，有機發光元件10具有振蕩構造，其中有機 層14位于第一電極層13側的端面、有機層14位于第二電極層16側的端面、以及有機層14 被分別當做第一端部P1、第二端部P2和振蕩部分，并且發光層14C中產生的光進行振蕩從 而從第二端部P2提取。在有機發光元件10具有這種振蕩構造時，在發光層14C中產生的 光多次反射，并且有機發光元件10用作一種窄波段濾波器，從而所提取的光的頻譜的半值 寬度可以減小，于是可以提高顏色純度。而且，從密封襯底19進入的外部光可以由于多次 反射衰減，并且通過延遲膜或偏光板(未示出)，有機發光元件10對于外部光的反射率可以 變得非常小。例如通過下列步驟制造所述顯示裝置。下面將除了參見圖4到10外還參見圖11 到13，描述根據本實施例的顯示裝置的制造方法。首先，包括驅動晶體管Trl和寫入晶體管Tr2的像素驅動電路150形成于由上述 材料制成的襯底上。更具體地，首先，金屬膜例如通過濺射形成于襯底111上。此后，金屬膜 例如通過光刻法、干式蝕刻或濕式蝕刻圖案化以形成金屬層211G和221G以及信號線120A。 接著，整個表面由絕緣膜212覆蓋。而且，溝道層213和223、溝道絕緣膜214和224、漏極 215D和225D、源極215S和225S、金屬層216D和226D以及金屬層216S和226S依次以預定 形狀形成于柵極絕緣膜212上。在此情形下，掃描線130A和電源線140A與金屬層216D和 226D以及金屬層216S和226S —起形成為第二金屬層。此時，預先形成連接在金屬層221G 和掃描線130A之間的連接部分、連接在金屬層226D和信號線120A之間的連接部分以及連 接在金屬層226S和金屬層211G之間的連接部分。此后，整個表面由保護膜217覆蓋，從而 完成像素驅動電路150。此時，通過干式蝕刻等在保護膜217中在金屬層216S上的預定位 置形成開口。
在形成像素驅動電路150后，整個表面通過旋轉涂覆方法等涂覆例如主要包含聚 酰亞胺的光敏樹脂。接著，在光敏樹脂上執行光刻法以形成具有連接孔124的平坦膜218。 更具體地，通過使用在預定位置具有開口的掩模例如進行選擇性的曝光并選擇性的顯影而 形成與布置在保護膜217中的開口連通的連接孔125。此后，在需要時平坦膜218可被燒制 (fire)。從而，獲得像素驅動電路形成層112。
而且，形成由上述材料制成的第一電極層13和金屬層17。更具體地，在整個表面 上例如通過濺射等形成由上述材料制成的第一導電層131和171以及第二導電層132和 172，從而形成兩層層疊膜，然后在層疊膜上通過使用預定的掩模形成具有預定形狀的抗蝕 圖案(未示出)。而且，通過使用抗蝕圖案作為掩模來選擇性地蝕刻層疊膜，從而形成圖11 中示出的層疊膜圖案WL。此外，如上所述，第一電極層13形成為覆蓋平坦膜218的表面 并在連接孔124中填充。而且，在稍后步驟中將作為金屬層17的層疊膜圖案17Z在平坦膜 218的表面上形成從而圍繞第一電極層13。層疊膜圖案17Z最好通過使用與第一電極層13 的材料相同的材料和第一電極層13 —起形成。下面，如圖12所示，由預定蝕刻溶液在層疊膜圖案17Z上執行濕式蝕刻工藝，從而 使具有較高蝕刻速率的第二導電層172的端面172T凹陷，并且露出第一導電層171的頂面 171S。從而，獲得金屬層17。或者，在第一導電層171由鉬制成的情形下，第一導電層171和 第二導電層172可通過使用加網掩模暴露于光，然后可在其上執行濕式蝕刻或干式蝕刻。 從而，獲得端部具有臺階狀形狀的金屬層17。而且，開口指定絕緣膜24形成為填充相鄰的 有機發光元件10的第一電極層13和有機層14之間的間隙。此時，如圖13所示，開口 24K 形成于與圖案化為網格形式的金屬層17的一些交叉點對應的位置處。接著，依次層疊每個都由上述材料形成而具有上述厚度的空穴注入層14A、空穴傳 送層14B、發光層14C和電子傳送層14D，從而完全覆蓋第一電極層13的暴露部分，從而形 成有機層14。而且，第二電極層16形成于整個表面上從而以有機層14夾在其間的方式朝 向第一電極層13，并且覆蓋連接部分21中的金屬層17，由此完成有機發光元件10。此后，形成由上述材料制成的保護膜18從而覆蓋整個表面。最后，粘合劑層形成 于保護膜18上從而將密封襯底19由其間的粘合劑層粘結到保護膜18。從而，完成所述顯 示裝置。在如此獲得的顯示裝置中，掃描信號從掃描線驅動電路130經由寫入晶體管Tr2 的柵極(金屬層221G)供應到每個像素，并且來自于信號線驅動電路120的圖像信號經由 寫入晶體管Tr2保持在保持電容Cs中。另一方面，電源線驅動電路140將高于第二電勢的 第一電勢與掃描線驅動電路130的逐線掃描同步而供應到每個電源線140A。從而，選定驅 動晶體管Trl的導電狀態，并且驅動電路Id注入到每個有機發光元件10RU0G和IOB中， 從而每個有機發光元件10RU0G和IOB由于電子和空穴的再結合發光。光在第一電極層13 和第二電極層16之間多次反射，然后經過第二電極層16、保護膜18和密封襯底19后被提 取。如上所述，在實施例中，作為輔助布線層的金屬層17具有兩層構造，在具有第二 電極層16的連接部分21中端部具有臺階狀形狀，于是第一導電層171的薄膜表面(頂面) 的一部分與第二電極層16接觸。在此情形下，第一導電層171由對于例如表面氧化的質量 降低具有抵抗性的材料制成，并且對于第二電極層16具有良好的接觸電阻。從而，即使所述第二電極層172由易于表面氧化的材料(例如鋁)形成，還是可以保證輔助布線層和第 二電極層之間良好的接觸，而不受表面氧化的影響。因而，可以提高顯示屏幕中發光亮度的 均勻性，并可獲得更高的顯示性能。而且，在第二高度的金屬層中的第一電極層13和金屬層17中的第一導電層131 和 171或者第一薄層31由具有高光吸收比的材料(例如鉬)制成，于是可以吸收不需要的 光，例如外部光或從有機發光元件10泄漏的光。在第一導電層131和171或第一薄層31由 具有高反射率的材料(例如鋁)制成的情形下，上述不需要的光從有機發光元件10和金屬 層17之間的縫隙進入基體11。在此情形下，不需要的光直接進入驅動晶體管Trl和寫入晶 體管Tr2的溝道區域213R和223R，或者不需要的光從第一導電層131和171的背面(基體 11側的面)或第一薄層31的表面重復反射，以間接地進入溝道區域213R和223R。然而， 在實施例中，因為上述原因，可防止不需要的光進入驅動晶體管Trl和寫入晶體管Tr2的溝 道區域213R和223R。因而，可以可靠地防止在像素驅動電路150中由于驅動晶體管Trl或 寫入晶體管Tr2的故障而產生泄漏電流，并且可以提高圖像質量。而且，可防止縮短驅動晶 體管Trl或寫入晶體管Tr2的壽命，并且可提高其運行可靠性。具體地，當第一導電層131 和第一導電層171 —體地由同一材料形成并且第二導電層132和第二導電層172 —體地由 同一材料形成時，可以簡化制造步驟。此時，即使在第二導電層132和172通過使用適用于 第二導電層132的鋁或鋁合金形成的情形下，因為上述原因，可以確保輔助布線層(金屬層 17)和第二電極層之間良好的接觸，于是不會影響顯示性能。盡管參照上述實施例描述了本發明，本發明不限于此，并且可以有多種改進。例 如，在上述實施例中，金屬層17僅在開口 24K中的連接部分21中具有臺階狀端部，并且連 接到第二電極層16，但是本發明不限于此。例如，金屬層17可整體上具有臺階狀的兩層構 造，并且金屬層17可整體上與第二電極層16接觸。而且，輔助布線層(金屬層17)的構造 不限于兩層構造，并且可以是包括三層或更多層的多層構造。三層構造的示例是從基部依 次層疊鉬層、鋁層和AlNd層的構造。而且，金屬層17的平面形狀不限于網格狀。例如，在 圖3中，金屬層17可僅沿X方向和Y方向的其中一個方向延伸。而且，所述層的材料和層疊順序以及形成膜的方法等都不限于上述實施例中的范 圍。例如，在上述實施例中，描述了第一電極層13和第二電極層16分別用作陽極和陰極的 情形。然而，第一電極層13和第二電極層16可分別用作陰極和陽極。而且，在上述實施例 中，具體描述了有機發光元件10RU0G和IOB的構造。然而，并不必要包括所有這些層，或 者還可包括任何其它層。例如，用于空穴注入的由氧化鉻(Cr2O3)和ITO(銦錫氧化物銦和 錫的混合氧化膜)等制成薄膜可以包括在第一電極層13和有機層14之間。此外，在上述實施例中，描述了第二電極層16由半透明反射層構造的情形。然而， 第二電極層16可具有從第一電極層13依次層疊半透明反射層和透明反射層的構造。透明 電極設置為減小半透明反射層的電阻，并且由對于發光層中產生的光具有足夠的透光性的 導電材料制成。對于透明電極的材料，例如，ITO或包括銦、錫和氧的化合物是優選的，因為 即使薄膜在室溫時形成，也能獲得良好的導電性。透明電極的厚度例如可以大于等于30nm 到小于等于lOOOnm。而且，在此情形下，可形成振蕩構造，其中，半透明反射層被認為是一個 端部，而另一個端部布置在朝向半透明電極而使得透明電極夾在其間的位置中，使得透明 電極形成振蕩部分。而且，除了布置這種振蕩構造，有機發光元件10RU0G和IOB最好覆蓋有保護膜18，并且保護膜18由具有與透明電極的材料的折射率大致相等的折射率的材料 制成，因為保護膜18可用作振蕩部分的一部分。在上述實施例中，描述了有源矩陣顯示裝置。然而，本發明可應用于無源矩陣顯示 裝置。而且，用于有源矩陣驅動器的像素驅動電路的構造不限于上述實施例中描述的情形， 并且可按需增加電容元件或晶體管。在此情形下，根據像素驅動電路中的變化，除了上述信 號線驅動電路120和上述掃描線驅動電路130，還可增加必需的驅動電路。在本發明中，在輔助布線層中，在第一高度處的第一導電層可由鈦(Ti)形成，并且在上一高度處的第二導電層可由AlNd形成。在此情形下，在由AlNd制成的第二導電層 上通過使用磷酸、硝酸和醋酸的混合物執行濕式蝕刻，然后在由鈦制成的第一導電層上通 過使用氯基氣體執行干式蝕刻，從而可形成如圖10所示的臺階狀構造——即第一導電層的 寬度大于第二導電層的寬度的構造。本申請包含2009年4月3日在日本專利局遞交的日本在先專利申請 JP2009-091292所公開的主題有關的主題，該申請的全部內容通過引用方式結合于此。本領域的技術人員應該理解到可以根據設計要求和其他因素進行各種修改、組 合、子組合和替換，只要它們在權利要求的范圍或者其等同范圍內。
權利要求
一種顯示裝置，包括發光元件，其通過在基體上依次層疊第一電極層、包括發光層的有機層和第二電極層而形成；和輔助布線層，其布置為圍繞所述有機層并電連接到所述第二電極層，其中，所述輔助布線層包括具有第一導電層和第二導電層的兩層構造，與所述第二導電層相比，所述第一導電層對于所述第二電極層具有較小的接觸電阻，所述輔助布線層中的所述兩層構造形成為使得所述第二導電層的端面從所述第一導電層的端面向內凹陷，從而，所述第一導電層的頂面的一部分與所述第二電極層接觸。
2.如權利要求1所述的顯示裝置，其中第一電極層也具有兩層構造，其包括與所述第一導電層和所述第二導電層的材料分別 相同的材料制成的第三導電層和第四導電層，并且與所述第三導電層相比，所述第四導電層對于來自所述有機層的光具有更高的反射率。
3.如權利要求1所述的顯示裝置，其中所述第二導電層由與所述第一導電層的材料相比在濕式蝕刻工藝中具有更高蝕刻速 率的材料制成。
4.如權利要求1所述的顯示裝置，其中所述第二電極層與所述輔助布線層的所述兩層構造中的所述第一導電層的端面以及 所述第二導電層的頂面和端面接觸。
5.如權利要求1所述的顯示裝置，其中與所述第二電極層相比，所述第一導電層和所述第二導電層具有更高的導電率。
6.如權利要求5所述的顯示裝置，其中與所述第一導電層相比，所述第二導電層具有更高的導電性。
7.如權利要求1所述的顯示裝置，其中第一導電層由單質鉬(Mo)或其化合物制成，并且 所述第二導電層由單質鋁(A1)或其化合物制成。
8.如權利要求1所述的顯示裝置，其中 包括布置在所述基體上的多個發光元件，一個所述發光元件的所述第一電極層和所述有機層與另一個所述發光元件的所述第 一電極層和所述有機層由絕緣膜隔開，并且所述第二電極層布置為由所述多個發光元件所共用。
9.如權利要求8所述的顯示裝置，其中所述輔助布線層布置為在層疊面內圍繞多個所述發光元件的所述第一電極層和所述 有機層，并且布置為將所述絕緣膜分割成與多個所述發光元件相對應的多個部分。
10.如權利要求1所述的顯示裝置，其中所述基體包括基于圖像信號來驅動所述發光元件以顯示的驅動元件。
11.如權利要求10所述的顯示裝置，其中所述驅動元件包括與所述第一電極層中的所述第三導電層電連接的電極，并且 所述電極包括從所述第一電極層依次層疊的由與所述第三導電層的材料相同的材料制成的第一層和具有比所述第一層更高的導電性的第二層。
12.如權利要求11所述的顯示裝置，其中與所述第二層相比，所述第一層對于來自所述有機層的光具有更低的反射率。
13.如權利要求12所述的顯示裝置，其中所述第一層由單質鉬(Mo)或其化合物制成，并且所述第二層由單質鋁(A1)或其化合物制成。
14.如權利要求13所述的顯示裝置，其中所述電極還包括由單質鉬(Mo)或鈦(Ti)或其化合物制成的第三層，所述第三層位于 所述第二層的與布置有所述第一層的一側相反的一側上。
15.一種制造顯示裝置的方法，所述顯示裝置包括發光元件和輔助布線層，所述發光元 件通過在基體上依次層疊第一電極層、包括發光層的有機層和第二電極層而形成，所述輔 助布線層布置為圍繞所述有機層并電連接到所述第二電極層，所述方法包括下列步驟通過在所述基體上層疊第一導電層和第二導電層形成層疊膜，與所述第一導電層相 比，所述第二導電層對于所述第二電極層具有更高的接觸電阻；通過將所述層疊膜圖案化為預定形狀而形成層疊膜圖案；和通過使用與對于所述第一導電層相比對于所述第二導電層具有更高溶解性的蝕刻溶 液來蝕刻所述層疊膜圖案，從而使所述第二導電層的端面凹陷，并使所述第一導電層的頂 面的一部分暴露。
16.如權利要求15所述的制造顯示裝置的方法，其中與所述第一導電層相比，所述第二導電層由對于來自所述有機層的光具有更高反射率 的材料制成。所述第一電極層形成為包括在所述層疊膜圖案的一部分中。
17.如權利要求16所述的制造顯示裝置的方法，其中第一導電層由單質鉬(Mo)或其化合物制成，并且所述第二導電層由單質鋁(A1)或其化合物制成。
全文摘要
本發明提供一種顯示裝置及制造顯示裝置的方法，該顯示裝置包括發光元件，其通過在基體上依次層疊第一電極層、包括發光層的有機層和第二電極層而形成；和輔助布線層，其布置為圍繞所述有機層并電連接到所述第二電極層，其中，所述輔助布線層包括具有第一導電層和第二導電層的兩層構造，與所述第二導電層相比，所述第一導電層對于所述第二電極層具有較小的接觸電阻，所述輔助布線層中的所述兩層構造形成為使得所述第二接觸層的端面從所述第一導電層的端面向內凹陷，從而，所述第一導電層的頂面的一部分與所述第二電極層接觸。
文檔編號G09G3/32GK101859794SQ20101014173
公開日2010年10月13日 申請日期2010年3月29日 優先權日2009年4月3日
發明者佐川裕志 申請人:索尼公司