顯示面板裝置及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及的顯示面板裝置(100)包括:基板(1);形成于基板上的柵電極(2);形成于柵電極上的柵極絕緣膜(3);形成于柵極絕緣膜上的第1源電極(41);形成于第1源電極上的第2源電極(42);形成于柵極絕緣膜上的第1漏電極(51);形成于第1漏電極上的第2漏電極(52);第1隔壁部(6),其具有至少露出第2源電極的一部分和第2漏電極的一部分的開口;半導(dǎo)體層(7),其形成于開口內(nèi),至少與第2源電極和第2漏電極接觸;形成于半導(dǎo)體層的上方的絕緣層(8);形成于絕緣層上的下部電極(9);以及接觸孔(8H),其形成于絕緣層,用于將下部電極與第2漏電極或第2漏電極連接,第2源電極和第2漏電極的膜構(gòu)造比第1源電極和第1漏電極的膜構(gòu)造疏。
【專利說明】顯示面板裝置及其制造方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示面板裝置及其制造方法,尤其涉及具備半導(dǎo)體層形成在隔壁內(nèi)的薄膜晶體管的顯示面板裝置及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在液晶顯 示裝置或者有機(jī)EL (Electro Luminescence:電致發(fā)光)顯示裝置等有源矩陣驅(qū)動型的顯示裝置中,使用被稱為TFT (Thin Film Transistor)的薄膜晶體管。
[0003]在已產(chǎn)品化的顯示裝置中,一般使用將硅用作半導(dǎo)體層的薄膜晶體管,但近年來,使用能夠通過液相工藝形成半導(dǎo)體層的薄膜晶體管正受到關(guān)注。特別是將有機(jī)材料等用作半導(dǎo)體層的有機(jī)薄膜晶體管正受到關(guān)注。這些能夠以液相工藝形成半導(dǎo)體層的薄膜晶體管的工藝溫度低,能夠?qū)⒕哂锌蓳闲缘牟牧?例如塑料等樹脂)用于基板。
[0004]因此,通過使用能夠以液相工藝形成半導(dǎo)體層的薄膜晶體管(特別是有機(jī)薄膜晶體管),能夠?qū)κ褂昧斯璧谋∧ぞw管的電子器件實(shí)現(xiàn)更輕、更薄而且具有可撓性的電子器件。因此,提出了將有機(jī)薄膜晶體管利用于下一代顯示裝置或電子紙等中的方案。
[0005]例如,在專利文獻(xiàn)I中公開了底柵(bottom gate)型有機(jī)薄膜晶體管。以往的有機(jī)薄膜晶體管具備柵電極、柵極絕緣膜、一對源電極和漏電極(源漏電極)以及在柵電極上具有開口的隔壁部,并且具備通過噴墨法在隔壁部的開口內(nèi)形成的有機(jī)半導(dǎo)體層。
[0006]例如在具備排列成矩陣狀的多個(gè)像素的TFT陣列基板中,這樣構(gòu)成的有機(jī)薄膜晶體管被作為按各像素設(shè)置的驅(qū)動晶體管或開關(guān)晶體管來使用。另外,在各像素的有機(jī)薄膜晶體管中,源漏電極延伸設(shè)置也作為布線發(fā)揮功能。
[0007]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-22008號公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]發(fā)明要解決的問題
[0010]近年來,伴隨著顯示面板裝置的大畫面化,像素電路單元中的布線變長,布線電阻變高,存在顯示圖像的質(zhì)量(品質(zhì))劣化的問題。特別是由于薄膜晶體管中的源漏電極的一部分延伸設(shè)置也作為布線發(fā)揮功能,所以源漏電極的材料和構(gòu)造不只要求作為薄膜晶體管的性能,也要求作為布線的性能。
[0011]另外,在使用通過液相工藝形成的半導(dǎo)體層來作為溝道層的情況下,為了區(qū)劃半導(dǎo)體層,形成有隔壁部。此時(shí),有時(shí)隔壁部的殘?jiān)鼤埩粼谠绰╇姌O的表面上。當(dāng)在源漏電極上存在殘?jiān)鼤r(shí),與源漏電極接觸的部分的半導(dǎo)體層的結(jié)晶性會劣化,存在TFT特性下降的問題。
[0012]進(jìn)一步,在顯示面板裝置中,為了使驅(qū)動電路單元平坦化而形成絕緣層以覆蓋薄膜晶體管,在該絕緣層上形成有顯示元件的像素電極。雖然源漏電極與像素電極經(jīng)由形成于絕緣層的接觸孔而相連接,但在燒成(燒結(jié))絕緣層時(shí),接觸孔部的源漏電極的表面暴露在高溫氣氛中,會在源漏電極的表面形成氧化膜。由此,存在如下的問題:源漏電極與像素電極的接觸電阻增大,并且接觸電阻值產(chǎn)生不勻,材料利用率會下降。
[0013]本發(fā)明是為解決上述問題而完成的發(fā)明,目的在于提供一種顯示面板裝置及其制造方法,所述顯示面板裝置具備薄膜晶體管,所述薄膜晶體管具有能夠成為低電阻化布線并且能實(shí)現(xiàn)與像素電極良好的接觸且能實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的TFT特性的源漏電極。
[0014]用于解決問題的手段
[0015]為了解決上述問題,本發(fā)明涉及的顯示面板裝置的一種方式包括:基板;柵電極,其形成在所述基板上;柵極絕緣膜,其形成在所述柵電極上;第I源電極,其形成在所述柵極絕緣膜上;第2源電極,其形成在所述第I源電極上;第I漏電極,其形成在所述柵極絕緣膜上;第2漏電極,其形成在所述第I漏電極上;隔壁部,其具有至少露出所述第2源電極的一部分和所述第2漏電極的一部分的開口 ;半導(dǎo)體層,其形成于所述開口內(nèi),至少與所述第2源電極和所述第2漏電極接觸;絕緣層,其形成在所述半導(dǎo)體層的上方;像素電極,其形成在所述絕緣層上;以及接觸孔,其形成于所述絕緣層,用于對所述像素電極與所述第2漏電極或所述第2源電極進(jìn)行連接,所述第2源電極和所述第2漏電極的膜構(gòu)造比所述第I源電極和所述第I漏電極的膜構(gòu)造疏。
[0016]發(fā)明的效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明涉及的顯示面板裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)低電阻化布線。另外,能夠?qū)崿F(xiàn)具有能實(shí)現(xiàn)與像素電極良好的接觸且能實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的TFT特性的源漏電極的薄膜晶體管。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置的一個(gè)像素的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0019]圖2A是表示將通過各種成膜條件濺射成膜時(shí)的膜構(gòu)造模型化而得到的Thornton模型的圖。
[0020]圖2B是表示Mo單層中的低密度膜和高密度膜與薄膜電阻的關(guān)系的圖。
[0021]圖3是用于說明本發(fā)明實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置的制造方法中的各工序的首1J視圖。
[0022]圖4是表示通過濺射形成的Mo膜與該Mo膜和下部電極的接觸電阻值的關(guān)系的圖。
[0023]圖5是表示薄膜晶體管中的源漏電極的膜密度與該薄膜晶體管的電流電壓特性的關(guān)系的圖。
[0024]圖6是詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置中的制造工序的一部分的圖。
[0025]圖7是表示本發(fā)明實(shí)施方式的變形例涉及的顯示面板裝置的制造方法的工序的圖。
[0026]圖8是表示濕蝕刻本發(fā)明實(shí)施方式涉及的第2源電極和第2漏電極(形成有氧化膜的低密度膜)的情況下的該低密度膜的膜厚與蝕刻時(shí)間的關(guān)系的圖。
[0027]圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置的概略結(jié)構(gòu)的局部剖切立體圖。
[0028]圖10是表示本發(fā)明實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置中的像素的電路結(jié)構(gòu)的圖。
[0029]標(biāo)號說明[0030]1:基板;2:柵電極;3:柵極絕緣膜;4:源電極;5:漏電極;6:第I隔壁部;6a:殘?jiān)?6R:隔壁層;7:半導(dǎo)體層;8:絕緣層;8H:接觸孔;9:下部電極;10 --第2隔壁部;11:有機(jī)層;12:上部電極;13:封止層;14:封止基板;41:第I源電極;42:第2源電極;42a、52a:氧化膜;51 --第I漏電極;52:第2漏電極;100:顯示面板裝置;101:有源矩陣基板;102:像素;110、111:薄膜晶體管;110G、111G:柵電極;110S、111S:源電極;110D、111D:漏電極;120:有機(jī)EL元件;130:源極布線;140:柵極布線;150:電源線;160:電容器;腿:高密度金屬膜;LM:低密度金屬膜。
【具體實(shí)施方式】 [0031]本發(fā)明涉及的顯示面板裝置的一種方式包括:基板;柵電極,其形成在所述基板上;柵極絕緣膜,其形成在所述柵電極上;第I源電極,其形成在所述柵極絕緣膜上;第2源電極,其形成在所述第I源電極上;第I漏電極,其形成在所述柵極絕緣膜上;第2漏電極,其形成在所述第I漏電極上;隔壁部,其具有至少露出所述第2源電極的一部分和所述第2漏電極的一部分的開口 ;半導(dǎo)體層,其形成于所述開口內(nèi),至少與所述第2源電極和所述第2漏電極接觸;絕緣層,其形成在所述半導(dǎo)體層的上方;像素電極,其形成在所述絕緣層上;以及接觸孔,其形成于所述絕緣層,用于對所述像素電極與所述第2漏電極或所述第2源電極進(jìn)行連接,所述第2源電極和所述第2漏電極的膜構(gòu)造比所述第I源電極和所述第I漏電極的膜構(gòu)造疏。
[0032]根據(jù)本方式,上層的第2源電極和第2漏電極的膜構(gòu)造比下層的第I源電極和所述第I漏電極的膜構(gòu)造疏。即,由于源電極和漏電極是由低密度膜構(gòu)成的上層膜(第2源電極、第2漏電極)和由高密度膜構(gòu)成的下層膜(第I源電極、第I漏電極)的層疊構(gòu)造,所以能夠減小源電極和漏電極的布線電阻。由此,能夠提高顯示圖像的質(zhì)量。
[0033]進(jìn)一步,在本方式中,由于使源電極和漏電極的上層膜為容易溶解的低密度膜,所以能夠容易地除去在低密度膜生成的表面氧化膜,能夠在除去該表面氧化膜的同時(shí)也除去殘留在低密度膜的表面的隔壁層的殘?jiān)?。由此,能夠使與低密度膜接觸的半導(dǎo)體層的結(jié)晶性良好。另外,由于低密度膜容易氧化,因此能夠在半導(dǎo)體層與低密度膜的界面容易地形成氧化膜,所以也能夠提高源電極或漏電極與半導(dǎo)體層之間的電荷的注入特性。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)通特性優(yōu)異的薄膜晶體管。
[0034]而且,根據(jù)本方式,由于能夠容易地除去作為低密度膜的第2漏電極的表面氧化膜,所以能夠容易地除去接觸孔內(nèi)的第2漏電極的表面氧化膜。由此,由于能夠降低第2漏電極與像素電極之間的接觸電阻,所以能夠?qū)崿F(xiàn)漏電極與像素電極良好的接觸。
[0035]進(jìn)一步,在本發(fā)明涉及的顯示面板裝置的一種方式中,優(yōu)選所述第I源電極和所述第I漏電極的薄膜電阻比所述第2源電極和所述第2漏電極的薄膜電阻小。在該情況下,進(jìn)一步優(yōu)選所述第I源電極和所述第I漏電極的薄膜電阻為0.5~5 Ω / □,所述第2源電極和所述第2漏電極的薄膜電阻為80~140 Ω / 口。
[0036]通過本方式,能夠使第I源電極和第I漏電極為所希望的高密度膜,另外,能夠使第2源電極和第2漏電極為所希望的低密度膜。
[0037]進(jìn)一步,在本發(fā)明涉及的顯示面板裝置的一種方式中,優(yōu)選所述第2漏電極的與所述半導(dǎo)體層接觸的部分的膜厚比與所述半導(dǎo)體層不接觸的部分的膜厚薄,并且,所述第2漏電極在與所述接觸孔對應(yīng)的部分形成有凹陷部。
[0038]根據(jù)本方式,由于能夠取得除去了第2漏電極的表面氧化膜的結(jié)構(gòu),所以在半導(dǎo)體層的形成區(qū)域沒有隔壁層的殘?jiān)?,且能夠在像素電極與接觸區(qū)域?qū)崿F(xiàn)良好的接觸。
[0039]進(jìn)一步,在本發(fā)明涉及的顯示面板裝置的一種方式中,優(yōu)選所述第2源電極和所述第2漏電極的膜厚為20nm以上。
[0040]根據(jù)本方式,即使除去了上層的第2源電極和第2漏電極的表面氧化膜,也不會連下層的第I源電極和第I漏電極也被除去。
[0041]另外,本發(fā)明涉及的顯示面板裝置的制造方法的一種方式包括:第I工序,在基板上形成柵電極;第2工序,在所述柵電極上形成柵極絕緣膜;第3工序,在所述柵極絕緣膜上形成第I金屬膜;第4工序,在所述第I金屬膜上形成具有比所述第I金屬膜的膜構(gòu)造疏的膜構(gòu)造的第2金屬膜;第5工序,通過對所述第I金屬膜和所述第2金屬膜進(jìn)行圖案形成,從而形成源電極和漏電極;第6工序,在所述源電極和所述漏電極上形成隔壁層;第7工序,通過對所述隔壁層進(jìn)行圖案形成,形成開口以露出所述源電極與所述漏電極之間的所述柵極絕緣膜、所述源電極和所述漏電極的一部分,從而形成隔壁;第8工序,在所述開口內(nèi),遍及所述源電極和所述漏電極的上表面以及所述柵極絕緣膜的上表面而形成半導(dǎo)體層;第9工序,在所述半導(dǎo)體層的上方形成絕緣層;第10工序,在隔著所述隔壁與所述半導(dǎo)體層相反一側(cè)的區(qū)域中的所述漏電極上的所述絕緣層形成接觸孔,露出所述漏電極;以及第11工序,在所述絕緣層上和從所述接觸孔露出的所述漏電極上形成像素電極。
[0042]根據(jù)本方式,能夠形成使作為第2金屬膜的低密度膜為上層膜、且使作為第I金屬膜的高密度膜為下層膜的層疊構(gòu)造的源電極和漏電極。由此,能夠減小源電極和漏電極的布線電阻。
[0043]進(jìn)一步,在本方式中,由于使源電極和漏電極的上層膜為容易溶解的低密度膜,所以在形成隔壁時(shí)的工序中,能夠容易地除去在低密度膜生成的表面氧化膜,與此同時(shí),能夠除去殘留在低密度膜的表面的隔壁層的殘?jiān)?。由此,能夠使與低密度膜接觸的半導(dǎo)體層的結(jié)晶性良好,能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)通特性優(yōu)異的薄膜晶體管。
[0044]進(jìn)一步,在本發(fā)明涉及的顯示面板裝置的制造方法的一種方式中,優(yōu)選在所述第7工序中,在所述隔壁層形成所述開口時(shí)除去所述第2金屬膜的上層的一部分,同時(shí)除去該第2金屬膜上的所述隔壁層的殘?jiān)?br>
[0045]根據(jù)本方式,能夠在除去在作為低密度膜的第2金屬膜生成的表面氧化膜的同時(shí),除去殘留在第2金屬膜的表面的隔壁層的殘?jiān)?br>
[0046]進(jìn)一步,在本發(fā)明涉及的顯示面板裝置的制造方法的一種方式中,優(yōu)選在所述第10工序與所述第11工序之間,包括除去在從所述接觸孔露出的所述漏電極形成的表面氧化膜的工序。
[0047]根據(jù)本方式,由于作為漏電極的表面層的第2金屬膜為低密度膜,所以能夠容易地除去第2金屬膜的表面氧化膜。由此,能夠降低第2漏電極與像素電極之間的接觸電阻。
[0048]進(jìn)一步,在本發(fā)明涉及的顯示面板裝置的制造方法的一種方式中,優(yōu)選在除去所述表面氧化膜的工序中,在從所述接觸孔露出的所述漏電極的所述第2金屬膜形成凹陷部。
[0049]根據(jù)本方式,通過除去第2金屬膜的表面氧化膜,從而形成凹陷部。由此,能夠經(jīng)由沒有表面氧化膜的凹陷部使漏電極與像素電極接觸。
[0050](實(shí)施方式)
[0051]以下,基于實(shí)施方式說明本發(fā)明涉及的顯示面板裝置及其制造方法,但本發(fā)明由權(quán)利要求書的記載來確定。因此,以下的實(shí)施方式中的構(gòu)成要素中的、未記載在權(quán)利要求中的構(gòu)成要素對實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的課題來說并不是一定需要的,而是作為構(gòu)成更優(yōu)選的部件來說明的。此外,各圖為示意圖,并不是一定嚴(yán)密地進(jìn)行圖示的圖。
[0052]本實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置是具有多個(gè)像素呈矩陣狀配置的像素單元(顯示單元)的有機(jī)EL顯示裝置,具備包含形成為與各像素對應(yīng)的有機(jī)EL元件的EL層、和包含由薄膜晶體管和布線等構(gòu)成的像素電路單元的TFT層。像素電路單元由形成為與各像素對應(yīng)的像素驅(qū)動用的驅(qū)動晶體管和像素選擇用的開關(guān)晶體管、源極布線、柵極布線、電源線以及其他各種布線構(gòu)成。
[0053]首先,使用圖1說明本發(fā)明實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置100的一個(gè)像素(子像素)的結(jié)構(gòu)。圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置的一個(gè)像素的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0054]如圖1所示,顯示面板裝置100具備:基板I ;薄膜晶體管110,其形成于基板I上,包括柵電極2、柵極絕緣膜3、源電極4、漏電極5、第I隔壁部6以及半導(dǎo)體層7 ;絕緣層8,其形成為覆蓋薄膜晶體管110 ;有機(jī)EL元件120,其形成于絕緣層8上,包括下部電極9、第2隔壁部10、有機(jī)層11和上部電極12 ;封止層13,其形成為覆蓋有機(jī)EL元件120 ;封止基板14。
[0055]薄膜晶體管110通過在第I隔壁部6的開口內(nèi)涂敷(涂布)成為溝道層的半導(dǎo)體層7來形成。本實(shí)施方式中的薄膜晶體管110是特別是半導(dǎo)體層7由有機(jī)材料構(gòu)成的有機(jī)薄膜晶體管。另外,薄膜晶體管110是底柵型的薄膜晶體管。在基板I上,呈陣列狀而形成有多個(gè)薄膜晶體管110。圖1所示的薄膜晶體管110是P溝道型驅(qū)動晶體管,漏電極5與有機(jī)EL元件120的下部電極9電連接。此外,在圖1中未圖示開關(guān)晶體管。以下,詳細(xì)說明薄膜晶體管110的各構(gòu)成要素。
[0056]基板I例如是由石英玻璃或無堿玻璃構(gòu)成的玻璃基板。此外,作為基板1,也可以使用塑料膜等具有可撓性的撓性基板等。
[0057]在基板I上按預(yù)定形狀圖案形成有柵電極2。柵電極2由導(dǎo)電性材料或其合金等的單層構(gòu)造或多層構(gòu)造構(gòu)成,例如使用鑰(Mo)、鋁(Al)、銅(Cu)、鎢(W)、鈦(Ti)、鉻(Cr)或鑰鎢(MoW)等來形成。
[0058]柵極絕緣膜3 (柵極絕緣層)形成在柵電極2上。在本實(shí)施方式中,柵極絕緣膜3形成在基板I上的整個(gè)面,以覆蓋柵電極2。柵極絕緣膜3可以通過由硅氧化膜或硅氮化膜等的單層膜或?qū)盈B膜構(gòu)成的無機(jī)絕緣膜來形成。此外,作為柵極絕緣膜3,也可以由聚酰亞胺、聚乙烯基苯酚、聚丙烯等有機(jī)絕緣膜形成。
[0059]一對源電極4和漏電極5形成在柵極絕緣膜3上,并在柵電極2的上方隔開預(yù)定的間隔而對向配置。源電極4和漏電極5可以由導(dǎo)電性材料或其合金等構(gòu)成,例如可以使用Mo、W或MoW等來形成。
[0060]源電極4由多層構(gòu)成,在本實(shí)施方式中,由形成于柵極絕緣膜3的表面的第I源電極41、形成于第I源電極41上的第2源電極42這兩層構(gòu)成。第I源電極41與第2源電極42以不同密度的膜質(zhì)來構(gòu)成,下層的第I源電極41為高密度膜,上層的第2源電極42為低密度膜。即,上層的第2源電極42的膜構(gòu)造比下層的第I源電極41的膜構(gòu)造疏。相反地,下層的第I源電極41的膜構(gòu)造比上層的第2源電極42的膜構(gòu)造致密。通過這樣的膜構(gòu)造,第I源電極41的薄膜電阻(表面電阻)比第2源電極42的薄膜電阻小。具體而言,第I源電極41的薄膜電阻為0.5?5Ω /□,第2源電極42的薄膜電阻為80?140 Ω / □。此外,在本實(shí)施方式中,作為低密度膜的第2源電極42的膜厚比作為高密度膜的第I源電極41的膜厚薄,例如可以使第2源電極42的膜厚為20?50nm,使第I源電極41的膜厚為50 ?800nm。
[0061]漏電極5也與源電極4同樣地由多層構(gòu)成,在本實(shí)施方式中,由形成于柵極絕緣膜3的表面的第I漏電極51、形成于第I漏電極51上的第2漏電極52這兩層構(gòu)成。在漏電極5中,第I漏電極51與第2漏電極52也以不同密度的膜質(zhì)來構(gòu)成,下層的第I漏電極51為高密度膜,上層的第2漏電極52為低密度膜。即,上層的第2漏電極52的膜構(gòu)造比下層的第I漏電極51的膜構(gòu)造疏,相反地,下層的第I漏電極51的膜構(gòu)造比上層的第2漏電極52的膜構(gòu)造致密。通過這樣的膜構(gòu)造,與源電極4同樣,下層的第I漏電極51的薄膜電阻比上層的第2漏電極52的薄膜電阻小。具體而言,第I漏電極51的薄膜電阻為0.5?5Ω/ □,第2漏電極52的薄膜電阻為80?140Ω/ 口。此外,在本實(shí)施方式中,作為低密度膜的第2漏電極52的膜厚比作為高密度膜的第I漏電極51的膜厚薄,例如可以使第2漏電極52的膜厚為20?50nm,使第I漏電極51的膜厚為50?800nm。
[0062]在本實(shí)施方式中,由于一對源電極4和漏電極5的上層膜(第2源電極42、第2漏電極52)、下層膜(第I源電極41、第I漏電極51)分別形成在同一層中,所以位于下層的第I源電極41與第I漏電極51為相同材料且相同膜厚。同樣地,位于上層的第2源電極42和第2漏電極52為相同材料且相同膜厚。另外,第I源電極41的薄膜電阻與第I漏電極51的薄膜電阻為相同的值,第2源電極42的薄膜電阻與第2漏電極52的薄膜電阻為相同的值。此外,在本實(shí)施方式中,第I源電極41、第2源電極42、第I漏電極51以及第2漏電極52均由Mo形成。
[0063]另外,如圖1所示,本實(shí)施方式中的漏電極5的與半導(dǎo)體層7相反一側(cè)的部分延伸設(shè)置。該漏電極5延伸設(shè)置的部分作為用于與其他導(dǎo)電部連接的布線(布線層)發(fā)揮功能,在本實(shí)施方式中是與有機(jī)EL元件120的下部電極9的連接布線。具體而言,以形成于漏電極5上的第I隔壁部6的隔壁作為作為邊界,與半導(dǎo)體層7接觸側(cè)的相反一側(cè)的部分成為布線。即,隔著第I隔壁部6的隔壁,漏電極5的一方是與半導(dǎo)體層7連接的部分,另一方是與下部電極9連接的部分。
[0064]第I隔壁部6是形成于TFT層的TFT堤層,其形成于源電極4和漏電極5上。第I隔壁部6由按像素對半導(dǎo)體層7進(jìn)行區(qū)劃的開口、和對半導(dǎo)體層7的周圍進(jìn)行規(guī)定的隔壁(堤)構(gòu)成。第I隔壁部6的隔壁具有規(guī)定所涂敷的半導(dǎo)體層7的功能,例如在涂敷了用于形成半導(dǎo)體層7的溶劑時(shí),阻攔該溶劑的流動。另外,第I隔壁部6的開口構(gòu)成為使源電極4的一部分、漏電極5的一部分以及柵極絕緣膜的一部分露出。具體而言,第I隔壁部6的開口形成為使第2源電極42的半導(dǎo)體層7側(cè)的上表面的一部分、第I源電極41的側(cè)面、柵電極2上方的柵極絕緣膜3的表面、第I漏電極51的側(cè)面以及第2漏電極52的半導(dǎo)體層7側(cè)的上表面的一部分露出。
[0065]第I隔壁部6的隔壁部分可以使用抗蝕劑等感光性樹脂來形成,可以通過對該感光性樹脂進(jìn)行局部曝光、顯影來形成開口。此外,優(yōu)選通過對第I隔壁部6進(jìn)行預(yù)定的表面處理來使第I隔壁部6的表面具有撥水性。
[0066]半導(dǎo)體層7形成在第I隔壁部6的開口內(nèi),以使得至少與源電極4和漏電極5接觸。半導(dǎo)體層7作為薄膜晶體管的溝道層發(fā)揮功能,其形成于柵電極2的上方。在本實(shí)施方式中,半導(dǎo)體層7形成在源電極4與漏電極5之間的柵極絕緣膜3上、源電極4上以及漏電極5上,并從源電極4的第2源電極42的上表面開始遍及形成到漏電極5的第2漏電極52的上表面。
[0067]半導(dǎo)體層7是涂敷型的半導(dǎo)體層,可以通過噴墨法等印刷法在第I隔壁部6的開口內(nèi)涂敷溶劑等預(yù)定的材料并結(jié)晶化來形成。作為涂敷型的半導(dǎo)體層7,例如有使用了五蒽、酞菁系或者卟啉系的可溶性有機(jī)材料的有機(jī)半導(dǎo)體層、或者使用了 IGZO (InGaZnOx)等透明無定形氧化物半導(dǎo)體的氧化物半導(dǎo)體層。在本實(shí)施方式中,使用有機(jī)材料來作為半導(dǎo)體層7。
[0068]此外,雖然未圖示,但為了保護(hù)半導(dǎo)體層7,也可以在第I隔壁部6的開口內(nèi)形成保護(hù)膜以覆蓋半導(dǎo)體層7。作為保護(hù)膜,可以使用丙烯酸聚合物等高分子材料或者丙烯酸單體等低分子材料這些有機(jī)材料。通過形成保護(hù)膜,能夠抑制水分和/或氧等侵入半導(dǎo)體層7。
[0069]絕緣層8形成于半導(dǎo)體層7的上方。在本實(shí)施方式中,絕緣層8是形成在基板I的整個(gè)面上方以覆蓋多個(gè)薄膜晶體管110的平坦化絕緣層。即,絕緣層8是抑制層間產(chǎn)生泄漏電流的層間絕緣膜,并且是使薄膜晶體管110的表面平坦化的厚平坦化膜。絕緣層8例如可以使用抗蝕劑等有機(jī)材料和/或SOG (Spin On Glass:旋涂玻璃)等無機(jī)材料來形成。
[0070]另外,在絕緣層8設(shè)有用于對有機(jī)EL元件120的下部電極9與漏電極5 (漏電極5的延伸設(shè)置部分)進(jìn)行連接的接觸孔8H。接觸孔8H通過除去漏電極5上的絕緣層8來形成。通過形成接觸孔8H,能夠使漏電極5的表面即第2漏電極52的表面露出,能夠經(jīng)由接觸孔8H連接第2漏電極52與下部電極9。
[0071]接著,詳細(xì)說明有機(jī)EL元件120的構(gòu)成要素。本實(shí)施方式中的有機(jī)EL元件120是頂部發(fā)射型的有機(jī)EL元件,以像素為單位(發(fā)光單位)形成在絕緣層8上。
[0072]下部電極9形成在絕緣層8上,是從驅(qū)動電路單元流入電流的陽極,作為有機(jī)EL元件120的像素電極發(fā)揮功能。另外,由于本實(shí)施方式中的有機(jī)EL元件120為頂部發(fā)射型,所以下部電極9構(gòu)成為反射電極。作為反射電極的下部電極9例如可以為Al或銀合金APC等反射金屬的單層構(gòu)造、或者氧化銦錫(ΙΤ0:1ndium Tin Oxide)等透明金屬氧化物和銀合金APC等反射金屬的雙層構(gòu)造。下部電極9按像素而分離形成。此外,在為底部發(fā)射型的有機(jī)EL元件的情況下,下部電極9為僅由ITO等透明金屬氧化物構(gòu)成的透明電極。
[0073]另外,如上所述,下部電極9經(jīng)由貫通絕緣層8的接觸孔8H與薄膜晶體管110的漏電極5電連接。在本實(shí)施方式中,下部電極9形成為在接觸孔8H的底部與露出的低密度層即第2漏電極52接觸。由此,從作為驅(qū)動晶體管的薄膜晶體管110的漏電極5向下部電極9供給與從源極布線供給的數(shù)據(jù)電壓對應(yīng)的電流。
[0074]有機(jī)層11以像素為單位形成在下部電極9上,該有機(jī)層11是包含以預(yù)定的有機(jī)發(fā)光材料構(gòu)成的發(fā)光層的有機(jī)EL層。對于發(fā)光層,通過在下部電極9和上部電極12施加預(yù)定的電壓來注入的電子與空穴復(fù)合而產(chǎn)生的能量,該發(fā)光層的發(fā)光材料被激發(fā)而進(jìn)行發(fā)光。發(fā)光層例如可以為使用a-NPD(雙[N-(1-萘基)-N-苯基]聯(lián)苯胺)作為下層、并使用Alq3(三(8-羥基)鋁)作為上層的層疊構(gòu)造。
[0075]另外,有機(jī)層11除了發(fā)光層外還包含空穴注入層、空穴輸送層、電子輸送層或電子注入層,是這些層的全部或一部分層層疊而構(gòu)成的。在該情況下,例如可以使用PEDOT(聚乙撐二氧噻吩)等化合物等來作為空穴注入層,可以使用三苯胺和/或聚苯胺等來作為空穴輸送層,可以使用聚對苯乙烯(PPV)等來作為電子注入層。
[0076]上部電極12是向驅(qū)動電路單元流出電流的陰極,具有相對于下部電極9而在發(fā)光層施加負(fù)電壓、并將電子注入發(fā)光層的功能。上部電極12是形成為與下部電極9對向的透明電極,其形成在有機(jī)層11上。此外,本實(shí)施方式中的上部電極12是形成為各像素共用的共用電極。上部電極12優(yōu)選使用透射率高的材料和構(gòu)造,可以由ITO或銦鋅氧化物(ΙΖ0:Indium Zinc Oxide)等透明金屬氧化物構(gòu)成。此外,在本實(shí)施方式中,上部電極12的電位為接地電位。
[0077]第2隔壁部10是形成于有機(jī)EL層的EL堤層,其形成于絕緣層8上。第2隔壁部10由用于按像素分離并區(qū)劃有機(jī)層11的開口、和對有機(jī)層11的周圍進(jìn)行規(guī)定的隔壁(堤)構(gòu)成。第2隔壁部10的隔壁部分可以使用抗蝕劑等感光性樹脂來形成,可以通過對該感光性樹脂進(jìn)行局部曝光和顯影來形成開口。
[0078]封止層13作為將形成到有機(jī)EL元件120的基板I與封止基板14接合的粘接層發(fā)揮功能,并且也作為封止并保護(hù)有機(jī)EL元件120的保護(hù)層發(fā)揮功能。作為封止層13的材料,例如可以使用丙烯酸系或環(huán)氧系的樹脂等。此外,為了進(jìn)一步保護(hù)有機(jī)EL元件120免受水分和/氧的影響,也可在上部電極12與封止層13之間形成薄膜封止層。作為薄膜封止層的材料,例如可以使用氮化硅(SiN)或氧氮化硅(SiON)等透明絕緣材料。
[0079]封止基板14是封止有機(jī)EL元件120并保護(hù)有機(jī)EL元件120免受外部影響的基板。即,封止基板14形成顯示面板裝置100的外表面。另外,封止基板14使從有機(jī)EL元件120的發(fā)光層發(fā)出的光透射。通過與多個(gè)像素各自對應(yīng)的有機(jī)EL元件120按希望進(jìn)行發(fā)光,從而在封止基板14顯示所希望的圖像。作為封止基板14,例如可以使用透明玻璃基板。此外,也可根據(jù)需要在封止基板14的內(nèi)表面形成與紅色、綠色和藍(lán)色的各種顏色對應(yīng)的濾色器(color filter,濾色片),在該情況下,封止基板14使通過濾色器的光透射。
[0080]在如上所述構(gòu)成的顯示面板裝置100中,源電極4與漏電極5的下層的第I源電極41和第I漏電極51是高密度膜,上層的第2源電極42和第2漏電極52是低密度膜。SP,第2源電極42和第2漏電極52的膜構(gòu)造比第I源電極41和第I漏電極51的膜構(gòu)造疏。
[0081]在此,使用圖2A和圖2B詳細(xì)說明源電極4和漏電極5的膜構(gòu)造。圖2A是表示將通過各種成膜條件濺射成膜時(shí)的膜構(gòu)造模型化而得到的Thornton模型(出處:市村博司、池永勝著,《基于等離子體工藝的薄膜的基礎(chǔ)與應(yīng)用》,日刊工業(yè)新聞社(2005))的圖。圖2B是表示Mo單層中的低密度膜和高密度膜與薄膜電阻的關(guān)系的圖。
[0082]如圖2A所示,根據(jù)Ar壓力(濺射壓力)和基板溫度的成膜條件,通過濺射來成膜時(shí)的膜構(gòu)造可以分為:成為多孔的膜構(gòu)造的區(qū)域(Zonel)、成為致密的膜構(gòu)造的區(qū)域(ZoneT)、成為柱狀粒子的膜構(gòu)造的區(qū)域(Zone2)、以及成為再結(jié)晶化的結(jié)晶粒子的膜構(gòu)造的區(qū)域(Zone3)。
[0083]在本實(shí)施方式中,源電極4和漏電極5中的下層的第I源電極41和第I漏電極51是Mo單層的高密度膜,以圖2A的箭頭H所示條件來成膜。在該情況下,作為高密度膜的第I源電極41和第I漏電極51具有ZoneT的膜構(gòu)造,即致密的膜構(gòu)造。
[0084]另一方面,源電極4和漏電極5中的上層的第2源電極42和第2漏電極52是Mo單層的低密度膜,以圖2A的箭頭L所示條件來成膜。在該情況下,作為低密度膜的第2源電極42和第2漏電極52具有Zonel的膜構(gòu)造、即多孔的膜構(gòu)造。
[0085]這樣,作為低密度膜的第2源電極42和第2漏電極52的膜質(zhì)比作為高密度膜的第I源電極41和第I漏電極51的膜質(zhì)疏。也即是,可認(rèn)為:低密度膜具有多孔的膜構(gòu)造,與具有致密構(gòu)造的高密度膜相比,每單位堆積所占的Mo的比例小。此外,在本實(shí)施方式中,高密度膜和低密度膜的成膜條件(濺射壓力)分別為0.16Pa、l.0Pa0另外,基板溫度均為50°C。
[0086]另外,以圖2A的成膜條件形成多個(gè)Mo單層的低密度膜(L)和高密度膜(H),測定了各個(gè)膜的薄膜電阻。在圖2B中示出其測定結(jié)果。如圖2B所示,由Mo單層構(gòu)成的低密度膜的薄膜電阻以大約100 Ω/ □為中心,為80?130 Ω / 口。另一方面,由Mo單層構(gòu)成的高密度膜的薄膜電阻為?2 Ω / 口。這樣,可知:Mo單層的高密度膜的薄膜電阻比Mo單層的低密度膜的薄膜電阻小。
[0087]這樣,由于能夠使作為高密度膜的第I源電極41和第I漏電極51的電阻比作為低密度膜的第2源電極42和第2漏電極52的電阻小,所以與以相同膜厚僅以低密度膜的單層形成源電極和漏電極的情況相比,能夠減小源電極4和漏電極5的電阻。結(jié)果,能夠使源電極4和漏電極5的布線部分也低電阻化。
[0088]接著,使用圖3說明本發(fā)明實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置100的制造方法。圖3是用于說明本發(fā)明實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置的制造方法中的各工序的剖視圖。
[0089]首先,如圖3的(a)所示,準(zhǔn)備基板I。在本實(shí)施方式中,準(zhǔn)備透明玻璃基板來作為基板I。此外,也可以根據(jù)需要在基板I上形成底涂層。
[0090]接著,如圖3的(b)所示,在基板I上形成預(yù)定形狀的柵電極2。具體而言,在基板I上堆積柵電極2的材料而形成柵極金屬膜,然后,通過光刻和蝕刻對柵極金屬膜進(jìn)行圖案形成,從而形成預(yù)定形狀的柵電極2。柵極金屬膜可以通過濺射或蒸鍍來成膜,柵極金屬膜的蝕刻可以使用濕蝕刻或干蝕刻。
[0091]接著,如圖3的(C)所示,在柵電極2上形成柵極絕緣膜3。柵極絕緣膜3形成于基板I上的整個(gè)面,可以根據(jù)材料而通過等離子體CVD (Chemical Vapor Deposition:化學(xué)氣相沉積)法或涂敷法來形成。例如,在使用硅氧化膜或硅氮化膜等無機(jī)絕緣膜來作為柵極絕緣膜3的情況下,可以通過等離子體CVD法形成柵極絕緣膜3。另外,在使用聚酰亞胺、聚乙烯基苯酚或聚丙烯等有機(jī)絕緣膜來作為柵極絕緣膜3的情況下,可以通過涂敷法形成柵極絕緣膜3。
[0092]接著,如圖3的(d)所示,通過以預(yù)定的成膜條件將成為源電極4和漏電極5的下層膜(第I源電極41和第I漏電極51)的材料堆積在柵極絕緣膜3上的整個(gè)面,從而形成作為高密度膜的高密度金屬膜HM (第I金屬膜)。在本實(shí)施方式中,通過濺射形成了由Mo單層的高密度膜構(gòu)成的高密度金屬膜HM。在該情況下,成膜條件使用了圖2A所示的ZoneT中的條件。由此,能夠形成具有致密的膜構(gòu)造的高密度金屬膜HM。
[0093]接著,如圖3的(e)所示,通過以預(yù)定的成膜條件將成為源電極4和漏電極5的上層膜(第2源電極42和第2漏電極52)的材料堆積在高密度金屬膜HM上的整個(gè)面上,從而形成作為低密度膜的低密度金屬膜LM(第2金屬膜)。在本實(shí)施方式中,通過濺射形成由Mo單層的低密度膜構(gòu)成的低密度金屬膜LM。該情況下,成膜條件使用了圖2A所示的Zonel中的條件。由此,能夠形成具有膜構(gòu)造比高密度金屬膜HM疏的多孔構(gòu)造的低密度金屬膜LM。
[0094]此外,高密度金屬膜HM和低密度金屬膜LM可以不暴露于大氣而通過連續(xù)成膜來形成。在該情況下,通過在成膜途中將濺射的成膜條件從ZoneT變更成Zonel,能夠形成高密度金屬膜HM和低密度金屬膜LM的層疊膜。
[0095]接著,如圖3的(f)所示,通過光刻和蝕刻,對高密度金屬膜HM和低密度金屬膜LM的層疊膜進(jìn)行圖案形成,從而形成預(yù)定形狀的源電極4和漏電極5。通過該蝕刻,能夠同時(shí)圖案形成下層為第I源電極41而上層為第2源電極42的層疊構(gòu)造的源電極4、和下層為第I漏電極51而上層為第2漏電極52的層疊構(gòu)造的漏電極5。
[0096]另外,通過該蝕刻除去了高密度金屬膜HM和低密度金屬膜LM的區(qū)域中,柵極絕緣膜3露出。此外,高密度金屬膜HM和低密度金屬膜LM的層疊膜的蝕刻可以使用濕蝕刻或干蝕刻來進(jìn)行。
[0097]進(jìn)一步,在圖案形成源電極4和漏電極5的同時(shí),也能夠圖案形成源電極4和漏電極5延伸設(shè)置而構(gòu)成的布線。即,能夠使用相同的材料同時(shí)形成由源電極4和漏電極5的延伸設(shè)置部分構(gòu)成的布線、和源電極4以及漏電極5,由此,能夠形成由下層膜為高密度膜而上層膜為低密度膜的層疊膜構(gòu)成的低電阻布線。
[0098]接著,如圖3的(g)所示,在基板I上方的整個(gè)面,通過涂敷第I隔壁部6的材料來形成隔壁層6R。由此,在露出的柵極絕緣膜3上、源電極4和漏電極5上形成隔壁層6R。在本實(shí)施方式中,使用感光性樹脂形成隔壁層6R。
[0099]接著,如圖3的(h)所示,通過對隔壁層6R進(jìn)行圖案形成,從而形成開口以使源電極4與漏電極5之間的柵極絕緣膜3、源電極4和漏電極5的一部分再次露出,由此形成預(yù)定形狀的第I隔壁部6。由此,在源電極4和漏電極5上形成預(yù)定形狀的隔壁。
[0100]這時(shí),第I隔壁部6的開口形成為使得對向的源電極4和漏電極5雙方的端部上表面露出。作為第I隔壁部6的開口的內(nèi)壁的隔壁(堤)在柵電極2的上方形成為框狀以將柵電極2的周圍包圍。另外,除去漏電極5與下部電極9的接觸部分處的漏電極5上的隔壁層6R,漏電極5的第2漏電極52露出。此外,隔壁層6R的圖案形成可以通過對隔壁層6R進(jìn)行曝光和顯影來進(jìn)行。
[0101]接著,用噴墨法在第I隔壁部6的開口內(nèi)涂敷包含半導(dǎo)體材料的溶液(半導(dǎo)體溶液)。這時(shí),包含半導(dǎo)體材料的溶液在露出的柵極絕緣膜3的上表面擴(kuò)展,并且也在源電極4和漏電極5的對向端部的上表面擴(kuò)展,以大致均勻的膜厚涂敷在柵極絕緣膜3的上表面、和源電極4及漏電極5的上表面。另外,在開口內(nèi)擴(kuò)展的半導(dǎo)體溶液被第I隔壁部6的隔壁(開口的內(nèi)壁)控制,半導(dǎo)體溶液的涂敷區(qū)域被規(guī)定。由此,能夠防止半導(dǎo)體溶液流出到第I隔壁部6的開口的外側(cè)。此外,涂敷包含半導(dǎo)體材料的溶液(半導(dǎo)體溶液)的方法不限于噴墨法,也可以是公知的溶液工藝。
[0102]然后,通過進(jìn)行預(yù)定的熱處理,使包含半導(dǎo)體材料的溶液干燥,進(jìn)行半導(dǎo)體材料的結(jié)晶化。由此,如圖3的(i)所示,能夠在第I隔壁部6的開口內(nèi)形成外周被規(guī)定的預(yù)定形狀的半導(dǎo)體層7。由此,能夠遍及源電極4及漏電極5的上表面、和柵極絕緣膜3的上表面而形成半導(dǎo)體層7。
[0103]此外,對于通過上述噴墨法進(jìn)行的半導(dǎo)體溶液的涂敷,優(yōu)選滴到第I隔壁部6的開口的中央附近來進(jìn)行涂敷。由此,由于半導(dǎo)體溶液在由第I隔壁部6的開口包圍的區(qū)域內(nèi)均勻地?cái)U(kuò)展,所以能夠以更均勻的膜厚形成半導(dǎo)體層7。另外,在本實(shí)施方式中,作為半導(dǎo)體材料,可以使用五蒽、酞菁系或者卟啉系的可溶性有機(jī)半導(dǎo)體材料。另外,上述預(yù)定的熱處理優(yōu)選是溶液所包含的半導(dǎo)體材料不熱分解且會結(jié)晶化、并能使溶液的溶劑蒸發(fā)的溫度。在本實(shí)施方式中,通過200 V左右的溫度進(jìn)行熱處理。
[0104]接著,如圖3的(j)所示,在包含半導(dǎo)體層7的上方的基板I上的整個(gè)面形成絕緣層8。絕緣層8以所希望的厚度形成為其表面平坦化。此外,絕緣層8可以通過涂敷并燒成例如SOG等預(yù)定的材料來形成。
[0105]接著,如圖3的(k)所示,在隔著第I隔壁部6的隔壁與半導(dǎo)體層7相反一側(cè)的區(qū)域中的、漏電極5上的絕緣層8形成接觸孔8H而使漏電極5的一部分露出。通過這樣在絕緣層8形成接觸孔8H,作為漏電極5的上層膜的第2漏電極52的表面露出。
[0106]接著,如圖3的(I)所示,在絕緣層8上和從接觸孔8H露出的漏電極5上形成下部電極9。對于下部電極9,例如可以通過濺射來形成金屬膜,并通過光刻和濕蝕刻來對該金屬膜進(jìn)行圖案形成,由此形成該下部電極9。
[0107]接著,如圖3的(m)所示,通過對感光性樹脂進(jìn)行圖案形成,從而形成具有與矩陣狀的像素對應(yīng)的多個(gè)開口的第2隔壁部10。接著,在第2隔壁部10的開口內(nèi)形成有機(jī)層
11。有機(jī)層11例如可以通過如下方法來制作:通過旋涂PEDOT溶液來形成空穴注入層,通過真空蒸鍍法在空穴注入層上層疊a -NPD和Alq3而形成發(fā)光層,通過旋涂等方法在發(fā)光層上層疊硝基取代的芴酮衍生物等化合物而形成電子輸送層。之后,通過濺射而在有機(jī)層11上形成由ITO構(gòu)成的上部電極12。由此,制作有機(jī)EL元件120。
[0108]接著,如圖3的(η)所示,在上部電極12上涂敷封止層13,在其上配置封止基板
14。此外,也可以預(yù)先在封止基板14形成濾色器(調(diào)光層)。在該情況下,使形成有濾色器的面與上部電極12對向,在涂敷的封止層13上配置封止基板14。
[0109]之后,在從上表面?zhèn)认蛳路郊訅悍庵够?4的同時(shí)施加熱或能量射線而固化封止層13。由此,能夠粘接封止基板14與上部電極12。此外,在涂敷封止層13之前,也可以通過等離子體CVD法在上部電極12上形成由氮化硅構(gòu)成的薄膜封止層。這樣一來,能夠制造本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置100。
[0110]接著,依次說明本實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置100的作用效果。
[0111]在本實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置100中,如上所述,由于源電極4和漏電極5為低密度膜與電阻比該低密度膜低的高密度膜的層疊構(gòu)造,所以與以低密度膜的單層形成源電極4和漏電極5的情況相比,能夠使源電極4和漏電極5低電阻化。由此,即使在使用了源電極4和漏電極5的一部分來作為布線的情況下,也能夠?qū)崿F(xiàn)低電阻布線。因此,能夠抑制顯示圖像的質(zhì)量劣化。此外,由于高密度膜的電阻比低密度膜的電阻低,所以優(yōu)選使作為高密度膜的第I源電極41和第I漏電極51的膜厚比作為低密度膜的第2源電極42和第2漏電極52的膜厚大。由此,能夠使源電極4和漏電極5進(jìn)一步低電阻化。
[0112]接著,使用圖4說明本實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置100中的接觸部(漏電極5與下部電極9的接觸部分)的作用效果。圖4是表示通過濺射形成的Mo膜與該Mo膜和下部電極的接觸電阻值的關(guān)系的圖。在圖4中,“高密度膜”表示由Mo單層構(gòu)成的高密度膜,“低密度膜”表示由Mo單層構(gòu)成的低密度膜,“低/高層疊膜”表示Mo的低密度膜(上層)和Mo的高密度膜(下層)的層疊膜。另外,低密度膜為2次成膜,高密度膜為4次成膜,低/高層疊膜為2次成膜。
[0113]如圖4所示,可知“高密度膜”的接觸電阻值產(chǎn)生不勻,其材料利用率為25%。與此相對,可知“低密度膜”和“低/高層疊膜”的接觸電阻值的不勻小,其材料利用率為100%。這樣,通過使Mo層為低密度膜與高密度膜的層疊膜,能夠?qū)崿F(xiàn)電阻低且材料利用率高的TFT電極(漏電極5)。
[0114]接著,使用圖5和圖6說明本實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置100中的TFT部(半導(dǎo)體層形成區(qū)域)的作用效果。圖5是表示薄膜晶體管中的源漏電極的膜密度與該薄膜晶體管的電流電壓特性的關(guān)系的圖。在圖5中,以“?”表示的特性表示以高密度膜(單層)構(gòu)成源漏電極的情況下的電流電壓特性,以“ □”表示的特性表示以低密度膜(單層)構(gòu)成源漏電極的情況下的電流電壓特性。
[0115]如圖5所示,可知具備低密度膜的源漏電極的TFT比具備高密度膜的源漏電極的TFT更能夠獲得優(yōu)異的導(dǎo)通特性。另外,若算出電荷遷移率,則具備低密度膜的源漏電極的TFT的電荷遷移率為0.78cm2/V.s,具備高密度膜的源漏電極的TFT的電荷遷移率為
0.29cm2/V.S。
[0116]從該結(jié)果可知,在使源電極4和漏電極5為多層的情況下,對于源電極4和漏電極5的與半導(dǎo)體層7接觸的部分的膜,低密度膜能夠得到比高密度膜優(yōu)異的電荷遷移率。
[0117]因此,本實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置100中的源電極4和漏電極5構(gòu)成為:下層膜為高密度膜(第I源電極41、第I漏電極51),上層膜為低密度膜(第2源電極42、第2漏電極52)。由此,能夠使與半導(dǎo)體層7接觸的部分為低密度膜,因此能夠獲得高電荷遷移率,能夠?qū)崿F(xiàn)具備導(dǎo)通特性優(yōu)異的薄膜晶體管的顯示面板裝置。這樣,由于能夠構(gòu)成導(dǎo)通特性優(yōu)異的薄膜晶體管,所以特別是通過將其作為對有機(jī)EL顯示裝置中的有機(jī)EL元件進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動晶體管來使用,能夠顯示高畫面質(zhì)量的圖像。
[0118]接著,使用圖6說明通過本實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置100的結(jié)構(gòu)來進(jìn)一步提高薄膜晶體管的電荷遷移率的機(jī)理。圖6是說明本發(fā)明實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置的制造工序的一部分的圖。
[0119]如上述圖3的(g)和(h)所示,第I隔壁部6通過對隔壁層6R進(jìn)行曝光和顯影來形成。這時(shí),如圖6的(a)所示,在源電極4和漏電極5露出的部分的表面即上層的第2源電極42和第2漏電極52的表面存在隔壁層6R的殘洛6a。殘洛6a是對隔壁層6R進(jìn)行顯影后殘留的隔壁層6R的殘留物,是構(gòu)成隔壁層6R的感光性樹脂或其變質(zhì)后的物質(zhì)。這樣,當(dāng)在源電極4和漏電極5的表面上殘留有殘?jiān)?a時(shí),與源電極4和漏電極5接觸的部分的半導(dǎo)體層7的結(jié)晶性會劣化,電荷遷移率等TFT特性會下降。
[0120]與此相對,在本實(shí)施方式中,如上述圖3的(e)和(f)所示,源電極4和漏電極5通過對作為高密度膜的高密度金屬膜HM和作為低密度膜的低密度金屬膜LM的層疊膜進(jìn)行圖案形成來形成。這時(shí),如圖6的(a)所示,在層疊膜的表面即由作為上層膜的低密度金屬膜LM形成的第2源電極42和第2漏電極52的表面形成有氧化膜42a和52a。
[0121]在此,與高密度膜相比,由于多孔的膜組織結(jié)構(gòu),低密度膜的表面氧化膜容易溶解,能夠容易地除去低密度膜的氧化膜。因此,如圖6的(b)所示,在第I隔壁部6的形成工序中的清洗工序中,形成于作為低密度膜的第2源電極42和第2漏電極52的表面的氧化膜42a和52a溶解而被除去。
[0122]因此,如圖6的(a)所示,即使在源電極4和漏電極5的表面殘留有隔壁層6R的殘?jiān)?a,由于該殘?jiān)?a殘留在形成于第2源電極42和第2漏電極52的表面的氧化膜42a和52a上,所以如圖6的(b)所示,氧化膜42a和52a上的殘?jiān)?a通過上述的清洗工序,與氧化膜42a和52a的溶解一起被沖走。即,在除去作為低密度膜的第2源電極42和第2漏電極52的上部層的一部分即氧化膜42a和52a的同時(shí),也除去第2源電極42和第2漏電極52的氧化膜42a和52a上的隔壁層6R的殘?jiān)?a。
[0123]此外,通過用上述清洗工序除去氧化膜42a和52a,第2源電極42和第2漏電極52的對向端部的膜厚減小。此外,清洗工序是在顯影工序之后進(jìn)行的工序,作為該清洗工序中的清潔液,可以使用水、氫氟酸或草酸等所希望的清洗液。
[0124]這樣,在本實(shí)施方式中,最上層的第2源電極42和第2漏電極52至少在半導(dǎo)體層7的形成區(qū)域也作為用于去除殘?jiān)?a的犧牲層發(fā)揮功能,在除去該犧牲層的同時(shí)也除去殘禮:6a。
[0125]因此,在本實(shí)施方式中,由于在源電極4和漏電極5的表面上不殘留殘?jiān)?a,所以能夠防止與源電極4和漏電極5接觸的部分中的半導(dǎo)體層7的結(jié)晶性劣化,能夠形成具有良好的結(jié)晶性的半導(dǎo)體層7。由此,能夠抑制由殘?jiān)?a導(dǎo)致的電荷遷移率的降低,因此能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)通特性優(yōu)異的薄膜晶體管。
[0126]而且,與高密度膜相比,低密度膜在其膜構(gòu)造上容易在表面形成氧化膜。因此,在上述清洗工序中與殘?jiān)?a —起除去氧化膜42a和52a后,如圖6的(c)所示,在作為低密度膜的第2源電極42和第2漏電極52的表面露出時(shí),第2源電極42和第2漏電極52的表面被氧化,再次生成氧化膜42a和52a (自然氧化膜)。然后,與圖3的(i)同樣,當(dāng)在第I隔壁部6的開口內(nèi)形成預(yù)定形狀的半導(dǎo)體層7時(shí),如圖6的(d)所示,半導(dǎo)體層7與形成于第2源電極42和第2漏電極52的表面的氧化膜42a和52a接觸。S卩,在由Mo膜構(gòu)成的第2源電極42和第2漏電極52與半導(dǎo)體層7的界面形成由MoOx膜構(gòu)成的氧化膜。
[0127]在此,與未氧化的金屬膜(Mo)相比,氧化金屬膜(MoOx)更容易進(jìn)行在源電極4或漏電極5與半導(dǎo)體層7之間移動的電荷的注入。在本實(shí)施方式的顯示面板裝置100中,由于使作為源電極4或漏電極5的最上層的第2源電極42和第2漏電極52為低密度膜,所以能夠使源電極4或漏電極5的表面容易生成氧化膜42a和52a。由此,能夠提高源電極4或漏電極5與半導(dǎo)體層7之間的電荷的注入特性,能夠提高電荷遷移率,因此能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)通特性優(yōu)異的薄膜晶體管。
[0128]以上,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置100,由于源電極4和漏電極5是高密度膜與低密度膜的層疊構(gòu)造,所以能夠使源電極4和漏電極5低電阻化,特別是使布線部分低電阻化,因此能夠提高顯示圖像的質(zhì)量。
[0129]進(jìn)一步,根據(jù)本實(shí)施方式,由于使源電極4和漏電極5的最上層(表面層)為低密度膜,所以容易生成表面氧化膜,另一方面,也能夠容易地除去所生成的表面氧化膜。因此,能夠容易地除去在第I隔壁部6的曝光和顯影后殘留的殘?jiān)?a,并且能夠在除去殘?jiān)?a后在源電極4和漏電極5的與半導(dǎo)體層7接觸的部分容易地形成氧化膜。由此,能夠防止半導(dǎo)體層7的結(jié)晶性的劣化,并且能夠提高電荷注入特性,所以能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)通特性優(yōu)異的薄膜晶體管。因此,能夠提供一種能顯示高質(zhì)量的圖像的顯示面板裝置。[0130]另外,在本實(shí)施方式中,如圖3的(k)和(I)所示,雖然在絕緣層8形成接觸孔8H而形成下部電極9,但優(yōu)選在形成接觸孔8H的工序與形成下部電極9的工序之間,包括除去在從接觸孔8H露出的漏電極5形成的表面氧化膜的工序。以下,使用圖7說明該工序。圖7是表示本發(fā)明實(shí)施方式的變形例涉及的顯示面板裝置的制造方法的工序的圖。
[0131]如圖7的(a)所示,在圖6的(d)所示的工序之后,與圖3的(j)同樣地,通過涂敷并燒成SOG等絕緣層材料,從而形成絕緣層8。
[0132]這時(shí),如圖7的(b)所示,與圖3的(k)同樣地,在絕緣層8形成到達(dá)漏電極5的接觸孔8H而進(jìn)行燒成。這時(shí),在接觸孔部中,由于漏電極5的表面即第2漏電極52的表面露出的區(qū)域暴露在高溫氛圍中,所以在第2漏電極52的表面中的、從接觸孔8H露出的部分形成氧化膜52a。
[0133]接著,如圖7的(c)所示,除去在從接觸孔8H露出的漏電極5的表面形成的氧化膜52a。在該情況下,由于氧化膜52a形成在由容易除去的低密度膜構(gòu)成的第2漏電極52,因此能夠容易地除去該氧化膜52a。由此,在從接觸孔8H露出的第2漏電極52形成有凹陷(凹坑)部。凹陷部成為與接觸孔8H底部的形狀對應(yīng)的形狀,該凹陷部是通過除去第2漏電極52表面的氧化膜52a而形成的凹部。即,凹陷部的深度與氧化膜52a的膜厚大致相同。此外,能夠通過濕蝕刻進(jìn)行接觸孔8H內(nèi)的氧化膜52a的除去。另外,作為蝕刻液,可以使用水、氫氟酸或草酸等。
[0134]接著,如圖7的(d)所示,與圖3的(I)同樣地,形成下部電極9。由此,經(jīng)由接觸孔8H連接第2漏電極52的凹陷部與下部電極9。
[0135]這樣,在本變形例中,由于除去形成于從接觸孔8H露出的第2漏電極52的表面的氧化膜52a,所以能夠降低漏電極5與下部電極9的接觸電阻。另外,當(dāng)在接觸孔8H內(nèi)存在氧化膜52a時(shí),由于形成于接觸孔8H內(nèi)的下部電極9由于該氧化膜52a而容易被氧化,所以通過如上所述除去氧化膜52a,能夠抑制下部電極9的氧化。因此,通過除去接觸孔8H內(nèi)的氧化膜52a,能夠?qū)崿F(xiàn)漏電極5與下部電極9良好的接觸。
[0136]由此,盡管第2漏電極52隔著第I隔壁部6的隔壁而在半導(dǎo)體層7側(cè)的半導(dǎo)體區(qū)域和形成有接觸孔8H的接觸孔區(qū)域這兩方區(qū)域中是同一部件,但能夠使半導(dǎo)體層7的結(jié)晶性良好,并且使與下部電極9的接觸電阻也良好。
[0137]根據(jù)以上所述,由于源電極4和漏電極5由低密度膜和高密度膜的層疊膜構(gòu)成,所以能夠減小源電極4和漏電極5的布線電阻,并且能夠?qū)崿F(xiàn)漏電極5與下部電極9 (像素電極)良好的接觸,且能夠?qū)崿F(xiàn)具備具有優(yōu)異的TFT特性的薄膜晶體管的顯示面板裝置。
[0138]此外,如圖6的(d)等所示,在圖7的(a)中,雖然有時(shí)在第2漏電極52的表面已經(jīng)形成有氧化膜,但由于低密度膜的氧化膜容易除去,因此,在形成接觸孔8H時(shí)該氧化膜暫時(shí)被除去,如圖7的(b)所示,在第2漏電極52的表面再次形成氧化膜52a。
[0139]另外,在上述實(shí)施方式和變形例中,優(yōu)選源電極4和漏電極5中的第2源電極42和第2漏電極52的膜厚為20nm以上。以下,使用圖8說明其理由。圖8是表示濕蝕刻本實(shí)施方式涉及的第2源電極和第2漏電極(形成有氧化膜的低密度膜)的情況下的該低密度膜的膜厚與蝕刻時(shí)間的關(guān)系的圖。此外,在本實(shí)驗(yàn)中,通過Mo形成了單層的低密度膜。另夕卜,雖然使用了草酸來作為蝕刻液,但用水或氫氟酸也能夠獲得同樣的結(jié)果。
[0140]如圖8所示,當(dāng)對表面形成有氧化膜(MoOx)的低密度膜(Mo單層)進(jìn)行蝕刻時(shí),通過進(jìn)行10秒以上的蝕刻,蝕刻前為Illnm的膜厚d變成95nm。S卩,可知Mo的氧化膜為16nm左右。
[0141]在此,在由高密度膜和低密度膜的層疊膜構(gòu)成的源電極4和漏電極5中,優(yōu)選僅使低密度膜氧化,不使高密度膜氧化。這是由于:形成于低密度膜的表面氧化膜能夠容易地除去,與此相對,形成于高密度膜的表面氧化膜不能容易地除去。也即是,在除去高密度膜和低密度膜的氧化膜時(shí),由于高密度膜的氧化層致密,所以氧化膜的除去困難,材料利用率下降,但低密度膜的氧化層為多孔狀,氧化膜的除去容易,所以能夠獲得高的材料利用率。
[0142]因此,在使下層膜為高密度膜、使上層膜為低密度膜的層疊構(gòu)造的源電極4和漏電極5中,為了不使位于下層的高密度膜氧化,位于上層的低密度膜的膜厚至少需要為16nm以上,當(dāng)考慮工藝余量時(shí),優(yōu)選低密度膜的膜厚為20nm以上。即,優(yōu)選源電極4和漏電極5中的第2源電極42和第2漏電極52的膜厚為20nm以上。
[0143]接著,使用圖9說明本發(fā)明實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置100的概略結(jié)構(gòu)。圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置的概略結(jié)構(gòu)的局部剖切立體圖。此外,各構(gòu)成要素為示意性表示的要素,并不表示準(zhǔn)確的形狀。
[0144]如圖9所示,本實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置100為有機(jī)EL顯示裝置,具備有源矩陣基板(TFT陣列基板)101、形成于有源矩陣基板101上的有機(jī)EL元件120、形成于有源矩陣基板101上的多條源極布線130 (圖像信號線)以及多條柵極布線140 (掃描線)。有機(jī)EL元件120包括下部電極9、有機(jī)層11以及上部電極12。
[0145]構(gòu)成顯示單元的多個(gè)像素102由正交的源極布線130和柵極布線140劃分成矩陣狀。在各像素102形成有薄膜晶體管110。
[0146]接著,使用圖10說明上述顯示面板裝置100中的像素102的電路結(jié)構(gòu)。圖10是表示本發(fā)明實(shí)施方式涉及的顯示面板裝置中的像素的電路結(jié)構(gòu)的圖。
[0147]如圖10所示,像素102具備作為驅(qū)動有機(jī)EL元件120的驅(qū)動晶體管的薄膜晶體管110、作為用于選擇像素102的開關(guān)晶體管的薄膜晶體管111、有機(jī)EL元件120以及電容器 160。
[0148]薄膜晶體管110的源電極IlOS (源電極4)與電源線150連接,漏電極IlOD (漏電極5)與有機(jī)EL元件120的陽極(下部電極)連接。
[0149]另外,薄膜晶體管111的漏電極11ID與源極布線130連接,柵電極11IG與柵極布線140連接,源電極IllS與電容器160和薄膜晶體管110的柵電極IlOG連接。
[0150]在該結(jié)構(gòu)中,當(dāng)在柵極布線140輸入柵極信號、使薄膜晶體管111為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí),經(jīng)由源極布線130供給的圖像信號電壓被寫入電容器160。而且,寫入電容器160的保持電壓在I幀期間中得到保持。根據(jù)該保持電壓,薄膜晶體管110的電導(dǎo)模擬地(連續(xù)性地)變化,與發(fā)光灰階等級對應(yīng)的驅(qū)動電流從有機(jī)EL元件120的陽極流向陰極。由此,各像素中的預(yù)定的有機(jī)EL元件120發(fā)光,在顯示單元顯示預(yù)定的圖像。
[0151]對于這樣構(gòu)成的顯示面板裝置,可以作為平板顯示器來利用,可以適用于電視機(jī)、個(gè)人電腦、移動電話等所有的具有顯示面板裝置的電子設(shè)備。
[0152]以上,基于實(shí)施方式說明了本發(fā)明涉及的顯示面板裝置及其制造方法,但本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式。
[0153]例如,在上述實(shí)施方式中,也可以使源電極4為漏電極、使漏電極5為源電極。[0154]另外,在上述實(shí)施方式中,雖然源電極4和漏電極5為雙層構(gòu)造,但不限于此。例如,源電極4和漏電極5也可以為3層以上的多層、膜密度從高密度到低密度階梯性地變化的結(jié)構(gòu)。但是,在該情況下,優(yōu)選至少最上層為與第2源電極42和第2漏電極52同樣的低
密度膜。
[0155]另外,在本實(shí)施方式中,說明了使用有機(jī)EL元件的顯示面板裝置(有機(jī)EL顯示裝置),但不限于此。例如,也可以為使用了液晶顯示元件的顯示面板裝置。在該情況下,可以通過使圖1所示的下部電極9為像素電極、在該像素電極上隔著液晶層而設(shè)置對向電極來實(shí)現(xiàn)液晶顯示裝置。此外,也可以實(shí)現(xiàn)具有其他顯示元件的顯示面板裝置。
[0156]此外,對各實(shí)施方式實(shí)施本領(lǐng)域技術(shù)人員能想到的各種變形而得到的形態(tài)、通過在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)將各實(shí)施方式中的構(gòu)成要素以及功能任意地組合而實(shí)現(xiàn)的形態(tài)也包含在本發(fā)明中。
[0157]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0158]本發(fā)明涉及的顯示面板裝置能夠廣泛地利用于電視機(jī)、個(gè)人電腦、移動電話等的顯示裝置或其他各種電氣設(shè)備中。
【權(quán)利要求】
1.一種顯示面板裝置,包括: 基板; 柵電極,其形成在所述基板上; 柵極絕緣膜,其形成在所述柵電極上; 第I源電極,其形成在所述柵極絕緣膜上; 第2源電極,其形成在所述第1I源電極上; 第I漏電極,其形成在所述柵極絕緣膜上; 第2漏電極,其形成在所述第1漏電極上; 隔壁部,其具有至少露出所述第2源電極的一部分和所述第2漏電極的一部分的開口; 半導(dǎo)體層,其形成于所述開口內(nèi),至少與所述第2源電極和所述第2漏電極接觸; 絕緣層,其形成在所述半導(dǎo)體層的上方; 像素電極,其形成在所述絕緣層上;以及 接觸孔,其形成于所述絕緣層,用于對所述像素電極與所述第2漏電極或所述第2源電極進(jìn)行連接, 所述第2源電極和所述第2漏電極的膜構(gòu)造比所述第1源電極和所述第1漏電極的膜構(gòu)造疏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示面板裝置, 所述第1源電極和所述第1漏電極的薄膜電阻比所述第2源電極和所述第2漏電極的薄膜電阻小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示面板裝置, 所述第1源電極和所述第1漏電極的薄膜電阻為0.5~5Ω / 口, 所述第2源電極和所述第2漏電極的薄膜電阻為80~140 Ω / 口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的顯示面板裝置, 所述第2漏電極的與所述半導(dǎo)體層接觸的部分的膜厚比與所述半導(dǎo)體層不接觸的部分的膜厚薄,并且,所述第2漏電極在與所述接觸孔對應(yīng)的部分形成有凹陷部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的顯示面板裝置, 所述第2源電極和所述第2漏電極的膜厚為20nm以上。
6.一種顯示面板裝置的制造方法,包括: 第1工序,在基板上形成柵電極; 第2工序,在所述柵電極上形成柵極絕緣膜; 第3工序,在所述柵極絕緣膜上形成第1金屬膜; 第4工序,在所述第1金屬膜上形成具有比所述第1金屬膜的膜構(gòu)造疏的膜構(gòu)造的第2金屬膜; 第5工序,通過對所述第1金屬膜和所述第2金屬膜進(jìn)行圖案形成,從而形成源電極和漏電極; 第6工序,在所述源電極和所述漏電極上形成隔壁層; 第7工序,通過對所述隔壁層進(jìn)行圖案形成,形成開口以露出所述源電極與所述漏電極之間的所述柵極絕緣膜、所述源電極和所述漏電極的一部分,從而形成隔壁;第8工序,在所述開口內(nèi),遍及所述源電極和所述漏電極的上表面以及所述柵極絕緣膜的上表面而形成半導(dǎo)體層; 第9工序,在所述半導(dǎo)體層的上方形成絕緣層; 第10工序,在隔著所述隔壁與所述半導(dǎo)體層相反一側(cè)的區(qū)域中的所述漏電極上的所述絕緣層形成接觸孔,露出所述漏電極;以及 第11工序,在所述絕緣層上和從所述接觸孔露出的所述漏電極上形成像素電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示面板裝置的制造方法, 在所述第7工序中,在所述隔壁層形成所述開口時(shí)除去所述第2金屬膜的上層的一部分,同時(shí)除去所述第2金屬膜上的所述隔壁層的殘?jiān)?br>
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的顯示面板裝置的制造方法, 在所述第10工序與所述第11工序之間,包括除去在從所述接觸孔露出的所述漏電極形成的表面氧化膜的工序。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的顯示面板裝置的制造方法, 在除去所述表面氧化膜的工序中,在從所述接觸孔露出的所述漏電極的所述第2金屬膜形成凹陷部。
【文檔編號】H01L29/786GK103650149SQ201180072172
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月3日
【發(fā)明者】是澤康平, 奧本有子, 笹井謙一, 受田高明 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社