显示装置及其制造方法

专利名称：显示装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及显示装置及其制造方法，尤其涉及具有能修正的像素构造的显示装置及其制造方法。
背景技术：
作为使用电流驱动型发光元件的图像显示装置，已知有使用有机电致发光元件(以下，记为有机EL元件)的有机EL显示器。该有机EL显示器具有视角特性良好且功耗少的优点，因此，作为下一代的平板显示器(FPD =Flat Panel Display)的候选而受到关注。通常，构成像素的有机EL元件呈矩阵状配置。例如，在有源矩阵型的有机EL显示器中，在多条扫描线与多条数据线的交点处设置薄膜晶体管(TFT:Thin FilmTransistor)，与该TFT连接有保持电容元件(电容器)和驱动晶体管的栅极。并且，通过所选择的扫描线使该TFT导通，将来自数据线的数据信号输入到驱动晶体管和保持电容元件，通过该驱动晶体管和保持电容元件来控制有机EL元件的发光定时。通过该像素驱动电路的结构，能够在有源矩阵型的有机EL显示器中使有机EL元件发光到下一扫描(选择)，因此，即使占空比提高，也不会发生如导致显示器的辉度(brightness)减少的情况。但是，如有源矩阵型的有机EL显示器所代表的那样，发光像素的驱动电路结构越复杂，发光像素数量越增加，则在需要微细加工的制造工序中越会发生电路元件和/或布线的短路和/或开路的电气不良。特别是在有机EL面板中，构成像素驱动电路的保持电容元件的元件面积相对较大。因此，该保持电容元件容易受到存在于电极间的微粒(particle)等的影响而发生短路不良，因而会成为使像素不良率提高的主要原因。通过激光照射或电流供给来将该短路不良的保持电容元件与其他的正常部位切断，由此能够消除该短路不良。并且，为了避免由切离不良的保持电容元件而引起的电容下降导致改变像素特性，提出了配置有备用的保持电容元件的像素电路的方案。图12是专利文献I所记载的液晶显示装置的画面的一部分的电路图。在图12中示出呈矩阵配置有多个像素的显示单元的电路结构。该显示单元具有按像素行配置的扫描线501及电容线502和按像素列配置的信号线503。各像素包括像素TFT504、相互并联连接的保持电容元件505a和505b (保持电容元件505a和505b为大致相同的电容值)、像素电极520、对向电极506、液晶元件507，还与保持电容元件505a及505b并设配置有修复用的保持电容元件508。保持电容元件508被配置成与保持电容元件505a(或者505b)大致相同的电容值，通常与像素电极520分离。在上述结构中，例如如图12所示出的中央的像素那样，当保持电容元件505b因制造工序的灰尘而短路时，在该状态下像素电极520会与电容线502直接连接，会无法向液晶元件507施加电压而成为缺陷像素。因此，在可切断部510通过激光照射进行切断，在可连接部511执行激光接触。在可连接部511隔着层间绝缘膜而重叠有对向的两种布线，通过向该重叠部进行激光照射来连接两种布线。由此，即使在保持电容元件505b发生短路不良，也能够将保持电容元件505b切离，并连接修复用的保持电容元件508。通过上述可切断部510和可连接部511的结构以及对它们进行的激光照射，即使构成像素电路的保持电容元件的一部分发生短路不良，也能够不使修复(repair)后的像素的保持电容减少而使该像素正常化。在先技术文献专利文献I :日本特开2003-15549号公报

发明内容
发明要解决的问题然而，在专利文献I所公开的可修复的显示装置中，需要在像素电路内设置修复·用的保持电容元件，进而需要确保个别地设置用于连接该保持电容元件的可连接部和用于切断短路不良的保持电容元件的可切断部的空间。也即是，需要独立地确保用于连接的激光照射区域和用于切断的激光照射区域，以使得周边的电路元件和布线不会由于激光照射而受到损伤。因此，难以达成用于实现显示单元的高精细化的像素电路的省面积化。另外，由于需要导通部位的切断和绝缘部位的连接这两种不同的修复工序，所以存在费制造工时的问题。本发明是鉴于上述问题而完成的发明，目的在于提供一种保持电容元件得以修复的同时也能抑制电容减少、简化修复工时的可应对省面积的显示装置及其制造方法。用于解决问题的手段为了解决上述课题，本发明的显示装置呈二维状排列有多个显示像素的显示装置，所述多个显示像素层叠有显示元件层和驱动所述显示元件层的驱动电路层，所述驱动电路层具备平行平板型的电容单元，所述电容单元具有在层叠方向上对向配置的第一电极层和第二电极层、以及介于所述第一电极层与所述第二电极层之间的绝缘层，所述电容单兀包括电容兀件，其包括与第一布线电连接并设置于所述第一电极层的第一电容电极、和与第二布线电连接并设置于所述第二电极层以使得在层叠方向上与所述第一电容电极对向的第二电容电极；备用电容兀件，其包括设置于所述第一电极层的第一备用电容电极、和与所述第一布线电连接并设置于所述第二电极层以使得在层叠方向上与所述第一备用电容电极对向的第二备用电容电极；可切断部，其能够切断所述第二电容电极与所述第二布线的电连接；以及可连接部，其能够将所述第一备用电容电极和所述第二布线电连接，所述可切断部和所述可连接部被设置在层叠方向上重叠的位置。发明效果根据本发明的显示装置及其制造方法，通过对产生了不良的一部分保持电容元件的连接部照射激光，能够将不良的电容元件从像素电路切断，同时将备用的电容元件与像素电路连接。即，能够通过进行一个部位的激光加工实现不良电容元件的切断和备用电容元件的连接，能够减少加工区域和加工工时，因此能够在确保保持电容的同时实现制造工序的简化和省面积化。


图I是表示本发明的实施方式涉及的显示装置的结构的框图。
图2是本发明的实施方式涉及的发光像素的主要电路结构图的一例。图3A是表示实施方式I涉及的不需修复的发光像素所具有的保持电容元件的电极结构的俯视透视图。图3B是表示实施方式I涉及的修复后的发光像素所具有的保持电容元件的电极结构的第一例的俯视透视图。
图3C是表示实施方式I涉及的修复后的发光像素所具有的保持电容元件的电极结构的第二例的俯视透视图。图4A是实施方式I涉及的不需修复的发光像素所具有的保持电容元件的等效电路图。图4B是表示实施方式I涉及的修复后的发光像素所具有的保持电容元件的第一例的等效电路图。图4C是表示实施方式I涉及的修复后的发光像素所具有的保持电容元件的第二例的等效电路图。图5是表示通过激光照射而形状变化的电极层的概略剖视图。图6是表示通过激光照射重构电容电极和布线的电容连接部的立体图。图7是表示通过激光照射而形状变化的电极层的变形例的概略剖视图。图8是表示本发明的实施方式2涉及的显示装置的制造方法的工作流程图。图9A是实施方式3涉及的显示装置所具有的发光像素的电路结构图。图9B是实施方式3涉及的显示装置所具有的发光像素的布局图。图IOA是实施方式4涉及的显示装置所具有的发光像素的电路结构图。图IOB是实施方式4涉及的显示装置所具有的发光像素的布局图。图11是内置本发明的图像显示装置的薄型平板TV的外观图。图12是专利文献I所记载的液晶显示装置的画面的一部分的电路图。标号说明I :显示装置；10 :显示面板；11、31 :发光像素；11A、31A :驱动电路层；11B、31B 显示元件层；12、503 :信号线；13、18、501 :扫描线；14 :扫描线驱动电路；15 :信号线驱动电路;16 :电源线；17 :参考电源线；20 :控制电路;21、35、36、37 :开关晶体管;22、32 :驱动晶体管;23、33、505a、505b、508 :保持电容元件;23A、23B、33A、33B :电容元件；23A1、23B1、33AU33B1 :第一电容电极；23A2、23B2、33A2、33B2 :第二电容电极;23C、511 :可连接部；23D、510 :可切断部；23P、33P :备用电容元件；23P1、33P1 :第一备用电容电极；23P2、33P2 第二备用电容电极；24、34 :有机EL元件；110 :玻璃基板；111 GM电极层；111L、112L :布线；112 SD电极层；113 :层间绝缘膜;502 :电容线；504 :像素TFT ；506 :对向电极；507 :液晶元件；520:像素电极。
具体实施例方式本发明的一种方式涉及的显示装置是呈二维状排列有多个显示像素的显示装置，所述多个显示像素层叠有显示元件层和驱动所述显示元件层的驱动电路层，所述驱动电路层具备平行平板型的电容单元，所述电容单元具有在层叠方向上对向配置的第一电极层和第二电极层、以及介于所述第一电极层与所述第二电极层之间的绝缘层，所述电容单元包括电容元件，其包括与第一布线电连接并设置于所述第一电极层的第一电容电极、和与第二布线电连接并设置于所述第二电极层以使得在层叠方向上与所述第一电容电极对向的第二电容电极；备用电容兀件，其包括设置于所述第一电极层的第一备用电容电极、和与所述第一布线电连接并设置于所述第二电极层以使得在层叠方向上与所述第一备用电容电极对向的第二备用电容电极；可切断部，其能够切断所述第二电容电极与所述第二布线的电连接；以及可连接部，其能够将所述第一备用电容电极和所述第二布线电连接，所述可切断部和所述可连接部被设置在层叠方向上重叠的位置。当发现电容元件不良而进行如从该电容元件向备用电容元件变更电连接这样的修复时，在本发明中，由于可切断部和可连接部设置在层叠方向上重叠的位置，因此，能够通过对一个部位的加工来进行电容元件的切断和备用电容元件的连接。因此，能够将加工区域的面积抑制为最小限度，另外，能够减少修复加工工时，所以能够在确保保持电容的同时实现制造工序的简化和省面积化。另外，在本发明的一种方式涉及的显示装置中，优选所述可切断部被设置在用于连接所述第二电容电极和所述第二布线的布线上，具有能够通过被激光照射来熔断所述第二电容电极与所述第二布线的连接的形状，所述可连接部具有从所述第一备用电容电极延 伸设置到与所述可切断部重叠的位置的连接用布线，具有能够通过被激光照射来熔接所述连接用布线和从所述第二电容电极切断的所述第二布线的形状。由此，对于可切断部和可连接部，能够通过一次激光照射来实现可切断部的切断和可连接部的连接。另外，由于对从第一备用电容电极延伸设置的连接用布线和将电容电极彼此连接的第二布线进行激光照射，所以不会对备用电容电极和电容电极造成因激光照射带来的损伤，能够实现高精度的修复加工。另外，在本发明的一种方式涉及的显示装置中，优选所述连接用布线在所述可切断部的上方具有与层叠方向平行的端面。由此，在连接用布线的端部被激光照射而熔融的情况下，能确保成为与第二布线的熔接部的连接用布线的端面的面积，因此，能够经由该连接用布线切实地熔接第一备用电容电极和第二布线。另外，在本发明的一种方式涉及的显示装置中，所述电容单元可以包括2个所述电容元件和I个所述备用电容元件。由此，与包括I个电容元件和I个备用电容元件的电容单元相比，能够使备用电容元件的静电电容减半。因此，能够使备用电容元件的面积大致减半，有助于节省面积。另外，在本发明的一种方式涉及的显示装置中，所述第二备用电容电极可以经由设置于所述绝缘层的接触孔与所述第一布线电连接。由此，备用电容元件与电容元件相比，能以电极层反转的方式与周边电路和布线连接，因此，例如在对具有电极层反转的布线连接电容元件和备用电容元件的情况下，能够简化布线布局。另外，在本发明的一种方式涉及的显示装置中可以为所述电容元件是保持与按所述显示像素提供的信号电压相应的电压来作为保持电压的保持电容元件，所述驱动电路层具备驱动晶体管，所述驱动晶体管的栅电极与所述电容元件的一个端子连接，通过在所述栅电极施加所述保持电压，所述驱动晶体管将所述保持电压转换为作为源电极-漏电极间电流的信号电流，所述显示元件层具备通过流动所述信号电流而发光的发光元件。
由此，能够应用于可独立地控制施加信号电压的定时和发光定时的有源矩阵型的
显示装置。另外，在本发明的一种方式涉及的显示装置中，优选所述第一电极层和所述第二电极层中的一方设置于所述驱动晶体管的源、漏电极层和栅电极层中的一方，所述第一电极层和所述第二电极层中的另一方设置于所述驱动晶体管的源、漏电极层和栅电极层中的
另一方。由此，当构成本发明涉及的显示装置所具有的平行平板型的电容单元时，不需要 另外层叠电极层，能利用作为已存在的构成要素的驱动晶体管所使用的电极层，因此能够有助于像素电路的省面积化和制造工序的简化。另外，本发明不仅可以作为包括这样的特征单元的显示装置来实现，也可以作为将包含在显示装置中的特征单元作为步骤的显示装置的制造方法来实现。以下，参照附图来说明本发明的实施方式。在以下的实施方式和各附图中，对相同的构成要素标记相同的标号来进行说明。另外，以下，以包括将上面发光方式的阳极作为下面、将阴极作为上面的有机EL元件的显示装置为例进行说明，但不限于此。<实施方式1>本实施方式的显示装置中，呈二维状排列有多个显示像素，所述多个显示像素层叠有显示元件层和驱动所述显示元件层的驱动电路层。驱动电路层具备平行平板型的电容单元，所述电容单元具有在层叠方向上对向配置的第一电极层和第二电极层、以及介于所述第一电极层与所述第二电极层之间的绝缘层。电容单元包括电容元件，其包括与第一布线电连接并设置于第一电极层的第一电容电极、和与第二布线电连接并设置于第二电极层的第二电容电极；备用电容兀件，其包括设置于第一电极层的第一备用电容电极、和与第一布线电连接并设置于第二电极层的第二备用电容电极；可切断部，其能够切断第二电容电极与第二布线的电连接；以及可连接部，其能够将第一备用电容电极和第二布线电连接。另夕卜，可切断部和可连接部被设置在层叠方向上重叠的位置。由此，能够同时通过激光照射进行电容元件的切断和备用电容元件的连接，能够将修复加工区域的面积抑制为最小限度。以下，参照

本发明的实施方式I。图I是表示本发明的实施方式涉及的显示装置的结构的框图。图I中的显示装置I包括显示面板10和控制电路20。显示面板10包括多个发光像素11、按发光像素列配置的多条信号线12、按发光像素行配置的多条扫描线13、扫描线驱动电路14以及信号线驱动电路15。发光像素11是在显示面板10上呈矩阵状配置的显示像素。扫描线驱动电路14通过向各扫描线13输出扫描信号来驱动发光像素具有的电路元件。信号线驱动电路15通过向信号线12输出信号电压和基准电压来实现与辉度信号对应的发光像素的发光。控制电路20控制从扫描线驱动电路14输出的扫描信号的输出定时。另外，控制电路20控制从信号线驱动电路15输出的信号电压的定时。图2是本发明的实施方式涉及的发光像素的主要电路结构图的一例。图2中示出的发光像素11包括驱动电路层IlA和显示元件层11B。驱动电路层IlA例如包括开关晶体管21、驱动晶体管22、保持电容元件23。并且，开关晶体管21的源电极连接于信号线12，开关晶体管21的栅电极连接于扫描线13，进一步，开关晶体管21的漏电极连接于保持电容元件23和驱动晶体管22的栅电极。另外，驱动晶体管22的源电极经由连接点B而连接于电源线16，漏电极经由连接点A而连接于有机EL元件24的阳极。连接点A和连接点B例如是为了在不同的电极层之间进行电连接而设置于层间绝缘膜的接触孔。在该结构中，当向扫描线13输入扫描信号、使开关晶体管21为导通状态时，经由信号线12提供的信号电压被写入到保持电容元件23。并且，写入到保持电容元件23的保持电压在I帧期间中被保持，驱动晶体管22的电导根据该保持电压而模拟性(连续性)变化，向有机EL元件24的阳极提供与发光灰度等级对应的驱动电流。进而，提供到有机EL元件24的阳极的驱动电流流向有机EL元件24的阴极。由此，显示元件层IlB的有机EL元件24发光而显示为图像。驱动电路层IlA不限于上述的电路结构。也即是，开关晶体管21、驱动晶体管22以及保持电容元件23是为了使显示元件层IlB中流动与信号电压的电压值相应的驱动电·流所需要的电路构成要素，但不限于上述的方式。另外，对上述的电路构成要素添加其他的电路构成要素的情况也包含在本发明涉及的驱动电路层IlA中。驱动电路层IlA和显示元件层IlB例如层叠在玻璃基板上，呈二维状排列有多个显示像素。在显示装置I为顶部发射型构造的情况下，也即是，当向显示元件层IlB施加电压时，由有机EL元件24产生光，光通过透明阴极和封止膜而向上方出射。另外，由有机EL元件24产生的光中朝向下方的光被阳极反射，光通过透明阴极和封止膜而向上方出射。接着，说明作为本发明的主要构成要素的保持电容元件23的构造以及功能。保持电容元件23是平行平板型的电容单元，其具有配置成在层叠方向上对向的第一电极层和第二电极层、以及介于第一电极层与第二电极层之间的绝缘层。图3A是表示实施方式I涉及的不需修复的发光像素所具有的保持电容元件的电极结构的俯视透视图。图3A中示出了按发光像素11配置的保持电容元件23的结构的一例。保持电容元件23包括电容元件23A、23B和备用电容元件23P。也即是，保持电容元件23包括2个电容元件和I个备用电容元件。与保持电容元件包括I个电容元件和I个备用电容元件的情况相比，通过该结构能够使备用电容元件的静电电容减半。因此，能够使备用电容元件的面积大致减半，能够有助于节省面积。构成保持电容兀件23的电容兀件23A包括设置于作为第一电极层的SD电极层112的第一电容电极23A1和设置于作为第二电极层的GM电极层111的第二电容电极23A2。第一电容电极23A1和第二电容电极23A2在层叠方向上对向。另外，电容元件23B包括设置于作为第一电极层的SD电极层112的第一电容电极23B1和设置于作为第二电极层的GM电极层111的第二电容电极23B2。第一电容电极23B1和第二电容电极23B2在层叠方向上对向。另外，备用电容兀件23P包括设置于作为第一电极层的SD电极层112的第一备用电容电极23P1和设置于作为第二电极层的GM电极层111的第二备用电容电极23P2。第一备用电容电极23P1和第二备用电容电极23P2在层叠方向上对向。在此，SD电极层112是图2中示出的驱动晶体管22的源、漏电极层，GM电极层111是图2中示出的驱动晶体管22的栅电极层。由此，当构成本实施方式涉及的保持电容元件23时，不需要另外层叠电极层，能利用作为已存在的构成要素的驱动晶体管所使用的电极层，因此能有助于节省像素电路的面积和简化制造工序。另外，第一电容电极23A1及23B1与作为第一布线的电源线16电连接，第二电容电极23A2及23B2与作为第二布线的布线IllL电连接。另外，第二备用电容电极23P2经由接触孔与作为第一布线的电源线16电连接。另外，区域Da包含能切断第二电容电极23A2与布线IllL的电连接的可切断部和能电连接第一备用电容电极23P1和布线IllL的可连接部。也即是， 上述可切断部和上述可连接部设置于区域Da中在层叠方向上重叠的位置。另外，区域Db包含能切断第二电容电极23B2与布线IllL的电连接的可切断部和能电连接第一备用电容电极23P1和布线IllL的可连接部。也即是，上述可切断部和上述可连接部设置于区域Db中在层叠方向上重叠的位置。作为SD电极层112和GM电极层111的材料，例如是钥(Mo)与钨(W)的合金、或Mo与W的合金/铝(Al) /Mo与W的合金的层叠构造，膜厚例如为150nm。另外，在SD电极层112与GM电极层111之间形成有层间绝缘膜，该层间绝缘膜例如可列举出硅氧化膜(SiOx)、或硅氮化膜(SiN)等。另外，绝缘层的膜厚例如是150nm。为了确保所希望的静电电容，绝缘层也可以是电介质材料。图4A是实施方式I涉及的不需修复的发光像素所具有的保持电容元件的等效电路图。在电容元件23A及23B未短路的情况下，保持电容元件23的静电电容为将电容元件23A和23B的静电电容相加而得到的值(CA+CB)。在此，对于备用电容元件23P，第二备用电容电极23P2连接于电源线16，而第一备用电容电极23P1与任何布线及电极都不连接。因此，在不需修复的发光像素中，备用电容元件23P不会作为电容元件发挥功能。在此，本实施方式中，在电容元件23A及23B短路的情况下，能够使包含短路部位的电容元件无功能化。具体而言，从与膜面大致垂直的方向对可切断部和可连接部照射激光。图3B是表示实施方式I涉及的修复后的发光像素所具有的保持电容元件的电极结构的第一例的俯视透视图。在图3B中，假设电容元件23A发生了短路的情况，保持电容元件23的基本结构与图3A中所示的不需修复的发光像素所具有的保持电容元件的结构相同。在该情况下，通过向区域Da中的可切断部和可连接部(图3B的X)照射激光，切断第二电容电极23A2与布线IllL的连接，并且使第一备用电容电极23P1和布线IllL连接。图4B是表示本发明的实施方式I涉及的修复后的发光像素所具有的保持电容元件的第一例的等效电路图。在电容元件23A短路的情况下，通过对区域Da进行激光照射，保持电容元件23的静电电容成为将电容元件23B和23P的静电电容相加而得到的值(CB+CP)。在此，备用电容元件23P的第一备用电容电极23P1连接于布线111L。另一方面，电容元件23A的第二电容电极23A2被从布线IllL切断。因此，在修复后的发光像素中，电容元件23A不会作为电容元件发挥功能。根据以上，修复后的保持电容元件23的静电电容从本来应有的静电电容(CA+CB)变为静电电容(cB+cP)。在此，通过预先将备用电容元件的静电电容和电容元件的静电电容设定为相同，修复后的发光像素11能够保持与来自信号线12的信号电压对应的电压，以正常的发光定时使显不兀件层IlB发光。图3C是表示实施方式I涉及的修复后的发光像素所具有的保持电容元件的电极结构的第二例的俯视透视图。在图3C中，假设电容元件23B发生了短路的情况，保持电容元件23的基本结构与图3A中所示的不需修复的发光像素所具有的保持电容元件的结构相同。在该情况下，通过向区域Db中的可切断部和可连接部(图3C的Y)照射激光，切断第二电容电极23B2与布线IllL的连接，并且使第一备用电容电极23P1和布线IllL连接。图4C是表示本发明的实施方式I涉及的修复后的发光像素所具有的保持电容元件的第二例的等效电路图。在电容元件23B短路的情况下，通过对区域Db进行激光照射，保持电容元件23的静电电容成为将电容元件23A和23P的静电电容相加而得到的值(CA+CP)。在此，备用电容元件23P的第一备用电容电极23P1连接于布线111L。另一方面，电容元件23B的第二电容电极23B2被从布线IllL切断。因此，在修复后的发光像素中，电容元件23B不会作为电容元件发挥功能。根据以上，修复后的保持电容元件23的静电电容从本来应有的静电电容(CA+CB)变为静电电容(cA+cP)。在此，通过预先将备用电容元件的静电电容和电容元件的静电电容设定为相同，修复后的发光像素11能够保持与来自信号线12的信号电压对应的电压，以正常的发光定时使显不兀件层IlB发光。接着，说明由激光照射实现的上述可切断部和上述可连接部的形状变化。图5是表示通过激光照射而形状变化的电极层的概略剖视图。图5的(a) (C)中示出了驱动电路层IlA中的区域Da及其周边的概略剖面构造。如图5所示，电容元件例如通过在玻璃基板110上依次层叠GM电极层111、层间绝缘膜113、SD电极层112而形成。在此，SD电极层112的端部构成可连接部23C，与可连接部23C在层叠方向上重叠的GM电极层111的重叠部构成可切断部23D。如图5的(b)所示，与膜面大致垂直地对区域Da进行激光照射。于是，如图5的(c)所示，SD电极层112的端部熔融而与GM电极层111熔接，另一方面，由GM电极层111形成的布线被熔断。这样，通过向可切断部23D和可连接部23C进行的激光照射，能够通过就进行一次激光照射来执行可连接部23C的连接和可切断部23D的切断。接着，明确与电容元件23A、23B以及备用电容元件23P的连接关系，更详细地说明由上述激光照射实现的可切断部23D和可连接部23C的形状变化。图6是表示通过激光照射重构电容电极和布线的电容连接部的立体图。在图6中，描绘了图3B中所示的连接需要修复的发光像素中的电容元件和备用电容元件的部分。如图6的(b)所示，向从第一备用电容电极23P1延伸设置的作为连接用布线的端部的可连接部23C和与可连接部23C在层叠方向上重叠的布线IllL上的可切断部23D大致垂直地进行激光照射。在此，可切断部23D设置于连接第二电容电极23A2和布线IllL的布线上，具有通过被激光照射而能将第二电容电极23A2与布线IllL的连接熔断的形状。另外，可连接部23C具有从第一备用电容电极23P1延伸到与可切断部23D重叠的位置的连接用布线，具有通过被激光照射而能将与第二电容电极23A2断开的布线IllL和上述连接用布线熔接的形状。由此，如图6的(C)所示，在可连接部23C，连接用布线的一部分熔融而与布线11IL熔接，另一方面，布线11IL的可切断部23D被熔断，第二电容电极23A2和布线11IL被切断。另外，针对可切断部23D和可连接部23C，能够用一次激光照射实现可切断部23D的切断和可连接部23C的连接。另外，由于仅向从第一备用电容电极23P1延伸设置的连接用布线和将电容电极彼此连接的布线IllL进行激光照射，所以不会对备用电容电极和电容电极造成由激光照射带来的损伤，能实现高精度的修复加工。上述连接用布线的端面优选在可切断部23D的上方与层叠方向平行。由此，在连接用布线的端部被激光照射而熔融的情况下，能确保成为与布线IllL的熔接部的连接用布线的端面的面积，因此，能够经由该连接用布线切实地熔接第一备用电容电极23P1和布线 111L。以上，当发现电容元件23A不良而进行如从电容元件23A向备用电容元件23P变 更电连接这样的修复时，在本发明的显示装置I中，由于可切断部23D和可连接部23C设置在层叠方向上重叠的位置，因此，能够用一个部位的加工来进行电容元件23A的切断和备用电容元件23P的连接。因此，能够将加工区域的面积抑制为最小限度，另外，能够减少修复加工工时，所以能够在确保保持电容的同时实现制造工序的简化和省面积化。可连接部23C的连接用布线和可切断部23D的布线11IL例如线宽是4 μ m,具有能够通过激光照射而熔接和熔断的形状。在此，上述能熔接和熔断的形状与所使用的激光的规格具有密切的关系，例如，使用以YAG(Yttrium Aluminium Garnet :乾石槽石)激光器作为光源的激光振荡器，例如使用以波长532nm、脉冲宽度10ns、功率O. 5mff作为输出参数的激光。在该情况下，当上述连接用布线和布线IllL的形状是上述的形状时，则不会使其他正常的电容元件和布线受到损伤，上述连接用布线和布线IllL能熔接和熔断。图7是表示通过激光照射而形状变化的电极层的变形例的概略剖视图。图7的(a) (C)中示出了驱动电路层IlA中的区域04及其周边的概略剖面构造。如图7所示，电容元件例如通过在玻璃基板110上依次层叠GM电极层111、层间绝缘膜113、SD电极层112而形成。另外，图7中所示的电极层的层叠结构与图5中所示的电极层的层叠结构相t匕，形成层间绝缘膜113和SD电极层112以覆盖被图案化的GM电极层111。在此，GM电极层111的端部和其正上方的SD电极层112构成可连接部23C，与可连接部23C在层叠方向上重叠的SD电极层112的重叠部构成可切断部23D。也即是，可切断部23D被设置在用于将设置于SD电极层112的第二电容电极和第二布线连接的布线上，具有通过激光照射而能将第二电容电极与第二布线的连接熔断的形状。另外，可连接部23C具有从设置于GM电极层111的第一备用电容电极延伸设置到与可切断部23D重叠的位置的连接用布线，具有通过激光照射而能将该连接用布线和与第二电容电极断开的上述第二布线熔接的形状。如图7的(b)所示，与膜面大致垂直地向区域Da进行激光照射。于是，如图7的(c)所示，SD电极层112的可连接部23C熔融而与GM电极层111熔接，另一方面，由SD电极层112的可切断部23D形成的布线被熔断。这样，本变形例中，通过对可切断部23D和可连接部23C的激光照射，也能够通过一次激光照射来执行可连接部23的连接和可切断部23D的切断。<实施方式2>在本实施方式中，说明本发明的显示装置的制造方法。本发明的显示装置的制造方法包括驱动电路层的形成工序、显示元件层的形成工序、像素电路的检查工序以及保持电容元件的修复工序。在此，以与以往的显示装置的制造方法不同的工序也即是驱动电路层具有的保持电容元件23的形成工序、像素电路的检查工序以及修复工序为中心进行说明。图8是表示本发明的实施方式2涉及的显示装置的制造方法的工作流程图。首先，形成适当地配置有保持电容元件23和作为其周边元件的开关晶体管21、驱动晶体管22以及电路布线等的驱动电路层IlA(SOl)。具体而言，作为图2中所示的驱动电路层IlA的一层，使用金属掩模制膜、剥离(lift-off)以及蚀刻等方法，将例如由Mo与W的合金形成的GM电极层111形成为图3A中所示的形状。接着，在GM电极层111上形成例如由SiOx或SiN等形成的层间绝缘膜113以覆盖GM电极层111。此时，根据需要，优选使层间绝缘膜113的表面平坦化。接着，在层间绝缘膜113上，使用金属掩模制膜、剥离以及蚀刻等方法，将例如由Mo与W的合金/Al/Mo与W的合金的层叠构造形成的SD电极层112形成为图3A中所示的形状。上述步骤SOl相·当于驱动电路形成步骤。接着，在驱动电路层IIA上，经过驱动电路层IlA的平坦化工序之后，形成具有有机EL元件24的显示元件层I IB (S02)。具体而言，显示元件层IlB具有例如阳极、空穴注入层、空穴输送层、有机发光层、堤层、电子注入层以及透明阴极。上述步骤S02相当于显示元件形成步骤。接着，针对所有的发光像素11，检查保持电容元件23的电气特性，确定具有处于短路状态的保持电容元件23的发光像素11 (S03)。具体而言，例如在信号线12连接阵列测试器(Agilent公司生产的HS100)，经由信号线12向各发光像素11依次输出测试电压而将该电压写入到保持电容元件23。然后，阵列测试器以预定的定时经由信号线12读入已写入到保持电容元件23的电压。由此，确定所读入的电压不满足预定电压的发光像素11。由此，完成具有异常的保持电容元件23的发光像素的像素限定工序。接着，观察所确定的发光像素11的保持电容元件23，确定异常部位的区域(S04)。具体而言，例如用显微镜观察形成有保持电容元件23的区域的表面凹凸形状。导电性微粒不匀的区域多会成为凸状。由此，完成异常的保持电容元件23的区域限定工序，确定异常的电容元件。该区域限定工序既可以由检测人员执行，也可以通过具有图像识别功能的自动测量来执行。上述步骤S03和S04相当于检查步骤。接着，向包含所确定的异常的电容元件的保持电容元件23的预定的可切断部23D和可连接部23C照射激光，使该电容元件从像素电路元件电绝缘，并且将备用电容元件连接到像素电路元件(S05)。上述步骤S05相当于修复步骤。最后，进行实施了上述的激光照射的发光像素11的工作确认(S06)。根据以上的制造方法，当发现电容元件不良而进行如从该电容元件向备用电容元件变更电连接这样的修复时，由于可切断部23D和可连接部23C设置在层叠方向上重叠的位置，因此能够用一个部位的加工来进行电容元件的切断和备用电容元件的连接。因而，能够削减制造工时、并将修复加工区域的面积抑制为最小限度。检查步骤S03及S04、以及修复步骤S05也可以在显示元件形成步骤S02之前实施。也即是，既可以在形成有SD电极层112的阶段、或者进行了驱动电路层IlA的平坦化处理的阶段实施，也可以在进行了显示元件层IlB和之后的封止工序的阶段实施。另外，也可以包括加强步骤，该加强步骤中在修复步骤S05后对可连接部23C填补低电阻的金属材料来加强由可连接部23C实现的连接。作为填补低电阻的金属材料的方法，例如可列举出通过喷墨方式向可连接部23C喷涂金粒子，在该喷涂后对可连接部23C进行激光退火。由此，通过对可连接部23C进行激光照射而实现的第一备用电容电极与第二布线的连接，能提高导电率，因此修复的可靠性提高，材料利用率提高。〈实施方式3>在本实施方式中说明实施方式I涉及的发光像素11的布局结构及其效果。
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图9A是实施方式3涉及的显示装置所具有的发光像素的电路结构图。图9A中示出的发光像素11的电路结构与图2中示出的发光像素11的电路结构相同，因此省略电路结构的说明。图9B是实施方式3涉及的显示装置所具有的发光像素的布局图。图9B中示出的布局是一个发光像素的布局，描绘出信号线12、扫描线13、电源线16、开关晶体管21、驱动晶体管22、电容兀件23A、备用电容兀件23P。另外，开关晶体管21和驱动晶体管22是底栅型晶体管，形成有栅电极的层是GM电极层111，形成有源电极和漏电极的层为SD电极层112。保持电容元件23包括I个电容元件23A和I个备用电容元件23P。构成保持电容兀件23的电容兀件23A包括设置于作为第一电极层的GM电极层111的第一电容电极23A1和设置于作为第二电极层的SD电极层112的第二电容电极23A2。第一电容电极23A1和第二电容电极23A2在层叠方向上对向。另外，备用电容元件23P包括设置于作为第一电极层的GM电极层111的第一备用电容电极23P1和设置于作为第二电极层的SD电极层112的第二备用电容电极23P2。第一备用电容电极23P1和第二备用电容电极23P2在层叠方向上对向。另外，第一电容电极23A1与作为第一布线的驱动晶体管22的GM电极层111电连接，第二电容电极23A2与作为第二布线的电源线16电连接。另外，第二备用电容电极23P2经由接触孔C与作为第一布线的驱动晶体管22的GM电极层111电连接。另外，区域Da包含能切断第二电容电极23A2与电源线16的电连接的可切断部和能将第一备用电容电极23P1和电源线16电连接的可连接部。也即是，上述可切断部和上述可连接部被设置在层叠方向重叠上的位置。在此，在驱动电路层IIA的制造工序中，当电容元件23A成为短路不良时，通过向区域Da中的可切断部和可连接部(图9B的Z)照射激光，切断第二电容电极23A2与电源线16的连接，并且使第一备用电容电极23P1和电源线16连接。根据上述布局，修复后的保持电容元件23的静电电容从本来应有的静电电容Ca变为静电电容Cp。在此，备用电容元件的静电电容和电容元件的静电电容被设定为相同，因此，修复后的发光像素11能保持与来自信号线12的信号电压对应的电压，以正常的发光定时使显示元件层IlB发光。另外，在本实施方式涉及的像素电路中，经由接触孔C连接着用于设置驱动晶体管22的栅电极的GM电极层111和用于设置开关晶体管21的源电极的SD电极层112。也即是，在驱动晶体管22的栅电极与开关晶体管21的源电极之间，电极层反转。另一方面，为了构成使作为本发明的主要部分的可切断部和可连接部重叠的结构，在修复前连接电容元件23A的第二电容电极23A2和电源线16，在修复后连接备用电容元件23P的第一备用电容电极23P1和电源线16。也即是，电容元件23A和备用电容元件23P的电极层反转。由此，在修复前能够连接电容元件23A的第一电容电极23A1和GM电极层111，在修复后能够连接备用电容元件23P的第二备用电容电极23P2和SD电极层112。因此，本发明的电容元件23A和备用电容元件23P的连接结构能够对应于驱动晶体管22与开关晶体管21的连接的电极层反转。以上，根据本实施方式涉及的像素电路的布局，当发现电容元件23A不良而进行如从电容元件23A向备用电容元件23P变更电连接这样的修复时，在本发明的显示装置中，由于可切断部和可连接部被设置在层叠方向上重叠的位置 ，因此，能够通过对一个部位的加工进行电容元件23A的切断和备用电容元件23P的连接。因而，能够将加工区域的面积抑制为最小限度，另外能够减少修复加工工时，因此，能够在确保保持电容的同时实现制造工序的简化和省面积化。〈实施方式4>在本实施方式中，说明与实施方式I不同的发光像素31的布局结构及其效果。图IOA是实施方式4涉及的显示装置所具有的发光像素的电路结构图。图IOA中所示的发光像素31的电路结构由驱动电路层31A和显示元件层31B构成。驱动电路层IlA例如包括开关晶体管35、36及37、驱动晶体管32、保持电容元件33。并且，开关晶体管37的漏电极连接于信号线12，开关晶体管37的栅电极连接于扫描线13，进一步，开关晶体管37的源电极连接于保持电容元件33和开关晶体管36的漏电极。另外，驱动晶体管32的源电极经由连接点A连接于有机EL元件34的阳极。另外，驱动晶体管32的栅电极连接于保持电容元件33和开关晶体管35的源电极。根据上述电路结构，能够使保持电容元件33的两端电极记录与信号电压对应的准确的电位。图IOB是实施方式4涉及的显示装置所具有的发光像素的布局图。图IOB中所示的布局是一个发光像素的布局，描绘出信号线12、扫描线13及18、电源线16、参考电源线17、开关晶体管35、36及37、驱动晶体管32、电容元件33A及33B、备用电容元件33P。另外，开关晶体管35、36及37和驱动晶体管32是底栅型晶体管，形成有栅电极的层是GM电极层111，形成有源电极和漏电极的层为SD电极层112。保持电容元件33包括2个电容元件33A及33B和I个备用电容元件33P。构成保持电容兀件33的电容兀件33A包括设置于作为第一电极层的GM电极层111的第一电容电极33A1和设置于作为第二电极层的SD电极层112的第二电容电极33A2。第一电容电极33A1和第二电容电极33A2在层叠方向上对向。另外，电容元件33B包括设置于作为第一电极层的GM电极层111的第一电容电极33B1和设置于作为第二电极层的SD电极层112的第二电容电极33B2。第一电容电极33B1和第二电容电极33B2在层叠方向上对向。另外，备用电容元件33P包括设置于作为第一电极层的GM电极层111的第一备用电容电极33P1和设置于作为第二电极层的SD电极层112的第二备用电容电极33P2。第一备用电容电极33P1和第二备用电容电极33P2在层叠方向上对向。
另外，第一电容电极33A1及33B1与作为第一布线的驱动晶体管32的GM电极层111电连接，第二电容电极33A2及33B2与作为第二布线的布线112L电连接。另外，第二备用电容电极33P2经由接触孔与作为第一布线的驱动晶体管22的GM电极层111电连接。另外，区域Db包含能切断第二电容电极33B2与布线112L的电连接的可切断部(图IOB的Y)和能将第一备用电容电极33P1和布线112L电连接的可连接部(图IOB的Y)。也即是，上述可切断部和上述可连接部被设置在层叠方向上重叠的位置。另一方面，区域Da是能切断第一电容电极33A1与第一电容电极33B1的电连接的可切断部(图IOB的X)，但不会作为可连接部发挥功能。另外，设电容元件33A、33B以及备用电容元件33P的面积比为I : 2 : I。在此，在驱动电路层IlA的制造工序中，在电容元件33A成为短路不良的情况下，通过向区域Da中的可切断部(图IOB的X)照射激光，切断第一电容电极33A1与第一电容电极33B1的连接。由此，电容元件33A被切断，另外，备用电容元件33P没有被连接，因此， 作为保持电容元件33的静电电容成为修复前的保持电容元件的2/3。另一方面，在驱动电路层IlA的制造工序中，在电容元件33B成为短路不良的情况下，通过向区域Db中的可切断部以及可连接部(图IOB的Y)照射激光，切断第二电容电极33B2与布线112L的连接，并且将第一备用电容电极33P1和布线112L电连接。由此，电容元件33A被切断，备用电容元件33P被连接，因此，作为保持电容元件33的静电电容维持修复前的保持电容元件的静电电容。在此，与以往的布局进行比较，所述以往的布局为不配置备用电容元件33P，电容元件33A的区域包含备用电容元件33P的区域，电容元件33A和33B以相同的面积来配置。在该情况下，当电容元件33A或33B发生短路不良时，通过切断任意一个电容元件，修复后的静电电容成为1/2。相对于此，通过使用本实施方式涉及的布局，能够以与以往的布局下的发光像素的面积相同的面积，且通过进行一次激光照射，将静电电容确保在修复前的静电电容的2/3以上。由此，修复后的发光像素31能够不使像素面积增大而抑制修复后的静电电容的减少。以上，根据实施方式说明了本发明的显示装置及其制造方法，但本发明涉及的显示装置及其制造方法不限于上述实施方式。组合实施方式I 4中的任意的构成要素而实现的其他实施方式、在不脱离本发明的主旨的范围内对实施方式I 4实施本领域技术人员能想到的各种变形而得到的变形例、内置有本发明涉及的显示装置的各种设备均包含在本发明中。另外，在实施方式I 4中，说明了将底栅型晶体管作为像素电路的构成要素的情况下的保持电容元件的结构，但本发明也能应用于将顶栅型晶体管作为像素电路的构成要素的情况。另外，激光的照射方向也可以不是从显示面板10的上面而是经下部基板从下面来照射。从下面进行照射的激光照射方式与从上面进行照射的激光照射方式相比，对在驱动电路层IIA上形成显示元件层IIB之后进行的保持电容元件的修复是有利的。其原因是，从下面进行照射的激光照射方式中，激光不通过显示元件层11B，这一点能够排除由于通过激光而使显示元件层IlB受损的 可能性。另外，在实施方式I和实施方式4中，示出了设置有两个构成保持电容元件的电容元件的例子，但电容元件的配置数量也可以根据发光像素11的不良率、所要求的像素面积以及静电电容而为3个以上。另外，在实施方式I 4中，作为保持电容元件的不良原因，列举出由电极间存在的微粒等导致的电极间短路，但上述实施方式的短路不限于完全短路。例如，如微粒彼此的点接触那样具有微小的电阻值和电容值的情况也包含在短路中。另外，例如，本发明涉及的显示装置能内置于如图11所示的薄型平板TV中。由此，能够实现不以正常发光定时发光的发光像素得到修正、显示面板的品质提高的高精细的薄型平板TV。产业上的可利用性本发明的显示装置及其制造方法在要求大画面及高析像度的薄型电视机、个人电脑的显示器等技术领域中是有用的。
权利要求
1.一种显示装置，所述显示装置呈二维状排列有多个显示像素，所述多个显示像素层叠有显示元件层和驱动所述显示元件层的驱动电路层， 所述驱动电路层具备平行平板型的电容单元，所述电容单元具有在层叠方向上对向配置的第一电极层和第二电极层、以及介于所述第一电极层与所述第二电极层之间的绝缘层， 所述电容单元包括 电容元件，其包括与第一布线电连接并设置于所述第一电极层的第一电容电极、和与第二布线电连接并设置于所述第二电极层以使得在层叠方向上与所述第一电容电极对向的第二电容电极； 备用电容兀件，其包括设置于所述第一电极层的第一备用电容电极、和与所述第一布线电连接并设置于所述第二电极层以使得在层叠方向上与所述第一备用电容电极对向的第二备用电容电极； 可切断部，其能够切断所述第二电容电极与所述第二布线的电连接；以及 可连接部，其能够将所述第一备用电容电极和所述第二布线电连接， 所述可切断部和所述可连接部被设置在层叠方向上重叠的位置。
2.根据权利要求I所述的显示装置， 所述可切断部被设置在用于连接所述第二电容电极和所述第二布线的布线上，具有能够通过被激光照射来熔断所述第二电容电极与所述第二布线的连接的形状， 所述可连接部具有从所述第一备用电容电极延伸设置到与所述可切断部重叠的位置的连接用布线，具有能够通过被激光照射来熔接所述连接用布线和从所述第二电容电极切断的所述第二布线的形状。
3.根据权利要求2所述的显示装置， 所述连接用布线在所述可切断部的上方具有与层叠方向平行的端面。
4.根据权利要求I所述的显示装置， 所述电容单元包括2个所述电容元件和I个所述备用电容元件。
5.根据权利要求I所述的显示装置， 所述第二备用电容电极经由设置于所述绝缘层的接触孔与所述第一布线电连接。
6.根据权利要求I所述的显示装置， 所述电容元件是保持与按所述显示像素提供的信号电压相应的电压来作为保持电压的保持电容元件， 所述驱动电路层具备驱动晶体管，所述驱动晶体管的栅电极与所述电容元件的一个端子连接，通过在所述栅电极施加所述保持电压，所述驱动晶体管将所述保持电压转换为作为源电极-漏电极间电流的信号电流， 所述显示元件层具备通过流动所述信号电流而发光的发光元件。
7.根据权利要求6所述的显示装置， 所述第一电极层和所述第二电极层中的一方设置于所述驱动晶体管的源、漏电极层和栅电极层中的一方，所述第一电极层和所述第二电极层中的另一方设置于所述驱动晶体管的源、漏电极层和栅电极层中的另一方。
8.—种显示装置的制造方法，所述显示装置中呈二维状排列有多个显示像素，所述多个显示像素层叠有显示元件层和驱动所述显示元件层的驱动电路层， 所述显示装置的制造方法包括 驱动电路形成步骤，形 成驱动电路层，所述驱动电路层具备平行平板型的电容单元，所述电容单元具有在层叠方向上对向配置的第一电极层和第二电极层、以及介于所述第一电极层与所述第二电极层之间的绝缘层，所述电容单元包括电容元件、备用电容元件、可切断部以及可连接部，所述电容元件具有与第一布线电连接并设置于所述第一电极层的第一电容电极、和与第二布线电连接并设置于所述第二电极层以使得在层叠方向上与所述第一电容电极对向的第二电容电极，所述备用电容兀件具有设置于所述第一电极层的第一备用电容电极、和与所述第一布线电连接并设置于所述第二电极层以使得在层叠方向上与所述第一备用电容电极对向的第二备用电容电极，所述可切断部能够切断所述第二电容电极与所述第二布线的电连接，所述可连接部能够将所述第一备用电容电极和所述第二布线电连接，所述可切断部和所述可连接部被设置在层叠方向上重叠的位置； 显示元件形成步骤，形成所述显示元件层； 检查步骤，对通过所述驱动电路形成步骤形成的所述电容元件进行检查；以及 修复步骤，对于在所述检查步骤中判断为所述电容元件不良的所述电容单元，以所述可切断部进行切断，以所述可连接部进行连接。
9.根据权利要求8所述的显示装置的制造方法， 在所述修复步骤中，向所述可切断部和所述可连接部同时进行激光照射。
10.根据权利要求9所述的显示装置的制造方法， 还包括加强步骤，所述加强步骤中，在所述修复步骤之后对所述可连接部填补低电阻的金属材料来加强由所述可连接部实现的连接。
全文摘要
本发明提供一种显示装置及其制造方法。显示装置所具有的保持电容元件(23)包括电容元件(23A)，其具有与电源线(16)连接并设置于GM电极层(111)的第一电容电极(23A1)和与布线(111L)连接并设置于SD电极层(112)的第二电容电极(23A2)；备用电容元件(23P)，其具有设置于GM电极层(111)的第一备用电容电极(23P1)和与电源线(16)连接并设置于SD电极层(112)的第二备用电容电极(23P2)；可切断部(23D)，其能够切断第二电容电极(23A2)与布线(111L)的连接；以及可连接部(23C)，其能够将第一备用电容电极(23P1)和布线(111L)连接，可切断部(23D)和可连接部(23C)在层叠方向上重叠。由此，能够提供保持电容元件得以修复的同时也能抑制电容减少且可应对省面积的显示装置。
文档编号H01L27/32GK102959605SQ20118000438
公开日2013年3月6日 申请日期2011年6月27日 优先权日2011年6月27日
发明者白水博, 田鹿健一 申请人:松下电器产业株式会社