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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Aktivmatrix-lichtemittierende
Vorrichtung, insbesondere eine Aktivmatrix-lichtemittierende Vorrichtung, die eine
Antriebssteuerung elektronischer Vorrichtungen durchführt, wie
EL (Elektrolumineszenz-) Vorrichtungen und LED- (Leuchtdioden-)
Vorrichtungen, die durch einen Antriebsstrom veranlasst werden,
Licht zu emittieren, der zu emittierenden Schichten, wie organischen
Halbleiterfilmen, unter Verwendung von Dünnfilmtransistoren (in der
Folge als TFTs bezeichnet) fließt,
und betrifft ein Herstellungsverfahren für diese.
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Stand der
Technik
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Es
wurden Aktivmatrix-lichtemittierende Vorrichtungen vorgeschlagen,
insbesondere die Vorrichtungen, die für Anzeigevorrichtungen mit
aktiver Matrix unter Verwendung von lichtemittierenden Vorrichtungen
mit Stromsteuerung, wie EL-Vorrichtungen und LED-Vorrichtungen,
verwendet werden. Die lichtemittierenden Vorrichtungen, die in Anzeigevorrichtungen
dieser Art verwendet werden, emittieren selbst Licht; daher haben
sie im Gegensatz zu Flüssigkristall-Anzeigevorrichtungen
dahingehend Verteile, dass sie kein Gegenlicht benötigen und
dass sie von Betrachtungswinkeln weniger abhängig sind.
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1 ist
eine schematische Ansicht einer Schaltungskonfiguration in einer
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix unter Verwendung organischer Dünnfilm-EL-Vorrichtungen
vom Ladungsinjektionstyp als lichtemittierende Vorrichtungen mit
Stromsteuerung. In der in dieser Figur dargestellten Anzeigevorrichtung
mit aktiver Matrix 1 sind Schaltstrom kreise 50 und
lichtemittierende Vorrichtungen 40 einzeln für Pixel 7 ausgebildet,
wobei die Pixel 7 in einer Matrix durch eine Vielzahl von
Abtastleitungen "gate" und eine Vielzahl
von Datenleitungen "sig" gebildet sind, wobei
den Schaltstromkreisen 50 Abtastsignale durch die Abtastleitungen "gate" zugeleitet werden, und
die lichtemittierenden Vorrichtungen 40 Licht als Reaktion
auf Bildsignale emittieren, die von Datenleitungen "sig" durch die Schaltstromkreise 50 zugeführt werden.
In dem dargestellten Beispiel ist jeder der Schaltstromkreise 50 aus
einem ersten TFT 20 gebildet, in dem Abtastsignale durch
die Abtastleitung "gate" zu seiner Gate-Elektrode
geleitet werden, einem Kondensator "cap" zum
Speichern von Bildsignalen, die von der Datenleitung "sig" durch den ersten
TFT 20 zugeleitet werden, und einem zweiten TFT 30,
in dem die Bildsignale, die in dem Kondensator "cap" gespeichert
sind, zu seiner Gate-Elektrode geleitet werden. Wenn der zweite
TFT 30 eingeschaltet wird, fließt ein Antriebsstrom von einer
allgemeinen Zuleitung "com" in die lichtemittierende
Vorrichtung 40, so dass die Vorrichtung Licht emittiert,
und der lichtemittierende Zustand wird entsprechend dem Kondensator "cap" aufrechterhalten.
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2 und 3 sind
Draufsichten auf einen Teil der Pixel, die in 1 dargestellt
sind. In 2 sind Elemente zur Bildung
leitender Filme, wie Abtastleitungen "gate" und
Kondensatorleitungen "cs", durch Linien dargestellt,
die schräg
nach rechts oben verlaufen; Elemente, wie leitende Filme, die die
Datenleitungen "sig" und die allgemeinen
Zuleitungen "com" bilden, sind durch
Linien dargestellt, die schräg nach
rechts unten verlaufen. In 3 sind Bereiche, in
welchen die lichtemittierenden Schichten 43 gebildet sind,
die die lichtemittierenden Vorrichtungen 40 bilden, durch
Linien dargestellt, die schräg
nach rechts unten verlaufen. Zur Erklärung, in dem dargestellten
Beispiel ist ein Isolierfilm "in", der die Bereiche
definiert, in welchen lichtemittierenden Schichten 43 gebildet
sind, in einem Grenzbereich angeordnet, wobei die Datenleitung "sig" und die allgemeine
Zuleitung "com" in einem Grenzbereich
zwischen den einzelnen Pixeln 7 verlaufen; daher sind die
Bereiche, in welchen die Isolierfilme "in" gebildet
sind, durch die Linien dargestellt, die schräg nach rechts oben verlaufen.
Zusätzlich
sind in 2 und 3 Bereiche, in welchen Halbleiterfilme gebildet sind,
die die ersten TFTs 20 und die TFTs 30 bilden,
durch fette Linien dargestellt; Bereiche, in welchen Pixelelektroden 41 gebildet
sind, sind durch fette Punktlinien dargestellt. Zusätzlich sind
entsprechende Querschnitte entlang den Linien A-A', B-B' und C-C' von 2 und 3 in 12, 13 und 14 dargestellt.
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In
diesen Figuren hat der erste TFT 20 eine Struktur, in der
eine Gate-Elektrode als Teil der Abtastleitung "gate" gebildet
ist, und die Datenleitung "sig" und eine Speicherelektrode 22 in
einem Source-Bereich beziehungsweise einem Drain-Bereich durch ein
Kontaktloch eines Zwischenschicht-Isolierfilms 51 gebildet sind.
Die Speicherelektrode 22 verläuft zu dem Bereich, in dem
der zweite TFT 30 gebildet ist, und eine Gate-Elektrode 31 des
zweiten TFT 30 ist durch das Kontaktloch in dem Zwischenschicht-Isolierfilm 51 in
dem vorangehenden Verlaufsabschnitt elektrisch angeschlossen. Die
Kondensatorleitung "cs" ist an einem Seitenabschnitt
der Abtastleitung "gate
gebildet, und die Kondensatorleitung "cs" ist
allgemein für
den Drain-Bereich des ersten TFT 20 und der Speicherelektrode 22 über den ersten
Zwischenschicht-Isolierfilm 51 und einen Gate-Isolierfilm 55 zur
Bildung des Kondensators "cap" positioniert. Eine
Verbindungselektrode 35 ist entweder an den Drain-Bereich
oder den Source-Bereich des zweiten TFT 30 durch das Kontaktloch
in dem ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 51 elektrisch angeschlossen,
und eine Pixelelektrode 41 ist an die Verbindungselektrode 35 durch
ein Kontaktloch in einem zweiten Zwischenschicht-Isolierfilm 52 elektrisch
angeschlossen. An den anderen des Drain-Bereichs und Source-Bereichs ist die
allgemeine Zuleitung "com" durch das Kontaktloch
in dem ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 51 elektrisch
angeschlossen.
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Die
Pixelelektrode 41 ist unabhängig für jedes Pixel 7 gebildet.
An einer oberen Seite dieser Pixelelektrode 41 liegen eine
lichtemittierende Schicht 43, die die lichtemittierenden
Vorrichtungen 40 bilden, und eine Gegenelektrode "op" in dieser Reihenfolge übereinander.
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In
dem dargestellten Beispiel ist der Isolierfilm "in" in
einem Bereich gebildet, in dem sich die Datenleitung "sig" und die allgemeine
Versorgungsspannung "com" erstrecken, und
der Isolierfilm "in" isoliert die lichtemittierenden
Schichten 43 der lichtemittierenden Vorrichtungen 40 von
zwei Pixeln 7, die an beiden Seiten der Datenleitung "sig" und der allgemeinen
Zuleitung "com" angeordnet sind.
Der Isolierfilm "in" ist jedoch nicht
zwischen den Pixeln 7 gebildet, die entlang der Datenleitung "sig" und der allgemeinen
Zuleitung "com" angeordnet sind.
In diese Richtung sind die lichtemittierenden Schichten 43 der lichtemittierenden
Vorrichtung 40 in Streifenform gebildet, so dass sie eine
Vielzahl der Pixel 7 überlappen.
In dieser Anordnung schalten sich auch die ersten TFTs 20 der
einzelnen Pixel mit einer vorbestimmten Zeitsteuerung als Reaktion
auf Abtastsignale ein/aus, die von den Abtastleitungen "gate" zugeleitet werden;
daher werden vorbestimmte Bildsignale von den Datenleitungen "sig" zu den einzelnen Pixeln 7 geschrieben,
und ein Strom fließt
zu den lichtemittierenden Schichten, die in den Grenzlinien zwischen
den Pixeln gebildet sind.
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Obwohl
in herkömmlichen
Anzeigevorrichtungen mit aktiver Matrix vorbestimmte Bildsignale von
den Datenleitungen "sig" zu den einzelnen
Pixeln 7 geschrieben werden können, fließt ein Strom auch zwischen
Pixeln (den Grenzbereichen zwischen den Pixeln), die entlang den
Datenleitungen "sig" und den allgemeinen
Versorgungsspannungen "c0m" angeordnet sind,
da die lichtemittierenden Vorrichtungen 40 (lichtemittierenden
Schichten 43) elektrische Leitfähigkeit besitzen, wodurch die
Wahrscheinlichkeit. eines Auftretens der sogenannten Kreuzkopplung
erhöht
wird. Zusätzlich
wird angenommen, dass Ladungsinjektionsschichten, wie Löcherinjektionsschichten,
Elektroneninjektionsschichten und dergleichen, in den lichtemittierenden
Vorrichtungen 40 zusätzlich
zu den lichtemittierenden Schichten zur Verbesserung der lichtemittierenden
Eigenschaften gebildet sind. Da in diesem Fall der Widerstand der Ladungsinjektionsschicht
geringer als jener der lichtemittierenden Schicht ist, kann der
Unterschied im Widerstand die Wahrscheinlichkeit des Auftretens
einer Kreuzkopplung zwischen den Pixeln erhöhen, die entlang den Datenleitungen "sig" und den allgemeinen
Zuleitungen "com" angeordnet sind.
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Offenbarung
der Erfindung
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Angesichts
der obengenannten Probleme sind die Aufgaben der vorliegenden Erfindung
die Bereitstellung einer Aktivmat rix-lichtemittierenden Vorrichtung
und eines Herstellungsverfahrens für diese, wobei die Aktivmatrix-lichtemittierende
Vorrichtung derart ist, dass sie eine Vielzahl von Pixeln hat und
so aufgebaut ist, dass eine Kreuzkopplung in der Nähe zwischen
den Pixeln vermieden und eine Anzeige verbesserter Qualität bereitstellt
wird.
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Zur
Lösung
der obengenannten Probleme stellt die vorliegende Erfindung eine
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix mit Pixelelektroden bereit,
die in einzelnen Pixeln gebildet sind, die in einer Matrix durch
eine Vielzahl von Abtastleitungen und eine Vielzahl von Datenleitungen
gebildet werden, wobei lichtemittierende Schichten über den
Pixelelektroden liegen, und mit Gegenelektroden, die auf den lichtemittierenden
Schichten gebildet sind, wobei die lichtemittierenden Vorrichtungen
aus den lichtemittierenden Schichten bestehen, die Licht als Reaktion
auf Bildsignale emittieren, die von den Datenleitungen über Schaltmittel
zugeleitet werden, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie Isolierfilme
zwischen den Pixelelektroden und den lichtemittierenden Vorrichtungen
umfasst, wobei in jedem obere Teile an Seitenflächenabschnitten von einem unteren
Teil in den Grenzbereichen vorragen.
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In
der vorliegenden Erfindung sind stufenschneidende Isolierfilme,
deren obere Teile jeweils wie zuvor beschrieben spezifisch strukturiert
sind, in Zwischenschichtabschnitten der Pixelelektroden und der
lichtemittierenden Schichten, das heißt, in einer unteren Seite
der lichtemittierenden Vorrichtungen, in Grenzbereichen angeordnet,
in welchen die lichtemittierenden Schichten einzeln auf einem oberen
Teil so angeordnet sind, dass sie in den Grenzbereichen der Pixel überlappen.
Daher wird der Stufenschnitt durch die oberen Teile erzeugt, die
zu Seiten der Isolierfilme in den lichtemittierenden Schichten ragen, die über den
vorherigen Isolierfilmen gebildet sind. Aus diesem Grund können sogar
lichtemittierende Schichten, die einzeln gebildet sind, so dass
sie Abschnitte zwischen den Pixeln überlappen, in den Abschnitten
zwischen den Pixelnn isoliert werden. Selbst wenn es zu keinem vollständigen Stufenschnitt
in den lichtemittierenden Schichten kommt, sondern wenn sehr dünne Abschnitte
darin ausgebildet sind, ist der Widerstand in diesen Abschnitten
signifikant hoch. Selbst in einer Anzeigevorrichtung mit aktiver
Matrix, in der die lichtemittierenden Schichten einzeln gebildet
sind, so dass sie eine Vielzahl von Pixeln überlappen, tritt daher keine
Kreuzkopplung zwischen diesen Pixeln auf, wodurch die Anzeigequalität verbessert
wird.
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Es
ist bevorzugt, dass Ladungsinjektionsschichten zum Injizieren von
Löchern
oder Elektronen in die lichtemittierenden Schichten an einer unteren
Seite der lichtemittierenden Schichten angeordnet sind, durch die
die vorliegende Erfindung vorteilhafter wird. In diesem Fall ist
die Filmdicke der Isolierfilme vorzugsweise größer als jene der Ladungsinjektionsschichten.
Da die Ladungsinjektionsschichten in den lichtemittierenden Vorrichtungen
einen geringeren Widerstand als die lichtemittierenden Schichten in
den lichtemittierenden Vorrichtungen haben, tritt eine Kreuzkopplung
in Abschnitten zwischen den Pixeln häufiger auf, in welchen die
lichtemittierenden Vorrichtungen so gebildet sind, dass sie überlappen. Die
vorangehende Anordnung für
das Verhältnis
zwischen den Dicken der Ladungsinjektionsschichten und Isolierfilme
erzeugt jedoch den Stufenschnitt 43c in den Ladungsinjektionsschichten,
so dass die Abschnitte zwischen den Pixeln im Wesentlichen isoliert sind, wodurch
eine Kreuzkopplung vermieden wird. Wenn in der vorliegenden Erfindung
die Filmdicke der Isolierfilme so gestaltet ist, dass sie größer als jene
der lichtemittierenden Schichten ist, kann auf diese Weise das Vermeiden
einer Kreuzkopplung garantiert werden.
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In
der vorliegenden Erfindung sind Grenzbereiche zwischen Pixeln zum
Beispiel Grenzbereiche zwischen den Pixeln, die entlang den Datenleitungen oder
den Abtastleitungen angeordnet sind; es ist bevorzugt, dass die
Isolierfilme, die wie zuvor beschrieben strukturiert sind, zumindest
in den Grenzbereichen gebildet sind.
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Die
Abschnitte zwischen den Pixeln können auch
Grenzbereiche zwischen den Pixeln sein, die entlang den Datenleitungen
angeordnet sind, und Grenzbereiche zwischen den Pixeln, die entlang
den Abtastleitungen angeordnet sind. In diesem Fall sind die obengenannten
Isolierfilme in jedem der Grenzbereiche zu bilden. Selbst wenn bei
einer solchen Anordnung Tinte (lichtemittierendes Material in verflüssigtem
Zustand) beim Bilden der lichtemittierenden Vorrichtungen in einem
Verfahren, wie einem Tintenstrahlverfahren, von den Pixeln in eine
Richtung überläuft, erzeugen
die lichtemittierenden Vorrichtungen den Stufenschnitt in oberen
Teilen der Isolierfilme in den Grenzbereiche zwischen den Pixeln,
wodurch die Abschnitte zwischen den Pixeln isoliert werden.
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In
der vorliegenden Erfindung ist bevorzugt, dass Seitenflächenabschnitte
der Isolierfilme zum Beispiel konisch zulaufend sind, so dass obere
Teile der Seitenflächenabschnitte
von einem unteren Teil vorragen. Als Alternative können die
Isolierfilme so geformt sein, dass sie eine Zweistufenstruktur umfassen,
die obere Teile von Seitenflächenabschnitten umfassen,
die breiter als ein unterer Teil gebildet sind.
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In
der vorliegenden Erfindung kann der Fall eintreten, in dem das Schaltmittel
zum Beispiel den ersten Dünnfilmtransistor
enthält,
in dem die Abtastsignale zu seiner Gate-Elektrode geleitet werden, und den zweiten
Dünnfilmtransistor,
in dem seine Gate-Elektrode durch den ersten Dünnfilmtransistor an die Datenleitung
angeschlossen ist. In diesem Fall sind der zweite Dünnfilmtransistor
und die lichtemittierende Vorrichtung in Serie zwischen jeder der
allgemeinen Zuleitungen und jeder der Gegenelektroden verbunden,
wobei die allgemeinen Zuleitungen getrennt von den Datenleitungen
und den Abtastleitungen angeordnet sind.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Herstellungsverfahren für eine Anzeigevorrichtung mit
aktiver Matrix mit Pixelelektroden bereit, die in Pixeln gebildet
sind, die in einer Matrix durch eine Vielzahl von Abtastleitungen
und eine Vielzahl von Datenleitungen gebildet werden, wobei lichtemittierende Schichten über den
Pixelelektroden liegen, und mit Gegenelektroden, die auf den lichtemittierenden
Vorrichtungen gebildet sind, wobei die lichtemittierenden Schichten
Licht als Reaktion auf Bildsignale emittieren, die von den Datenleitungen über Schaltmittel
zugeleitet werden, gekennzeichnet durch einen Schritt zum Bilden
der Pixelelektroden; einen Schritt zum Bilden von Isolierfilmen
in Bereichen, die Grenzabschnitten zwischen einer Vielzahl der Pixel
entsprechen, wobei die einzelnen Isolierfilme obere Teile von Seitenflächen haben,
die von einem unteren Teil vorragen und einen Schritt zum Anordnen
von Materialien der lichtemittierenden Schichten von einem oberen
Teil der Isolierfilme derart, dass sie die Bereiche überlappen,
die den Grenzbereichen zwischen der Vielzahl von Pixeln entsprechen.
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Die
Aktivmatrix-lichtemittierende Vorrichtung der vorliegenden Erfindung,
die eine Vorrichtung sein kann, die Licht steuert, das durch Aktivmatrix-Schaltungen
durch lichtemittierende Vorrichtungen emittiert wird, kann als Anzeigevorrichtung
oder als andere Lichtsteuerungsvorrichtung verwendet werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Zeichnung, die schematisch eine Gesamtkonfiguration einer Anzeigevorrichtung mit
aktiver Matrix. zeigt.
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2 ist
eine Draufsicht, die Bildungsbereiche für leitende Filme, die Abtastleitungen,
Kondensatorleitungen und dergleichen bilden, und für leitende
Filme, die Datenleitungen, allgemeine Zuleitungen und dergleichen
bilden, in der in 1 dargestellten Anzeigevorrichtung
mit aktiver Matrix zeigt.
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3 ist
eine Draufsicht, die Bildungsbereiche für Isolierfilme, die in Grenzbereichen
zwischen lichtemittierenden Vorrichtungen und zwischen Pixeln gebildet
sind, in der in 1 dargestellten Anzeigevorrichtung
mit aktiver Matrix zeigt.
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4 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A' in 2 und 3,
die ein Konfigurationsbeispiel einer Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix
einer ersten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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5 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B' in 2 und 3,
die eine Konfiguration der Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix
der ersten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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6 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C' in 2 und 3,
die eine Konfiguration der Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix
der ersten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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7(A) und 7(B) sind
Querschnittsansichten einer Konfiguration einer lichtemittierenden
Vorrichtung.
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8(A) bis 8(C) sind
Querschnittsansichten, die ein Herstellungsbeispiel für stufenschneidende
Isolierfilme in den Verfahrensschritten für diese zeigen.
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9 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B' in 2 und 3,
die eine Konfiguration einer anderen Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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10(A) bis 10(C) sind
Querschnittsansichten, die ein anderes Herstellungsbeispiel für stufenschneidende
Isolierfilme in den Verfahrensschritten für diese zeigen.
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11(A) bis 11(C) sind
Querschnittsansichten, die ein weiteres Herstellungsbeispiel für die stufenschneidenden
Isolierfilme in den Verfahrensschritten für diese zeigen.
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12 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A' in 2 und 3,
die eine herkömmliche
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix zeigt.
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13 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie B-B' in 2 und 3,
die die herkömmliche
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix zeigt; und
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14 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C' in 2 und 3,
die die herkömmliche
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix zeigt.
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In
der Folge sind die wesentlichen Bezugszeichen aufgelistet, die in
der Beschreibung der Zeichnungen verwendet werden.
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- 1
- Anzeigevorrichtung
mit aktiver Matrix
- 2
- Anzeigeabschnitt
- 3
- Datenseitige
Treiberschaltung
- 4
- Abtastseitige
Treiberschaltung
- 7
- Pixel
- 10
- Transparentes
Substrat
- 20
- Erster
TFT
- 30
- Zweiter
TFT
- 41
- Pixelelektrode
- 43
- Lichtemittierende
Vorrichtung
- 80
- stufenschneidender
Isolierfilm
- 81
- Überhängender
Abschnitt (oberer Teil) des stufen
-
- schneidenden
Isolierfilms
- 431
- Lichtemittierende
Vorrichtung
- 432
- Löcherinjektionsschicht
- 436
- Elektroneninjektionsschicht
- bank
- Isolierfilm
- cap
- Speicherkondensator
- com
- Allgemeine
Zuleitung
- gate
- Abtastleitung
- op
- Gegenelektrode
- sig
- Datenleitung
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Beste Ausführungsform
der Erfindung
-
In
der Folge wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Anzeigevorrichtung
mit aktiver Matrix einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zur Erklärung, die Anzeigevorrichtung
mit aktiver Matrix dieser Ausführungsform enthält Elemente,
die jenen der herkömmlichen
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix gleich sind, die unter Bezugnahme
auf 12 bis 14 beschrieben
wurde. Daher werden in der folgenden Beschreibung dieselben Bezugszeichen
für gemeinsame,
entsprechende Elemente verwendet.
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(Gesamtkonfiguration)
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Als
eine Ausführungsform
der Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix der vorliegenden Erfindung
zeigt 1 eine Zeichnung einer planare Konfiguration von
Schaltungen und dergleichen einer Anzeigevorrichtung mit aktiver
Matrix unter Verwendung von organischen Dünnfilm-EL-Vorrichtungen vom
Ladungsinjektionstyp. Wie kurz unter STAND DER TECHNIK in Bezug
auf die Konfiguration in dieser Figur beschrieben ist, sind die
Grundzüge
einer Schaltungsgrundkonfiguration in der Anzeigevorrichtung mit
aktiver Matrix dieser Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung dieselben wie jene, die in dieser Figur dargestellt sind.
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In
der Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1, die in dieser
Figur dargestellt ist, ist ein mittlerer Teil eines transparenten
Substrats 10 ein Anzeigeabschnitt 2, der eines
Basis der Vorrichtung ist. Ähnlich wie
bei Aktivmatrix-Substraten von Anzeigevorrichtungen mit aktiver
Matrix ist eine Vielzahl von Pixeln 7 in einer Matrix durch
eine Vielzahl von Abtastleitungen "gate" und
eine Vielzahl von Datenleitungen "sig",
die so angeordnet sind, dass sie senkrecht zu der Richtung verlaufen,
in die sich die Abtastleitungen "gate" erstrecken, angeordnet.
In einer peripheren Fläche
des transparenten Substrats 10 ist eine datenseitige Treiberschaltung 3 zum
Ausgeben von Bildsignalen an einem Teil angeordnet, wo die Datenleitungen "sig" enden; und eine
abtastseitige Treiberschaltung 4 zum Ausgeben von Abtastsignalen
ist an einem Teil angeordnet, wo die Abtastleitungen "gate" enden. In diesen
Treiberschaltungen 3 und 4 sind komplementäre TFTs
aus n-Typ TFTs und p-Typ TFTs gebildet, und die komplementären TFTs
bilden Elemente, wie Schieberegisterschaltungen, Pegelverschieberschaltungen
und Analogschaltungen.
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Jedes
der Pixel 7 enthält
einen Schaltstromkreis 50, zu dem Abtastsignale durch die
Abtastleitung "gate" geleitet werden,
und eine lichtemittierende Vorrichtung 40, die Licht als
Reaktion auf ein Bildsignal emittiert, das von der Datenleitung "sig" durch den Schaltstromkreis 50 zugeleitet
wird. In dem dargestellten Beispiel ist der Schaltstromkreis 50 durch einen
ersten TFT 20, in dem Abtastsignale durch die Abtastleitung "gate" zu seiner Gate-Elektrode
geleitet werden, einen Speicherkondensator "cap" zum
Speichern von Bildsignalen, die von der Datenleitung "sig durch den ersten
TFT 20 zugeleitet werden, und einen zweiten TFT 30,
in dem Bildsignale, die von dem Speicherkonden sator "cap" gespeichert werden,
zu seiner Gate-Elektrode geleitet werden, gebildet. Der zweite TFt 30 und
die emittierende Vorrichtung 40 sind in Serie zwischen
einer Gegenelektrode "op" und einer allgemeinen
Zuleitung "com" angeschlossen.
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Wenn
in der Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1 mit der
zuvor beschriebenen Schaltungskonfiguration der erste TFT 20 durch
das Abtastsignal gewählt
und eingeschaltet wird, wird das Bildsignal, das von der Datenleitung "sig" zugeleitet wird,
zu einer Gate-Elektrode 31 des zweiten TFT 30 durch
den ersten TFT 20 zugeleitet, und gleichzeitig wird ein Bildsignal
durch den ersten TFT 20 in den Speicherkondensator "cap" geschrieben. Wenn
der zweite TFT 30 eingeschaltet wird, wird dadurch eine
Spannung an die Gegenelektrode "op" und die Pixelelektrode 41 als
negativer Pol beziehungsweise positiver Pol angelegt, und ein Strom
(ein Antriebsstrom), der an die lichtemittierende Vorrichtung 40 angelegt
wird, steigt vorübergehend
in einem Bereich, in dem die angelegte Spannung eine Schwellenspannung übersteigt.
Daher kann die lichtemittierende Schicht 43 Licht als elektrolumineszente
Vorrichtung oder als LED-Vorrichtung emittieren. Der Antriebsstrom
zum Emittieren von Licht, fließt,
wie zuvor beschrieben, durch einen Strompfad, der aus der lichtemittierenden
Vorrichtung 40, dem zweiten TFT 30 und der allgemeinen
Zuleitung "com" gebildet ist. Wenn
daher der zweite TFT 30 ausgeschaltet wird, hört der Antriebsstrom
auf zu fließen.
Wenn jedoch der erste TFT 20 ausgeschaltet wird, hält der Speicherkondensator "cap" das elektrische
Potenzial der Gate-Elektrode des zweiten TFT 30 auf einem
Potenzial, das gleich jenem des Bildsignals ist, wodurch der zweite TFT 30 eingeschaltet
bleiben kann. Daher wird der Antriebsstrom kontinuierlich zu der lichtemittierenden Schicht 43 geleitet,
so dass das Pixel 7 erleuchtet bleiben kann. Dieser Zustand
wird aufrecht erhalten, bis neue Bilddaten in den Speicherkondensator "cap" geschrieben werden
und der zweite TFT 30 ausgeschaltet wird.
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(Konfiguration des Pixels)
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2 und 3 sind
Draufsichten, die einen Teil der in 1 dargestellten
Pixel genauer beschreiben. Wie auch kurz unter STAND DER TECHNIK
hinsichtlich der planaren Konfiguration in diesen Figuren beschrieben
ist, sind Grundzüge
einer Schaltungskonfiguration der Anzeigevorrichtung mit aktiver
Matrix dieser Ausführungsform
gemäß der vorliegenden
Erfindung derselben wie jene, die in diesen Figuren dargestellt
sind.
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Ebenso
sind entsprechende Querschnitte entlang den Linien A-A', B-B' und C-C' in 2 und 3 in 4, 5 und 6 als
charakteristische Konfigurationen der Anzeigevorrichtung mit aktiver
Matrix 1 der vorliegenden Erfindung dargestellt.
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In 2 und 3 sind
in jedem Pixel der Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1 der
erste TFT 20 und der zweite TFT 30 gebildet, die
aus inselförmigen
Halbleiterfilmen gebildet sind.
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Wie
aus 2, 3 und 4 erkennbar ist,
ist eine Gate-Elektrode 21 als Teil der Abtastleitung "gate" im ersten TFT 20 gebildet.
Im ersten TFT 20 ist die Datenleitung "sig" an
einen Source-Bereich durch ein Kontaktloch in einem ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 51 elektrisch
angeschlossen, und eine Speicherelektrode 22 ist an einen
Drain-Bereich elektrisch angeschlossen. Die Speicherelektrode 22 ist
so angeordnet, dass sie zu einem Bereich verläuft, in dem der zweite TFT 30 gebildet
ist, und die Gate-Elektrode 31 des zweiten TFT 30 ist
an den vorangehenden Verlaufsabschnitt durch ein Kontaktloch in
dem ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 51 elektrisch angeschlossen.
Eine Kondensatorleitung "cs" ist in einer Seitenposition
der Abtastleitung "gate" gebildet. Diese
Kondensatorleitung "cs" ist allgemein für den Drain-Bereich
des ersten TFT 20 und der Speicherelektrode 22 über den
ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 51 und einen Gate-Isolierfilm 55 positioniert,
die den Speicherkondensator "cap" bilden.
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Wie
aus 2, 3 und 5 erkennbar ist,
ist eine Verbindungselektrode 35 entweder an den Source-
oder Drain-Bereich des zweiten TFT 30 durch ein Kontaktloch
in dem ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 51 elektrisch
angeschlossen, und die Pixelelektrode 41 ist an die Verbindungselektrode 35 durch
ein Kontaktloch in einem zweiten Zwischenschicht-Isolierfilm 52 elektrisch
angeschlossen. Die allgemeine Zuleitung "com" ist
an den anderen von dem Source- und Drainbereich des zweiten TFT 30 durch
das Kontaktloch in dem ersten Zwischenschicht-Isolierfilm 51 elektrisch
angeschlossen.
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Die
Pixelelektroden 41 sind unabhängig für die einzelnen Pixel 7 gebildet.
Ein oberer Teil der Pixelelektrode 41 ist mit organischen
Materialien beschichtet, der Reihe nach mit lichtemittierenden Schichten 43,
die aus Polyphenylenvinylen (PPV) oder dergleichen gebildet sind,
und einer Gegenelektrode "op", die aus einem Metallfilm,
wie einer Aluminiumlegierung oder Kalziumlegierung gebildet ist,
der ein Alkalimetall, wie Lithium, enthält, wobei die Gegenelektrode "op" so gebildet ist,
dass sie die gesamte Oberfläche
des Anzeigeabschnitts 2 bedeckt.
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In
dem dargestellten Beispiel ist ein dicker Isolierfilm "bank" in einem Bereich
gebildet, in dem die Datenleitung "sig" und
die allgemeine Zuleitung "com" verlaufen, so dass
die lichtemittierenden Vorrichtungen 90 (die lichtemittierenden
Schichten 43) der Pixel 7, die an beiden Seiten
der Datenleitung "sig" und der allgemeinen
Zuleitung "com" positioniert sind,
voneinander isoliert sind.
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Wie
aus 2, 3 und 6 hervorgeht, ist
der Isolierfilm "bank" jedoch nicht zwischen
den Pixeln 7 gebildet, die entlang der allgemeinen Zuleitung "com" angeordnet sind.
In diese Richtung sind- die lichtemittierenden Schichten 43 in
einem Streifen so gebildet, dass sie eine Vielzahl der Pixel 7 überlappen.
Wenn eine solche Anordnung derart ausgeführt wird, kann daher eine Kreuzkopplung
aufgrund der Leitfähigkeit
der lichtemittierenden Vorrichtungen 40 (der lichtemittierenden
Schichten 43) zwischen den Pixeln 7 auftreten,
die entlang der allgemeinen Zuleitung "com" angeordnet
sind.
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Obwohl
die Pixelelektroden 41 unabhängig voneinander für die einzelnen
Pixel 7 sind, ist insbesondere in dieser Ausführungsform,
wie in 7(A) dargestellt, eine Löcherinjektionsschicht 432 als
Ladungsinjektionsschicht unter einer lichtemittierenden Schicht 431 mit
einer Filmdicke im Bereich von 0,05 bis 0,3 μm in den lichtemittierenden
Schichten 43 gebildet, die so angeordnet sind, dass sie
eine Vielzahl der Pixel 7 überlappen. Die Löcherinjektionsschicht dient
als Ladungsinjektionsschicht mit der Film dicke im Bereich von 0,01
bis 0,1 μm,
die dünner
als jene der lichtemittierenden Schicht 431 ist, die aber
weniger Widerstand hat. Obwohl die lichtemittierende Effizienz (Verhältnis der
Löcherinjektion
zur lichtemittierenden Schicht 431) durch die Bildung der
Löcherinjektionsschicht 432 verbessert
wird, kann eine Kreuzkopplung zwischen den Pixeln auftreten, auf
welchen die lichtemittierende Schicht 43 so gebildet ist,
dass sie überlappt.
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(Maßnahmen gegen eine Kreuzkopplung)
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In
dieser Ausführungsform
ist, wie in 6 dargestellt, in jedem Grenzbereich 71 (zwischen
den Pixeln, die entlang der Datenleitung "sig" und
der allgemeinen Zuleitung "com" angeordnet sind),
in welchen die lichtemittierende Schicht 43 so angeordnet ist,
dass sie in einem Grenzbereich zwischen den einzelnen Pixeln 7 überlappt,
ein stufenschneidender Isolierfilm 80 zwischen der Pixelelektrode 41 und
der lichtemittierenden Schicht 43 ausgebildet, wobei der Isolierfilm
Seitenflächenabschnitte
mit oberen Teilen hat, die von unteren Abschnitten als überhängende Abschnitte 81 vorragen.
Dabei ist bevorzugt, dass der stufenschneidende Isolierfilm 30 mindestens
eine Filmdicke hat, die größer als
jene der lichtemittierenden Schicht 43 und größer als
jene der Löcherinjektionsschicht 432 ist,
wenn sie gebildet wird. In dieser Ausführungsform ist die Filmdicke
des stufenschneidenden Isolierfilms 80 so vorbestimmt,
dass sie noch größer als
jene der lichtemittierenden Schicht 43 ist.
-
Daher
werden in der Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1 dieser
Ausführungsform,
nachdem der stufenschneidende Isolierfilm 80 mit den überhängenden
Abschnitten 81 (oberen Teilen) an den Seitenflächenabschnitten
gebildet wurde, die lichtemittierenden Schichten 43 an
einer Oberseite gebildet; daher erzeugen die elektronischen Schichten 43 einen
Stufenschnitt 43c an den überhängenden Abschnitten 81,
die zwischen benachbarten Pixeln voneinander zu isolieren sind.
Selbst wenn die lichtemittierenden Schichten 43 so gebildet
sind, dass sie den Grenzbereich 71 zwischen den Pixeln 7 überlappen, sind
aus diesem Grund die lichtemittierenden Vorrichtungen 40,
die dadurch erhalten werden, im Wesentlichen so angeordnet, dass
sie durch den Stufenschnitt 43c isoliert sind. Selbst wenn
der Stufenschnitt 43c nicht vollständig in der lichtemittierenden Schicht 43 erzeugt
ist, wenn ein sehr dünner
Abschnitt gebildet wird, erhöht
dieser Abschnitt den Widerstand deutlich. Selbst in der Anzeigevorrichtung mit
aktiver Matrix 1, in der einzelne lichtemittierenden Schichten 93 der
lichtemittierenden Vorrichtungen 40 einzeln gebildet sind,
so dass sie eine Vielzahl der Pixel überlappen, tritt daher im Wesentlichen
keine Kreuzkopplung zwischen den Abschnitten zwischen den Pixeln
auf, wodurch eine höhere
Anzeigequalität möglich wird.
-
Zur
Erklärung,
wie in 4 und 5 dargestellt, sind im Grenzbereich 72,
in dem die Datenleitung "sig" und die allgemeine
Zuleitung "com" in dem Grenzbereich 70 zwischen
den einzelnen Pixeln 7 verlaufen, die lichtemittierenden
Schichten 43 durch den dicken Isolierfilm "bank" isoliert. Der stufenschneidende
Isolierfilm 80, in dem die oberen Abschnitte der Seitenflächenabschnitte
von den unteren Abschnitten als überhängende Abschnitte 81 vorragen,
ist jedoch an einer unteren Seite des dicken Isolierfilms "bank" (an einem Zwischenschichtabschnitt zwischen
der Pixelelektrode 41 und der lichtemittierenden Schicht 43)
gebildet. Daher tritt auch in diesem Abschnitt der Stufen schnitt 43c an
den überhängenden
Abschnitten 81 in den lichtemittierenden Schichten 43 auf,
die an der oberen Seite des stufenschneidenden Isolierfilms 80 gebildet
sind, wodurch sie zu einer Abtastleitung "gate" hin
getrennt werden.
-
(Herstellungsverfahren
für die
Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1)
-
Es
wird ein Herstellungsverfahren für
die wie oben aufgebaute Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1 beschrieben.
-
In
dem Herstellungsverfahren für
die Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1 können die
Herstellungsschritte bis zur Herstellung des ersten TFT 20 und
des zweiten TFT 30 auf dem transparenten Substrat 10 nach
den Herstellungsschritten für
ein Substrat mit aktiver Matrix einer Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung
mit aktiver Matrix 1 ausgeführt werden; daher wird in der
Folge nur ein Überblick
unter Bezugnahme auf 4, 5 und 6 gegeben.
Zur Erklärung,
in dieser Ausführungsform
sind die dicken Isolierfilme "bank" in den Grenzbereichen 72 gebildet,
in welchen die Datenleitungen "sig" und die allgemeinen
Zuleitungen "com" verlaufen. In diesen wird
flüssiges
Material (abgegebene Flüssigkeit),
die von einem Tintenstrahlkopf abgegeben wird, durch die dicken
Isolierfilme "bank" blockiert. Gleichzeitig werden
die lichtemittierenden Schichten 93 automatisch durch die
stufenschneidenden Isolierfilme 80 in Zwischenpixelflächen isoliert,
in welchen die Pixel 7 entlang den Datenleitungen "sig" und der allgemeinen
Zuleitung "com" angeordnet sind.
Aus diesem Grund verwendet diese Ausführungsform für eine verbesserte
Produktivität
ein Tintenstrahlverfahren, so dass die lichtemittierenden Schichten 43 in
einem Streifen aus flüssigem
Material (abgegebener Flüssigkeit)
gebildet werden, das aus einem Tintenstrahlkopf eingespritzt wird.
-
Zunächst wird
eine Verarbeitung auf dem transparenten Substrat 10 wie
folgt ausgeführt.
Abhängig
von den Anforderungen wird zunächst
ein Basisschutzfilm (nicht dargestellt) aus einem Siliziumoxidfilm
mit einer Dicke von etwa 2000 bis 5000 Ångström durch eine Plasma-CVD-Methode
unter Verwendung eines Quellengases, wie TEOS (Tetraethoxysilan)
oder eines Sauerstoffgases gebildet. Dann wird auf der Oberfläche des
Basisschutzfilms ein Halbleiterfilm aus einem amorphen Siliziumfilm
mit einer Dicke von etwa 300 bis 700 Ångström durch die Plasma-CVD-Methode
gebildet. Anschließend
wird der Halbleiterfilm, der aus dem amorphen Siliziumfilm gebildet
ist, einem Kristallisierungsschritt unterzogen, wie einem Laserglühen oder
einer Festphasen-Epitaxie-Methode,
um den Halbleiterfilm zu einem Polysiliziumfilm zu kristallisieren.
-
Der
Halbleiterfilm wird dann durch Strukturieren zu einem inselförmigen Halbleiterfilm
gebildet. Dann wird der Gate-Isolierfilm 55 auf
der Oberfläche des
Halbleiterfilms, der aus einem Siliziumoxidfilm oder einem Nitridfilm
gebildet ist, mit einer Dicke von etwa 600 bis 1500 Ångström durch
die Plasma-CVD-Methode unter Verwendung eines Quellengases, wie
TEOS (Tetraethoxysilan) oder eines Sauerstoffgases gebildet.
-
Anschließend wird
ein leitender Film, der aus einem Metallfilm gebildet ist, wie Aluminium,
Tantal, Molybdän,
Titan oder Wolfram, durch Sputtern gebildet und wird dann durch Strukturieren
zu der Abtastleitung "gate", der Kondensatorleitung "cs" und der Gate-Elektrode 31 gebildet.
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Im
obengenannten Zustand werden Source- und Drain-Bereiche in selbstausgerichteter
Weise in Bezug auf die Abtastleitung "gate",
die Gate-Elektrode 31 und dergleichen durch Implantieren
hoch konzentrierter Phosphorionen gebildet. Ein Teil, in den keine
Unreinheiten eingebracht werden, wird als Kanalbereich verwendet.
-
Anschließen werden
nach der Bildung des ersten Zwischenschicht-Isolierfilms 51 die
einzelnen Kontaktlöcher
gebildet. Dann werden die Datenleitung "sig",
eine Speicherelektrode 22, die allgemeine Zuleitung "com", und die Verbindungselektrode 35 gebildet.
Dies führt
zur Bildung des ersten TFT 20, des zweiten TFT 30 und
dergleichen.
-
Anschließend wird
der zweite Zwischenschicht-Isolierfilm 52 gebildet, und
ein Kontaktloch wird in dem Zwischenschicht-Isolierfilm an einem Teil gebildet,
der der Verbindungselektrode 35 entspricht. Nachdem ein
ITO-Film vollständig
auf der Oberfläche des
zweiten Zwischenschicht-Isolierfilms 52 gebildet wurde,
wird dann eine Strukturierung, wie eine Photolithographie oder dergleichen,
ausgeführt,
um das darin enthaltene Pixel zu formen, um die Produktivität zu verbessern.
Dann wird die Pixelelektrode 41, die durch das Kontaktloch
an der Source-/Drain-Bereich des zweiten TFT 30 elektrisch
angeschlossen werden soll, für
jedes Pixel 7 gebildet.
-
Nach
der Bildung des obengenannten TFT wird der stufenschneidende Isolierfilm 80 mit
den überhängenden
Abschnitten 81 an Seitenflächenabschnitten (oberen Teilen,
die seitlich vorragen) an einer oberen Seite der Pixelelektrode 41 gebildet.
-
Dazu
wird, wie in 8(A) dargestellt, nach der
Bildung eines Siliziumoxidfilms 90 durch die CVD-Methode,
eine Resistmaske 91 gebildet, wie in 8(B) dargestellt.
Zu diesem Zeitpunkt ist die Nachbacktemperatur für ein Photoresist, die normalerweise
bei 130 bis 150 °C
eingestellt ist, auf eine höhere
Temperatur von 160 bis 170 °C
eingestellt, um die Haftung zwischen dem Siliziumoxidfilm 90 und
der Resistmaske 91 zu verstärken. Danach wird eine Nassätzung unter
Verwendung eines Fluorwasserstoffsäure-Ätzmittels an dem Siliziumoxidfilm 90 über die
Resistmaske 91 ausgeführt.
Zur Erklärung, die
Haftung zwischen dem Siliziumoxidfilm 90 und der Resistmaske 91 ist
hoch, aber die Haftung zwischen dem Siliziumoxidfilm 90 und
der Pixelelektrode 41, die aus dem ITO-Film gebildet ist,
ist gering. Daher setzt sich die Seitenätzung aufgrund des Eindringens
des Ätzmittels
an der Grenzfläche
zwischen dem Siliziumoxidfilm 90 und der Pixelelektrode 41 fort.
Dadurch wird der Siliziumoxidfilm 90 so gebildet, dass
er zum stufenschneidenden Isolierfilm 80 mit einer umgekehrt
konisch zulaufenden Struktur wird, wobei obere Teile der Seitenflächenabschnitte
von einem unteren Teil als überhängende Abschnitte 81 vorragen.
Das heißt,
der Isolierfilm 80 wird in einer gewünschten Form erhalten, indem
die Seitenätzung des
Siliziumoxids in der Anordnung fortschreitet, in der die Haftung
zwischen der Resistmaske und dem Siliziumoxid als Isolierfilm höher wird
als die Haftung zwischen dem Siliziumoxid und der Pixelelektrode als
Basis.
-
Anschließend wird
nach der Bildung eines Resists auf der Oberfläche des stufenschneidenden Isolierfilm 80 der
Resist einer Strukturierung unterzogen, so dass er entlang der Abtastleitung "gate und der Datenleitung "sig" verbleibt, um den
breiten und dicken Isolierfilm "bank" zu bilden.
-
Danach
wird die lichtemittierende Schicht 43 durch Verwendung
des Tintenstrahlverfahrens in dem streifenförmigen Bereich aufgebaut, der
durch die Isolierfilme "bank" begrenzt ist, um
die lichtemittierende Vorrichtung zu bilden. Zu diesem Zweck wird flüssiges Material
(ein Vorläufer)
als lichtemittierende Schicht 43 zur Bildung der lichtemittierenden
Vorrichtung 40 von dem Tintenstrahlkopf an einen inneren Bereich
der Isolierfilme "bank" abgegeben und im
inneren Bereich der Isolierfilme "bank" fixiert,
um die lichtemittierende Schicht 43 zu bilden. Zur Erklärung, der
Isolierfilm "bank" ist wasserabstoßend, da
er aus dem Resist gebildet ist. Im Gegensatz dazu verwendet der
Vorläufer
der lichtemittierenden Schichten 43 ein hydrophiles Lösemittel;
der Bereich, in dem die lichtemittierenden Schichten 43 aufgetragen
werden, ist sicher durch die Isolierfilme "bank" definiert.
Zusätzlich
wird die lichtemittierende Schicht 43 automatisch durch
den stufenschneidenden Isolierfilm 80 im Grenzbereich 71 isoliert,
in dem die Pixel so angeordnet sind, dass sie entlang der Datenleitung "sig" und der allgemeinen
Zuleitung "com" liegen. Zur Erklärung, das
Vorhergesagte ist dasselbe wie bei der Bildung der lichtemittierenden
Schichten 43 unter Verwendung eines Beschichtungsverfahrens
anstelle eines Tintenstrahlverfahrens.
-
Dann
wird die Gegenelektrode "op" im Wesentlichen über der
gesamten Oberfläche
des transparenten Substrats 10 gebildet, wodurch die lichtemittierende
Vorrichtung 40 vollendet ist.
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Die
TFTs werden auch in der datenseitigen Treiberschaltung 3 und
der abtastseitigen Treiberschaltung 4 gebildet, die in 1 dargestellt
sind; diese TFTs werden jedoch durch vollständige oder teilweise Wiederholung
der Schritte zur Bildung der TFTs für die Pixel 7, wie
zuvor beschrieben, gebildet. Daher können die TFTs, welche die Treiberschaltungen
bilden, zwischen denselben Schichten wie jenen der TFTs der Pixel 7 gebildet
werden. In Bezug auf den ersten TFT 20 und den zweiten
TFT 30 können beide
vom n-Typ oder p-Typ sein, oder einer. kann vom n-Typ und der andere
kann vom p-Typ sein. Die TFTs können
in jeder Kombination auf bekannte Weise gebildet werden.
-
Gemäß der Anzeigevorrichtung
mit aktiver Matrix, die in dem zuvor beschriebenen Herstellungsverfahren
gebildet wird, wird der dicke Isolierfilm "bank" entlang
der Datenleitung "sig" gebildet, daher liegen
der dicke Isolierfilm "bank" und der zweite Zwischenschicht-Isolierfilm 52 zwischen
den Datenleitungen "sig" und den Gegenelektroden "op". Daher ist die parasitäre Kapazität der Datenleitung "sig" sehr gering, so
dass eine Last, die auf die Treiberschaltungen ausgeübt wird,
verringert werden kann, wodurch ein geringerer Energieverbrauch
oder eine höhere
Geschwindigkeit der Anzeigevorgänge
erreicht werden kann. Wenn Isolierfilme "bank" durch schwarze
Resists gebildet werden, dienen sie zusätzlich als schwarze Matrix,
wodurch die Anzeigequalität
im Sinne des Kontrasts und dergleichen verbessert wird. Das heißt, da in
der Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix 1 gemäß dieser
Ausführungsform die
Gegenelektroden "op" vollständig über den
Pixeln 7 auf der Oberfläche
des transparenten Substrats 10 gebildet werden, verringert
Licht, das durch die Gegenelektroden "op" reflektiert
wird, den Kontrast. Wenn die Isolierfilme "bank",
deren Funktion eine Vermeidung einer parasitären Kapazität ist, durch die schwarzen
Resists gebildet werden, die auch als schwarze Matrix dienen, wird
aus diesem Grund Licht, das von der Gegenelektrode "op" reflektiert wird,
blockiert. Dies verbessert den Kontrast. Zur Erklärung, die
dicken Isolierfilme "bank" können leicht gebildet
werden, wenn sie aus einem organischen Material gebildet werden,
wie einem Resistfilm oder einem Polyimidfilm. Wenn die Isolierfilme "bank" aus einem anorganischen
Material, wie einem Siliziumoxidfilm oder einem Siliziumnitridfilm
gebildet werden, die durch die CVD-Methode oder eine SOG-Methode abgeschieden
werden, kann eine Verschlechterung der lichtemittierenden Schichten 43 selbst
in einem Zustand vermieden werden, in dem die Isolierfilme "bank" mit den lichtemittierenden
Schichten 43 in Kontakt stehen.
-
(Andere Ausführungsformen)
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Es
gibt auch einen Fall, in dem Grenzbereiche, in welchen einzelne
lichtemittierende Vorrichtungen (lichtemittierende Schichten), die
so angeordnet sind, dass sie eine Vielzahl von Pixeln 7 überlappen, Grenzbereiche
Sind, in welchen die Pixel 7 entlang Abtastleitungen "gate" angeordnet sind.
In einem solchen Fall werden stufenschneidende Isolierfilme 80, wie
zuvor beschrieben, für
die Grenzbereiche gebildet, in welchen die Pixel 7 entlang
den Abtastleitungen "gate" angeordnet sind.
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In
der zuvor beschriebenen Ausführungsform
ist auch in dem Grenzbereich 72, in dem die Datenleitung "sig" und die allgemeine
Zuleitung "com" im Grenzbereich 70 jedes
Pixels 7 verlaufen, der stufenschneidende Isolierfilm 80 an
der unteren Seite des dicken Isolierfilms "bank" gebildet.
Der dicke Isolierfilm "bank" isoliert jedoch
im Wesentlichen die lichtemittierende Vorrichtung. Daher kann der
stufenschneidende Isolierfilm 80 dort weggelassen werden.
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Andererseits
können
die stufenschneidenden Wirkungen der Isolierfilme 80 positiv
auch in den Grenzbereichen 72 verwendet werden, in welchen eine
Datenleitung "sig" und eine allgemeine
Zuleitung "com" verlaufen. Das heißt, wie
in 9 dargestellt, die eine Querschnittsansicht zeigt,
die der Ansicht entlang der Linie B-B' in 2 und 3 entspricht, während die
stufenschneidenden Isolierfilme 80 mit überhängenden Abschnitten 81 auch
in den Grenzbereichen 72 gebildet sind, in welchen die
Datenleitung "sig
und die allgemeine Zuleitung "com" verlaufen, wird
die Bildung des Isolierfilms "bank" unterlassen. Das
heißt,
nach der Bildung des stufenschneidenden Isolierfilms 80 in
derartiger Weise, dass er das Pixel 7 umgibt, wird dann
eine lichtemittierende Schicht 43 gebildet, um eine lichtemittierende
Vorrichtung 40 zu erhalten. Dadurch erscheint der Stufenschnitt 43c an
den überhängenden
Abschnitten 81 des stufenschneidenden Isolierfilms 80 in
den lichtemittierenden Schichten 43 auf einem gesamten Umfang
des Pixels 7, so dass eine unabhängige Erzeugung der lichtemittierenden
Schichten 43 für
jedes der Pixel 7 möglich
ist.
-
Als
Herstellungsverfahren für
die stufenschneidenden Isolierfilme 80 kann zusätzlich zu
dem Verfahren, das unter Bezugnahme auf 8 beschrieben
wurde, ein Verfahren verwendet werden, das in der Folge beschrieben
ist.
-
Zunächst werden,
wie in 10(A) dargestellt, ein Siliziumoxidfilm 93 und
ein Siliziumnitridfilm 94 der Reihe nach auf die Oberflächenseite
der Pixelelektrode 41 aufgebracht. Wie in 10(B) dargestellt,
wird danach der Siliziumnitridfilm 94 einer Strukturierung
unter Verwendung einer photolithographischen Technik unterzogen,
und der Siliziumoxidfilm 93 wird dann einer Strukturierung
unter Verwendung des Siliziumnitridfilms 94 als Maske unterzogen.
In dieser Stufe werden die Bedingungen und dergleichen einzelner Ätzprozesse
für den
Siliziumoxidfilm 93 und den Siliziumnitridfilm 94 eingestellt. Wie
in 10(C) dargestellt, kann auf diese
Weise eine Zweistufenstruktur des stufenschneidenden Isolierfilms 80 durch
den Siliziumoxidfilm 93 (einen unteren Teil) gebildet werden,
dessen Breite durch Seitenätzen
verringert wird, und der Siliziumnitridfilm 94 (obere Teile,
die zu den Seiten von unteren Teilen vorragen) bleibt so, dass er
in Form von überhängenden
Abschnitten 81 breiter als der Siliziumoxidfilm 93 ist.
-
Als
Alternative, wie in 11(A) dargestellt, wird
nach der Ausführung
einer Spinbeschichtung zur Bildung eines SOG-Siliziumoxidfilms 95 anschließend die
CVD-Methode angewendet, um einen CVD-Siliziumnitridfilm 96 zu
bilden. Anschließend werden
der SOG-Siliziumoxidfilm und der CVD-Siliziumnitridfilm 95 in einer
Charge über
eine Resistmaske 97 geätzt,
die wie in 11(B) dargestellt, gebildet
ist. Dadurch setzt sich die Seitenätzung in dem SOG-Siliziumoxidfilm 95 fort,
wodurch eine Hochgeschwindigkeitsätzung möglich ist, und wie in 11(C) dargestellt, kann eine Zweistufenstruktur des
stufenschneidenden Isolierfilms 80 durch den SOG-Siliziumoxidfilm 95 (einen
unteren Teil) gebildet werden, dessen Breite durch Seitenätzen verringert ist,
und der CVD-Siliziumnitridilm 96 bleibt in Form von überhängenden
Abschnitten 81 (obere Teile, die seitlich von den unteren
Teilen vorragen) breiter als der SOG-Siliziumoxidfilm 95.
-
In
der lichtemittierenden Vorrichtung 40, die in 7(A) dargestellt ist, werden die Löcherinjektionsschicht 432 und
die lichtemittierende Schicht 431 auf die Oberfläche der
Pixelelektrode 41 aufgebracht, die den ITO-Film umfasst,
und die Gegenelektrode "op", die einen Metallfilm,
wie 1ithiumhaltiges Aluminium oder Kalzium umfasst, wird auf der
Oberfläche
der lichtemittierenden Schicht gebildet. Zur Anordnung des Antriebsstroms in
derartiger Weise, dass er in die Richtung fließt, die jener in der lichtemittierenden
Vorrichtung, die in 7(A) entegegengesetzt
ist, jedoch wie in 7(B) dargestellt,
von einer unteren Seite zu einer oberen Seite, können die folgenden Elemente
in der genannten Reihenfolge aufgebracht werden. Dies sind eine
Pixelelektrode 41, die aus einem ITO-Film besteht, ein
1ithiumhaltiges Aluminium 435, das so dünn ist, dass es transparent
ist, eine Elektroneninjektionsschicht 436 (Ladungsinjektionsschicht),
eine organische Halbleiterschicht 431, ein ITO-Film und eine
Gegenelektrode "op".
-
Wie
zuvor beschrieben, hat die Aktivmatrix-lichtemittierende Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung, insbesondere die Anzeigevorrichtung
mit aktiver Matrix der vorliegenden Erfindung, stufenschneidende
Isolierfilme, wobei in jedem obere Teile von einem unteren Teil
als überhängende Abschnitte seitlich
vorragen, in einer unteren Seite der lichtemittierenden Vorrichtungen
in Grenzbereichen, in welchen lichtemittierende Vorrichtungen (lichtemittierende
Schichten) einzeln auf einem oberen Teil angeordnet sind, so dass
sie in Grenzbereichen von Pixeln überlappen, insbesondere in
Herstellungsstufen. Daher wird ein Stufenschnitt in den lichtemittierenden Schichten
verursacht, die über
den vorherigen Isolierfilmen gebildet sind, und selbst lichtemittierende Schichten,
die einzeln gebildet sind, so dass sie Abschnitte zwischen den Pixeln überlappen,
können
im Wesentlichen für
jedes Pixel isoliert werden. Selbst wenn es zu keinem vollständigen Stufenschnitt
in den lichtemittierenden Schichten kommt, sondern wenn sehr dünne Abschnitte
darin gebildet sind, steigt der Widerstand in diesen Abschnitten
heftig. Selbst in einer Anzeigevorrichtung mit aktiver Matrix, in
der lichtemittierende Schichten von lichtemittierenden Vorrichtungen
einzeln gebildet sind, so dass sie eine Vielzahl von Pixeln überlappen,
kann somit eine Kreuzkopplung zwischen diesen Pixeln vermieden werden,
wodurch die Anzeigequalität
verbessert wird.
-
Industrielle
Anwendbarkeit
-
Die
Aktivmatrix-lichtemittierende Vorrichtung der vorliegenden Erfindung
kann als Anzeigevorrichtung verwendet werden, in der eine Kreuzkopplung vermieden
wird, so dass qualitativ hochwertige Bilder bereitgestellt werden.
Die lichtemittierende Vorrichtung kann zweckdienlich bei elektronischen
Vorrichtungen angewendet werden, die eine qualitative hochweitige
Bildanzeige erfordern, wie bei Laptop-Personal-Computern (PCs), Fernsehgeräten, Videorecordern
vom Bildsuchertyp oder Monitor-Direktsicht-Typ, Fahrzeugnavigationssystemen,
elektronische Notebooks, Rechnern, Textverarbeitungssystemen, Engineering-Workstations
(EWS), tragbaren Telefonen, Videophongeräten, POS-Terminals, Rufanlagen
und Vorrichtungen mit Berührungsbildschirmen.