JP2001326068A

JP2001326068A - 発光装置

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Publication number: JP2001326068A
Application number: JP2001061564A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki; 舜平山崎; Jun Koyama; 潤小山
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2000-03-06
Filing date: 2001-03-06
Publication date: 2001-11-22
Anticipated expiration: 2021-03-06
Also published as: JP5105664B2

Abstract

(57)【要約】【課題】安価な発光装置および電気器具を提供する。【解決手段】走査線群１０３、データ線群１０４およ
びそれらの交差部に形成されたＥＬ素子を含む画素部１
０２が基板１０１上に形成されており、その上にデータ
線側スティックドライバ１０５および走査線側スティッ
クドライバ１０６が接続されている。このとき、各ステ
ィックドライバは、ガラス、石英ガラスもしくはプラス
チックからなる基板にＴＦＴで駆動回路が形成されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電極間に発光性材
料を挟んだ素子（以下、発光素子という）を有する装置
（以下、発光装置という）およびその作製方法に関す
る。特に発光性材料としてＥＬ（Electro Luminescenc
e）が得られる発光性材料（以下、ＥＬ材料という）を
利用した発光素子（以下、ＥＬ素子という）を用いた発
光装置（以下、ＥＬ発光装置）に関する。

【０００２】なお、有機ＥＬディスプレイや有機発光ダ
イオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）
は本発明の発光装置に含まれる。また、本発明に用いる
ことのできる発光性材料は、一重項励起もしくは三重項
励起または両者の励起を経由して発光（燐光および／ま
たは蛍光）するすべての発光性材料を含む。

【０００３】

【従来の技術】ＥＬ発光装置は、陽極と陰極との間にＥ
Ｌ材料を挟んだ構造のＥＬ素子を有した構造からなる。
この陽極と陰極との間に電圧を加えてＥＬ材料中に電流
を流することによりキャリアを再結合させて発光させ
る。即ち、ＥＬ発光装置は発光素子自体に発光能力があ
るため、液晶表示装置に用いるようなバックライトが不
要である。さらに視野角が広く、軽量であるという利点
をもつ。

【０００４】パッシブ型（単純マトリクス型）ＥＬ発光
装置は、ストライプ状（帯状）に並列された複数の陽極
と、ストライプ状に並列された複数の陰極とが互いに直
交するように設けられており、その交差部にＥＬ材料が
挟まれた構造となっている。従って、選択された（電圧
が印加された）陽極と選択された陰極との交点にあたる
画素が点灯することになる。

【０００５】このようなパッシブ型ＥＬ発光装置は陽極
や陰極に電圧を印加するための駆動回路をＴＣＰ（Tape
Carrier Package）を用いて実装していた。ＴＣＰはＴ
ＡＢテープ（Tape Automated bonding Tape）にＩＣを
実装したものであり、ＴＡＢテープを素子形成基板上の
配線に接続してＩＣを実装する。

【０００６】ＴＣＰ以外の実装技術としては、ＣＯＧ
（Chip On Glass）により素子形成基板上に直接ＩＣを
実装する方式が知られている。この方式は接続ピン数を
増やすことができる上、ＴＡＢテープを省略できるため
ＴＣＰに比べてコスト的に安価であるという利点があ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、安価な発光
装置を得るための技術を提供することを課題とし、さら
に、その発光装置を表示部として用いた安価な電気器具
を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の基本的な概念を
図１に示す。発光素子を形成するための基板１０１上に
は画素部１０２が形成されている。画素部１０２は走査
線群１０３とデータ線群１０４が互いに直交するように
交差している。このとき交差した部分（以下、交差部と
いう）は走査線とデータ線とに発光性材料が挟まれた構
造からなる画素を形成する。

【０００９】また、画素部１０２の周辺（外側）の領域
には、画素部１０２へ各信号を伝送する駆動回路が形成
されたＩＣがＣＯＧ方式により実装されている。本発明
ではこのＩＣが、ガラス基板、石英基板もしくはプラス
チック基板上にＴＦＴで駆動回路を形成したものである
点に特徴がある。本明細書ではこのような特徴を有する
ＩＣをスティックドライバと呼ぶ。

【００１０】図１において、１０５はデータ線側のステ
ィックドライバであり、１０６は走査線側のスティック
ドライバである。なお、ここでは複数個に分割して実装
した例を示しているが、各１個づつとしても良い。ま
た、カラー表示に対応した画素部を形成するためには、
ＸＧＡクラスでデータ線の本数が３０７２本であり走査
線側が７６８本必要となる。このような数で形成された
データ線及び走査線は画素部１０２の端部で数ブロック
毎に区分して引出線１０７を形成し、スティックドライ
バ１０５、１０６の出力端子のピッチに合わせて集めら
れている。

【００１１】一方、基板１０１の端部には入力端子１０
８が形成され、この部分で外部回路と接続するＦＰＣ
（フレキシブルプリント配線板：Flexible Printed Cir
cuit）を貼り合わせる。そして、外部入力端子１０８と
スティックドライバとの間は基板１０１上に形成した接
続配線１０９によって結ばれ、最終的にはスティックド
ライバの入力端子のピッチに合わせて集められる。

【００１２】駆動回路が形成されたスティックドライバ
は図２に示すように、駆動回路を形成するための基板
（ここではガラス基板）２０１上に形成され、ＴＦＴで
形成された駆動回路２０２と、入力端子２０３および出
力端子２０４が設けられている。基板２０１の材料とし
ては、図１の基板１０１と熱膨張係数の近い材料を用い
ることが望ましく、ガラス、石英ガラスもしくはプラス
チックを用いることが望ましい。

【００１３】シリコンウエハを用いることも可能ではあ
るが、図１の基板１０１との熱膨張係数が異なるとそれ
に起因して応力を発生することがあり、接続不良や駆動
回路の動作不良の原因ともなりうる。本発明ではそのよ
うな問題を懸念して、基板１０１と同一の材料を用いる
ことが好ましいとする。

【００１４】また、駆動回路２０２のＴＦＴは、活性層
（能動層）、特にチャネル形成領域が多結晶半導体膜も
しくは単結晶半導体膜で形成されている。多結晶半導体
膜および単結晶半導体膜はいずれも公知の技術で形成さ
れたもので良い。また、ＴＦＴ構造にも特に限定はな
い。

【００１５】図２に示すようなスティックドライバを基
板１０１上に実装する方法は異方導電性材料もしくはメ
タルバンプを用いた接続方法またはワイヤボンディング
方式を採用することができる。特に、ＩＴＯ（酸化イン
ジウムと酸化スズとの化合物からなる酸化物）からなる
配線上にスティックドライバを形成する場合は異方導電
性材料を用いた接続方法が好ましい。

【００１６】図３にその一例を示す。図３（Ａ）は基板
３０１にスティックドライバ３０２が異方導電性材料を
用いて実装された例を示している。基板３０１上には画
素部３０３、引出線３０４、入力端子３０５、接続配線
（図示せず）が設けられている。なお、画素部３０３は
カバー材３０６およびシール材３０７により密閉空間３
０８に封入され外気から保護されている。

【００１７】また、入力端子３０５の一方の端にはＴＣ
Ｐ３０９が異方導電性材料で接着されている。異方導電
性材料は樹脂３１０と表面が金属メッキされた直径数十
〜数百μmの導電性粒子３１１からなり、導電性粒子３
１１によりスティックドライバ側の入力端子３１２もし
くはＴＣＰ３０９と引出線３０４もしくは入力端子３０
５とが電気的に接続されている。

【００１８】また、図３（Ｂ）で示すように基板３０１
にスティックドライバを接着材３１５で固定して、金属
ワイヤ３１６によりスティックドライバ３０２の入力端
子３１２と引出線３０４もしくは入力端子３０５とを電
気的に接続しても良い。この場合、接続したスティック
ドライバ３０２は樹脂３１７で封入する。

【００１９】なお、スティックドライバの実装方法は図
３に示した方法に限定されるものではなく、公知の実装
方法を用いることが可能である。

【００２０】ここで本発明の発光装置の回路構成を図５
に示す。画素部５０１は複数の走査線とデータ線で形成
され、複数のＥＬ素子が形成される。その周辺の領域に
は走査線側ドライバ５０２及びデータ線側ドライバ５０
３が設けられ、これらのドライバ（駆動回路）にスティ
ックドライバが用いられる。このスティックドライバの
構造は図２、図３を用いて説明した通りである。

【００２１】これらのスティックドライバは入力端子５
０４と接続されている。このように、画素部５０１が形
成された基板上には、走査線側ドライバ５０２、データ
線側ドライバ５−３および入力端子５０４が形成されて
いる。

【００２２】また、コントロール回路５０６、安定化電
源５０７、オペアンプを含む電源回路５０８のうちコン
トロール回路５０６と電源回路５０８はプリント配線板
に実装し、ＦＰＣを用いて入力端子５０４に接続され
る。また、ＦＰＣの一方の端にはインターフェースコネ
クタ５０９が設けられ、これを介してクロック信号及び
データ信号５０５、画質信号５１１が上記プリント配線
板に入力される。また、安定化電源５０７からの電源信
号もインターフェースコネクタ５０９を介して上記プリ
ント配線板に入力される。

【００２３】なお、外部から入力されるクロック信号及
びデータ信号５０５は、スティックドライバの入力仕様
に変換するためのコントロール回路５０６に入力され、
それぞれのタイミング仕様に変換される。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
４を用いて説明する。図４（Ａ）は本発明の発光装置の
上面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＡ−Ａ’で切
断した断面図に相当する。まず、図４（Ａ）の上面図に
ついて説明する。

【００２５】図４（Ａ）において、４０１は基板であ
り、ここではプラスチック材を用いる。プラスチック材
としては、ポリイミド、ポリアミド、アクリル樹脂、エ
ポキシ樹脂、ＰＥＳ（ポリエチレンサルファイル）、Ｐ
Ｃ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフ
タレート）もしくはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレー
ト）を板状もしくはフィルム状にして用いることができ
る。

【００２６】４０２は透明な酸化物導電膜からなるデー
タ線（陽極）であり、仕事関数の高い導電膜を用いるこ
とができる。そのような導電膜としては酸化物導電膜が
好ましく、酸化物導電膜としては酸化インジウム、酸化
亜鉛、酸化スズもしくはこれらを組み合わせた化合物を
含む膜を用いることができる。また、これらの酸化物導
電膜にガリウムを添加したものを用いても良い。

【００２７】４０３は金属膜からなる走査線（陰極）で
あり、仕事関数の低い導電膜を用いることができる。そ
のような導電膜としてはアルカリ金属もしくはアルカリ
土類金属を含む導電膜が好ましく、代表的にはマグネシ
ウム、リチウム、カルシウムもしくはバリウムを含むア
ルミニウム膜または銀薄膜を用いることができる。

【００２８】４０４は樹脂からなる絶縁物（バンク）で
あり、走査線４０３を分断するための隔壁として機能す
る。なお、バンク４０４は樹脂の代わりに無機材料から
なる絶縁膜を用いることも可能である。

【００２９】データ線４０２と走査線４０３は両方とも
ストライプ状に複数本形成されており、互いに直交する
ように設けられる。走査線４０３はバンク４０４を用い
て物理的に分断され、ストライプ状に形成されている。
なお、図４（Ａ）では図示されないが、データ線４０２
と走査線４０３の間にはＥＬ層が挟まれており、４０５
で示される交差部が画素となる。

【００３０】４０６はデータ線側スティックドライバで
あり、ＴＦＴで形成された駆動回路を含んでいる。ここ
では駆動回路をプラスチック基板上に形成しているが、
ガラス基板上に形成しても構わない。なお、スティック
ドライバ４０６の構造は図２で説明した通りである。ま
た、一つのスティックドライバを設けた例を示している
が、複数個に分割して設けても構わない。

【００３１】４０７は走査線側スティックドライバであ
り、ＴＦＴで形成された駆動回路を含んでいる。ここで
も駆動回路をプラスチック基板上に形成している。ま
た、スティックドライバ４０７も図２で説明した構造で
ある。また、一つのスティックドライバを設けた例を示
しているが、複数個に分割して設けても構わない。

【００３２】なお、走査線４０３は配線端で接続配線４
０８と電気的に接続され、接続配線４０８がスティック
ドライバ４０７と接続される。これはスティックドライ
バ４０７をバンク４０４上に設けることが困難だからで
ある。

【００３３】以上のような構成で設けられたデータ線側
スティックドライバ４０６は接続配線４０９aおよび入
力端子４１０を介してＦＰＣ４１１に接続される。ま
た、走査線側スティックドライバ４０７は接続配線４０
９bおよび入力端子４１０を介してＦＰＣ４１１に接続
される。

【００３４】また、４１２はシール材、４１３はシール
材４１２によりプラスチック材４０１に貼り合わせたカ
バー材である。シール材４１２としては光硬化樹脂を用
いれば良く、脱ガスが少なく、吸湿性の低い材料が好ま
しい。また、カバー材としては基板４０１と同一の材料
が好ましく、ガラス（石英ガラスを含む）もしくはプラ
スチックを用いることができる。ここではプラスチック
材を用いる。

【００３５】次に、図４（Ｂ）の断面図について説明す
る。なお、図４（Ａ）と同一の部分は同一の符号を用い
て説明する。

【００３６】図４（Ｂ）において、４１５で示された領
域は画素の構造を示しており、この拡大図を図４（Ｃ）
に示す。４１６はＥＬ層であり、正孔注入層、正孔輸送
層、発光層、電子輸送層もしくは電子注入層を適宜組み
合わせて形成する。勿論、発光層を単層で用いても良
い。ＥＬ層４１６を形成する構造および材料は公知のも
のを用いれば良い。

【００３７】図４（Ｃ）に示すようにバンク４０４は下
層の幅が上層の幅よりも狭い形状となっており、走査線
４０３を物理的に分断する。

【００３８】また、図４（Ｂ）に示すように、データ線
側スティックドライバ４０６は異方導電性材料４１７を
用いてデータ線４０２および接続配線４０９aに電気的
に接続されている。また同様にＦＰＣ４１１も異方導電
性材料４１８を用いて接続配線４０９aに電気的に接続
されている。

【００３９】また、シール材４１２で囲まれた画素部４
１９は、樹脂からなる封入材４２０により外気から遮断
され、ＥＬ層の劣化を防ぐ構造となっている。

【００４０】以上のような構成を含む本発明の発光装置
は、画素部４１９がデータ線４０２、走査線４０３、バ
ンク４０４およびＥＬ層４１６で形成されるため、非常
に簡単なプロセスで作製することができる。また、駆動
回路となるスティックドライバ４０６、４０７を別工程
で作製して実装する。その結果、特に煩雑なプロセスを
必要とせずに発光装置を作製することができるため歩留
まりが高く、製造コストを下げることができる。

【００４１】従って、本発明を実施することで製造コス
トが引き下げられ、安価な発光装置を作製することが可
能となる。延いては、そのような安価な発光装置を表示
部に用いた電気器具をも安価なものとすることができ
る。

【００４２】

【実施例】〔実施例１〕本発明で用いるスティックドラ
イバの作製方法について図６を用いて説明する。ここで
は駆動回路を形成する基本単位としてＣＭＯＳ回路を作
製する場合の例について説明する。

【００４３】まず、図６（Ａ）に示すように、ガラス基
板６００上に下地膜６０１を３００ｎｍの厚さに形成す
る。本実施例では下地膜６０２として窒化酸化珪素膜を
積層して用いる。この時、ガラス基板６００に接する方
の窒素濃度を１０〜２５ｗｔ％としておくと良い。

【００４４】次に下地膜６０１の上に５０ｎｍの厚さの
非晶質珪素膜（図示せず））を公知の成膜法で形成す
る。なお、非晶質珪素膜に限定する必要はなく、非晶質
構造を含む半導体膜（微結晶半導体膜を含む）であれば
良い。さらに非晶質シリコンゲルマニウム膜などの非晶
質構造を含む化合物半導体膜でも良い。また、膜厚は２
０〜１００ｎｍの厚さであれば良い。

【００４５】そして、公知の技術により非晶質珪素膜を
結晶化し、結晶質珪素膜（多結晶シリコン膜若しくはポ
リシリコン膜ともいう）６０２を形成する。公知の結晶
化方法としては、電熱炉を使用した熱結晶化方法、レー
ザー光を用いたレーザーアニール結晶化法、赤外光を用
いたランプアニール結晶化法がある。

【００４６】本実施例では特開平７−１３０６５２号公
報に記載された技術を用い、非晶質珪素膜にニッケルを
添加し、ファーネスアニールを行って結晶化させる。ニ
ッケルは結晶化を促進させる触媒として用いられる。

【００４７】なお、本実施例では結晶質珪素膜をＴＦＴ
の活性層として用いるが、非晶質珪素膜を用いることも
可能である。また、オフ電流を低減する必要のあるスイ
ッチング用ＴＦＴの活性層を非晶質珪素膜で形成し、電
流制御用ＴＦＴの活性層を結晶質珪素膜で形成すること
も可能である。非晶質珪素膜はキャリア移動度が低いた
め電流を流しにくくオフ電流が流れにくい。即ち、電流
を流しにくい非晶質珪素膜と電流を流しやすい結晶質珪
素膜の両者の利点を生かすことができる。

【００４８】次に、図６（Ｂ）に示すように、結晶質珪
素膜６０２上に酸化珪素膜でなる保護膜６０３を１３０
ｎｍの厚さに形成する。この厚さは１００〜２００ｎｍ
（好ましくは１３０〜１７０ｎｍ）の範囲で選べば良
い。また、珪素を含む絶縁膜であれば他の膜でも良い。
この保護膜６０３は不純物を添加する際に結晶質珪素膜
が直接プラズマに曝されないようにするためと、微妙な
濃度制御を可能にするために設ける。

【００４９】そして、その上にレジストマスク６０４を
形成し、保護膜６０３を介してｎ型を付与する不純物元
素（以下、ｎ型不純物元素という）を添加する。なお、
ｎ型不純物元素としては、代表的には周期表の１５族に
属する元素、典型的にはリン又は砒素を用いることがで
きる。なお、本実施例ではフォスフィン（ＰＨ₃）を質
量分離しないでプラズマ励起したプラズマドーピング法
を用い、リンを１×１０¹⁸atoms/cm³の濃度で添加す
る。勿論、質量分離を行うイオンインプランテーション
法を用いても良い。

【００５０】この工程により形成されるｎ型不純物領域
６０５、６０６には、ｎ型不純物元素が２×１０¹⁶〜５
×１０¹⁹atoms/cm³（代表的には５×１０¹⁷〜５×１０
¹⁸atoms/cm³）の濃度で含まれるようにドーズ量を調節
する。

【００５１】次に、図６（Ｃ）に示すように、結晶質珪
素膜の不要な部分を除去して、後にｐチャネル型ＴＦＴ
の活性層となる半導体膜６０６および後にｎチャネル型
ＴＦＴの活性層となる半導体膜６０７を形成する。

【００５２】次に、図６（Ｄ）に示すように、半導体膜
６０６、６０７を覆ってゲート絶縁膜６０８を形成す
る。ゲート絶縁膜６０８としては、１０〜２００ｎｍ、
好ましくは５０〜１５０ｎｍの厚さの珪素を含む絶縁膜
を用いれば良い。これは単層構造でも積層構造でも良
い。

【００５３】次に、２００〜４００ｎｍ厚の導電膜を形
成し、パターニングしてゲート電極６０９、６１０を形
成する。このゲート電極６０９、６１０の端部をテーパ
ー状にすることもできる。また、ゲート電極は単層の導
電膜で形成しても良いが、必要に応じて二層、三層とい
った積層膜とすることが好ましい。ゲート電極の材料と
しては公知のあらゆる導電膜を用いることができる。

【００５４】代表的には、タンタル（Ｔａ）、チタン
（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、
クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）から選ばれた元素で
なる膜、または前記元素の窒化物膜（代表的には窒化タ
ンタル膜、窒化タングステン膜、窒化チタン膜）、また
は前記元素を組み合わせた合金膜（代表的にはＭｏ−Ｗ
合金、Ｍｏ−Ｔａ合金）、または前記元素のシリサイド
膜（代表的にはタングステンシリサイド膜、チタンシリ
サイド膜）を用いることができる。勿論、単層で用いて
も積層して用いても良い。

【００５５】本実施例では、５０ｎｍ厚の窒化タングス
テン（ＷＮ）膜と、３５０ｎｍ厚のタングステン（Ｗ）
膜とでなる積層膜を用いる。これはスパッタ法で形成す
れば良い。また、スパッタガスとしてＸｅ、Ｎｅ等の不
活性ガスを添加すると応力による膜はがれを防止するこ
とができる。

【００５６】またこの時、ゲート電極６１０はｎ型不純
物領域６０５の一部とゲート絶縁膜６０８を挟んで重な
るように形成する。この重なった部分が後にゲート電極
と重なったＬＤＤ領域となる。

【００５７】次に、図６（Ｅ）に示すように、レジスト
６１１を形成し、ｎ型不純物元素（本実施例ではリン）
を添加して高濃度にリンを含む不純物領域６１２〜６１
５を形成する。ここでもフォスフィン（ＰＨ₃）を用い
たイオンドープ法で行い、この領域のリンの濃度は１×
１０²⁰〜１×１０²¹atoms/cm³（代表的には２×１０² ⁰
〜５×１０²⁰atoms/cm³）となるように調節する。この
工程によってｎチャネル型ＴＦＴのソース領域若しくは
ドレイン領域が形成される。

【００５８】この工程では、ｐチャネル型ＴＦＴの活性
層となる半導体膜６０６にもｎ型不純物領域６１２、６
１３を形成する点に特徴がある。この領域は非晶質珪素
膜の結晶化に用いたニッケルをゲッタリングするために
後工程で必要となる。

【００５９】次に、図６（Ｆ）に示すように、レジスト
マスク６１１を除去し、新たにレジスト６１６を形成す
る。そして、ｐ型不純物元素（本実施例ではボロン）を
添加し、高濃度にボロンを含む不純物領域６１７、６１
８を形成する。ここではジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）を用いたイ
オンドープ法により３×１０²⁰〜３×１０²¹atoms/cm ³
（代表的には５×１０²⁰〜１×１０²¹atoms/cm³ノ）濃度
となるようにボロンを添加する。

【００６０】なお、６１９、６２０で示される領域には
既に１×１０²⁰〜１×１０²¹atoms/cm³の濃度でリンが
添加されているが、ここで添加されるボロンはその少な
くとも３倍以上の濃度で添加される。そのため、予め形
成されていたｎ型の不純物領域は完全にＰ型に反転し、
Ｐ型の不純物領域として機能する。

【００６１】次に、レジストマスク６１６を除去した
後、図６（Ｇ）に示すように、それぞれの濃度で添加さ
れたｎ型またはｐ型不純物元素を活性化する。活性化手
段としては、ファーネスアニール法、レーザーアニール
法、またはランプアニール法で行うことができる。本実
施例では電熱炉において窒素雰囲気中、５５０℃、４時
間の熱処理を行う。

【００６２】このとき、結晶化の際に用いたニッケルが
チャネル形成領域６２１、６２２からｎ型不純物領域６
１４、６１５およびｐ型不純物領域６１９、６２０の方
へ移動してゲッタリング（捕獲）される。即ち、ｎ型不
純物領域６１４、６１５およびｐ型不純物領域６１９、
６２０に含まれたリンによりニッケルがゲッタリングさ
れる。この工程によりチャネル形成領域６２１、６２２
のニッケル濃度を１×１０¹⁷atoms/cm³以下（好ましく
は１×１０¹⁶atoms/cm³以下）とすることができる。ま
た逆に、ｎ型不純物領域６１４、６１５およびｐ型不純
物領域６１９、６２０にはニッケルが偏析して５×１０
¹⁸atoms/cm³以上（代表的には１×１０¹⁹〜５×１０²⁰a
toms/cm³）濃度で存在するようになる。

【００６３】次に、図６（Ａ）に示すように、層間絶縁
膜６２３を形成する。層間絶縁膜６２３としては、珪素
を含む絶縁膜を単層で用いるか、その中で組み合わせた
積層膜を用いれば良い。また、膜厚は４００ｎｍ〜１．
５μmとすれば良い。本実施例では、２００ｎｍ厚の窒
化酸化珪素膜の上に８００ｎｍ厚の酸化珪素膜を積層し
た構造とする。

【００６４】さらに、３〜１００％の水素を含む雰囲気
中で、３００〜４５０℃で１〜１２時間の熱処理を行い
水素化処理を行う。この工程は熱的に励起された水素に
より半導体膜の不対結合手を水素終端する工程である。
水素化の他の手段として、プラズマ水素化（プラズマに
より励起された水素を用いる）を行っても良い。

【００６５】なお、水素化処理は層間絶縁膜６２３を形
成する間に入れても良い。即ち、２００ｎｍ厚の窒化酸
化珪素膜を形成した後で上記のように水素化処理を行
い、その後で残り８００ｎｍ厚の酸化珪素膜を形成して
も構わない。

【００６６】次に、第１層間絶縁膜６２３に対してコン
タクトホールを形成し、ソース配線６２４、６２５と、
ドレイン配線６２６を形成する。このとき同時に図２に
示す入力端子２０３および出力端子２０４を形成すれば
良い。なお、本実施例ではこの電極を、Ｔｉ（チタン）
膜を１００ｎｍ、Ｔｉを含むアルミニウム膜を３００ｎ
ｍおよびＴｉ膜１５０ｎｍをスパッタ法で連続形成した
３層構造の積層膜とする。勿論、他の導電膜でも良い。

【００６７】次に、５０〜５００ｎｍ（代表的には２０
０〜３００ｎｍ）の厚さでパッシベーション膜６２７を
形成する。本実施例ではパッシベーション膜６２７とし
て３００ｎｍ厚の窒化酸化珪素膜を用いる。これは窒化
珪素膜で代用しても良い。

【００６８】なお、窒化酸化珪素膜の形成に先立ってＨ
₂、ＮＨ₃等水素を含むガスを用いてプラズマ処理を行う
ことは有効である。この前処理により励起された水素が
層間絶縁膜６２３に供給され、熱処理を行うことで、パ
ッシベーション膜６２７の膜質が改善される。それと同
時に、層間絶縁膜６２３に添加された水素が下層側に拡
散するため、効果的に活性層を水素化することができ
る。

【００６９】こうして図６（Ｈ）に示す構造のｐチャネ
ル型ＴＦＴ６３１およびｎチャネル型ＴＦＴ６３２を相
補的に組み合わせたＣＭＯＳ回路が完成する。本実施例
の場合、ｐチャネル型ＴＦＴ６３１の活性層はソース領
域６１７、ドレイン領域６１８およびチャネル形成領域
６２１で形成される。

【００７０】また、ｎチャネル型６３２の活性層は、ソ
ース領域６１５、ドレイン領域６１４、ＬＤＤ領域６３
３およびチャネル形成領域６２２を含み、ＬＤＤ領域６
３３はゲート絶縁膜６０８を挟んでゲート電極６１０と
重なっている。このＬＤＤ領域６３３のうち、ゲート電
極６１０と重なっている領域のチャネル長方向の長さは
０．５〜３．０μｍ、好ましくは１．０〜２．０μｍと
する。

【００７１】このような構造はホットキャリア効果によ
る劣化を抑制する上で非常に有効である。但し、ドレイ
ン領域６１４側のみにＬＤＤ領域６３３を形成している
のは、動作速度を落とさないための配慮である。ホット
キャリア効果はドレイン領域とチャネル形成領域の接合
部付近で問題となるため、ドレイン領域側に設けられて
いれば十分に効果が得られる。勿論、ソース領域側に同
様に設けても良い。

【００７２】本実施例はＣＭＯＳ回路の作製方法を説明
しているが、実際にはＣＭＯＳ回路、ＮＭＯＳ回路もし
くはＰＭＯＳ回路を組み合わせて駆動回路を形成する。
その際、ＰＭＯＳ回路の作製にはｐチャネル型ＴＦＴ６
３１の作製方法を、ＮＭＯＳ回路の作製にはｎチャネル
型ＴＦＴ６３２の作製方法を参照すれば良い。

【００７３】〔実施例２〕本実施例では、スティックド
ライバを作製する際に、大面積の基板を使用して１枚の
基板からできるだけ多くのスティックドライバを取り出
すことが望ましい。基板はガラス、石英ガラスもしくは
プラスチックを使用するが、いずれにしても大面積基板
を分割するときにいかに無駄を無くすかが課題となる。

【００７４】そのため、図７に示すような配置でスティ
ックドライバを形成する。７０１はガラス基板であり、
その上にＴＦＴで形成された駆動回路を有するスティッ
クドライバ７０２が形成される。スティックドライバ７
０２は複数個が集積化されて群（以下、ドライバ群とい
う）７０３を形成し、このドライバ群７０３が基板７０
１上に複数形成される。

【００７５】ドライバ群７０３はステッパ露光装置で１
回で露光可能な面積に収めることが望ましく、こうする
ことでつなぎ合わせ精度に影響されない露光が可能とな
る。一般的にステッパ露光装置の露光エリアは２２×２
２ｍｍもしくは４４×４４ｍｍの正方形であることが多
いが、そのような場合だけでなく露光エリアが長方形で
ある場合にもその中に収めるようにすることが望まし
い。

【００７６】また、基板７０１の端部に非露光領域を形
成しないように、図７に示すような配置でドライバ群７
０３を形成することが望ましい。非露光領域ではレジス
トがそのまま残るため、駆動回路の作製過程で様々な問
題を起こしうる。従って、できるだけ非露光領域が形成
されないように配置することが望ましい。

【００７７】また、スティックドライバの分断には加工
精度の高いダイシング装置が適しているが、３００×４
００mmや５５０×６５０mmといった大面積の基板を直接
加工するには、装置の規模が大型化してしまう。そこで
本実施例では、加工精度は劣るものの大面積基板を容易
に切断できるガラススクライバーにより大面積基板を複
数に分割する段階と、複数に分割された基板をダイシン
グ装置により個々のスティックドライバに分割する段階
とに分けて行う。

【００７８】図７に示すように、ドライバ群７０３は相
互に３〜１０mmの間隔で配置され、ガラススクライバー
はドライバ群７０３の間に示す加工線７０４に沿って走
査される。こうしてドライバ群７０３ごとにまず分割
し、各々についてダイシング装置を用いて複数のスティ
ックドライバに分割することが望ましい。

【００７９】即ち、図８に示すようにドライバ群７０３
から切り出された個々のスティックドライバ７０２は、
画素部７０３の形成された基板７０４の上にＣＯＧ方式
もしくはワイヤボンディング方式により貼り付ける。な
お、本実施例の画素部７０３の構造は図４の説明を参照
すれば良い。

【００８０】本実施例では、ドライバ群７０３からデー
タ線側スティックドライバ７０５、７０６を切り出し、
別のドライバ群から走査線側スティックドライバ７０
７、７０８を切り出して、基板７０４に貼り付けてい
る。もちろん、同一のドライバ群にデータ線側スティッ
クドライバおよび走査線側スティックドライバを形成し
ておくことも可能である。

【００８１】また、本実施例では、データ線側スティッ
クドライバを３つ設け、走査線側スティックドライバを
画素部を挟んで２つずつ、即ち計４つ設ける例を示して
いるが、画素部の面積が小さければ各々一つのスティッ
クドライバを設ける構成としても良い。

【００８２】こうして貼り付けられたデータ線側スティ
ックドライバおよび走査線側スティックドライバには入
力端子７０９から入力された信号が送られ、画素部に画
像が表示される。なお、本実施例のスティックドライバ
として実施例１に示したスティックドライバを用いるこ
とは可能である。

【００８３】〔実施例３〕本発明に用いるスティックド
ライバは、画素部に信号を伝送する駆動回路を形成する
だけでなく、図５に示したコントロール回路５０６や電
源回路５０８を形成することも可能である。また、Ｄ／
Ａコンバータ、γ補正回路もしくは信号分割回路といっ
た信号処理回路を形成することも可能である。

【００８４】その場合、一つのスティックドライバに上
述の信号処理回路を形成することもできるし、そのよう
な信号処理回路だけを形成したスティックドライバを作
製しても良い。

【００８５】なお、本実施例のスティックドライバとし
て実施例１に示したスティックドライバを用いることは
可能である。

【００８６】〔実施例４〕本発明を実施して形成された
発光装置は、自発光型であるため液晶表示装置に比べて
明るい場所での視認性に優れ、しかも視野角が広い。従
って、様々な電気器具の表示部として用いることができ
る。その際、本発明の発光装置はパッシブ型の発光装置
であるため、特に表示面積の小さい表示部に適してい
る。但し、表示面積の小さい表示部に用途を限定する必
要はない。

【００８７】本発明の電気器具としては、ビデオカメ
ラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッド
マウントディスプレイ）、カーナビゲーションシステ
ム、カーオーディオ、ノート型パーソナルコンピュー
タ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュー
タ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍）、記録
媒体を備えた画像再生装置（具体的にはコンパクトディ
スク（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）（ＬＤ）
又はデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）等の記録
媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備
えた装置）などが挙げられる。それら電気器具の具体例
を図９に示す。

【００８８】図９（Ａ）はＥＬディスプレイであり、筐
体２００１、支持台２００２、表示部２００３を含む。
本発明の発光装置は表示部２００３に用いることができ
る。ＥＬディスプレイは自発光型であるためバックライ
トが必要なく、液晶ディスプレイよりも薄い表示部とす
ることができる。なお、表示部２００３に用いる発光装
置はスティックドライバを数十個に分割して設けること
が好ましい。

【００８９】図９（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２
１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０３、操作ス
イッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６
を含む。本発明の発光装置は表示部２１０２に用いるこ
とができる。なお、表示部２１０２に用いる発光装置は
スティックドライバを数個に分割して設けることが好ま
しい。

【００９０】図９（Ｃ）は頭部取り付け型のＥＬディス
プレイの一部（右片側）であり、本体２２０１、信号ケ
ーブル２２０２、頭部固定バンド２２０３、表示部２２
０４、光学系２２０５、発光装置２２０６を含む。本発
明は発光装置２２０６に用いることができる。なお、表
示部２２０４に用いる発光装置は比較的サイズが小さい
ためスティックドライバを分割しなくても構わない。

【００９１】図９（Ｄ）は記録媒体を備えた画像再生装
置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体２３０
１、記録媒体（ＣＤ、ＬＤまたはＤＶＤ等）２３０２、
操作スイッチ２３０３、表示部（ａ）２３０４、表示部
（ｂ）２３０５を含む。表示部（ａ）は主として画像情
報を表示し、表示部（ｂ）は主として文字情報を表示す
るが、本発明の発光装置はこれら表示部（ａ）、（ｂ）
に用いることができる。なお、記録媒体を備えた画像再
生装置には、ＣＤ再生装置、ゲーム機器なども含まれう
る。なお、表示部（ａ）２３０４、表示部（ｂ）２３０
５に用いる発光装置はスティックドライバを数十個に分
割して設けることが好ましい。

【００９２】図９（Ｅ）は携帯型（モバイル）コンピュ
ータであり、本体２４０１、カメラ部２４０２、受像部
２４０３、操作スイッチ２４０４、表示部２４０５を含
む。本発明の発光装置は表示部２４０５に用いることが
できる。なお、表示部２４０３に用いる発光装置はステ
ィックドライバを数個に分割して設けることが好まし
い。もちろん表示部２４０３の面積が小さい場合はステ
ィックドライバを分割せずに用いることもできる。

【００９３】図９（Ｆ）はパーソナルコンピュータであ
り、本体２５０１、筐体２５０２、表示部２５０３、キ
ーボード２５０４を含む。本発明の発光装置は表示部２
５０３に用いることができる。なお、表示部２５０３に
用いる発光装置はスティックドライバを数十個に分割し
て設けることが好ましい。

【００９４】なお、将来的にＥＬ材料の発光輝度が高く
なれば、出力した画像情報を含む光をレンズ等で拡大投
影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用
いることも可能となる。

【００９５】また、上記電子装置はインターネットやＣ
ＡＴＶ（ケーブルテレビ）などの電子通信回線を通じて
配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情
報を表示する機会が増してきている。ＥＬ材料の応答速
度は非常に高いため、そのような動画表示を行うに適し
ている。

【００９６】また、発光装置は発光している部分が電力
を消費するため、発光部分が極力少なくなるように情報
を表示することが望ましい。従って、携帯情報端末、特
に携帯電話やカーオーディオのような文字情報を主とす
る表示部に発光装置を用いる場合には、非発光部分を背
景として文字情報を発光部分で形成するように駆動する
ことが望ましい。

【００９７】ここで図１０（Ａ）は携帯電話であり、本
体２６０１、音声出力部２６０２、音声入力部２６０
３、表示部２６０４、操作スイッチ２６０５、アンテナ
２６０６を含む。本発明の発光装置は表示部２６０４に
用いることができる。なお、表示部２６０４は黒色の背
景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を
抑えることができる。なお、表示部２６０４に用いる発
光装置は比較的サイズが小さいためスティックドライバ
を分割せずに設けても構わない。

【００９８】また、図１０（Ｂ）はカーオーディオ（車
載用オーディオ）であり、本体２７０１、表示部２７０
２、操作スイッチ２７０３、２７０４を含む。本発明の
発光装置は表示部２７０２に用いることができる。ま
た、本実施例では車載用オーディオを示すが、据え置き
型（家庭用）のオーディオに用いても良い。

【００９９】なお、表示部２７０４は黒色の背景に白色
の文字を表示することで消費電力を抑えられる。これは
カーオーディオにおいて特に有効である。なお、表示部
２７０４に用いる発光装置はスティックドライバを数個
に分割して設けることが好ましい。

【０１００】以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広
く、あらゆる分野の電気器具に用いることが可能であ
る。また、本実施例の電気器具は実施例１〜３の構成を
自由に組み合わせた発光装置を用いることで得ることが
できる。

【０１０１】

【発明の効果】本発明を実施することでパッシブ型発光
装置の駆動回路を画素部とは別に形成することができる
ため、歩留まりが向上し、発光装置の製造コストを下げ
ることが可能となる。その結果、安価な発光装置を作製
することができる。

【０１０２】また、安価な本発明の発光装置を電気器具
の表示部として用いることで、電気器具をも安価なもの
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発光装置の上面構造を示す図。

【図２】スティックドライバの断面構造を示す図。

【図３】スティックドライバの接続例を示す図。

【図４】発光装置の上面構造および断面構造を示す
図。

【図５】発光装置および発光装置に入力される信号
の構成を示す図。

【図６】スティックドライバの作製工程を示す図。

【図７】スティックドライバの切り出し例を示す
図。

【図８】スティックドライバの貼り付け例を示す
図。

【図９】電気器具の一例を示す図。

【図１０】電気器具の一例を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｂ 33/08 Ｈ０５Ｂ 33/08 33/14 33/14 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の基板の上に陽極、該陽極と直交する
陰極並びに前記陽極および前記陰極の間に設けられた発
光性材料を含む発光装置であって、前記陽極および前記陰極は駆動回路に電気的に接続さ
れ、該駆動回路はガラス、石英ガラスもしくはプラスチ
ックからなる第２の基板の上に形成されていることを特
徴とする発光装置。
【請求項２】第１の基板の上に陽極、該陽極と直交する
陰極並びに前記陽極および前記陰極の間に設けられた発
光性材料を含む発光装置であって、前記陽極および前記陰極はストライプ状に複数本設けら
れており、且つ、駆動回路に電気的に接続され、該駆動
回路はガラス、石英ガラスもしくはプラスチックからな
る第２の基板の上に形成されていることを特徴とする発
光装置。
【請求項３】第１の基板の上に陽極、該陽極と直交する
陰極並びに前記陽極および前記陰極の間に設けられた発
光性材料を含む発光装置であって、前記陽極および前記陰極は第２の基板の上に形成された
駆動回路に電気的に接続され、前記第１の基板および前記第２の基板はガラス、石英ガ
ラスもしくはプラスチックからなることを特徴とする発
光装置。
【請求項４】第１の基板の上に陽極、該陽極と直交する
陰極並びに前記陽極および前記陰極の間に設けられた発
光性材料を含む発光装置であって、前記陽極および前記陰極はストライプ状に複数本設けら
れており、且つ、第２の基板の上に形成された駆動回路
に電気的に接続され、前記第１の基板および前記第２の基板はガラス、石英ガ
ラスもしくはプラスチックからなることを特徴とする発
光装置。
【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれか一におい
て、前記発光性材料とはＥＬ材料であることを特徴とす
る発光装置。
【請求項６】請求項１乃至請求項４のいずれか一におい
て、前記駆動回路はＴＦＴで形成されていることを特徴
とする発光装置。
【請求項７】請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載
の発光装置を用いたことを特徴とする電気器具。