JP2004071538A - Display device - Google Patents

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JP2004071538A
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Takashi Hamada
浜田 崇
Masahiko Hayakawa
早川 昌彦
Shunpei Yamazaki
山崎 舜平
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology for preventing a transistor from being irradiated by radiation when forming a metal film by an electron beam evaporation method. <P>SOLUTION: The display device comprises a transistor and a light-emitting element electrically connected to the transistor, and a thin film having a radiation-absorbing ability is provided with a part of a configuration part of the transistor. The display device with the above described configuration prevents the transistor from being irradiated with the radiation, when forming the metal film by the electron beam evaporation method from above the thin film having the radiation-absorbing ability. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子(代表的にはトランジスタ)をデバイスとして用いた表示装置、即ち、エレクトロルミネセンス表示装置、液晶表示装置、フィールドエミッション表示装置その他の表示装置に係る技術分野及び該表示装置を映像表示部に備えた電子機器に係る技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
近年、基体上にトランジスタ、即ち薄膜トランジスタやMOSトランジスタを集積化してなる液晶表示装置やエレクトロルミネセンス(Electro Luminescence)表示装置の開発が進んでいる。これらの表示装置は、いずれもガラス基体上に薄膜形成技術を用いてトランジスタを作り込み、そのトランジスタをマトリクス配列された各画素に配置し、画像表示を行う表示装置として機能させることを特徴とする。
【0003】
典型的なアクティブマトリクス型エレクトロルミネセンス表示装置の構造を図11に示す。図11において、1101は基体であり、その上に薄膜トランジスタ1102が設けられ、薄膜トランジスタ1102に発光素子の陽極として機能する画素電極1103が接続されている。また、画素電極1103上には画素電極1103に対応する位置に開口部を有する絶縁膜が設けられ、それらを覆うように発光体1105及び発光素子の陰極として機能する金属膜1106が設けられている。エレクトロルミネセンス表示装置は、発光体1105に電流注入を行うことにより発光させ、映像表示を行うものである。
【0004】
このとき、画素電極1103及び絶縁膜1104の形成までは通常のプロセスで作製可能であるが、発光体1105として有機化合物を用いる場合、成膜方法としては蒸着法、塗布法、インクジェット法もしくは印刷法が用いられている。また、その上の金属膜1106の形成には、発光体1105の耐熱性が100℃以下と低いため、蒸着法もしくはスパッタ法が用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、研究開発の過程において作製した図11の構造のエレクトロルミネセンス表示装置において、薄膜トランジスタのしきい値電圧に異常が見られることを発見した。そして、その原因を究明した結果、陰極となる金属膜を電子ビーム蒸着法で形成した際に、その前後でしきい値電圧(V)の大幅なシフトが見られることを発見した。その結果を図12に示す。図12に示すデータは、陰極となる金属膜の形成前後における薄膜トランジスタのドレイン電圧−ゲート電圧特性(以下、I−V特性という。)である。図12から明らかなように、陰極形成前のしきい値電圧に比べて形成後のしきい値電圧は、マイナス側へ4V程度も移動していることが判明した。またさらに、スイッチング特性の急峻性を示すS値(サブスレッショルド係数)も大きくなっている(悪化している)ことが確認された。
【0006】
これは陰極を形成した際に何らかの損傷が薄膜トランジスタに与えられ、その結果、しきい値電圧及びS値が大きく変化したと考えられる。本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたものであり、薄膜トランジスタの特性異常を招くことなく金属膜を形成するための技術を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記薄膜トランジスタの特性異常の原因として考えられたのが、放射線損傷による薄膜トランジスタの動作不良であり、ゲート絶縁膜に電荷もしくは準位が生成されたことによる劣化である。放射線損傷によるトランジスタの動作不良は良く知られており、一般的には放射線(ガンマ線、中性子、エックス線等)の照射によって生じる酸化膜内正電荷の発生、Si−SiO界面の界面準位の発生、酸化膜内の中性電子トラップの発生の三つに分類される。放射線損傷によるトランジスタの動作不良については、「株式会社リアライズ社、平成3年7月31日発行、谷口研二他編集、“シリコン熱酸化膜とその界面”第167〜182頁」に詳しく記載されている。
【0008】
また、電子ビーム蒸着による成膜においては、電子ビームの照射により溶融した金属から放射線(典型的にはX線)が発生することが知られており、本発明者らは、電子ビーム蒸着の際に発生した放射線によって薄膜トランジスタのゲート絶縁膜等に正電荷の発生や界面準位が生成し、それに起因してしきい値電圧のマイナス側へのシフトという特性異常が観測されるようになったと推測した。
【0009】
本発明の要旨は、トランジスタが形成される基体上に前掲の放射線を遮蔽する手段を設けた状態で電子ビーム蒸着法による金属膜の形成を行い、該トランジスタの放射線損傷を防ぐことを特徴するものである。その目的を達成するため、本発明の第一は、トランジスタ上に鉛、鉄その他の放射線吸収能を有する元素を含有した絶縁膜(放射線吸収能を有する絶縁膜という。以下、同じ。)を設けた状態で電子ビーム蒸着法により金属膜を形成することを特徴とする。また、さらに好ましくは、その際、放射線吸収膜を無機絶縁膜で覆うことを特徴とする。
【0010】
また、放射線吸収膜の代わりとして、鉛もしくは鉄を含む金属膜をトランジスタのソース電極及びドレイン電極またはブラックマスク(遮光膜)として用いることによりトランジスタを放射線照射から保護することも可能である。
【0011】
本発明の第二は、トランジスタの層間絶縁膜の一部として、鉛、鉄その他の放射線吸収能を有する元素を含有した絶縁膜(放射線吸収能を有する絶縁膜という。以下、同じ。)を用い、放射線吸収能を有する絶縁膜によりチャネル形成領域を保護した状態で電子ビーム蒸着法により金属膜を形成することを特徴とする。
【0012】
また、本発明の第三は、トランジスタのソース配線、ドレイン配線、ゲート配線もしくは遮光膜(一般的にブラックマトリクスと呼ばれる。)の一部又は全部として、鉛、鉄その他の放射線吸収能を有する元素からなる導電膜(放射線吸収能を有する導電膜という。以下、同じ。)を用い、当該放射線吸収能を有する導電膜によりチャネル形成領域を保護した状態で電子ビーム蒸着法により金属膜を形成することを特徴とする。
【0013】
また、本発明の第四は、トランジスタのソース配線、ドレイン配線、ゲート配線もしくは遮光膜の一部又は全部として、鉛、鉄その他の放射線吸収能を有する元素を含む導電膜(放射線吸収能を有する元素を含む導電膜という。以下、同じ。)を用い、当該放射線吸収能を有する元素を含む導電膜によりチャネル形成領域を保護した状態で電子ビーム蒸着法により金属膜を形成することを特徴とする。
【0014】
鉛、鉄その他の放射線吸収能を有する元素を絶縁膜中または導電膜中に含有させることにより当該絶縁膜または導電膜に放射線の遮蔽機能を持たせることができる。そして、その絶縁膜または導電膜によりトランジスタのチャネル形成領域を保護した状態(チャネル形成領域と蒸着源との間に前記絶縁膜または導電膜を設けることを意味する。)で上方から電子ビーム蒸着法により金属膜を形成するため、放射線がトランジスタ(特にチャネル形成領域及び該チャネル形成領域に接するゲート絶縁膜)に到達することを抑制することができる。
【0015】
なお、このように放射線遮蔽機能を持たせた絶縁膜または導電膜は、そのまま表示装置の構成の一部とすることができる。また、絶縁膜の場合、鉛や鉄といった金属元素を含有させることにより抵抗率が下がるが、当該放射線吸収能を有する絶縁膜を他の絶縁膜で覆ったり挟んだりすることにより層間絶縁膜としての絶縁性は十分に確保することができる。
【0016】
また、放射線吸収能を有する絶縁膜を用いる場合、その内部に含まれる鉛もしくは鉄の量(濃度)は高ければその分だけ放射線吸収能が向上するが、反面、抵抗が低くなるという弊害を招く。従って、含有させる鉛もしくは鉄の濃度は、放射線吸収能を有する絶縁膜の抵抗率が1.0×1012Ωcm以上、好ましくは1.0×1014Ωcm以上となるように調節することが好ましい。また、鉛もしくは鉄の粒子を絶縁物で包んだ粒子を分散させて抵抗率の低下を抑制することも可能である。
【0017】
なお、上記放射線吸収能を有する絶縁膜の代わりに、炭化珪素膜、窒化ガリウム膜、ダイヤモンド膜もしくはダイヤモンドライクカーボン膜その他の放射線に対する耐性の高い薄膜を用いることも可能である。
【0018】
また、放射線吸収能を有する導電膜を用いる場合、鉛、鉄その他の放射線吸収能を有する元素からなる導電膜をそのまま用いることもできるが、他の導電膜(放射線吸収能を有する元素からなる導電膜以外の導電膜をいう。以下、同じ。)に放射線吸収能を有する元素を含有させた導電膜を用いることも可能である。このときの含有濃度は、1〜30原子%(代表的には1〜10原子%)とすれば良い。
【0019】
以下、本発明の実施の形態について、それぞれ図面を参照して説明する。
【0020】
【発明の実施の形態】
〔実施の形態1〕
本発明の実施の形態について、図13を用いて説明する。図13(A)に示す画素構成は、公知の構成であり、1301はデータ信号線、1302はゲート信号線、1303は電源線、1304はスイッチング用の薄膜トランジスタ(スイッチングTFTという。以下、同じ。)、1305は電荷保持用のコンデンサ、1306は発光素子に電流を供給するための駆動用薄膜トランジスタ(駆動TFTという。以下、同じ。)、1307は駆動TFTのドレインに接続された画素電極であり、画素電極1307は発光素子の陽極として機能する。なお、ここで発光素子とは、一対の電極(陽極及び陰極)の間に発光体(発光層、キャリア注入層、キャリア輸送層、キャリア阻止層その他の発光に必要な有機化合物もしくは無機化合物を積層してなる積層体を指す。)を設けた素子をいう。例えば、本実施の形態においては、発光素子としてエレクトロルミネセンス素子を設ける。
【0021】
そして、本発明の最も特徴的な点は、画素電極1307以外の部分(画素電極の端部を除く。)に、前掲の放射線吸収膜1308を設けた点にある。本実施の形態では、放射線吸収膜1308として、鉛を含有させた有機樹脂膜を用いる。このとき、鉛の微粒子を分散させても良いし、鉛の微粒子を絶縁体で包んだ粒子を分散させても良い。
【0022】
このときのA−A’における切断面に相当する図面を図13(B)に示す。図13(B)において、1310は基体であり、ガラス基体、石英基体、プラスチック基体その他の透光性基体を用いることができる。基体1310の上には公知の半導体プロセスを用いて駆動TFT1306が形成される。また、駆動TFT1306に接続されるように形成された画素電極1307の端部及び少なくとも駆動TFT及びスイッチングTFTを覆い隠すように、格子状にパターン化された放射線吸収膜1308が設けられる。
【0023】
これら画素電極1307及び放射線吸収膜1308の上には発光体1311、陰極として機能する金属膜1312及びパッシベーション膜1313が設けられる。発光体1311は、キャリア注入層、キャリア輸送層、キャリア阻止層、発光層その他のキャリアの再結合に寄与する有機化合物もしくは無機化合物またはこれらの積層体を指す。この発光体1311の構成は、公知の構成を用いることができる。また、金属膜1312としては、周期表の1族もしくは2族に属する元素を含むアルミニウム膜もしくは銀薄膜等を用いることができる。また、パッシベーション膜1313としては、窒化シリコン膜、窒化アルミニウム膜、ダイヤモンドライクカーボン膜、その他の水分や酸素に高いブロッキング性を示す絶縁膜を用いることができる。
【0024】
本実施の形態の画素構成とした表示装置は、陰極となる金属膜1312を形成するにあたって電子ビーム蒸着法を用いたとしても、ガンマ線、電子線またはエックス線といった放射線は放射線吸収膜1308に遮られて薄膜トランジスタ(特にゲート絶縁膜となる酸化シリコン膜)に直接到達することがなく、正電荷の発生や界面準位の増加といったいわゆる放射線エラーによる動作不良を回避することができる。
【0025】
以上のように、本実施の形態に示す画素構成とすることにより電子ビーム蒸着法を用いて金属膜を形成するにあたって、放射線の影響を受けずに成膜することが可能となり、放射線照射によるトランジスタのしきい値電圧異常やS値異常といった不良の発生を抑制することが可能となる。
【0026】
〔実施の形態2〕
本実施の形態は、画素部の信号線に伝送されるビデオ信号やゲート信号を制御する駆動回路を画素部と同一基体上に設けた場合の例である。図14は、駆動回路を一体形成したエレクトロルミネセンス表示装置において、画素電極以外の部分に放射線吸収膜を設けた状態を示す上面図である。
【0027】
図14において、基体1401にはデータ信号線駆動回路1402、ゲート信号線駆動回路1403a及び1403b、信号処理回路(補正回路、メモリ回路、演算回路その他の信号処理のための回路。以下、同じ。)1404a及び1404b、画素部1405が設けられ、画素部1405を構成する複数の画素の各々には、画素電極1406が設けられている。
【0028】
本実施の形態の場合、画素電極1406以外の部分(画素電極の端部を除く。)すべてに対して放射線吸収膜1407を設けることによって、データ信号線駆動回路1402、ゲート信号線駆動回路1403a及び1403b並びに信号処理回路1404a及び1404bを構成するトランジスタに放射線が照射されることを防ぐことができる。その結果、放射線照射によるトランジスタのしきい値電圧異常やS値異常といった不良の発生を抑制することが可能となり、駆動回路や信号処理回路の動作の安定性を確保できる。
【0029】
〔実施の形態3〕
本実施の形態では、放射線吸収膜の表面を絶縁膜で覆った構成とする例を図15を用いて説明する。図15は、図13(B)に相当する断面図であり、放射線吸収膜1308が絶縁膜1501で覆われている以外は、すべて図13(B)の構成と同一である。従って、図13(B)と同一の符号を付してある。
【0030】
絶縁膜1501は、窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜その他の絶縁膜を用いることができるが、放射線吸収膜1308との密着性の良い絶縁膜であることが望ましい。また、後に画素電極1307に対応する部分をエッチングして除去する必要があるため、画素電極1307の材料との選択比を確保できる絶縁膜でなければならない。画素電極1307としては、酸化物導電膜(代表的にはITO膜)もしくは金属膜(代表的にはチタン膜もしくは窒化チタン膜)が用いられるが、これらの材料との選択比が大きい絶縁膜の組み合わせは実験的に決めれば良い。
【0031】
以上の構成とすることにより電子ビーム蒸着法により金属膜を形成するにあたって、トランジスタの放射線照射に起因する動作不良を防ぐことができる。なお、本実施の形態の構成は、実施の形態1及び2に組み合わせても良い。
【0032】
〔実施の形態4〕
本実施の形態では、陽極として機能する画素電極を金属膜で形成する例を図16を用いて説明する。図16は、図13(B)に相当する断面図であり、画素電極1601及び陰極1602の材料が変更されている以外は、すべて図13(B)の構成と同一である。従って、図13(B)と同一の符号を付してある。
【0033】
画素電極1601は、陽極として用いるならば、チタン膜、窒化チタン膜、白金薄膜もしくは金薄膜といった金属膜または最表面が酸化物導電膜となるように積層形成した酸化物導電膜と金属膜の積層膜を用いることができる。これらの場合、光は図面の上方へと出射することになるため、陰極1602は透光性を有している必要がある。従って、陰極1602としては、発光体1311に接する側に周期表の1族もしくは2族に属する元素を含むアルミニウム膜もしくは銀薄膜を20〜70nm程度の薄さに設け、その上に酸化物導電膜を積層形成して全体として透光性を有する金属膜とすれば良い。
【0034】
また、画素電極1601を陰極として用いるならば、周期表の1族もしくは2族に属する元素を含むアルミニウム膜もしくは銀薄膜を最表面とした金属膜を用いることができる。この場合も光は図面の上方へと出射することになるため、陰極1602は透光性を有している必要がある。従って、陰極1602としては、酸化物導電膜を用いれば良い。
【0035】
以上の構成とすることにより電子ビーム蒸着法により金属膜を形成するにあたって、トランジスタの放射線照射に起因する動作不良を防ぐことができる。なお、本実施の形態の構成は、実施の形態1乃至3に組み合わせても良い。
〔実施の形態5〕
本発明の実施の形態について、図1を用いて説明する。図1(A)に示す画素構成において、101はデータ信号線、102はゲート信号線、103は電源線、104はスイッチング用の薄膜トランジスタ(スイッチングTFTという。以下、同じ。)、105は電荷保持用のコンデンサ、106は発光素子に電流を供給するための駆動用薄膜トランジスタ(駆動TFTという。以下、同じ。)、107は駆動TFTのドレインに接続された画素電極であり、画素電極107は発光素子の陽極として機能する。また、112は、対向電極であり、対向電極112は発光素子の陰極として機能する。なお、ここで発光素子とは、一対の電極(陽極及び陰極)の間に発光体(発光層、キャリア注入層、キャリア輸送層、キャリア阻止層その他の発光に必要な有機化合物もしくは無機化合物を積層してなる積層体を指す。)を設けた素子をいう。例えば、本実施の形態においては、発光素子としてエレクトロルミネセンス素子を設ける。
【0036】
このときのA−A’における切断面に相当する図面を図1(B)に示す。図1(B)において、110は基体であり、ガラス基体、石英基体、プラスチック基体その他の透光性基体を用いることができる。基体110の上には半導体プロセスを用いて駆動TFT106が形成される。また、駆動TFT106に接続されるように形成された画素電極107の端部及び少なくとも駆動TFT及びスイッチングTFTを覆い隠すように、格子状にパターン化された絶縁膜108が設けられる。
【0037】
これら画素電極107及び絶縁膜108の上には発光体111、陰極として機能する対向電極112及びパッシベーション膜113が設けられる。発光体111は、キャリア注入層、キャリア輸送層、キャリア阻止層、発光層その他のキャリアの再結合に寄与する有機化合物もしくは無機化合物またはこれらの積層体を指す。この発光体111の構成は、公知の構成を用いることができる。また、対向電極112としては、周期表の1族もしくは2族に属する元素を含むアルミニウム膜もしくは銀薄膜等を用いることができるが、本実施の形態の場合、発光体111から発した光を透過する必要があるため、膜厚を50nm以下にすることが望ましい。また、パッシベーション膜113としては、窒化シリコン膜、窒化アルミニウム膜、ダイヤモンドライクカーボン膜その他の水分や酸素に高いブロッキング性を示す絶縁膜を用いることができる。
【0038】
ここで駆動TFT106に相当する部分の拡大図を図1(C)に示す。図1(C)において、121はソース領域、122はドレイン領域、123はチャネル形成領域であり、これらの半導体領域で活性層が構成される。勿論、さらにLDD領域等の他の半導体領域を設けても良い。また、124はゲート絶縁膜、125はゲート電極、126はシリコン化合物膜である。
【0039】
本実施の形態において最も特徴的な点は、シリコン化合物膜126上に放射線吸収能を有する絶縁膜127が設けられている点である。本実施の形態では、放射線吸収能を有する絶縁膜127として、鉛を1〜10原子%の濃度で含むシリコン化合物膜を用いる。膜厚は、厚ければ厚いほど吸収能が高くなって好ましいが、少なくとも放射線の波長以上の膜厚があれば良い。
【0040】
さらに、放射線吸収能を有する絶縁膜127上には、有機樹脂膜128が平坦化膜として設けられている。即ち、放射線吸収能を有する絶縁膜127と有機樹脂膜128とで層間絶縁膜を構成しており、換言すれば層間絶縁膜の一部として放射線吸収能を有する絶縁膜を含むとも言える。層間絶縁膜は、二層以上の積層構造であっても良く、そのうちのどの層に放射線吸収能を有する絶縁膜を用いても良い。また、放射線吸収能を有する絶縁膜は、膜中に鉛や鉄といった金属を含むため、拡散を最小限に抑えるためにシリコン化合物膜(特に窒素を含むシリコン化合物膜が好ましい。)で挟んで用いることも効果的である。
【0041】
また、有機樹脂膜128は、感光性樹脂膜を用いればプラズマダメージのない膜を形成することができるので好ましい。さらに、有機樹脂膜128は、加熱や経時変化によってガスを発生することがあるため、有機樹脂膜の上にバリア性の高い窒化シリコン膜等のシリコン化合物膜を設けて脱ガス成分が発光素子に影響することを防ぐことも効果的である。勿論、平坦化効果を求めるなら、スピンオングラスと呼ばれる溶液塗布により形成するシリコン化合物膜を用いることも可能である。
【0042】
そして、有機樹脂膜128上にはアルミニウム膜(純アルミニウムに限らず、アルミニウム合金または他の元素が添加されたアルミニウム膜を含む。以下、同じ。)またはアルミニウム膜と他の金属膜との積層構造からなるソース配線129及び画素電極(ドレイン配線を兼ねる。)107が設けられている。
【0043】
なお、上記有機樹脂膜128を形成する際、予めゲート絶縁膜124、シリコン化合物膜126及び放射線吸収能を有する絶縁膜127に第1の開口を設け、その後に、有機樹脂膜128を設けることが望ましい。そして、有機樹脂膜128に前掲の第1の開口よりも径の小さい第2の開口を設け、第2の開口を介してソース配線129及び画素電極107がそれぞれソース領域121及びドレイン領域122に接続される。こうすることによりソース配線129及び画素電極107が放射線吸収能を有する絶縁膜127に接触することがなくなり、当該放射線吸収能を有する絶縁膜127を介したリーク電流の抑制を図ることができる。
【0044】
本実施の形態の画素構成とした表示装置は、陰極となる対向電極112を形成するにあたって電子ビーム蒸着法を用いたとしても、ガンマ線、電子線またはエックス線といった放射線が放射線吸収能を有する絶縁膜127に遮られてチャネル形成領域及びそれに接するゲート絶縁膜に直接到達することがなく、正電荷の発生や界面準位の増加といったいわゆる放射線エラーによる動作不良を回避することができる。
【0045】
以上のように、本実施の形態に示す画素構成とすることにより電子ビーム蒸着法を用いて金属膜を形成するにあたって、放射線の影響を受けずに成膜することが可能となり、放射線照射によるトランジスタのしきい値電圧異常やS値異常といった不良の発生を抑制することが可能となる。
【0046】
〔実施の形態6〕
本実施の形態は、ソース配線及びドレイン配線(画素電極を兼ねる。)の一部又は全部として、放射線吸収能を有する導電膜を用いる例を示す。基本的に表示装置全体の構成や発光素子の構成は、実施の形態5と同様であるので、特に図1(C)に相当する拡大部分を用いて本実施の形態を説明する。
【0047】
図2において、図1(C)と同じ符号を付してある部分の説明は、実施の形態5を参照すれば良い。本実施の形態において特徴的な点は、ソース配線201が第1導電膜201a、第2導電膜201b、第3導電膜201c及び第4導電膜201dで構成されており、かつ、第2導電膜201bとして放射線吸収能を有する導電膜を用いる点である。また同様に、画素電極202が第1導電膜202a、第2導電膜202b、第3導電膜202c及び第4導電膜202dで構成されており、かつ、第2導電膜202bとして放射線吸収能を有する導電膜が用いられている。そして、ソース配線201がチャネル形成領域123の上方を覆うように設けられている。
【0048】
本実施の形態では、第1導電膜201a及び202aとしてチタン膜を用いるが、これはソース領域121及びドレイン領域122とのオーミック接触を良好なものとするためである。また、第2導電膜201b及び202bとして鉛もしくは鉄の薄膜を用いる。また、第3導電膜201c及び202cとしてアルミニウム膜を用いるが、これは配線抵抗を低減するためである。さらに、第4導電膜201d及び202dとして窒化チタン膜を用いるが、これは仕事関数の大きい材料を用いて発光素子の陽極として機能させるためである。勿論、第2導電膜201b及び202bとして放射線吸収能を有する導電膜を用いる限り、その他の導電膜は、これらに限定されない。
【0049】
本実施の形態の画素構成とした表示装置は、陰極となる対向電極112を形成するにあたって電子ビーム蒸着法を用いたとしても、ガンマ線、電子線またはエックス線といった放射線が放射線吸収能を有する導電膜201bに遮られてチャネル形成領域及びそれに接するゲート絶縁膜に直接到達することがなく、正電荷の発生や界面準位の増加といったいわゆる放射線エラーによる動作不良を回避することができる。
【0050】
以上のように、本実施の形態に示す画素構成とすることにより電子ビーム蒸着法を用いて金属膜を形成するにあたって、放射線の影響を受けずに成膜することが可能となり、放射線照射によるトランジスタのしきい値電圧異常やS値異常といった不良の発生を抑制することが可能となる。
【0051】
なお、本実施の形態において、層間絶縁膜の一部として実施の形態5に示した放射線吸収能を有する絶縁膜を用いて、本実施の形態と組み合わせて実施することにより放射線の遮蔽効果をさらに高めることが可能である。
【0052】
〔実施の形態7〕
本実施の形態は、ソース配線及びドレイン配線(画素電極を兼ねる。)の一部又は全部として、放射線吸収能を有する元素を含む導電膜を用いる例を示す。基本的に表示装置全体の構成や発光素子の構成は、実施の形態5と同様であるので、特に図1(C)に相当する拡大部分を用いて本実施の形態を説明する。
【0053】
図3において、図1(C)と同じ符号を付してある部分の説明は、実施の形態5を参照すれば良い。本実施の形態において特徴的な点は、ソース配線301が第1導電膜301a、第2導電膜301b及び第3導電膜301cで構成されており、かつ、第2導電膜301bとして放射線吸収能を有する元素を含む導電膜を用いる点である。また同様に、画素電極302が第1導電膜302a、第2導電膜302b及び第3導電膜302cで構成されており、かつ、第2導電膜302bとして放射線吸収能を有する元素を含む導電膜が用いられている。そして、ソース配線301がチャネル形成領域123の上方を覆うように設けられている。
【0054】
本実施の形態では、第1導電膜301a及び302aとしてチタン膜を用いるが、これはソース領域121及びドレイン領域122とのオーミック接触を良好なものとするためである。また、第2導電膜301b及び302bとして鉛もしくは鉄を含むアルミニウム膜を用いるが、これは放射線の遮蔽機能を持たせると共に配線抵抗の低減を兼ねるためである。さらに第3導電膜301c及び302cとして窒化チタン膜を用いるが、これは発光素子の陽極として機能させるためである。勿論、第2導電膜301b及び302bとして放射線吸収能を有する導電膜を用いる限り、その他の導電膜は、これらに限定されない。
【0055】
本実施の形態の画素構成とした表示装置は、陰極となる対向電極112を形成するにあたって電子ビーム蒸着法を用いたとしても、ガンマ線、電子線またはエックス線といった放射線が放射線吸収能を有する元素を含む導電膜301bに遮られてチャネル形成領域及びそれに接するゲート絶縁膜に直接到達することがなく、正電荷の発生や界面準位の増加といったいわゆる放射線エラーによる動作不良を回避することができる。
【0056】
以上のように、本実施の形態に示す画素構成とすることにより電子ビーム蒸着法を用いて金属膜を形成するにあたって、放射線の影響を受けずに成膜することが可能となり、放射線照射によるトランジスタのしきい値電圧異常やS値異常といった不良の発生を抑制することが可能となる。
【0057】
なお、本実施の形態において、層間絶縁膜の一部として実施の形態5に示した放射線吸収能を有する絶縁膜を用いて、本実施の形態と組み合わせて実施することにより放射線の遮蔽効果をさらに高めることが可能である。
【0058】
〔実施の形態8〕
本実施の形態は、画素電極の構成を実施の形態5と異なるものとした例を図4(A)〜(C)に示す。基本的に表示装置全体の構成や発光素子の構成は、実施の形態5と同様であるので、図1(A)〜(C)と同じ符号を付してある部分の説明は、実施の形態5を参照すれば良い。
【0059】
本実施の形態において特徴的な点は、ドレイン配線401に電気的に接続された画素電極402が設けられ、この画素電極402が酸化物導電膜で形成されている点である。勿論、酸化物導電膜で形成された画素電極402は、発光素子の陽極として機能することになる。従って、発光体403の構成は実施の形態5と異なるが、実施の形態5と同様に公知の構成を用いれば良い。また、対向電極404は、実施の形態5で説明した対向電極112と同じ材料を用いれば良いが、本実施の形態の場合は発光体403から発した光が基体110側へ出射するため、膜厚を気にする必要はない。なお、基体110は当然のことながら可視光を透過する材質でなければならない。
【0060】
また、放射線吸収能を有する絶縁膜127は、発光領域において除去しておくことが望ましい。絶縁膜中に放射線吸収能を有する元素を含むため、透過率が低下しているからである。ただし、絶縁膜中の放射線吸収能を有する元素の濃度を低くすることで十分な透過率を確保することができる場合は残しておくことも可能である。
【0061】
本実施の形態の画素構成とした表示装置は、陰極となる対向電極404を形成するにあたって電子ビーム蒸着法を用いたとしても、ガンマ線、電子線またはエックス線といった放射線が放射線吸収能を有する絶縁膜127に遮られてチャネル形成領域及びそれに接するゲート絶縁膜に直接到達することがなく、正電荷の発生や界面準位の増加といったいわゆる放射線エラーによる動作不良を回避することができる。
【0062】
以上のように、本実施の形態に示す画素構成とすることにより電子ビーム蒸着法を用いて金属膜を形成するにあたって、放射線の影響を受けずに成膜することが可能となり、放射線照射によるトランジスタのしきい値電圧異常やS値異常といった不良の発生を抑制することが可能となる。
【0063】
〔実施の形態9〕
本実施の形態は、実施の形態8においてソース配線及びドレイン配線(画素電極を兼ねる。)の一部又は全部として、放射線吸収能を有する導電膜を用いる例を示す。画素電極の構成が実施の形態8と同じである他は、基本的に表示装置全体の構成や発光素子の構成は実施の形態5と同様である。
【0064】
図5において、図1(C)または図4(C)と同じ符号を付してある部分の説明は、実施の形態5または実施の形態8を参照すれば良い。本実施の形態において特徴的な点は、ソース配線501が第1導電膜501a、第2導電膜501b、第3導電膜501c及び第4導電膜501dで構成されており、かつ、第2導電膜501bとして放射線吸収能を有する導電膜を用いる点である。また同様に、画素電極502が第1導電膜502a、第2導電膜502b、第3導電膜502c及び第4導電膜502dで構成されており、かつ、第2導電膜502bとして放射線吸収能を有する導電膜が用いられている。そして、ソース配線501がチャネル形成領域123の上方を覆うように設けられている。
【0065】
本実施の形態では、第1導電膜501a及び502aとしてチタン膜を用いるが、これはソース領域121及びドレイン領域122とのオーミック接触を良好なものとするためである。また、第2導電膜501b及び502bとして鉛もしくは鉄の薄膜を用いる。また、第3導電膜501c及び502cとしてアルミニウム膜を用いるが、これは配線抵抗を低減するためである。さらに、第4導電膜501d及び502dとして窒化チタン膜を用いるが、これは仕事関数の大きい材料を用いて発光素子の陽極として機能させるためである。勿論、第2導電膜501b及び502bとして放射線吸収能を有する導電膜を用いる限り、その他の導電膜は、これらに限定されない。
【0066】
本実施の形態の画素構成とした表示装置は、陰極となる対向電極404を形成するにあたって電子ビーム蒸着法を用いたとしても、ガンマ線、電子線またはエックス線といった放射線が放射線吸収能を有する導電膜501bに遮られてチャネル形成領域及びそれに接するゲート絶縁膜に直接到達することがなく、正電荷の発生や界面準位の増加といったいわゆる放射線エラーによる動作不良を回避することができる。
【0067】
以上のように、本実施の形態に示す画素構成とすることにより電子ビーム蒸着法を用いて金属膜を形成するにあたって、放射線の影響を受けずに成膜することが可能となり、放射線照射によるトランジスタのしきい値電圧異常やS値異常といった不良の発生を抑制することが可能となる。
【0068】
なお、本実施の形態において、層間絶縁膜の一部として実施の形態8に示した放射線吸収能を有する絶縁膜を用いて、本実施の形態と組み合わせて実施することにより放射線の遮蔽効果をさらに高めることが可能である。
【0069】
〔実施の形態10〕
本実施の形態は、実施の形態8においてソース配線及びドレイン配線(画素電極を兼ねる。)の一部又は全部として、放射線吸収能を有する元素を含む導電膜を用いる例を示す。画素電極の構成が実施の形態8と同じである他は、基本的に表示装置全体の構成や発光素子の構成は実施の形態5と同様である。
【0070】
図6において、図1(C)または図4(C)と同じ符号を付してある部分の説明は、実施の形態5または実施の形態8を参照すれば良い。本実施の形態において特徴的な点は、ソース配線601が第1導電膜601a、第2導電膜601b及び第3導電膜601cで構成されており、かつ、第2導電膜601bとして放射線吸収能を有する元素を含む導電膜を用いる点である。また同様に、画素電極602が第1導電膜602a、第2導電膜602b及び第3導電膜602cで構成されており、かつ、第2導電膜602bとして放射線吸収能を有する元素を含む導電膜が用いられている。そして、ソース配線601がチャネル形成領域123の上方を覆うように設けられている。
【0071】
本実施の形態では、第1導電膜601a及び602aとしてチタン膜を用いるが、これはソース領域121及びドレイン領域122とのオーミック接触を良好なものとするためである。また、第2導電膜601b及び602bとして鉛もしくは鉄を含むアルミニウム膜を用いるが、これは放射線の遮蔽機能を持たせると共に配線抵抗の低減を兼ねるためである。さらに第3導電膜601c及び602cとして窒化チタン膜を用いるが、これは発光素子の陽極として機能させるためである。勿論、第2導電膜601b及び602bとして放射線吸収能を有する導電膜を用いる限り、その他の導電膜は、これらに限定されない。
【0072】
本実施の形態の画素構成とした表示装置は、陰極となる対向電極404を形成するにあたって電子ビーム蒸着法を用いたとしても、ガンマ線、電子線またはエックス線といった放射線が放射線吸収能を有する元素を含む導電膜601bに遮られてチャネル形成領域及びそれに接するゲート絶縁膜に直接到達することがなく、正電荷の発生や界面準位の増加といったいわゆる放射線エラーによる動作不良を回避することができる。
【0073】
以上のように、本実施の形態に示す画素構成とすることにより電子ビーム蒸着法を用いて金属膜を形成するにあたって、放射線の影響を受けずに成膜することが可能となり、放射線照射によるトランジスタのしきい値電圧異常やS値異常といった不良の発生を抑制することが可能となる。
【0074】
なお、本実施の形態において、層間絶縁膜の一部として実施の形態8に示した放射線吸収能を有する絶縁膜を用いて、本実施の形態と組み合わせて実施することにより放射線の遮蔽効果をさらに高めることが可能である。
【0075】
〔実施の形態11〕
本実施の形態は、遮光膜の一部又は全部として、放射線吸収能を有する導電膜を用いる例を図7(A)、(B)に示す。なお、基本的に表示装置全体の構成や発光素子の構成は実施の形態5または実施の形態8と同様であるので、図1(C)または図4(C)に相当する拡大図を用いて説明する。
【0076】
図7(A)において、図1(C)と同じ符号を付してある部分の説明は、実施の形態5を参照すれば良い。本実施の形態において特徴的な点は、シリコン化合物膜126上に無機絶縁膜701を設け、その上に遮光膜702として放射線吸収能を有する導電膜を設ける点である。本実施の形態では、この遮光膜702の上に平坦化膜として有機樹脂膜128を設ける構成としている。
【0077】
ここで遮光膜702として、放射線吸収能を有する元素を含む導電膜を用いることも可能であるし、放射線吸収能を有する導電膜もしくは放射線吸収能を有する元素を含む導電膜と他の導電膜との積層膜を用いることも可能である。このとき、遮光膜702の電位を固定することが好ましい。固定電位としておくことにより駆動TFT106のしきい値電圧(Vth)のばらつきが低減する効果が得られるからである。
【0078】
また、図7(A)の場合、発光体111から発した光は対向電極112側へ出射することになるため、特に遮光膜702を設けたことにより開口率(有効表示領域)が低下するような不具合はない。また、この遮光膜702により放熱効果が期待でき、駆動TFTの動作による発熱の均質化を期待することができる。さらに、ソース配線129及び画素電極107の隙間から漏れた光を遮光する効果も得られる。
【0079】
図7(B)において、図1(C)または図4(C)と同じ符号を付してある部分の説明は、実施の形態5または実施の形態8を参照すれば良い。ここでもシリコン化合物膜126上に無機絶縁膜701を設け、その上に遮光膜702として放射線吸収能を有する導電膜を設けている点に特徴がある。この場合も遮光膜702として、放射線吸収能を有する元素を含む導電膜を用いることも可能であるし、放射線吸収能を有する導電膜もしくは放射線吸収能を有する元素を含む導電膜と他の導電膜との積層膜を用いることも可能である。また、遮光膜702の電位を固定することにより駆動TFT106のしきい値電圧(Vth)のばらつきを低減することができる。
【0080】
ただし、図7(B)の場合、発光体403から発した光は画素電極402側へ出射することになるため、発光領域においては遮光膜702を除去しておく必要がある。また、この場合においてもソース配線129及び画素電極401の隙間から漏れた光を遮光する効果が得られる。
【0081】
本実施の形態の画素構成とした表示装置は、陰極となる対向電極112または404を形成するにあたって電子ビーム蒸着法を用いたとしても、ガンマ線、電子線またはエックス線といった放射線が遮光膜702に遮られてチャネル形成領域及びそれに接するゲート絶縁膜に直接到達することがなく、正電荷の発生や界面準位の増加といったいわゆる放射線エラーによる動作不良を回避することができる。
【0082】
以上のように、本実施の形態に示す画素構成とすることにより電子ビーム蒸着法を用いて金属膜を形成するにあたって、放射線の影響を受けずに成膜することが可能となり、放射線照射によるトランジスタのしきい値電圧異常やS値異常といった不良の発生を抑制することが可能となる。
【0083】
なお、本実施の形態において、層間絶縁膜の一部として実施の形態5または実施の形態8に示した放射線吸収能を有する絶縁膜を用いて、本実施の形態と組み合わせて実施することにより放射線の遮蔽効果をさらに高めることが可能である。
【0084】
〔実施の形態12〕
本実施の形態は、トランジスタのゲート電極(またはゲート配線)の一部又は全部として、放射線吸収能を有する導電膜を用いる例を図8に示す。なお、基本的に表示装置全体の構成や発光素子の構成は実施の形態5と同様であるので、図1(C)に相当する拡大図を用いて説明する。
【0085】
本実施の形態では、活性層の構成として、ソース領域801、ドレイン領域802、LDD(ライトドープドレイン)領域803a及び803b並びにチャネル形成領域804を含む。さらに、ゲート絶縁膜124を介してゲート電極805が設けられるのだが、ゲート電極805が第1導電膜805a及び第2導電膜805bからなる。ここで第1導電膜805aは、放射線吸収能を有する導電膜であり、第2導電膜805bは、アルミニウム膜、タングステン膜、タンタル膜その他の金属膜である。なお、第2導電膜805bとして、放射線吸収能を有する元素を含む導電膜を用いると、さらに放射線の遮蔽効果が上がるので好ましい。
【0086】
また、本実施の形態では、第1導電膜805aと第2導電膜805bの二層構造を例示して説明しているが、三層構造以上のゲート電極であっても良いし、形状についても本実施の形態の形状に限定されない。しかしながら、本実施の形態に示すように、ゲート電極805の一部がゲート絶縁膜124を介してLDD領域803a及び803bに重なる(オーバーラップする)ようにすることによりホットキャリア注入による劣化を抑制することができる。さらに、放射線吸収能を有する第1導電膜805aの幅がチャネル形成領域のチャネル長よりも長いため、チャネル形成領域をより効果的に放射線から保護することができる。
【0087】
本実施の形態の画素構成とした表示装置は、陰極となる対向電極112または404を形成するにあたって電子ビーム蒸着法を用いたとしても、ガンマ線、電子線またはエックス線といった放射線がゲート電極805に遮られてチャネル形成領域及びそれに接するゲート絶縁膜に直接到達することがなく、正電荷の発生や界面準位の増加といったいわゆる放射線エラーによる動作不良を回避することができる。
【0088】
以上のように、本実施の形態に示す画素構成とすることにより電子ビーム蒸着法を用いて金属膜を形成するにあたって、放射線の影響を受けずに成膜することが可能となり、放射線照射によるトランジスタのしきい値電圧異常やS値異常といった不良の発生を抑制することが可能となる。
【0089】
なお、本実施の形態において、層間絶縁膜の一部として実施の形態5に示した放射線吸収能を有する絶縁膜を用いたり、ソース配線等の一部又は全部として実施の形態6に示した放射線吸収能を有する導電膜または実施の形態7に示した放射線吸収能を有する元素を含む導電膜を用いたりして、本実施の形態と組み合わせて実施することにより放射線の遮蔽効果をさらに高めることが可能である。勿論、実施の形態8〜10に示したような画素電極の構成とすることも可能である。
【0090】
〔実施の形態13〕
本実施の形態では、本発明を適用しうるエレクトロルミネセンス表示装置の全体の構成について、図9を用いて説明する。図9は、薄膜トランジスタが形成された素子基板をシーリング材によって封止することによって形成されたエレクトロルミネセンス表示装置の上面図であり、図9(B)は、図9(A)のB−B’における断面図、図9(C)は、図9(A)のA−A’における断面図である。
【0091】
基板21上には、画素部(表示部)22、該画素部22を囲むように設けられたデータ線駆動回路23、ゲート線駆動回路24a、24b及び保護回路25が配置され、これらを囲むようにしてシール材26が設けられている。画素部22の構造については、実施の形態8〜12に示したいずれの構成を用いても良い。シール材26としては、紫外線硬化樹脂、エポキシ樹脂その他の樹脂を用いることが可能であるが、できるだけ吸湿性の低い材料を用いることが望ましい。なお、シール材26は、データ線駆動回路23、ゲート線駆動回路24a、24b及び保護回路25の一部に重畳させて設けても良いし、これらの回路を避けて設けても良い。
【0092】
そして、シール材26を用いてシーリング材27が接着され、基板21、シール材26及びシーリング材27によって密閉空間28が形成される。シーリング材27としては、ガラス材、金属材(代表的にはステンレス材)、セラミックス材、プラスチック材(プラスチックフィルムも含む)を用いることができる。また、実施の形態8〜12に示したように絶縁膜のみで封止することも可能である
【0093】
なお、シーリング材27として、基板21と異なる材料を用いた場合、熱膨張係数の違いからシール材26の密着性を損なう可能性がある。従って、シーリング材27としては、トランジスタが形成される基板21と同一材料のものを用いることが望ましい。換言すれば、基板21と同一の熱膨張係数を有する基体を用いることが望ましい。本実施の形態では、基板21及びシーリング材27の材料としてガラスを用い、さらにシーリング材27は、基板21が薄膜トランジスタの作製過程における熱履歴と同一の熱履歴を通すことにより熱膨張係数を揃える。
【0094】
シーリング材27には予め凹部の中に吸湿剤(酸化バリウムもしくは酸化カルシウム等)29が設けられ、上記密閉空間28の内部において、水分や酸素等を吸着して清浄な雰囲気に保ち、EL層の劣化を抑制する役割を果たす。この凹部は目の細かいメッシュ状のカバー材30で覆われており、該カバー材30は、空気や水分は通し、吸湿剤29は通さない。なお、密閉空間28は、窒素もしくはアルゴン等の希ガスで充填しておけばよく、不活性であれば樹脂もしくは液体で充填することも可能である。
【0095】
また、基板21上には、データ線駆動回路23及びゲート線駆動回路24a、24bに信号を伝達するための端子部31が設けられ、該端子部31へはFPC(フレキシブルプリントサーキット)32を介してビデオ信号等のデータ信号が伝達される。端子部31の断面は、図9(B)の通りであり、ゲート配線もしくはデータ配線と同時に形成された配線33の上に酸化物導電膜34を積層した構造の配線とFPC32側に設けられた配線35とを、導電体36を分散させた樹脂37を用いて電気的に接続してある。なお、導電体36としては、球状の高分子化合物に金もしくは銀といったメッキ処理を施したものを用いれば良い。
【0096】
本実施の形態において、保護回路25は端子部31とデータ線駆動回路23との間に設けられ、両者の間に突発的なパルス信号等の静電気が入った際に、該パルス信号を外部へ逃がす役割を果たす。その際、まず瞬間的に入る高電圧の信号をコンデンサによって鈍らせ、その他の高電圧を薄膜トランジスタや薄膜ダイオードを用いて構成した回路によって外部へと逃がすことができる。勿論、保護回路は、他の場所、例えば画素部22とデータ線駆動回路23との間や画素部22とゲート線駆動回路24a、24bの間などに設けても構わない。
【0097】
なお、本実施の形態に示したエレクトロルミネセンス表示装置は、実施の形態5〜7の画素構造を用いても良い。その場合、端子部31に酸化物導電膜34を設けることはできないが、特に動作上の問題となることはない。
【0098】
〔実施の形態14〕
実施の形態1〜11に示した薄膜トランジスタの構成はいずれもトップゲート構造(具体的にはプレーナ構造)であるが、各実施の形態では、ボトムゲート構造(具体的には逆スタガ構造)とすることも可能である。その場合、活性層等の半導体層とゲート電極等の第1の金属層の位置が逆向きになるだけである。また当然のことながら、薄膜トランジスタに限らず、シリコンウェルを用いて形成されたMOS構造のトランジスタに適用しても良い。
【0099】
〔実施の形態15〕
実施の形態1〜13に示した表示装置は、いずれもエレクトロルミネセンス表示装置を例示しているが、本発明は電子ビーム蒸着法を用いる半導体プロセスすべてに適用可能であり、電子ビーム蒸着法を用いる液晶表示装置、フィールドエミッション表示装置その他の表示装置に適用しても良い。
【0100】
〔実施の形態16〕
本発明の表示装置を表示部に用いた電子機器として、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)、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオ、オーディオコンポ等)、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等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDigital Versatile Disc(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。それらの電子機器の具体例を図10に示す。
【0101】
図10(A)はテレビであり、筐体2001、支持台2002、表示部2003、スピーカー部2004、ビデオ入力端子2005等を含む。本発明は表示部2003に適用することができる。なお、パソコン用、TV放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用のテレビが含まれる。
【0102】
図10(B)はデジタルカメラであり、本体2101、表示部2102、受像部2103、操作キー2104、外部接続ポート2105、シャッター2106等を含む。本発明は、表示部2102に適用することができる。
【0103】
図10(C)はノート型パーソナルコンピュータであり、本体2201、筐体2202、表示部2203、キーボード2204、外部接続ポート2205、ポインティングマウス2206等を含む。本発明は、表示部2203に適用することができる。
【0104】
図10(D)はモバイルコンピュータであり、本体2301、表示部2302、スイッチ2303、操作キー2304、赤外線ポート2305等を含む。本発明は、表示部2302に適用することができる。
【0105】
図10(E)は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置(具体的にはDVD再生装置)であり、本体2401、筐体2402、表示部A2403、表示部B2404、記録媒体(DVD等)読み込み部2405、操作キー2406、スピーカー部2407等を含む。表示部A2403は主として画像情報を表示し、表示部B2404は主として文字情報を表示するが、本発明は表示部A、B2403、2404に適用することができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。
【0106】
図10(F)はゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)であり、本体2501、表示部2502、アーム部2503を含む。本発明は、表示部2502に適用することができる。
【0107】
図10(G)はビデオカメラであり、本体2601、表示部2602、筐体2603、外部接続ポート2604、リモコン受信部2605、受像部2606、バッテリー2607、音声入力部2608、操作キー2609等を含む。本発明は、表示部2602に適用することができる。
【0108】
図10(H)は携帯電話であり、本体2701、筐体2702、表示部2703、音声入力部2704、音声出力部2705、操作キー2706、外部接続ポート2707、アンテナ2708等を含む。本発明は、表示部2703に適用することができる。なお、表示部2703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流を抑えることができる。
【0109】
以上の様に、本発明を実施して得た表示装置は、あらゆる電子機器の表示部として用いても良い。なお、本実施の形態の電子機器には、実施の形態1〜15に示したいずれの構成を有した表示装置を用いても良い。
【0110】
【発明の効果】
本発明により、電子ビーム蒸着法により特に金属膜を形成するにあたって、被処理基体に形成されたトランジスタにガンマ線、中性子、エックス線その他の放射線が照射される不具合が解決され、放射線の照射によって生じる酸化膜内正電荷の発生、Si−SiO界面の界面準位の発生、酸化膜内の中性電子トラップの発生に伴うトランジスタの動作不良を防止することができる。そして、しきい値電圧の異常やS値の異常を防ぐことにより信頼性の高い表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】表示装置の画素構成を示す上面図及び断面図。
【図2】表示装置の構成を示す断面図。
【図3】表示装置の構成を示す断面図。
【図4】表示装置の画素構成を示す上面図及び断面図。
【図5】表示装置の構成を示す断面図。
【図6】表示装置の構成を示す断面図。
【図7】表示装置の構成を示す断面図。
【図8】表示装置の構成を示す断面図。
【図9】表示装置の外観を示す図。
【図10】電子機器の一例を示す図。
【図11】従来の表示装置の画素構成を示す断面図。
【図12】薄膜トランジスタのI−V特性を示すグラフ。
【図13】表示装置の画素構成を示す上面図及び断面図。
【図14】表示装置の構成を示す上面図。
【図15】表示装置の画素構成を示す断面図。
【図16】表示装置の画素構成を示す断面図。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a display device using a semiconductor element (typically, a transistor) as a device, that is, a technical field related to an electroluminescence display device, a liquid crystal display device, a field emission display device, and other display devices, and the display device. It belongs to the technical field related to the electronic device provided in the video display unit.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, development of a liquid crystal display device or an electroluminescence (Electro Luminescence) display device in which a transistor, that is, a thin film transistor or a MOS transistor is integrated on a substrate, has been advanced. Each of these display devices is characterized in that a transistor is formed on a glass substrate by using a thin film formation technique, and the transistor is arranged in each pixel arranged in a matrix to function as a display device that performs image display. .
[0003]
FIG. 11 shows the structure of a typical active matrix type electroluminescent display device. In FIG. 11, reference numeral 1101 denotes a base, over which a thin film transistor 1102 is provided, and a pixel electrode 1103 functioning as an anode of a light-emitting element is connected to the thin film transistor 1102. An insulating film having an opening is provided over the pixel electrode 1103 at a position corresponding to the pixel electrode 1103, and a light-emitting body 1105 and a metal film 1106 functioning as a cathode of a light-emitting element are provided so as to cover them. . The electroluminescence display device emits light by injecting current into the light emitting body 1105 to display an image.
[0004]
At this time, the pixel electrode 1103 and the insulating film 1104 can be formed by a normal process. However, when an organic compound is used as the light-emitting body 1105, a deposition method, a coating method, an inkjet method, or a printing method can be used. Is used. Further, in forming the metal film 1106 thereon, since the heat resistance of the light emitting body 1105 is as low as 100 ° C. or less, an evaporation method or a sputtering method is used.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventors have found that an abnormality is found in the threshold voltage of the thin film transistor in the electroluminescent display device having the structure shown in FIG. 11 manufactured in the course of research and development. As a result of investigating the cause, when a metal film serving as a cathode was formed by an electron beam evaporation method, a threshold voltage (V G ) Found a significant shift. FIG. 12 shows the result. The data shown in FIG. 12 shows the drain voltage-gate voltage characteristics (hereinafter referred to as I D -V G It is called a characteristic. ). As is clear from FIG. 12, it was found that the threshold voltage after the formation was shifted by about 4 V to the minus side as compared with the threshold voltage before the formation of the cathode. Further, it was confirmed that the S value (subthreshold coefficient) indicating the steepness of the switching characteristics was also increased (deteriorated).
[0006]
This is probably because some damage was given to the thin film transistor when the cathode was formed, and as a result, the threshold voltage and the S value changed significantly. The present invention has been made in view of these problems, and it is an object of the present invention to provide a technique for forming a metal film without causing abnormal characteristics of a thin film transistor.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The cause of the abnormal characteristics of the thin film transistor was considered to be an operation failure of the thin film transistor due to radiation damage, and deterioration due to generation of charges or levels in the gate insulating film. It is well known that a transistor malfunctions due to radiation damage. In general, the generation of positive charges in an oxide film caused by irradiation with radiation (gamma rays, neutrons, X-rays, etc.), Si-SiO 2 There are three categories: generation of interface states at the interface and generation of neutral electron traps in the oxide film. The operation failure of the transistor due to radiation damage is described in detail in "Realize Co., Ltd., issued on July 31, 1991, edited by Kenji Taniguchi et al.," Silicon Thermal Oxide Film and Its Interface ", pp. 167-182." I have.
[0008]
In addition, in film formation by electron beam evaporation, it is known that radiation (typically, X-rays) is generated from a metal melted by electron beam irradiation. It is speculated that the radiation generated at this time caused the generation of positive charges and the generation of interface states in the gate insulating film and the like of the thin-film transistor, resulting in the observation of characteristic anomalies such as a shift of the threshold voltage to the negative side. did.
[0009]
The gist of the present invention is characterized in that a metal film is formed by an electron beam evaporation method in a state where the above-mentioned radiation shielding means is provided on a substrate on which a transistor is formed, thereby preventing radiation damage of the transistor. It is. In order to achieve the object, a first aspect of the present invention is to provide an insulating film containing lead, iron, or another element having a radiation absorbing ability (hereinafter, referred to as an insulating film having a radiation absorbing ability) on a transistor. The method is characterized in that a metal film is formed by an electron beam evaporation method in a state in which the metal film is in an inclined state. More preferably, at this time, the radiation absorbing film is covered with an inorganic insulating film.
[0010]
Further, instead of using a radiation absorbing film, a metal film containing lead or iron can be used as a source electrode and a drain electrode of the transistor or a black mask (light-shielding film) to protect the transistor from irradiation.
[0011]
In a second aspect of the present invention, an insulating film containing lead, iron, or another element having a radiation absorbing ability (hereinafter, referred to as an insulating film having a radiation absorbing ability) is used as a part of an interlayer insulating film of a transistor. A metal film is formed by an electron beam evaporation method in a state where a channel formation region is protected by an insulating film having a radiation absorbing ability.
[0012]
A third aspect of the present invention is that lead, iron, or another element having a radiation absorbing ability is used as part or all of a source wiring, a drain wiring, a gate wiring, or a light-shielding film (generally called a black matrix) of a transistor. Forming a metal film by an electron beam evaporation method while using a conductive film made of (hereinafter referred to as a conductive film having a radiation absorbing ability; the same applies hereinafter) while protecting a channel formation region with the conductive film having the radiation absorbing ability. It is characterized by.
[0013]
A fourth aspect of the present invention is that a conductive film containing lead, iron, or another element having a radiation absorbing ability (having a radiation absorbing ability) is used as part or all of a source wiring, a drain wiring, a gate wiring, or a light-shielding film of a transistor. A metal film is formed by an electron beam evaporation method in a state where a channel formation region is protected by the conductive film containing an element having a radiation absorbing ability. .
[0014]
By including lead, iron, or another element having a radiation absorbing ability in the insulating film or the conductive film, the insulating film or the conductive film can have a radiation shielding function. Then, an electron beam evaporation method is performed from above with the insulating film or the conductive film protecting the channel formation region of the transistor (meaning that the insulating film or the conductive film is provided between the channel formation region and the evaporation source). Accordingly, the radiation can be suppressed from reaching the transistor (particularly, a channel formation region and a gate insulating film in contact with the channel formation region).
[0015]
Note that the insulating film or the conductive film having the radiation shielding function can be used as a part of the structure of the display device as it is. In the case of an insulating film, the resistivity is reduced by including a metal element such as lead or iron. However, the insulating film having the radiation absorbing ability is covered or sandwiched with another insulating film to form an interlayer insulating film. Insulation can be sufficiently ensured.
[0016]
Further, when an insulating film having a radiation absorbing ability is used, the higher the amount (concentration) of lead or iron contained therein, the higher the radiation absorbing ability, but on the other hand, the lower the resistance, the lower the resistance. . Therefore, the concentration of lead or iron to be contained depends on the resistivity of the insulating film having a radiation absorbing ability being 1.0 × 10 12 Ωcm or more, preferably 1.0 × 10 14 It is preferable to adjust so as to be Ωcm or more. It is also possible to disperse particles in which lead or iron particles are wrapped with an insulator to suppress a decrease in resistivity.
[0017]
Note that, instead of the insulating film having the radiation absorbing ability, it is also possible to use a silicon carbide film, a gallium nitride film, a diamond film, a diamond-like carbon film, or another thin film having high resistance to radiation.
[0018]
When a conductive film having a radiation-absorbing ability is used, a conductive film made of lead, iron, or another element having a radiation-absorbing ability can be used as it is. It is also possible to use a conductive film in which an element having a radiation absorbing ability is added to a conductive film other than a film. The content concentration at this time may be 1 to 30 atomic% (typically 1 to 10 atomic%).
[0019]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The pixel configuration illustrated in FIG. 13A is a known configuration, in which 1301 is a data signal line, 1302 is a gate signal line, 1303 is a power supply line, and 1304 is a switching thin film transistor (hereinafter, referred to as a switching TFT). Reference numeral 1305 denotes a charge holding capacitor, 1306 denotes a driving thin film transistor (hereinafter referred to as driving TFT) for supplying current to the light emitting element, and 1307 denotes a pixel electrode connected to the drain of the driving TFT. The electrode 1307 functions as an anode of the light-emitting element. Note that a light-emitting element here is a layer of a light-emitting body (light-emitting layer, carrier injection layer, carrier transport layer, carrier blocking layer, and other organic or inorganic compounds necessary for light emission) between a pair of electrodes (anode and cathode). Refers to an element provided with a laminated body. For example, in this embodiment, an electroluminescence element is provided as a light-emitting element.
[0021]
The most characteristic point of the present invention is that the above-mentioned radiation absorbing film 1308 is provided in a portion other than the pixel electrode 1307 (excluding the end of the pixel electrode). In this embodiment mode, an organic resin film containing lead is used as the radiation absorption film 1308. At this time, fine particles of lead may be dispersed, or fine particles of lead wrapped with an insulator may be dispersed.
[0022]
FIG. 13B shows a drawing corresponding to the cut surface along AA ′ at this time. In FIG. 13B, reference numeral 1310 denotes a base, which can be a glass base, a quartz base, a plastic base, or another light-transmitting base. The driving TFT 1306 is formed on the base 1310 using a known semiconductor process. In addition, a radiation absorbing film 1308 patterned in a lattice pattern is provided so as to cover an end of the pixel electrode 1307 formed to be connected to the driving TFT 1306 and at least the driving TFT and the switching TFT.
[0023]
A luminous body 1311, a metal film 1312 functioning as a cathode, and a passivation film 1313 are provided over the pixel electrode 1307 and the radiation absorption film 1308. The light-emitting body 1311 refers to a carrier injection layer, a carrier transport layer, a carrier blocking layer, a light-emitting layer, an organic compound or an inorganic compound which contributes to recombination of carriers, or a stacked body thereof. As the configuration of the light emitting body 1311, a known configuration can be used. As the metal film 1312, an aluminum film or a silver thin film containing an element belonging to Group 1 or 2 of the periodic table can be used. In addition, as the passivation film 1313, a silicon nitride film, an aluminum nitride film, a diamond-like carbon film, or another insulating film having a high blocking property against moisture and oxygen can be used.
[0024]
In the display device having the pixel structure of this embodiment, even when an electron beam evaporation method is used to form the metal film 1312 serving as a cathode, radiation such as gamma rays, electron beams, or X-rays is blocked by the radiation absorbing film 1308. It does not directly reach a thin film transistor (especially a silicon oxide film serving as a gate insulating film), so that an operation failure due to a so-called radiation error such as generation of a positive charge and an increase in an interface state can be avoided.
[0025]
As described above, with the pixel structure described in this embodiment, a metal film can be formed without being affected by radiation when a metal film is formed using an electron beam evaporation method. It is possible to suppress the occurrence of defects such as abnormal threshold voltage and abnormal S value.
[0026]
[Embodiment 2]
This embodiment is an example in which a driver circuit for controlling a video signal and a gate signal transmitted to a signal line in a pixel portion is provided over the same base as the pixel portion. FIG. 14 is a top view showing a state in which a radiation absorbing film is provided on portions other than the pixel electrodes in an electroluminescence display device in which a drive circuit is integrally formed.
[0027]
14, a base 1401 includes a data signal line driver circuit 1402, gate signal line driver circuits 1403a and 1403b, and a signal processing circuit (a correction circuit, a memory circuit, an arithmetic circuit, and other signal processing circuits; the same applies hereinafter). 1404 a and 1404 b and a pixel portion 1405 are provided. A pixel electrode 1406 is provided for each of a plurality of pixels included in the pixel portion 1405.
[0028]
In the case of this embodiment mode, by providing the radiation absorbing film 1407 for all parts other than the pixel electrode 1406 (excluding the end of the pixel electrode), the data signal line driver circuit 1402, the gate signal line driver circuit 1403a, Irradiation to the transistors included in the signal processing circuit 1403b and the signal processing circuits 1404a and 1404b can be prevented. As a result, it is possible to suppress occurrence of a defect such as a threshold voltage abnormality or an S value abnormality of the transistor due to the irradiation, and it is possible to secure the stability of the operation of the drive circuit and the signal processing circuit.
[0029]
[Embodiment 3]
In this embodiment, an example in which the surface of a radiation absorbing film is covered with an insulating film will be described with reference to FIGS. FIG. 15 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 13B, and is all the same as the structure in FIG. 13B except that the radiation absorbing film 1308 is covered with the insulating film 1501. Therefore, the same reference numerals as in FIG.
[0030]
As the insulating film 1501, a silicon nitride film, a silicon oxide film, a silicon oxynitride film, or another insulating film can be used; however, an insulating film with good adhesion to the radiation absorption film 1308 is preferable. Further, since it is necessary to remove a portion corresponding to the pixel electrode 1307 by etching later, the insulating film must be able to secure a selectivity with the material of the pixel electrode 1307. As the pixel electrode 1307, an oxide conductive film (typically, an ITO film) or a metal film (typically, a titanium film or a titanium nitride film) is used, and an insulating film having a high selectivity with these materials is used. The combination may be determined experimentally.
[0031]
With the above structure, in forming a metal film by an electron beam evaporation method, a malfunction due to irradiation of a transistor with radiation can be prevented. Note that the configuration of the present embodiment may be combined with Embodiments 1 and 2.
[0032]
[Embodiment 4]
In this embodiment, an example in which a pixel electrode functioning as an anode is formed using a metal film will be described with reference to FIGS. FIG. 16 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 13B, and is all the same as the configuration in FIG. 13B except that the materials of the pixel electrode 1601 and the cathode 1602 are changed. Therefore, the same reference numerals as in FIG.
[0033]
When the pixel electrode 1601 is used as an anode, a metal film such as a titanium film, a titanium nitride film, a platinum thin film or a gold thin film or a stack of an oxide conductive film and a metal film stacked so that the outermost surface is an oxide conductive film. A membrane can be used. In these cases, since light is emitted upward in the drawing, the cathode 1602 needs to have a light-transmitting property. Therefore, as the cathode 1602, an aluminum film or a silver thin film containing an element belonging to Group 1 or 2 of the periodic table is provided on the side in contact with the light-emitting body 1311 to a thickness of about 20 to 70 nm, and an oxide conductive film is formed thereon. May be laminated to form a light-transmitting metal film as a whole.
[0034]
If the pixel electrode 1601 is used as a cathode, a metal film having an outermost surface of an aluminum film or a silver thin film containing an element belonging to Group 1 or 2 of the periodic table can be used. In this case as well, light is emitted upward in the drawing, so that the cathode 1602 needs to have translucency. Therefore, an oxide conductive film may be used as the cathode 1602.
[0035]
With the above structure, in forming a metal film by an electron beam evaporation method, a malfunction due to irradiation of a transistor with radiation can be prevented. Note that the configuration of this embodiment may be combined with Embodiments 1 to 3.
[Embodiment 5]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the pixel configuration shown in FIG. 1A, 101 is a data signal line, 102 is a gate signal line, 103 is a power supply line, 104 is a switching thin film transistor (hereinafter referred to as a switching TFT, the same applies hereinafter), and 105 is a charge holding transistor. , A driving thin film transistor (driving TFT, hereinafter the same) for supplying a current to the light emitting element, a pixel electrode 107 connected to the drain of the driving TFT, and a pixel electrode 107 of the light emitting element. Functions as an anode. Reference numeral 112 denotes a counter electrode, and the counter electrode 112 functions as a cathode of the light emitting element. Note that a light-emitting element here is a layer of a light-emitting body (light-emitting layer, carrier injection layer, carrier transport layer, carrier blocking layer, and other organic or inorganic compounds necessary for light emission) between a pair of electrodes (anode and cathode). Refers to an element provided with a laminated body. For example, in this embodiment, an electroluminescence element is provided as a light-emitting element.
[0036]
FIG. 1B shows a drawing corresponding to a cut surface taken along the line AA ′ at this time. In FIG. 1B, reference numeral 110 denotes a substrate, and a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, or another light-transmitting substrate can be used. The driving TFT 106 is formed on the base 110 using a semiconductor process. Further, an insulating film 108 patterned in a lattice pattern is provided so as to cover an end portion of the pixel electrode 107 formed to be connected to the driving TFT 106 and at least the driving TFT and the switching TFT.
[0037]
On the pixel electrode 107 and the insulating film 108, a light emitting body 111, a counter electrode 112 functioning as a cathode, and a passivation film 113 are provided. The light-emitting body 111 refers to a carrier injection layer, a carrier transport layer, a carrier blocking layer, a light-emitting layer, an organic compound or an inorganic compound that contributes to recombination of carriers, or a stacked body thereof. As the configuration of the light emitting body 111, a known configuration can be used. Further, as the counter electrode 112, an aluminum film or a silver thin film containing an element belonging to Group 1 or 2 of the periodic table can be used. In this embodiment, light emitted from the light-emitting body 111 is transmitted. Therefore, it is desirable that the film thickness be 50 nm or less. Further, as the passivation film 113, a silicon nitride film, an aluminum nitride film, a diamond-like carbon film, or an insulating film having a high blocking property against moisture and oxygen can be used.
[0038]
Here, an enlarged view of a portion corresponding to the driving TFT 106 is shown in FIG. In FIG. 1C, reference numeral 121 denotes a source region, 122 denotes a drain region, and 123 denotes a channel formation region. These semiconductor regions constitute an active layer. Of course, another semiconductor region such as an LDD region may be provided. Reference numeral 124 denotes a gate insulating film, 125 denotes a gate electrode, and 126 denotes a silicon compound film.
[0039]
The most characteristic point of this embodiment mode is that an insulating film 127 having a radiation absorbing ability is provided over the silicon compound film 126. In this embodiment mode, a silicon compound film containing lead at a concentration of 1 to 10 at% is used as the insulating film 127 having a radiation absorbing ability. As for the film thickness, the larger the film thickness, the higher the absorption ability is preferable, but it is sufficient if the film thickness is at least the wavelength of radiation.
[0040]
Further, an organic resin film 128 is provided as a planarizing film on the insulating film 127 having a radiation absorbing ability. That is, the interlayer insulating film is constituted by the insulating film 127 having the radiation absorbing ability and the organic resin film 128. In other words, it can be said that the insulating film having the radiation absorbing ability is included as a part of the interlayer insulating film. The interlayer insulating film may have a laminated structure of two or more layers, and an insulating film having a radiation absorbing ability may be used for any of the layers. In addition, since the insulating film having a radiation absorbing ability contains a metal such as lead or iron in the film, it is used sandwiched between silicon compound films (particularly a silicon compound film containing nitrogen is preferable) in order to minimize diffusion. It is also effective.
[0041]
The organic resin film 128 is preferably formed using a photosensitive resin film because a film without plasma damage can be formed. Further, since the organic resin film 128 may generate gas due to heating or a change with time, a silicon compound film such as a silicon nitride film having a high barrier property is provided on the organic resin film so that a degassing component is applied to the light emitting element. Preventing the effects is also effective. Of course, if a flattening effect is required, it is also possible to use a silicon compound film formed by solution coating called spin-on-glass.
[0042]
Then, on the organic resin film 128, an aluminum film (including not only pure aluminum but also an aluminum film to which an aluminum alloy or another element is added; the same applies hereinafter) or a laminated structure of an aluminum film and another metal film A source line 129 and a pixel electrode (also serving as a drain line) 107 are provided.
[0043]
Note that when the organic resin film 128 is formed, a first opening is provided in advance in the gate insulating film 124, the silicon compound film 126, and the insulating film 127 having a radiation absorbing ability, and thereafter, the organic resin film 128 is provided. desirable. Then, a second opening having a smaller diameter than the above-described first opening is provided in the organic resin film 128, and the source wiring 129 and the pixel electrode 107 are connected to the source region 121 and the drain region 122 through the second opening, respectively. Is done. In this manner, the source wiring 129 and the pixel electrode 107 do not come into contact with the insulating film 127 having a radiation absorbing ability, and the leakage current through the insulating film 127 having the radiation absorbing ability can be suppressed.
[0044]
In the display device having the pixel structure of this embodiment mode, even when an electron beam evaporation method is used to form the counter electrode 112 serving as a cathode, an insulating film 127 having a radiation absorbing ability for radiation such as gamma rays, electron beams, or X rays. Thus, the semiconductor device does not directly reach the channel formation region and the gate insulating film in contact with the channel formation region, so that an operation failure due to a so-called radiation error such as generation of a positive charge and an increase in an interface state can be avoided.
[0045]
As described above, with the pixel structure described in this embodiment, a metal film can be formed without being affected by radiation when a metal film is formed using an electron beam evaporation method. It is possible to suppress the occurrence of defects such as abnormal threshold voltage and abnormal S value.
[0046]
[Embodiment 6]
In this embodiment, an example in which a conductive film having a radiation absorbing ability is used as part or all of a source wiring and a drain wiring (also serving as a pixel electrode) will be described. Basically, the structure of the entire display device and the structure of the light-emitting element are the same as those in Embodiment Mode 5, and therefore, this embodiment mode will be described using an enlarged portion corresponding to FIG.
[0047]
In FIG. 2, for the description of the portions denoted by the same reference numerals as in FIG. 1C, Embodiment 5 may be referred to. The present embodiment is characterized in that the source wiring 201 includes the first conductive film 201a, the second conductive film 201b, the third conductive film 201c, and the fourth conductive film 201d, and the second conductive film The point that a conductive film having a radiation absorbing ability is used as 201b. Similarly, the pixel electrode 202 includes a first conductive film 202a, a second conductive film 202b, a third conductive film 202c, and a fourth conductive film 202d, and has a radiation absorbing ability as the second conductive film 202b. A conductive film is used. Further, the source wiring 201 is provided so as to cover above the channel formation region 123.
[0048]
In this embodiment, a titanium film is used as the first conductive films 201a and 202a in order to improve ohmic contact with the source region 121 and the drain region 122. Further, a thin film of lead or iron is used as the second conductive films 201b and 202b. Further, an aluminum film is used as the third conductive films 201c and 202c in order to reduce wiring resistance. Further, a titanium nitride film is used as the fourth conductive films 201d and 202d because a material having a large work function is used to function as an anode of the light emitting element. Of course, other conductive films are not limited to these as long as a conductive film having a radiation absorbing ability is used as the second conductive films 201b and 202b.
[0049]
In the display device having the pixel structure of this embodiment, even when an electron beam evaporation method is used to form the counter electrode 112 serving as a cathode, a conductive film 201b in which radiation such as gamma rays, electron beams, or X-rays has a radiation absorbing ability is used. Thus, the semiconductor device does not directly reach the channel formation region and the gate insulating film in contact with the channel formation region, so that an operation failure due to a so-called radiation error such as generation of a positive charge and an increase in an interface state can be avoided.
[0050]
As described above, with the pixel structure described in this embodiment, a metal film can be formed without being affected by radiation when a metal film is formed using an electron beam evaporation method. It is possible to suppress the occurrence of defects such as abnormal threshold voltage and abnormal S value.
[0051]
Note that in this embodiment mode, the insulating film having the radiation absorbing ability described in Embodiment Mode 5 is used as a part of the interlayer insulating film, and the radiation shielding effect is further increased in combination with this embodiment mode. It is possible to increase.
[0052]
[Embodiment 7]
In this embodiment, an example in which a conductive film containing an element having a radiation absorbing ability is used as part or all of a source wiring and a drain wiring (also serving as a pixel electrode) will be described. Basically, the structure of the entire display device and the structure of the light-emitting element are the same as those in Embodiment Mode 5, and therefore, this embodiment mode will be described using an enlarged portion corresponding to FIG.
[0053]
In FIG. 3, for the description of the portions denoted by the same reference numerals as in FIG. 1C, Embodiment 5 may be referred to. A feature of this embodiment is that the source wiring 301 includes the first conductive film 301a, the second conductive film 301b, and the third conductive film 301c, and the second conductive film 301b has a radiation absorbing ability. The point is that a conductive film containing an element is used. Similarly, the pixel electrode 302 includes a first conductive film 302a, a second conductive film 302b, and a third conductive film 302c, and the second conductive film 302b includes a conductive film containing an element having a radiation absorbing ability. Used. Further, a source wiring 301 is provided so as to cover above the channel formation region 123.
[0054]
In this embodiment mode, a titanium film is used as the first conductive films 301a and 302a in order to improve ohmic contact with the source region 121 and the drain region 122. In addition, an aluminum film containing lead or iron is used as the second conductive films 301b and 302b in order to have a function of shielding radiation and to reduce wiring resistance. Further, a titanium nitride film is used as the third conductive films 301c and 302c in order to function as an anode of the light emitting element. Of course, other conductive films are not limited to these as long as a conductive film having a radiation absorbing ability is used as the second conductive films 301b and 302b.
[0055]
In the display device having the pixel structure of this embodiment, even when an electron beam evaporation method is used to form the counter electrode 112 serving as a cathode, radiation such as gamma rays, electron beams, or X-rays contains an element having a radiation absorbing ability. The channel formation region and the gate insulating film in contact with the channel formation region are not directly blocked by the conductive film 301b, so that a malfunction due to a so-called radiation error such as generation of a positive charge and an increase in an interface state can be avoided.
[0056]
As described above, with the pixel structure described in this embodiment, a metal film can be formed without being affected by radiation when a metal film is formed using an electron beam evaporation method. It is possible to suppress the occurrence of defects such as abnormal threshold voltage and abnormal S value.
[0057]
Note that in this embodiment mode, the insulating film having the radiation absorbing ability described in Embodiment Mode 5 is used as a part of the interlayer insulating film, and the radiation shielding effect is further increased in combination with this embodiment mode. It is possible to increase.
[0058]
Embodiment 8
FIGS. 4A to 4C show an example in which the structure of the pixel electrode in this embodiment is different from that of the fifth embodiment. Basically, the configuration of the entire display device and the configuration of the light-emitting element are the same as those in Embodiment 5, and the description of the parts denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 5 should be referred to.
[0059]
A feature of this embodiment is that a pixel electrode 402 electrically connected to a drain wiring 401 is provided, and the pixel electrode 402 is formed using an oxide conductive film. Needless to say, the pixel electrode 402 formed using an oxide conductive film functions as an anode of the light-emitting element. Therefore, the structure of the light-emitting body 403 is different from that in Embodiment 5, but a known structure may be used as in Embodiment 5. In addition, the same material as the counter electrode 112 described in Embodiment 5 may be used for the counter electrode 404; however, in this embodiment, light emitted from the light-emitting body 403 is emitted to the base 110 side. You do not need to worry about the thickness. Note that the base 110 must be made of a material that transmits visible light.
[0060]
Further, it is desirable that the insulating film 127 having a radiation absorbing ability be removed in the light emitting region. This is because the transmittance is reduced because the insulating film contains an element having a radiation absorbing ability. However, if sufficient transmittance can be ensured by lowering the concentration of an element having a radiation absorbing ability in the insulating film, it is possible to leave such a case.
[0061]
In the display device having the pixel structure of this embodiment mode, even when an electron beam evaporation method is used to form the counter electrode 404 serving as a cathode, the insulating film 127 has a radiation absorbing ability such as gamma rays, electron beams, or X-rays. Thus, the semiconductor device does not directly reach the channel formation region and the gate insulating film in contact with the channel formation region, so that an operation failure due to a so-called radiation error such as generation of a positive charge and an increase in an interface state can be avoided.
[0062]
As described above, with the pixel structure described in this embodiment, a metal film can be formed without being affected by radiation when a metal film is formed using an electron beam evaporation method. It is possible to suppress the occurrence of defects such as abnormal threshold voltage and abnormal S value.
[0063]
Embodiment 9
In this embodiment, an example is described in which a conductive film having a radiation absorbing ability is used as part or all of a source wiring and a drain wiring (also serving as a pixel electrode) in Embodiment 8. Except that the configuration of the pixel electrode is the same as that of Embodiment 8, the configuration of the entire display device and the configuration of the light emitting element are basically the same as those of Embodiment 5.
[0064]
In FIG. 5, for the description of the portions denoted by the same reference numerals as in FIG. 1C or FIG. 4C, Embodiment 5 or Embodiment 8 may be referred to. The present embodiment is characterized in that the source wiring 501 includes the first conductive film 501a, the second conductive film 501b, the third conductive film 501c, and the fourth conductive film 501d, and the second conductive film The point is that a conductive film having a radiation absorbing ability is used as 501b. Similarly, the pixel electrode 502 includes a first conductive film 502a, a second conductive film 502b, a third conductive film 502c, and a fourth conductive film 502d, and has a radiation absorbing ability as the second conductive film 502b. A conductive film is used. Further, a source wiring 501 is provided so as to cover above the channel formation region 123.
[0065]
In this embodiment mode, titanium films are used as the first conductive films 501a and 502a in order to improve ohmic contact with the source region 121 and the drain region 122. Further, a thin film of lead or iron is used as the second conductive films 501b and 502b. An aluminum film is used as the third conductive films 501c and 502c in order to reduce wiring resistance. Further, a titanium nitride film is used as the fourth conductive films 501d and 502d because a material having a high work function is used to function as an anode of the light-emitting element. Of course, other conductive films are not limited to these as long as a conductive film having a radiation absorbing ability is used as the second conductive films 501b and 502b.
[0066]
In the display device having the pixel structure of this embodiment, even when an electron beam evaporation method is used to form the counter electrode 404 serving as a cathode, a conductive film 501b in which radiation such as gamma rays, electron beams, or X-rays has a radiation absorbing ability is used. Thus, the semiconductor device does not directly reach the channel formation region and the gate insulating film in contact with the channel formation region, so that an operation failure due to a so-called radiation error such as generation of a positive charge and an increase in an interface state can be avoided.
[0067]
As described above, with the pixel structure described in this embodiment, a metal film can be formed without being affected by radiation when a metal film is formed using an electron beam evaporation method. It is possible to suppress the occurrence of defects such as abnormal threshold voltage and abnormal S value.
[0068]
Note that in this embodiment, the radiation shielding effect is further increased by using the insulating film having a radiation absorbing ability described in Embodiment 8 as part of the interlayer insulating film in combination with this embodiment. It is possible to increase.
[0069]
[Embodiment 10]
In this embodiment mode, an example is described in which a conductive film containing an element having a radiation absorbing ability is used for part or all of a source wiring and a drain wiring (also serving as a pixel electrode) in Embodiment 8. Except that the configuration of the pixel electrode is the same as that of Embodiment 8, the configuration of the entire display device and the configuration of the light emitting element are basically the same as those of Embodiment 5.
[0070]
In FIG. 6, for the description of the portions denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1C or FIG. 4C, Embodiment 5 or Embodiment 8 may be referred to. A feature of this embodiment is that the source wiring 601 is formed of the first conductive film 601a, the second conductive film 601b, and the third conductive film 601c, and the second conductive film 601b has a radiation absorbing ability. The point is that a conductive film containing an element is used. Similarly, the pixel electrode 602 includes a first conductive film 602a, a second conductive film 602b, and a third conductive film 602c, and the second conductive film 602b includes a conductive film containing an element having a radiation absorbing ability. Used. Further, a source wiring 601 is provided so as to cover above the channel formation region 123.
[0071]
In this embodiment mode, a titanium film is used as the first conductive films 601a and 602a in order to improve ohmic contact with the source region 121 and the drain region 122. Further, an aluminum film containing lead or iron is used as the second conductive films 601b and 602b in order to provide a function of shielding radiation and also reduce wiring resistance. Further, a titanium nitride film is used as the third conductive films 601c and 602c in order to function as an anode of the light emitting element. Of course, other conductive films are not limited to these as long as a conductive film having a radiation absorbing ability is used as the second conductive films 601b and 602b.
[0072]
In the display device having the pixel structure of this embodiment, even when an electron beam evaporation method is used to form the counter electrode 404 serving as a cathode, radiation such as gamma rays, electron beams, or X-rays includes an element having a radiation absorbing ability. Since the channel formation region and the gate insulating film in contact with the channel formation region are not directly blocked by the conductive film 601b, an operation failure due to a so-called radiation error such as generation of a positive charge and an increase in interface states can be avoided.
[0073]
As described above, with the pixel structure described in this embodiment, a metal film can be formed without being affected by radiation when a metal film is formed using an electron beam evaporation method. It is possible to suppress the occurrence of defects such as abnormal threshold voltage and abnormal S value.
[0074]
Note that in this embodiment, the radiation shielding effect is further increased by using the insulating film having a radiation absorbing ability described in Embodiment 8 as part of the interlayer insulating film in combination with this embodiment. It is possible to increase.
[0075]
[Embodiment 11]
In this embodiment mode, an example in which a conductive film having a radiation absorbing ability is used as part or all of a light-blocking film is shown in FIGS. Note that the entire structure of the display device and the structure of the light-emitting element are basically the same as those in Embodiment Mode 5 or Embodiment Mode 8. Therefore, an enlarged view corresponding to FIG. 1C or FIG. explain.
[0076]
In FIG. 7A, for the portions denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1C, Embodiment 5 may be referred to. A feature of this embodiment mode is that an inorganic insulating film 701 is provided over a silicon compound film 126 and a conductive film having a radiation absorbing ability is provided thereon as a light-blocking film 702. In this embodiment mode, the organic resin film 128 is provided as a flattening film on the light shielding film 702.
[0077]
Here, as the light-blocking film 702, a conductive film containing an element having a radiation absorbing ability can be used, or a conductive film having a radiation absorbing ability or a conductive film containing an element having a radiation absorbing ability and another conductive film can be used. Can be used. At this time, it is preferable that the potential of the light-blocking film 702 be fixed. This is because the effect of reducing the variation in the threshold voltage (Vth) of the driving TFT 106 can be obtained by setting the fixed potential.
[0078]
In the case of FIG. 7A, light emitted from the light-emitting body 111 is emitted to the counter electrode 112 side. In particular, the provision of the light-blocking film 702 reduces the aperture ratio (effective display area). There is no trouble. In addition, a heat radiation effect can be expected by the light shielding film 702, and uniform heat generation due to the operation of the driving TFT can be expected. Further, an effect of blocking light leaked from a gap between the source wiring 129 and the pixel electrode 107 can be obtained.
[0079]
In FIG. 7B, the description of the portions denoted by the same reference numerals as in FIG. 1C or FIG. 4C can be referred to Embodiment 5 or 8. Here also, a feature is that an inorganic insulating film 701 is provided over the silicon compound film 126, and a conductive film having a radiation absorbing ability is provided thereon as a light-shielding film 702. In this case as well, as the light-blocking film 702, a conductive film containing an element having a radiation absorbing ability can be used, or a conductive film having a radiation absorbing ability, a conductive film containing an element having a radiation absorbing ability, and another conductive film can be used. Can also be used. Further, by fixing the potential of the light-shielding film 702, variation in the threshold voltage (Vth) of the driving TFT 106 can be reduced.
[0080]
However, in the case of FIG. 7B, since light emitted from the light-emitting body 403 is emitted to the pixel electrode 402 side, the light-shielding film 702 needs to be removed in a light-emitting region. Also in this case, an effect of blocking light leaked from a gap between the source wiring 129 and the pixel electrode 401 can be obtained.
[0081]
In the display device having the pixel structure of this embodiment, even when an electron beam evaporation method is used to form the counter electrode 112 or 404 serving as a cathode, radiation such as gamma rays, electron beams, or X-rays is blocked by the light-blocking film 702. As a result, the semiconductor device does not directly reach the channel formation region and the gate insulating film in contact with the channel formation region, so that an operation failure due to a so-called radiation error such as generation of a positive charge and increase in an interface state can be avoided.
[0082]
As described above, with the pixel structure described in this embodiment, a metal film can be formed without being affected by radiation when a metal film is formed using an electron beam evaporation method. It is possible to suppress the occurrence of defects such as abnormal threshold voltage and abnormal S value.
[0083]
Note that in this embodiment mode, radiation is obtained by using the insulating film having a radiation absorbing ability described in Embodiment Mode 5 or 8 as a part of the interlayer insulating film in combination with this embodiment mode. Can further enhance the shielding effect.
[0084]
[Embodiment 12]
In this embodiment mode, an example in which a conductive film having a radiation absorbing ability is used as part or all of a gate electrode (or a gate wiring) of a transistor is illustrated in FIGS. Note that the structure of the entire display device and the structure of the light-emitting element are basically the same as those in Embodiment Mode 5, and thus the description will be made with reference to an enlarged view corresponding to FIG.
[0085]
In this embodiment mode, the active layer includes a source region 801, a drain region 802, LDD (lightly doped drain) regions 803a and 803b, and a channel formation region 804. Further, the gate electrode 805 is provided with the gate insulating film 124 interposed therebetween, and the gate electrode 805 includes a first conductive film 805a and a second conductive film 805b. Here, the first conductive film 805a is a conductive film having a radiation absorbing ability, and the second conductive film 805b is an aluminum film, a tungsten film, a tantalum film, or another metal film. Note that it is preferable to use a conductive film containing an element having a radiation absorbing ability as the second conductive film 805b because a radiation shielding effect is further improved.
[0086]
Further, in this embodiment, the two-layer structure of the first conductive film 805a and the second conductive film 805b is described as an example; however, a gate electrode having a three-layer structure or more may be used. It is not limited to the shape of the present embodiment. However, as shown in this embodiment mode, deterioration due to hot carrier injection is suppressed by making a part of the gate electrode 805 overlap (overlap) the LDD regions 803a and 803b with the gate insulating film 124 interposed therebetween. be able to. Further, since the width of the first conductive film 805a having a radiation absorbing ability is longer than the channel length of the channel formation region, the channel formation region can be more effectively protected from radiation.
[0087]
In the display device having the pixel structure of this embodiment, even when an electron beam evaporation method is used to form the counter electrode 112 or 404 serving as a cathode, radiation such as gamma rays, electron beams, or X-rays is blocked by the gate electrode 805. As a result, the semiconductor device does not directly reach the channel formation region and the gate insulating film in contact with the channel formation region, so that an operation failure due to a so-called radiation error such as generation of a positive charge and increase in an interface state can be avoided.
[0088]
As described above, with the pixel structure described in this embodiment, a metal film can be formed without being affected by radiation when a metal film is formed using an electron beam evaporation method. It is possible to suppress the occurrence of defects such as abnormal threshold voltage and abnormal S value.
[0089]
Note that in this embodiment, the insulating film having the radiation absorbing ability described in Embodiment 5 is used as a part of the interlayer insulating film, or the radiation shown in Embodiment 6 is used as part or all of the source wiring and the like. By using the conductive film having the absorbing ability or the conductive film containing the element having the radiation absorbing ability described in Embodiment Mode 7 in combination with this embodiment mode, the radiation shielding effect can be further enhanced. It is possible. Of course, it is also possible to adopt the configuration of the pixel electrode as described in Embodiments 8 to 10.
[0090]
Embodiment 13
In this embodiment, an overall structure of an electroluminescent display device to which the present invention can be applied will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a top view of an electroluminescent display device formed by sealing an element substrate on which a thin film transistor is formed with a sealing material, and FIG. 9B is a BB view of FIG. 9C is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 9A.
[0091]
On the substrate 21, a pixel portion (display portion) 22, a data line driving circuit 23 provided so as to surround the pixel portion 22, gate line driving circuits 24a and 24b, and a protection circuit 25 are arranged. A sealing material 26 is provided. Regarding the structure of the pixel portion 22, any of the structures described in Embodiments 8 to 12 may be used. As the sealing material 26, an ultraviolet curable resin, an epoxy resin, or another resin can be used, but it is desirable to use a material having as low hygroscopicity as possible. Note that the sealant 26 may be provided so as to overlap a part of the data line drive circuit 23, the gate line drive circuits 24a and 24b, and the protection circuit 25, or may be provided avoiding these circuits.
[0092]
Then, the sealing material 27 is adhered using the sealing material 26, and a closed space 28 is formed by the substrate 21, the sealing material 26, and the sealing material 27. As the sealing material 27, a glass material, a metal material (typically, a stainless steel material), a ceramic material, and a plastic material (including a plastic film) can be used. In addition, as described in Embodiments 8 to 12, sealing with an insulating film alone is possible.
[0093]
When a material different from that of the substrate 21 is used as the sealing material 27, the adhesion of the sealing material 26 may be impaired due to a difference in thermal expansion coefficient. Therefore, it is desirable that the sealing material 27 be made of the same material as the substrate 21 on which the transistor is formed. In other words, it is desirable to use a substrate having the same coefficient of thermal expansion as the substrate 21. In this embodiment, glass is used as the material of the substrate 21 and the sealing material 27, and the sealing material 27 has a uniform thermal expansion coefficient by allowing the substrate 21 to pass through the same thermal history as the thermal history in the process of manufacturing the thin film transistor.
[0094]
A moisture absorbing agent (barium oxide, calcium oxide, or the like) 29 is provided in advance in the concave portion of the sealing material 27, and adsorbs moisture, oxygen, or the like in the closed space 28 to maintain a clean atmosphere, and maintain the EL layer. It plays a role in suppressing deterioration. The concave portion is covered with a fine mesh-shaped cover member 30, which allows air and moisture to pass through but does not allow the moisture absorbent 29 to pass through. The closed space 28 may be filled with a rare gas such as nitrogen or argon, and may be filled with a resin or liquid if it is inert.
[0095]
Further, a terminal portion 31 for transmitting a signal to the data line driving circuit 23 and the gate line driving circuits 24a and 24b is provided on the substrate 21, and the terminal portion 31 is connected to the terminal portion 31 via an FPC (flexible print circuit) 32. A data signal such as a video signal is transmitted. The cross section of the terminal portion 31 is as shown in FIG. 9B, and is provided on the FPC 32 side with a wiring having a structure in which an oxide conductive film 34 is stacked over a wiring 33 formed simultaneously with a gate wiring or a data wiring. The wiring 35 is electrically connected using a resin 37 in which a conductor 36 is dispersed. The conductor 36 may be a spherical polymer compound which is plated with gold or silver.
[0096]
In the present embodiment, the protection circuit 25 is provided between the terminal unit 31 and the data line driving circuit 23, and when static electricity such as a sudden pulse signal enters between the two, the protection circuit 25 sends the pulse signal to the outside. Play the role of letting go. At that time, first, a high-voltage signal that is instantaneously input is dulled by a capacitor, and other high voltages can be released to the outside by a circuit configured using a thin film transistor or a thin film diode. Of course, the protection circuit may be provided in another place, for example, between the pixel portion 22 and the data line driving circuit 23 or between the pixel portion 22 and the gate line driving circuits 24a and 24b.
[0097]
Note that the electroluminescent display device described in this embodiment mode may use the pixel structures of Embodiment Modes 5 to 7. In that case, the oxide conductive film 34 cannot be provided in the terminal portion 31, but there is no particular problem in operation.
[0098]
[Embodiment 14]
Each of the structures of the thin film transistors described in Embodiments 1 to 11 has a top gate structure (specifically, a planar structure); however, in each embodiment, a thin film transistor has a bottom gate structure (specifically, an inverted staggered structure). It is also possible. In this case, the positions of the semiconductor layer such as the active layer and the first metal layer such as the gate electrode are merely reversed. Of course, the present invention is not limited to a thin film transistor, but may be applied to a transistor having a MOS structure formed using a silicon well.
[0099]
[Embodiment 15]
Each of the display devices described in Embodiment Modes 1 to 13 exemplifies an electroluminescence display device. However, the present invention is applicable to all semiconductor processes using an electron beam evaporation method. The present invention may be applied to a liquid crystal display device, a field emission display device, and other display devices to be used.
[0100]
[Embodiment 16]
Electronic devices using the display device of the present invention as a display unit include a video camera, a digital camera, a goggle-type display (head-mounted display), a navigation system, a sound reproducing device (car audio, an audio component, etc.), a notebook personal computer, A game device, a portable information terminal (a mobile computer, a mobile phone, a portable game machine, an electronic book, or the like), and an image reproducing device provided with a recording medium (specifically, a recording medium such as a Digital Versatile Disc (DVD)). Device having a display capable of displaying the image). FIG. 10 shows specific examples of these electronic devices.
[0101]
FIG. 10A illustrates a television, which includes a housing 2001, a support base 2002, a display portion 2003, a speaker portion 2004, a video input terminal 2005, and the like. The present invention can be applied to the display portion 2003. It should be noted that all information display televisions for personal computers, TV broadcast reception, advertisement display, and the like are included.
[0102]
FIG. 10B illustrates a digital camera, which includes a main body 2101, a display portion 2102, an image receiving portion 2103, operation keys 2104, an external connection port 2105, a shutter 2106, and the like. The present invention can be applied to the display portion 2102.
[0103]
FIG. 10C illustrates a laptop personal computer, which includes a main body 2201, a housing 2202, a display portion 2203, a keyboard 2204, an external connection port 2205, a pointing mouse 2206, and the like. The present invention can be applied to the display portion 2203.
[0104]
FIG. 10D illustrates a mobile computer, which includes a main body 2301, a display portion 2302, a switch 2303, operation keys 2304, an infrared port 2305, and the like. The present invention can be applied to the display portion 2302.
[0105]
FIG. 10E illustrates a portable image reproducing device (specifically, a DVD reproducing device) including a recording medium, which includes a main body 2401, a housing 2402, a display portion A 2403, a display portion B 2404, and a recording medium (such as a DVD). A reading unit 2405, operation keys 2406, a speaker unit 2407, and the like are included. The display portion A 2403 mainly displays image information, and the display portion B 2404 mainly displays character information. The present invention can be applied to the display portions A, B 2403, and 2404. Note that the image reproducing device provided with the recording medium includes a home game machine and the like.
[0106]
FIG. 10F illustrates a goggle-type display (head-mounted display), which includes a main body 2501, a display portion 2502, and an arm portion 2503. The present invention can be applied to the display portion 2502.
[0107]
FIG. 10G illustrates a video camera, which includes a main body 2601, a display portion 2602, a housing 2603, an external connection port 2604, a remote control receiving portion 2605, an image receiving portion 2606, a battery 2607, a voice input portion 2608, operation keys 2609, and the like. . The present invention can be applied to the display portion 2602.
[0108]
FIG. 10H illustrates a mobile phone, which includes a main body 2701, a housing 2702, a display portion 2703, a sound input portion 2704, a sound output portion 2705, operation keys 2706, an external connection port 2707, an antenna 2708, and the like. The present invention can be applied to the display portion 2703. Note that the display portion 2703 displays white characters on a black background, so that current consumption of the mobile phone can be suppressed.
[0109]
As described above, the display device obtained by implementing the present invention may be used as a display unit of any electronic device. Note that a display device having any of the structures described in Embodiments 1 to 15 may be used for the electronic device of this embodiment.
[0110]
【The invention's effect】
According to the present invention, when forming a metal film, particularly by an electron beam evaporation method, a problem that a transistor formed on a substrate to be processed is irradiated with gamma rays, neutrons, X-rays, and other radiations is solved, and an oxide film generated by the radiation is solved. Generation of internal positive charge, Si-SiO 2 It is possible to prevent a malfunction of the transistor due to the generation of interface states at the interface and the generation of neutral electron traps in the oxide film. Further, a highly reliable display device can be obtained by preventing abnormalities in the threshold voltage and the S value.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are a top view and a cross-sectional view illustrating a pixel structure of a display device.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a structure of a display device.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a structure of a display device.
4A and 4B are a top view and a cross-sectional view illustrating a pixel structure of a display device.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a structure of a display device.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a structure of a display device.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a structure of a display device.
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a structure of a display device.
FIG. 9 illustrates an appearance of a display device.
FIG. 10 illustrates an example of an electronic device.
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a pixel configuration of a conventional display device.
FIG. 12 shows a thin film transistor I D -V G Graph showing characteristics.
13A and 13B are a top view and a cross-sectional view illustrating a pixel structure of a display device.
FIG. 14 is a top view illustrating a structure of a display device.
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure of a display device.
FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a pixel structure of a display device.

Claims (27)

基体上のトランジスタ及び該トランジスタに電気的に接続された発光素子を有する表示装置であって、前記トランジスタの上方かつ前記発光素子の陰極の下方に放射線吸収膜を設けたことを特徴とする表示装置。A display device having a transistor on a base and a light emitting element electrically connected to the transistor, wherein a radiation absorbing film is provided above the transistor and below a cathode of the light emitting element. . 基体上のトランジスタ及び該トランジスタに電気的に接続された発光素子を有する表示装置であって、前記トランジスタの上方かつ前記発光素子の陰極の下方に放射線吸収膜が設けられ、該放射線吸収膜は絶縁膜で覆われていることを特徴とする表示装置。A display device including a transistor on a base and a light emitting element electrically connected to the transistor, wherein a radiation absorbing film is provided above the transistor and below a cathode of the light emitting element, and the radiation absorbing film is insulated. A display device, which is covered with a film. 請求項1または請求項2において、前記放射線吸収膜は、格子状にパターン化されて設けられていることを特徴とする表示装置。3. The display device according to claim 1, wherein the radiation absorbing film is provided in a lattice pattern. 基体上のトランジスタ及び該トランジスタに電気的に接続された発光素子を有する表示装置であって、前記トランジスタの上方かつ前記発光素子の陰極の下方に鉛もしくは鉄を含有した絶縁膜を設けたことを特徴とする表示装置。A display device including a transistor on a base and a light emitting element electrically connected to the transistor, wherein an insulating film containing lead or iron is provided above the transistor and below a cathode of the light emitting element. Characteristic display device. 基体上のトランジスタ及び該トランジスタに電気的に接続された発光素子を有する表示装置であって、前記トランジスタの上方かつ前記発光素子の陰極の下方に鉛もしくは鉄を含有した絶縁膜が設けられ、該鉛もしくは鉄を含有した絶縁膜が絶縁膜に覆われていることを特徴とする表示装置。A display device including a transistor on a base and a light-emitting element electrically connected to the transistor, wherein an insulating film containing lead or iron is provided above the transistor and below a cathode of the light-emitting element, A display device, wherein an insulating film containing lead or iron is covered with the insulating film. 請求項4または請求項5において、前記鉛もしくは鉄を含有した絶縁膜は、格子状にパターン化されて設けられていることを特徴とする表示装置。The display device according to claim 4, wherein the lead or iron-containing insulating film is provided in a lattice pattern. 請求項1乃至請求項6のいずれか一において、前記発光素子は、エレクトロルミネセンス素子であることを特徴とする表示装置。7. The display device according to claim 1, wherein the light emitting element is an electroluminescence element. トランジスタ及び該トランジスタに電気的に接続された発光素子を有する表示装置であって、前記トランジスタは、層間絶縁膜の一部として放射線吸収能を有する絶縁膜を含むことを特徴とする表示装置。A display device including a transistor and a light-emitting element electrically connected to the transistor, wherein the transistor includes an insulating film having a radiation absorbing ability as part of an interlayer insulating film. トランジスタ及び該トランジスタに電気的に接続された発光素子を有する表示装置であって、前記トランジスタは、シリコン化合物膜の上に放射線吸収能を有する絶縁膜を積層した構造を含む層間絶縁膜を含むことを特徴とする表示装置。A display device including a transistor and a light-emitting element electrically connected to the transistor, wherein the transistor includes an interlayer insulating film including a structure in which an insulating film having a radiation absorbing ability is stacked over a silicon compound film. A display device characterized by the above-mentioned. トランジスタ及び該トランジスタに電気的に接続された発光素子を有する表示装置であって、前記トランジスタは、シリコン化合物膜で放射線吸収能を有する絶縁膜を挟んだ構造を含む層間絶縁膜を含むことを特徴とする表示装置。A display device including a transistor and a light-emitting element electrically connected to the transistor, wherein the transistor includes an interlayer insulating film including a structure in which an insulating film having a radiation absorbing ability is sandwiched between silicon compound films. Display device. 請求項8乃至請求項10のいずれか一において、前記シリコン化合物膜は、窒素を含むシリコン化合物膜であることを特徴とする表示装置。The display device according to any one of claims 8 to 10, wherein the silicon compound film is a silicon compound film containing nitrogen. 請求項8乃至請求項11のいずれか一において、前記放射線吸収能を有する絶縁膜の上方に有機樹脂膜が設けられていることを特徴とする表示装置。The display device according to claim 8, wherein an organic resin film is provided above the insulating film having a radiation absorbing ability. 請求項8乃至請求項12のいずれか一において、前記放射線吸収能を有する絶縁膜は、鉛もしくは鉄を含有する絶縁膜であることを特徴とする表示装置。13. The display device according to claim 8, wherein the insulating film having a radiation absorbing ability is an insulating film containing lead or iron. トランジスタ及び該トランジスタに電気的に接続された発光素子を有する表示装置であって、前記トランジスタのチャネル形成領域の上方に放射線吸収能を有する導電膜が設けられていることを特徴とする表示装置。A display device including a transistor and a light-emitting element electrically connected to the transistor, wherein a conductive film having a radiation absorbing ability is provided over a channel formation region of the transistor. トランジスタ及び該トランジスタに電気的に接続された発光素子を有する表示装置であって、前記トランジスタのチャネル形成領域の上方に放射線吸収能を有する導電膜が設けられ、かつ、該放射線吸収能を有する導電膜の電位は、固定されていることを特徴とする表示装置。A display device including a transistor and a light-emitting element electrically connected to the transistor, wherein a conductive film having a radiation absorbing ability is provided over a channel formation region of the transistor, and the conductive material having the radiation absorbing ability is provided. A display device, wherein the potential of the film is fixed. トランジスタ及び該トランジスタに電気的に接続された発光素子を有する表示装置であって、前記トランジスタは、ソース配線もしくはドレイン配線の一部又は全部として放射線吸収能を有する導電膜を含むことを特徴とする表示装置。A display device including a transistor and a light-emitting element electrically connected to the transistor, wherein the transistor includes a conductive film having a radiation absorbing ability as part or all of a source wiring or a drain wiring. Display device. トランジスタ及び該トランジスタに電気的に接続された発光素子を有する表示装置であって、前記トランジスタは、ゲート配線の一部又は全部として放射線吸収能を有する導電膜を含むことを特徴とする表示装置。A display device including a transistor and a light-emitting element electrically connected to the transistor, wherein the transistor includes a conductive film having a radiation absorbing function as part or all of a gate wiring. 請求項14乃至請求項17のいずれか一において、前記放射線吸収能を有する導電膜は、他の導電膜と積層されていることを特徴とする表示装置。The display device according to any one of claims 14 to 17, wherein the conductive film having a radiation absorbing ability is stacked with another conductive film. 請求項14乃至請求項18のいずれか一において、前記放射線吸収能を有する導電膜は、鉛もしくは鉄からなる導電膜であることを特徴とする表示装置。The display device according to any one of claims 14 to 18, wherein the conductive film having a radiation absorbing ability is a conductive film made of lead or iron. トランジスタ及び該トランジスタに電気的に接続された発光素子を有する表示装置であって、前記トランジスタのチャネル形成領域の上方に放射線吸収能を有する元素を含む導電膜が設けられていることを特徴とする表示装置。A display device including a transistor and a light-emitting element electrically connected to the transistor, wherein a conductive film containing an element having a radiation absorbing ability is provided over a channel formation region of the transistor. Display device. トランジスタ及び該トランジスタに電気的に接続された発光素子を有する表示装置であって、前記トランジスタのチャネル形成領域の上方に放射線吸収能を有する元素を含む導電膜が設けられ、かつ、該放射線吸収能を有する元素を含む導電膜の電位は、固定されていることを特徴とする表示装置。A display device including a transistor and a light-emitting element electrically connected to the transistor, wherein a conductive film containing an element having a radiation absorbing ability is provided above a channel formation region of the transistor, and A potential of a conductive film containing an element having a fixed electric potential. トランジスタ及び該トランジスタに電気的に接続された発光素子を有する表示装置であって、前記トランジスタは、ソース配線もしくはドレイン配線の一部又は全部として放射線吸収能を有する元素を含む導電膜を含むことを特徴とする表示装置。A display device including a transistor and a light-emitting element electrically connected to the transistor, wherein the transistor includes a conductive film containing an element having a radiation absorbing ability as part or all of a source wiring or a drain wiring. Characteristic display device. トランジスタ及び該トランジスタに電気的に接続された発光素子を有する表示装置であって、前記トランジスタは、ゲート配線の一部又は全部として放射線吸収能を有する元素を含む導電膜を含むことを特徴とする表示装置。A display device including a transistor and a light-emitting element electrically connected to the transistor, wherein the transistor includes a conductive film containing an element having a radiation absorbing ability as part or all of a gate wiring. Display device. 請求項20乃至請求項23のいずれか一において、前記放射線吸収能を有する元素は、鉛もしくは鉄であることを特徴とする表示装置。The display device according to any one of claims 20 to 23, wherein the element having a radiation absorbing ability is lead or iron. 請求項20乃至請求項23のいずれか一において、前記放射線吸収能を有する元素を含む導電膜は、鉛もしくは鉄を含むアルミニウム膜であることを特徴とする表示装置。The display device according to any one of claims 20 to 23, wherein the conductive film containing the element having a radiation absorbing ability is an aluminum film containing lead or iron. 請求項8乃至請求項25のいずれか一において、前記発光素子は、エレクトロルミネセンス素子であることを特徴とする表示装置。26. The display device according to claim 8, wherein the light emitting element is an electroluminescence element. 請求項1乃至請求項26のいずれか一に記載の表示装置を表示部に備えたことを特徴とする電子機器。An electronic apparatus comprising the display device according to any one of claims 1 to 26 provided in a display unit.
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JP2019186473A (en) * 2018-04-16 2019-10-24 エイブリック株式会社 Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2020122967A (en) * 2004-09-16 2020-08-13 株式会社半導体エネルギー研究所 Display device

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