JP2006140140A - Display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique capable of manufacturing a display device with high image quality and reliability at low cost with high yield. <P>SOLUTION: A spacer is provided over a pixel electrode layer in a pixel region. Moreover, a surface of an insulating layer which functions as a barrier which covers the periphery of the pixel electrode layer is formed at a high position from the surface of the pixel electrode due to stacked layers under the insulating layer. These spacer and insulator which function as a spacer support a mask used for selectively forming a light emitting material over the pixel electrode layer, thereby preventing the mask from contacting the pixel electrode layer due to a twist and deflection of the mask. Accordingly, such a damage as a crack does not occur in the pixel electrode layer which results in having no defect in shape. Therefore, the display device which performs high resolution display with high reliability can be manufactured. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、表示装置の作製方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a display device.

エレクトロルミネセンス(以下、ELとも記す)素子を備える表示装置において、フルカラー表示を行うため、カラー発光するカラー発光素子を用いる。カラー発光素子を形成するには、各色の発光材料を微細なパターンに電極上に形成することが重要な要素の一つとなる。     In a display device including an electroluminescence (hereinafter, also referred to as EL) element, a color light emitting element that emits color light is used for full color display. In order to form a color light emitting element, it is one of the important elements to form a light emitting material of each color in a fine pattern on an electrode.

上記目的のため、蒸着法などを用いて材料を形成する際、マスクを用いて微細パターンに形成する方法が一般的に用いられている。     For the above purpose, a method of forming a fine pattern using a mask is generally used when forming a material using a vapor deposition method or the like.

しかし高精細化に伴う画素領域の微細化、大面積化に伴う基板の大型化によって、蒸着時に用いるマスクの精度とたわみなどによる不良が問題となっている。蒸着マスクの高精度化、高信頼性化を目指す研究が報告されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2000-129419号公報
However, due to miniaturization of the pixel region accompanying high definition and an increase in size of the substrate accompanying an increase in area, defects due to accuracy and deflection of the mask used during vapor deposition have become problems. Research aimed at increasing the accuracy and reliability of the evaporation mask has been reported (for example, see Patent Document 1).
JP 2000-129419 A

本発明では、工程、装置を複雑化することなく、高精細性及び高信頼性を有する表示装置を歩留まり良く製造することができる技術を提供することを目的とする。     An object of the present invention is to provide a technique capable of manufacturing a display device having high definition and high reliability with high yield without complicating processes and devices.

本発明は、画素領域における画素電極層上にスペーサを有する、また、画素電極層周辺を覆う隔壁として機能する絶縁層表面は、絶縁層下の積層物を反映して画素電極表面からの高さが高く形成される。これらのスペーサ、及びスペーサとして機能する絶縁物によって、発光材料を画素電極層上に形成する際、選択的に形成するためのマスクは支持され、マスクのよじれやたわみなどによって画素電極層に接することを防止する。よって、画素電極層にはマスクによる傷などの損傷が生じず、画素電極層は形状不良とならないので、高精細な表示を行う、高信頼性な表示装置を作製することができる。     The present invention has a spacer on the pixel electrode layer in the pixel region, and the surface of the insulating layer functioning as a partition covering the periphery of the pixel electrode layer has a height from the surface of the pixel electrode reflecting the laminate under the insulating layer. Is formed high. When the light emitting material is formed over the pixel electrode layer by these spacers and the insulator functioning as a spacer, the mask for selective formation is supported and is in contact with the pixel electrode layer by kinking or deflection of the mask. To prevent. Therefore, the pixel electrode layer is not damaged by a mask or the like, and the pixel electrode layer does not have a defective shape. Therefore, a highly reliable display device that performs high-definition display can be manufactured.

本発明を用いることのできる表示装置には、エレクトロルミネセンスと呼ばれる発光を発現する有機物、若しくは有機物と無機物の混合物を含む層を、電極間に介在させた発光素子と薄膜トランジスタ(以下TFTとも記す)とが接続された発光表示装置がある。     A display device to which the present invention can be used includes a light-emitting element and a thin film transistor (hereinafter also referred to as TFT) in which a layer containing an organic substance that emits light called electroluminescence or a mixture of an organic substance and an inorganic substance is interposed between electrodes. And a light emitting display device connected to each other.

本発明の表示装置の一は、ゲート電極層を有し、ゲート電極層上に絶縁層を有し、絶縁層上にソース電極層又はドレイン電極層を有し、絶縁層上に、ソース電極層又はドレイン電極層に接して第1の電極層を有し、ゲート電極層、絶縁層、ソース電極層又はドレイン電極層、及び第1の電極層の一部を覆う絶縁物を有し、第1の電極層上に電界発光層を有し、電界発光層上に第2の電極層を有し、絶縁物は凸部を有し、凸部は、ゲート電極層及びソース電極層又はドレイン電極層上に有する。     One display device of the present invention includes a gate electrode layer, an insulating layer over the gate electrode layer, a source electrode layer or a drain electrode layer over the insulating layer, and a source electrode layer over the insulating layer. Alternatively, the first electrode layer is provided in contact with the drain electrode layer, the gate electrode layer, the insulating layer, the source electrode layer or the drain electrode layer, and the insulator that covers part of the first electrode layer are provided. The electrode layer has an electroluminescent layer, the electroluminescent layer has a second electrode layer, the insulator has a convex portion, and the convex portion has a gate electrode layer and a source electrode layer or a drain electrode layer. Have on.

本発明の表示装置の一は、ゲート電極層を有し、ゲート電極層上に絶縁層を有し、絶縁層上にソース電極層又はドレイン電極層を有し、絶縁層上に、ソース電極層又はドレイン電極層に接してスペーサを有する第1の電極層を有し、ゲート電極層、絶縁層、ソース電極層又はドレイン電極層、及び第1の電極層の一部を覆う絶縁物を有し、第1の電極層及びスペーサ上に電界発光層を有し、電界発光層上に第2の電極層を有し、絶縁物は凸部を有し、凸部は、ゲート電極層及びソース電極層又はドレイン電極層上に有する。     One display device of the present invention includes a gate electrode layer, an insulating layer over the gate electrode layer, a source electrode layer or a drain electrode layer over the insulating layer, and a source electrode layer over the insulating layer. Or a first electrode layer having a spacer in contact with the drain electrode layer, and a gate electrode layer, an insulating layer, a source or drain electrode layer, and an insulator covering a part of the first electrode layer The first electrode layer and the spacer have an electroluminescent layer, the electroluminescent layer has a second electrode layer, the insulator has a convex portion, and the convex portion has a gate electrode layer and a source electrode. On the layer or drain electrode layer.

本発明の表示装置の一は、半導体層を有し、半導体層上にゲート絶縁層を有し、ゲート絶縁層上に、ゲート電極層を有し、ゲート電極層上に層間絶縁層を有し、層間絶縁層上にソース電極層又はドレイン電極層を有し、層間絶縁層上に、ソース電極層又はドレイン電極層に接して第1の電極層を有し、ゲート電極層、絶縁層、ソース電極層又はドレイン電極層、及び第1の電極層の一部を覆う絶縁物を有し、第1の電極層上に電界発光層を有し、電界発光層上に第2の電極層を有し、絶縁物凸部を有し、凸部は、半導体層、ゲート電極層、及びソース電極層又はドレイン電極層上に有する。     One embodiment of the display device of the present invention includes a semiconductor layer, a gate insulating layer over the semiconductor layer, a gate electrode layer over the gate insulating layer, and an interlayer insulating layer over the gate electrode layer. A source electrode layer or a drain electrode layer over the interlayer insulating layer, a first electrode layer in contact with the source electrode layer or the drain electrode layer over the interlayer insulating layer, a gate electrode layer, an insulating layer, a source An electrode layer or drain electrode layer, and an insulator covering a part of the first electrode layer; an electroluminescent layer on the first electrode layer; and a second electrode layer on the electroluminescent layer. And an insulating protrusion, and the protrusion is provided over the semiconductor layer, the gate electrode layer, and the source or drain electrode layer.

本発明の表示装置の一は、半導体層を有し、半導体層上にゲート絶縁層を有し、ゲート絶縁層上に、ゲート電極層を有し、ゲート電極層上に層間絶縁層を有し、層間絶縁層上にソース電極層又はドレイン電極層を有し、層間絶縁層上に、ソース電極層又はドレイン電極層に接してスペーサを有する第1の電極層を有し、ゲート電極層、絶縁層、ソース電極層又はドレイン電極層、及び第1の電極層の一部を覆う絶縁物を有し、第1の電極層及びスペーサ上に電界発光層を有し、電界発光層上に第2の電極層を有し、絶縁物は凸部を有し、凸部は、半導体層、ゲート電極層、及びソース電極層又はドレイン電極層上に有する。     One embodiment of the display device of the present invention includes a semiconductor layer, a gate insulating layer over the semiconductor layer, a gate electrode layer over the gate insulating layer, and an interlayer insulating layer over the gate electrode layer. A source electrode layer or a drain electrode layer on the interlayer insulating layer, a first electrode layer having a spacer in contact with the source electrode layer or the drain electrode layer on the interlayer insulating layer, a gate electrode layer, an insulating layer An insulating layer covering a part of the first electrode layer, the source electrode layer, the drain electrode layer, and the first electrode layer; the electroluminescent layer over the first electrode layer and the spacer; The insulator has a convex portion, and the convex portion is provided over the semiconductor layer, the gate electrode layer, and the source or drain electrode layer.

本発明の表示装置の一は、ゲート電極層を有し、ゲート電極層上に絶縁層を有し、絶縁層上にソース電極層又はドレイン電極層を有し、絶縁層上に、ソース電極層又はドレイン電極層に接して第1の電極層を有し、ゲート電極層、絶縁層、ソース電極層又はドレイン電極層、及び第1の電極層の一部を覆う絶縁物を有し、第1の電極層上に電界発光層を有し、電界発光層上に第2の電極層を有し、絶縁物は第1の凸部及び第2の凸部を有し、第1の凸部は、ゲート電極層上に有し、第2の凸部は、ゲート電極層及びソース電極層又はドレイン電極層上に有する。     One display device of the present invention includes a gate electrode layer, an insulating layer over the gate electrode layer, a source electrode layer or a drain electrode layer over the insulating layer, and a source electrode layer over the insulating layer. Alternatively, the first electrode layer is provided in contact with the drain electrode layer, the gate electrode layer, the insulating layer, the source electrode layer or the drain electrode layer, and the insulator that covers part of the first electrode layer are provided. The electrode layer has an electroluminescent layer, the electroluminescent layer has a second electrode layer, the insulator has a first convex portion and a second convex portion, and the first convex portion is The second protrusion is provided on the gate electrode layer and the source or drain electrode layer.

本発明の表示装置の一は、ゲート電極層を有し、ゲート電極層上に絶縁層を有し、絶縁層上にソース電極層又はドレイン電極層を有し、絶縁層上に、ソース電極層又はドレイン電極層に接してスペーサを有する第1の電極層を有し、ゲート電極層、絶縁層、ソース電極層又はドレイン電極層、及び第1の電極層の一部を覆う絶縁物を有し、第1の電極層及びスペーサ上に電界発光層を有し、電界発光層上に第2の電極層を有し、絶縁物は第1の凸部及び第2の凸部を有し、第1の凸部は、ゲート電極層上に有し、第2の凸部は、ゲート電極層及びソース電極層又はドレイン電極層上に有する。     One display device of the present invention includes a gate electrode layer, an insulating layer over the gate electrode layer, a source electrode layer or a drain electrode layer over the insulating layer, and a source electrode layer over the insulating layer. Or a first electrode layer having a spacer in contact with the drain electrode layer, and a gate electrode layer, an insulating layer, a source or drain electrode layer, and an insulator covering a part of the first electrode layer , Having an electroluminescent layer on the first electrode layer and the spacer, having a second electrode layer on the electroluminescent layer, the insulator having a first convex portion and a second convex portion, The first convex portion is provided on the gate electrode layer, and the second convex portion is provided on the gate electrode layer and the source or drain electrode layer.

本発明の表示装置の一は、半導体層を有し、半導体層上にゲート絶縁層を有し、ゲート絶縁層上に、ゲート電極層を有し、ゲート電極層上に層間絶縁層を有し、層間絶縁層上にソース電極層又はドレイン電極層を有し、層間絶縁層上に、ソース電極層又はドレイン電極層に接して第1の電極層を有し、ゲート電極層、絶縁層、ソース電極層又はドレイン電極層、及び第1の電極層の一部を覆う絶縁物を有し、第1の電極層上に電界発光層を有し、電界発光層上に第2の電極層を有し、絶縁物は第1の凸部、第2の凸部、及び第3の凸部を有し、第1の凸部は、ゲート電極層上に有し、第2の凸部は、ゲート電極層及びソース電極層又はドレイン電極層上に有し、第3の凸部は、半導体層、ゲート電極層、及びソース電極層又はドレイン電極層上に有する。     One embodiment of the display device of the present invention includes a semiconductor layer, a gate insulating layer over the semiconductor layer, a gate electrode layer over the gate insulating layer, and an interlayer insulating layer over the gate electrode layer. A source electrode layer or a drain electrode layer over the interlayer insulating layer, a first electrode layer in contact with the source electrode layer or the drain electrode layer over the interlayer insulating layer, a gate electrode layer, an insulating layer, a source An electrode layer or drain electrode layer, and an insulator covering a part of the first electrode layer; an electroluminescent layer on the first electrode layer; and a second electrode layer on the electroluminescent layer. The insulator has a first convex portion, a second convex portion, and a third convex portion, the first convex portion has on the gate electrode layer, and the second convex portion has a gate shape. The third convex portion has the semiconductor layer, the gate electrode layer, and the source or drain electrode layer on the electrode layer and the source or drain electrode layer It has to.

本発明の表示装置の一は、半導体層を有し、半導体層上にゲート絶縁層を有し、ゲート絶縁層上に、ゲート電極層を有し、ゲート電極層上に層間絶縁層を有し、層間絶縁層上にソース電極層又はドレイン電極層を有し、層間絶縁層上に、ソース電極層又はドレイン電極層に接してスペーサを有する第1の電極層を有し、ゲート電極層、絶縁層、ソース電極層又はドレイン電極層、及び第1の電極層の一部を覆う絶縁物を有し、第1の電極層及びスペーサ上に電界発光層を有し、電界発光層上に第2の電極層を有し、絶縁物は第1の凸部、第2の凸部、及び第3の凸部を有し、第1の凸部は、ゲート電極層上に有し、第2の凸部は、ゲート電極層及びソース電極層又はドレイン電極層上に有し、第3の凸部は、半導体層、ゲート電極層、及びソース電極層又はドレイン電極層上に有する。     One embodiment of the display device of the present invention includes a semiconductor layer, a gate insulating layer over the semiconductor layer, a gate electrode layer over the gate insulating layer, and an interlayer insulating layer over the gate electrode layer. A source electrode layer or a drain electrode layer on the interlayer insulating layer, a first electrode layer having a spacer in contact with the source electrode layer or the drain electrode layer on the interlayer insulating layer, a gate electrode layer, an insulating layer An insulating layer covering a part of the first electrode layer, the source electrode layer, the drain electrode layer, and the first electrode layer; the electroluminescent layer over the first electrode layer and the spacer; And the insulator has a first convex portion, a second convex portion, and a third convex portion, the first convex portion has on the gate electrode layer, and the second convex portion The convex portion is provided over the gate electrode layer and the source electrode layer or the drain electrode layer, and the third convex portion is provided with the semiconductor layer, the gate electrode layer, and the source electrode layer. With the source electrode layer or the drain electrode layer.

上記構成において、スペーサと絶縁物とは図15、図18のように分離していてもよいし、図24、図25のように、連続的につながっていてもよい。スペーサは、画素電極層として機能する第1の電極層上に電界発光層を形成する際、使用するマスクに対するスペーサとなるだけでなく、電界発光層を形成し、封止基板により封止し表示装置として完成した後も、表示装置が外部からの圧力や衝撃により、損傷、変形するのを防ぐスペーサとして機能する。     In the above configuration, the spacer and the insulator may be separated as shown in FIGS. 15 and 18, or may be continuously connected as shown in FIGS. When the electroluminescent layer is formed on the first electrode layer functioning as the pixel electrode layer, the spacer not only serves as a spacer for the mask to be used, but also forms an electroluminescent layer and seals it with a sealing substrate for display. Even after the device is completed, it functions as a spacer that prevents the display device from being damaged or deformed by external pressure or impact.

本発明を用いると、信頼性の高い表示装置を簡略化した工程で作製することができる。よって、高精細、高画質な表示装置を低いコストで歩留まり良く製造することができる。     By using the present invention, a highly reliable display device can be manufactured through a simplified process. Therefore, a high-definition and high-quality display device can be manufactured at a low cost and with a high yield.

本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it is easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below. Note that in structures of the present invention described below, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals in different drawings, and description thereof is not repeated.

(実施の形態1)
本実施の形態における表示装置の作製方法を、図1乃至図4を用いて説明する。
(Embodiment 1)
A method for manufacturing the display device in this embodiment will be described with reference to FIGS.

図1及び図4は本発明を用いて作製された表示装置の画素領域の上面図であり、図2、図3は図1における線G−H、線I−J、線K−Lの断面図である。     1 and 4 are top views of a pixel region of a display device manufactured using the present invention. FIGS. 2 and 3 are cross sections taken along lines GH, IJ, and KL in FIG. FIG.

図4は画素領域の上面図であり、半導体層50a、半導体層50b、半導体層50c、半導体層50d、ゲート電極層51a、ゲート電極層51b、ゲート電極層51c、ソース電極層又はドレイン電極層52a、ソース電極層又はドレイン電極層52b、電源線53a、電源線53b、画素電極層54a、画素電極層54bが形成されている。     FIG. 4 is a top view of the pixel region. The semiconductor layer 50a, the semiconductor layer 50b, the semiconductor layer 50c, the semiconductor layer 50d, the gate electrode layer 51a, the gate electrode layer 51b, the gate electrode layer 51c, the source electrode layer or the drain electrode layer 52a. A source or drain electrode layer 52b, a power supply line 53a, a power supply line 53b, a pixel electrode layer 54a, and a pixel electrode layer 54b are formed.

本実施の形態の表示装置では、上記半導体層、ゲート電極層、ソース電極層又はドレイン電極層が、それぞれ積層、接続して、薄膜トランジスタや容量を形成し、電気的な接続を行うことによって、表示装置として機能できるように作製されている。     In the display device of this embodiment, the semiconductor layer, the gate electrode layer, the source electrode layer, or the drain electrode layer are stacked and connected to form a thin film transistor and a capacitor, and electrical connection is performed. It is made so that it can function as a device.

画素電極層上には発光に寄与する電界発光層が形成されるため、画素電極層の周囲、また他のソース電極層又はドレイン電極層、ゲート電極層、半導体層等発光に直接寄与しない領域を隔壁(バンク、隔壁、土手ともいう)として機能する絶縁物で覆う。     Since an electroluminescent layer that contributes to light emission is formed on the pixel electrode layer, a region that does not directly contribute to light emission, such as the periphery of the pixel electrode layer, and other source or drain electrode layers, gate electrode layers, and semiconductor layers is formed. Cover with an insulator functioning as a partition wall (also called a bank, partition wall, or bank).

図1で示すように画素電極層54a、画素電極層54bの電界発光層被形成領域を開口部として、その周囲を覆う絶縁物55を形成する。本実施の形態では、画素電極層上にも、絶縁物55を選択的に形成する。隔壁として画素電極層周辺に形成される絶縁物55表面は、絶縁物55の被形成領域に形成されている形成物の高さが反映された凹凸を有する形状となる。また絶縁物55の画素電極層上に有する開口部は、曲率を有する形状となっており、曲率半径は2μm以上が好ましい。絶縁物の開口部が曲率半径を有する形状であると、積層する電界発光層において、電界発光層にかかる応力の集中を防ぐことができる。     As shown in FIG. 1, an insulator 55 covering the periphery of the electroluminescent layer formation region of the pixel electrode layer 54 a and the pixel electrode layer 54 b is formed as an opening. In this embodiment mode, the insulator 55 is selectively formed also over the pixel electrode layer. The surface of the insulator 55 formed around the pixel electrode layer as a partition wall has a shape having unevenness reflecting the height of the formed object formed in the region where the insulator 55 is formed. In addition, the opening provided on the pixel electrode layer of the insulator 55 has a curvature, and the radius of curvature is preferably 2 μm or more. When the opening of the insulator has a shape having a radius of curvature, stress concentration on the electroluminescent layer can be prevented in the stacked electroluminescent layer.

図2(A)は、図1における線G−Hの断面図である。基板60上に、絶縁膜61a、絶縁膜61b、ゲート絶縁膜63、ゲート電極層51a、絶縁膜64、絶縁膜65が形成され、絶縁膜65上に画素電極層54a、画素電極層54bが形成されている。絶縁物55は、絶縁膜61a、絶縁膜61b、ゲート絶縁膜63、ゲート電極層51a、絶縁膜64、絶縁膜65上に形成し、凸部96aを有する。画素電極層54a表面と、絶縁物55の凸部96aとの高さはH1となる。     2A is a cross-sectional view taken along line GH in FIG. An insulating film 61a, an insulating film 61b, a gate insulating film 63, a gate electrode layer 51a, an insulating film 64, and an insulating film 65 are formed on the substrate 60, and a pixel electrode layer 54a and a pixel electrode layer 54b are formed on the insulating film 65. Has been. The insulator 55 is formed over the insulating film 61a, the insulating film 61b, the gate insulating film 63, the gate electrode layer 51a, the insulating film 64, and the insulating film 65, and has a convex portion 96a. The height of the surface of the pixel electrode layer 54a and the convex portion 96a of the insulator 55 is H1.

図2(B)は、図1における線J−Iの断面図である。基板60上に、絶縁膜61a、絶縁膜61b、ゲート絶縁膜63、ゲート電極層51a、絶縁膜64、絶縁膜65が形成され、絶縁膜65上に画素電極層54b、ソース電極層又はドレイン電極層52bが形成されている。線J−Iはソース電極層又はドレイン電極層52bを二回横断するため、断面図には2つのソース電極層又はドレイン電極層52bが示されている。絶縁物55は、絶縁膜61a、絶縁膜61b、ゲート絶縁膜63、ゲート電極層51a、絶縁膜64、絶縁膜65、ソース電極層又はドレイン電極層52b上に形成する。図2(B)において、絶縁物55は、ゲート電極層51bとソース電極層又はドレイン電極層52bの積層している領域上に重畳する領域に形成される凸部98aと、ソース電極層又はドレイン電極層52bのみで、ゲート電極層51aが積層されない領域上に重畳する領域に形成される凸部97aとを有する。画素電極層54b表面と、絶縁物55の凸部97aとの高さはH2となり、凸部98aとの高さはH3となる。H3は1.5μm以上、好ましくは2μm以上5μm以下が好ましい。さらに、H3は、H1より0.4μm以上の高さを有することが好ましい。     2B is a cross-sectional view taken along line J-I in FIG. An insulating film 61a, an insulating film 61b, a gate insulating film 63, a gate electrode layer 51a, an insulating film 64, and an insulating film 65 are formed on the substrate 60, and the pixel electrode layer 54b, the source electrode layer, or the drain electrode are formed on the insulating film 65. A layer 52b is formed. Since the line J-I traverses the source or drain electrode layer 52b twice, the cross-sectional view shows two source or drain electrode layers 52b. The insulator 55 is formed over the insulating film 61a, the insulating film 61b, the gate insulating film 63, the gate electrode layer 51a, the insulating film 64, the insulating film 65, and the source or drain electrode layer 52b. In FIG. 2B, the insulator 55 includes a projecting portion 98a formed in a region overlapping with a region where the gate electrode layer 51b and the source or drain electrode layer 52b are stacked, a source electrode layer or a drain. Only the electrode layer 52b has a convex portion 97a formed in a region overlapping with a region where the gate electrode layer 51a is not stacked. The height of the surface of the pixel electrode layer 54b and the convex portion 97a of the insulator 55 is H2, and the height of the convex portion 98a is H3. H3 is 1.5 μm or more, preferably 2 μm or more and 5 μm or less. Further, H3 preferably has a height of 0.4 μm or more from H1.

図3は、図1における線K−Lの断面図である。基板60上に、絶縁膜61a、絶縁膜61b、半導体層50d、ゲート絶縁膜63、ゲート電極層51c、絶縁膜64、絶縁膜65が形成され、絶縁膜65上に画素電極層54b、ソース電極層又はドレイン電極層52b、電源線53bが形成されている。絶縁物55は、絶縁膜61a、絶縁膜61b、ゲート絶縁膜63、ゲート電極層51c、絶縁膜64、絶縁膜65、ソース電極層又はドレイン電極層52b、電源線53b上に形成する。図3において、絶縁物55は、半導体層50d、ゲート電極層51cと電源線53bの積層している領域上に重畳する領域に形成される凸部99aと、ソース電極層又はドレイン電極層52bのみで、半導体層、ゲート電極層が積層されない領域上に重畳する領域に形成される凸部97bとを有する。画素電極層54b表面と凸部99aとの高さはH4となる。     3 is a cross-sectional view taken along line KL in FIG. An insulating film 61a, an insulating film 61b, a semiconductor layer 50d, a gate insulating film 63, a gate electrode layer 51c, an insulating film 64, and an insulating film 65 are formed on the substrate 60. A pixel electrode layer 54b and a source electrode are formed on the insulating film 65. A layer or drain electrode layer 52b and a power supply line 53b are formed. The insulator 55 is formed over the insulating film 61a, the insulating film 61b, the gate insulating film 63, the gate electrode layer 51c, the insulating film 64, the insulating film 65, the source or drain electrode layer 52b, and the power supply line 53b. In FIG. 3, the insulator 55 includes only a projecting portion 99a formed in a region overlapping with a region where the semiconductor layer 50d, the gate electrode layer 51c and the power supply line 53b are stacked, and the source electrode layer or drain electrode layer 52b. And a protrusion 97b formed in a region overlapping with the region where the semiconductor layer and the gate electrode layer are not stacked. The height of the surface of the pixel electrode layer 54b and the convex portion 99a is H4.

画素電極層表面と絶縁物55の高さは、低い方から順にH1、H2、H3、となっておりH4が一番高い。本実施の形態では、ソース電極層又はドレイン電極層を、ゲート電極層より膜厚を厚く形成しているので、高さH1より高さH2のほうが高いが、高さは、積層する積層物の膜厚に反映されるので、ソース電極層又はドレイン電極層の方がゲート電極層よりも膜厚を薄く形成すれば、H1とH2の高さは逆となる。     The height of the surface of the pixel electrode layer and the insulator 55 is H1, H2, and H3 in order from the lowest, with H4 being the highest. In this embodiment mode, since the source electrode layer or the drain electrode layer is formed to be thicker than the gate electrode layer, the height H2 is higher than the height H1, but the height is higher than that of the stacked laminate. Since the thickness is reflected on the film thickness, the heights of H1 and H2 are reversed if the source electrode layer or the drain electrode layer is formed thinner than the gate electrode layer.

各絶縁層の他に、半導体層、ゲート電極層、ソース電極層又はドレイン電極層が積層している領域に形成される絶縁物の凸部99a、99b、99c、99d、99e、99fが、画素電極層表面からの高さH4が高く形成できる。また、ゲート電極層とソース電極層又はドレイン電極層とが積層している領域に形成される絶縁物の凸部98a、98b、98c、98dが、画素電極層表面からの高さH3であり次に高い。本実施の形態では、ソース電極層又はドレイン電極層が積層している領域に形成される絶縁物の凸部97a、97bの高さH2がH3の次に高い高さであり、ゲート電極層が積層している領域に形成される絶縁物の凸部96a、96bの高さH1がH2の次に高い高さ、つまりH1〜H4の中で一番低い高さである。     In addition to the insulating layers, insulating protrusions 99a, 99b, 99c, 99d, 99e, and 99f formed in a region where the semiconductor layer, the gate electrode layer, the source electrode layer, or the drain electrode layer are stacked include pixels. The height H4 from the electrode layer surface can be formed high. In addition, the protrusions 98a, 98b, 98c, and 98d of the insulator formed in the region where the gate electrode layer and the source electrode layer or the drain electrode layer are stacked have a height H3 from the surface of the pixel electrode layer, and Very expensive. In this embodiment mode, the height H2 of the protrusions 97a and 97b of the insulator formed in the region where the source electrode layer or the drain electrode layer is stacked is the next higher height than H3, and the gate electrode layer is The height H1 of the protrusions 96a and 96b of the insulator formed in the laminated region is the next highest height after H2, that is, the lowest height among H1 to H4.

フルカラー表示を行うためには、画素電極層上に電界発光層を形成する際、RGBの発光を行う電界発光層をそれぞれ作り分けなければならない。よって、他色の電界発光層を形成する時は、その画素電極層はマスクによって覆われている。マスクは金属材料などからなる膜状の形態を用いることができる。このとき、マスクのたわみやよじれなどによって、画素電極層に接する可能性があり、画素電極層に傷を付けてしまう。画素電極層に傷などにより形状不良が生じると、発光不良や、表示不良などを引き起こし、画質の低下を招く。よって信頼性も性能も低下してしまう。   In order to perform full color display, when the electroluminescent layer is formed on the pixel electrode layer, the electroluminescent layers that emit RGB light must be formed separately. Therefore, when an electroluminescent layer of another color is formed, the pixel electrode layer is covered with a mask. The mask can be in the form of a film made of a metal material or the like. At this time, there is a possibility of contact with the pixel electrode layer due to deflection or kinking of the mask, and the pixel electrode layer is damaged. When the pixel electrode layer has a shape defect due to scratches or the like, a light emission defect or a display defect is caused, and the image quality is deteriorated. Therefore, both reliability and performance are reduced.

このように、画素電極層表面からの絶縁物表面までの高さが、凸部を有することで高く形成されるので、絶縁物の頂上面がスペーサとしての機能を果たすことができる。電界発光層蒸着時に用いるマスクはこれらの画素電極層上に形成されるスペーサや、隔壁として画素電極層周辺を覆う絶縁物によって支持されるので、画素電極層に接触しなくなる。よって、マスクによる画素電極層への形状不良は防止され、第1の電極層は発光不良、表示不良を引き起こすことなく、信頼性の高い高画質な表示装置とすることができる。   As described above, since the height from the surface of the pixel electrode layer to the surface of the insulator is high due to the convex portion, the top surface of the insulator can function as a spacer. The mask used in the electroluminescent layer deposition is supported by a spacer formed on these pixel electrode layers and an insulator covering the periphery of the pixel electrode layer as a partition wall, and therefore does not contact the pixel electrode layer. Therefore, a shape defect to the pixel electrode layer due to the mask is prevented, and the first electrode layer can be a highly reliable display device with high image quality without causing a light emission defect and a display defect.

(実施の形態2)
本実施の形態における表示装置の作製方法を、図5乃至図11、図16、図17を用いて詳細に説明する。
(Embodiment 2)
A method for manufacturing the display device in this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 11, 16, and 17.

図16(A)は本発明に係る表示パネルの構成を示す上面図であり、絶縁表面を有する基板2700上に画素2702をマトリクス上に配列させた画素部2701、走査線側入力端子2703、信号線側入力端子2704が形成されている。画素数は種々の規格に従って設ければ良く、XGAであれば1024×768×3(RGB)、UXGAであれば1600×1200×3(RGB)、フルスペックハイビジョンに対応させるのであれば1920×1080×3(RGB)とすれば良い。     FIG. 16A is a top view illustrating a structure of a display panel according to the present invention. A pixel portion 2701 in which pixels 2702 are arranged in a matrix over a substrate 2700 having an insulating surface, a scan line side input terminal 2703, a signal A line side input terminal 2704 is formed. The number of pixels may be provided in accordance with various standards. For XGA, 1024 × 768 × 3 (RGB), for UXGA, 1600 × 1200 × 3 (RGB), and for full specification high vision, 1920 × 1080. X3 (RGB) may be used.

画素2702は、走査線側入力端子2703から延在する走査線と、信号線側入力端子2704から延在する信号線とが交差することで、マトリクス状に配設される。画素2702のそれぞれには、スイッチング素子とそれに接続する画素電極層が備えられている。スイッチング素子の代表的な一例はTFTであり、TFTのゲート電極層側が走査線と、ソース若しくはドレイン側が信号線と接続されることにより、個々の画素を外部から入力する信号によって独立して制御可能としている。     The pixels 2702 are arranged in a matrix by a scan line extending from the scan line side input terminal 2703 and a signal line extending from the signal line side input terminal 2704 intersecting. Each of the pixels 2702 includes a switching element and a pixel electrode layer connected to the switching element. A typical example of a switching element is a TFT. By connecting the gate electrode layer side of the TFT to a scanning line and the source or drain side to a signal line, each pixel can be controlled independently by a signal input from the outside. It is said.

TFTは、その主要な構成要素として、半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極層が挙げられ、半導体層に形成されるソース及びドレイン領域に接続する配線層がそれに付随する。構造的には基板側から半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極層を配設したトップゲート型と、基板側からゲート電極層、ゲート絶縁層及び半導体層を配設したボトムゲート型などが代表的に知られているが、本発明においてはそれらの構造のどのようなものを用いても良い。     A TFT includes a semiconductor layer, a gate insulating layer, and a gate electrode layer as main components, and a wiring layer connected to a source region and a drain region formed in the semiconductor layer is attached to the TFT. Structurally, the top gate type in which the semiconductor layer, the gate insulating layer and the gate electrode layer are arranged from the substrate side, and the bottom gate type in which the gate electrode layer, the gate insulating layer and the semiconductor layer are arranged from the substrate side are representative. In the present invention, any of those structures may be used.

図16(A)は、走査線及び信号線へ入力する信号を、外付けの駆動回路により制御する表示パネルの構成を示しているが、図17(A)に示すように、COG(Chip on Glass)方式によりドライバIC2751を基板2700上に実装しても良い。また他の実装形態として、図17(B)に示すようなTAB(Tape Automated Bonding)方式を用いてもよい。ドライバICは単結晶半導体基板に形成されたものでも良いし、ガラス基板上にTFTで回路を形成したものであっても良い。図17において、ドライバIC2751は、FPC(Flexible printed circuit)2750と接続している。     FIG. 16A shows a structure of a display panel in which signals input to the scanning lines and the signal lines are controlled by an external driver circuit. As shown in FIG. 17A, a COG (Chip on The driver IC 2751 may be mounted on the substrate 2700 by the Glass method. As another mounting mode, a TAB (Tape Automated Bonding) method as shown in FIG. 17B may be used. The driver IC may be formed on a single crystal semiconductor substrate or may be a circuit in which a TFT is formed on a glass substrate. In FIG. 17, a driver IC 2751 is connected to an FPC (Flexible printed circuit) 2750.

また、画素に設けるTFTを結晶性を有する半導体で形成する場合には、図16(B)に示すように走査線側駆動回路3702を基板3700上に形成し一体化することもできる。図16(B)において、画素部3701は、信号線側入力端子3704と接続した図16(A)と同様に外付けの駆動回路により制御する。画素に設けるTFTを移動度の高い、多結晶(微結晶)半導体、単結晶半導体などで形成する場合は、図16(C)は、画素部4701、走査線駆動回路4702と、信号線駆動回路4704を基板4700上に一体形成することもできる。     In the case where a TFT provided for a pixel is formed using a crystalline semiconductor, a scan line driver circuit 3702 can be formed over the substrate 3700 and integrated as shown in FIG. In FIG. 16B, the pixel portion 3701 is controlled by an external driver circuit as in FIG. 16A connected to the signal line side input terminal 3704. In the case where a TFT provided for a pixel is formed using a polycrystalline (microcrystalline) semiconductor, a single crystal semiconductor, or the like with high mobility, FIG. 16C illustrates a pixel portion 4701, a scan line driver circuit 4702, and a signal line driver circuit. 4704 can be integrally formed on the substrate 4700.

絶縁表面を有する基板100の上に下地膜として、スパッタリング法、PVD法(Physical Vapor Deposition)、減圧CVD法(LPCVD法)、またはプラズマCVD法等のCVD法(Chemical Vapor Deposition)などにより窒化酸化珪素膜(SiNO)を用いて下地膜101aを10〜200nm(好ましくは50〜100nm)形成し、酸化窒化珪素膜(SiON)を用いて下地膜101bを50〜200nm(好ましくは100〜150nm)積層する。本実施の形態では、プラズマCVD法を用いて下地膜101a、下地膜101bを形成する。基板100としてはガラス基板、石英基板やシリコン基板、金属基板、またはステンレス基板の表面に絶縁膜を形成したものを用いて良い。また、本実施の形態の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよいし、フィルムのような可撓性基板を用いても良い。プラスチック基板としてはPET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)からなる基板、可撓性基板としてはアクリル等の合成樹脂を用いることができる。     Silicon nitride oxide by a sputtering method, a PVD method (Physical Vapor Deposition), a low pressure CVD method (LPCVD method), or a CVD method (Chemical Vapor Deposition) such as a plasma CVD method as a base film on the substrate 100 having an insulating surface A base film 101a is formed to a thickness of 10 to 200 nm (preferably 50 to 100 nm) using a film (SiNO), and a base film 101b is stacked to a thickness of 50 to 200 nm (preferably 100 to 150 nm) using a silicon oxynitride film (SiON). . In this embodiment, the base film 101a and the base film 101b are formed by a plasma CVD method. As the substrate 100, a glass substrate, a quartz substrate, a silicon substrate, a metal substrate, or a stainless substrate on which an insulating film is formed may be used. Further, a plastic substrate having heat resistance that can withstand the processing temperature of this embodiment may be used, or a flexible substrate such as a film may be used. As the plastic substrate, a substrate made of PET (polyethylene terephthalate) or PEN (polyethylene naphthalate) can be used, and as the flexible substrate, a synthetic resin such as acrylic can be used.

下地膜としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素などを用いることができ、単層でも2層、3層といった積層構造でもよい。なお本明細書中において酸化窒化珪素とは酸素の組成比が窒素の組成比より大きい物質であり、窒素を含む酸化珪素とも言える。同様に、窒化酸化珪素とは、窒素の組成比が酸素の組成比より大きい物質であり、酸素を含む窒化珪素とも言える。本実施の形態では、基板上にSiH4、NH3、N2O、N2及びH2を反応ガスとして窒化酸化珪素膜を膜厚50nm形成し、SiH4及びN2Oを反応ガスとして酸化窒化珪素膜を膜厚100nmで形成する。また窒化酸化珪素膜の膜厚を140nm、積層する酸化窒化珪素膜の膜厚を100nmとしてもよい。 As the base film, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, or the like can be used, and a single layer or a laminated structure of two layers or three layers may be used. Note that in this specification, silicon oxynitride is a substance in which the oxygen composition ratio is higher than the nitrogen composition ratio, and can also be referred to as silicon oxide containing nitrogen. Similarly, silicon nitride oxide is a substance in which the composition ratio of nitrogen is higher than the composition ratio of oxygen, and can be said to be silicon nitride containing oxygen. In this embodiment, a silicon nitride oxide film having a thickness of 50 nm is formed on a substrate using SiH 4 , NH 3 , N 2 O, N 2, and H 2 as reactive gases, and oxidized using SiH 4 and N 2 O as reactive gases. A silicon nitride film is formed with a thickness of 100 nm. The thickness of the silicon nitride oxide film may be 140 nm, and the thickness of the stacked silicon oxynitride film may be 100 nm.

半導体層に接する下地膜の最上層に、膜厚0.3nm〜5nmの窒化珪素膜、あるいは窒化珪素酸化膜を形成すると好ましい。本実施の形態では、半導体層に結晶化を促進する金属元素(本実施の形態ではニッケルを用いる)を添加し、その後ゲッタリング処理を行って除去する。酸化珪素膜と珪素膜とは界面状態は良好であるが、界面において珪素膜中の金属元素と酸化珪素中の酸素が反応し、酸化金属物(本実施の形態では酸化ニッケル(NiOx))になりやすく、金属元素がゲッタリングされにくくなる場合がある。また、窒化珪素膜は、窒化珪素膜の応力や、トラップの影響により、半導体層との界面状態に悪影響を与える恐れがある。よって、半導体層に接する絶縁層の最上層に、膜厚0.3〜5nmの窒化珪素膜、あるいは窒化酸化珪素膜を形成する。本実施の形態では、基板100上に窒化酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜を順に積層した後、酸化窒化珪素膜上に膜厚0.3nm〜5nmの窒化酸化珪素膜を形成し、3層の積層構造とする。このような構造であると、半導体層中の金属元素のゲッタリング効率も上がり、かつ半導体層への窒化珪素膜の悪影響も軽減できる。また積層される絶縁層は、同チャンバー内で真空を破らずに同一温度下で、反応ガスを切り変えながら連続的に形成するとよい。真空を破らずに連続的に形成すると、積層する膜同士の界面が汚染されるのを防ぐことができる。     A silicon nitride film or a silicon nitride oxide film with a thickness of 0.3 nm to 5 nm is preferably formed as the uppermost layer of the base film in contact with the semiconductor layer. In this embodiment mode, a metal element that promotes crystallization (nickel is used in this embodiment mode) is added to the semiconductor layer, and then gettering treatment is performed for removal. Although the interface state between the silicon oxide film and the silicon film is good, a metal element in the silicon film reacts with oxygen in the silicon oxide at the interface to react with a metal oxide (in this embodiment, nickel oxide (NiOx)). In some cases, the metal element is difficult to getter. Further, the silicon nitride film may adversely affect the interface state with the semiconductor layer due to the stress of the silicon nitride film and the influence of traps. Therefore, a silicon nitride film or a silicon nitride oxide film with a thickness of 0.3 to 5 nm is formed as the uppermost layer of the insulating layer in contact with the semiconductor layer. In this embodiment, after a silicon nitride oxide film and a silicon oxynitride film are sequentially stacked over the substrate 100, a silicon nitride oxide film with a thickness of 0.3 nm to 5 nm is formed over the silicon oxynitride film, and three layers are formed. A laminated structure is adopted. With such a structure, the gettering efficiency of the metal element in the semiconductor layer is increased, and the adverse effect of the silicon nitride film on the semiconductor layer can be reduced. The insulating layer to be stacked is preferably formed continuously while switching the reaction gas at the same temperature without breaking the vacuum in the same chamber. If formed continuously without breaking the vacuum, it is possible to prevent the interface between the stacked films from being contaminated.

次いで、下地膜上に半導体膜を形成する。半導体膜は25〜200nm(好ましくは30〜150nm)の厚さで公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等)により成膜すればよい。本実施の形態では、非晶質半導体膜を、レーザ結晶化し、結晶性半導体膜とするものを用いるのが好ましい。     Next, a semiconductor film is formed over the base film. The semiconductor film may be formed by a known means (a sputtering method, an LPCVD method, a plasma CVD method, or the like) with a thickness of 25 to 200 nm (preferably 30 to 150 nm). In this embodiment mode, it is preferable to use a crystalline semiconductor film obtained by crystallizing an amorphous semiconductor film by laser crystallization.

半導体膜を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製される非晶質半導体(以下「アモルファス半導体:AS」ともいう。)、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いはセミアモルファス(微結晶若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。以下「SAS」ともいう。)半導体などを用いることができる。     As a material for forming the semiconductor film, an amorphous semiconductor (hereinafter also referred to as “amorphous semiconductor: AS”) manufactured by a vapor deposition method or a sputtering method using a semiconductor material gas typified by silane or germane is used. A polycrystalline semiconductor obtained by crystallizing a crystalline semiconductor using light energy or thermal energy, or a semi-amorphous (also referred to as microcrystal or microcrystal; hereinafter, also referred to as “SAS”) semiconductor can be used.

SASは、非晶質と結晶構造(単結晶、多結晶を含む)の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第3の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいる。少なくとも膜中の一部の領域には、0.5〜20nmの結晶領域を観測することが出来、珪素を主成分とする場合にはラマンスペクトルが520cm-1よりも低波数側にシフトしている。X線回折では珪素結晶格子に由来するとされる(111)、(220)の回折ピークが観測される。未結合手(ダングリングボンド)を終端化するため水素またはハロゲンを少なくとも1原子%またはそれ以上含ませている。SASは、珪化物気体をグロー放電分解(プラズマCVD)して形成する。珪化物気体としては、SiH4、その他にもSi26、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4などを用いることが可能である。またF2、GeF4を混合させても良い。この珪化物気体をH2、又は、H2とHe、Ar、Kr、Neから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。希釈率は2〜1000倍の範囲、圧力は概略0.1Pa〜133Paの範囲、電源周波数は1MHz〜120MHz、好ましくは13MHz〜60MHzである。基板加熱温度は300℃以下が好ましく、100〜200℃の基板加熱温度でも形成可能である。ここで、主に成膜時に取り込まれる不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分に由来する不純物は1×1020cm-3以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は5×1019cm-3以下、好ましくは1×1019cm-3以下となるようにすることが好ましい。また、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安定性が増し良好なSASが得られる。また半導体膜としてフッ素系ガスより形成されるSAS層に水素系ガスより形成されるSAS層を積層してもよい。 SAS is a semiconductor having an intermediate structure between amorphous and crystalline structures (including single crystal and polycrystal) and having a third state that is stable in terms of free energy and has a short-range order and a lattice. It includes a crystalline region with strain. A crystal region of 0.5 to 20 nm can be observed in at least a part of the film, and when silicon is the main component, the Raman spectrum shifts to a lower wave number side than 520 cm −1. Yes. In X-ray diffraction, diffraction peaks of (111) and (220) that are derived from the silicon crystal lattice are observed. In order to terminate dangling bonds (dangling bonds), hydrogen or halogen is contained at least 1 atomic% or more. The SAS is formed by glow discharge decomposition (plasma CVD) of a silicide gas. As the silicide gas, SiH 4 , Si 2 H 6 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiCl 4 , SiF 4, and the like can be used. Further, F 2 and GeF 4 may be mixed. This silicide gas may be diluted with H 2 , or H 2 and one or more kinds of rare gas elements selected from He, Ar, Kr, and Ne. The dilution rate is in the range of 2 to 1000 times, the pressure is in the range of approximately 0.1 Pa to 133 Pa, and the power supply frequency is 1 MHz to 120 MHz, preferably 13 MHz to 60 MHz. The substrate heating temperature is preferably 300 ° C. or lower, and can be formed even at a substrate heating temperature of 100 to 200 ° C. Here, as an impurity element mainly taken in at the time of film formation, it is desirable that impurities derived from atmospheric components such as oxygen, nitrogen, and carbon be 1 × 10 20 cm −3 or less, and in particular, the oxygen concentration is 5 × 10 5. It is preferable to be 19 cm −3 or less, preferably 1 × 10 19 cm −3 or less. Further, by adding a rare gas element such as helium, argon, krypton, or neon to further promote lattice distortion, stability is improved and a favorable SAS can be obtained. In addition, a SAS layer formed of a hydrogen-based gas may be stacked on a SAS layer formed of a fluorine-based gas as a semiconductor film.

非晶質半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体としては代表的にはポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン(多結晶シリコン)には、800℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂高温ポリシリコンや、600℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを添加し結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、前述したように、セミアモルファス半導体又は半導体膜の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。     A typical example of an amorphous semiconductor is hydrogenated amorphous silicon, and a typical example of a crystalline semiconductor is polysilicon. Polysilicon (polycrystalline silicon) is mainly made of so-called high-temperature polysilicon using polysilicon formed through a process temperature of 800 ° C. or higher as a main material, or polysilicon formed at a process temperature of 600 ° C. or lower. And so-called low-temperature polysilicon, and polysilicon crystallized by adding an element that promotes crystallization. Needless to say, as described above, a semi-amorphous semiconductor or a semiconductor containing a crystal phase in part of a semiconductor film can also be used.

半導体膜に、結晶性半導体膜を用いる場合、その結晶性半導体膜の作製方法は、公知の方法(レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた熱結晶化法等)を用いれば良い。また、SASである微結晶半導体をレーザ照射して結晶化し、結晶性を高めることもできる。結晶化を助長する元素を導入しない場合は、非晶質半導体膜にレーザ光を照射する前に、窒素雰囲気下500℃で1時間加熱することによって非晶質半導体膜の含有水素濃度を1×1020atoms/cm3以下にまで放出させる。これは水素を多く含んだ非晶質半導体膜にレーザ光を照射すると非晶質半導体膜が破壊されてしまうからである。結晶化のための加熱処理は、加熱炉、レーザ照射、若しくはランプから発する光の照射(ランプアニールともいう)などを用いることができる。加熱方法としてGRTA(Gas Rapid Thermal Anneal)法、LRTA(Lamp Rapid Thermal Anneal)法等のRTA法がある。 In the case where a crystalline semiconductor film is used as the semiconductor film, a method for manufacturing the crystalline semiconductor film can be a known method (laser crystallization method, thermal crystallization method, or heat using an element that promotes crystallization such as nickel. A crystallization method or the like may be used. In addition, a microcrystalline semiconductor that is a SAS can be crystallized by laser irradiation to improve crystallinity. In the case where an element for promoting crystallization is not introduced, the concentration of hydrogen contained in the amorphous semiconductor film is set to 1 × by heating at 500 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere before irradiating the amorphous semiconductor film with laser light. Release to 10 20 atoms / cm 3 or less. This is because when an amorphous semiconductor film containing a large amount of hydrogen is irradiated with laser light, the amorphous semiconductor film is destroyed. As the heat treatment for crystallization, a heating furnace, laser irradiation, irradiation with light emitted from a lamp (also referred to as lamp annealing), or the like can be used. As a heating method, there are RTA methods such as a GRTA (Gas Rapid Thermal Anneal) method and an LRTA (Lamp Rapid Thermal Anneal) method.

非晶質半導体膜への金属元素の導入の仕方としては、当該金属元素を非晶質半導体膜の表面又はその内部に存在させ得る手法であれば特に限定はなく、例えばスパッタ法、CVD法、プラズマ処理法(プラズマCVD法も含む)、吸着法、金属塩の溶液を塗布する方法を使用することができる。このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整が容易であるという点で有用である。また、このとき非晶質半導体膜の表面のぬれ性を改善し、非晶質半導体膜の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのUV光の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等により、酸化膜を成膜することが望ましい。     The method of introducing the metal element into the amorphous semiconductor film is not particularly limited as long as the metal element can be present on the surface of the amorphous semiconductor film or inside the amorphous semiconductor film. For example, sputtering, CVD, A plasma treatment method (including a plasma CVD method), an adsorption method, or a method of applying a metal salt solution can be used. Among these, the method using a solution is simple and useful in that the concentration of the metal element can be easily adjusted. At this time, in order to improve the wettability of the surface of the amorphous semiconductor film and to spread the aqueous solution over the entire surface of the amorphous semiconductor film, irradiation with UV light in an oxygen atmosphere, thermal oxidation method, hydroxy radical It is desirable to form an oxide film by treatment with ozone water or hydrogen peroxide.

連続発振が可能な固体レーザを用い、基本波の第2高調波〜第4高調波のレーザ光を照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、代表的には、Nd:YVO4レーザ(基本波1064nm)の第2高調波(532nm)や第3高調波(355nm)を用いるのが望ましい。具体的には、連続発振のYVO4レーザから射出されたレーザ光を非線形光学素子により高調波に変換し、出力数W以上のレーザ光を得る。そして、好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザ光に成形して、半導体膜に照射する。このときのエネルギー密度は0.001〜100MW/cm2程度(好ましくは0.1〜10MW/cm2)が必要である。そして、走査速度を0.5〜2000cm/sec程度(好ましくは10〜200cm/sec)とし、照射する。 By using a solid-state laser capable of continuous oscillation and irradiating laser light of the second to fourth harmonics of the fundamental wave, a crystal having a large grain size can be obtained. For example, typically, it is desirable to use the second harmonic (532 nm) or the third harmonic (355 nm) of an Nd: YVO 4 laser (fundamental wave 1064 nm). Specifically, laser light emitted from a continuous wave YVO 4 laser is converted into a harmonic by a non-linear optical element to obtain laser light having an output number of W or more. Then, it is preferably formed into a rectangular or elliptical laser beam on the irradiation surface by an optical system and irradiated onto the semiconductor film. At this time, the energy density of about 0.001~100MW / cm 2 (preferably 0.1 to 10 MW / cm 2) is required. Then, irradiation is performed at a scanning speed of about 0.5 to 2000 cm / sec (preferably 10 to 200 cm / sec).

レーザのビーム形状は、線状とすると好ましい。その結果、スループットを向上させることができる。またさらにレーザは、半導体膜に対して入射角θ(0<θ<90度)を持たせて照射させるとよい。レーザの干渉を防止することができるからである。     The laser beam shape is preferably linear. As a result, throughput can be improved. Further, the laser may be irradiated with an incident angle θ (0 <θ <90 degrees) with respect to the semiconductor film. This is because laser interference can be prevented.

このようなレーザと、半導体膜とを相対的に走査することにより、レーザ照射を行うことができる。またレーザ照射において、ビームを精度よく重ね合わせたり、レーザ照射開始位置やレーザ照射終了位置を制御するため、マーカーを形成することもできる。マーカーは非晶質半導体膜と同時に、基板上へ形成すればよい。     Laser irradiation can be performed by relatively scanning such a laser and the semiconductor film. In laser irradiation, a marker can be formed in order to superimpose beams with high accuracy and to control the laser irradiation start position and laser irradiation end position. The marker may be formed on the substrate simultaneously with the amorphous semiconductor film.

なおレーザは、連続発振またはパルス発振の気体レーザ、固体レーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザなどを用いることができる。気体レーザとして、エキシマレーザ、Arレーザ、Krレーザ、He−Cdレーザなどがあり、固体レーザとして、YAGレーザ、YVO4レーザ、YLFレーザ、YAlO3レーザ、Y23レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ti:サファイアレーザなどが挙げられる。 As the laser, a continuous wave or pulsed gas laser, solid state laser, copper vapor laser, gold vapor laser, or the like can be used. Examples of gas lasers include excimer lasers, Ar lasers, Kr lasers, and He-Cd lasers. Solid state lasers include YAG lasers, YVO 4 lasers, YLF lasers, YAlO 3 lasers, Y 2 O 3 lasers, glass lasers, and ruby lasers. Alexandrite laser, Ti: sapphire laser, and the like.

また、パルス発振のレーザ光の発振周波数を0.5MHz以上とし、通常用いられている数十Hz〜数百Hzの周波数帯よりも著しく高い周波数帯を用いてレーザ結晶化を行っても良い。パルス発振でレーザ光を半導体膜に照射してから半導体膜が完全に固化するまでの時間は数十nsec〜数百nsecと言われている。よって上記周波数帯を用いることで、半導体膜がレーザ光によって溶融してから固化するまでに、次のパルスのレーザ光を照射できる。したがって、半導体膜中において固液界面を連続的に移動させることができるので、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を有する半導体膜が形成される。具体的には、含まれる結晶粒の走査方向における幅が10〜30μm、走査方向に対して垂直な方向における幅が1〜5μm程度の結晶粒の集合を形成することができる。該走査方向に沿って長く延びた単結晶の結晶粒を形成することで、少なくとも薄膜トランジスタのチャネル方向には結晶粒界のほとんど存在しない半導体膜の形成が可能となる。     Further, the laser crystallization may be performed using a frequency band significantly higher than a frequency band of several tens to several hundreds Hz that is usually used with an oscillation frequency of pulsed laser light of 0.5 MHz or more. It is said that the time from irradiating a semiconductor film with laser light by pulse oscillation until the semiconductor film is completely solidified is several tens to several hundreds nsec. Therefore, by using the above frequency band, it is possible to irradiate the next pulse of laser light from when the semiconductor film is melted by the laser light to solidification. Accordingly, since the solid-liquid interface can be continuously moved in the semiconductor film, a semiconductor film having crystal grains continuously grown in the scanning direction is formed. Specifically, a set of crystal grains having a width of 10 to 30 μm in the scanning direction and a width of about 1 to 5 μm in a direction perpendicular to the scanning direction can be formed. By forming single crystal grains extending long along the scanning direction, a semiconductor film having almost no crystal grain boundary at least in the channel direction of the thin film transistor can be formed.

また、希ガスや窒素などの不活性ガス雰囲気中でレーザ光を照射するようにしても良い。これにより、レーザ光の照射により半導体表面の荒れを抑えることができ、界面準位密度のばらつきによって生じるしきい値のばらつきを抑えることができる。     Further, laser light may be irradiated in an inert gas atmosphere such as a rare gas or nitrogen. Accordingly, the surface roughness of the semiconductor can be suppressed by laser light irradiation, and variations in threshold values caused by variations in interface state density can be suppressed.

非晶質半導体膜の結晶化は、熱処理とレーザ光照射による結晶化を組み合わせてもよく、熱処理やレーザ光照射を単独で、複数回行っても良い。     Crystallization of the amorphous semiconductor film may be a combination of heat treatment and crystallization by laser light irradiation, or may be performed multiple times by heat treatment or laser light irradiation alone.

本実施の形態では、下地膜101b上に、非晶質半導体膜を形成し、非晶質半導体膜を結晶化させることによって結晶性半導体膜を形成する。非晶質半導体膜としては、SiH4、H2の反応ガスにより形成する非晶質珪素を用いる。本実施の形態において、下地膜101a、下地膜101b、非晶質半導体膜は、同チャンバー内で真空を破らずに330℃の同一温度下で、反応ガスを切り変えながら連続的に形成する。 In this embodiment, an amorphous semiconductor film is formed over the base film 101b, and the crystalline semiconductor film is formed by crystallizing the amorphous semiconductor film. As the amorphous semiconductor film, amorphous silicon formed using a reaction gas of SiH 4 and H 2 is used. In this embodiment mode, the base film 101a, the base film 101b, and the amorphous semiconductor film are formed continuously while switching the reaction gas at the same temperature of 330 ° C. without breaking the vacuum in the same chamber.

非晶質半導体膜上に形成された酸化膜を除去した後、酸素雰囲気中でのUV光の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等により、酸化膜を1〜5nm形成する。本実施の形態では、結晶化を助長する元素としてNiを用いる。Ni酢酸塩10ppmを含有した水溶液をスピンコーティング法により塗布する。     After removing the oxide film formed on the amorphous semiconductor film, the oxide film is made 1 by irradiation with UV light in an oxygen atmosphere, a thermal oxidation method, treatment with ozone water containing hydrogen radicals or hydrogen peroxide, and the like. Form ~ 5 nm. In this embodiment mode, Ni is used as an element for promoting crystallization. An aqueous solution containing 10 ppm of Ni acetate is applied by spin coating.

本実施の形態では、熱処理をRTA法により650℃で6分間行った後、半導体膜上に形成される酸化膜を除去し、レーザ光を照射する。非晶質半導体膜は以上の結晶化処理により結晶化し、結晶性半導体膜として形成される。     In this embodiment, after heat treatment is performed at 650 ° C. for 6 minutes by an RTA method, an oxide film formed over the semiconductor film is removed and laser light is irradiated. The amorphous semiconductor film is crystallized by the above crystallization treatment and formed as a crystalline semiconductor film.

金属元素を用いた結晶化を行った場合、金属元素を低減、又は除去するためにゲッタリング工程を施す。本実施の形態では、非晶質半導体膜をゲッタリングシンクとして金属元素を捕獲する。まず、結晶性半導体膜上に酸素雰囲気中でのUV光の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等により、酸化膜を形成する。酸化膜は加熱処理によって厚膜化することが望ましい。本実施の形態では、酸化膜形成後に、RTA法により650℃で6分間熱処理を行うことによって、酸化膜の厚膜化を行う。次いでプラズマCVD法(本実施の形態における条件350W、35Pa)を用いて、非晶質半導体膜を30nmの膜厚で形成する。     When crystallization using a metal element is performed, a gettering step is performed in order to reduce or remove the metal element. In this embodiment mode, a metal element is captured using an amorphous semiconductor film as a gettering sink. First, an oxide film is formed over the crystalline semiconductor film by irradiation with UV light in an oxygen atmosphere, a thermal oxidation method, treatment with ozone water containing hydroxyl radicals or hydrogen peroxide, and the like. The oxide film is preferably thickened by heat treatment. In this embodiment, after the oxide film is formed, the oxide film is thickened by performing heat treatment at 650 ° C. for 6 minutes by the RTA method. Next, an amorphous semiconductor film is formed to a thickness of 30 nm by a plasma CVD method (conditions 350 W and 35 Pa in this embodiment).

その後、RTA法により650℃で6分間熱処理を行い、金属元素を低減、又は除去する。熱処理は窒素雰囲気下で行ってもよい。そして、ゲッタリングシンクとなっていた非晶質半導体膜、及び非晶質半導体膜上に形成された酸化膜をフッ酸等により除去し、金属元素が低減、又は除去された結晶性半導体膜102を得ることができる(図6(A)参照。)。本実施の形態では、ゲッタリングシンクとなった非晶質半導体膜の除去をTMAH(Tetramethyl ammonium hydroxide)を用いて行う。   Thereafter, heat treatment is performed at 650 ° C. for 6 minutes by the RTA method to reduce or remove the metal element. The heat treatment may be performed in a nitrogen atmosphere. Then, the amorphous semiconductor film serving as the gettering sink and the oxide film formed over the amorphous semiconductor film are removed by hydrofluoric acid or the like, and the crystalline semiconductor film 102 in which the metal element is reduced or removed is removed. Can be obtained (see FIG. 6A). In this embodiment mode, the amorphous semiconductor film serving as a gettering sink is removed using TMAH (Tetramethyl ammonium hydroxide).

このようにして得られた半導体膜に対して、薄膜トランジスタのしきい値電圧を制御するために微量な不純物元素(ボロンまたはリン)のドーピングを行ってもよい。この不純物元素のドーピングは、結晶化工程の前の非晶質半導体膜に行ってもよい。非晶質半導体膜の状態で不純物元素をドーピングすると、その後の結晶化のための加熱処理によって、不純物の活性化も行うことができる。また、ドーピングの際に生じる欠陥等も改善することができる。     In order to control the threshold voltage of the thin film transistor, the semiconductor film thus obtained may be doped with a trace amount of impurity element (boron or phosphorus). This doping of the impurity element may be performed on the amorphous semiconductor film before the crystallization step. When the impurity element is doped in the state of the amorphous semiconductor film, the impurity can be activated by heat treatment for subsequent crystallization. In addition, defects and the like generated during doping can be improved.

次に結晶性半導体膜102をマスクを用いてパターニングする。本実施の形態では結晶性半導体膜102上に形成された酸化膜を除去した後、新たに酸化膜を形成する。そして、フォトマスクを作製し、フォトリソグラフィ法を用いたパターニング処理により、半導体層103、半導体層104、半導体層105、及び半導体層106を形成する。     Next, the crystalline semiconductor film 102 is patterned using a mask. In this embodiment mode, after the oxide film formed over the crystalline semiconductor film 102 is removed, a new oxide film is formed. Then, a photomask is manufactured, and the semiconductor layer 103, the semiconductor layer 104, the semiconductor layer 105, and the semiconductor layer 106 are formed by patterning treatment using a photolithography method.

パターニングの際のエッチング加工は、プラズマエッチング(ドライエッチング)又はウエットエッチングのどちらを採用しても良いが、大面積基板を処理するにはプラズマエッチングが適している。エッチングガスとしては、CF4、NF3などのフッ素系のガス、又はCl2、BCl3などの塩素系のガスを用い、HeやArなどの不活性ガスを適宜加えても良い。また、大気圧放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可能であり、基板の全面にマスク層を形成する必要はない。 As the etching process at the time of patterning, either plasma etching (dry etching) or wet etching may be employed, but plasma etching is suitable for processing a large area substrate. As an etching gas, a fluorine-based gas such as CF 4 or NF 3 or a chlorine-based gas such as Cl 2 or BCl 3 may be used, and an inert gas such as He or Ar may be appropriately added. Further, if an atmospheric pressure discharge etching process is applied, a local electric discharge process is also possible, and it is not necessary to form a mask layer on the entire surface of the substrate.

本発明において、配線層若しくは電極層を形成する導電層や、所定のパターンを形成するためのマスク層などを、液滴吐出法のような選択的にパターンを形成できる方法により形成してもよい。液滴吐出(噴出)法(その方式によっては、インクジェット法とも呼ばれる。)は、特定の目的に調合された組成物の液滴を選択的に吐出(噴出)して所定のパターン(導電層や絶縁層など)を形成することができる。この際、被形成領域にぬれ性や密着性を制御する処理を行ってもよい。また、パターンが転写、または描写できる方法、例えば印刷法(スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法)なども用いることができる。     In the present invention, a conductive layer for forming a wiring layer or an electrode layer, a mask layer for forming a predetermined pattern, or the like may be formed by a method capable of selectively forming a pattern such as a droplet discharge method. . A droplet discharge (ejection) method (also called an ink-jet method depending on the method) is a method in which a droplet of a composition prepared for a specific purpose is selectively ejected (ejection) to form a predetermined pattern (such as a conductive layer or a conductive layer). An insulating layer or the like can be formed. At this time, a process for controlling wettability and adhesion may be performed on the formation region. In addition, a method by which a pattern can be transferred or drawn, for example, a printing method (a method for forming a pattern such as screen printing or offset printing) can be used.

本実施の形態において、用いるマスクは、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また、ベンゾシクロブテン、パリレン、フレア、透過性を有するポリイミドなどの有機材料、シロキサン系ポリマー等の重合によってできた化合物材料、水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いることもできる。或いは、感光剤を含む市販のレジスト材料を用いてもよく、例えば、代表的なポジ型レジストである、ノボラック樹脂と感光剤であるナフトキノンジアジド化合物、ネガ型レジストであるベース樹脂、ジフェニルシランジオール及び酸発生剤などを用いてもよい。液滴吐出法を用いる場合、いずれの材料を用いるとしても、その表面張力と粘度は、溶媒の濃度を調整したり、界面活性剤等を加えたりして適宜調整する。   In this embodiment mode, a resin material such as an epoxy resin, an acrylic resin, a phenol resin, a novolac resin, a melamine resin, or a urethane resin is used as a mask to be used. Also, organic materials such as benzocyclobutene, parylene, flare, permeable polyimide, compound materials made by polymerization of siloxane polymers, composition materials containing water-soluble homopolymers and water-soluble copolymers, etc. are used. You can also Alternatively, a commercially available resist material containing a photosensitizer may be used. For example, a novolak resin that is a typical positive resist and a naphthoquinonediazide compound that is a photosensitizer, a base resin that is a negative resist, diphenylsilanediol, and An acid generator or the like may be used. When using the droplet discharge method, regardless of which material is used, the surface tension and viscosity are appropriately adjusted by adjusting the concentration of the solvent or adding a surfactant or the like.

半導体層上の酸化膜を除去し、半導体層103、半導体層104、半導体層105、及び半導体層106を覆うゲート絶縁層107を形成する。ゲート絶縁層107はプラズマCVD法またはスパッタ法などを用い、厚さを10〜150nmとして珪素を含む絶縁膜で形成する。ゲート絶縁層107としては、窒化珪素、酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素に代表される珪素の酸化物材料又は窒化物材料等の公知の材料で形成すればよく、積層でも単層でもよい。本実施の形態では、ゲート絶縁層は窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化珪素膜の3層の積層を用いる。またそれらや、酸化窒化珪素膜の単層、2層からなる積層でも良い。好適には、緻密な膜質を有する窒化珪素膜を用いるとよい。さらに半導体層とゲート絶縁層の間に、膜厚1〜100nm、好ましくは1〜10nm、さらに好ましくは2〜5nmである膜厚の薄い酸化珪素膜を形成してもよい。薄い酸化珪素膜の形成方法としては、GRTA法、LRTA法等を用いて半導体領域表面を酸化し、熱酸化膜を形成することで、膜厚の薄い酸化珪素膜を形成することができる。なお、低い成膜温度でゲートリーク電流に少ない緻密な絶縁膜を形成するには、アルゴンなどの希ガス元素を反応ガスに含ませ、形成される絶縁膜中に混入させると良い。     The oxide film over the semiconductor layer is removed, and a gate insulating layer 107 is formed to cover the semiconductor layer 103, the semiconductor layer 104, the semiconductor layer 105, and the semiconductor layer 106. The gate insulating layer 107 is formed of an insulating film containing silicon with a thickness of 10 to 150 nm using a plasma CVD method, a sputtering method, or the like. The gate insulating layer 107 may be formed using a known material such as silicon nitride, silicon oxide, silicon oxynitride, or silicon oxide or nitride material typified by silicon nitride oxide, and may be a stacked layer or a single layer. . In this embodiment, the gate insulating layer is a three-layer stack including a silicon nitride film, a silicon oxide film, and a silicon nitride film. Alternatively, a single layer or a double layer of silicon oxynitride film may be used. A silicon nitride film having a dense film quality is preferably used. Further, a thin silicon oxide film with a thickness of 1 to 100 nm, preferably 1 to 10 nm, more preferably 2 to 5 nm may be formed between the semiconductor layer and the gate insulating layer. As a method for forming a thin silicon oxide film, a thin silicon oxide film can be formed by oxidizing the surface of the semiconductor region using a GRTA method, an LRTA method, or the like to form a thermal oxide film. Note that in order to form a dense insulating film with low gate leakage current at a low deposition temperature, a rare gas element such as argon is preferably contained in the reaction gas and mixed into the formed insulating film.

次いで、ゲート絶縁層107上にゲート電極層として用いる膜厚20〜100nmの第1の導電膜108と、膜厚100〜400nmの第2の導電膜109とを積層して形成する(図6(B)参照。)。第1の導電膜108及び第2の導電膜109は、スパッタリング法、蒸着法、CVD法等の公知の手法により形成することができる。第1の導電膜108及び第2の導電膜109はタンタル(Ta)、タングステン(W)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、クロム(Cr)、ネオジウム(Nd)から選ばれた元素、又は前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成すればよい。また、第1の導電膜108及び第2の導電膜109としてリン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜や、AgPdCu合金を用いてもよい。また、2層構造に限定されず、例えば、第1の導電膜として膜厚50nmのタングステン膜、第2の導電膜として膜厚500nmのアルミニウムとシリコンの合金(Al−Si)膜、第3の導電膜として膜厚30nmの窒化チタン膜を順次積層した3層構造としてもよい。また、3層構造とする場合、第1の導電膜のタングステンに代えて窒化タングステンを用いてもよいし、第2の導電膜のアルミニウムとシリコンの合金(Al−Si)膜に代えてアルミニウムとチタンの合金膜(Al−Ti)を用いてもよいし、第3の導電膜の窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いてもよい。また、単層構造であってもよい。本実施の形態では、第1の導電膜108として窒化タンタル(TaN)を膜厚30nm形成し、第2の導電膜109としてタングステン(W)を膜厚370nm形成する。     Next, a first conductive film 108 with a thickness of 20 to 100 nm and a second conductive film 109 with a thickness of 100 to 400 nm, which are used as a gate electrode layer, are stacked over the gate insulating layer 107 (see FIG. 6). See B). The first conductive film 108 and the second conductive film 109 can be formed by a known method such as a sputtering method, an evaporation method, or a CVD method. The first conductive film 108 and the second conductive film 109 are tantalum (Ta), tungsten (W), titanium (Ti), molybdenum (Mo), aluminum (Al), copper (Cu), chromium (Cr), neodymium. An element selected from (Nd) or an alloy material or compound material containing the element as a main component may be used. Alternatively, a semiconductor film typified by a polycrystalline silicon film doped with an impurity element such as phosphorus, or an AgPdCu alloy may be used as the first conductive film 108 and the second conductive film 109. The structure is not limited to a two-layer structure. For example, a tungsten film with a thickness of 50 nm is used as the first conductive film, an aluminum-silicon alloy (Al-Si) film with a thickness of 500 nm is used as the second conductive film, The conductive film may have a three-layer structure in which titanium nitride films with a thickness of 30 nm are sequentially stacked. In the case of a three-layer structure, tungsten nitride may be used instead of tungsten of the first conductive film, or aluminum instead of the aluminum and silicon alloy (Al-Si) film of the second conductive film. A titanium alloy film (Al—Ti) may be used, or a titanium film may be used instead of the titanium nitride film of the third conductive film. Moreover, a single layer structure may be sufficient. In this embodiment, tantalum nitride (TaN) is formed to a thickness of 30 nm as the first conductive film 108 and tungsten (W) is formed to a thickness of 370 nm as the second conductive film 109.

次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジストからなるマスク110a、マスク110b、マスク110c、マスク110d、及びマスク110fを形成し、第1の導電膜108及び第2の導電膜108をパターニングし、第1のゲート電極層121、第1のゲート電極層122、導電層123、第1のゲート電極層124、第1のゲート電極層125、及び第1のゲート電極層126、並びに導電層111、導電層112、導電層113、導電層114、導電層115、及び導電層116を形成する(図6(C)参照。)。ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型プラズマ)エッチング法を用い、エッチング条件(コイル型の電極層に印加される電力量、基板側の電極層に印加される電力量、基板側の電極温度等)を適宜調節することにより、第1のゲート電極層121、第1のゲート電極層122、導電層123、第1のゲート電極層124、第1のゲート電極層125、及び第1のゲート電極層126、並びに導電層111、導電層112、導電層113、導電層114、導電層115、及び導電層116を所望のテーパー形状を有するようにエッチングすることができる。また、テーパー形状は、マスク110a、マスク110b、マスク110c、マスク110d、及びマスク110fの形状によっても角度等を制御することができる。なお、エッチング用ガスとしては、Cl2、BCl3、SiCl4もしくはCCl4などを代表とする塩素系ガス、CF4、CF5、SF6もしくはNF3などを代表とするフッ素系ガス又はO2を適宜用いることができる。本実施の形態では、CF5、Cl2、O2からなるエッチング用ガスを用いて第2の導電膜109のエッチングを行い、CF5、Cl2からなるエッチング用ガスを用いて第1の導電膜108を連続してエッチングする。 Next, a resist mask 110a, a mask 110b, a mask 110c, a mask 110d, and a mask 110f are formed by photolithography, and the first conductive film 108 and the second conductive film 108 are patterned, and the first conductive film 108 is patterned. Gate electrode layer 121, first gate electrode layer 122, conductive layer 123, first gate electrode layer 124, first gate electrode layer 125, first gate electrode layer 126, and conductive layer 111, conductive layer 112, a conductive layer 113, a conductive layer 114, a conductive layer 115, and a conductive layer 116 are formed (see FIG. 6C). Using ICP (Inductively Coupled Plasma) etching method, etching conditions (amount of power applied to coil-type electrode layer, amount of power applied to electrode layer on substrate side, electrode temperature on substrate side, etc.) By appropriately adjusting the first gate electrode layer 121, the first gate electrode layer 122, the conductive layer 123, the first gate electrode layer 124, the first gate electrode layer 125, and the first gate electrode layer 126, and the conductive layer 111, the conductive layer 112, the conductive layer 113, the conductive layer 114, the conductive layer 115, and the conductive layer 116 can be etched to have a desired tapered shape. The taper shape can be controlled in angle and the like by the shapes of the mask 110a, the mask 110b, the mask 110c, the mask 110d, and the mask 110f. As the etching gas, a chlorine-based gas typified by Cl 2 , BCl 3 , SiCl 4 or CCl 4 , a fluorine-based gas typified by CF 4 , CF 5 , SF 6 or NF 3, or O 2 Can be used as appropriate. In the present embodiment, CF 5, Cl etched second conductive film 109 with 2, etching gas made of O 2, the first conductive using an etching gas consisting of CF 5, Cl 2 The film 108 is continuously etched.

次に、マスク110a、マスク110b、マスク110c、マスク110d、及びマスク110fを用いて、導電層111、導電層112、導電層113、導電層114、導電層115、及び導電層116をパターニングする。このとき、導電層を形成する第2の導電膜109と、第1のゲート電極層を形成する第1の導電膜108との選択比の高いエッチング条件で、導電層をエッチングする。このエッチングによって、導電層111、導電層112、導電層113、導電層114、導電層115、及び導電層116をエッチングし、第2のゲート電極層131、第2のゲート電極層132、導電層133、第2のゲート電極層134、第2のゲート電極層135、及び第2のゲート電極層136を形成する。本実施の形態では、第3導電層もテーパー形状を有しているが、そのテーパー角度は、第1のゲート電極層121、第1のゲート電極層122、導電層123、第1のゲート電極層124、第1のゲート電極層125、及び第1のゲート電極層126の有するテーパー角度より大きい。なおテーパー角度とは第1のゲート電極層、第2のゲート電極層、導電層表面に対する側面の角度である。よって、テーパー角度を大きくし、90度の場合導電層は垂直な側面を有しており、テーパー形状を有さなくなる。本実施の形態では、第2のゲート電極層を形成するためのエッチング用ガスとしてCl2、SF6、O2を用いる。 Next, the conductive layer 111, the conductive layer 112, the conductive layer 113, the conductive layer 114, the conductive layer 115, and the conductive layer 116 are patterned using the mask 110a, the mask 110b, the mask 110c, the mask 110d, and the mask 110f. At this time, the conductive layer is etched under an etching condition with a high selection ratio between the second conductive film 109 that forms the conductive layer and the first conductive film 108 that forms the first gate electrode layer. By this etching, the conductive layer 111, the conductive layer 112, the conductive layer 113, the conductive layer 114, the conductive layer 115, and the conductive layer 116 are etched, and the second gate electrode layer 131, the second gate electrode layer 132, and the conductive layer are etched. 133, a second gate electrode layer 134, a second gate electrode layer 135, and a second gate electrode layer 136 are formed. In this embodiment mode, the third conductive layer also has a tapered shape, and the taper angles thereof are the first gate electrode layer 121, the first gate electrode layer 122, the conductive layer 123, and the first gate electrode. It is larger than the taper angle of the layer 124, the first gate electrode layer 125, and the first gate electrode layer 126. Note that the taper angle is an angle of a side surface with respect to the surfaces of the first gate electrode layer, the second gate electrode layer, and the conductive layer. Therefore, when the taper angle is increased and the angle is 90 degrees, the conductive layer has a vertical side surface and does not have a tapered shape. In this embodiment mode, Cl 2 , SF 6 , and O 2 are used as etching gases for forming the second gate electrode layer.

本実施の形態では第1のゲート電極層、導電層、及び第2のゲート電極層をテーパー形状を有する様に形成するため、2層のゲート電極層両方がテーパー形状を有している。しかし、本発明はそれに限定されず、ゲート電極層の一層のみがテーパー形状を有し、他方は異方性エッチングによって垂直な側面を有していてもよい。本実施の形態のように、テーパー角度も積層するゲート電極層間で異なっていても良いし、同一でもよい。テーパー形状を有することによって、その上に積層する膜の被覆性が向上し、欠陥が軽減されるので信頼性が向上する。     In this embodiment, since the first gate electrode layer, the conductive layer, and the second gate electrode layer are formed to have a tapered shape, both of the two gate electrode layers have a tapered shape. However, the present invention is not limited thereto, and only one gate electrode layer may have a tapered shape, and the other may have a vertical side surface by anisotropic etching. As in this embodiment, the taper angle may be different between the stacked gate electrode layers, or may be the same. By having a tapered shape, the coverage of a film stacked thereon is improved and defects are reduced, so that reliability is improved.

以上の工程によって、周辺駆動回路領域204に第1のゲート電極層121及び第2のゲート電極層131からなるゲート電極層117、第1のゲート電極層122及び第2のゲート電極層132からなるゲート電極層118、画素領域206に第1のゲート電極層124及び第2のゲート電極層134からなるゲート電極層127、第1のゲート電極層125及び第2のゲート電極層135からなるゲート電極層128、第1のゲート電極層126及び第2のゲート電極層136からなるゲート電極層129、接続領域205に導電層123及び導電層133からなる導電層130を形成することができる(図6(D)参照。)。本実施の形態では、ゲート電極層の形成をドライエッチングで行うがウェットエッチングでもよい。     Through the above steps, the peripheral driver circuit region 204 includes the gate electrode layer 117 including the first gate electrode layer 121 and the second gate electrode layer 131, and includes the first gate electrode layer 122 and the second gate electrode layer 132. The gate electrode layer 118 includes a gate electrode layer 127 including a first gate electrode layer 124 and a second gate electrode layer 134, and a gate electrode including a first gate electrode layer 125 and a second gate electrode layer 135. The gate electrode layer 129 including the layer 128, the first gate electrode layer 126 and the second gate electrode layer 136, and the conductive layer 130 including the conductive layer 123 and the conductive layer 133 can be formed in the connection region 205 (FIG. 6). (See (D).) In this embodiment mode, the gate electrode layer is formed by dry etching, but may be wet etching.

ゲート電極層を形成する際のエッチング工程によって、ゲート絶縁層107は多少エッチングされ、膜厚が減る(いわゆる膜減り)ことがある。     The gate insulating layer 107 may be slightly etched by an etching process when forming the gate electrode layer, and the film thickness may be reduced (so-called film reduction).

ゲート電極層を形成する際、ゲート電極層の幅を細くすることによって、高速動作が可能な薄膜トランジスタを形成することができる。ゲート電極層をチャネル方向の幅を細く形成する2つの方法を以下に示す。     When forming the gate electrode layer, a thin film transistor capable of high-speed operation can be formed by reducing the width of the gate electrode layer. Two methods for forming the gate electrode layer with a narrow width in the channel direction are described below.

第1の方法はゲート電極層のマスクを形成した後、マスクを幅方向にエッチング、アッシング等によりスリミングして、さらに幅の細いマスクを形成する。あらかじめ幅細い形状に形成されたマスクを用いることによって、ゲート電極層も幅細い形状に形成することができる。     In the first method, after a mask for the gate electrode layer is formed, the mask is slimmed in the width direction by etching, ashing, or the like to form a mask having a narrower width. By using a mask formed in advance in a narrow shape, the gate electrode layer can also be formed in a narrow shape.

次に、第2の方法は通常のマスクを形成し、そのマスクを用いてゲート電極層を形成する。次に得られたゲート電極層を幅方向にさらにサイドエッチングして細らせる。よって最終的に幅の細いゲート電極層を形成することができる。以上の工程を経ることによって、後にチャネル長の短い薄膜トランジスタを形成することが可能であり、高速度動作が可能な薄膜トランジスタを作製することが可能である。     Next, in the second method, a normal mask is formed, and a gate electrode layer is formed using the mask. Next, the obtained gate electrode layer is further thinned by side etching in the width direction. Therefore, a narrow gate electrode layer can be finally formed. Through the above steps, a thin film transistor with a short channel length can be formed later, and a thin film transistor capable of high-speed operation can be manufactured.

次に、ゲート電極層117、ゲート電極層118、ゲート電極層127、ゲート電極層128、ゲート電極層129、導電層130をマスクとして、n型を付与する不純物元素151を添加し、第1のn型不純物領域140a、第1のn型不純物領域140b、第1のn型不純物領域141a、第1のn型不純物領域141b、第1のn型不純物領域142a、第1のn型不純物領域142b、第1のn型不純物領域142c、第1のn型不純物領域143a、第1のn型不純物領域143bを形成する(図7(A)参照。)。本実施の形態では、不純物元素を含むドーピングガスとしてホスフィン(PH3)(Pの組成比率は5%)を用い、ガス流量80sccm、ビーム電流54μA/cm、加速電圧50kV、添加するドーズ量7.0×1013ions/cm2でドーピングを行う。ここでは、第1のn型不純物領域140a、第1のn型不純物領域140b、第1のn型不純物領域141a、第1のn型不純物領域141b、第1のn型不純物領域142a、第1のn型不純物領域142b、第1のn型不純物領域142c、第1のn型不純物領域143a、第1のn型不純物領域143bに、n型を付与する不純物元素が1×1017〜5×1018/cm3程度の濃度で含まれるように添加する。本実施の形態では、n型を付与する不純物元素としてリン(P)を用いる。 Next, an impurity element 151 imparting n-type conductivity is added using the gate electrode layer 117, the gate electrode layer 118, the gate electrode layer 127, the gate electrode layer 128, the gate electrode layer 129, and the conductive layer 130 as masks, n-type impurity region 140a, first n-type impurity region 140b, first n-type impurity region 141a, first n-type impurity region 141b, first n-type impurity region 142a, first n-type impurity region 142b A first n-type impurity region 142c, a first n-type impurity region 143a, and a first n-type impurity region 143b are formed (see FIG. 7A). In this embodiment mode, phosphine (PH 3 ) (P composition ratio is 5%) is used as a doping gas containing an impurity element, a gas flow rate of 80 sccm, a beam current of 54 μA / cm, an acceleration voltage of 50 kV, and a dose amount to be added. Doping is performed at 0 × 10 13 ions / cm 2 . Here, the first n-type impurity region 140a, the first n-type impurity region 140b, the first n-type impurity region 141a, the first n-type impurity region 141b, the first n-type impurity region 142a, the first In the n-type impurity region 142b, the first n-type impurity region 142c, the first n-type impurity region 143a, and the first n-type impurity region 143b, an impurity element imparting n-type conductivity is 1 × 10 17 to 5 ×. Add so that it is contained at a concentration of about 10 18 / cm 3 . In this embodiment mode, phosphorus (P) is used as the impurity element imparting n-type conductivity.

本実施の形態では、不純物領域がゲート絶縁層を介してゲート電極層と重なる領域をLov領域と示し、不純物領域がゲート絶縁層を介してゲート電極層と重ならない領域をLoff領域と示す。図7では、不純物領域においてハッチングと白地で示されているが、これは、白地部分に不純物元素が添加されていないということを示すのではなく、この領域の不純物元素の濃度分布がマスクやドーピング条件を反映していることを直感的に理解できるようにしたためである。なお、このことは本明細書の他の図面においても同様である。   In this embodiment, a region where the impurity region overlaps with the gate electrode layer through the gate insulating layer is referred to as a Lov region, and a region where the impurity region does not overlap with the gate electrode layer through the gate insulating layer is referred to as a Loff region. In FIG. 7, hatching and white background are shown in the impurity region, but this does not indicate that the impurity element is not added to the white background portion, but the concentration distribution of the impurity element in this region is mask or doping. This is because it is possible to intuitively understand that the conditions are reflected. This also applies to other drawings in this specification.

次に半導体層103、半導体層105の一部、半導体層106を覆うマスク153a、マスク153b、マスク153c、及びマスク153dを形成する。マスク153a、マスク153b、マスク153c、マスク153d、第2のゲート電極層132をマスクとしてn型を付与する不純物元素152を添加し、第2のn型不純物領域144a、第2のn型不純物領域144b、第3のn型不純物領域145a、第3のn型不純物領域145b、第2のn型不純物領域147a、第2のn型不純物領域147b、第2のn型不純物領域147c、第3のn型不純物領域148a、第3のn型不純物領域148b、第3のn型不純物領域148c、第3のn型不純物領域148dが形成される(図7(B)参照。)。本実施の形態では、不純物元素を含むドーピングガスとしてPH3(Pの組成比率は5%)を用い、ガス流量80sccm、ビーム電流540μA/cm、加速電圧70kV、添加するドーズ量5.0×1015ions/cm2でドーピングを行う。ここでは、第2のn型不純物領域144a、第2のn型不純物領域144bにn型を付与する不純物元素が5×1019〜5×1020/cm3程度の濃度で含まれるように添加する。第3のn型不純物領域145a、第3のn型不純物領域145bは、第3のn型不純物領域148a、第3のn型不純物領域148b、第3のn型不純物領域148c、第3のn型不純物領域148dと同程度、もしくは少し高めの濃度でn型を付与する不純物元素を含むように形成される。また、半導体層104にチャネル形成領域146、半導体層105にチャネル形成領域149a及びチャネル形成領域149bが形成される。 Next, a mask 153a, a mask 153b, a mask 153c, and a mask 153d that cover the semiconductor layer 103, part of the semiconductor layer 105, and the semiconductor layer 106 are formed. An n-type impurity element 152 is added using the mask 153a, the mask 153b, the mask 153c, the mask 153d, and the second gate electrode layer 132 as a mask, and the second n-type impurity region 144a and the second n-type impurity region are added. 144b, a third n-type impurity region 145a, a third n-type impurity region 145b, a second n-type impurity region 147a, a second n-type impurity region 147b, a second n-type impurity region 147c, a third An n-type impurity region 148a, a third n-type impurity region 148b, a third n-type impurity region 148c, and a third n-type impurity region 148d are formed (see FIG. 7B). In this embodiment, PH 3 (P composition ratio is 5%) is used as a doping gas containing an impurity element, a gas flow rate is 80 sccm, a beam current is 540 μA / cm, an acceleration voltage is 70 kV, and a dose amount is 5.0 × 10. Doping is performed at 15 ions / cm 2 . Here, the second n-type impurity region 144a and the second n-type impurity region 144b are added so that the impurity element imparting n-type is included at a concentration of about 5 × 10 19 to 5 × 10 20 / cm 3. To do. The third n-type impurity region 145a and the third n-type impurity region 145b include a third n-type impurity region 148a, a third n-type impurity region 148b, a third n-type impurity region 148c, and a third n-type impurity region 148a. It is formed so as to contain an impurity element imparting n-type at a concentration similar to or slightly higher than that of the type impurity region 148d. In addition, a channel formation region 146 is formed in the semiconductor layer 104, and a channel formation region 149 a and a channel formation region 149 b are formed in the semiconductor layer 105.

第2のn型不純物領域144a、第2のn型不純物領域144b、第2のn型不純物領域147a、第2のn型不純物領域147b、第2のn型不純物領域147cは高濃度n型不純物領域であり、ソース、ドレインとして機能する。一方、第3のn型不純物領域145a、第3のn型不純物領域145b、第3のn型不純物領域148a、第3のn型不純物領域148b、第3のn型不純物領域148c、第3のn型不純物領域148dは低濃度不純物領域であり、LDD(LightlyDoped Drain)領域となる。n型不純物領域145a、n型不純物領域145bは、ゲート絶縁層107を介して、第1のゲート電極層122に覆われているのでLov領域であり、ドレイン近傍の電界を緩和し、ホットキャリアによるオン電流の劣化を抑制することが可能である。この結果、高速動作が可能な薄膜トランジスタを形成することができる。一方、第3のn型不純物領域148a、第3のn型不純物領域148b、第3のn型不純物領域148c、第3のn型不純物領域148dはゲート電極層127、ゲート電極層128に覆われていないLoff領域に形成されるため、ドレイン近傍の電界を緩和してホットキャリア注入による劣化を防ぐとともに、オフ電流を低減する効果がある。この結果、信頼性の高く、低消費電力の半導体装置を作製することが可能である。     The second n-type impurity region 144a, the second n-type impurity region 144b, the second n-type impurity region 147a, the second n-type impurity region 147b, and the second n-type impurity region 147c are high-concentration n-type impurities. It is a region and functions as a source and a drain. On the other hand, a third n-type impurity region 145a, a third n-type impurity region 145b, a third n-type impurity region 148a, a third n-type impurity region 148b, a third n-type impurity region 148c, and a third The n-type impurity region 148d is a low concentration impurity region and becomes an LDD (Lightly Doped Drain) region. Since the n-type impurity region 145a and the n-type impurity region 145b are covered with the first gate electrode layer 122 through the gate insulating layer 107, they are Lov regions, which relieve an electric field in the vicinity of the drain and are caused by hot carriers. It is possible to suppress deterioration of on-current. As a result, a thin film transistor capable of high speed operation can be formed. On the other hand, the third n-type impurity region 148a, the third n-type impurity region 148b, the third n-type impurity region 148c, and the third n-type impurity region 148d are covered with the gate electrode layer 127 and the gate electrode layer 128. Therefore, the electric field in the vicinity of the drain is relaxed to prevent deterioration due to hot carrier injection and to reduce the off current. As a result, a highly reliable semiconductor device with low power consumption can be manufactured.

次に、マスク153a、マスク153b、マスク153c及びマスク153dを除去し、半導体層103、半導体層105を覆うマスク155a、マスク155bを形成する。マスク155a、マスク155b、ゲート電極層117及びゲート電極層129をマスクとしてp型を付与する不純物元素154を添加し、第1のp型不純物領域160a、第1のp型不純物領域160b、第1のp型不純物領域163a、第1のp型不純物領域163b、第2のp型不純物領域161a、第2のp型不純物領域161b、第2のp型不純物領域164a、第2のp型不純物領域164bが形成される(図7(C)参照。)。本実施の形態では、不純物元素としてボロン(B)を用いるため、不純物元素を含むドーピングガスとしてジボラン(B26)(Bの組成比率は15%)を用い、ガス流量70sccm、ビーム電流180μA/cm、加速電圧80kV、添加するドーズ量2.0×1015ions/cm2でドーピングを行う。ここでは、第1のp型不純物領域160a、第1のp型不純物領域160b、第1のp型不純物領域163a、第1のp型不純物領域163b、第2のp型不純物領域161a、第2のp型不純物領域161b、第2のp型不純物領域164a、第2のp型不純物領域164bにp型を付与する不純物元素が1×1020〜5×1021/cm3程度の濃度で含まれるように添加する。本実施の形態では、第2のp型不純物領域161a、第2のp型不純物領域161b、第2のp型不純物領域164a、第2のp型不純物領域164bは、ゲート電極層117及びゲート電極層129の形状を反映し、自己整合的に第1のp型不純物領域160a、第1のp型不純物領域160b、第1のp型不純物領域163a、第1のp型不純物領域163bより低濃度となるように形成する。また、半導体層103にチャネル形成領域162、半導体層106にチャネル形成領域165が形成される。 Next, the mask 153a, the mask 153b, the mask 153c, and the mask 153d are removed, and a mask 155a and a mask 155b that cover the semiconductor layer 103 and the semiconductor layer 105 are formed. An impurity element 154 imparting p-type conductivity is added using the mask 155a, the mask 155b, the gate electrode layer 117, and the gate electrode layer 129 as a mask, and the first p-type impurity region 160a, the first p-type impurity region 160b, and the first P-type impurity region 163a, first p-type impurity region 163b, second p-type impurity region 161a, second p-type impurity region 161b, second p-type impurity region 164a, and second p-type impurity region 164b is formed (see FIG. 7C). In this embodiment, since boron (B) is used as the impurity element, diborane (B 2 H 6 ) (B composition ratio is 15%) is used as the doping gas containing the impurity element, the gas flow rate is 70 sccm, and the beam current is 180 μA. / Cm, accelerating voltage 80 kV, doping amount to be added is 2.0 × 10 15 ions / cm 2 . Here, the first p-type impurity region 160a, the first p-type impurity region 160b, the first p-type impurity region 163a, the first p-type impurity region 163b, the second p-type impurity region 161a, and the second The p-type impurity region 161b, the second p-type impurity region 164a, and the second p-type impurity region 164b contain an impurity element imparting p-type at a concentration of about 1 × 10 20 to 5 × 10 21 / cm 3. Add as required. In this embodiment, the second p-type impurity region 161a, the second p-type impurity region 161b, the second p-type impurity region 164a, and the second p-type impurity region 164b include the gate electrode layer 117 and the gate electrode. Reflecting the shape of the layer 129, the concentration is lower than that of the first p-type impurity region 160a, the first p-type impurity region 160b, the first p-type impurity region 163a, and the first p-type impurity region 163b in a self-aligned manner. It forms so that it becomes. In addition, a channel formation region 162 is formed in the semiconductor layer 103, and a channel formation region 165 is formed in the semiconductor layer 106.

第2のn型不純物領域144a、第2のn型不純物領域144b、第2のn型不純物領域147a、第2のn型不純物領域147b、第2のn型不純物領域147cは高濃度n型不純物領域であり、ソース、ドレインとして機能する。一方、第2のp型不純物領域161a、第2のp型不純物領域161b、第2のp型不純物領域164a、第2のp型不純物領域164bは低濃度不純物領域であり、LDD(LightlyDoped Drain)領域となる。第2のp型不純物領域161a、第2のp型不純物領域161b、第2のp型不純物領域164a、第2のp型不純物領域164bは、ゲート絶縁層107を介して、第1のゲート電極層121、第1のゲート電極層126に覆われているのでLov領域であり、ドレイン近傍の電界を緩和し、ホットキャリアによるオン電流の劣化を抑制することが可能である。     The second n-type impurity region 144a, the second n-type impurity region 144b, the second n-type impurity region 147a, the second n-type impurity region 147b, and the second n-type impurity region 147c are high-concentration n-type impurities. It is a region and functions as a source and a drain. On the other hand, the second p-type impurity region 161a, the second p-type impurity region 161b, the second p-type impurity region 164a, and the second p-type impurity region 164b are low-concentration impurity regions, and are LDD (Lightly Doped Drain). It becomes an area. The second p-type impurity region 161a, the second p-type impurity region 161b, the second p-type impurity region 164a, and the second p-type impurity region 164b are connected to the first gate electrode through the gate insulating layer 107. Since it is covered with the layer 121 and the first gate electrode layer 126, it is a Lov region, and an electric field in the vicinity of the drain can be relaxed and deterioration of on-current due to hot carriers can be suppressed.

マスク155a、マスク155bをO2アッシングやレジスト剥離液により除去し、酸化膜も除去する。その後、ゲート電極層の側面を覆うように、絶縁膜、いわゆるサイドウォールを形成してもよい。サイドウォールは、プラズマCVD法や減圧CVD(LPCVD)法を用いて、珪素を有する絶縁膜により形成することができる。 The masks 155a and 155b are removed by O 2 ashing or resist stripping solution, and the oxide film is also removed. After that, an insulating film, so-called sidewall, may be formed so as to cover the side surface of the gate electrode layer. The sidewall can be formed using an insulating film containing silicon by a plasma CVD method or a low pressure CVD (LPCVD) method.

不純物元素を活性化するために加熱処理、強光の照射、又はレーザ光の照射を行ってもよい。活性化と同時にゲート絶縁層へのプラズマダメージやゲート絶縁層と半導体層との界面へのプラズマダメージを回復することができる。     In order to activate the impurity element, heat treatment, intense light irradiation, or laser light irradiation may be performed. Simultaneously with activation, plasma damage to the gate insulating layer and plasma damage to the interface between the gate insulating layer and the semiconductor layer can be recovered.

次いで、ゲート電極層、ゲート絶縁層を覆う層間絶縁層を形成する。本実施の形態では、絶縁膜167と絶縁膜168との積層構造とする(図8(A)参照。)。絶縁膜167として窒化酸化珪素膜を膜厚200nm形成し、絶縁膜168として酸化窒化絶縁膜を膜厚800nm形成し、積層構造とする。また、ゲート電極層、ゲート絶縁層を覆って、酸化窒化珪素膜を膜厚30nm形成し、窒化酸化珪素膜を膜厚140nm形成し、酸化窒化珪素膜を膜厚800nm形成し、3層の積層構造としてもよい。本実施の形態では、絶縁膜167及び絶縁膜168を下地膜と同様にプラズマCVD法を用いて連続的に形成する。絶縁膜167及び絶縁膜168は窒化珪素膜に限定されるものでなく、スパッタ法、またはプラズマCVDを用いた窒化酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、酸化珪素膜でもよく、他の珪素を含む絶縁膜を単層または3層以上の積層構造として用いても良い。     Next, an interlayer insulating layer is formed to cover the gate electrode layer and the gate insulating layer. In this embodiment, a stacked structure of the insulating film 167 and the insulating film 168 is employed (see FIG. 8A). A silicon nitride oxide film having a thickness of 200 nm is formed as the insulating film 167, and an insulating film having a thickness of 800 nm is formed as the insulating film 168 to have a stacked structure. Further, a silicon oxynitride film is formed to a thickness of 30 nm, a silicon nitride oxide film is formed to a thickness of 140 nm, a silicon oxynitride film is formed to a thickness of 800 nm, and the three-layer stack is formed to cover the gate electrode layer and the gate insulating layer. It is good also as a structure. In this embodiment, the insulating film 167 and the insulating film 168 are continuously formed using a plasma CVD method as in the case of the base film. The insulating film 167 and the insulating film 168 are not limited to silicon nitride films, and may be a silicon nitride oxide film, a silicon oxynitride film, or a silicon oxide film formed by sputtering or plasma CVD. The film may be used as a single layer or a stacked structure of three or more layers.

さらに、窒素雰囲気中で、300〜550℃で1〜12時間の熱処理を行い、半導体層を水素化する工程を行う。好ましくは、400〜500℃で行う。この工程は層間絶縁層である絶縁膜167に含まれる水素により半導体層のダングリングボンドを終端する工程である。本実施の形態では、410度(℃)で加熱処理を行う。     Further, a heat treatment is performed at 300 to 550 ° C. for 1 to 12 hours in a nitrogen atmosphere to perform a step of hydrogenating the semiconductor layer. Preferably, it carries out at 400-500 degreeC. This step is a step of terminating dangling bonds in the semiconductor layer with hydrogen contained in the insulating film 167 which is an interlayer insulating layer. In this embodiment, heat treatment is performed at 410 degrees (° C.).

絶縁膜167、絶縁膜168としては他に窒化アルミニウム(AlN)、酸化窒化アルミニウム(AlON)、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウム(AlNO)または酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン(DLC)、窒素含有炭素膜(CN)その他の無機絶縁性材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。また、シロキサン材料を用いてもよい。なお、シロキサン材料とは、Si−O−Si結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基(例えばアルキル基、芳香族炭化水素)が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。また、有機絶縁性材料を用いてもよく、有機材料としては、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン、ポリシラザンを用いることができる。平坦性のよい塗布法によってされる塗布膜を用いてもよい。     In addition, as the insulating films 167 and 168, aluminum nitride (AlN), aluminum oxynitride (AlON), aluminum nitride oxide (AlNO) or aluminum oxide in which the nitrogen content is higher than the oxygen content, diamond like carbon (DLC) A nitrogen-containing carbon film (CN) can be formed of a material selected from substances including other inorganic insulating materials. A siloxane material may also be used. Note that the siloxane material corresponds to a resin including a Si—O—Si bond. Siloxane has a skeleton structure formed of a bond of silicon (Si) and oxygen (O). As a substituent, an organic group containing at least hydrogen (for example, an alkyl group or an aromatic hydrocarbon) is used. A fluoro group may be used as a substituent. Alternatively, an organic group containing at least hydrogen and a fluoro group may be used as a substituent. Moreover, an organic insulating material may be used, and as the organic material, polyimide, acrylic, polyamide, polyimide amide, resist, benzocyclobutene, or polysilazane can be used. A coating film formed by a coating method with good flatness may be used.

次いで、レジストからなるマスクを用いて絶縁膜167、絶縁膜168、ゲート絶縁層107に半導体層に達するコンタクトホール(開口部)を形成する。エッチングは、用いる材料の選択比によって、一回で行っても複数回行っても良い。本実施の形態では、酸化窒化珪素膜である絶縁膜168と、窒化酸化珪素膜である絶縁膜167及びゲート絶縁層107と選択比が取れる条件で、第1のエッチングを行い、絶縁膜168を除去する。次に第2のエッチングによって、絶縁膜167及びゲート絶縁層107を除去し、ソース領域又はドレイン領域である第1のp型不純物領域160a、第1のp型不純物領域160b、第1のp型不純物領域163a、第1のp型不純物領域163b、第2のn型不純物領域144a、第2のn型不純物領域144b、第2のn型不純物領域147a、第2のn型不純物領域147bに達する開口部を形成する。本実施の形態では、第1のエッチングをウェットエッチングによって行い、第2のエッチングをドライエッチングによって行う。ウェットエッチングのエッチャントは、フッ化素水素アンモニウム及びフッ化アンモニウムを含む混合溶液のようなフッ酸系の溶液を用いるとよい。エッチング用ガスとしては、Cl2、BCl3、SiCl4もしくはCCl4などを代表とする塩素系ガス、CF4、SF6もしくはNF3などを代表とするフッ素系ガス又はO2を適宜用いることができる。また用いるエッチング用ガスに不活性気体を添加してもよい。添加する不活性元素としては、He、Ne、Ar、Kr、Xeから選ばれた一種または複数種の元素を用いることができる。 Next, contact holes (openings) reaching the semiconductor layers are formed in the insulating film 167, the insulating film 168, and the gate insulating layer 107 using a resist mask. Etching may be performed once or a plurality of times depending on the selection ratio of the material to be used. In this embodiment, the first etching is performed under a condition in which the insulating film 168 that is a silicon oxynitride film, the insulating film 167 that is a silicon nitride oxide film, and the gate insulating layer 107 have a selection ratio, and the insulating film 168 is formed. Remove. Next, the insulating film 167 and the gate insulating layer 107 are removed by second etching, and the first p-type impurity region 160a, the first p-type impurity region 160b, and the first p-type which are source regions or drain regions are removed. The impurity region 163a, the first p-type impurity region 163b, the second n-type impurity region 144a, the second n-type impurity region 144b, the second n-type impurity region 147a, and the second n-type impurity region 147b are reached. An opening is formed. In this embodiment mode, the first etching is performed by wet etching, and the second etching is performed by dry etching. As an etchant for wet etching, a hydrofluoric acid-based solution such as a mixed solution containing ammonium hydrogen fluoride and ammonium fluoride is preferably used. As the etching gas, a chlorine-based gas typified by Cl 2 , BCl 3 , SiCl 4 or CCl 4 , a fluorine-based gas typified by CF 4 , SF 6 or NF 3, or O 2 is appropriately used. it can. Further, an inert gas may be added to the etching gas used. As the inert element to be added, one or more elements selected from He, Ne, Ar, Kr, and Xe can be used.

開口部を覆うように導電膜を形成し、導電膜をエッチングして各ソース領域又はドレイン領域の一部とそれぞれ電気的に接続するソース電極層又はドレイン電極層169a、ソース電極層又はドレイン電極層169b、ソース電極層又はドレイン電極層170a、ソース電極層又はドレイン電極層170b、ソース電極層又はドレイン電極層171a、ソース電極層又はドレイン電極層171b、ソース電極層又はドレイン電極層172a、ソース電極層又はドレイン電極層172b、配線層156を形成する。ソース電極層又はドレイン電極層は、PVD法、CVD法、蒸着法等により導電膜を成膜した後、所望の形状にエッチングして形成することができる。また、液滴吐出法、印刷法、電界メッキ法等により、所定の場所に選択的に導電層を形成することができる。更にはリフロー法、ダマシン法を用いても良い。ソース電極層又はドレイン電極層の材料は、Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al、Ta、Mo、Cd、Zn、Fe、Ti、Zr、Ba等の金属又は、前記金属同士、前記金属とSi、Geの合金、若しくはその金属窒化物を用いて形成する。また、これらの積層構造としても良い。本実施の形態では、チタン(Ti)を膜厚100nm形成し、アルミニウムを膜厚700nm形成し、チタン(Ti)を膜厚100nm形成し、所望な形状にパターニングする。チタン膜に挟まれるように形成されるアルミニウム膜は、膜厚500nm以上2000nmが好ましく、チタン膜(膜厚100nm)、アルミニウム膜(膜厚1500nm〜膜厚2000nm)、チタン膜(膜厚100nm)の積層としてもよい。     A conductive film is formed so as to cover the opening, and the conductive film is etched to be electrically connected to a part of each source region or drain region, respectively, a source or drain electrode layer 169a, a source electrode layer or a drain electrode layer 169b, source / drain electrode layer 170a, source / drain electrode layer 170b, source / drain electrode layer 171a, source / drain electrode layer 171b, source / drain electrode layer 172a, source electrode layer Alternatively, the drain electrode layer 172b and the wiring layer 156 are formed. The source electrode layer or the drain electrode layer can be formed by forming a conductive film by a PVD method, a CVD method, an evaporation method, or the like and then etching the conductive film into a desired shape. Further, the conductive layer can be selectively formed at a predetermined place by a droplet discharge method, a printing method, an electroplating method, or the like. Furthermore, a reflow method or a damascene method may be used. The source electrode layer or drain electrode layer is made of a metal such as Ag, Au, Cu, Ni, Pt, Pd, Ir, Rh, W, Al, Ta, Mo, Cd, Zn, Fe, Ti, Zr, Ba, or the like. The metal is formed using an alloy of the metal and Si, Ge, or a metal nitride thereof. Moreover, it is good also as these laminated structures. In this embodiment mode, titanium (Ti) is formed to a thickness of 100 nm, aluminum is formed to a thickness of 700 nm, titanium (Ti) is formed to a thickness of 100 nm, and is patterned into a desired shape. The aluminum film formed so as to be sandwiched between the titanium films preferably has a thickness of 500 nm or more and 2000 nm, and includes a titanium film (film thickness of 100 nm), an aluminum film (film thickness of 1500 nm to 2000 nm), and a titanium film (film thickness of 100 nm). It is good also as a lamination.

以上の工程で周辺駆動回路領域204にLov領域にp型不純物領域を有するpチャネル型薄膜トランジスタ173、Lov領域にnチャネル型不純物領域を有するnチャネル型薄膜トランジスタ174を、接続領域に、導電層177を、画素領域206にLoff領域にn型不純物領域を有するマルチチャネル型のnチャネル型薄膜トランジスタ175、Lov領域にp型不純物領域を有するpチャネル型薄膜トランジスタ176を有するアクティブマトリクス基板を作製することができる(図8(B)参照。)。     Through the above steps, a p-channel thin film transistor 173 having a p-type impurity region in the Lov region in the peripheral driver circuit region 204, an n-channel thin film transistor 174 having an n-channel impurity region in the Lov region, and a conductive layer 177 in the connection region. An active matrix substrate having a multi-channel n-channel thin film transistor 175 having an n-type impurity region in a Loff region and a p-channel thin film transistor 176 having a p-type impurity region in a Lov region can be manufactured in the pixel region 206 ( (See FIG. 8B.)

そして、アクティブマトリクス基板は、自発光素子を有する発光装置、液晶素子を有する液晶表示装置、その他の表示装置に用いることができる。またCPU(中央演算処理装置)に代表される各種プロセッサやIDチップを搭載したカード等の半導体装置に用いることができる。     The active matrix substrate can be used for a light emitting device having a self light emitting element, a liquid crystal display device having a liquid crystal element, and other display devices. Further, it can be used for various processors typified by a CPU (Central Processing Unit) and a semiconductor device such as a card equipped with an ID chip.

本実施の形態に限定されず、薄膜トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造でも、二つ形成されるダブルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。また、周辺駆動回路領域の薄膜トランジスタも、シングルゲート構造、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。     Without being limited to this embodiment mode, the thin film transistor may have a single gate structure in which one channel formation region is formed, a double gate structure in which two channel formation regions are formed, or a triple gate structure in which three channel formation regions are formed. The thin film transistor in the peripheral driver circuit region may have a single gate structure, a double gate structure, or a triple gate structure.

なお、本実施の形態で示した薄膜トランジスタの作製方法に限らず、トップゲート型(プレーナー型)、ボトムゲート型(逆スタガ型)、あるいはチャネル領域の上下にゲート絶縁膜を介して配置された2つのゲート電極層を有する、デュアルゲート型やその他の構造においても適用できる。     Note that, not limited to the method for manufacturing the thin film transistor described in this embodiment mode, a top gate type (planar type), a bottom gate type (reverse stagger type), or 2 arranged above and below a channel region with a gate insulating film interposed therebetween. The present invention can also be applied to a dual gate type or other structure having two gate electrode layers.

次に、ソース電極層又はドレイン電極層172bと接するように、第1の電極層395(画素電極層ともいう。)を形成する。第1の電極層は陽極、または陰極として機能し、Ti、TiN、TiSiXY、Ni、W、WSiX、WNX、WSiXY、NbN、Cr、Pt、Zn、Sn、In、またはMoから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料を主成分とする膜またはそれらの積層膜を総膜厚100nm〜800nmの範囲で用いればよい。 Next, a first electrode layer 395 (also referred to as a pixel electrode layer) is formed so as to be in contact with the source or drain electrode layer 172b. The first electrode layer functions as an anode or a cathode, and Ti, TiN, TiSi x N y , Ni, W, WSi x , WN x , WSi x N y , NbN, Cr, Pt, Zn, Sn, In, Alternatively, an element selected from Mo, or a film mainly containing an alloy material or compound material containing the element as a main component or a stacked film thereof may be used in a total film thickness range of 100 nm to 800 nm.

本実施の形態では、表示素子として発光素子を用い、発光素子からの光を第1の電極層395側から取り出す構造のため、第1の電極層395が透光性を有する。第1の電極層395として、透明導電膜を形成し、所望の形状にエッチングすることで第1の電極層395を形成する。本発明で用いる第1の電極層395として、酸化珪素を含む酸化インジウムスズ(酸化珪素を含むインジウム錫酸化物ともいう、以下、「ITSO」という。)、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウムなどを用いてもよい。この他、酸化インジウムに2〜20atomic%の酸化亜鉛(ZnO)を混合した酸化インジウム酸化亜鉛合金などの透明導電膜を用いることができる。第1の電極層395として上記透明導電膜の他に、窒化チタン膜またはチタン膜を用いても良い。この場合、透明導電膜を成膜した後に、窒化チタン膜またはチタン膜を、光が透過する程度の膜厚(好ましくは、5nm〜30nm程度)で成膜する。本実施の形態では、第1の電極層395として、酸化インジウムスズと酸化珪素を用いたITSOを用いる。本実施の形態では、ITSO膜を、インジウム錫酸化物に1〜10[%]の酸化珪素(SiO2)を混合したターゲットを用い、Arガス流量を120sccm、O2ガス流量を5sccm、圧力を0.25Pa、電力3.2kWとしてスパッタ法により膜厚395nmで成膜する。第1の電極層395は、その表面が平坦化されるように、CMP法、ポリビニルアルコール系の多孔質体で拭浄し、研磨しても良い。またCMP法を用いた研磨後に、第1の電極層395の表面に紫外線照射、酸素プラズマ処理などを行ってもよい。 In this embodiment, a light-emitting element is used as a display element and light from the light-emitting element is extracted from the first electrode layer 395 side; thus, the first electrode layer 395 has a light-transmitting property. As the first electrode layer 395, a transparent conductive film is formed, and the first electrode layer 395 is formed by etching into a desired shape. As the first electrode layer 395 used in the present invention, indium tin oxide containing silicon oxide (also referred to as indium tin oxide containing silicon oxide, hereinafter referred to as “ITSO”), zinc oxide, tin oxide, indium oxide, or the like is used. It may be used. In addition, a transparent conductive film such as an indium zinc oxide alloy in which 2 to 20 atomic% of zinc oxide (ZnO) is mixed with indium oxide can be used. In addition to the transparent conductive film, a titanium nitride film or a titanium film may be used as the first electrode layer 395. In this case, after forming the transparent conductive film, the titanium nitride film or the titanium film is formed with a thickness enough to transmit light (preferably, about 5 nm to 30 nm). In this embodiment, ITSO using indium tin oxide and silicon oxide is used for the first electrode layer 395. In this embodiment, the ITSO film is a target in which indium tin oxide is mixed with 1 to 10% silicon oxide (SiO 2 ), the Ar gas flow rate is 120 sccm, the O 2 gas flow rate is 5 sccm, and the pressure is A film having a film thickness of 395 nm is formed by sputtering at 0.25 Pa and power of 3.2 kW. The first electrode layer 395 may be cleaned by polishing with a CMP method or a polyvinyl alcohol-based porous body so that the surface thereof is planarized. Further, after polishing using the CMP method, the surface of the first electrode layer 395 may be subjected to ultraviolet irradiation, oxygen plasma treatment, or the like.

第1の電極層395を形成後、加熱処理を行ってもよい。この加熱処理により、第1の電極層395中に含まれる水分は放出される。よって、第1の電極層395は脱ガスなどを生じないため、第1の電極層上に水分によって劣化しやすい発光材料を形成しても、発光材料は劣化せず、信頼性の高い表示装置を作製することができる。本実施の形態では、第1の電極層395にITSOを用いているので、ベークを行ってもITO(酸化インジウム酸化スズ合金)のように結晶化せず、アモルファス状態のままである。従って、ITSOは、ITOよりも平坦性が高く、有機化合物を含む層が薄くとも陰極とのショートが生じにくい。     Heat treatment may be performed after the first electrode layer 395 is formed. By this heat treatment, moisture contained in the first electrode layer 395 is released. Therefore, since the first electrode layer 395 does not cause degassing or the like, even when a light-emitting material that easily deteriorates due to moisture is formed over the first electrode layer, the light-emitting material does not deteriorate and a highly reliable display device Can be produced. In this embodiment mode, ITSO is used for the first electrode layer 395; therefore, even when baked, it does not crystallize like ITO (indium tin oxide alloy) and remains in an amorphous state. Therefore, ITSO has higher flatness than ITO, and even if the layer containing an organic compound is thin, short-circuiting with the cathode is unlikely to occur.

次に、第1の電極層395の端部、ソース電極層又はドレイン電極層を覆う絶縁物(絶縁層)186(バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる)を形成する(図9(B)参照。)。また同工程で外部端子接続領域202に絶縁物187a、絶縁物187bを形成する。     Next, an insulator (insulating layer) 186 (referred to as a bank, a partition, a barrier, a bank, or the like) which covers the edge portion of the first electrode layer 395 and the source or drain electrode layer is formed (FIG. 9B). reference.). In the same process, an insulator 187 a and an insulator 187 b are formed in the external terminal connection region 202.

フルカラー表示を行うためには、第1の電極層上に電界発光層を形成する際、RGBの発光を行う電界発光層をそれぞれ作り分けなければならない。よって、他色の電界発光層を形成する時は、その画素電極層(第1の電極層)はマスクによって覆われている。マスクは金属材料などからなる膜状の形態を用いることができる。このとき、マスクは隔壁となる絶縁物186上に設けられ、支持されるが、たわみやよじれなどによって、画素電極層に接っする可能性があり、画素電極層に傷を付けてしまう。画素電極層に傷などにより形状不良が生じると、発光不良や、表示不良などを引き起こし、画質の低下を招く。よって信頼性も性能も低下してしまう。   In order to perform full color display, when the electroluminescent layer is formed on the first electrode layer, the electroluminescent layers that emit RGB light must be formed separately. Therefore, when the electroluminescent layer of another color is formed, the pixel electrode layer (first electrode layer) is covered with a mask. The mask can be in the form of a film made of a metal material or the like. At this time, the mask is provided over and supported by the insulator 186 serving as a partition wall, but may be in contact with the pixel electrode layer due to deflection or kinking, and the pixel electrode layer is damaged. When the pixel electrode layer has a shape defect due to scratches or the like, a light emission defect or a display defect is caused, and the image quality is deteriorated. Therefore, both reliability and performance are reduced.

本発明においては画素電極層である第1の電極層395上に絶縁物186と同等の膜厚でスペーサ199を形成する。また、隔壁として画素電極層周辺に形成される絶縁物186表面は、絶縁物186の被形成領域に形成されている形成物の高さが反映された凹凸を有する形状となる。よって、画素電極層である第1の電極層395表面からの絶縁物186表面までの高さが、高く形成され、絶縁物186の頂上面がスペーサーとしての機能を果たすことができる。電界発光層蒸着時に用いるマスク763はこれらのスペーサ767や、隔壁として画素電極層周辺を覆う絶縁物によって支持されるので、第1の電極層に接触しなくなる。よって、マスクによる第1の電極層への形状不良は防止され、第1の電極層は発光不良、表示不良を引き起こすことなく、信頼性の高い高画質な表示装置とすることができる。     In the present invention, the spacer 199 is formed with a thickness equivalent to that of the insulator 186 over the first electrode layer 395 which is a pixel electrode layer. In addition, the surface of the insulator 186 formed around the pixel electrode layer as a partition wall has a shape with projections and depressions reflecting the height of the formation formed in the region where the insulator 186 is formed. Accordingly, the height from the surface of the first electrode layer 395 that is the pixel electrode layer to the surface of the insulator 186 is formed high, and the top surface of the insulator 186 can function as a spacer. The mask 763 used at the time of electroluminescent layer deposition is supported by these spacers 767 and an insulator covering the periphery of the pixel electrode layer as a partition wall, and therefore does not come into contact with the first electrode layer. Therefore, a shape failure of the first electrode layer due to the mask is prevented, and the first electrode layer can be a highly reliable display device with high image quality without causing a light emission failure and a display failure.

本実施の形態ではスペーサ199は、隔壁である絶縁物186と同材料、同工程で形成されるが、別工程で形成されても良い。スペーサの形状や大きさは限定されず、画素領域の大きさや、開口率などを考慮して設定すればよい。本実施の形態では、図9(B)で示すような柱状で上部が半球のように丸みを帯びた形状としており、高さは1μm〜2μm(好ましくは1μm以上1.5μm以下)である。     In this embodiment mode, the spacer 199 is formed using the same material and in the same step as the insulator 186 that is a partition; however, the spacer 199 may be formed in a separate step. The shape and size of the spacer are not limited, and may be set in consideration of the size of the pixel region, the aperture ratio, and the like. In this embodiment mode, a columnar shape as shown in FIG. 9B and a rounded upper part such as a hemisphere are formed, and the height is 1 μm to 2 μm (preferably 1 μm to 1.5 μm).

スペーサの形状の例を図25及び図24を用いて説明する。図25、図24のように隔壁である絶縁物(絶縁層)と、スペーサとが連続的につながって形成していてもよい。図25(A1)、(B1)、図24(A1)、(B1)は画素領域の上面図であり、図25(A2)、(B2)、図24(A2)、(B2)は図25(A1)、(B1)、図24(A1)、(B1)における線X1−Y1、X2−Y2、X3−Y3、X4−Y4の断面図である。図25(A1)及び(A2)において、基板600、下地膜601a、下地膜601b、ゲート絶縁層602、絶縁膜603、絶縁膜604上に画素電極層である第1の電極層607が形成されている。第1の電極層607の端部を覆うようにして隔壁である絶縁物608が形成され、絶縁物608と同材料、同工程でスペーサ609が形成されている。     An example of the shape of the spacer will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 25 and 24, an insulator (insulating layer) that is a partition wall and a spacer may be continuously connected. FIGS. 25A1, 25B, 24A1, and 24B are top views of the pixel region. FIGS. 25A2, 25B, 24A2, and 24B are FIGS. It is sectional drawing of line | wire X1-Y1, X2-Y2, X3-Y3, X4-Y4 in (A1), (B1), FIG. 24 (A1), and (B1). 25A1 and 25A2, a first electrode layer 607 which is a pixel electrode layer is formed over the substrate 600, the base film 601a, the base film 601b, the gate insulating layer 602, the insulating film 603, and the insulating film 604. ing. An insulator 608 which is a partition wall is formed so as to cover an end portion of the first electrode layer 607, and a spacer 609 is formed using the same material and the same process as the insulator 608.

図25(A1)及び(A2)において、スペーサ609は、絶縁物608と接するように形成され、第1の電極層上を、第1の電極層607を対角線上に横切るように連続して形成されている。このように連続的にスペーサ609を形成すると、マスクは移動中もいつもスペーサ609に支持されるので、第1の電極層607に接すし、第1の電極層607の形状不良を引き起こすことを防止することができる。     In FIGS. 25A1 and 25A2, the spacer 609 is formed so as to be in contact with the insulator 608, and is continuously formed on the first electrode layer so as to cross the first electrode layer 607 diagonally. Has been. When the spacers 609 are continuously formed in this way, the mask is always supported by the spacers 609 even during movement, so that the first electrode layer 607 is prevented from contacting with the first electrode layer 607 and causing a defective shape of the first electrode layer 607. can do.

図25(B1)及び(B2)において、基板610、下地膜611a、下地膜611b、ゲート絶縁層612、絶縁膜613、絶縁膜614上に画素電極層である第1の電極層617が形成されている。第1の電極層617の端部を覆うようにして隔壁である絶縁物618が形成され、絶縁物608と同材料、同工程でスペーサ619が形成されている。     25B1 and 25B2, a first electrode layer 617 which is a pixel electrode layer is formed over the substrate 610, the base film 611a, the base film 611b, the gate insulating layer 612, the insulating film 613, and the insulating film 614. ing. An insulator 618 which is a partition wall is formed so as to cover an end portion of the first electrode layer 617, and a spacer 619 is formed using the same material and the same process as the insulator 608.

図25(B1)及び(B2)において、スペーサ619は、絶縁物618と接するように形成され、第1の電極層上を、第1の電極層617の短辺方向に横切るように連続して、2個所において形成されている。このように複数個所に連続的にスペーサ619を形成すると、マスクは移動中もいつもスペーサ619に支持されるので、第1の電極層617に接すし、第1の電極層617の形状不良を引き起こすことを防止することができる。     In FIGS. 25B1 and 25B, the spacer 619 is formed so as to be in contact with the insulator 618, and continuously over the first electrode layer so as to cross the short side direction of the first electrode layer 617. It is formed in two places. When the spacers 619 are continuously formed at a plurality of positions in this manner, the mask is always supported by the spacers 619 even during movement, and thus comes into contact with the first electrode layer 617 and causes a shape defect of the first electrode layer 617. This can be prevented.

図24(A1)及び(A2)において、基板620、下地膜621a、下地膜621b、ゲート絶縁層622、絶縁膜623、絶縁膜624上に画素電極層である第1の電極層627が形成されている。第1の電極層627の端部を覆うようにして隔壁である絶縁物628が形成され、絶縁物628と同材料、同工程でスペーサ629が形成されている。     24A1 and 24A2, the first electrode layer 627 which is a pixel electrode layer is formed over the substrate 620, the base film 621a, the base film 621b, the gate insulating layer 622, the insulating film 623, and the insulating film 624. ing. An insulator 628 that is a partition is formed so as to cover an end portion of the first electrode layer 627, and a spacer 629 is formed using the same material and the same process as the insulator 628.

図24(A1)及び(A2)において、スペーサ629は、絶縁物628と接するように形成され、第1の電極層上を、第1の電極層627の長辺方向及び短辺方向に横切るように連続して、格子状に形成されている。このようにスペーサ629を格子状に連続的に形成すると、マスクは移動中もいつもスペーサ629に支持されるので、第1の電極層627に接し、第1の電極層627の形状不良を引き起こすことを防止することができる。     In FIGS. 24A1 and 24A2, the spacer 629 is formed so as to be in contact with the insulator 628 so as to cross over the first electrode layer in the long side direction and the short side direction of the first electrode layer 627. Are formed in a lattice shape. When the spacers 629 are continuously formed in a lattice shape in this manner, the mask is always supported by the spacers 629 even during movement, and thus the first electrode layer 627 is in contact with the first electrode layer 627, causing a shape defect of the first electrode layer 627. Can be prevented.

図24(B1)及び(B2)において、基板630、下地膜631a、下地膜631b、ゲート絶縁層632、絶縁膜633、絶縁膜634上に画素電極層である第1の電極層637が形成されている。第1の電極層637の端部を覆うようにして隔壁である絶縁物638が形成され、絶縁物638と同材料、同工程でスペーサ639が形成されている。     24B1 and 24B2, a first electrode layer 637 which is a pixel electrode layer is formed over the substrate 630, the base film 631a, the base film 631b, the gate insulating layer 632, the insulating film 633, and the insulating film 634. ing. An insulator 638 that is a partition is formed so as to cover an end portion of the first electrode layer 637, and a spacer 639 is formed using the same material and the same process as the insulator 638.

図24(B1)及び(B2)において、スペーサ639は、絶縁物638と接するように形成され、第1の電極層637上を絶縁物638との界面に対して斜めに数度横切るように形成されている。本実施の形態では、第1の電極層637と絶縁物との界面の短軸と、スペーサ639との角度を45度とする。このようにスペーサ639を連続的に形成すると、マスクは移動中もいつもスペーサ639に支持されるので、第1の電極層637に接し、第1の電極層637の形状不良を引き起こすことを防止することができる。     24B1 and 24B2, the spacer 639 is formed so as to be in contact with the insulator 638, and is formed so as to cross the first electrode layer 637 several times obliquely with respect to the interface with the insulator 638. Has been. In this embodiment, the angle between the minor axis of the interface between the first electrode layer 637 and the insulator and the spacer 639 is 45 degrees. When the spacer 639 is continuously formed in this manner, the mask is always supported by the spacer 639 even during movement, so that it does not contact the first electrode layer 637 and cause a shape defect of the first electrode layer 637. be able to.

図24(A2)に示すように、スペーサ629は、テーパーを有する形状をしている。このようにスペーサは、図25(A2)及び図24(B2)のように概略直方体でもよく、円柱、角柱、円錐、角錐、テーパー形状を有しているものなど様々な形状のものを用いることができる。     As shown in FIG. 24A2, the spacer 629 has a tapered shape. As described above, the spacer may be a substantially rectangular parallelepiped as shown in FIGS. 25A2 and 24B2, and may have various shapes such as a cylinder, a prism, a cone, a pyramid, or a taper shape. Can do.

図25及び図24において、スペーサは、隔壁となる絶縁物と接して形成されているが、接さず、離れて形成されていてもよい。     In FIG. 25 and FIG. 24, the spacer is formed in contact with an insulator serving as a partition wall, but may be formed separately without being in contact.

スペーサは、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウムその他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド(polyimide)、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール(polybenzoimidazole)などの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂材料を用いてもよい。本実施の形態ではスペーサ199にアクリルを用いる。     The spacer is made of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum oxynitride or other inorganic insulating materials, or acrylic acid, methacrylic acid and derivatives thereof, polyimide, aromatic polyamide, A heat-resistant polymer such as polybenzoimidazole or a siloxane resin material may be used. In this embodiment mode, acrylic is used for the spacer 199.

本実施の形態では、絶縁物186にアクリルを用いる。また絶縁物186に絶縁膜181と同材料を用い、同工程で形成すると、製造コストを削減することができる。また、塗布成膜装置やエッチング装置などの装置の共通化によるコストダウンが図れる。     In this embodiment, acrylic is used for the insulator 186. In addition, when the same material as that of the insulating film 181 is used for the insulator 186 and formed in the same process, manufacturing cost can be reduced. In addition, the cost can be reduced by using a common apparatus such as a coating film forming apparatus or an etching apparatus.

絶縁物186は、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウムその他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド(polyimide)、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール(polybenzimidazole)などの耐熱性高分子、又はシロキサン系材料を出発材料として形成された珪素、酸素、水素からなる化合物のうちSi−O−Si結合を含む無機シロキサン、珪素上の水素がメチルやフェニルのような有機基によって置換された有機シロキサン系の絶縁性材料で形成することができる。アクリル、ポリイミド等の感光性、非感光性の材料を用いて形成してもよい。絶縁物186は曲率半径が連続的に変化する形状が好ましく、上に形成される電界発光層188、第2の電極層189の被覆性が向上する。     The insulator 186 includes silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum oxynitride, and other inorganic insulating materials, or acrylic acid, methacrylic acid and derivatives thereof, polyimide, aromatic Heat-resistant polymers such as polyamide, polybenzimidazole, or inorganic siloxanes containing Si-O-Si bonds among silicon, oxygen, and hydrogen compounds formed from siloxane-based materials as starting materials It can be formed of an organic siloxane insulating material in which hydrogen is substituted with an organic group such as methyl or phenyl. You may form using photosensitive and non-photosensitive materials, such as an acryl and a polyimide. The insulator 186 preferably has a shape in which the radius of curvature continuously changes, and the coverage of the electroluminescent layer 188 and the second electrode layer 189 formed thereon is improved.

接続領域205において、絶縁物186は、開口部182の側面の絶縁膜180及び絶縁膜181の端部を覆うように形成されている。パターニングによって段差を有するように加工された絶縁膜180及び絶縁膜181の端部は、その急激な段差のため、その上に積層する第2の電極層189の被覆性が悪い。よって本発明のように、開口部周辺の段差を絶縁物186によって覆い、段差をなだらかにすることで、積層する第2の電極層189の被覆性を向上させることができる。接続領域205において、第2の電極層と同工程、同材料で形成される配線層は配線層156と電気的に接続する。本実施の形態では、第2の電極層189は配線層156と直接接して電気的に接続されているが、他の配線を介して電気的に接続されてもよい。     In the connection region 205, the insulator 186 is formed so as to cover the end portions of the insulating film 180 and the insulating film 181 on the side surface of the opening 182. The end portions of the insulating film 180 and the insulating film 181 processed to have a step by patterning have a steep step, and thus the coverage of the second electrode layer 189 stacked thereover is poor. Therefore, as in the present invention, the step around the opening is covered with the insulator 186 and the step is smoothed, whereby the coverage of the second electrode layer 189 to be stacked can be improved. In the connection region 205, a wiring layer formed using the same process and material as the second electrode layer is electrically connected to the wiring layer 156. In this embodiment mode, the second electrode layer 189 is in direct contact with and electrically connected to the wiring layer 156; however, the second electrode layer 189 may be electrically connected through another wiring.

絶縁物186、スペーサ199は、ディップ、スプレー塗布、ドクターナイフ、ロールコーター、カーテンコーター、ナイフコーター、CVD法、蒸着法等を採用することができる。液滴吐出法により絶縁物186、スペーサ199を形成してもよい。液滴吐出法を用いた場合には材料液を節約することができる。また、液滴吐出法のようにパターンが転写、または描写できる方法、例えば印刷法(スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法)なども用いることができる。     For the insulator 186 and the spacer 199, dipping, spray coating, doctor knife, roll coater, curtain coater, knife coater, CVD method, vapor deposition method, or the like can be employed. The insulator 186 and the spacer 199 may be formed by a droplet discharge method. When the droplet discharge method is used, the material liquid can be saved. Further, a method capable of transferring or drawing a pattern, such as a droplet discharge method, for example, a printing method (a method for forming a pattern such as screen printing or offset printing) or the like can be used.

また、絶縁物186、スペーサ199を形成した後、その平坦性を高めるために表面を圧力によってプレスして平坦化してもよい。プレスの方法としては、ローラー状のものを表面に走査することによって、凹凸をならすように軽減したり、平坦な板状な物で表面を垂直にプレスしてもよい。プレスする時に、加熱工程を行っても良い。また溶剤等によって表面を軟化、または溶解させエアナイフで表面の凹凸部を除去しても良い。また、CMP法を用いて研磨しても良い。   In addition, after the insulator 186 and the spacer 199 are formed, the surface may be pressed and flattened by pressure in order to improve the flatness. As a pressing method, unevenness may be reduced by scanning a roller-like object on the surface, or the surface may be pressed vertically with a flat plate-like object. A heating step may be performed when pressing. Alternatively, the surface may be softened or dissolved with a solvent or the like, and the surface irregularities may be removed with an air knife. Further, polishing may be performed using a CMP method.

スペーサ199を絶縁物186と異なる材料、異なる工程で形成する場合、絶縁物186と形状や膜厚が異なるスペーサを自由に形成することができる。本実施の形態では、スペーサ199は複数でもよく、マスクのスペーサによる支持領域が増えるので、マスクはさらに安定して設置することができる。     In the case where the spacer 199 is formed using a material different from that of the insulator 186 and a different process, a spacer having a shape and a film thickness different from those of the insulator 186 can be freely formed. In the present embodiment, a plurality of spacers 199 may be provided, and the support area by the mask spacers is increased, so that the mask can be installed more stably.

また、さらに信頼性を向上させるため、電界発光層(有機化合物を含む層)188の形成前に真空加熱を行って脱気を行うことが好ましい。例えば、有機化合物材料の蒸着を行う前に、基板に含まれるガスを除去するために減圧雰囲気や不活性雰囲気で200〜400℃、好ましくは250〜350℃の加熱処理を行うことが望ましい。またそのまま大気に晒さずに電界発光層188を真空蒸着法や、減圧下の液滴吐出法で形成することが好ましい。この熱処理で、第1の電極層となる導電膜や絶縁層(隔壁)に含有、付着している水分を放出することができる。この加熱処理は、真空を破らず、真空のチャンパー内を基板が輸送できるのであれば、先の加熱工程と兼ねることもでき、先の加熱工程を絶縁層(隔壁)形成後に、一度行えばよい。ここでは、層間絶縁膜と絶縁物(隔壁)とを高耐熱性を有する物質で形成すれば信頼性向上のための加熱処理工程を十分行うことができる。     In order to further improve the reliability, it is preferable to perform deaeration by performing vacuum heating before forming the electroluminescent layer (a layer containing an organic compound) 188. For example, before vapor deposition of the organic compound material, it is desirable to perform heat treatment at 200 to 400 ° C., preferably 250 to 350 ° C. in a reduced pressure atmosphere or an inert atmosphere in order to remove gas contained in the substrate. In addition, it is preferable to form the electroluminescent layer 188 by vacuum deposition or a droplet discharge method under reduced pressure without exposing it to the atmosphere. By this heat treatment, moisture contained in and adhering to the conductive film or insulating layer (partition wall) to be the first electrode layer can be released. This heat treatment can be combined with the previous heating step as long as the substrate can be transported in the vacuum chamber without breaking the vacuum, and the previous heating step may be performed once after the formation of the insulating layer (partition wall). . Here, if the interlayer insulating film and the insulator (partition wall) are formed of a material having high heat resistance, a heat treatment process for improving reliability can be sufficiently performed.

第1の電極層395の上には電界発光層188が形成される。なお、図1では一画素しか図示していないが、本実施の形態ではR(赤)、G(緑)、B(青)の各色に対応した電界電極層を作り分けている。本実施の形態では電界発光層188として、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の発光を示す材料を、それぞれ蒸着マスクを用いた蒸着法等によって選択的に形成する様子を図18に示す。図18は赤色の発光を示す材料を形成する工程を示している。本実施の形態では、各色を別の蒸着装置及び蒸着マスクを用いてそれぞれ形成する方法を用いるが、3色の発光材料を同チャンバーで一つのマスクを動かしながら形成することもできる。     An electroluminescent layer 188 is formed over the first electrode layer 395. Although only one pixel is shown in FIG. 1, field electrode layers corresponding to each color of R (red), G (green), and B (blue) are separately formed in this embodiment. In this embodiment mode, the electroluminescent layer 188 is formed by selectively forming materials that emit red (R), green (G), and blue (B) light by an evaporation method using an evaporation mask. 18 shows. FIG. 18 shows a step of forming a material that emits red light. In this embodiment mode, a method is used in which each color is formed using different vapor deposition apparatuses and vapor deposition masks. However, three color light-emitting materials can be formed while moving one mask in the same chamber.

図18(A)は、蒸着工程の概略図であり、図18(B)は蒸着源761側から見た素子基板及び蒸着マスクの図である。図18(A)に示すように、蒸着装置のチャンバー760内に、マスクの位置を制御し、素子基板764への脱着を行う磁性体765、素子基板764、マスク763、シャッター762、蒸着源761が設けられている。磁性体765は制御装置772によって矢印770方向に移動し、素子基板764とマスク763とのアライメントを合わせるため、カメラ771a、カメラ771bで観察する。その他、蒸着装置には、蒸着源を加熱するヒーターや、膜厚を制御するための水晶振動子、それぞれの部分において温度や位置を制御する制御装置などが設けられている。素子基板764は蒸着源761に向かって素子側が下向きになるように設置されており、蒸着源761側に向かって、素子基板764に近接してマスク763、マスク763と蒸着源761との間に蒸着の開始終了を制御するシャッター762が設けられている。マスク763は金属材料からできており、磁性を有するので、マスク763の矢印770方向に示す上下の位置制御は、磁性材料からなる磁性体765で行う。     18A is a schematic diagram of a vapor deposition process, and FIG. 18B is a diagram of an element substrate and a vapor deposition mask as viewed from the vapor deposition source 761 side. As shown in FIG. 18A, in a chamber 760 of the vapor deposition apparatus, a magnetic body 765 that controls the position of the mask and is attached to and detached from the element substrate 764, an element substrate 764, a mask 763, a shutter 762, and a vapor deposition source 761. Is provided. The magnetic body 765 is moved in the direction of the arrow 770 by the control device 772, and is observed with the camera 771a and the camera 771b in order to align the element substrate 764 with the mask 763. In addition, the vapor deposition apparatus is provided with a heater for heating the vapor deposition source, a crystal resonator for controlling the film thickness, a controller for controlling the temperature and position in each part, and the like. The element substrate 764 is installed so that the element side faces downward toward the vapor deposition source 761, and close to the element substrate 764 toward the vapor deposition source 761 side, between the mask 763 and the mask 763 and the vapor deposition source 761. A shutter 762 for controlling the start and end of vapor deposition is provided. Since the mask 763 is made of a metal material and has magnetism, the vertical position control of the mask 763 in the direction of the arrow 770 is performed by a magnetic body 765 made of a magnetic material.

図18(B)は、蒸着源761側からみマスク763及び素子基板764であり、マスク763は素子基板764の素子側に、磁性体765の磁力によって密着するように設置されている。また、各画素の配列は、赤・緑・青に対応した画素をストライプ状に配列したストライプ配列、1ライン毎に半ピッチずらしたデルタ配列、赤・緑・青に対応した副画素を斜めに配列するモザイク配列のいずれの配列方法を採用してもよい。ストライプ配列は、線、図形、文字の表示などに適しているため、モニターに適用することが好ましい。また、モザイク配列は、ストライプ配列よりも自然な画像が得られるため、テレビジョン装置等に適用することが好ましい。また、デルタ配列も自然な画像表示が得られるため、テレビジョン装置等に適用することが好ましい。     FIG. 18B shows a mask 763 and an element substrate 764 viewed from the vapor deposition source 761 side, and the mask 763 is placed on the element side of the element substrate 764 so as to be in close contact with the magnetic force of the magnetic body 765. In addition, each pixel has a stripe arrangement in which pixels corresponding to red, green, and blue are arranged in a stripe pattern, a delta arrangement that is shifted by a half pitch for each line, and sub-pixels that correspond to red, green, and blue are slanted. Any arrangement method of the mosaic arrangement may be adopted. Since the stripe arrangement is suitable for displaying lines, figures, characters, and the like, it is preferably applied to a monitor. The mosaic arrangement is preferably applied to a television set or the like because a more natural image can be obtained than the stripe arrangement. In addition, since the delta arrangement can provide a natural image display, it is preferably applied to a television apparatus or the like.

本実施の形態では、画素の配列としてストライプ配列を用いており、図18(B)で示すようにマスク763も開口部769a及び開口部769bのように、スリット状の開口部を有するスリット型を用いる。スリット型は、各色において、一度にその色に発光する画素を全部形成することができるため、生産性が高い。スリット型の他に、各画素一つ一つに対応して開口部を有し、スリット型のように連続的な開口部を有さないスロット状の開口部を有するスロット型のマスクも用いることができる。スロット型は、ストライプ配列の画素においては、一色につき複数回(2回以上)の蒸着が必要である場合があるが、配列が直線的でないデルタ配列などには適しており、一つの開口部が小さいためマスクの剛性も高い。     In this embodiment mode, a stripe arrangement is used as an arrangement of pixels. As shown in FIG. 18B, the mask 763 is also a slit type having slit-like openings such as an opening 769a and an opening 769b. Use. The slit type is highly productive because each pixel can form all pixels emitting light of that color at once. In addition to the slit type, a slot type mask having an opening corresponding to each pixel and having a slot-like opening that does not have a continuous opening like the slit type is also used. Can do. The slot type pixel may require multiple times (two or more times) of vapor deposition for each color, but is suitable for a non-linear arrangement such as a delta arrangement. Because it is small, the mask has high rigidity.

素子基板764には、赤色表示する画素となる画素電極層766a、緑色表示する画素となる画素電極層766b、青色表示する画素となる画素電極層766cが設けられている。図18は、赤色発光材料を形成する場合であるため、赤色表示する画素電極層に開口部769a、開口部769bが対応するようにマスク763は設置されている。     The element substrate 764 is provided with a pixel electrode layer 766a serving as a pixel for displaying red, a pixel electrode layer 766b serving as a pixel for displaying green, and a pixel electrode layer 766c serving as a pixel for displaying blue. Since FIG. 18 shows a case where a red light emitting material is formed, the mask 763 is provided so that the opening 769a and the opening 769b correspond to the pixel electrode layer displaying red.

本発明では、画素電極層上に、スペーサを形成する。よって、図18(B)に示す画素電極層にもスペーサ767が設けられている。また、隔壁として画素電極層周辺に形成される絶縁物は、絶縁物下に形成される電極層、配線層、半導体層などによって画素電極層表面からの高さが高く形成され、スペーサとしての機能を果たすことができる。マスク763はこれらのスペーサ767や、隔壁として画素電極層周辺を覆う絶縁物によって支持されるので、たとえマスク763の剛性が弱く、磁力や引力などの関係でよじれやたわみなどが生じたとしても、マスク763が画素電極層766a、画素電極層766b、画素電極層766cに接触するのを防ぐことができる。よって、画素電極層への損傷が生じないので、良好な発光、表示を行うことができる。基板が大型化、高精細化し、マスクの開口部の大型化、遮閉部の細線化に伴い、マスク自体の剛性の弱化が進み、マスクの正確な位置制御が困難になっても、このスペーサによってマスクは支持され、所望な位置に設置することができる。画素電極層上のスペーサと絶縁物を同材料、同工程で形成すれば、工程の短縮、材料の高効率化ができる利点もある。     In the present invention, a spacer is formed on the pixel electrode layer. Therefore, the spacer 767 is provided also in the pixel electrode layer illustrated in FIG. In addition, an insulator formed as a partition wall around the pixel electrode layer is formed with a height from the surface of the pixel electrode layer by an electrode layer, a wiring layer, a semiconductor layer, etc. formed under the insulator, and functions as a spacer. Can be fulfilled. Since the mask 763 is supported by these spacers 767 and an insulator covering the periphery of the pixel electrode layer as a partition wall, even if the rigidity of the mask 763 is weak and kinking or deflection occurs due to magnetic force or attractive force, etc. The mask 763 can be prevented from coming into contact with the pixel electrode layer 766a, the pixel electrode layer 766b, and the pixel electrode layer 766c. Therefore, no damage is caused to the pixel electrode layer, so that favorable light emission and display can be performed. Even if it becomes difficult to control the position of the mask accurately, as the substrate becomes larger and higher in definition, the mask opening becomes larger and the shielding portion becomes thinner, the rigidity of the mask itself becomes weaker. Allows the mask to be supported and placed at the desired location. If the spacer and the insulator on the pixel electrode layer are formed of the same material and in the same process, there is an advantage that the process can be shortened and the efficiency of the material can be improved.

第1の電極層395上に設けられたスペーサ199は、第1の電極層395上に電界発光層188が形成される際、蒸着マスクによって遮蔽されないため、スペーサ199の表面や周囲にわたって電界発光層188が形成される場合がある。一方、絶縁物186は蒸着マスクによってほぼ遮蔽されているので、電界発光層188が形成されうる場所は、蒸着マスクの開口周辺に近い側端部などである。     Since the spacer 199 provided over the first electrode layer 395 is not shielded by the vapor deposition mask when the electroluminescent layer 188 is formed on the first electrode layer 395, the electroluminescent layer extends over the surface and the periphery of the spacer 199. 188 may be formed. On the other hand, since the insulator 186 is almost shielded by the vapor deposition mask, a place where the electroluminescent layer 188 can be formed is a side end near the periphery of the opening of the vapor deposition mask.

次に、電界発光層188の上に導電膜からなる第2の電極層189が設けられる。第2の電極層189としては、仕事関数の小さい材料(Al、Ag、Li、Ca、またはこれらの合金MgAg、MgIn、AlLi、化合物CaF2、またはCaN)を用いればよい。こうして第1の電極層395、電界発光層188及び第2の電極層189からなる発光素子190が形成される。 Next, a second electrode layer 189 made of a conductive film is provided over the electroluminescent layer 188. As the second electrode layer 189, a material having a low work function (Al, Ag, Li, Ca, or an alloy thereof, MgAg, MgIn, AlLi, compound CaF 2 , or CaN) may be used. Thus, a light-emitting element 190 including the first electrode layer 395, the electroluminescent layer 188, and the second electrode layer 189 is formed.

図5に示した本実施の形態の表示装置において、発光素子190から発した光は、第1の電極層395側から、図5中の矢印の方向に透過して出射される。     In the display device of this embodiment mode illustrated in FIG. 5, light emitted from the light-emitting element 190 is transmitted through and emitted from the first electrode layer 395 side in the direction of the arrow in FIG.

第2の電極層189を覆うようにしてパッシベーション膜191を設けることは有効である。パッシベーション膜191としては、窒化珪素、酸化珪素、酸化窒化珪素(SiON)、窒化酸化珪素(SiNO)、窒化アルミニウム(AlN)、酸化窒化アルミニウム(AlON)、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウム(AlNO)または酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン(DLC)、窒素含有炭素膜(CN)を含む絶縁膜からなり、該絶縁膜を単層もしくは組み合わせた積層を用いることができる。また、シロキサン材料を用いてもよい。     It is effective to provide a passivation film 191 so as to cover the second electrode layer 189. Examples of the passivation film 191 include silicon nitride, silicon oxide, silicon oxynitride (SiON), silicon nitride oxide (SiNO), aluminum nitride (AlN), aluminum oxynitride (AlON), and nitriding in which the nitrogen content is higher than the oxygen content. The insulating film includes aluminum oxide (AlNO) or aluminum oxide, diamond-like carbon (DLC), and a nitrogen-containing carbon film (CN), and a single layer or a combination of the insulating films can be used. A siloxane material may also be used.

この際、カバレッジの良い膜をパッシベーション膜として用いることが好ましく、炭素膜、特にDLC膜を用いることは有効である。DLC膜は室温から100℃以下の温度範囲で成膜可能であるため、耐熱性の低い電界発光層119の上方にも容易に成膜することができる。DLC膜は、プラズマCVD法(代表的には、RFプラズマCVD法、マイクロ波CVD法、電子サイクロトロン共鳴(ECR)CVD法、熱フィラメントCVD法など)、燃焼炎法、スパッタ法、イオンビーム蒸着法、レーザ蒸着法などで形成することができる。成膜に用いる反応ガスは、水素ガスと、炭化水素系のガス(例えばCH4、C22、C66など)とを用い、グロー放電によりイオン化し、負の自己バイアスがかかったカソードにイオンを加速衝突させて成膜する。また、CN膜は反応ガスとしてC24ガスとN2ガスとを用いて形成すればよい。DLC膜は酸素に対するブロッキング効果が高く、電界発光層188の酸化を抑制することが可能である。そのため、この後に続く封止工程を行う間に電界発光層188が酸化するといった問題を防止できる。 At this time, it is preferable to use a film with good coverage as the passivation film, and it is effective to use a carbon film, particularly a DLC film. Since the DLC film can be formed in a temperature range from room temperature to 100 ° C., it can be easily formed over the electroluminescent layer 119 having low heat resistance. The DLC film is formed by a plasma CVD method (typically, an RF plasma CVD method, a microwave CVD method, an electron cyclotron resonance (ECR) CVD method, a hot filament CVD method, etc.), a combustion flame method, a sputtering method, or an ion beam evaporation method. It can be formed by laser vapor deposition. The reaction gas used for film formation was hydrogen gas and a hydrocarbon-based gas (for example, CH 4 , C 2 H 2 , C 6 H 6, etc.), ionized by glow discharge, and negative self-bias was applied. Films are formed by accelerated collision of ions with the cathode. The CN film may be formed using C 2 H 4 gas and N 2 gas as the reaction gas. The DLC film has a high blocking effect against oxygen and can suppress oxidation of the electroluminescent layer 188. Therefore, the problem that the electroluminescent layer 188 is oxidized during the subsequent sealing process can be prevented.

このように発光素子190が形成された基板100と、封止基板195とをシール材192によって固着し、発光素子を封止する(図5(A)(B)参照。)。本発明の表示装置においては、シール材192と絶縁物186とを接しないように離して形成する。このようにシール材と、絶縁物186とを離して形成すると、絶縁物186に吸湿性の高い有機材料を用いた絶縁材料を用いても、水分が侵入しにくく、発光素子の劣化が防止でき、表示装置の信頼性が向上する。シール材192としては、代表的には可視光硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂を用いるのが好ましい。例えば、ビスフェノールA型液状樹脂、ビスフェノールA型固形樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、ビスフェノールF型樹脂、ビスフェノールAD型樹脂、フェノール型樹脂、クレゾール型樹脂、ノボラック型樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、エピビス型エポキシ樹脂、グリシジルエステル樹脂、グリジシルアミン系樹脂、複素環式エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂を用いることができる。なお、シール材で囲まれた領域には充填材193を充填してもよく、窒素雰囲気下で封止することによって、窒素等を封入してもよい。本実施の形態は、下面出射型のため、充填材193は透光性を有する必要はないが、充填材193を透過して光を取り出す構造の場合は、透光性を有する必要がある。代表的には可視光硬化、紫外線硬化または熱硬化のエポキシ樹脂を用いればよい。以上の工程において、本実施の形態における、発光素子を用いた表示機能を有する表示装置が完成する。また充填材は、液状の状態で滴下し、表示装置内に充填することもできる。     The substrate 100 over which the light-emitting element 190 is formed in this manner and the sealing substrate 195 are fixed with a sealant 192, and the light-emitting element is sealed (see FIGS. 5A and 5B). In the display device of the present invention, the sealing material 192 and the insulator 186 are formed so as not to contact each other. When the sealing material and the insulator 186 are separated from each other in this manner, even when an insulating material using a highly hygroscopic organic material is used for the insulator 186, moisture hardly enters and deterioration of the light-emitting element can be prevented. This improves the reliability of the display device. As the sealant 192, it is typically preferable to use a visible light curable resin, an ultraviolet curable resin, or a thermosetting resin. For example, bisphenol A type liquid resin, bisphenol A type solid resin, bromine-containing epoxy resin, bisphenol F type resin, bisphenol AD type resin, phenol type resin, cresol type resin, novolac type resin, cyclic aliphatic epoxy resin, epibis type epoxy Epoxy resins such as resins, glycidyl ester resins, glycidylamine resins, heterocyclic epoxy resins, and modified epoxy resins can be used. Note that a region surrounded by the sealant may be filled with a filler 193, or nitrogen or the like may be sealed by sealing in a nitrogen atmosphere. Since this embodiment mode is a bottom emission type, the filler 193 does not need to have translucency, but in the case of a structure in which light is extracted through the filler 193, the filler 193 needs to have translucency. Typically, a visible light curable, ultraviolet curable, or thermosetting epoxy resin may be used. Through the above steps, a display device having a display function using a light-emitting element in this embodiment is completed. Further, the filler can be dropped in a liquid state and filled in the display device.

ディスペンサ方式を採用した滴下注入法を図19を用いて説明する。図19の滴下注入法は、制御装置40、撮像手段42、ヘッド43、充填材33、マーカー35、マーカー45は、バリア層34、シール材32、TFT基板30、対向基板20からなる。シール材32で閉ループを形成し、その中にヘッド43より充填材33を1回若しくは複数回滴下する。充填材材料の粘性が高い場合は、連続的に吐出され、繋がったまま被形成領域に付着する。一方、充填材材料の粘性が低い場合には、図19のように間欠的に吐出され充填材が滴下される。そのとき、シール材32と充填材33とが反応することを防ぐため、バリア層34を設けてもよい。続いて、真空中で基板を貼り合わせ、その後紫外線硬化を行って、充填材が充填された状態とする。この充填剤として、乾燥剤などの吸湿性を含む物質を用いると、さらなる吸水効果が得られ、素子の劣化を防ぐことができる。     A dropping injection method employing a dispenser method will be described with reference to FIG. In the dropping injection method of FIG. 19, the control device 40, the imaging means 42, the head 43, the filler 33, the marker 35, and the marker 45 are composed of the barrier layer 34, the sealing material 32, the TFT substrate 30, and the counter substrate 20. A closed loop is formed by the sealing material 32, and the filler 33 is dropped from the head 43 once or a plurality of times. When the viscosity of the filler material is high, the filler material is discharged continuously and adheres to the formation region while being connected. On the other hand, when the viscosity of the filler material is low, the filler material is intermittently discharged and the filler is dropped as shown in FIG. At that time, a barrier layer 34 may be provided to prevent the sealing material 32 and the filler 33 from reacting. Then, a board | substrate is bonded together in a vacuum, and ultraviolet curing is performed after that, and it is set as the state with which the filler was filled. When a hygroscopic substance such as a desiccant is used as the filler, a further water absorption effect can be obtained and deterioration of the element can be prevented.

EL表示パネル内には素子の水分による劣化を防ぐため、乾燥剤を設置される。本実施の形態では、乾燥剤は、画素領域を取り囲むように封止基板に形成された凹部に設置され、薄型化を妨げない構成とする。また、ゲート配線層に対応する領域にも乾燥剤を形成し、吸水面積を広く取っているので、吸水効果が高い。また、直接発光しないゲート配線層上に乾燥剤を形成しているので、光取り出し効率を低下させることもない。     A desiccant is installed in the EL display panel in order to prevent deterioration of the element due to moisture. In this embodiment mode, the desiccant is provided in a recess formed in the sealing substrate so as to surround the pixel region, and the thickness is not hindered. Moreover, since the desiccant is formed also in the area | region corresponding to a gate wiring layer and the water absorption area is taken wide, the water absorption effect is high. Further, since the desiccant is formed on the gate wiring layer that does not emit light directly, the light extraction efficiency is not lowered.

なお、本実施の形態では、ガラス基板で発光素子を封止した場合を示すが、封止の処理とは、発光素子を水分から保護するための処理であり、カバー材で機械的に封入する方法、熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂で封入する方法、金属酸化物や窒化物等のバリア能力が高い薄膜により封止する方法のいずれかを用いる。カバー材としては、ガラス、セラミックス、プラスチックもしくは金属を用いることができるが、カバー材側に光を放射させる場合は透光性でなければならない。また、カバー材と上記発光素子が形成された基板とは熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂等のシール材を用いて貼り合わせられ、熱処理又は紫外光照射処理によって樹脂を硬化させて密閉空間を形成する。この密閉空間の中に酸化バリウムに代表される吸湿材を設けることも有効である。この吸湿材は、シール材の上に接して設けても良いし、発光素子よりの光を妨げないような、隔壁の上や周辺部に設けても良い。さらに、カバー材と発光素子の形成された基板との空間を熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化性樹脂で充填することも可能である。この場合、熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化性樹脂の中に酸化バリウムに代表される吸湿材を添加しておくことは有効である。     Note that in this embodiment mode, a case where a light-emitting element is sealed with a glass substrate is shown; however, the sealing process is a process for protecting the light-emitting element from moisture and is mechanically sealed with a cover material. Either a method, a method of encapsulating with a thermosetting resin or an ultraviolet light curable resin, or a method of encapsulating with a thin film having a high barrier ability such as a metal oxide or a nitride is used. As the cover material, glass, ceramics, plastic, or metal can be used. However, when light is emitted to the cover material side, it must be translucent. In addition, the cover material and the substrate on which the light emitting element is formed are bonded together using a sealing material such as a thermosetting resin or an ultraviolet light curable resin, and the resin is cured by heat treatment or ultraviolet light irradiation treatment to form a sealed space. Form. It is also effective to provide a hygroscopic material typified by barium oxide in this sealed space. This hygroscopic material may be provided in contact with the sealing material, or may be provided on the partition wall or in the peripheral portion so as not to block light from the light emitting element. Further, the space between the cover material and the substrate on which the light emitting element is formed can be filled with a thermosetting resin or an ultraviolet light curable resin. In this case, it is effective to add a moisture absorbing material typified by barium oxide in the thermosetting resin or the ultraviolet light curable resin.

本実施の形態では、外部端子接続領域202において、端子電極層178に異方性導電層196によってFPC194を接続し、外部と電気的に接続する構造とする。また表示装置の上面図である図5(A)で示すように、本実施の形態において作製される表示装置は信号線駆動回路を有する周辺駆動回路領域204のほかに、走査線駆動回路を有する周辺駆動回路領域207a、周辺駆動回路領域207bが設けられている。なお、図5(B)は、図5(A)における線A−Bの断面図である。     In this embodiment mode, the FPC 194 is connected to the terminal electrode layer 178 with the anisotropic conductive layer 196 in the external terminal connection region 202 so as to be electrically connected to the outside. As shown in FIG. 5A, which is a top view of the display device, the display device manufactured in this embodiment includes a scan line driver circuit in addition to the peripheral driver circuit region 204 having a signal line driver circuit. A peripheral drive circuit region 207a and a peripheral drive circuit region 207b are provided. Note that FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line AB in FIG.

また図10における表示装置は、第1の電極層395を、pチャネル型薄膜トランジスタ176と接続するソース電極層又はドレイン電極層172bの形成前に、絶縁膜168上に選択的に形成することもできる。この場合、本実施の形態とはソース電極層又はドレイン電極層172bと、第1の電極層395の接続構造が、第1の電極層395の上にソース電極層又はドレイン電極層172bが積層する構造となる。第1の電極層395をソース電極層又はドレイン電極層172bより先に形成すると、平坦な形成領域に形成できるので、被覆性がよく、CMPなどの研磨処理も十分に行えるので平坦性よく形成できる利点がある。     In the display device in FIG. 10, the first electrode layer 395 can be selectively formed over the insulating film 168 before the source or drain electrode layer 172 b connected to the p-channel thin film transistor 176 is formed. . In this case, the connection structure of the source or drain electrode layer 172b and the first electrode layer 395 is different from that in this embodiment, and the source or drain electrode layer 172b is stacked over the first electrode layer 395. It becomes a structure. When the first electrode layer 395 is formed before the source electrode layer or the drain electrode layer 172b, the first electrode layer 395 can be formed in a flat formation region. Therefore, the first electrode layer 395 can be formed in a flat formation region. There are advantages.

図10において、表示装置に対向して設ける封止基板195は、シール材192と乾燥剤299を配設する領域が凹部となるように成型している。   In FIG. 10, a sealing substrate 195 provided to face the display device is molded so that a region where the sealing material 192 and the desiccant 299 are disposed is a recess.

封止基板195において、シール材192と接する領域に凹部を形成することにより、シール材192と封止基板195との接触面積が増大し、接着強度を高めることができる。シール材192と封止基板195との接着強度を確保できることより、従来に比べシールパターンの幅を狭くすることもできる。   In the sealing substrate 195, by forming a recess in a region in contact with the sealing material 192, the contact area between the sealing material 192 and the sealing substrate 195 can be increased, and the adhesive strength can be increased. Since the adhesive strength between the sealing material 192 and the sealing substrate 195 can be ensured, the width of the sealing pattern can be narrowed compared to the conventional case.

また、封止基板195において、乾燥剤299を配設する領域に凹部を形成することにより、乾燥剤299と発光素子190とが接触するのを防ぐことができる。それにより、発光素子190が損傷して画素欠陥が生じることを防ぐことができる。   In addition, in the sealing substrate 195, by forming a recess in a region where the desiccant 299 is provided, the desiccant 299 and the light-emitting element 190 can be prevented from contacting each other. Thereby, it is possible to prevent the light emitting element 190 from being damaged and causing a pixel defect.

このような凹部を備えた封止基板195は、さまざまな方法で成型することができる。例えば、封止基板195をサンドブラストやダイヤモンドドリルなどのより研削加工して成型する加工法を適用できる。また、プレス加工によって成型することができる。   The sealing substrate 195 having such a recess can be molded by various methods. For example, a processing method in which the sealing substrate 195 is ground and molded by sandblasting or diamond drill can be applied. Moreover, it can shape | mold by press work.

ガラス材により封止基板195を形成する場合にも、研削加工やプレス加工を適用することができる。プレス加工する場合には、水ガラスを用いて所定の形状に成形することができる。より好適には、封止基板195に水ガラス層298を形成し、プレス加工により水ガラス層298に凹部を形成する。水ガラス層298は熱処理又は加熱プレスにより硬化させれば良い。   Even when the sealing substrate 195 is formed of a glass material, grinding or pressing can be applied. In the case of pressing, it can be formed into a predetermined shape using water glass. More preferably, the water glass layer 298 is formed on the sealing substrate 195, and the concave portion is formed in the water glass layer 298 by press working. The water glass layer 298 may be cured by heat treatment or heating press.

さらに、凹部を形成した封止基板195の内側に、窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウムなどの窒化膜を形成し、汚染物質を遮蔽する保護膜(ブロッキング層ともいう)297を形成しても良い。窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウムなどは熱伝導性が高いので、表示パネルの面内温度の均一化を図ることができる。窒化膜を用いることができる保護膜297は、封止基板195において、シール材192形成領域に至らない内側に形成することが好ましい。   Further, a nitride film such as silicon nitride, silicon nitride oxide, aluminum nitride, or aluminum nitride oxide is formed on the inner side of the sealing substrate 195 in which the concave portion is formed, and a protective film (also referred to as a blocking layer) 297 that shields contaminants is formed. It may be formed. Since aluminum nitride, aluminum nitride oxide, and the like have high thermal conductivity, the in-plane temperature of the display panel can be made uniform. The protective film 297 that can use a nitride film is preferably formed inside the sealing substrate 195 so as not to reach the region where the sealing material 192 is formed.

このように、封止基板195に凹部を形成することにより、極めて狭い間隔をもって表示装置(表示パネルともいう)と封止基板195を貼り合わせることができる。そのことにより、例えば、パネル周辺側縁部から水分などが浸入するのを抑制することができる。   In this manner, by forming a recess in the sealing substrate 195, the display device (also referred to as a display panel) and the sealing substrate 195 can be attached to each other with an extremely narrow interval. Thereby, for example, moisture can be prevented from entering from the peripheral edge of the panel.

また、表示装置を携帯電話機など無線通信をする電子機器に搭載する場合、封止基板195を金属基板とすると、電磁波に影響を与え、指向性を悪くするという問題がある。しかしながら、ガラス材などを用いて封止基板195を形成することによりその問題を解消することができる。   In addition, when the display device is mounted on an electronic device such as a cellular phone that performs wireless communication, if the sealing substrate 195 is a metal substrate, there is a problem that electromagnetic waves are affected and directivity is deteriorated. However, the problem can be solved by forming the sealing substrate 195 using a glass material or the like.

本実施の形態では、上記のような回路で形成するが、本発明はこれに限定されず、周辺駆動回路としてICチップを前述したCOG方式やTAB方式によって実装したものでもよい。また、ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路は複数であっても単数であっても良い。     In this embodiment mode, the circuit is formed as described above. However, the present invention is not limited to this, and an IC chip may be mounted as a peripheral driver circuit by the above-described COG method or TAB method. Further, the gate line driver circuit and the source line driver circuit may be plural or singular.

また、本発明の表示装置において、画面表示の駆動方法は特に限定されず、例えば、点順次駆動方法や線順次駆動方法や面順次駆動方法などを用いればよい。代表的には、線順次駆動方法とし、時分割階調駆動方法や面積階調駆動方法を適宜用いればよい。また、表示装置のソース線に入力する映像信号は、アナログ信号であってもよいし、デジタル信号であってもよく、適宜、映像信号に合わせて駆動回路などを設計すればよい。     In the display device of the present invention, the screen display driving method is not particularly limited. For example, a dot sequential driving method, a line sequential driving method, a surface sequential driving method, or the like may be used. Typically, a line sequential driving method is used, and a time-division gray scale driving method or an area gray scale driving method may be used as appropriate. The video signal input to the source line of the display device may be an analog signal or a digital signal, and a drive circuit or the like may be designed in accordance with the video signal as appropriate.

さらに、ビデオ信号がデジタルの表示装置において、画素に入力されるビデオ信号が定電圧(CV)のものと、定電流(CC)のものとがある。ビデオ信号が定電圧のもの(CV)には、発光素子に印加される電圧が一定のもの(CVCV)と、発光素子に印加される電流が一定のもの(CVCC)とがある。また、ビデオ信号が定電流のもの(CC)には、発光素子に印加される電圧が一定のもの(CCCV)と、発光素子に印加される電流が一定のもの(CCCC)とがある。     Furthermore, in a display device in which a video signal is digital, there are a video signal input to a pixel having a constant voltage (CV) and a constant current (CC). A video signal having a constant voltage (CV) includes a constant voltage (CVCV) applied to the light emitting element and a constant current (CVCC) applied to the light emitting element. In addition, a video signal having a constant current (CC) includes a constant voltage (CCCV) applied to the light emitting element and a constant current (CCCC) applied to the light emitting element.

本発明を用いると、信頼性の高い表示装置を簡略化した工程で作製することができる。よって、高精細、高画質な表示装置を低いコストで歩留まり良く製造することができる。     By using the present invention, a highly reliable display device can be manufactured through a simplified process. Therefore, a high-definition and high-quality display device can be manufactured at a low cost and with a high yield.

(実施の形態3)
本発明の実施の形態を、図11を用いて説明する。本実施の形態は、実施の形態1で作製した表示装置において、薄膜トランジスタのゲート電極層の構造が異なる例を示す。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。
(Embodiment 3)
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment shows an example in which the structure of the gate electrode layer of the thin film transistor is different in the display device manufactured in Embodiment 1. Therefore, repetitive description of the same portion or a portion having a similar function is omitted.

図11(A)乃至(C)は、作製工程にある表示装置であり、実施の形態1で示した図8(B)の表示装置と対応している。     11A to 11C illustrate a display device in a manufacturing process, which corresponds to the display device in FIG. 8B described in Embodiment Mode 1.

図11(A)において、周辺駆動回路領域214に薄膜トランジスタ273及び薄膜トランジスタ274が、接続領域に導電層277が、画素領域216に薄膜トランジスタ275及び薄膜トランジスタ276が設けられている。図11(A)における薄膜トランジスタのゲート電極層は2層の導電膜の積層で構成され、上層のゲート電極層が下層のゲート電極層より幅が細くパターニングされている。下層のゲート電極層はテーパー形状を有しているが、上層のゲート電極層はテーパー形状を有していない。このように、ゲート電極層はテーパー形状を有していても良いし、側面の角度が垂直に近い形状、いわゆるテーパー形状を有さない形状でもよい。     In FIG. 11A, a thin film transistor 273 and a thin film transistor 274 are provided in the peripheral driver circuit region 214, a conductive layer 277 is provided in the connection region, and a thin film transistor 275 and a thin film transistor 276 are provided in the pixel region 216. The gate electrode layer of the thin film transistor in FIG. 11A includes a stack of two conductive films, and the upper gate electrode layer is patterned to be narrower than the lower gate electrode layer. The lower gate electrode layer has a tapered shape, but the upper gate electrode layer does not have a tapered shape. As described above, the gate electrode layer may have a tapered shape, or may have a shape in which the side surface angle is nearly vertical, that is, a shape without a so-called tapered shape.

図11(B)において、周辺駆動回路領域214に薄膜トランジスタ373及び薄膜トランジスタ374が、接続領域に導電層377が、画素領域216に薄膜トランジスタ375及び薄膜トランジスタ376が設けられている。図11(B)における薄膜トランジスタのゲート電極層も2層の導電膜の積層で構成されているが、上層のゲート電極層と下層のゲート電極層は連続的なテーパー形状を有している。     In FIG. 11B, a thin film transistor 373 and a thin film transistor 374 are provided in the peripheral driver circuit region 214, a conductive layer 377 is provided in the connection region, and a thin film transistor 375 and a thin film transistor 376 are provided in the pixel region 216. Although the gate electrode layer of the thin film transistor in FIG. 11B is also formed of a stack of two conductive films, the upper gate electrode layer and the lower gate electrode layer have a continuous tapered shape.

図11(C)において、周辺駆動回路領域214に薄膜トランジスタ473及び薄膜トランジスタ474が、接続領域に導電層477が、画素領域216に薄膜トランジスタ475及び薄膜トランジスタ476が設けられている。図11(C)における薄膜トランジスタのゲート電極層は、単層構造でありテーパー形状を有している。このようにゲート電極層は単層構造でもよい。     In FIG. 11C, a thin film transistor 473 and a thin film transistor 474 are provided in the peripheral driver circuit region 214, a conductive layer 477 is provided in the connection region, and a thin film transistor 475 and a thin film transistor 476 are provided in the pixel region 216. The gate electrode layer of the thin film transistor in FIG. 11C has a single-layer structure and has a tapered shape. Thus, the gate electrode layer may have a single layer structure.

以上のように、ゲート電極層はその構成と形状によって様々な構造をとりうる。よって作製される表示装置も様々な構造を示す。半導体層中の不純物領域は、ゲート電極層をマスクとして自己整合的に形成される場合、ゲート電極層の構造によってその不純物領域の構造や濃度分布が変化する。以上のことも考慮して設計を行うと所望の機能を有する薄膜トランジスタを作製することができる。     As described above, the gate electrode layer can have various structures depending on its configuration and shape. Therefore, display devices manufactured also have various structures. When the impurity region in the semiconductor layer is formed in a self-aligned manner using the gate electrode layer as a mask, the structure and concentration distribution of the impurity region vary depending on the structure of the gate electrode layer. When designing is performed in consideration of the above, a thin film transistor having a desired function can be manufactured.

本実施の形態で作製される薄膜トランジスタのゲート電極層、ソース電極層、及びドレイン電極層を液滴吐出法によって形成してもよい。液滴吐出法は、液状の導電性材料を有する組成物を吐出し、乾燥や焼成によって固化し、導電層や電極層を形成する方法である。絶縁性材料を含む組成物を吐出し、乾燥や焼成によって固化すれば絶縁層も形成することができる。選択的に導電層や絶縁層などの表示装置の構成物を形成することができるので、工程が簡略化し、材料のロスが防げるので、低コストで生産性良く表示装置を作製することができる。     The gate electrode layer, the source electrode layer, and the drain electrode layer of the thin film transistor manufactured in this embodiment may be formed by a droplet discharge method. The droplet discharge method is a method in which a composition having a liquid conductive material is discharged and solidified by drying or baking to form a conductive layer or an electrode layer. An insulating layer can also be formed by discharging a composition containing an insulating material and solidifying it by drying or baking. Since a structure of the display device such as a conductive layer or an insulating layer can be formed selectively, the process can be simplified and material loss can be prevented, so that the display device can be manufactured with low cost and high productivity.

液滴吐出法に用いる液滴吐出手段とは、組成物の吐出口を有するノズルや、1つ又は複数のノズルを具備したヘッド等の液滴を吐出する手段を有するものの総称とする。液滴吐出手段が具備するノズルの径は、0.02〜100μm(好適には30μm以下)に設定し、該ノズルから吐出される組成物の吐出量は0.001pl〜100pl(好適には0.1pl以上40pl以下、より好ましくは10pl以下)に設定する。吐出量は、ノズルの径の大きさに比例して増加する。また、被処理物とノズルの吐出口との距離は、所望の箇所に滴下するために、出来る限り近づけておくことが好ましく、好適には0.1〜3mm(好適には1mm以下)程度に設定する。     The droplet discharge means used in the droplet discharge method is a general term for a device having means for discharging droplets such as a nozzle having a composition discharge port and a head having one or a plurality of nozzles. The diameter of the nozzle provided in the droplet discharge means is set to 0.02 to 100 μm (preferably 30 μm or less), and the discharge amount of the composition discharged from the nozzle is 0.001 pl to 100 pl (preferably 0). .1pl or more and 40pl or less, more preferably 10pl or less). The discharge amount increases in proportion to the size of the nozzle diameter. In addition, the distance between the object to be processed and the nozzle outlet is preferably as close as possible in order to drop it at a desired location, preferably about 0.1 to 3 mm (preferably about 1 mm or less). Set.

吐出口から吐出する組成物は、導電性材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いる。導電性材料とは、Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al等の金属の微粒子又は分散性ナノ粒子に相当し、Cd、Znの金属硫化物、Fe、Ti、Ge、Si、Zr、Baなどの酸化物、ハロゲン化銀等の微粒子又は分散性ナノ粒子も混合してもよい。前記導電性材料も混合して用いてもよい。また、透明導電膜として用いられるインジウム錫酸化物(ITO)、インジウム錫酸化物と酸化珪素からなるITSO、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタン等に相当する。また上記導電性材料は複数種混合して用いてもよい。但し、吐出口から吐出する組成物は、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いることが好適であり、より好適には、低抵抗な銀、銅を用いるとよい。但し、銀、銅を用いる場合には、不純物対策のため、合わせてバリア膜を設けるとよい。バリア膜としては、窒化珪素膜やニッケルボロン(NiB)を用いるとことができる。   A composition in which a conductive material is dissolved or dispersed in a solvent is used as the composition discharged from the discharge port. The conductive material corresponds to fine particles or dispersible nanoparticles of metals such as Ag, Au, Cu, Ni, Pt, Pd, Ir, Rh, W, and Al, and includes metal sulfides of Cd and Zn, Fe, Ti Further, oxides such as Ge, Si, Zr and Ba, fine particles such as silver halide, or dispersible nanoparticles may be mixed. The conductive material may also be used as a mixture. Further, it corresponds to indium tin oxide (ITO) used as a transparent conductive film, ITSO composed of indium tin oxide and silicon oxide, organic indium, organic tin, zinc oxide, titanium nitride, and the like. Moreover, you may use the said electroconductive material in mixture of multiple types. However, it is preferable to use a composition in which any of gold, silver and copper is dissolved or dispersed in a solvent in consideration of the specific resistance value, more preferably the composition discharged from the discharge port. It is preferable to use low resistance silver or copper. However, when silver or copper is used, a barrier film may be provided as a countermeasure against impurities. As the barrier film, a silicon nitride film or nickel boron (NiB) can be used.

また、導電性材料の周りに他の導電性材料がコーティングされ、複数の層になっている粒子でも良い。例えば、銅の周りにニッケルボロン(NiB)がコーティングされ、その周囲に銀がコーティングされている3層構造の粒子などを用いても良い。溶媒は、酢酸ブチル、酢酸エチル等のエステル類、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトン、アセトン等の有機溶剤、又は水等を用いる。組成物の粘度は20mPa・s(cp)以下が好適であり、これは、乾燥が起こることを防止したり、吐出口から組成物を円滑に吐出できるようにしたりするためである。また、組成物の表面張力は、40mN/m以下が好適である。但し、用いる溶媒や、用途に合わせて、組成物の粘度等は適宜調整するとよい。一例として、ITOや、有機インジウム、有機スズを溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は5〜20mPa・s、銀を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は5〜20mPa・s、金を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は5〜20mPa・sに設定するとよい。   Alternatively, particles in which a conductive material is coated with another conductive material to form a plurality of layers may be used. For example, particles having a three-layer structure in which nickel boron (NiB) is coated around copper and silver is coated around it may be used. As the solvent, esters such as butyl acetate and ethyl acetate, alcohols such as isopropyl alcohol and ethyl alcohol, organic solvents such as methyl ethyl ketone and acetone, or water is used. The viscosity of the composition is preferably 20 mPa · s (cp) or less, in order to prevent the drying from occurring or to smoothly discharge the composition from the discharge port. The surface tension of the composition is preferably 40 mN / m or less. However, the viscosity and the like of the composition may be appropriately adjusted according to the solvent to be used and the application. As an example, the viscosity of a composition in which ITO, organic indium, or organic tin is dissolved or dispersed in a solvent is 5 to 20 mPa · s, the viscosity of a composition in which silver is dissolved or dispersed in a solvent is 5 to 20 mPa · s, The viscosity of the composition in which gold is dissolved or dispersed in a solvent is preferably set to 5 to 20 mPa · s.

また、導電層は、複数の導電性材料を積層しても良い。また、始めに導電性材料として銀を用いて、液滴吐出法で導電層を形成した後、銅などでめっきを行ってもよい。めっきは電気めっきや化学(無電界)めっき法で行えばよい。めっきは、めっきの材料を有する溶液を満たした容器に基板表面を浸してもよいが、基板を斜め(または垂直)に立てて設置し、めっきする材料を有する溶液を、基板表面に流すように塗布してもよい。基板を立てて溶液を塗布するようにめっきを行うと、工程装置が小型化する利点がある。   The conductive layer may be a stack of a plurality of conductive materials. Alternatively, first, silver may be used as a conductive material, and a conductive layer may be formed by a droplet discharge method, followed by plating with copper or the like. Plating may be performed by electroplating or chemical (electroless) plating. For plating, the substrate surface may be immersed in a container filled with a solution having a plating material, but the substrate is placed at an angle (or vertically) so that the solution having the material to be plated flows on the substrate surface. It may be applied. When plating is performed so that the solution is applied while standing the substrate, there is an advantage that the process apparatus is reduced in size.

各ノズルの径や所望のパターン形状などに依存するが、ノズルの目詰まり防止や高精細なパターンの作製のため、導電体の粒子の径はなるべく小さい方が好ましく、好適には粒径0.1μm以下が好ましい。組成物は、電解法、アトマイズ法又は湿式還元法等の公知の方法で形成されるものであり、その粒子サイズは、一般的に約0.01〜10μmである。但し、ガス中蒸発法で形成すると、分散剤で保護されたナノ分子は約7nmと微細であり、またこのナノ粒子は、被覆剤を用いて各粒子の表面を覆うと、溶剤中に凝集がなく、室温で安定に分散し、液体とほぼ同じ挙動を示す。従って、被覆剤を用いることが好ましい。   Although depending on the diameter of each nozzle and the desired pattern shape, the diameter of the conductor particles is preferably as small as possible for preventing nozzle clogging and producing a high-definition pattern. 1 μm or less is preferable. The composition is formed by a known method such as an electrolytic method, an atomizing method, or a wet reduction method, and its particle size is generally about 0.01 to 10 μm. However, when formed by a gas evaporation method, the nanomolecules protected by the dispersant are as fine as about 7 nm, and these nanoparticles are aggregated in the solvent when the surface of each particle is covered with a coating agent. And stably disperse at room temperature and shows almost the same behavior as liquid. Therefore, it is preferable to use a coating agent.

また、組成物を吐出する工程は、減圧下で行ってもよく、減圧下で行うと、導電層の表面に酸化膜などが形成されないため好ましい。組成物を吐出後、乾燥と焼成の一方又は両方の工程を行う。乾燥と焼成の工程は、両工程とも加熱処理の工程であるが、例えば、乾燥は100度で3分間、焼成は200〜350度で15分間〜60分間で行うもので、その目的、温度と時間が異なるものである。乾燥の工程、焼成の工程は、常圧下又は減圧下で、レーザ光の照射や瞬間熱アニール、加熱炉などにより行う。なお、この加熱処理を行うタイミング、加熱処理の回数は特に限定されない。乾燥と焼成の工程を良好に行うためには、基板を加熱しておいてもよく、そのときの温度は、基板等の材質に依存するが、一般的には100〜800度(好ましくは200〜350度)とする。本工程により、組成物中の溶媒の揮発、又は化学的に分散剤を除去するとともに、周囲の樹脂が硬化収縮することで、ナノ粒子間を接触させ、融合と融着を加速する。     Further, the step of discharging the composition may be performed under reduced pressure, and it is preferable to perform under reduced pressure because an oxide film or the like is not formed on the surface of the conductive layer. After discharging the composition, one or both steps of drying and baking are performed. The drying and firing steps are both heat treatment steps. For example, drying is performed at 100 degrees for 3 minutes, and firing is performed at 200 to 350 degrees for 15 minutes to 60 minutes. Time is different. The drying process and the firing process are performed under normal pressure or reduced pressure by laser light irradiation, rapid thermal annealing, a heating furnace, or the like. Note that the timing of performing this heat treatment and the number of heat treatments are not particularly limited. In order to satisfactorily perform the drying and firing steps, the substrate may be heated, and the temperature at that time depends on the material of the substrate or the like, but is generally 100 to 800 degrees (preferably 200). ~ 350 degrees). By this step, the solvent in the composition is volatilized or the dispersant is chemically removed, and the surrounding resin is cured and contracted to bring the nanoparticles into contact with each other, thereby accelerating fusion and fusion.

乾燥や焼成の工程で用いられるレーザ光の照射は、連続発振またはパルス発振の気体レーザ又は固体レーザを用いれば良い。前者の気体レーザとしては、エキシマレーザ、He−Cdレーザ、Arレーザ等が挙げられ、後者の固体レーザとしては、Cr、Nd等がドーピングされたYAG、YVO4、GdVO4等の結晶を使ったレーザ等が挙げられる。なお、レーザ光の吸収率の関係から、連続発振のレーザを用いることが好ましい。また、パルス発振と連続発振を組み合わせたレーザ照射方法を用いてもよい。但し、基板の耐熱性に依っては、レーザ光の照射による加熱処理は、基板を破壊しないように、数マイクロ秒から数十秒の間で瞬間的に行うとよい。瞬間熱アニール(RTA)は、不活性ガスの雰囲気下で、紫外光乃至赤外光を照射する赤外ランプやハロゲンランプなどを用いて、急激に温度を上昇させ、数分〜数マイクロ秒の間で瞬間的に熱を加えて行う。この処理は瞬間的に行うために、実質的に最表面の薄膜のみを加熱することができ、下層の膜には影響を与えない。つまり、プラスチック基板等の耐熱性が弱い基板にも影響を与えない。 Irradiation with a laser beam used in the drying or baking process may be performed using a continuous wave or pulsed gas laser or solid state laser. Examples of the former gas laser include an excimer laser, a He—Cd laser, and an Ar laser. As the latter solid-state laser, crystals such as YAG, YVO 4 , and GdVO 4 doped with Cr, Nd, and the like are used. A laser etc. are mentioned. Note that it is preferable to use a continuous wave laser because of the absorption rate of the laser light. Further, a laser irradiation method combining pulse oscillation and continuous oscillation may be used. However, depending on the heat resistance of the substrate, the heat treatment by laser light irradiation may be performed instantaneously within a few microseconds to several tens of seconds so as not to destroy the substrate. Instantaneous thermal annealing (RTA) uses an infrared lamp or a halogen lamp that irradiates ultraviolet light or infrared light in an inert gas atmosphere, and rapidly raises the temperature for several minutes to several microseconds. This is done by applying heat instantaneously. Since this treatment is performed instantaneously, only the outermost thin film can be heated substantially without affecting the lower layer film. That is, it does not affect a substrate having low heat resistance such as a plastic substrate.

また、導電層を形成した後、その平坦性を高めるために表面を圧力によってプレスして平坦化してもよい。プレスの方法としては、ローラー状のものを表面に走査することによって、凹凸をならすように軽減したり、平坦な板状な物で表面を垂直にプレスしてもよい。プレスする時に、加熱工程を行っても良い。また溶剤等によって表面を軟化、または溶解させエアナイフで表面の凹凸部を除去しても良い。また、CMP法を用いて研磨しても良い。この工程は、液滴吐出法によって凹凸が生じる場合に、その表面の平坦化する場合適用することができる。   In addition, after the conductive layer is formed, the surface may be pressed and flattened by pressure in order to improve the flatness. As a pressing method, unevenness may be reduced by scanning a roller-like object on the surface, or the surface may be pressed vertically with a flat plate-like object. A heating step may be performed when pressing. Alternatively, the surface may be softened or dissolved with a solvent or the like, and the surface irregularities may be removed with an air knife. Further, polishing may be performed using a CMP method. This step can be applied when the surface is flattened when unevenness is generated by the droplet discharge method.

また、半導体として、有機半導体材料を用い、印刷法、スプレー法、スピン塗布法、液滴吐出法などで形成することができる。この場合、上記エッチング工程が必要ないため、工程数を削減することが可能である。有機半導体としては、低分子材料、高分子材料などが用いられ、有機色素、導電性高分子材料などの材料も用いることができる。本発明に用いる有機半導体材料としては、その骨格が共役二重結合から構成されるπ電子共役系の高分子材料が望ましい。代表的には、ポリチオフェン、ポリフルオレン、ポリ(3−アルキルチオフェン)、ポリチオフェン誘導体、ペンタセン等の可溶性の高分子材料を用いることができる。     Alternatively, an organic semiconductor material can be used as a semiconductor and can be formed by a printing method, a spray method, a spin coating method, a droplet discharge method, or the like. In this case, the number of processes can be reduced because the etching process is not necessary. As the organic semiconductor, a low molecular material, a polymer material, or the like is used, and materials such as an organic dye or a conductive polymer material can also be used. The organic semiconductor material used in the present invention is preferably a π-electron conjugated polymer material whose skeleton is composed of conjugated double bonds. Typically, a soluble polymer material such as polythiophene, polyfluorene, poly (3-alkylthiophene), a polythiophene derivative, or pentacene can be used.

本実施の形態は、実施の形態1及び2とそれぞれと組み合わせて用いることが可能である。     This embodiment mode can be used in combination with each of Embodiment Modes 1 and 2.

(実施の形態4)
本発明を適用して発光素子を有する表示装置を形成することができるが、該発光素子から発せられる光は、下面放射、上面放射、両面放射のいずれかを行う。本実施の形態では、両面出射型、片面出射型である上面出射型の例を、図13及び図12を用いて説明する。
(Embodiment 4)
Although a display device having a light-emitting element can be formed by applying the present invention, light emitted from the light-emitting element performs any one of bottom emission, top emission, and dual emission. In this embodiment mode, examples of a top emission type that is a dual emission type and a single emission type will be described with reference to FIGS.

図12に示す表示装置は、素子基板1300、薄膜トランジスタ1355、薄膜トランジスタ1365、薄膜トランジスタ1375、第1の電極層1317、電界発光層1319、第2の電極層1320、透明導電膜1321、充填材1322、シール材1325、ゲート絶縁層1310、絶縁膜1311、絶縁膜1312、絶縁膜1309、絶縁物1314、封止基板1323、配線層1380、端子電極層1381、異方性導電層1382、FPC1383、スペーサ1330によって構成されている。第1の電極層1317上のスペーサは異なる形状のものが複数形成されていてもよい。表示装置は、切り離し領域221、外部端子接続領域222、配線領域223、周辺駆動回路領域224、画素領域226を有している。充填材1322は、図19の滴下法のように、液状の組成物にして、滴下法によって形成することができる。滴下法によって充填材が形成された素子基板1300と封止基板1323を張り合わして発光表示装置を封止する。本実施の形態では、充填材1322として、液状の乾燥材を滴下により注入し、固化して用いている。よって吸湿性を含む物質なので吸水効果が得られ、素子の劣化を防ぐことができる。     12 includes an element substrate 1300, a thin film transistor 1355, a thin film transistor 1365, a thin film transistor 1375, a first electrode layer 1317, an electroluminescent layer 1319, a second electrode layer 1320, a transparent conductive film 1321, a filler 1322, and a seal. By a material 1325, a gate insulating layer 1310, an insulating film 1311, an insulating film 1312, an insulating film 1309, an insulator 1314, a sealing substrate 1323, a wiring layer 1380, a terminal electrode layer 1381, an anisotropic conductive layer 1382, an FPC 1383, and a spacer 1330 It is configured. A plurality of spacers with different shapes may be formed over the first electrode layer 1317. The display device includes a separation region 221, an external terminal connection region 222, a wiring region 223, a peripheral driver circuit region 224, and a pixel region 226. The filler 1322 can be formed into a liquid composition by a dropping method as in the dropping method of FIG. The element substrate 1300 on which the filler is formed and the sealing substrate 1323 are attached to each other by a dropping method to seal the light-emitting display device. In this embodiment mode, as the filler 1322, a liquid desiccant is injected dropwise and solidified. Therefore, since it is a substance including hygroscopicity, a water absorption effect can be obtained and deterioration of the element can be prevented.

図12の表示装置は、両面出射型であり、矢印の方向に素子基板1300側からも、封止基板1323側からも光を出射する構造である。なお本実施の形態では、透明導電膜を成膜し、所望の形状にエッチングすることで第1の電極層1317を形成する。第1の電極層1317として透明導電膜を用いることができる。第1の電極層1317として上記透明導電膜の他に、窒化チタン膜またはチタン膜を用いても良い。この場合、透明導電膜を成膜した後に、窒化チタン膜またはチタン膜を、光が透過する程度の膜厚(好ましくは、5nm〜30nm程度)で成膜する。本実施の形態では、第1の電極層1317としてITSOを用いている。     The display device in FIG. 12 is a dual emission type and has a structure in which light is emitted from both the element substrate 1300 side and the sealing substrate 1323 side in the direction of the arrow. Note that in this embodiment, the first electrode layer 1317 is formed by forming a transparent conductive film and etching it into a desired shape. A transparent conductive film can be used as the first electrode layer 1317. In addition to the transparent conductive film, a titanium nitride film or a titanium film may be used as the first electrode layer 1317. In this case, after forming the transparent conductive film, the titanium nitride film or the titanium film is formed with a thickness enough to transmit light (preferably, about 5 nm to 30 nm). In this embodiment mode, ITSO is used as the first electrode layer 1317.

次に、電界発光層1319の上には導電膜からなる第2の電極層1320が設けられる。第2の電極層1320としては、仕事関数の小さい材料(Al、Ag、Li、Ca、またはこれらの合金MgAg、MgIn、AlLi、または化合物CaF2、CaN)を用いればよい。図12の表示装置では、発光が透過するように、第2の電極層1320として膜厚を薄くした金属薄膜(MgAg:膜厚10nm)と、透明導電膜1321として、膜厚100nmのITSOとの積層を用いる。透明導電膜1321として上述の第1の電極層1317と同様なものを用いることができる。 Next, a second electrode layer 1320 made of a conductive film is provided over the electroluminescent layer 1319. As the second electrode layer 1320, a material with a low work function (Al, Ag, Li, Ca, or an alloy thereof, MgAg, MgIn, AlLi, or a compound CaF 2 , CaN) may be used. In the display device of FIG. 12, a thin metal film (MgAg: film thickness of 10 nm) is formed as the second electrode layer 1320 so that light is transmitted, and ITSO with a film thickness of 100 nm is formed as the transparent conductive film 1321. Use lamination. As the transparent conductive film 1321, the same material as the above-described first electrode layer 1317 can be used.

図13の表示装置は、片面出射型であり、矢印の方向に上面出射する構造である。図13に示す表示装置は、素子基板1600、薄膜トランジスタ1655、薄膜トランジスタ1665、薄膜トランジスタ1675、反射性を有する金属層1624、第1の電極層1617、電界発光層1619、第2の電極層1620、透明導電膜1621、充填材1622、シール材1625、ゲート絶縁層1610、絶縁膜1611、絶縁膜1612、絶縁物1614、封止基板1623、配線層1680、端子電極層1681、異方性導電層1682、FPC1683、スペーサ1630によって構成されている。図13における表示装置において、端子電極層1681に積層していた絶縁層はエッチングによって除去されている。このように端子電極層の周囲に透湿性を有する絶縁層を設けない構造であると信頼性がより向上する。また、表示装置は、切り離し領域231、外部端子接続領域232、配線領域233、周辺駆動回路領域234、画素領域236を有している。この場合、前述の図12で示した両面出射型の表示装置において、第1の電極層1317の下に、反射性を有する金属層1624を形成する。反射性を有する金属層1624の上に陽極として機能する透明導電膜である第1の電極層1617を形成する。金属層1624としては、反射性を有すればよいので、Ta、W、Ti、Mo、Al、Cuなどを用いればよい。好ましくは、可視光の領域で反射性が高い物質を用いることがよく、本実施の形態では、TiN膜を用いる。     The display device of FIG. 13 is a single-sided emission type and has a structure in which the upper surface is emitted in the direction of the arrow. A display device illustrated in FIG. 13 includes an element substrate 1600, a thin film transistor 1655, a thin film transistor 1665, a thin film transistor 1675, a reflective metal layer 1624, a first electrode layer 1617, an electroluminescent layer 1619, a second electrode layer 1620, and a transparent conductive layer. Film 1621, filler 1622, sealant 1625, gate insulating layer 1610, insulating film 1611, insulating film 1612, insulator 1614, sealing substrate 1623, wiring layer 1680, terminal electrode layer 1681, anisotropic conductive layer 1682, FPC 1683 , The spacer 1630. In the display device in FIG. 13, the insulating layer stacked over the terminal electrode layer 1681 is removed by etching. As described above, the reliability is further improved when the insulating layer having moisture permeability is not provided around the terminal electrode layer. In addition, the display device includes a separation region 231, an external terminal connection region 232, a wiring region 233, a peripheral driver circuit region 234, and a pixel region 236. In this case, a reflective metal layer 1624 is formed under the first electrode layer 1317 in the dual emission display device shown in FIG. A first electrode layer 1617 which is a transparent conductive film functioning as an anode is formed over the reflective metal layer 1624. As the metal layer 1624, it is only necessary to have reflectivity, so that Ta, W, Ti, Mo, Al, Cu, or the like may be used. Preferably, a substance having high reflectivity in the visible light region is used. In this embodiment, a TiN film is used.

電界発光層1619の上には導電膜からなる第2の電極層1620が設けられる。第2の電極層1620としては、陰極として機能させるので仕事関数の小さい材料(Al、Ag、Li、Ca、またはこれらの合金MgAg、MgIn、AlLi、CaF2、またはCaN)を用いればよい。本実施の形態では、発光が透過するように、第2の電極層1620として膜厚を薄くした金属薄膜(MgAg:膜厚10nm)と、透明導電膜1621として、膜厚110nmのITSOとの積層を用いる。 A second electrode layer 1620 made of a conductive film is provided over the electroluminescent layer 1619. As the second electrode layer 1620, a material having a low work function (Al, Ag, Li, Ca, or an alloy thereof such as MgAg, MgIn, AlLi, CaF 2 , or CaN) may be used because it functions as a cathode. In this embodiment mode, a stack of a thin metal film (MgAg: film thickness of 10 nm) as the second electrode layer 1620 and ITSO with a film thickness of 110 nm as the transparent conductive film 1621 so that light is transmitted is transmitted. Is used.

本発明に適用できる発光素子の構成は、上記実施の形態で述べたような構成を用いることができる。また、以下に述べる本実施の形態における発光素子の構成も上記実施の形態それぞれ組み合わせて用いることができる。発光素子は、一対の電極間に挟まれた複数の層を有し、そのうち少なくとも一層は発光物質を含む層(電界発光層とも記す)で構成されている。   As a structure of the light-emitting element applicable to the present invention, the structure described in the above embodiment mode can be used. In addition, the structure of the light-emitting element in this embodiment described below can be used in combination with any of the above embodiments. A light-emitting element includes a plurality of layers sandwiched between a pair of electrodes, and at least one of them includes a layer containing a light-emitting substance (also referred to as an electroluminescent layer).

好適な発光素子の一例は、発光物質を含む層と、他の層のうち少なくとも一層を、無機物質と有機物質を含む混合層で構成される。この混合された層は、無機物質と有機物質の選択により、正孔注入輸送性の層若しくは電子注入輸送性の層とすることができる。   An example of a suitable light-emitting element includes a layer containing a light-emitting substance and a mixed layer containing an inorganic substance and an organic substance at least one of the other layers. This mixed layer can be a hole injecting / transporting layer or an electron injecting / transporting layer depending on the selection of an inorganic substance and an organic substance.

正孔注入輸送性の層の組み合わせの一例は以下の通りである。無機物質としては、モリブデン酸化物(MoOx)、バナジウム酸化物(VOx)、ルテニウム酸化物(RuOx)、タングステン酸化物(WOx)等があげられる。この他、インジウム錫酸化物(ITO)や亜鉛酸化物(ZnO)、錫酸化物(SnO)を用いることができる。但し、ここに示したものに限らず、その他の物質を用いてもよい。有機物質としては、正孔輸送性の高い化合物であり、例えば4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(略称:α−NPD)や4,4’−ビス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(略称:TPD)や4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニル−アミノ)−トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニル−アミノ]−トリフェニルアミン(略称:MTDATA)などの芳香族アミン系(即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する)の化合物が挙げられる。但し、ここに示したものに限らず、その他の物質を用いてもよい。   An example of a combination of hole injection / transport layers is as follows. Examples of the inorganic substance include molybdenum oxide (MoOx), vanadium oxide (VOx), ruthenium oxide (RuOx), tungsten oxide (WOx), and the like. In addition, indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), and tin oxide (SnO) can be used. However, it is not limited to those shown here, and other substances may be used. The organic substance is a compound having a high hole transporting property, such as 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: α-NPD) or 4,4. '-Bis [N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: TPD) and 4,4', 4 ''-tris (N, N-diphenyl-amino) -triphenylamine (Abbreviation: TDATA), aromatic amine systems such as 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] -triphenylamine (abbreviation: MTDATA) (ie, Benzene ring-nitrogen bond). However, it is not limited to those shown here, and other substances may be used.

電子注入輸送性の層の組み合わせの一例は以下の通りである。無機物質としては、電子供与性を示し、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、エルビウム、イッテルビウムより選ばれるいずれか一又は二以上の金属である。有機物質としては、電子輸送性の高い物質であり、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq3)、トリス(5−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq3)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]−キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq2)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−アルミニウム(略称:BAlq)など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)−ベンゾオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX)2)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)−ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ)2)などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)や、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:p−EtTAZ)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)なども用いることができる。但し、本実施の形態で記載したものに限らず、上記実施の形態で記載たもの、その他のものを用いてもよい。 An example of a combination of electron injecting and transporting layers is as follows. The inorganic substance is one or more metals selected from lithium, cesium, magnesium, calcium, barium, erbium, and ytterbium, which exhibit electron donating properties. The organic substance is a substance having a high electron transporting property, and includes tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq 3 ), tris (5-methyl-8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Almq 3 ), bis (10− Hydroxybenzo [h] -quinolinato) beryllium (abbreviation: BeBq 2 ), bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenylphenolato-aluminum (abbreviation: BAlq), and other metals having a quinoline skeleton or a benzoquinoline skeleton It is a layer made of a complex or the like. In addition, bis [2- (2-hydroxyphenyl) -benzoxazolate] zinc (abbreviation: Zn (BOX) 2 ), bis [2- (2-hydroxyphenyl) -benzothiazolate] zinc (abbreviation: Zn ( Metal complexes having an oxazole or thiazole ligand such as BTZ) 2 ) can also be used. In addition to metal complexes, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (abbreviation: PBD), 1,3-bis [5 -(P-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazol-2-yl] benzene (abbreviation: OXD-7), 3- (4-tert-butylphenyl) -4-phenyl-5 (4-Biphenylyl) -1,2,4-triazole (abbreviation: TAZ), 3- (4-tert-butylphenyl) -4- (4-ethylphenyl) -5- (4-biphenylyl) -1,2 , 4-triazole (abbreviation: p-EtTAZ), bathophenanthroline (abbreviation: BPhen), bathocuproin (abbreviation: BCP), and the like can also be used. However, it is not limited to those described in this embodiment, and those described in the above embodiment and others may be used.

発光素子は、発光物質を含む層と、上記の混合された層とを適宜組み合わせて構成する。例えば、発光物質を含む層の一方の側に、正孔注入輸送性の層又は電子注入輸送性の層を配置させた構成とすることができる。また、発光物質を含む層を挟んで、一方の側に正孔注入輸送性の層を配置し、他方の側に電子注入輸送性の層を配置させた構成とすることができる。   A light-emitting element is formed by appropriately combining a layer containing a light-emitting substance and the above mixed layer. For example, a structure in which a hole injecting / transporting layer or an electron injecting / transporting layer is provided on one side of the layer containing a light-emitting substance can be employed. In addition, a structure in which a hole injecting / transporting layer is provided on one side and an electron injecting / transporting layer is provided on the other side with a layer containing a light-emitting substance interposed therebetween can be employed.

一対の電極のうち、少なくとも一方若しくは両方の電極は、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、若しくは前記酸化物の少なくとも複数種を混合した透明導電性物質で形成される。例えば、酸化インジウムと酸化スズの混合物(ITOとも記す)、酸化インジウムと酸化インジウムと酸化亜鉛の混合物などである。さらにこれらの酸化物の結晶化を抑制し、表面の平滑性を保持するために酸化珪素、酸化チタン、酸化モリブデンなどの酸化物を適量含ませた透明導電性物質としても良い。また、一対の電極のうち、少なくとも一方の電極は、アルミニウム、銀、チタン、タンタル、モリブデン、クロム、タングステンなどを主成分とする金属物質で形成しても良い。   Of the pair of electrodes, at least one or both of the electrodes are formed of indium oxide, tin oxide, zinc oxide, or a transparent conductive material in which at least a plurality of the oxides are mixed. For example, there are a mixture of indium oxide and tin oxide (also referred to as ITO), a mixture of indium oxide, indium oxide, and zinc oxide. Further, a transparent conductive material containing an appropriate amount of an oxide such as silicon oxide, titanium oxide, or molybdenum oxide may be used in order to suppress crystallization of these oxides and maintain surface smoothness. In addition, at least one of the pair of electrodes may be formed using a metal material containing aluminum, silver, titanium, tantalum, molybdenum, chromium, tungsten, or the like as a main component.

本実施の形態において適用できる発光素子の形態を図27に示す。発光素子は、電界発光層860を第1の電極層870と第2の電極層850で挟んだ構成になっている。第1の電極層及び第2の電極層は仕事関数を考慮して材料を選択する必要があり、そして第1の電極層及び第2の電極層は、画素構成によりいずれも陽極、又は陰極となりうる。本実施の形態では、駆動用TFTの極性がpチャネル型である場合、第1の電極層を陽極、第2の電極層を陰極とするとよい。また、駆動用TFTの極性がNチャネル型であるため、第1の電極層を陰極、第2の電極層を陽極とすると好ましい。     A mode of a light-emitting element which can be applied in this embodiment mode is shown in FIG. The light-emitting element has a structure in which an electroluminescent layer 860 is sandwiched between a first electrode layer 870 and a second electrode layer 850. It is necessary to select materials for the first electrode layer and the second electrode layer in consideration of the work function, and the first electrode layer and the second electrode layer are both anodes or cathodes depending on the pixel configuration. sell. In this embodiment mode, when the polarity of the driving TFT is a p-channel type, the first electrode layer may be an anode and the second electrode layer may be a cathode. Further, since the polarity of the driving TFT is an N-channel type, it is preferable that the first electrode layer be a cathode and the second electrode layer be an anode.

図27(A)及び(B)は、第1の電極層870が陽極であり、第2の電極層850が陰極である場合であり、電界発光層860は、第1の電極層870側から、HIL(ホール注入層)HTL(ホール輸送層)804、EML(発光層)803、ETL(電子輸送層)EIL(電子注入層)802、第2の電極層850の順に積層するのが好ましい。図27(A)は第1の電極層870から光を放射する構成であり、第1の電極層870は透光性を有する酸化物導電性材料からなる電極層805で構成し、第2の電極層は電界発光層860側から、LiFやMgAgなどアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む電極層801とアルミニウムなどの金属材料で形成する電極層800より構成されている。図27(B)は第2の電極層850から光を放射する構成であり、第1の電極層は、アルミニウム、チタンなどの金属、又は該金属と化学量論的組成比以下の濃度で窒素を含む金属材料で形成する電極層807と、酸化珪素を1〜15原子%の濃度で含む酸化物導電性材料で形成する第2の電極層806より構成されている。第2の電極層は、第2の電極層は電界発光層860側から、LiFやMgAgなどアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む電極層801とアルミニウムなどの金属材料で形成する電極層800より構成されているがいずれの層も100nm以下の厚さとして光を透過可能な状態としておくことで、第2の電極層850から光を放射することが可能となる。     27A and 27B show the case where the first electrode layer 870 is an anode and the second electrode layer 850 is a cathode, and the electroluminescent layer 860 is formed from the first electrode layer 870 side. , HIL (hole injection layer) HTL (hole transport layer) 804, EML (light emitting layer) 803, ETL (electron transport layer) EIL (electron injection layer) 802, and second electrode layer 850 are preferably stacked in this order. FIG. 27A illustrates a structure in which light is emitted from the first electrode layer 870. The first electrode layer 870 includes an electrode layer 805 formed using a light-transmitting oxide conductive material, The electrode layer includes an electrode layer 801 containing an alkali metal or alkaline earth metal such as LiF or MgAg and an electrode layer 800 formed of a metal material such as aluminum from the electroluminescent layer 860 side. FIG. 27B illustrates a structure in which light is emitted from the second electrode layer 850. The first electrode layer is formed using a metal such as aluminum or titanium or nitrogen at a concentration equal to or lower than the stoichiometric composition ratio with the metal. An electrode layer 807 formed of a metal material containing silicon, and a second electrode layer 806 formed of an oxide conductive material containing silicon oxide at a concentration of 1 to 15 atomic%. The second electrode layer is composed of an electrode layer 801 containing an alkali metal or alkaline earth metal such as LiF or MgAg and an electrode layer 800 formed of a metal material such as aluminum from the electroluminescent layer 860 side. However, it is possible to emit light from the second electrode layer 850 by setting each layer to a thickness of 100 nm or less so that light can be transmitted.

図27(C)及び(D)は、第1の電極層870が陰極であり、第2の電極層850が陽極である場合であり、電界発光層860は、陰極側からEIL(電子注入層)ETL(電子輸送層)802、EML(発光層)803、HTL(ホール輸送層)HIL(ホール注入層)804、陽極である第2の電極層850の順に積層するのが好ましい。図27(C)は第1の電極層870から光を放射する構成であり、第1の電極層870は電界発光層860側から、LiFやMgAgなどアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む電極層801とアルミニウムなどの金属材料で形成する電極層800より構成されているがいずれの層も100nm以下の厚さとして光を透過可能な状態としておくことで、第1の電極層870から光を放射することが可能となる。第2の電極層は、電界発光層860側から、酸化珪素を1〜15原子%の濃度で含む酸化物導電性材料で形成する第2の電極層806、アルミニウム、チタンなどの金属、又は該金属と化学量論的組成比以下の濃度で窒素を含む金属材料で形成する電極層807より構成されている。図27(D)は第2の電極層850から光を放射する構成であり、第1の電極層870は電界発光層860側から、LiFやMgAgなどアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む電極層801とアルミニウムなどの金属材料で形成する電極層800より構成されており、膜厚は電界発光層860で発光した光を反射可能な程度に厚く形成している。第2の電極層850は、透光性を有する酸化物導電性材料からなる電極層805で構成されている。なお電界発光層は、積層構造以外に単層構造、又は混合構造をとることがでる。     27C and 27D show the case where the first electrode layer 870 is a cathode and the second electrode layer 850 is an anode, and the electroluminescent layer 860 has an EIL (electron injection layer) from the cathode side. ) ETL (electron transport layer) 802, EML (light emitting layer) 803, HTL (hole transport layer) HIL (hole injection layer) 804, and second electrode layer 850 which is an anode are preferably stacked in this order. FIG. 27C illustrates a structure in which light is emitted from the first electrode layer 870. The first electrode layer 870 includes an electrode layer containing an alkali metal or an alkaline earth metal such as LiF or MgAg from the electroluminescent layer 860 side. 801 and an electrode layer 800 formed of a metal material such as aluminum, but each layer emits light from the first electrode layer 870 by setting the thickness to 100 nm or less so that light can be transmitted. It becomes possible to do. The second electrode layer includes, from the electroluminescent layer 860 side, a second electrode layer 806 formed of an oxide conductive material containing silicon oxide at a concentration of 1 to 15 atomic%, a metal such as aluminum or titanium, or the The electrode layer 807 is formed of a metal material containing nitrogen at a concentration equal to or lower than the stoichiometric composition ratio of metal. FIG. 27D illustrates a structure in which light is emitted from the second electrode layer 850, and the first electrode layer 870 includes an electrode layer containing an alkali metal or an alkaline earth metal such as LiF or MgAg from the electroluminescent layer 860 side. 801 and an electrode layer 800 formed of a metal material such as aluminum. The film thickness is large enough to reflect light emitted from the electroluminescent layer 860. The second electrode layer 850 includes an electrode layer 805 made of a light-transmitting oxide conductive material. The electroluminescent layer can have a single layer structure or a mixed structure in addition to the laminated structure.

また、電界発光層として、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の発光を示す材料を、それぞれ蒸着マスクを用いた蒸着法等によって選択的に形成する。赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の発光を示す材料はカラーフィルタ同様、液滴吐出法により形成することもでき(低分子または高分子材料など)、この場合マスクを用いずとも、RGBの塗り分けを行うことができるため好ましい。     In addition, as the electroluminescent layer, materials that emit red (R), green (G), and blue (B) light are selectively formed by an evaporation method using an evaporation mask, respectively. A material that emits red (R), green (G), and blue (B) light can be formed by a droplet discharge method (such as a low-molecular or high-molecular material) in the same manner as a color filter. In this case, a mask is not used. Both are preferable because RGB can be separately applied.

また上面放射型の場合で、第2の電極層に透光性を有するITOやITSOを用いる場合、ベンゾオキサゾール誘導体(BzOs)にLiを添加したBzOs−Liなどを用いることができる。また例えばEMLは、R、G、Bのそれぞれの発光色に対応したドーパント(Rの場合DCM等、Gの場合DMQD等)をドープしたAlq3を用いればよい。 In the case of a top emission type, when light-transmitting ITO or ITSO is used for the second electrode layer, BzOs—Li in which Li is added to a benzoxazole derivative (BzOs) or the like can be used. Further, for example, EML may be Alq 3 doped with a dopant corresponding to each emission color of R, G, and B (DCM in the case of R, DMQD in the case of G).

なお、電界発光層は上記材料に限定されない。例えば、CuPcやPEDOTの代わりに酸化モリブデン(MoOx:x=2〜3)等の酸化物とα−NPDやルブレンを共蒸着して形成し、ホール注入性を向上させることもできる。また電界発光層の材料は、有機材料(低分子又は高分子を含む)、又は有機材料と無機材料の複合材料として用いることができる。以下発光素子を形成する材料について詳細に述べる。     Note that the electroluminescent layer is not limited to the above materials. For example, instead of CuPc or PEDOT, an oxide such as molybdenum oxide (MoOx: x = 2 to 3) and α-NPD or rubrene can be co-evaporated to improve the hole injection property. The material of the electroluminescent layer can be used as an organic material (including a low molecule or a polymer), or a composite material of an organic material and an inorganic material. Hereinafter, materials for forming the light emitting element will be described in detail.

電荷注入輸送物質のうち、特に電子輸送性の高い物質としては、例えばトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq3)、トリス(5−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq3)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]−キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq2)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−アルミニウム(略称:BAlq)など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が挙げられる。また正孔輸送性の高い物質としては、例えば4,4'−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(略称:α−NPD)や4,4'−ビス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(略称:TPD)や4,4',4''−トリス(N,N−ジフェニル−アミノ)−トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4',4''−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニル−アミノ]−トリフェニルアミン(略称:MTDATA)などの芳香族アミン系(即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する)の化合物が挙げられる。 Among the charge injecting and transporting materials, materials having a particularly high electron transporting property include, for example, tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq 3 ), tris (5-methyl-8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Almq 3 ), Bis (10-hydroxybenzo [h] -quinolinato) beryllium (abbreviation: BeBq 2 ), bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenylphenolato-aluminum (abbreviation: BAlq), quinoline skeleton or benzoquinoline Examples thereof include metal complexes having a skeleton. As a substance having a high hole-transport property, for example, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: α-NPD), 4,4′-bis [ N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: TPD) or 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenyl-amino) -triphenylamine (abbreviation: TDATA) ), 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] -triphenylamine (abbreviation: MTDATA) (ie, benzene ring-nitrogen) And a compound having a bond of

また、電荷注入輸送物質のうち、特に電子注入性の高い物質としては、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF2)等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物が挙げられる。また、この他、Alq3のような電子輸送性の高い物質とマグネシウム(Mg)のようなアルカリ土類金属との混合物であってもよい。 Among the charge injecting and transporting materials, materials having particularly high electron injecting properties include alkali metals or alkaline earths such as lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (CaF 2 ) and the like. Metal compounds can be mentioned. In addition, a mixture of a substance having a high electron transport property such as Alq 3 and an alkaline earth metal such as magnesium (Mg) may be used.

電荷注入輸送物質のうち、正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物(MoOx)やバナジウム酸化物(VOx)、ルテニウム酸化物(RuOx)、タングステン酸化物(WOx)、マンガン酸化物(MnOx)等の金属酸化物が挙げられる。また、この他、フタロシアニン(略称:H2Pc)や銅フタロシアニン(CuPc)等のフタロシアニン系の化合物が挙げられる。 Among the charge injecting and transporting materials, examples of the material having a high hole injecting property include molybdenum oxide (MoOx), vanadium oxide (VOx), ruthenium oxide (RuOx), tungsten oxide (WOx), and manganese oxide. Examples thereof include metal oxides such as (MnOx). In addition, phthalocyanine compounds such as phthalocyanine (abbreviation: H 2 Pc) and copper phthalocyanine (CuPc) can be given.

発光層は、発光波長帯の異なる発光層を画素毎に形成して、カラー表示を行う構成としても良い。典型的には、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色に対応した発光層を形成する。この場合にも、画素の光放射側にその発光波長帯の光を透過するフィルターを設けた構成とすることで、色純度の向上や、画素部の鏡面化(映り込み)の防止を図ることができる。フィルターを設けることで、従来必要であるとされていた円偏光版などを省略することが可能となり、発光層から放射される光の損失を無くすことができる。さらに、斜方から画素部(表示画面)を見た場合に起こる色調の変化を低減することができる。     The light emitting layer may be configured to perform color display by forming light emitting layers having different emission wavelength bands for each pixel. Typically, a light emitting layer corresponding to each color of R (red), G (green), and B (blue) is formed. In this case as well, it is possible to improve color purity and prevent mirror reflection (reflection) of the pixel portion by providing a filter that transmits light in the emission wavelength band on the light emission side of the pixel. Can do. By providing the filter, it is possible to omit a circularly polarized plate that has been conventionally required, and it is possible to eliminate the loss of light emitted from the light emitting layer. Furthermore, a change in color tone that occurs when the pixel portion (display screen) is viewed obliquely can be reduced.

発光材料には様々な材料がある。低分子有機発光材料では、4−ジシアノメチレン−2−メチル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチル−9−ジュロリジル)エテニル]−4H−ピラン(略称:DCJT)、4−ジシアノメチレン−2−t−ブチル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−9-イル)エテニル]−4H−ピラン(略称:DCJTB)、ペリフランテン、2,5−ジシアノ−1,4−ビス[2−(10−メトキシ−1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−9−イル)エテニル]ベンゼン、N,N’−ジメチルキナクリドン(略称:DMQd)、クマリン6、クマリン545T、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq3)、9,9’−ビアントリル、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPA)や9,10−ビス(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)等を用いることができる。また、この他の物質でもよい。 There are various kinds of light emitting materials. As the low-molecular organic light-emitting material, 4-dicyanomethylene-2-methyl-6- [2- (1,1,7,7-tetramethyl-9-julolidyl) ethenyl] -4H-pyran (abbreviation: DCJT), 4 -Dicyanomethylene-2-t-butyl-6- [2- (1,1,7,7-tetramethyljulolidin-9-yl) ethenyl] -4H-pyran (abbreviation: DCJTB), perifrantene, 2,5 -Dicyano-1,4-bis [2- (10-methoxy-1,1,7,7-tetramethyljulolidin-9-yl) ethenyl] benzene, N, N'-dimethylquinacridone (abbreviation: DMQd), Coumarin 6, Coumarin 545T, Tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq 3 ), 9,9′-bianthryl, 9,10-diphenylanthracene (abbreviation: DPA) and 9,10-bis (2-naphthyl) anthrace (Abbreviation: DNA) or the like can be used. Other substances may also be used.

一方、高分子系有機発光材料は低分子系に比べて物理的強度が高く、素子の耐久性が高い。また塗布により成膜することが可能であるので、素子の作製が比較的容易である。高分子系有機発光材料を用いた発光素子の構造は、低分子系有機発光材料を用いたときと基本的には同じであり、順に陰極、有機発光層、陽極となる。しかし、高分子系有機発光材料を用いた発光層を形成する際には、低分子系有機発光材料を用いたときのような積層構造を形成させることは難しく、多くの場合2層構造となる。具体的には、順に陰極、発光層、正孔輸送層、陽極という構造である。     On the other hand, the high molecular organic light emitting material has higher physical strength than the low molecular weight material, and the durability of the device is high. In addition, since the film can be formed by coating, the device can be manufactured relatively easily. The structure of the light emitting element using the high molecular weight organic light emitting material is basically the same as that when the low molecular weight organic light emitting material is used, and sequentially becomes a cathode, an organic light emitting layer, and an anode. However, when forming a light emitting layer using a high molecular weight organic light emitting material, it is difficult to form a laminated structure as in the case of using a low molecular weight organic light emitting material. . Specifically, the structure is a cathode, a light emitting layer, a hole transport layer, and an anode in this order.

発光色は、発光層を形成する材料で決まるため、これらを選択することで所望の発光を示す発光素子を形成することができる。発光層の形成に用いることができる高分子系の電界発光材料は、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポリフルオレン系が挙げられる。     Since the light emission color is determined by the material for forming the light emitting layer, a light emitting element exhibiting desired light emission can be formed by selecting these materials. Examples of the polymer electroluminescent material that can be used for forming the light emitting layer include polyparaphenylene vinylene, polyparaphenylene, polythiophene, and polyfluorene.

ポリパラフェニレンビニレン系には、ポリ(パラフェニレンビニレン) [PPV] の誘導体、ポリ(2,5−ジアルコキシ−1,4−フェニレンビニレン) [RO−PPV]、ポリ(2−(2'−エチル−ヘキソキシ)−5−メトキシ−1,4−フェニレンビニレン)[MEH−PPV]、ポリ(2−(ジアルコキシフェニル)−1,4−フェニレンビニレン)[ROPh−PPV]等が挙げられる。ポリパラフェニレン系には、ポリパラフェニレン[PPP]の誘導体、ポリ(2,5−ジアルコキシ−1,4−フェニレン)[RO−PPP]、ポリ(2,5−ジヘキソキシ−1,4−フェニレン)等が挙げられる。ポリチオフェン系には、ポリチオフェン[PT]の誘導体、ポリ(3−アルキルチオフェン)[PAT]、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)[PHT]、ポリ(3−シクロヘキシルチオフェン)[PCHT]、ポリ(3−シクロヘキシル−4−メチルチオフェン)[PCHMT]、ポリ(3,4−ジシクロヘキシルチオフェン)[PDCHT]、ポリ[3−(4−オクチルフェニル)−チオフェン][POPT]、ポリ[3−(4−オクチルフェニル)−2,2ビチオフェン][PTOPT]等が挙げられる。ポリフルオレン系には、ポリフルオレン[PF]の誘導体、ポリ(9,9−ジアルキルフルオレン)[PDAF]、ポリ(9,9−ジオクチルフルオレン)[PDOF]等が挙げられる。     The polyparaphenylene vinylene system includes derivatives of poly (paraphenylene vinylene) [PPV], poly (2,5-dialkoxy-1,4-phenylene vinylene) [RO-PPV], poly (2- (2′- Ethyl-hexoxy) -5-methoxy-1,4-phenylenevinylene) [MEH-PPV], poly (2- (dialkoxyphenyl) -1,4-phenylenevinylene) [ROPh-PPV] and the like. The polyparaphenylene series includes derivatives of polyparaphenylene [PPP], poly (2,5-dialkoxy-1,4-phenylene) [RO-PPP], poly (2,5-dihexoxy-1,4-phenylene). ) And the like. The polythiophene series includes polythiophene [PT] derivatives, poly (3-alkylthiophene) [PAT], poly (3-hexylthiophene) [PHT], poly (3-cyclohexylthiophene) [PCHT], poly (3-cyclohexyl). -4-methylthiophene) [PCHMT], poly (3,4-dicyclohexylthiophene) [PDCHT], poly [3- (4-octylphenyl) -thiophene] [POPT], poly [3- (4-octylphenyl) -2,2 bithiophene] [PTOPT] and the like. Examples of the polyfluorene series include polyfluorene [PF] derivatives, poly (9,9-dialkylfluorene) [PDAF], poly (9,9-dioctylfluorene) [PDOF], and the like.

なお、正孔輸送性の高分子系有機発光材料を、陽極と発光性の高分子系有機発光材料の間に挟んで形成すると、陽極からの正孔注入性を向上させることができる。一般にアクセプター材料と共に水に溶解させたものをスピンコート法などで塗布する。また、有機溶媒には不溶であるため、上述した発光性の有機発光材料との積層が可能である。正孔輸送性の高分子系有機発光材料としては、PEDOTとアクセプター材料としてのショウノウスルホン酸(CSA)の混合物、ポリアニリン[PANI]とアクセプター材料としてのポリスチレンスルホン酸[PSS]の混合物等が挙げられる。     Note that when a hole-transporting polymer-based organic light-emitting material is sandwiched between an anode and a light-emitting polymer-based organic light-emitting material, hole injection properties from the anode can be improved. In general, an acceptor material dissolved in water is applied by spin coating or the like. In addition, since it is insoluble in an organic solvent, it can be stacked with the above-described light-emitting organic light-emitting material. Examples of the hole-transporting polymer organic light emitting material include a mixture of PEDOT and camphor sulfonic acid (CSA) as an acceptor material, a mixture of polyaniline [PANI] and polystyrene sulfonic acid [PSS] as an acceptor material, and the like. .

また、発光層は単色又は白色の発光を呈する構成とすることができる。白色発光材料を用いる場合には、画素の光放射側に特定の波長の光を透過するフィルター(着色層)を設けた構成としてカラー表示を可能にすることができる。     The light emitting layer can be configured to emit monochromatic or white light. In the case of using a white light emitting material, color display can be made possible by providing a filter (colored layer) that transmits light of a specific wavelength on the light emission side of the pixel.

白色に発光する発光層を形成するには、例えば、Alq3、部分的に赤色発光色素であるナイルレッドをドープしたAlq3、Alq3、p−EtTAZ、TPD(芳香族ジアミン)を蒸着法により順次積層することで白色を得ることができる。また、スピンコートを用いた塗布法によりELを形成する場合には、塗布した後、真空加熱で焼成することが好ましい。例えば、正孔注入層として作用するポリ(エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)水溶液(PEDOT/PSS)を全面に塗布、焼成し、その後、発光層として作用する発光中心色素(1,1,4,4−テトラフェニル−1,3−ブタジエン(TPB)、4−ジシアノメチレン−2−メチル−6−(p−ジメチルアミノ−スチリル)−4H−ピラン(DCM1)、ナイルレッド、クマリン6など)ドープしたポリビニルカルバゾール(PVK)溶液を全面に塗布、焼成すればよい。 To form a light emitting layer that emits white light, for example, Alq 3, Alq 3, Alq 3 doped with Nile Red which is partly red light emitting pigment, p-EtTAZ, by TPD (aromatic diamine) evaporation A white color can be obtained by sequentially laminating. In the case where the EL is formed by a coating method using spin coating, it is preferable that baking is performed by vacuum heating after coating. For example, a poly (ethylenedioxythiophene) / poly (styrenesulfonic acid) aqueous solution (PEDOT / PSS) that acts as a hole injection layer is applied and baked on the entire surface, and then a luminescent center dye (1, 1,4,4-tetraphenyl-1,3-butadiene (TPB), 4-dicyanomethylene-2-methyl-6- (p-dimethylamino-styryl) -4H-pyran (DCM1), Nile Red, Coumarin 6 Etc.) A doped polyvinyl carbazole (PVK) solution may be applied to the entire surface and fired.

発光層は単層で形成することもでき、ホール輸送性のポリビニルカルバゾール(PVK)に電子輸送性の1,3,4−オキサジアゾール誘導体(PBD)を分散させてもよい。また、30wt%のPBDを電子輸送剤として分散し、4種類の色素(TPB、クマリン6、DCM1、ナイルレッド)を適当量分散することで白色発光が得られる。ここで示した白色発光が得られる発光素子の他にも、発光層の材料を適宜選択することによって、赤色発光、緑色発光、または青色発光が得られる発光素子を作製することができる。     The light emitting layer can also be formed as a single layer, and an electron transporting 1,3,4-oxadiazole derivative (PBD) may be dispersed in hole transporting polyvinyl carbazole (PVK). Further, white light emission can be obtained by dispersing 30 wt% PBD as an electron transporting agent and dispersing an appropriate amount of four kinds of dyes (TPB, coumarin 6, DCM1, Nile red). In addition to the light-emitting element that can emit white light as shown here, a light-emitting element that can obtain red light emission, green light emission, or blue light emission can be manufactured by appropriately selecting the material of the light-emitting layer.

さらに、発光層は、一重項励起発光材料の他、金属錯体などを含む三重項励起材料を用いても良い。例えば、赤色の発光性の画素、緑色の発光性の画素及び青色の発光性の画素のうち、輝度半減時間が比較的短い赤色の発光性の画素を三重項励起発光材料で形成し、他を一重項励起発光材料で形成する。三重項励起発光材料は発光効率が良いので、同じ輝度を得るのに消費電力が少なくて済むという特徴がある。すなわち、赤色画素に適用した場合、発光素子に流す電流量が少なくて済むので、信頼性を向上させることができる。低消費電力化として、赤色の発光性の画素と緑色の発光性の画素とを三重項励起発光材料で形成し、青色の発光性の画素を一重項励起発光材料で形成しても良い。人間の視感度が高い緑色の発光素子も三重項励起発光材料で形成することで、より低消費電力化を図ることができる。     Furthermore, a triplet excitation material containing a metal complex or the like may be used for the light emitting layer in addition to a singlet excitation light emitting material. For example, among red light emitting pixels, green light emitting pixels, and blue light emitting pixels, a red light emitting pixel having a relatively short luminance half time is formed of a triplet excitation light emitting material, and the other A singlet excited light emitting material is used. The triplet excited luminescent material has a feature that the light emission efficiency is good, so that less power is required to obtain the same luminance. That is, when applied to a red pixel, the amount of current flowing through the light emitting element can be reduced, so that reliability can be improved. As a reduction in power consumption, a red light-emitting pixel and a green light-emitting pixel may be formed using a triplet excitation light-emitting material, and a blue light-emitting pixel may be formed using a singlet excitation light-emitting material. By forming a green light-emitting element having high human visibility with a triplet excited light-emitting material, power consumption can be further reduced.

三重項励起発光材料の一例としては、金属錯体をドーパントとして用いたものがあり、第三遷移系列元素である白金を中心金属とする金属錯体、イリジウムを中心金属とする金属錯体などが知られている。三重項励起発光材料としては、これらの化合物に限られることはなく、上記構造を有し、且つ中心金属に周期表の8〜10属に属する元素を有する化合物を用いることも可能である。     Examples of triplet excited luminescent materials include those using a metal complex as a dopant, and metal complexes having a third transition series element platinum as the central metal and metal complexes having iridium as the central metal are known. Yes. The triplet excited light-emitting material is not limited to these compounds, and a compound having the above structure and having an element belonging to group 8 to 10 in the periodic table as a central metal can also be used.

以上に掲げる発光層を形成する物質は一例であり、正孔注入輸送層、正孔輸送層、電子注入輸送層、電子輸送層、発光層、電子ブロック層、正孔ブロック層などの機能性の各層を適宜積層することで発光素子を形成することができる。また、これらの各層を合わせた混合層又は混合接合を形成しても良い。発光層の層構造は変化しうるものであり、特定の電子注入領域や発光領域を備えていない代わりに、もっぱらこの目的用の電極層を備えたり、発光性の材料を分散させて備えたりする変形は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において許容されうるものである。     The substances forming the light-emitting layer listed above are examples, and functionalities such as a hole injection transport layer, a hole transport layer, an electron injection transport layer, an electron transport layer, a light emission layer, an electron block layer, and a hole block layer are included. A light emitting element can be formed by appropriately stacking each layer. Moreover, you may form the mixed layer or mixed junction which combined these each layer. The layer structure of the light-emitting layer can be changed, and instead of having a specific electron injection region or light-emitting region, an electrode layer for this purpose is provided, or a light-emitting material is dispersed. Modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

上記のような材料で形成した発光素子は、順方向にバイアスすることで発光する。発光素子を用いて形成する表示装置の画素は、単純マトリクス方式、若しくはアクティブマトリクス方式で駆動することができる。いずれにしても、個々の画素は、ある特定のタイミングで順方向バイアスを印加して発光させることとなるが、ある一定期間は非発光状態となっている。この非発光時間に逆方向のバイアスを印加することで発光素子の信頼性を向上させることができる。発光素子では、一定駆動条件下で発光強度が低下する劣化や、画素内で非発光領域が拡大して見かけ上輝度が低下する劣化モードがあるが、順方向及び逆方向にバイアスを印加する交流的な駆動を行うことで、劣化の進行を遅くすることができ、発光装置の信頼性を向上させることができる。また、デジタル駆動、アナログ駆動どちらでも適用可能である。     A light-emitting element formed using the above materials emits light by being forward-biased. A pixel of a display device formed using a light-emitting element can be driven by a simple matrix method or an active matrix method. In any case, each pixel emits light by applying a forward bias at a specific timing, but is in a non-light emitting state for a certain period. By applying a reverse bias during this non-light emitting time, the reliability of the light emitting element can be improved. The light emitting element has a degradation mode in which the light emission intensity decreases under a constant driving condition and a degradation mode in which the non-light emitting area is enlarged in the pixel and the luminance is apparently decreased. However, alternating current that applies a bias in the forward and reverse directions. By performing a typical drive, the progress of deterioration can be slowed and the reliability of the light emitting device can be improved. Further, either digital driving or analog driving can be applied.

よって、封止基板にカラーフィルタ(着色層)を形成してもよい。カラーフィルタ(着色層)は、蒸着法や液滴吐出法によって形成することができ、カラーフィルタ(着色層)を用いると、高精細な表示を行うこともできる。カラーフィルタ(着色層)により、各RGBの発光スペクトルにおいてブロードなピークを鋭くなるように補正できるからである。     Therefore, a color filter (colored layer) may be formed on the sealing substrate. The color filter (colored layer) can be formed by an evaporation method or a droplet discharge method. When the color filter (colored layer) is used, high-definition display can be performed. This is because the color filter (colored layer) can correct a broad peak to be sharp in the emission spectrum of each RGB.

以上、各RGBの発光を示す材料を形成する場合を説明したが、単色の発光を示す材料を形成し、カラーフィルタや色変換層を組み合わせることによりフルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタ(着色層)や色変換層は、例えば第2の基板(封止基板)に形成し、基板へ張り合わせればよい。     As described above, the case where a material that emits light of each RGB is formed has been described. However, full color display can be performed by forming a material that emits light of a single color and combining a color filter and a color conversion layer. The color filter (colored layer) and the color conversion layer may be formed, for example, on the second substrate (sealing substrate) and attached to the substrate.

もちろん単色発光の表示を行ってもよい。例えば、単色発光を用いてエリアカラータイプの表示装置を形成してもよい。エリアカラータイプは、パッシブマトリクス型の表示部が適しており、主に文字や記号を表示することができる。     Of course, monochromatic light emission may be displayed. For example, an area color type display device may be formed using monochromatic light emission. As the area color type, a passive matrix type display unit is suitable, and characters and symbols can be mainly displayed.

上記構成において、陰極としては、仕事関数が小さい材料を用いることが可能で、例えば、Ca、Al、CaF、MgAg、AlLi等が望ましい。電界発光層は、単層型、積層型、また層の界面がない混合型のいずれでもよい。またシングレット材料、トリプレット材料、又はそれらを組み合わせた材料や、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送物質及び発光材料で形成し、その分子数から低分子系有機化合物、中分子系有機化合物(昇華性を有さず、且つ分子数が20以下、又は連鎖する分子の長さが10μm以下の有機化合物を指していう)、高分子系有機化合物から選ばれた一種又は複数種の層を含み、電子注入輸送性又は正孔注入輸送性の無機化合物と組み合わせてもよい。第1の電極層は光を透過する透明導電膜を用いて形成し、例えばITO、ITSOの他、酸化インジウムに2〜20atomic%の酸化亜鉛(ZnO)を混合した透明導電膜を用いる。なお、第1の電極層を形成する前に、酸素雰囲気中でのプラズマ処理や真空雰囲気下での加熱処理を行うとよい。隔壁は、珪素を含む材料、有機材料及び化合物材料を用いて形成する。また、多孔質膜を用いても良い。但し、アクリル、ポリイミド等の感光性、非感光性の材料を用いて形成すると、その側面は曲率半径が連続的に変化する形状となり、上層の薄膜が段切れせずに形成されるため好ましい。本実施の形態は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることが可能である。     In the above configuration, a material having a small work function can be used as the cathode, and for example, Ca, Al, CaF, MgAg, AlLi, or the like is desirable. The electroluminescent layer may be any of a single layer type, a laminated type, and a mixed type having no layer interface. It is also formed from singlet materials, triplet materials, or combinations thereof, charge injection / transport materials containing organic compounds or inorganic compounds, and light-emitting materials, and low molecular organic compounds and medium molecular organic compounds (sublimation) based on the number of molecules. And an organic compound having a molecular number of 20 or less, or a chained molecule having a length of 10 μm or less), including one or more layers selected from macromolecular organic compounds, You may combine with the injection | pouring transport property or the hole injection transport property inorganic compound. The first electrode layer is formed using a transparent conductive film that transmits light. For example, in addition to ITO and ITSO, a transparent conductive film in which 2 to 20 atomic% of zinc oxide (ZnO) is mixed with indium oxide is used. Note that plasma treatment in an oxygen atmosphere or heat treatment in a vacuum atmosphere is preferably performed before forming the first electrode layer. The partition wall is formed using a material containing silicon, an organic material, and a compound material. A porous film may be used. However, it is preferable to use a photosensitive or non-photosensitive material such as acrylic or polyimide because the side surface has a shape in which the radius of curvature continuously changes and the upper thin film is formed without being cut off. This embodiment mode can be freely combined with the above embodiment modes.

また、本実施の形態の図12における表示装置は、封止基板1323側から光を取り出す上面放射型表示装置となっているが、この場合、封止基板1323に偏光板、保護膜を有してもよく、偏光板及び保護膜は、封止基板1323の素子基板側、又は反対側のどちらに有してもよい。偏光板を保護膜と封止基板で挟むように設けると、偏光板を、汚染や損傷などから保護することができる。また、偏光板のほかに位相差板(λ/4板、λ/2板)や反射防止膜を設けても良い。位相差板や偏光板を用いると、外部から入射する光の反射光を遮断することができ、より高精細で精密な画像を表示することができる。     12 is a top emission display device in which light is extracted from the sealing substrate 1323 side. In this case, the sealing substrate 1323 includes a polarizing plate and a protective film. The polarizing plate and the protective film may be provided on either the element substrate side or the opposite side of the sealing substrate 1323. When the polarizing plate is provided so as to be sandwiched between the protective film and the sealing substrate, the polarizing plate can be protected from contamination and damage. In addition to the polarizing plate, a retardation plate (λ / 4 plate, λ / 2 plate) or an antireflection film may be provided. When a retardation plate or a polarizing plate is used, reflected light of light incident from the outside can be blocked, and a higher-definition and precise image can be displayed.

また、図13における両面放射型の表示装置においても、偏光板及び保護膜を有してもよい。図13の表示装置は図中矢印で示されるように、封止基板1623側からも、素子基板1600側からも放射されるため、封止基板1623及び素子基板1600の素子を有する側と反対側にも、偏光板728と保護膜729が設けるとよい。保護膜は表示装置及び偏光板を汚染や損傷などから保護し、表示装置の信頼性を高める。また、偏光板のほかに位相差板(λ/4板、λ/2板)や反射防止膜を設けても良い。位相差板や偏光板を用いると、外部から入射する光の反射光を遮断することができ、より高精細で精密な画像を表示することができる。     Further, the dual emission display device in FIG. 13 may include a polarizing plate and a protective film. 13 is emitted from both the sealing substrate 1623 side and the element substrate 1600 side, as indicated by an arrow in the drawing, and thus the side opposite to the side having the elements of the sealing substrate 1623 and the element substrate 1600 is used. In addition, a polarizing plate 728 and a protective film 729 are preferably provided. The protective film protects the display device and the polarizing plate from contamination and damage, and increases the reliability of the display device. In addition to the polarizing plate, a retardation plate (λ / 4 plate, λ / 2 plate) or an antireflection film may be provided. When a retardation plate or a polarizing plate is used, reflected light of light incident from the outside can be blocked, and a higher-definition and precise image can be displayed.

保護膜としては酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム(AlN)、酸化窒化アルミニウム(AlON)、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウム(AlNO)または酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン(DLC)、窒素含有炭素膜(CN)その他の無機絶縁性材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。また、シロキサン材料を用いてもよい。また、有機絶縁性材料を用いてもよく、有機材料としては、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン、ポリシラザンを用いることができる。平坦性のよい塗布法によってされる塗布膜を用いてもよい。また、ショートなどの電気特性の不良が生じない設計ならば、導電性材料を用いてもよい。また、保護膜として窒化酸化アルミニウム(AlNXY)を用いると、AlNXY膜は、熱を拡散する熱拡散効果を有するので、発光素子から生じる熱を拡散することができ、発光素子及び表示装置の劣化を防ぎ、信頼性を向上することができる。好ましくは、AlNXY中の組成においてOの占める割合が0.1〜30atomic%であるとよい。保護膜が発光素子側に設けられると発光素子により近いので、熱拡散の効果を大きく発揮することができる。 As the protective film, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, aluminum nitride (AlN), aluminum oxynitride (AlON), aluminum nitride oxide (AlNO) or aluminum oxide in which the nitrogen content is higher than the oxygen content , Diamond-like carbon (DLC), nitrogen-containing carbon film (CN), and other materials including inorganic insulating materials. A siloxane material may also be used. Moreover, an organic insulating material may be used, and as the organic material, polyimide, acrylic, polyamide, polyimide amide, resist, benzocyclobutene, or polysilazane can be used. A coating film formed by a coating method with good flatness may be used. In addition, a conductive material may be used if the design does not cause a failure in electrical characteristics such as a short circuit. In addition, when aluminum nitride oxide (AlN X O Y ) is used as the protective film, the AlN X O Y film has a thermal diffusion effect of diffusing heat, so that heat generated from the light emitting element can be diffused. In addition, deterioration of the display device can be prevented and reliability can be improved. Preferably, the proportion of O in the composition of AlN X O Y is 0.1 to 30 atomic%. When the protective film is provided on the light emitting element side, it is closer to the light emitting element, so that the effect of thermal diffusion can be exerted greatly.

本発明を用いると、信頼性の高い表示装置を簡略化した工程で作製することができる。よって、高精細、高画質な表示装置を低いコストで歩留まり良く製造することができる。     By using the present invention, a highly reliable display device can be manufactured through a simplified process. Therefore, a high-definition and high-quality display device can be manufactured at a low cost and with a high yield.

本実施の形態は、実施の形態1乃至3とそれぞれと組み合わせて用いることが可能である。     This embodiment mode can be used in combination with each of Embodiment Modes 1 to 3.

(実施の形態5)
走査線側入力端子部と信号線側入力端子部とに保護ダイオードを設けた一態様について図15を参照して説明する。図15において画素2702にはTFT501、TFT502、容量素子504、画素電極層503が設けられている。このTFTは実施の形態1と同様な構成を有している。画素電極層503上には、スペーサ510a及びスペーサ510bが設けられている。このスペーサは、画素電極層503上に電界発光層を形成する際用いる蒸着マスクを支持するので、このスペーサによって、マスクが、画素電極層503に接触し、損傷を与えることを防ぐことができる。
(Embodiment 5)
One mode in which protective diodes are provided in the scanning line side input terminal portion and the signal line side input terminal portion will be described with reference to FIG. In FIG. 15, a pixel 2702 is provided with a TFT 501, a TFT 502, a capacitor 504, and a pixel electrode layer 503. This TFT has a configuration similar to that of the first embodiment. A spacer 510 a and a spacer 510 b are provided over the pixel electrode layer 503. Since this spacer supports a vapor deposition mask used for forming the electroluminescent layer on the pixel electrode layer 503, the spacer can prevent the mask from coming into contact with the pixel electrode layer 503 and causing damage.

信号線側入力端子部には、保護ダイオード561と保護ダイオード562が設けられている。この保護ダイオードは、TFT501若しくはTFT502と同様な工程で作製され、ゲートとドレイン若しくはソースの一方とを接続することによりダイオードとして動作させている。図15で示す上面図の等価回路図を図14に示している。     A protection diode 561 and a protection diode 562 are provided in the signal line side input terminal portion. This protection diode is manufactured in the same process as the TFT 501 or the TFT 502, and is operated as a diode by connecting the gate and one of the drain or the source. An equivalent circuit diagram of the top view shown in FIG. 15 is shown in FIG.

保護ダイオード561は、ゲート電極層、半導体層、配線層から成っている。保護ダイオード562も同様な構造である。この保護ダイオードと接続する共通電位線554、共通電位線555はゲート電極層と同じ層で形成している。従って、配線層と電気的に接続するには、絶縁層にコンタクトホールを形成する必要がある。     The protection diode 561 includes a gate electrode layer, a semiconductor layer, and a wiring layer. The protective diode 562 has a similar structure. The common potential line 554 and the common potential line 555 connected to the protection diode are formed in the same layer as the gate electrode layer. Therefore, in order to electrically connect with the wiring layer, it is necessary to form a contact hole in the insulating layer.

絶縁層へのコンタクトホールは、マスク層を形成し、エッチング加工すれば良い。この場合、大気圧放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可能であり、基板の全面にマスク層を形成する必要はない。     The contact hole to the insulating layer may be etched by forming a mask layer. In this case, if an atmospheric pressure discharge etching process is applied, a local electric discharge process is also possible, and it is not necessary to form a mask layer on the entire surface of the substrate.

信号配線層はTFT501におけるソース及びドレイン配線層505と同じ層で形成され、それに接続している信号配線層とソース又はドレイン側が接続する構造となっている。     The signal wiring layer is formed of the same layer as the source and drain wiring layer 505 in the TFT 501, and has a structure in which the signal wiring layer connected thereto and the source or drain side are connected.

走査信号線側の入力端子部も同様な構成である。保護ダイオード563は、ゲート電極層、半導体層、配線層から成っている。保護ダイオード564も同様な構造である。この保護ダイオードと接続する共通電位線556、共通電位線557はソース電極層及びドレイン電極層と同じ層で形成している。入力段に設けられる保護ダイオードを同時に形成することができる。なお、保護ダイオードを挿入する位置は、本実施の形態のみに限定されず、駆動回路と画素との間に設けることもできる。     The input terminal portion on the scanning signal line side has the same configuration. The protective diode 563 includes a gate electrode layer, a semiconductor layer, and a wiring layer. The protective diode 564 has a similar structure. The common potential line 556 and the common potential line 557 connected to the protection diode are formed of the same layer as the source electrode layer and the drain electrode layer. A protection diode provided in the input stage can be formed at the same time. Note that the position at which the protective diode is inserted is not limited to this embodiment mode, and can be provided between the driver circuit and the pixel.

(実施の形態6)
本発明によって形成される表示装置によって、テレビジョン装置を完成させることができる。表示パネルには、図16(A)で示すような構成として画素部のみが形成されて走査線側駆動回路と信号線側駆動回路とが、図17(B)のようなTAB方式により実装される場合と、図17(A)のようなCOG方式により実装される場合と、図16(B)に示すようにSASでTFTを形成し、画素部と走査線側駆動回路を基板上に一体形成し信号線側駆動回路を別途ドライバICとして実装する場合、また図16(C)のように画素部と信号線側駆動回路と走査線側駆動回路を基板上に一体形成する場合などがあるが、どのような形態としても良い。
(Embodiment 6)
A television device can be completed with the display device formed according to the present invention. In the display panel, only a pixel portion is formed as shown in FIG. 16A, and a scanning line side driver circuit and a signal line side driver circuit are mounted by a TAB method as shown in FIG. And a case where the TFT is formed by SAS as shown in FIG. 16B, and the pixel portion and the scanning line side driver circuit are integrated on the substrate. In some cases, the signal line side driver circuit is separately mounted as a driver IC, and the pixel portion, the signal line side driver circuit, and the scanning line side driver circuit are integrally formed over the substrate as shown in FIG. However, any form is acceptable.

その他の外部回路の構成として、映像信号の入力側では、チューナで受信した信号のうち、映像信号を増幅する映像信号増幅回路と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路と、その映像信号をドライバICの入力仕様に変換するためのコントロール回路などからなっている。コントロール回路は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路を設け、入力デジタル信号をm個に分割して供給する構成としても良い。     As other external circuit configurations, on the video signal input side, among the signals received by the tuner, the video signal amplification circuit that amplifies the video signal, and the signal output from it corresponds to each color of red, green, and blue And a control circuit for converting the video signal into the input specification of the driver IC. The control circuit outputs signals to the scanning line side and the signal line side, respectively. In the case of digital driving, a signal dividing circuit may be provided on the signal line side and an input digital signal may be divided into m pieces and supplied.

チューナで受信した信号のうち、音声信号は、音声信号増幅回路に送られ、その出力は音声信号処理回路を経てスピーカに供給される。制御回路は受信局(受信周波数)や音量の制御情報を入力部から受け、チューナや音声信号処理回路に信号を送出する。     Of the signals received by the tuner, the audio signal is sent to the audio signal amplifier circuit, and the output is supplied to the speaker via the audio signal processing circuit. The control circuit receives control information of the receiving station (reception frequency) and volume from the input unit, and sends a signal to the tuner and the audio signal processing circuit.

表示モジュールを、図20(A)、(B)に示すように、筐体に組みこんで、テレビジョン装置を完成させることができる。FPCまで取り付けられた図1のような表示パネルのことを一般的にはEL表示モジュールともいう。よって図1のようなEL表示モジュールを用いると、ELテレビジョン装置を完成することができる。表示モジュールにより主画面2003が形成され、その他付属設備としてスピーカー部2009、操作スイッチなどが備えられている。このように、本発明によりテレビジョン装置を完成させることができる。     As shown in FIGS. 20A and 20B, the display module can be incorporated into a housing to complete the television device. The display panel as shown in FIG. 1 attached up to the FPC is generally also referred to as an EL display module. Therefore, when an EL display module as shown in FIG. 1 is used, an EL television device can be completed. A main screen 2003 is formed by the display module, and a speaker portion 2009, operation switches, and the like are provided as other accessory equipment. Thus, a television device can be completed according to the present invention.

また、位相差板や偏光板を用いて、外部から入射する光の反射光を遮断するようにしてもよい。また上面放射型の表示装置ならば、隔壁となる絶縁層を着色しブラックマトリクスとして用いてもよい。この隔壁は液滴吐出法などによっても形成することができ、顔料系の黒色樹脂や、ポリイミドなどの樹脂材料に、カーボンブラック等を混合させてもよく、その積層でもよい。液滴吐出法によって、異なった材料を同領域に複数回吐出し、隔壁を形成してもよい。位相差板、位相差板としてはλ/4板、λ/2板を用い、光を制御できるように設計すればよい。構成としては、順にTFT素子基板、発光素子、封止基板(封止材)、位相差板、位相差板(λ/4板、λ/2板)、偏光板となり、発光素子から放射された光は、これらを通過し偏光板側より外部に放射される。この位相差板や偏光板は光が放射される側に設置すればよく、両面放射される両面放射型の表示装置であれば両方に設置することもできる。また、偏光板の外側に反射防止膜を有していても良い。これにより、より高精細で精密な画像を表示することができる。     Moreover, you may make it cut off the reflected light of the light which injects from the outside using a phase difference plate or a polarizing plate. In the case of a top emission display device, an insulating layer serving as a partition may be colored and used as a black matrix. This partition wall can also be formed by a droplet discharge method or the like. Carbon black or the like may be mixed with a pigment-based black resin or a resin material such as polyimide, or may be laminated. A different material may be discharged to the same region a plurality of times by a droplet discharge method to form a partition wall. As the retardation plate and retardation plate, a λ / 4 plate or a λ / 2 plate may be used and designed so that light can be controlled. As a configuration, a TFT element substrate, a light emitting element, a sealing substrate (sealing material), a phase difference plate, a phase difference plate (λ / 4 plate, λ / 2 plate), and a polarizing plate were sequentially emitted. The light passes through these and is emitted to the outside from the polarizing plate side. The retardation plate and the polarizing plate may be installed on the side from which light is emitted, and may be installed on both sides as long as the display is a double-sided emission type that emits light on both sides. Further, an antireflection film may be provided outside the polarizing plate. Thereby, it is possible to display a higher-definition and precise image.

図20(A)に示すように、筐体2001に表示素子を利用した表示用パネル2002が組みこまれ、受信機2005により一般のテレビ放送の受信をはじめ、モデム2004を介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより一方向(送信者から受信者)又は双方向(送信者と受信者間、又は受信者間同士)の情報通信をすることもできる。テレビジョン装置の操作は、筐体に組みこまれたスイッチ又は別体のリモコン操作機2006により行うことが可能であり、このリモコン装置にも出力する情報を表示する表示部2007が設けられていても良い。     As shown in FIG. 20A, a display panel 2002 using a display element is incorporated in a housing 2001, and reception of general television broadcasting is started by a receiver 2005, and a wired or wireless connection is made via a modem 2004. By connecting to a communication network, information communication in one direction (from the sender to the receiver) or in both directions (between the sender and the receiver or between the receivers) can be performed. The operation of the television device can be performed by a switch incorporated in the housing or a separate remote controller 2006, and this remote controller is also provided with a display unit 2007 for displaying information to be output. Also good.

また、テレビジョン装置にも、主画面2003の他にサブ画面2008を第2の表示用パネルで形成し、チャネルや音量などを表示する構成が付加されていても良い。この構成において、主画面2003を視野角の優れたEL表示用パネルで形成し、サブ画面を低消費電力で表示可能な液晶表示用パネルで形成しても良い。また、低消費電力化を優先させるためには、主画面2003を液晶表示用パネルで形成し、サブ画面をEL表示用パネルで形成し、サブ画面は点滅可能とする構成としても良い。本発明を用いると、このような大型基板を用いて、多くのTFTや電子部品を用いても、信頼性の高い表示装置とすることができる。     In addition, the television device may have a configuration in which a sub screen 2008 is formed using the second display panel in addition to the main screen 2003 to display channels, volume, and the like. In this configuration, the main screen 2003 may be formed using an EL display panel with an excellent viewing angle, and the sub screen may be formed using a liquid crystal display panel that can display with low power consumption. In order to prioritize the reduction in power consumption, the main screen 2003 may be formed using a liquid crystal display panel, the sub screen may be formed using an EL display panel, and the sub screen may blink. When the present invention is used, a highly reliable display device can be obtained even when such a large substrate is used and a large number of TFTs and electronic components are used.

図20(B)は例えば20〜80インチの大型の表示部を有するテレビジョン装置であり、筐体2010、操作部であるキーボード部2012、表示部2011、スピーカー部2013等を含む。本発明は、表示部2011の作製に適用される。図20(B)の表示部は、わん曲可能な物質を用いているので、表示部がわん曲したテレビジョン装置となっている。このように表示部の形状を自由に設計することができるので、所望な形状のテレビジョン装置を作製することができる。     FIG. 20B illustrates a television device having a large display portion of 20 to 80 inches, for example, which includes a housing 2010, a keyboard portion 2012 that is an operation portion, a display portion 2011, a speaker portion 2013, and the like. The present invention is applied to manufacture of the display portion 2011. Since the display portion in FIG. 20B uses a bendable substance, the television set has a curved display portion. Since the shape of the display portion can be freely designed as described above, a television device having a desired shape can be manufactured.

本発明により、簡略な工程で表示装置を形成できるため、コストダウンも達成できる。よって本発明を用いたテレビジョン装置では、大画面の表示部を有しても低いコストで形成できる。よって高性能、高信頼性のテレビジョン装置を歩留まりよく作製することができる。     According to the present invention, since a display device can be formed through a simple process, cost reduction can be achieved. Therefore, a television device using the present invention can be formed at low cost even if it has a large screen display portion. Therefore, a high-performance and highly reliable television device can be manufactured with high yield.

勿論、本発明はテレビジョン装置に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など大面積の表示媒体としても様々な用途に適用することができる。     Of course, the present invention is not limited to a television device, but can be applied to various applications such as personal computer monitors, information display boards at railway stations and airports, and advertisement display boards on streets. can do.

(実施の形態7) (Embodiment 7)

本実施の形態を図21を用いて説明する。本実施の形態は、実施の形態1乃至9で作製する表示装置を有するパネルを用いたモジュールの例を示す。     This embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, an example of a module using a panel including the display device manufactured in Embodiments 1 to 9 will be described.

図21(A)に示す情報端末のモジュールは、プリント配線基板946に、コントローラ901、中央処理装置(CPU)902、メモリ911、電源回路903、音声処理回路929及び送受信回路904や、その他、抵抗、バッファ、容量素子等の素子が実装されている。また、パネル900がフレキシブル配線基板(FPC)908を介してプリント配線基板946に接続されている。     21A includes a controller 901, a central processing unit (CPU) 902, a memory 911, a power supply circuit 903, an audio processing circuit 929, a transmission / reception circuit 904, and other resistors. Elements such as a buffer and a capacitive element are mounted. Further, the panel 900 is connected to a printed wiring board 946 through a flexible wiring board (FPC) 908.

パネル900には、発光素子が各画素に設けられた画素部905と、前記画素部905が有する画素を選択する第1の走査線駆動回路906a、第2の走査線駆動回路906bと、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路907とが設けられている。   The panel 900 includes a pixel portion 905 in which a light-emitting element is provided in each pixel, a first scanning line driver circuit 906 a that selects a pixel included in the pixel portion 905, and a second scanning line driver circuit 906 b. A signal line driver circuit 907 for supplying a video signal to the pixels is provided.

プリント配線基板946に備えられたインターフェース(I/F)部909を介して、各種制御信号の入出力が行われる。また、アンテナとの間の信号の送受信を行なうためのアンテナ用ポート910が、プリント配線基板946に設けられている。   Various control signals are input / output via an interface (I / F) unit 909 provided on the printed wiring board 946. An antenna port 910 for transmitting and receiving signals to and from the antenna is provided on the printed wiring board 946.

なお、本実施の形態ではパネル900にプリント配線基板946がFPC908を介して接続されているが、必ずしもこの構成に限定されない。COG(Chip on Glass)方式を用い、コントローラ901、音声処理回路929、メモリ911、CPU902または電源回路903をパネル900に直接実装させるようにしても良い。また、プリント配線基板946には、容量素子、バッファ等の各種素子が設けられ、電源電圧や信号にノイズがのったり、信号の立ち上がりが鈍ったりすることを防いでいる。   Note that although the printed wiring board 946 is connected to the panel 900 through the FPC 908 in this embodiment mode, the present invention is not necessarily limited to this structure. The controller 901, the audio processing circuit 929, the memory 911, the CPU 902, or the power supply circuit 903 may be directly mounted on the panel 900 using a COG (Chip on Glass) method. In addition, the printed wiring board 946 is provided with various elements such as a capacitor element and a buffer to prevent noise from being applied to the power supply voltage and the signal and the rise of the signal from being slowed down.

図21(B)は、図21(A)に示したモジュールのブロック図を示す。このモジュール999は、メモリ911としてVRAM932、DRAM925、フラッシュメモリ926などが含まれている。VRAM932にはパネルに表示する画像のデータが、DRAM925には画像データまたは音声データが、フラッシュメモリには各種プログラムが記憶されている。   FIG. 21B shows a block diagram of the module shown in FIG. The module 999 includes a VRAM 932, a DRAM 925, a flash memory 926, and the like as the memory 911. The VRAM 932 stores image data to be displayed on the panel, the DRAM 925 stores image data or audio data, and the flash memory stores various programs.

電源回路903では、パネル900、コントローラ901、CPU902、音声処理回路929、メモリ911、送受信回路931に与える電源電圧が生成される。またパネルの仕様によっては、電源回路903に電流源が備えられている場合もある。   In the power supply circuit 903, a power supply voltage to be supplied to the panel 900, the controller 901, the CPU 902, the sound processing circuit 929, the memory 911, and the transmission / reception circuit 931 is generated. Depending on the specifications of the panel, the power supply circuit 903 may be provided with a current source.

CPU902は、制御信号生成回路920、デコーダ921、レジスタ922、演算回路923、RAM924、CPU用のインターフェース935などを有している。インターフェース935を介してCPU902に入力された各種信号は、一旦レジスタ922に保持された後、演算回路923、デコーダ921などに入力される。演算回路923では、入力された信号に基づき演算を行ない、各種命令を送る場所を指定する。一方デコーダ921に入力された信号はデコードされ、制御信号生成回路920に入力される。制御信号生成回路920は入力された信号に基づき、各種命令を含む信号を生成し、演算回路923において指定された場所、具体的にはメモリ911、送受信回路931、音声処理回路929、コントローラ901などに送る。   The CPU 902 includes a control signal generation circuit 920, a decoder 921, a register 922, an arithmetic circuit 923, a RAM 924, an interface 935 for the CPU, and the like. Various signals input to the CPU 902 via the interface 935 are once held in the register 922 and then input to the arithmetic circuit 923, the decoder 921, and the like. The arithmetic circuit 923 performs an operation based on the input signal and designates a place to send various commands. On the other hand, the signal input to the decoder 921 is decoded and input to the control signal generation circuit 920. The control signal generation circuit 920 generates a signal including various instructions based on the input signal, and a location designated by the arithmetic circuit 923, specifically, a memory 911, a transmission / reception circuit 931, an audio processing circuit 929, a controller 901, and the like. Send to.

メモリ911、送受信回路931、音声処理回路929、コントローラ901は、それぞれ受けた命令に従って動作する。以下その動作について簡単に説明する。   The memory 911, the transmission / reception circuit 931, the sound processing circuit 929, and the controller 901 operate according to the received commands. The operation will be briefly described below.

入力手段936から入力された信号は、インターフェース909を介してプリント配線基板946に実装されたCPU902に送られる。制御信号生成回路920は、ポインティングデバイスやキーボードなどの入力手段936から送られてきた信号に従い、VRAM932に格納してある画像データを所定のフォーマットに変換し、コントローラ901に送付する。   A signal input from the input unit 936 is sent to the CPU 902 mounted on the printed wiring board 946 via the interface 909. The control signal generation circuit 920 converts the image data stored in the VRAM 932 into a predetermined format in accordance with a signal sent from the input unit 936 such as a pointing device or a keyboard, and sends the image data to the controller 901.

コントローラ901は、パネルの仕様に合わせてCPU902から送られてきた画像データを含む信号にデータ処理を施し、パネル900に供給する。またコントローラ901は、電源回路903から入力された電源電圧やCPU902から入力された各種信号をもとに、Hsync信号、Vsync信号、クロック信号CLK、交流電圧(AC Cont)、切り替え信号L/Rを生成し、パネル900に供給する。   The controller 901 performs data processing on a signal including image data sent from the CPU 902 in accordance with the panel specifications, and supplies the processed signal to the panel 900. In addition, the controller 901 generates an Hsync signal, a Vsync signal, a clock signal CLK, an AC voltage (AC Cont), and a switching signal L / R based on the power supply voltage input from the power supply circuit 903 and various signals input from the CPU 902. Generated and supplied to the panel 900.

送受信回路904では、アンテナ933において電波として送受信される信号が処理されており、具体的にはアイソレータ、バンドパスフィルタ、VCO(Voltage Controlled Oscillator)、LPF(Low Pass Filter)、カプラ、バランなどの高周波回路を含んでいる。送受信回路904において送受信される信号のうち音声情報を含む信号が、CPU902からの命令に従って、音声処理回路929に送られる。   In the transmission / reception circuit 904, signals transmitted / received as radio waves in the antenna 933 are processed. Specifically, high-frequency signals such as isolators, band-pass filters, VCOs (Voltage Controlled Oscillators), LPFs (Low Pass Filters), couplers, and baluns are used. Includes circuitry. A signal including audio information among signals transmitted and received in the transmission / reception circuit 904 is sent to the audio processing circuit 929 in accordance with a command from the CPU 902.

CPU902の命令に従って送られてきた音声情報を含む信号は、音声処理回路929において音声信号に復調され、スピーカー928に送られる。またマイク927から送られてきた音声信号は、音声処理回路929において変調され、CPU902からの命令に従って、送受信回路904に送られる。   A signal including audio information sent in accordance with a command from the CPU 902 is demodulated into an audio signal by the audio processing circuit 929 and sent to the speaker 928. The audio signal sent from the microphone 927 is modulated by the audio processing circuit 929 and sent to the transmission / reception circuit 904 in accordance with a command from the CPU 902.

コントローラ901、CPU902、電源回路903、音声処理回路929、メモリ911を、本実施の形態のパッケージとして実装することができる。本実施の形態は、アイソレータ、バンドパスフィルタ、VCO(Voltage Controlled Oscillator)、LPF(Low Pass Filter)、カプラ、バランなどの高周波回路以外であれば、どのような回路にも応用することができる。   The controller 901, the CPU 902, the power supply circuit 903, the sound processing circuit 929, and the memory 911 can be mounted as a package of this embodiment mode. The present embodiment can be applied to any circuit other than a high frequency circuit such as an isolator, a band pass filter, a VCO (Voltage Controlled Oscillator), an LPF (Low Pass Filter), a coupler, and a balun.

パネル900は、画素電極上、又は画素電極周囲を覆う絶縁物上にスペーサを具備している。それにより、このパネル900を備えるモジュールは、電界発光層を形成時に用いるマスクが画素電極と接触しないように支持するため、画素電極の損傷が防げ、高画質な表示と高い信頼性という効果を奏することができる。   The panel 900 includes a spacer on the pixel electrode or an insulator covering the periphery of the pixel electrode. Accordingly, the module including the panel 900 supports the mask used for forming the electroluminescent layer so that it does not come into contact with the pixel electrode. Therefore, the pixel electrode can be prevented from being damaged, and high-quality display and high reliability can be achieved. be able to.

(実施の形態8)
本実施の形態を図21及び図22を用いて説明する。図22は、この実施の形態10で作製するモジュールを含む無線を用いた持ち運び可能な小型電話機(携帯電話)の一態様を示している。パネル900はハウジング1001に脱着自在に組み込んでモジュール999と容易に一体化できるようにしている。ハウジング1001は組み入れる電子機器に合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
(Embodiment 8)
This embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 22 shows one mode of a portable small telephone (mobile phone) using radio including the module manufactured in the tenth embodiment. The panel 900 is detachably incorporated in the housing 1001 so that it can be easily integrated with the module 999. The shape and size of the housing 1001 can be changed as appropriate in accordance with an electronic device to be incorporated.

パネル900を固定したハウジング1001はプリント配線基板946に嵌着されモジュールとして組み立てられる。プリント配線基板946には、コントローラ、CPU、メモリ、電源回路、その他、抵抗、バッファ、容量素子等が実装されている。さらに、マイクロフォン994及びスピーカー995を含む音声処理回路、送受信回路などの信号処理回路993が備えられている。パネル900はFPC908を介してプリント配線基板946に接続される。   The housing 1001 to which the panel 900 is fixed is fitted to the printed wiring board 946 and assembled as a module. On the printed wiring board 946, a controller, a CPU, a memory, a power supply circuit, a resistor, a buffer, a capacitor, and the like are mounted. Further, a signal processing circuit 993 such as an audio processing circuit including a microphone 994 and a speaker 995 and a transmission / reception circuit is provided. Panel 900 is connected to printed circuit board 946 through FPC 908.

このようなモジュール999、入力手段998、バッテリ997は筐体996に収納される。パネル900の画素部は筐体996に形成された開口窓から視認できように配置されている。   Such a module 999, input means 998, and battery 997 are housed in a housing 996. The pixel portion of the panel 900 is arranged so as to be visible from an opening window formed in the housing 996.

パネル900は、画素電極上、又は画素電極周囲を覆う絶縁物上にスペーサを具備している。それにより、このパネル900を備えるモジュールは、電界発光層を形成時に用いるマスクが画素電極と接触しないように支持するため、画素電極の損傷が防げ、高画質な表示と高い信頼性という効果を奏することができる。   The panel 900 includes a spacer on the pixel electrode or an insulator covering the periphery of the pixel electrode. Accordingly, the module including the panel 900 supports the mask used for forming the electroluminescent layer so that it does not come into contact with the pixel electrode. Therefore, the pixel electrode can be prevented from being damaged, and high-quality display and high reliability can be achieved. be able to.

図22で示す筐体996は、電話機の外観形状を一例として示している。しかしながら、本実施の形態に係る電子機器は、その機能や用途に応じてさまざまな態様に変容し得る。以下に示す実施の形態で、その態様の一例を説明する。   A housing 996 illustrated in FIG. 22 illustrates an external shape of a telephone as an example. However, the electronic device according to this embodiment can be transformed into various modes depending on the function and application. An example of the aspect will be described in the embodiment described below.

(実施の形態9)
本発明を適用して、様々な表示装置を作製することができる。即ち、それら表示装置を表示部に組み込んだ様々な電子機器に本発明を適用できる。
(Embodiment 9)
Various display devices can be manufactured by applying the present invention. That is, the present invention can be applied to various electronic devices in which these display devices are incorporated in a display portion.

その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ等のカメラ、プロジェクター、ヘッドマウントディスプレイ(ゴーグル型ディスプレイ)、カーナビゲーション、カーステレオ、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。それらの例を図23に示す。     Such electronic devices include cameras such as video cameras and digital cameras, projectors, head mounted displays (goggles type displays), car navigation systems, car stereos, personal computers, game machines, personal digital assistants (mobile computers, mobile phones or An electronic book), and an image reproducing apparatus (specifically, an apparatus having a display capable of reproducing a recording medium such as a digital versatile disc (DVD) and displaying the image). Examples thereof are shown in FIG.

図23(A)は、コンピュータであり、本体2101、筐体2102、表示部2103、キーボード2104、外部接続ポート2105、ポインティングマウス2106等を含む。本発明を用いると、小型化し、画素が微細化しても、信頼性が高く、高画質な画像を表示するコンピュータを完成させることができる。     FIG. 23A illustrates a computer, which includes a main body 2101, a housing 2102, a display portion 2103, a keyboard 2104, an external connection port 2105, a pointing mouse 2106, and the like. By using the present invention, a computer that displays a high-quality image with high reliability even when the size is reduced and the pixels are miniaturized can be completed.

図23(B)は記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDVD再生装置)であり、本体2201、筐体2202、表示部A2203、表示部B2204、記録媒体(DVD等)読み込み部2205、操作キー2206、スピーカー部2207等を含む。表示部A2203は主として画像情報を表示し、表示部B2204は主として文字情報を表示する。本発明を用いると、小型化し、画素が微細化しても、信頼性が高く、高画質な画像を表示する画像再生装置を完成させることができる。     FIG. 23B shows an image reproducing device (specifically, a DVD reproducing device) provided with a recording medium, which includes a main body 2201, a housing 2202, a display portion A 2203, a display portion B 2204, and a recording medium (DVD etc.) reading portion 2205. , An operation key 2206, a speaker portion 2207, and the like. The display portion A2203 mainly displays image information, and the display portion B2204 mainly displays character information. By using the present invention, an image reproducing device that displays a high-quality image with high reliability even when the size is reduced and the pixel is miniaturized can be completed.

図23(C)はビデオカメラであり、本体2401、表示部2402、筐体2403、外部接続ポート2404、リモコン受信部2405、受像部2406、バッテリー2407、音声入力部2408、接眼部2409、操作キー2410等を含む。本発明を用いると、小型化し、画素が微細化しても、信頼性が高く、高画質な画像を表示できるビデオカメラを完成することができる。本実施の形態は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることができる。     FIG. 23C illustrates a video camera, which includes a main body 2401, a display portion 2402, a housing 2403, an external connection port 2404, a remote control reception portion 2405, an image receiving portion 2406, a battery 2407, an audio input portion 2408, an eyepiece portion 2409, and an operation. Key 2410 and the like. By using the present invention, a video camera that can display a high-quality image with high reliability even when the size is reduced and the pixel is miniaturized can be completed. This embodiment mode can be freely combined with the above embodiment modes.

図28(A)は携帯電話であり、筐体2301、音声出力部2302、音声入力部2303、情報表示ディスプレー2304、操作スイッチ2305、アンテナ2306等を含む。図23(C1)は携帯電話の斜視図であり、図28(B)は情報表示ディスプレー2304を有する表示モジュールの断面を含む断面図である。図28(C)は、図28(B)の情報表示ディスプレー2304を有する表示モジュールの拡大図であり、封止基板2307、EL素子を含む層2308、素子を含む層2309、基板2310より構成されている。EL素子を含む層2308より矢印の方向へ光は放出され、画像を表示することができる。封止基板2307上面は曲面となっており、この曲面が筐体2301の表面の曲面と一致するようにはめ合わせる。このように作製すると、筐体2301と情報表示ディスプレー2304との、一体感が増し、美観を起こさせる形状となる。本発明を用いると、小型化し、画素が微細化しても、信頼性が高く、高画質な画像を表示する携帯電話を完成することができる。     FIG. 28A shows a mobile phone, which includes a housing 2301, an audio output portion 2302, an audio input portion 2303, an information display 2304, operation switches 2305, an antenna 2306, and the like. 23C1 is a perspective view of a mobile phone, and FIG. 28B is a cross-sectional view including a cross section of a display module having an information display 2304. FIG. 28C is an enlarged view of a display module having the information display 2304 in FIG. 28B, and includes a sealing substrate 2307, a layer 2308 including an EL element, a layer 2309 including an element, and a substrate 2310. ing. Light is emitted in the direction of the arrow from the layer 2308 including an EL element, so that an image can be displayed. The upper surface of the sealing substrate 2307 has a curved surface, and the curved surface is fitted so as to coincide with the curved surface of the surface of the housing 2301. When manufactured in this manner, the sense of unity between the housing 2301 and the information display display 2304 is increased, resulting in a beautiful appearance. By using the present invention, a mobile phone that displays a high-quality image with high reliability can be completed even if the device is downsized and pixels are miniaturized.

実施の形態1、実施の形態2で示した表示装置を作製し観察を行った。観察は走査電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope:SEM)観察を用いた。     The display devices described in Embodiments 1 and 2 were manufactured and observed. Observation was performed using scanning electron microscope (SEM) observation.

図26(A)、(B)は、図1における線J−Iの断面図に対応するSEM写真である。なお、図26(A)のSEM写真は複数の写真をつなげたものである。図26(A)において、ゲート電極層71、絶縁膜72、ソース電極層又はドレイン電極層73、ソース電極層又はドレイン電極層74、隔壁として機能する絶縁物75、画素電極層形成領域76である。絶縁物75表面は被形成領域に積層される積層物の高さが反映され、凸部77、凸部78が形成されている。画素電極層形成領域76表面からの凸部77までの高さは1780nmであった。     26A and 26B are SEM photographs corresponding to the cross-sectional view taken along line J-I in FIG. Note that the SEM photograph in FIG. 26A is obtained by connecting a plurality of photographs. In FIG. 26A, a gate electrode layer 71, an insulating film 72, a source or drain electrode layer 73, a source or drain electrode layer 74, an insulator 75 functioning as a partition, and a pixel electrode layer formation region 76. . The surface of the insulator 75 reflects the height of the laminate laminated in the formation region, and a convex portion 77 and a convex portion 78 are formed. The height from the surface of the pixel electrode layer formation region 76 to the convex portion 77 was 1780 nm.

図26(A)において、ゲート電極層81、絶縁膜82、ソース電極層又はドレイン電極層83、ソース電極層又はドレイン電極層84、隔壁として機能する絶縁物85、画素電極層形成領域86である。絶縁物85表面は被形成領域に積層される積層物の高さが反映され、凸部87、凸部88が形成されている。画素電極層形成領域86表面からの凸部87までの高さは2370nmであった。     In FIG. 26A, a gate electrode layer 81, an insulating film 82, a source or drain electrode layer 83, a source or drain electrode layer 84, an insulator 85 functioning as a partition, and a pixel electrode layer formation region 86. . The surface of the insulator 85 reflects the height of the laminate laminated in the formation region, and a convex portion 87 and a convex portion 88 are formed. The height from the surface of the pixel electrode layer formation region 86 to the convex portion 87 was 2370 nm.

絶縁物75及び絶縁物85は、シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成される絶縁材料(シロキサン材料)を用いた。絶縁物75は、スピン塗布法により形成し、塗布条件は、回転速度1500rpmで12、5sec、露光時間は2500msec行った。絶縁物85は、スピン塗布法により形成し、塗布条件は、回転速度1000rpmで10sec、露光時間は5000msec行った。     As the insulator 75 and the insulator 85, an insulating material (siloxane material) in which a skeleton structure is formed by a bond of silicon (Si) and oxygen (O) is used. The insulator 75 was formed by a spin coating method, and coating conditions were 12, 5 sec at a rotational speed of 1500 rpm, and an exposure time of 2500 msec. The insulator 85 was formed by a spin coating method, and coating conditions were 10 sec at a rotational speed of 1000 rpm and an exposure time of 5000 msec.

このように、画素電極層表面からの絶縁物表面までの高さが、凸部を有することで高く形成されるので、絶縁物の頂上面がスペーサとしての機能を果たすことができる。電界発光層蒸着時に用いるマスクはこれらの画素電極層上に形成されるスペーサや、隔壁として画素電極層周辺を覆う絶縁物によって支持されるので、画素電極層に接触しなくなる。よって、マスクによる画素電極層への形状不良は防止され、第1の電極層は発光不良、表示不良を引き起こすことなく、信頼性の高い高画質な表示装置とすることができる。     As described above, since the height from the surface of the pixel electrode layer to the surface of the insulator is high due to the convex portion, the top surface of the insulator can function as a spacer. The mask used in the electroluminescent layer deposition is supported by a spacer formed on these pixel electrode layers and an insulator covering the periphery of the pixel electrode layer as a partition wall, and therefore does not contact the pixel electrode layer. Therefore, a shape defect to the pixel electrode layer due to the mask is prevented, and the first electrode layer can be a highly reliable display device with high image quality without causing a light emission defect and a display defect.

本発明の表示装置を説明する上面図。FIG. 6 is a top view illustrating a display device of the present invention. 本発明の表示装置を説明する断面図。FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a display device of the present invention. 本発明の表示装置を説明する断面図。FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a display device of the present invention. 本発明の表示装置を説明する上面図。FIG. 6 is a top view illustrating a display device of the present invention. 本発明の表示装置を説明する図。6A and 6B illustrate a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置を説明する図。6A and 6B illustrate a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置を説明する図。6A and 6B illustrate a display device of the present invention. 本発明の表示装置を説明する図。6A and 6B illustrate a display device of the present invention. 図15で説明するEL表示装置の等価回路図。FIG. 16 is an equivalent circuit diagram of the EL display device described in FIG. 15. 本発明の表示装置を説明する上面図。FIG. 6 is a top view illustrating a display device of the present invention. 本発明の表示装置の上面図。The top view of the display apparatus of this invention. 本発明の表示装置の上面図。The top view of the display apparatus of this invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明に適用することのできる滴下注入法を説明する図。The figure explaining the dripping injection method which can be applied to this invention. 本発明が適用される電子機器を示す図。FIG. 11 illustrates an electronic device to which the present invention is applied. 本発明が適用される電子機器を示す図。FIG. 11 illustrates an electronic device to which the present invention is applied. 本発明が適用される電子機器を示す図。FIG. 11 illustrates an electronic device to which the present invention is applied. 本発明が適用される電子機器を示す図。FIG. 11 illustrates an electronic device to which the present invention is applied. 本発明の表示装置を説明する図。6A and 6B illustrate a display device of the present invention. 本発明の表示装置を説明する図。6A and 6B illustrate a display device of the present invention. 本発明の表示装置のSEM写真による断面図。Sectional drawing by the SEM photograph of the display apparatus of this invention. 本発明に適用できる発光素子の構成を説明する図。3A and 3B each illustrate a structure of a light-emitting element that can be applied to the present invention. 本発明が適用される電子機器を示す図。FIG. 11 illustrates an electronic device to which the present invention is applied.

Claims (11)

ゲート電極層を有し、
前記ゲート電極層上に絶縁層を有し、
前記絶縁層上にソース電極層又はドレイン電極層を有し、
前記絶縁層上に、前記ソース電極層又はドレイン電極層に接して第1の電極層を有し、
前記ゲート電極層、前記絶縁層、前記ソース電極層又はドレイン電極層、及び前記第1の電極層の一部を覆う絶縁物を有し、
前記第1の電極層上に電界発光層を有し、
前記電界発光層上に第2の電極層を有し、
前記絶縁物は凸部を有し、
前記凸部は、前記ゲート電極層及び前記ソース電極層又はドレイン電極層上に有することを特徴とする表示装置。
Having a gate electrode layer;
An insulating layer on the gate electrode layer;
A source electrode layer or a drain electrode layer on the insulating layer;
A first electrode layer on the insulating layer in contact with the source electrode layer or the drain electrode layer;
An insulator covering the gate electrode layer, the insulating layer, the source or drain electrode layer, and a part of the first electrode layer;
An electroluminescent layer on the first electrode layer;
A second electrode layer on the electroluminescent layer;
The insulator has a convex portion;
The display device, wherein the convex portion is provided on the gate electrode layer and the source electrode layer or the drain electrode layer.
ゲート電極層を有し、
前記ゲート電極層上に絶縁層を有し、
前記絶縁層上にソース電極層又はドレイン電極層を有し、
前記絶縁層上に、前記ソース電極層又はドレイン電極層に接してスペーサを有する第1の電極層を有し、
前記ゲート電極層、前記絶縁層、前記ソース電極層又はドレイン電極層、及び前記第1の電極層の一部を覆う絶縁物を有し、
前記第1の電極層及び前記スペーサ上に電界発光層を有し、
前記電界発光層上に第2の電極層を有し、
前記絶縁物は凸部を有し、
前記凸部は、前記ゲート電極層及び前記ソース電極層又はドレイン電極層上に有することを特徴とする表示装置。
Having a gate electrode layer;
An insulating layer on the gate electrode layer;
A source electrode layer or a drain electrode layer on the insulating layer;
A first electrode layer having a spacer in contact with the source electrode layer or the drain electrode layer on the insulating layer;
An insulator covering the gate electrode layer, the insulating layer, the source or drain electrode layer, and a part of the first electrode layer;
An electroluminescent layer on the first electrode layer and the spacer;
A second electrode layer on the electroluminescent layer;
The insulator has a convex portion;
The display device, wherein the convex portion is provided on the gate electrode layer and the source electrode layer or the drain electrode layer.
半導体層を有し、
前記半導体層上にゲート絶縁層を有し、
前記ゲート絶縁層上に、ゲート電極層を有し、
前記ゲート電極層上に層間絶縁層を有し、
前記層間絶縁層上にソース電極層又はドレイン電極層を有し、
前記層間絶縁層上に、前記ソース電極層又はドレイン電極層に接して第1の電極層を有し、
前記ゲート電極層、前記絶縁層、前記ソース電極層又はドレイン電極層、及び前記第1の電極層の一部を覆う絶縁物を有し、
前記第1の電極層上に電界発光層を有し、
前記電界発光層上に第2の電極層を有し、
前記絶縁物は凸部を有し、
前記凸部は、前記半導体層、前記ゲート電極層、及び前記ソース電極層又はドレイン電極層上に有することを特徴とする表示装置。
Having a semiconductor layer,
A gate insulating layer on the semiconductor layer;
A gate electrode layer on the gate insulating layer;
An interlayer insulating layer on the gate electrode layer;
A source electrode layer or a drain electrode layer on the interlayer insulating layer;
On the interlayer insulating layer, the first electrode layer is in contact with the source electrode layer or the drain electrode layer,
An insulator covering the gate electrode layer, the insulating layer, the source or drain electrode layer, and a part of the first electrode layer;
An electroluminescent layer on the first electrode layer;
A second electrode layer on the electroluminescent layer;
The insulator has a convex portion;
The display device, wherein the convex portion is provided on the semiconductor layer, the gate electrode layer, and the source or drain electrode layer.
半導体層を有し、
前記半導体層上にゲート絶縁層を有し、
前記ゲート絶縁層上に、ゲート電極層を有し、
前記ゲート電極層上に層間絶縁層を有し、
前記層間絶縁層上にソース電極層又はドレイン電極層を有し、
前記層間絶縁層上に、前記ソース電極層又はドレイン電極層に接してスペーサを有する第1の電極層を有し、
前記ゲート電極層、前記絶縁層、前記ソース電極層又はドレイン電極層、及び前記第1の電極層の一部を覆う絶縁物を有し、
前記第1の電極層及び前記スペーサ上に電界発光層を有し、
前記電界発光層上に第2の電極層を有し、
前記絶縁物は凸部を有し、
前記凸部は、前記半導体層、前記ゲート電極層、及び前記ソース電極層又はドレイン電極層上に有することを特徴とする表示装置。
Having a semiconductor layer,
A gate insulating layer on the semiconductor layer;
A gate electrode layer on the gate insulating layer;
An interlayer insulating layer on the gate electrode layer;
A source electrode layer or a drain electrode layer on the interlayer insulating layer;
A first electrode layer having a spacer in contact with the source electrode layer or the drain electrode layer on the interlayer insulating layer;
An insulator covering the gate electrode layer, the insulating layer, the source or drain electrode layer, and a part of the first electrode layer;
An electroluminescent layer on the first electrode layer and the spacer;
A second electrode layer on the electroluminescent layer;
The insulator has a convex portion;
The display device, wherein the convex portion is provided on the semiconductor layer, the gate electrode layer, and the source or drain electrode layer.
ゲート電極層を有し、
前記ゲート電極層上に絶縁層を有し、
前記絶縁層上にソース電極層又はドレイン電極層を有し、
前記絶縁層上に、前記ソース電極層又はドレイン電極層に接して第1の電極層を有し、
前記ゲート電極層、前記絶縁層、前記ソース電極層又はドレイン電極層、及び前記第1の電極層の一部を覆う絶縁物を有し、
前記第1の電極層上に電界発光層を有し、
前記電界発光層上に第2の電極層を有し、
前記絶縁物は第1の凸部及び第2の凸部を有し、
前記第1の凸部は、前記ゲート電極層上に有し、
前記第2の凸部は、前記ゲート電極層及び前記ソース電極層又はドレイン電極層上に有することを特徴とする表示装置。
Having a gate electrode layer;
An insulating layer on the gate electrode layer;
A source electrode layer or a drain electrode layer on the insulating layer;
A first electrode layer on the insulating layer in contact with the source electrode layer or the drain electrode layer;
An insulator covering the gate electrode layer, the insulating layer, the source or drain electrode layer, and a part of the first electrode layer;
An electroluminescent layer on the first electrode layer;
A second electrode layer on the electroluminescent layer;
The insulator has a first convex portion and a second convex portion,
The first protrusion has on the gate electrode layer,
The display device, wherein the second convex portion is provided on the gate electrode layer and the source electrode layer or the drain electrode layer.
ゲート電極層を有し、
前記ゲート電極層上に絶縁層を有し、
前記絶縁層上にソース電極層又はドレイン電極層を有し、
前記絶縁層上に、前記ソース電極層又はドレイン電極層に接してスペーサを有する第1の電極層を有し、
前記ゲート電極層、前記絶縁層、前記ソース電極層又はドレイン電極層、及び前記第1の電極層の一部を覆う絶縁物を有し、
前記第1の電極層及び前記スペーサ上に電界発光層を有し、
前記電界発光層上に第2の電極層を有し、
前記絶縁物は第1の凸部及び第2の凸部を有し、
前記第1の凸部は、前記ゲート電極層上に有し、
前記第2の凸部は、前記ゲート電極層及び前記ソース電極層又はドレイン電極層上に有することを特徴とする表示装置。
Having a gate electrode layer;
An insulating layer on the gate electrode layer;
A source electrode layer or a drain electrode layer on the insulating layer;
A first electrode layer having a spacer in contact with the source electrode layer or the drain electrode layer on the insulating layer;
An insulator covering the gate electrode layer, the insulating layer, the source or drain electrode layer, and a part of the first electrode layer;
An electroluminescent layer on the first electrode layer and the spacer;
A second electrode layer on the electroluminescent layer;
The insulator has a first convex portion and a second convex portion,
The first protrusion has on the gate electrode layer,
The display device, wherein the second convex portion is provided on the gate electrode layer and the source electrode layer or the drain electrode layer.
半導体層を有し、
前記半導体層上にゲート絶縁層を有し、
前記ゲート絶縁層上に、ゲート電極層を有し、
前記ゲート電極層上に層間絶縁層を有し、
前記層間絶縁層上にソース電極層又はドレイン電極層を有し、
前記層間絶縁層上に、前記ソース電極層又はドレイン電極層に接して第1の電極層を有し、
前記ゲート電極層、前記絶縁層、前記ソース電極層又はドレイン電極層、及び前記第1の電極層の一部を覆う絶縁物を有し、
前記第1の電極層上に電界発光層を有し、
前記電界発光層上に第2の電極層を有し、
前記絶縁物は第1の凸部、第2の凸部、及び第3の凸部を有し、
前記第1の凸部は、前記ゲート電極層上に有し、
前記第2の凸部は、前記ゲート電極層及び前記ソース電極層又はドレイン電極層上に有し、
前記第3の凸部は、前記半導体層、前記ゲート電極層、及び前記ソース電極層又はドレイン電極層上に有することを特徴とする表示装置。
Having a semiconductor layer,
A gate insulating layer on the semiconductor layer;
A gate electrode layer on the gate insulating layer;
An interlayer insulating layer on the gate electrode layer;
A source electrode layer or a drain electrode layer on the interlayer insulating layer;
On the interlayer insulating layer, the first electrode layer is in contact with the source electrode layer or the drain electrode layer,
An insulator covering the gate electrode layer, the insulating layer, the source or drain electrode layer, and a part of the first electrode layer;
An electroluminescent layer on the first electrode layer;
A second electrode layer on the electroluminescent layer;
The insulator has a first convex portion, a second convex portion, and a third convex portion,
The first protrusion has on the gate electrode layer,
The second protrusion has on the gate electrode layer and the source electrode layer or drain electrode layer,
The display device, wherein the third protrusion is provided on the semiconductor layer, the gate electrode layer, and the source or drain electrode layer.
半導体層を有し、
前記半導体層上にゲート絶縁層を有し、
前記ゲート絶縁層上に、ゲート電極層を有し、
前記ゲート電極層上に層間絶縁層を有し、
前記層間絶縁層上にソース電極層又はドレイン電極層を有し、
前記層間絶縁層上に、前記ソース電極層又はドレイン電極層に接してスペーサを有する第1の電極層を有し、
前記ゲート電極層、前記絶縁層、前記ソース電極層又はドレイン電極層、及び前記第1の電極層の一部を覆う絶縁物を有し、
前記第1の電極層及び前記スペーサ上に電界発光層を有し、
前記電界発光層上に第2の電極層を有し、
前記絶縁物は第1の凸部、第2の凸部、及び第3の凸部を有し、
前記第1の凸部は、前記ゲート電極層上に有し、
前記第2の凸部は、前記ゲート電極層及び前記ソース電極層又はドレイン電極層上に有し、
前記第3の凸部は、前記半導体層、前記ゲート電極層、及び前記ソース電極層又はドレイン電極層上に有することを特徴とする表示装置。
Having a semiconductor layer,
A gate insulating layer on the semiconductor layer;
A gate electrode layer on the gate insulating layer;
An interlayer insulating layer on the gate electrode layer;
A source electrode layer or a drain electrode layer on the interlayer insulating layer;
A first electrode layer having a spacer in contact with the source electrode layer or the drain electrode layer on the interlayer insulating layer;
An insulator covering the gate electrode layer, the insulating layer, the source or drain electrode layer, and a part of the first electrode layer;
An electroluminescent layer on the first electrode layer and the spacer;
A second electrode layer on the electroluminescent layer;
The insulator has a first convex portion, a second convex portion, and a third convex portion,
The first protrusion has on the gate electrode layer,
The second protrusion has on the gate electrode layer and the source electrode layer or drain electrode layer,
The display device, wherein the third convex portion is provided on the semiconductor layer, the gate electrode layer, and the source or drain electrode layer.
請求項5乃至8のいずれか一項において、前記第1の電極層表面から、前記第2の凸部の高さは、1.5μm以上であり、かつ前記第1の電極層表面から前記第1の凸部までの高さより0.4μm以上の高さであることを特徴とする表示装置。     9. The height of the second convex portion is 1.5 μm or more from the surface of the first electrode layer according to claim 5, and the first height from the surface of the first electrode layer. A display device having a height of 0.4 μm or more from a height to one convex portion. 請求項2、請求項4、請求項6、及び請求項8のいずれか一項において、前記スペーサと前記絶縁物とは分離していることを特徴とする表示装置。     The display device according to any one of claims 2, 4, 6, and 8, wherein the spacer and the insulator are separated from each other. 請求項2、請求項4、請求項6、及び請求項8のいずれか一項において、前記スペーサと前記絶縁物とはつながっていることを特徴とする表示装置。

The display device according to any one of claims 2, 4, 6, and 8, wherein the spacer and the insulator are connected to each other.

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