JP2008010418A - Display device and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
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.
近年、ガラス基板上に薄膜トランジスタ(以下、「TFT」ともいう。)を集積化してなる液晶表示装置やエレクトロルミネセンス(Electro Luminescence)表示装置の開発が進んでいる。これらの表示装置は、いずれもガラス基板上に薄膜形成技術を用いて薄膜トランジスタを作り込み、その薄膜トランジスタで構成された様々な回路上に表示素子として液晶素子や発光素子(エレクトロルミネセンス(以下、「EL」ともいう。)素子)を形成して表示装置として機能させる。 In recent years, development of a liquid crystal display device and an electroluminescence display device in which thin film transistors (hereinafter also referred to as “TFTs”) are integrated on a glass substrate has been advanced. Each of these display devices uses a thin film forming technique on a glass substrate to form a thin film transistor, and a liquid crystal element or a light emitting element (hereinafter referred to as “electroluminescence” (hereinafter referred to as “light emitting element”) as a display element on various circuits constituted by the thin film transistor. Also referred to as “EL”.) An element) is formed to function as a display device.
エレクトロルミネセンスを利用する発光素子は、発光材料が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって区別され、一般的に、前者は有機EL素子、後者は無機EL素子と呼ばれている。 A light-emitting element utilizing electroluminescence is distinguished depending on whether the light-emitting material is an organic compound or an inorganic compound. Generally, the former is called an organic EL element and the latter is called an inorganic EL element.
無機EL素子は、その素子構成により、分散型無機EL素子と薄膜型無機EL素子とに分類される。分散型無機EL素子は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた発光層を有するものであり、簡易な方法で素子を作製できるため広く研究されている。 Inorganic EL elements are classified into a dispersion-type inorganic EL element and a thin-film inorganic EL element depending on the element structure. A dispersion-type inorganic EL element has a light-emitting layer in which particles of a light-emitting material are dispersed in a binder, and has been widely studied because an element can be manufactured by a simple method.
一方、薄膜型無機EL素子は、発光層を誘電体層で挟み込み、さらにそれを電極で挟んだ構造が一般的で、誘電体層と発光層は、抵抗加熱法や電子ビーム(EB)法、スパッタ法などによって真空蒸着により成膜される。蛍光体は通常ZnSに、CuあるいはMn等を添加したものが用いられており、所望する発光色などによって添加物の量や元素を変化させる。 On the other hand, a thin-film inorganic EL element generally has a structure in which a light-emitting layer is sandwiched between dielectric layers and further sandwiched between electrodes. The dielectric layer and the light-emitting layer are formed by a resistance heating method, an electron beam (EB) method, The film is formed by vacuum deposition using a sputtering method or the like. The phosphor is usually made by adding Zn or Cu or Mn to ZnS, and the amount or element of the additive is changed depending on the desired emission color or the like.
このようにして作製される薄膜型無機EL素子において、優れた安定性、高い発光効率、高輝度を得るためには一般的に、発光層成膜後、高温度での熱処理を行って結晶性を向上させる方法がとられている。特に、高輝度、高色純度を実現できる青色材料として知られているチオアルミネート系蛍光体などでは、発光層成膜後の熱アニールとして500〜900(℃)と非常に高い温度でアニールをおこなうことで本来の性能を発揮することができる(例えば、特許文献1参照。)。しかし、このような高温処理を行う場合、耐熱性の低いガラスなどの基板を用いることはできず、素子作製のプロセスが限定されてしまう。
そこで、本発明は、ガラス基板などの高温に耐えられない基板上にて駆動する、高輝度無機EL素子を提供することを目的とする。また、より簡易で生産性の高い表示装置の作製技術を提供する。 Therefore, an object of the present invention is to provide a high-brightness inorganic EL element that is driven on a substrate that cannot withstand high temperatures such as a glass substrate. In addition, a technique for manufacturing a display device that is simpler and more productive is provided.
また、本発明を用いて、表示装置を作製することができる。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(Thin film transistor)ともいう)とが接続された発光表示装置(単に発光装置ともいう)などがある。EL素子とは少なくともエレクトロルミネセンスが得られる材料を含み電流を流すことにより発光する素子を含む。 In addition, a display device can be manufactured using the present invention. In a display device to which the present invention can be used, a light-emitting element in which a layer that emits light called electroluminescence is interposed between electrodes and a thin film transistor (hereinafter also referred to as a TFT (Thin Film Transistor)) are connected. A light emitting display device (also simply referred to as a light emitting device). The EL element includes an element that includes at least a material that can obtain electroluminescence and emits light when an electric current flows.
本発明は、透光性の第1の電極層を有する透光性の第1の基板と、少なくとも第2の電極層を有する第2の基板とを、紫外線等で硬化する樹脂にて接合し、無機EL発光素子を形成することを特徴とする。発光層は第1の電極層を有する透光性の第1の基板と、第2の電極層を有する第2の基板との間に挟持され、第1の電極層側でも第2の電極層側に形成されていても良い。第1の電極層側に発光層が形成される場合、発光層は第1の電極層と樹脂との間に設けられ、第2の電極層側に発光層が形成される場合、発光層は第2の電極層と樹脂との間に設けられる構造となる。 In the present invention, a light-transmitting first substrate having a light-transmitting first electrode layer and a second substrate having at least a second electrode layer are bonded with a resin curable with ultraviolet rays or the like. An inorganic EL light emitting element is formed. The light-emitting layer is sandwiched between a light-transmitting first substrate having a first electrode layer and a second substrate having a second electrode layer, and the second electrode layer is also provided on the first electrode layer side. It may be formed on the side. When the light emitting layer is formed on the first electrode layer side, the light emitting layer is provided between the first electrode layer and the resin, and when the light emitting layer is formed on the second electrode layer side, the light emitting layer is A structure is provided between the second electrode layer and the resin.
本発明の表示装置の作製方法の一は、第1の基板上に形成した第1の電極層上に、第1の誘電体層を形成し、第1の誘電体層上に発光層を形成し、発光層の上に未硬化の樹脂でなる接着層を形成し、接着層と第2の電極層を有する第2の基板の第2の電極とを接触させたのち接着層を硬化して発光素子を形成する。 According to one method for manufacturing a display device of the present invention, a first dielectric layer is formed over a first electrode layer formed over a first substrate, and a light emitting layer is formed over the first dielectric layer. Then, an adhesive layer made of an uncured resin is formed on the light emitting layer, and the adhesive layer is cured after contacting the adhesive layer and the second electrode of the second substrate having the second electrode layer. A light emitting element is formed.
本発明の表示装置の作製方法の一は、第1の基板上に形成した第1の電極層上に、第1の誘電体層を形成し、第1の誘電体層上に発光層を形成し、発光層の上に第2の誘電体層を形成し、第2の誘電体層上に未硬化の樹脂でなる接着層を形成し、接着層と第2の電極層を有する第2の基板の第2の電極とを接触させたのち接着層を硬化して発光素子を形成する。 According to one method for manufacturing a display device of the present invention, a first dielectric layer is formed over a first electrode layer formed over a first substrate, and a light emitting layer is formed over the first dielectric layer. A second dielectric layer is formed on the light emitting layer, an adhesive layer made of uncured resin is formed on the second dielectric layer, and a second layer having an adhesive layer and a second electrode layer is formed. After making contact with the second electrode of the substrate, the adhesive layer is cured to form a light emitting element.
本発明の表示装置の作製方法の一は、第1の基板上に形成した第1の電極層上に硬化接着機能を有する樹脂に粒子状の発光材料を分散させたものを付着させ接着層を形成し、接着層と第2の電極層を有する第2の基板の第2の電極とを接触させたのち接着層を硬化して発光素子を形成する。 According to one method for manufacturing a display device of the present invention, an adhesive layer is formed by adhering a resin having a curing adhesive function dispersed in a particulate light emitting material on a first electrode layer formed over a first substrate. After forming and bringing the adhesive layer into contact with the second electrode of the second substrate having the second electrode layer, the adhesive layer is cured to form a light emitting element.
本発明の表示装置の作製方法の一は、第1の基板上に形成した第1の電極層上に、発光材料をバインダを含む溶液に分散し発光材料及びバインダを含む溶液作製し、溶液を第1の電極層上に付着させ焼成し発光材料及びバインダを含む発光層を形成し、発光層の上に硬化接着機能を有する樹脂を付着させ接着層を形成し、接着層と第2の電極層を有する第2の基板の第2の電極とを接触させたのち接着層を硬化して発光素子を形成する。 According to one method for manufacturing a display device of the present invention, a light-emitting material is dispersed in a solution containing a binder over a first electrode layer formed over a first substrate, and a solution containing the light-emitting material and the binder is manufactured. A light-emitting layer including a light-emitting material and a binder is formed by being attached and fired on the first electrode layer, and a resin having a cured adhesive function is attached to the light-emitting layer to form an adhesive layer. The adhesive layer and the second electrode After contacting the second electrode of the second substrate having the layer, the adhesive layer is cured to form a light emitting element.
硬化接着機能を有する樹脂は、エポキシ樹脂など単体の樹脂でもよく、場合に応じて高誘電体材料や導電性材料を混ぜてもよい。 The resin having a curing adhesive function may be a single resin such as an epoxy resin, or may be mixed with a high dielectric material or a conductive material according to circumstances.
本発明を用いることによって、高温処理をする基板と、高温処理をしない基板とを別々に作製し、最終的にひとつの表示装置にすることが可能となる。よって、高温処理をすることができない基板上で駆動する高輝度な無機EL表示装置を作製することができる。 By using the present invention, a substrate subjected to high temperature treatment and a substrate not subjected to high temperature treatment can be separately manufactured to finally form one display device. Therefore, a high-brightness inorganic EL display device that can be driven over a substrate that cannot be subjected to high-temperature treatment can be manufactured.
本発明では、第1の基板と第2の基板とを別々に処理することが可能なため、装置作製の方法に選択肢が増え、生産性の向上につながる。また、接着層に発光材料、高誘電体材料、導電性材料を分散させることで、接着以外の機能を持たせることができ、工程を簡略化することができる。 In the present invention, since the first substrate and the second substrate can be processed separately, the number of options for the device manufacturing method is increased, leading to improvement in productivity. In addition, by dispersing a light emitting material, a high dielectric material, and a conductive material in the adhesive layer, functions other than adhesion can be provided, and the process can be simplified.
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発光素子の作製方法を、図1を用いて詳細に説明する。
(Embodiment 1)
A method for manufacturing the light-emitting element in this embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
無機EL素子は、その素子構成により、分散型無機EL素子と薄膜型無機EL素子とに分類される。前者は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた発光層を有し、後者は、蛍光材料の薄膜からなる発光層を有している点に違いがある。しかし、そのメカニズムは共通しており、高電界で加速された電子による母体材料又は発光中心の衝突励起により発光が得られる。本実施の形態では、薄膜型無機EL素子の作製方法を説明する。 Inorganic EL elements are classified into a dispersion-type inorganic EL element and a thin-film inorganic EL element depending on the element structure. The former has a light emitting layer in which particles of a light emitting material are dispersed in a binder, and the latter has a light emitting layer made of a thin film of a fluorescent material. However, the mechanism is common, and light emission can be obtained by collision excitation of the base material or emission center by electrons accelerated by a high electric field. In this embodiment mode, a method for manufacturing a thin-film inorganic EL element will be described.
図1(A)から(C)は本発明を用いて発光素子を作製する方法を示している。図1(A)の構造18は第1の基板11と第1の電極12と第1の誘電体層13と発光層14を有する。なお、発光層14の形成工程には、発光材料を含む層の形成工程に加えて、当該発光材料を含む層の熱処理工程が含まれていてもよい。該熱処理工程は400℃以上で行うことが好ましい。
1A to 1C illustrate a method for manufacturing a light-emitting element using the present invention. A
図1(B)に示すように、前記構造18の発光層14の上に接着樹脂を付着し、接着層15を形成する。
As shown in FIG. 1B, an adhesive resin is attached on the
ここで接着樹脂とは、紫外線などの光のエネルギーによって硬化する樹脂や、熱エネルギーによって硬化するエポキシ樹脂を用いることができる。そのほか、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、グリシジルアミン系樹脂、複素環式エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂等を用いることができる。なお、接着樹脂の厚さは、0.5μm以上550μm以下で形成することが好ましい。 Here, as the adhesive resin, a resin that is cured by light energy such as ultraviolet rays or an epoxy resin that is cured by thermal energy can be used. In addition, 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 Resins, glycidyl ester resins, glycidyl amine resins, heterocyclic epoxy resins, modified epoxy resins, and the like can be used. The thickness of the adhesive resin is preferably 0.5 μm or more and 550 μm or less.
また、接着樹脂の付着の方法として、滴下法、ディスペンサ法、液滴吐出法、スクリーン印刷法などの方法を用いることができる。 As a method for attaching the adhesive resin, a dropping method, a dispenser method, a droplet discharging method, a screen printing method, or the like can be used.
この接着樹脂は単体材料でもよく、必要に応じて高誘電体材料を混ぜてもよい。 This adhesive resin may be a single material, or a high dielectric material may be mixed as necessary.
さらに、第2の電極16と第2の基板17とを有する構造19を別に用意し、第2の電極16と接着層15を接触させる。接触後、前記接着層15を硬化する。
Further, a
本発明に適応される接着樹脂の硬化方法としては、接着樹脂の種類に応じて、紫外線の照射や加熱などの手段を用いることができる。 As a method for curing the adhesive resin applicable to the present invention, means such as ultraviolet irradiation or heating can be used depending on the type of the adhesive resin.
以上により、図1(C)に示した発光素子を作製することができる。本発明を用いることで、前記構造18と前記構造19は全く別のプロセスで作製することが可能である。よって、それぞれの構造を作製するプロセスの条件を最適化することにより、高品質な表示装置を作製することができる。
Through the above steps, the light-emitting element illustrated in FIG. 1C can be manufactured. By using the present invention, the
例えば、発光層14の輝度向上を目的として高温加熱処理を行う場合、発光層14が設けられる第1の基板11に加熱温度に耐えられる石英基板、セラミック基板などを用い、高温の加熱処理を行わない第2の基板17に安価で透光性の高いガラス基板を用いることができる。換言すると、第1の基板11よりも耐熱性の低い基板を第2の基板17として用いることができる。
For example, when high-temperature heat treatment is performed for the purpose of improving the luminance of the light-emitting
また、接着樹脂に高誘電体材料を混ぜることで接着層15は誘電体層としての機能も兼ねることができるので、真空蒸着による成膜プロセスを減らすことができ、プロセスの簡略化にもつながる。
In addition, by mixing a high dielectric material in the adhesive resin, the
(実施の形態2)
本発明を用いて作製する発光素子の他の構造例を、図2を用いて説明する。
(Embodiment 2)
Another structure example of a light-emitting element manufactured using the present invention will be described with reference to FIGS.
なお、本発明の発光層で用いることのできる発光材料は、母体材料と発光中心となる不純物元素とで構成される。不純物元素を変化させることで、様々な発光色のルミネセンスを得ることができる。発光材料の作製方法としては、固相方法や液相方法(共沈法)などの様々な方法を用いることができる。また噴霧熱分解法、複分解法、プレカーサーの熱分解反応による方法、逆ミセル法やこれらの方法と高温焼成を組み合わせた方法、凍結乾燥法などの液相法なども用いることができる。 Note that a light-emitting material that can be used in the light-emitting layer of the present invention includes a base material and an impurity element that serves as a light emission center. By changing the impurity element, luminescence of various emission colors can be obtained. As a method for manufacturing the light emitting material, various methods such as a solid phase method and a liquid phase method (coprecipitation method) can be used. Also, spray pyrolysis method, metathesis method, precursor thermal decomposition method, reverse micelle method, method combining these methods with high temperature firing, liquid phase method such as freeze-drying method, etc. can be used.
固相方法は、母体材料及び不純物元素を秤量し、乳鉢で混合、電気炉で加熱、焼成を行い反応させる方法により、母体材料に不純物元素を含有させる。焼成温度は、700〜1500℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固体反応が進まず、温度が高すぎる場合は母体材料が分解してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行ってもよいが、ペレット状態で焼成を行うことが好ましい。比較的高温での焼成を必要とするが、簡単な方法であるため、生産性がよく大量生産に適している。 In the solid phase method, the base material and the impurity element are weighed, mixed in a mortar, heated and fired in an electric furnace, and reacted to cause the base material to contain the impurity element. The firing temperature is preferably 700 to 1500 ° C. This is because the solid reaction does not proceed when the temperature is too low, and the base material is decomposed when the temperature is too high. In addition, although baking may be performed in a powder state, it is preferable to perform baking in a pellet state. Although firing at a relatively high temperature is required, it is a simple method, so it has high productivity and is suitable for mass production.
液相方法(共沈法)は、母体材料及び不純物元素を溶液中で反応させ、乾燥させた後、焼成を行う方法である。発光材料の粒子が均一に分布し、粒径が小さく低い焼成温度でも反応を進ませることができる。 The liquid phase method (coprecipitation method) is a method in which a base material and an impurity element are reacted in a solution, dried, and then fired. The particles of the luminescent material are uniformly distributed, the particle size is small, and the reaction can proceed even at a low firing temperature.
本発明に用いることのできる母体材料としては、硫化物、酸化物、窒化物を用いることができる。硫化物としては、例えば、硫化亜鉛(ZnS)、硫化カドミウム(CdS)、硫化カルシウム(CaS)、硫化イットリウム(Y2S3)、硫化ガリウム(Ga2S3)、硫化ストロンチウム(SrS)、硫化バリウム(BaS)等を用いることができる。また、酸化物としては、例えば、酸化亜鉛(ZnO)、酸化イットリウム(Y2O3)等を用いることができる。また、窒化物としては、例えば、窒化アルミニウム(AlN)、窒化ガリウム(GaN)、窒化インジウム(InN)等を用いることができる。さらに、セレン化亜鉛(ZnSe)、テルル化亜鉛(ZnTe)等も用いることができ、硫化カルシウム−ガリウム(CaGa2S4)、硫化ストロンチウム−ガリウム(SrGa2S4)、硫化バリウム−ガリウム(BaGa2S4)、等の3元系の混晶であってもよい。 As a base material that can be used in the present invention, sulfide, oxide, or nitride can be used. Examples of the sulfide include zinc sulfide (ZnS), cadmium sulfide (CdS), calcium sulfide (CaS), yttrium sulfide (Y 2 S 3 ), gallium sulfide (Ga 2 S 3 ), strontium sulfide (SrS), sulfide. Barium (BaS) or the like can be used. As the oxide, for example, zinc oxide (ZnO), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), or the like can be used. As the nitride, for example, aluminum nitride (AlN), gallium nitride (GaN), indium nitride (InN), or the like can be used. Furthermore, zinc selenide (ZnSe), zinc telluride (ZnTe), and the like can also be used, and calcium sulfide-gallium sulfide (CaGa 2 S 4 ), strontium sulfide-gallium sulfide (SrGa 2 S 4 ), barium sulfide-gallium (BaGa). It may be a ternary mixed crystal such as 2 S 4 ).
本発明において発光材料の中の不純物元素には、少なくとも2種類の材料が含まれる。第一の不純物元素は、例えば、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、白金(Pt)、ケイ素(Si)等を用いることができる。第二の不純物元素は、例えば、フッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)、ホウ素(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、タリウム(Tl)等を用いることができる。 In the present invention, the impurity element in the light emitting material includes at least two kinds of materials. For example, copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), platinum (Pt), silicon (Si), or the like can be used as the first impurity element. Examples of the second impurity element include fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br), iodine (I), boron (B), aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In), and thallium. (Tl) or the like can be used.
母体材料として、上述した材料を用い、発光中心として、上記第一の不純物元素及び第二の不純物元素のみで構成された発光材料を用いることができる。これらはドナー−アクセプター再結合による発光である。 The above-described materials can be used as a base material, and a light-emitting material composed only of the first impurity element and the second impurity element can be used as a light emission center. These are luminescence due to donor-acceptor recombination.
発光材料の中の不純物元素として第一の不純物元素及び第三の不純物元素を用いて、2種類の材料を含むようにしてもよい。第三の不純物元素は、例えば、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)、セシウム(Cs)、窒素(N)、リン(P)、ヒ素(As)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)等を用いることができる。 Two kinds of materials may be included using the first impurity element and the third impurity element as impurity elements in the light emitting material. Examples of the third impurity element include lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), nitrogen (N), phosphorus (P), arsenic (As), and antimony. (Sb), bismuth (Bi), or the like can be used.
発光材料の中の不純物元素として第一の不純物元素及び第二の不純物元素の他に、さらに第三の不純物元素を用いて、3種類の材料を含むようにしてもよい。これらの不純物の濃度は、母体材料に対して0.01〜10mol%であればよく、好ましくは0.1〜5mol%の範囲である。 In addition to the first impurity element and the second impurity element as the impurity element in the light emitting material, a third impurity element may be used to include three kinds of materials. The concentration of these impurities may be 0.01 to 10 mol%, preferably 0.1 to 5 mol%, based on the base material.
また、固相反応を利用する場合の不純物元素として、第一の不純物元素と第二の不純物元素、あるいは第二の不純物元素と第三の不純物元素で構成される化合物を組み合わせて用いてもよい。この場合、不純物元素が拡散されやすく、固相反応が進みやすくなるため、均一な発光材料を得ることができる。さらに、余分な不純物元素が入らないため、純度の高い発光材料が得ることができる。第一の不純物元素と第二の不純物元素で構成される化合物としては、例えば、フッ化銅(CuF2)、塩化銅(CuCl)、ヨウ化銅(CuI)、臭化銅(CuBr)、窒化銅(Cu3N)、リン化銅(Cu3P)、フッ化銀(AgF)、塩化銀(AgCl)、ヨウ化銀(AgI)、臭化銀(AgBr)、塩化金(AuCl3)、臭化金(AuBr3)、塩化白金(PtCl2)等を用いることができる。また、第二の不純物元素と第三の不純物元素で構成される化合物としては、例えば、フッ化リチウム(LiF)、塩化リチウム(LiCl)、ヨウ化リチウム(LiI)、臭化銅(LiBr)、塩化ナトリウム(NaCl)等のハロゲン化アルカリ、窒化ホウ素(BN)、窒化アルミニウム(AlN)、アンチモン化アルミニウム(AlSb)、リン化ガリウム(GaP)、ヒ化ガリウム(GaAs)、リン化インジウム(InP)、ヒ化インジウム(InAs)、アンチモン化インジウム(InSb)等を用いることができる。 In addition, as the impurity element in the case of using the solid phase reaction, a combination of the first impurity element and the second impurity element, or a compound composed of the second impurity element and the third impurity element may be used. . In this case, since the impurity element is easily diffused and the solid-phase reaction easily proceeds, a uniform light emitting material can be obtained. Further, since no extra impurity element is contained, a light-emitting material with high purity can be obtained. Examples of the compound composed of the first impurity element and the second impurity element include copper fluoride (CuF 2 ), copper chloride (CuCl), copper iodide (CuI), copper bromide (CuBr), and nitride Copper (Cu 3 N), copper phosphide (Cu 3 P), silver fluoride (AgF), silver chloride (AgCl), silver iodide (AgI), silver bromide (AgBr), gold chloride (AuCl 3 ), Gold bromide (AuBr 3 ), platinum chloride (PtCl 2 ), or the like can be used. Examples of the compound composed of the second impurity element and the third impurity element include lithium fluoride (LiF), lithium chloride (LiCl), lithium iodide (LiI), copper bromide (LiBr), Alkali halides such as sodium chloride (NaCl), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), aluminum antimonide (AlSb), gallium phosphide (GaP), gallium arsenide (GaAs), indium phosphide (InP) Indium arsenide (InAs), indium antimonide (InSb), or the like can be used.
このようにして得られた発光材料は、ドナー−アクセプターペアの再結合による発光が得られ、電気伝導性の高い発光材料となる。3種類の材料を含むような発光材料を用いた発光層は、高電界により加速されたホットエレクトロンを必要とすることなく、発光することが可能である。つまり、発光素子に高電圧を印加する必要がなくなるため、低駆動電圧で動作可能な発光素子を得ることができる。また、低駆動電圧で発光可能なため、消費電力も低減された発光素子を得ることができる。 The light-emitting material thus obtained can emit light by recombination of donor-acceptor pairs, and becomes a light-emitting material with high electrical conductivity. A light-emitting layer using a light-emitting material containing three kinds of materials can emit light without requiring hot electrons accelerated by a high electric field. That is, since it is not necessary to apply a high voltage to the light emitting element, a light emitting element that can operate with a low driving voltage can be obtained. In addition, since light can be emitted with a low driving voltage, a light-emitting element with reduced power consumption can be obtained.
さらに、ドナー−アクセプター再結合によらない発光材料として、例えば、母体材料として、上述した材料を用い、発光中心として、マンガン(Mn)、銅(Cu)、サマリウム(Sm)、テルビウム(Tb)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、ユーロピウム(Eu)、セリウム(Ce)、プラセオジウム(Pr)などを用いることができる。これらの発光材料による発光は、金属イオンの内殻電子遷移を利用したものである。なお、これらの発光材料には、金属単体のみならず、電荷補償のため、フッ素(F)、塩素(Cl)などのハロゲン元素が添加されていてもよい。 Furthermore, as a light emitting material that does not depend on donor-acceptor recombination, for example, the above-described material is used as a base material, and manganese (Mn), copper (Cu), samarium (Sm), terbium (Tb), Erbium (Er), thulium (Tm), europium (Eu), cerium (Ce), praseodymium (Pr), or the like can be used. Light emission by these light emitting materials utilizes inner-shell electronic transition of metal ions. Note that not only a simple metal but also a halogen element such as fluorine (F) or chlorine (Cl) may be added to these light emitting materials for charge compensation.
実施の形態1及び本実施の形態で示した発光層(発光層14及び24)は、上記発光材料を含む層であり、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着(EB蒸着)法等の真空蒸着法、スパッタリング法等の物理気相成長法(PVD)、有機金属CVD法、ハイドライド輸送減圧CVD法等の化学気相成長法(CVD)、原子層エピタキシ法(ALE)等を用いて形成することができる。
The light-emitting layers (the light-emitting
また実施の形態1及び本実施の形態で示した誘電体層(誘電体層13及び23a,23b)は、特に限定されることはないが、絶縁耐圧が高く、緻密な膜質であることが好ましく、さらには、誘電率が高いことが好ましい。例えば、酸化シリコン(SiO2)、酸化イットリウム(Y2O3)、酸化チタン(TiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化ハフニウム(HfO2)、酸化タンタル(Ta2O5)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)、チタン酸鉛(PbTiO3)、窒化シリコン(Si3N4)、酸化ジルコニウム(ZrO2)等やこれらの混合膜又は2種以上の積層膜を用いることができる。これらの誘電体層は、スパッタリング、蒸着、CVD等により成膜することができる。
The dielectric layers (
図2(A)の構造28aは第1の基板21と第1の電極22と第1の誘電体層23aと発光層24と第2の誘電体層23bを有する構造である。構造28aの第2の誘電体層23bの上に接着樹脂を付着し、接着層25を形成する。
A
ここで、本発明における接着樹脂の付着方法の一例として滴下法を図10を用いて説明する。図10は、本発明に適用できる接着樹脂の滴下装置の一態様であり、80は滴下制御回路、81はCCDなどの撮像手段、83はマーカー、82はヘッドである。滴下制御回路80により、滴下ヘッド82のノズルより接着樹脂を基板84へ滴下する。基板84には、液状の接着樹脂を含む組成物85の領域を決定するための、枠体86を形成する。その枠体86によって囲まれた領域に液状の接着樹脂を含む組成物85を滴下し、接着層が形成される。
Here, a dropping method will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows one embodiment of an adhesive resin dropping apparatus applicable to the present invention, in which 80 is a dropping control circuit, 81 is an imaging means such as a CCD, 83 is a marker, and 82 is a head. An adhesive resin is dropped onto the
さらに、第2の電極26と第2の基板27とを有する構造29aを別に用意し、第2の電極26と接着層25を接触させる。接触後、接着樹脂の種類に応じて、紫外線の照射や加熱などの手段で前記接着樹脂を硬化する。
Further, a
以上により、図2(A)に示した発光素子を作製することができる。 Through the above steps, the light-emitting element illustrated in FIG. 2A can be manufactured.
この他、図2(B)のように、第1の基板21と第1の電極22と第1の誘電体層23aと発光層24を有する構造28bと、第2の誘電体層23bと第2の電極26と第2の基板27とを有する構造29bとを接着層25にて接着することも可能である。
In addition, as shown in FIG. 2B, the
このように本発明を用いることで、構造28aと構造29a及び構造28bと構造29bは全く別のプロセスで作製することが可能である。よって、それぞれの構造を作製するプロセスを最適化することにより、より高品質な表示装置を作製することができる。
As described above, by using the present invention, the
(実施の形態3)
本発明を用いて作製可能な発光素子を、図3を用いて説明する。なお、本実施の形態では、分散型無機EL素子の作製方法を説明する。
(Embodiment 3)
A light-emitting element that can be manufactured using the present invention will be described with reference to FIGS. Note that in this embodiment, a method for manufacturing a dispersion-type inorganic EL element is described.
図3(A)の構造30は第1の基板31と第1の電極32を有する構造である。
A
前記構造30の第1の電極32の上に発光材料33を接着樹脂34に分散させたもの付着し、接着層40aを作製する。
A
なお、ここで使用する発光材料33は、実施の形態2で示した発光材料を粒子状に加工したものを使用する。粒子状への加工は、乳鉢等で粉砕してもよいし、粉砕器などの装置を用いて行うことができる。発光材料の作製方法によって、十分に所望の大きさの粒子が得られる場合は、さらなる加工処理は行わなくともよい。粒径は、0.1μm以上50μm以下(より好ましくは10μm以下)とすればよい。発光材料の形状は、粒状、柱状、針状、板状などどのような形状でも良く、複数の発光材料の粒子同士が凝集し、単体として集合体を形成してもよい。
Note that the light-emitting
さらに、第2の電極35と第2の基板36とを有する構造39を別に用意し、第2の電極35と接着層40aを接触させる。接触後、接着樹脂の種類に応じて、紫外線の照射や加熱などの手段で前記接着樹脂を硬化する。
Further, a
以上により、図3(A)に示した発光素子を作製することができる。この方法を用いることで、接着層に発光層としての機能をもたせることができ、プロセスを簡略化することができる。 Through the above steps, the light-emitting element illustrated in FIG. 3A can be manufactured. By using this method, the adhesive layer can have a function as a light emitting layer, and the process can be simplified.
この他、図3(B)のように、発光材料33を接着樹脂と高誘電体材料とを混ぜた材料38に分散したものを接着層40bとすることもできる。
In addition, as shown in FIG. 3B, a material in which the
ここで、高誘電体材料とは、有機材料や無機材料を用いることができ、有機材料及び無機材料の混合材料を用いてもよい。有機材料としては、シアノエチルセルロース系樹脂のような極性が強く、高誘電率のポリマーがよく、無機材料としてはチタン酸バリウム(BaTiO3)やチタン酸ストロンチウム(SrTiO3)などの高誘電率の微粒子を用いるのがよい。 Here, an organic material or an inorganic material can be used as the high dielectric material, and a mixed material of an organic material and an inorganic material may be used. As the organic material, a polymer having a high polarity and a high dielectric constant such as cyanoethyl cellulose resin is preferable, and as the inorganic material, fine particles having a high dielectric constant such as barium titanate (BaTiO 3 ) and strontium titanate (SrTiO 3 ). Should be used.
また、図3(C)のように、発光材料33を高誘電率材料と溶剤との混合物からなるバインダ37に分散し、第1の電極32の上に付着し乾燥して発光層40cを作製し、前記発光層40cの上に接着樹脂34を付着し接着層を形成し、前記接着層と第2の電極35を接触させ前記接着層を硬化することで発光素子を作製することもできる。
Further, as shown in FIG. 3C, the
ここで本発明に用いることのできるバインダとしては、有機材料や無機材料を用いることができ、有機材料及び無機材料の混合材料を用いてもよい。有機材料としては、シアノエチルセルロース系樹脂のように、比較的誘電率の高いポリマーや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ化ビニリデンなどの樹脂を用いることができる。また、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、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。なお、シロキサン樹脂とは、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、アリール基)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、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、オキサゾール樹脂(ポリベンゾオキサゾール)等の樹脂材料を用いてもよい。また、光感光性樹脂を用いることもでき、例えば光硬化性を有する光感光性樹脂などを用いることができる。これらの樹脂に、BaTiO3やSrTiO3などの高誘電率の微粒子を適度に混合して誘電率を調整することもできる。 Here, as a binder that can be used in the present invention, an organic material or an inorganic material can be used, and a mixed material of an organic material and an inorganic material may be used. As the organic material, a polymer having a relatively high dielectric constant such as a cyanoethyl cellulose resin, or a resin such as polyethylene, polypropylene, polystyrene resin, silicone resin, epoxy resin, or vinylidene fluoride can be used. Alternatively, a heat-resistant polymer such as aromatic polyamide, polybenzimidazole, or siloxane resin may be used. Note that a siloxane resin 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 aryl group) 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, resin materials such as vinyl resins such as polyvinyl alcohol and polyvinyl butyral, phenol resins, novolac resins, acrylic resins, melamine resins, urethane resins, and oxazole resins (polybenzoxazole) may be used. In addition, a photosensitive resin can be used. For example, a photosensitive resin having photocurability can be used. The dielectric constant can be adjusted by appropriately mixing fine particles having a high dielectric constant such as BaTiO 3 or SrTiO 3 with these resins.
バインダに含まれる無機材料としては、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)、窒化酸化アルミニウム(AlNO)または酸化アルミニウム、酸化チタン(TiO2)、BaTiO3、SrTiO3、PbTiO3、KNbO3、PbNbO3、Ta2O3、BaTa2O6、LiTaO3、Y2O3、Al2O3、ZrO2、ZnS、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。有機材料に、誘電率の高い無機材料を含ませる(添加等によって)ことによって、発光材料及びバインダよりなる発光層の誘電率をより制御することができ、より誘電率を大きくすることができる。 Examples of the inorganic material contained in the binder include silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, aluminum nitride (AlN), aluminum oxynitride (AlON), aluminum nitride oxide (AlNO), aluminum oxide, and titanium oxide (TiO2). 2 ), BaTiO 3 , SrTiO 3 , PbTiO 3 , KNbO 3 , PbNbO 3 , Ta 2 O 3 , BaTa 2 O 6 , LiTaO 3 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , ZnS, other inorganic insulation It can be formed of a material selected from substances including a conductive material. By including an inorganic material having a high dielectric constant in the organic material (by addition or the like), the dielectric constant of the light emitting layer made of the light emitting material and the binder can be further controlled, and the dielectric constant can be further increased.
本発明のバインダに用いることのできる溶剤としては、バインダ材料が溶解し、発光層を形成する方法(各種ウエットプロセス)及び所望の膜厚に適した粘度の溶液を作製できるような溶媒を適宜選択すればよい。有機溶媒等を用いることができ、例えばバインダとしてシロキサン樹脂を用いる場合は、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEAともいう)、3−メトシキ−3メチル−1−ブタノール(MMBともいう)などを用いることができる。 As a solvent that can be used for the binder of the present invention, a method for forming a light emitting layer by dissolving the binder material (various wet processes) and a solvent that can produce a solution having a viscosity suitable for a desired film thickness are appropriately selected. do it. For example, when a siloxane resin is used as a binder, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate (also referred to as PGMEA), 3-methoxy-3-methyl-1-butanol (also referred to as MMB) can be used. Etc. can be used.
本発明を用いることによって、高温処理をする基板と、高温処理をしない基板とを別々に作製し、最終的に一体型の本実施の形態の表示装置を作製することが可能となる。よって、高温処理をすることができないガラス基板上で駆動する高輝度な無機EL表示装置を作製することができる。 By using the present invention, a substrate that is subjected to high temperature treatment and a substrate that is not subjected to high temperature treatment can be separately manufactured, and finally, an integrated display device of this embodiment can be manufactured. Therefore, a high-brightness inorganic EL display device that can be driven over a glass substrate that cannot be subjected to high-temperature treatment can be manufactured.
本発明では、第1の基板と第2の基板とを別々に処理することが可能なため、装置作製の方法に選択肢が増え、生産性の向上につながる。また、接着層に発光材料、高誘電体材料、導電性材料を分散させることで、接着以外の機能を持たせることができ、工程を簡略化することができる。 In the present invention, since the first substrate and the second substrate can be processed separately, the number of options for the device manufacturing method is increased, leading to improvement in productivity. In addition, by dispersing a light emitting material, a high dielectric material, and a conductive material in the adhesive layer, functions other than adhesion can be provided, and the process can be simplified.
(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明の発光素子を有する表示装置の一構成例に関して図面を用いて説明する。より具体的には、表示装置の構成がパッシブマトリクス型の場合に関して示す。
(Embodiment 4)
In this embodiment, an example of a structure of a display device including the light-emitting element of the present invention will be described with reference to drawings. More specifically, the case where the structure of the display device is a passive matrix type will be described.
なお、薄膜型無機ELと分散型無機ELとで構造に違いがあるが、どちらも電界発光するという点では同じであるので、これらの発光機構に関わる部分を電界発光層とする。この電界発光層は例えば、薄膜型無機ELで言えば発光層と誘電体層からなり、分散型無機ELでいえば、バインダに粒子状の発光材料を分散させた材料を焼成し形成された発光層と誘電体層とからなる。 Note that there is a difference in structure between the thin-film type inorganic EL and the dispersion-type inorganic EL, but both are the same in that they emit electroluminescence, and therefore, a portion related to these light emission mechanisms is an electroluminescent layer. This electroluminescent layer is composed of, for example, a light emitting layer and a dielectric layer in the case of a thin-film inorganic EL, and in the case of a dispersed inorganic EL, a light emission formed by firing a material in which a particulate light emitting material is dispersed in a binder. A layer and a dielectric layer.
表示装置の上面図を図4(A)に、図4(A)における線A−Bの断面図を図4(B)に示す。また、図4(A)には、第2の基板755は省略され図示されていないが、図4(B)で示すようにそれぞれ設けられている。
4A is a top view of the display device, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AB in FIG. 4A. In FIG. 4A, the
図4(A)、(B)に示す表示装置は、第1の基板750、第1の方向に延びた第1の電極層751a、第1の電極層751b、第1の電極層751c、第1の電極層751a、第1の電極層751b、第1の電極層751cを覆って設けられた接着層752、電界発光層753、第1の方向と垂直な第2の方向に延びた第2の電極層754a、第2の電極層754b、第2の電極層754cと第2の基板755を有している。第1の電極層751a、第1の電極層751b、第1の電極層751cと第2の電極層754a、第2の電極層754b、第2の電極層754cとの間に接着層752と電界発光層753が設けられている。電界発光層753と第2の電極層754a、第2の電極層754b、第2の電極層754cは、第2の基板上に形成されていて、接着層752によって第1の基板の電極層側と第2の基板の電界発光層側が接着している。なお、隣接する各々のメモリセル間において横方向への電界の影響が懸念される場合は、各発光素子に設けられた電界発光層753を分離してもよい。
4A and 4B, the display device includes a
図4(C)は、図4(B)の変形例であり、第1の基板750、第1の電極層751a、第1の電極層751b、第1の電極層751c、接着層752、電界発光層753、第2の電極層754a、第2の電極層754b、第2の電極層754c、第2の基板755を有している。図4(C)の第1の電極層751a、第1の電極層751b、第1の電極層751cのように、第1の電極層は、テーパーを有する形状でもよく、曲率半径が連続的に変化する形状でもよい。第1の電極層751a、第1の電極層751b、第1の電極層751cのような形状は、液滴吐出法などを用いて形成することができる。このような曲率を有する曲面であると、電極角部での電界集中によるショートを防止する効果が得られる。
FIG. 4C is a modification example of FIG. 4B, in which the
また、図5(A)、(B)に示すように第1の電極層の端部を覆うように隔壁(絶縁層)を形成してもよい。隔壁(絶縁層)は、他の記憶素子間を隔てる壁のような役目を果たす。図5(A)、(B)は、第1の電極層の端部を隔壁(絶縁層)で覆う点を除いて図4(B)(C)に示した構造と同様である。また、図5(A)、(B)に示す断面図に対応する上面図は、図4(A)である。 Further, as shown in FIGS. 5A and 5B, a partition wall (insulating layer) may be formed so as to cover an end portion of the first electrode layer. The partition (insulating layer) functions like a wall separating other memory elements. FIGS. 5A and 5B are the same as the structures shown in FIGS. 4B and 4C except that the end portion of the first electrode layer is covered with a partition wall (insulating layer). A top view corresponding to the cross-sectional views shown in FIGS. 5A and 5B is FIG.
図5(A)に示す発光素子の一例は、隔壁となる隔壁(絶縁層)776が、第1の電極層751a、第1の電極層751b、第1の電極層751cの端部を覆うようにテーパーを有する形状で形成されている。第1の基板750上に設けられた第1の電極層751a、第1の電極層751b、第1の電極層751cの端部に、隔壁(絶縁層)776を形成し、第1の電極層751a、第1の電極層751b、第1の電極層751cの上に接着樹脂を付着し、第1の接着層772a、第1の接着層772b、第1の接着層772cを形成し、電界発光層753、第2の電極層754a(図4(A)に図示されている)、第2の電極層754b、第2の電極層754c(図4(A)に図示されている)を有する第2の基板755と接触し接着樹脂を硬化することで作製される。
In the example of the light-emitting element illustrated in FIG. 5A, a partition (insulating layer) 776 serving as a partition covers an end portion of the
図5(B)は、図5(A)の変形例であり、発光素子の隔壁(絶縁層)776が曲率を有し、その曲率半径が連続的に変化する形状である。第1の基板750上に設けられた第1の電極層751a、第1の電極層751b、第1の電極層751cの端部に、隔壁(絶縁層)776を形成し、第1の電極層751a、第1の電極層751b、第1の電極層751cの上に接着樹脂を付着し、第1の接着層752、電界発光層753、第2の電極層754a(図4(A)に図示されている)、第2の電極層754b、第2の電極層754c(図4(A)に図示されている)を有する第2の基板755と接触し、接着樹脂を硬化することで作製される。
FIG. 5B is a modification example of FIG. 5A, in which the partition wall (insulating layer) 776 of the light-emitting element has a curvature, and the radius of curvature continuously changes. A partition wall (insulating layer) 776 is formed on end portions of the
また、隔壁はその形状が底部に対して頂部の外端が外側に出ている逆テーパー形状を有していてもよい。 Moreover, the partition may have a reverse taper shape in which the outer end of the top portion protrudes outward with respect to the bottom portion.
第1の基板750、第2の基板755としては、ガラス基板や可撓性基板の他、石英基板、シリコン基板、金属基板、ステンレス基板等を用いることができる。可撓性基板とは、折り曲げることができる(フレキシブル)基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなるプラスチック基板等が挙げられる。また、フィルム(ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる)、繊維質な材料からなる紙、基材フィルム(ポリエステル、ポリアミド、無機蒸着フィルム、紙類等)などを用いることもできる。また、この他にも、Si等の半導体基板上に形成された電界効果トランジスタ(FET)の上部や、ガラス等の基板上に形成された薄膜トランジスタ(TFT)の上部に発光素子を設けることができる。
As the
本実施の形態で示した第1の電極層、第2の電極層、発光材料、発光層、接着層の材料および形成方法は、上記実施の形態1乃至3で示した材料および形成方法のいずれかを用いて同様に行うことができる。
The materials and formation methods of the first electrode layer, the second electrode layer, the light emitting material, the light emitting layer, and the adhesive layer described in this embodiment mode are any of the materials and formation methods described in
本発明を用いることによって、高温処理をする基板と、高温処理をしない基板とを別々に作製し、最終的に一体型の本実施の形態の表示装置を作製することが可能となる。よって、高温処理をすることができないガラス基板上で駆動する高輝度な無機EL表示装置を作製することができる。 By using the present invention, a substrate that is subjected to high temperature treatment and a substrate that is not subjected to high temperature treatment can be separately manufactured, and finally, an integrated display device of this embodiment can be manufactured. Therefore, a high-brightness inorganic EL display device that can be driven over a glass substrate that cannot be subjected to high-temperature treatment can be manufactured.
本発明では、第1の基板と第2の基板とを別々に処理することが可能なため、装置作製の方法に選択肢が増え、生産性の向上につながる。また、接着層に発光材料、高誘電体材料、導電性材料を分散させることで、接着以外の機能を持たせることができ、工程を簡略化することができる。 In the present invention, since the first substrate and the second substrate can be processed separately, the number of options for the device manufacturing method is increased, leading to improvement in productivity. In addition, by dispersing a light emitting material, a high dielectric material, and a conductive material in the adhesive layer, functions other than adhesion can be provided, and the process can be simplified.
(実施の形態5)
本実施の形態では、上記実施の形態4とは異なる構成を有する表示装置について説明する。具体的には、表示装置の構成がアクティブマトリクス型の場合に関して示す。
(Embodiment 5)
In this embodiment mode, a display device having a structure different from that of Embodiment Mode 4 will be described. Specifically, the case where the structure of the display device is an active matrix type is described.
表示装置の上面図を図6(A)に、図6(A)における線E−Fの断面図を図6(B)に示す。また、図6(A)には、電界発光層312、第2の電極層313及び第2の基板314は省略され図示されていないが、図6(B)で示すようにそれぞれ設けられている。
6A is a top view of the display device, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line EF in FIG. 6A. In FIG. 6A, the
第1の方向に延びた第1の配線と、第1の方向と垂直な第2の方向に延びた第2の配線とがマトリクス状に設けられている。また、第1の配線はトランジスタ310a及びトランジスタ310bのソース電極又はドレイン電極に接続されており、第2の配線はトランジスタ310a及びトランジスタ310bのゲート電極に接続されている。さらに、第1の配線と接続されていないトランジスタ310a及びトランジスタ310bのソース電極またはドレイン電極に、それぞれ第1の電極層306a及び第1の電極層306bが接続されている。第1の電極層306a及び第1の電極層306bの上に接着層316a及び接着層316bが形成され、電界発光層312、第2の電極層313を有する第2の基板314と接着することで発光素子315a、発光素子315bが形成されている。隣接する各々の発光素子の間に隔壁(絶縁層)307を設けて、前記隔壁307上に空間を設け、前記隔壁307と電界発光層312が直接接触するのを防いでいる。また、トランジスタ310a、トランジスタ310bとして、薄膜トランジスタを用いている(図6(B)参照。)。
A first wiring extending in the first direction and a second wiring extending in a second direction perpendicular to the first direction are provided in a matrix. The first wiring is connected to the source electrode or the drain electrode of the
図6(B)の発光素子は基板300上に設けられており、絶縁層301a、絶縁層301b、絶縁層308、絶縁層309、絶縁層311、トランジスタ310aを構成する半導体層304a、ゲート電極層302a、ソース電極層又はドレイン電極層を兼ねる配線305a、トランジスタ310bを構成する半導体層304b、ゲート電極層302bを有している。第1の電極層306a及び第1の電極層306bの上に接着層316a及び接着層316bが形成され、電界発光層312、第2の電極層313を有する第2の基板314と接触し発光素子を形成している。
6B is provided over a
なお、電界発光層312に直流の電流を流したい場合は、接着樹脂に導電性材料を混ぜて、接着層316aおよび接着層316bに導電性を持たせることもできる。導電性材料としては、導電性高分子などの有機材料でもよく、金属微粒子などの無機材料でもよい。例えば、Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al等の金属、Cd、Znの金属硫化物、Fe、Ti、Si、Ge、Zr、Baなどの酸化物、ハロゲン化銀の微粒子又は分散性ナノ粒子などを用いることができる。
Note that in the case where it is desired to pass a direct current through the
また、図11に示すように、単結晶半導体基板350上に設けられた電界効果トランジスタ360a、電界効果トランジスタ360bに発光素子365a、発光素子365bが接続されていてもよい。ここでは、電界効果トランジスタ360a及び電界効果トランジスタ360bのソース電極層又はドレイン電極層355a〜355dを覆うように絶縁層370を設け、絶縁層370上に第1の電極層356a、第1の電極層356b、隔壁(絶縁層)367を形成し、その上に接着層371と電界発光層362a、電界発光層362b、第2の電極層363で発光素子365a、発光素子365bを構成する。電界発光層362a、電界発光層362bのように電界発光層は各発光素子のみに、マスク等を用いて選択的に設けてもよい。また、図11に示す表示装置は、素子分離領域368、絶縁層369、絶縁層361、第2の基板364も有している。第1の電極層356a、第1の電極層356b、隔壁367上に接着層371が形成され、その上に電界発光層362a、電界発光層362bと第2の電極層363を有する第2の基板364が接着されている。
As illustrated in FIG. 11, a light-emitting
なお、接着層は図6(B)のように各発光素子の部分だけに選択的に作製することもできるし、図11のように発光素子間を区切ることなく連続的に作製することもできる。図6(B)のように作製する場合には、液滴吐出法、スクリーン印刷法、ディスペンス法などを用いるのがよい。 Note that the adhesive layer can be selectively formed only on a portion of each light-emitting element as shown in FIG. 6B, or can be continuously formed without dividing the light-emitting elements as shown in FIG. . In the case of manufacturing as shown in FIG. 6B, a droplet discharge method, a screen printing method, a dispensing method, or the like is preferably used.
本発明を用いて作製された表示装置は、第1の基板350と第2の基板364を全く別のプロセスで作製可能であるため、それぞれのプロセスを最適化することによって高品質な表示装置を作製可能である。
In the display device manufactured using the present invention, the
図11のように、絶縁層370を設けて発光素子を形成することによって第1の電極層を自由に配置することができる。つまり、図6(B)の構成では、トランジスタ310a、トランジスタ310bのソース電極層又はドレイン電極層を避けた領域に発光素子315a、発光素子315bを設ける必要があったが、上記構成とすることによって、例えば、トランジスタ310a、トランジスタ310bの上方に発光素子315a、発光素子315bを形成することが可能となる。その結果、本発明を用いて作製される表示装置をより高集積化することが可能となる。
As shown in FIG. 11, the first electrode layer can be freely disposed by providing the insulating
トランジスタ310a、トランジスタ310bはスイッチング素子として機能し得るものであれば、どのような構成で設けてもよい。半導体層も非晶質半導体、結晶性半導体、多結晶半導体、微結晶半導体など様々な半導体を用いることができ、有機化合物を用いて有機トランジスタを形成してもよい。図6(A)では、絶縁性を有する基板上にプレーナ型の薄膜トランジスタを設けた例を示しているが、スタガ型や逆スタガ型等の構造でトランジスタを形成することも可能である。
The
本発明を用いることによって、高温処理をする基板と、高温処理をしない基板とを別々に作製し、最終的に一体型の本実施の形態の表示装置を作製することが可能となる。よって、高温処理をすることができないガラス基板上で駆動する高輝度な無機EL表示装置を作製することができる。 By using the present invention, a substrate that is subjected to high temperature treatment and a substrate that is not subjected to high temperature treatment can be separately manufactured, and finally, an integrated display device of this embodiment can be manufactured. Therefore, a high-brightness inorganic EL display device that can be driven over a glass substrate that cannot be subjected to high-temperature treatment can be manufactured.
本発明では、第1の基板と第2の基板とを別々に処理することが可能なため、装置作製の方法に選択肢が増え、生産性の向上につながる。また、接着層に発光材料、高誘電体材料、導電性材料を分散させることで、接着以外の機能を持たせることができ、工程を簡略化することができる。 In the present invention, since the first substrate and the second substrate can be processed separately, the number of options for the device manufacturing method is increased, leading to improvement in productivity. In addition, by dispersing a light emitting material, a high dielectric material, and a conductive material in the adhesive layer, functions other than adhesion can be provided, and the process can be simplified.
(実施の形態6)
本実施の形態における表示装置の作製方法を、図7、図8、図16、図17を用いて詳細に説明する。
(Embodiment 6)
A method for manufacturing the display device in this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 7, 8, 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であってRGBを用いたフルカラー表示であれば1024×768×3(RGB)、UXGAであってRGBを用いたフルカラー表示であれば1600×1200×3(RGB)、フルスペックハイビジョンに対応させ、RGBを用いたフルカラー表示であれば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
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
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 illustrates a structure of a display panel in which signals input to the scan lines and the signal lines are controlled by an external driver circuit. As illustrated in FIG. 17A, COG (Chip on The
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 the TFT provided for the pixel is formed using a crystalline semiconductor, the scan
図7において絶縁表面を有する第1の基板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を用いて下地膜101aを10〜200nm(好ましくは50〜150nm)形成し、酸化窒化珪素膜を用いて下地膜101bを50〜200nm(好ましくは100〜150nm)積層する。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、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いてもよい。また、ベンゾシクロブテン、パリレン、フッ化アリレンエーテル、ポリイミドなどの有機材料、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てもよい。また、オキサゾール樹脂を用いることもでき、例えば光硬化型ポリベンゾオキサゾールなどを用いることができる。
In FIG. 7, a CVD method (Chemical Vapor Deposition) such as a sputtering method, a PVD method (Physical Vapor Deposition), a low pressure CVD method (LPCVD method), or a plasma CVD method is used as a base film on the
また、液滴吐出法や、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)、スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法などを用いることもできる。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。第1の基板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)、PES(ポリエーテルサルフォン)を用いることができ、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。本実施の形態で作製する表示装置は、第1の基板100を通過させて発光素子よりの光を取り出す構成であるので、第1の基板100は透光性を有する必要がある。
Further, a droplet discharge method, a printing method (a method for forming a pattern such as screen printing or offset printing), a coating method such as a spin coating method, a dipping method, a dispenser method, or the like can also be used. In this embodiment, the base film 101a and the
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。 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.
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)の厚さで各種手段(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 various 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。SASは、珪素を含む気体をグロー放電分解(プラズマCVD)して形成する。珪素を含む気体としては、SiH4、その他にもSi2H6、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。この珪素を含む気体を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。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. SAS is formed by glow discharge decomposition (plasma CVD) of a gas containing silicon. As a gas containing silicon, SiH 4 , Si 2 H 6 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiCl 4 , SiF 4, or the like can be used. Further, F 2 and GeF 4 may be mixed. The gas containing silicon 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. 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。GRTAとは高温のガスを用いて加熱処理を行う方法であり、LRTAとはランプ光により加熱処理を行う方法である。 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. There are RTA methods such as a GRTA (Gas Rapid Thermal Anneal) method and an LRTA (Lamp Rapid Thermal Anneal) method as heating methods. GRTA is a method for performing heat treatment using a high-temperature gas, and LRTA is a method for performing heat treatment with lamp light.
また、非晶質半導体層を結晶化し、結晶性半導体層を形成する結晶化工程で、非晶質半導体層に結晶化を促進する元素(触媒元素、金属元素とも示す)を添加し、熱処理(550℃〜750℃で3分〜24時間)により結晶化を行ってもよい。結晶化を助長する元素としては、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスニウム(Os)、イリジウム(Ir)、白金(Pt)、銅(Cu)及び金(Au)から選ばれた一種又は複数種類を用いることができる。 Further, in the crystallization step of crystallizing the amorphous semiconductor layer to form the crystalline semiconductor layer, an element for promoting crystallization (also referred to as a catalyst element or a metal element) is added to the amorphous semiconductor layer, and heat treatment ( Crystallization may be carried out at 550 ° C. to 750 ° C. for 3 minutes to 24 hours. As elements that promote crystallization, iron (Fe), nickel (Ni), cobalt (Co), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), osmium (Os), iridium (Ir), platinum One or more types selected from (Pt), copper (Cu), and gold (Au) can be used.
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.
結晶化を促進する元素を結晶性半導体層から除去、又は軽減するため、結晶性半導体層に接して、不純物元素を含む半導体層を形成し、ゲッタリングシンクとして機能させる。不純物元素としては、n型を付与する不純物元素、p型を付与する不純物元素や希ガス元素などを用いることができ、例えばリン(P)、窒素(N)、ヒ素(As)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)、ボロン(B)、ヘリウム(He)、ネオン(Ne)、アルゴン(Ar)、Kr(クリプトン)、Xe(キセノン)から選ばれた一種または複数種を用いることができる。結晶化を促進する元素を含む結晶性半導体層に、希ガス元素を含む半導体層を形成し、熱処理(550℃〜750℃で3分〜24時間)を行う。結晶性半導体層中に含まれる結晶化を促進する元素は、希ガス元素を含む半導体層中に移動し、結晶性半導体層中の結晶化を促進する元素は除去、又は軽減される。その後、ゲッタリングシンクとなった希ガス元素を含む半導体層を除去する。 In order to remove or reduce the element that promotes crystallization from the crystalline semiconductor layer, a semiconductor layer containing an impurity element is formed in contact with the crystalline semiconductor layer and functions as a gettering sink. As the impurity element, an impurity element imparting n-type conductivity, an impurity element imparting p-type conductivity, a rare gas element, or the like can be used. For example, phosphorus (P), nitrogen (N), arsenic (As), antimony (Sb ), Bismuth (Bi), boron (B), helium (He), neon (Ne), argon (Ar), Kr (krypton), and Xe (xenon) can be used. A semiconductor layer containing a rare gas element is formed over the crystalline semiconductor layer containing an element that promotes crystallization, and heat treatment (at 550 ° C. to 750 ° C. for 3 minutes to 24 hours) is performed. The element that promotes crystallization contained in the crystalline semiconductor layer moves into the semiconductor layer containing a rare gas element, and the element that promotes crystallization in the crystalline semiconductor layer is removed or reduced. After that, the semiconductor layer containing a rare gas element that has become a gettering sink is removed.
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るか、レーザ照射開始位置やレーザ照射終了位置を制御することによって、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 the laser and the semiconductor film. In laser irradiation, a marker can be formed by superimposing beams with high accuracy or by controlling the laser irradiation start position and laser irradiation end position. The marker may be formed on the substrate simultaneously with the amorphous semiconductor film.
レーザ照射を用いる場合、連続発振型のレーザビーム(CW(CW:continuous−wave)レーザビーム)やパルス発振型のレーザビーム(パルスレーザビーム)を用いることができる。ここで用いることができるレーザビームは、Arレーザ、Krレーザ、エキシマレーザなどの気体レーザ、単結晶のYAG、YVO4、フォルステライト(Mg2SiO4)、YAlO3、GdVO4、若しくは多結晶(セラミック)のYAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4に、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、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、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザのうち一種または複数種から発振されるものを用いることができる。このようなレーザビームの基本波、及びこれらの基本波の第2高調波から第4高調波のレーザビームを照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、Nd:YVO4レーザ(基本波1064nm)の第2高調波(532nm)や第3高調波(355nm)を用いることができる。このレーザは、CWで射出することも、パルス発振で射出することも可能である。CWで射出する場合は、レーザのパワー密度を0.01〜100MW/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10〜2000cm/sec程度として照射する。 When laser irradiation is used, a continuous wave laser beam (CW (continuous-wave) laser beam) or a pulsed laser beam (pulse laser beam) can be used. The laser beam that can be used here is a gas laser such as an Ar laser, a Kr laser, or an excimer laser, single crystal YAG, YVO 4 , forsterite (Mg 2 SiO 4 ), YAlO 3 , GdVO 4 , or polycrystalline ( (Ceramics) YAG, Y 2 O 3 , YVO 4 , YAlO 3 , GdVO 4 with one or more of Nd, Yb, Cr, Ti, Ho, Er, Tm, Ta added as dopants A laser oscillated from one or more of laser, glass laser, ruby laser, alexandrite laser, Ti: sapphire laser, copper vapor laser, or gold vapor laser as a medium can be used. By irradiating the fundamental wave of such a laser beam and the second to fourth harmonic laser beams of these fundamental waves, a crystal having a large grain size can be obtained. For example, a second harmonic (532 nm) or a third harmonic (355 nm) of an Nd: YVO 4 laser (fundamental wave 1064 nm) can be used. This laser can be emitted by CW or pulsed oscillation. When injected at a CW, the power density 0.01 to 100 MW / cm 2 of about laser (preferably 0.1 to 10 MW / cm 2) is required. Then, irradiation is performed at a scanning speed of about 10 to 2000 cm / sec.
なお、単結晶のYAG、YVO4、フォルステライト(Mg2SiO4)、YAlO3、GdVO4、若しくは多結晶(セラミック)のYAG、Y2O3、YVO4、YAlO3、GdVO4に、ドーパントとしてNd、Yb、Cr、Ti、Ho、Er、Tm、Taのうち1種または複数種添加されているものを媒質とするレーザ、Arイオンレーザ、またはTi:サファイアレーザは、連続発振をさせることが可能であり、Qスイッチ動作やモード同期などを行うことによって10MHz以上の発振周波数でパルス発振をさせることも可能である。10MHz以上の発振周波数でレーザビームを発振させると、半導体膜がレーザによって溶融してから固化するまでの間に、次のパルスが半導体膜に照射される。従って、発振周波数が低いパルスレーザを用いる場合と異なり、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ため、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を得ることができる。 Note that single crystal YAG, YVO 4 , forsterite (Mg 2 SiO 4 ), YAlO 3 , GdVO 4 , or polycrystalline (ceramic) YAG, Y 2 O 3 , YVO 4 , YAlO 3 , GdVO 4 , dopants Nd, Yb, Cr, Ti, Ho, Er, Tm, and Ta, a laser using a medium added with one or more, an Ar ion laser, or a Ti: sapphire laser should be continuously oscillated. It is also possible to perform pulse oscillation at an oscillation frequency of 10 MHz or more by performing Q switch operation or mode synchronization. When the laser beam is oscillated at an oscillation frequency of 10 MHz or more, the semiconductor film is irradiated with the next pulse during the period from when the semiconductor film is melted by the laser to solidification. Therefore, unlike the case of using a pulse laser having a low oscillation frequency, the solid-liquid interface can be continuously moved in the semiconductor film, so that crystal grains continuously grown in the scanning direction can be obtained.
媒質としてセラミック(多結晶)を用いると、短時間かつ低コストで自由な形状に媒質を形成することが可能である。単結晶を用いる場合、通常、直径数mm、長さ数十mmの円柱状の媒質が用いられているが、セラミックを用いる場合はさらに大きいものを作ることが可能である。 When ceramic (polycrystal) is used as the medium, it is possible to form the medium in a free shape in a short time and at low cost. When a single crystal is used, a cylindrical medium having a diameter of several millimeters and a length of several tens of millimeters is usually used. However, when ceramic is used, a larger one can be made.
発光に直接寄与する媒質中のNd、Ybなどのドーパントの濃度は、単結晶中でも多結晶中でも大きくは変えられないため、濃度を増加させることによるレーザの出力向上にはある程度限界がある。しかしながら、セラミックの場合、単結晶と比較して媒質の大きさを著しく大きくすることができるため大幅な出力向上が得られる。 Since the concentration of dopants such as Nd and Yb in the medium that directly contributes to light emission cannot be changed greatly regardless of whether it is a single crystal or a polycrystal, there is a certain limit to improving the laser output by increasing the concentration. However, in the case of ceramic, since the size of the medium can be remarkably increased as compared with the single crystal, a great improvement in output can be obtained.
さらに、セラミックの場合では、平行六面体形状や直方体形状の媒質を容易に形成することが可能である。このような形状の媒質を用いて、発振光を媒質の内部でジグザグに進行させると、発振光路を長くとることができる。そのため、増幅が大きくなり、大出力で発振させることが可能になる。また、このような形状の媒質から射出されるレーザビームは射出時の断面形状が四角形状であるため、丸状のビームと比較すると、線状ビームに整形するのに有利である。このように射出されたレーザビームを、光学系を用いて整形することによって、短辺の長さ1mm以下、長辺の長さ数mm〜数mの線状ビームを容易に得ることが可能となる。また、励起光を媒質に均一に照射することにより、線状ビームは長辺方向にエネルギー分布の均一なものとなる。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。 Further, in the case of ceramic, a medium having a parallelepiped shape or a rectangular parallelepiped shape can be easily formed. When a medium having such a shape is used to cause oscillation light to travel in a zigzag manner inside the medium, the oscillation optical path can be made longer. As a result, amplification is increased and oscillation can be performed with high output. Further, since the laser beam emitted from the medium having such a shape has a quadrangular cross-sectional shape at the time of emission, it is advantageous for shaping into a linear beam as compared with a round beam. By shaping the emitted laser beam using an optical system, it is possible to easily obtain a linear beam having a short side length of 1 mm or less and a long side length of several mm to several m. Become. In addition, by irradiating the medium with the excitation light uniformly, the linear beam has a uniform energy distribution in the long side direction. 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.
この線状ビームを半導体膜に照射することによって、半導体膜の全面をより均一にアニールすることが可能になる。線状ビームの両端まで均一なアニールが必要な場合は、その両端にスリットを配置し、エネルギーの減衰部を遮光するなどの工夫が必要となる。 By irradiating the semiconductor film with this linear beam, the entire surface of the semiconductor film can be annealed more uniformly. When uniform annealing is required up to both ends of the linear beam, it is necessary to arrange a slit at both ends to shield the energy attenuating portion.
このようにして得られた強度が均一な線状ビームを用いて半導体膜をアニールし、この半導体膜を用いて表示装置を作製すると、その表示装置の特性は、良好かつ均一である。 When a semiconductor film is annealed using a linear beam with uniform intensity obtained in this way and a display device is manufactured using this semiconductor film, the characteristics of the display device are good and uniform.
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。
In this embodiment, an amorphous semiconductor film is formed over the
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1nm〜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 formed to 1 nm by irradiation with UV light in an oxygen atmosphere, thermal oxidation, 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750℃で3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 mode, heat treatment is performed at 750 ° C. for 3 minutes by an RTA method, and then 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。次いでプラズマCVD法(本実施の形態における条件350W、35Pa、成膜ガスSiH4(流量5sccm)、Ar(流量1000sccm))を用いて、非晶質半導体膜を50nm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. Next, an amorphous semiconductor film is formed to a thickness of 50 nm by a plasma CVD method (
その後、RTA法により744℃で3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を得ることができる。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 744 ° C. for 3 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 that has been a gettering sink and the oxide film formed on the amorphous semiconductor film are removed with hydrofluoric acid or the like, and the crystalline semiconductor film in which the metal element is reduced or removed is obtained. Obtainable. 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を、所望な形状にエッチング加工し、半導体層を形成する。 Next, the crystalline semiconductor film is etched into a desired shape to form a semiconductor layer.
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、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, 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)、ディスペンサ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), a dispenser method, or the like can also 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、フッ化アリレンエーテル、透光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、溶媒の濃度を調整するか、界面活性剤等を加えることにより適宜調整する。 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. In addition, a composition comprising an organic material such as benzocyclobutene, parylene, fluorinated arylene ether, translucent polyimide, a compound material obtained by polymerization of a siloxane polymer, a water-soluble homopolymer and a water-soluble copolymer A material or the like can also be used. 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 adjusted as appropriate by adjusting the concentration of the solvent or adding a surfactant or the like.
半導体層を覆うゲート絶縁層107を形成する。ゲート絶縁層はプラズマ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。また、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、酸化窒化珪素膜の単層、2層からなる積層でも良い。 A gate insulating layer 107 is formed to cover the semiconductor layer. The gate insulating layer is formed of an insulating film containing silicon with a thickness of 10 to 150 nm using a plasma CVD method or a sputtering method. The gate insulating layer may be formed of 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. Further, the insulating layer may be a three-layer stack of a silicon nitride film, a silicon oxide film, and a silicon nitride film, or a stack of a single layer and two layers of a silicon oxynitride film.
次いで、ゲート絶縁層107上にゲート電極層を形成する。ゲート電極層は、スパッタリング法、蒸着法、CVD法等の手法により形成することができる。ゲート電極層はタンタル(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、ゲート電極層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、ゲート電極層は単層でも積層でもよい。 Next, a gate electrode layer is formed over the gate insulating layer 107. The gate electrode layer can be formed by a technique such as sputtering, vapor deposition, or CVD. The gate electrode layer is an element selected from tantalum (Ta), tungsten (W), titanium (Ti), molybdenum (Mo), aluminum (Al), copper (Cu), chromium (Cr), neodymium (Nd), or What is necessary is just to form with the alloy material or compound material which has the said element as a main component. 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 for the gate electrode layer. The gate electrode layer may be a single layer or a stacked layer.
本実施の形態ではゲート電極層をテーパー形状を有する様に形成するが、本発明はそれに限定されず、ゲート電極層を積層構造にして、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 mode, the gate electrode layer is formed to have a tapered shape; however, the present invention is not limited thereto, and the gate electrode layer has a stacked structure, and only one layer has a tapered shape, and the other is anisotropic. You may have a vertical side surface by an 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.
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).
半導体層に不純物元素を添加し、不純物領域を形成する。不純物領域は、その濃度を制御することにより高濃度不純物領域及び低濃度不純物領域とすることができる。低濃度不純物領域を有する薄膜トランジスタを、LDD(Light doped drain)構造と呼ぶ。また低濃度不純物領域は、ゲート電極と重なるように形成することができ、このような薄膜トランジスタを、GOLD(Gate Overlapped LDD)構造と呼ぶ。また薄膜トランジスタの極性は、不純物領域にリン(P)等を用いることによりn型とする。p型とする場合は、ボロン(B)等を添加すればよい。 An impurity element is added to the semiconductor layer to form an impurity region. The impurity region can be a high concentration impurity region and a low concentration impurity region by controlling the concentration thereof. A thin film transistor having a low concentration impurity region is called an LDD (Light Doped Drain) structure. The low-concentration impurity region can be formed so as to overlap with the gate electrode. Such a thin film transistor is referred to as a GOLD (Gate Overlapped LDD) structure. The polarity of the thin film transistor is n-type by using phosphorus (P) or the like in the impurity region. When p-type is used, boron (B) or the like may be added.
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.
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第1の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。絶縁膜167及び絶縁膜168は、スパッタ法、またはプラズマCVDを用いた窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、酸化珪素膜などを用いることができ、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, a first interlayer insulating layer is formed to cover the gate electrode layer and the gate insulating layer. In this embodiment mode, a stacked structure of the insulating film 167 and the insulating
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(CN)、ポリシラザン、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、シロキサンを含む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を用いることができる。また、オキサゾール樹脂を用いることもでき、例えば光硬化型ポリベンゾオキサゾールなどを用いることができる。
In addition, as the insulating
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)を形成する。開口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、ディスペンサ法、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、Si、Ge、Zr、Ba等の金属又はその合金、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。
Next, contact holes (openings) that reach the semiconductor layers are formed in the insulating film 167, the insulating
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である薄膜トランジスタ285、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である薄膜トランジスタ275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である薄膜トランジスタ265、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である薄膜トランジスタ255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。
Through the above steps, the peripheral
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.
次に第2の層間絶縁層として絶縁膜181を形成する。図7において、スクライブによる切り離しのための切り離し領域201、FPCの貼り付け部である外部端子接続領域202、第2の基板195上の第2の電極層189と第1の基板上の接続配線210とを接合する接続領域205、周辺部の引き回し配線領域である配線領域203、周辺駆動回路領域204、画素領域206である。接続領域205には、接続配線210と第2の電極層189と電気的に接合するための、導電性フィラー211が設けられている。配線領域203には配線179a、配線179bが設けられ、外部端子接続領域202には、外部端子と接続する端子電極層178が設けられている。
Next, an insulating
絶縁膜181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)、窒素を含む酸化アルミニウム(酸化窒化アルミニウムともいう)(AlON)、酸素を含む窒化酸化アルミニウム(窒化酸化アルミニウムともいう)(AlNO)、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)、PSG(リンガラス)、BPSG(リンボロンガラス)、アルミナ膜、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、シロキサン樹脂を用いてもよい。また、有機絶縁性材料を用いてもよく、有機材料としては、感光性、非感光性どちらでも良く、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、低誘電率(Low−k)材料を用いることができる。また、オキサゾール樹脂を用いることもでき、例えば光硬化型ポリベンゾオキサゾールなどを用いることができる。平坦化のために設ける層間絶縁層としては、耐熱性および絶縁性が高く、且つ、平坦化率の高いものが要求されるので、絶縁膜181の形成方法としては、スピンコート法で代表される塗布法を用いると好ましい。
As the insulating
絶縁膜181は、その他ディップ法、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、蒸着法等によって形成することができる。液滴吐出法により絶縁膜181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)、ディスペンサ法なども用いることができる。
The insulating
画素領域206の絶縁膜181に微細な開口、つまりコンタクトホールを形成する。
A fine opening, that is, a contact hole is formed in the insulating
次に、ソース電極層又はドレイン電極層と接するように、第1の電極層185(画素電極層ともいう。)を形成する。第1の電極層185は陽極、または陰極として機能し、Ti、Ni、W、Cr、Pt、Zn、Sn、In、またはMoから選ばれた元素、または窒化チタン、TiSiXNY、WSiX、窒化タングステン、WSiXNY、NbNなどの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 185 (also referred to as a pixel electrode layer) is formed so as to be in contact with the source electrode layer or the drain electrode layer. The
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185側から取り出す構造のため、第1の電極層185が透光性を有する。第1の電極層185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185を形成する。
In this embodiment, a light-emitting element is used as a display element and light from the light-emitting element is extracted from the
本発明においては、透光性電極層である第1の電極層185に、具体的には透光性を有する導電性材料からなる透明導電膜を用いればよく、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物などを用いることができる。勿論、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物(ITSO)なども用いることができる。
In the present invention, a transparent conductive film made of a light-transmitting conductive material may be used for the
また、透光性を有さない金属膜のような材料であっても膜厚を薄く(好ましくは、5nm〜30nm程度の厚さ)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185から光を放射することが可能となる。また、第1の電極層185に用いることのできる金属薄膜としては、チタン、タングステン、ニッケル、金、白金、銀、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、リチウム、およびそれらの合金からなる導電膜などを用いることができる。
Further, even when a material such as a metal film that does not have translucency is used, the first film thickness can be reduced by thinning (preferably about 5 nm to 30 nm) so that light can be transmitted. It becomes possible to emit light from the
第1の電極層185は、蒸着法、スパッタ法、CVD法、印刷法、ディスペンサ法または液滴吐出法などを用いて形成することができる。本実施の形態では、第1の電極層185として、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物を用いてスパッタリング法によって作製する。第1の電極層185は、好ましくは総膜厚100nm〜800nmの範囲で用いればよい。
The
第1の電極層185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185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。
The
第1の電極層185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185中に含まれる水分は放出される。よって、第1の電極層185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。
Heat treatment may be performed after the
次に、第1の電極層185の端部、ソース電極層又はドレイン電極層を覆う絶縁層186(隔壁、障壁、土手などと呼ばれる)を形成する。
Next, an insulating layer 186 (referred to as a partition wall, a barrier, a bank, or the like) is formed to cover the end portion of the
絶縁層186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。また、絶縁層186の他の材料として、窒化アルミニウム、酸素含有量が窒素含有量よりも多い酸化窒化アルミニウム、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、ポリシラザン、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。シロキサンを含む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、感光性、非感光性どちらでも良く、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。また、オキサゾール樹脂を用いることもでき、例えば光硬化型ポリベンゾオキサゾールなどを用いることができる。
As the insulating
絶縁層186は、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)、また、選択的にパターンを形成できる液滴吐出法や、パターンが転写または描写できる印刷法(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)、ディスペンサ法、その他スピンコート法などの塗布法、ディッピング法などを用いることもできる。
The insulating
所望の形状に加工するエッチング加工は、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。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 for processing into a desired shape, either plasma etching (dry etching) or wet etching may be employed. Plasma etching is suitable for processing large area substrates. 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.
前記第1の電極層185上に接着樹脂を付着し、接着層193を形成する。また、前記接続領域205にある接続配線210上に導電性フィラー211を付着する。
An adhesive resin is attached on the
ここで、接着樹脂に導電性材料を混ぜて、接着層193に導電性を持たせることもできる。導電性材料としては、導電性高分子などの有機材料でもよく、金属微粒子などの無機材料でもよい。例えば、Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al等の金属、Cd、Znの金属硫化物、Fe、Ti、Si、Ge、Zr、Baなどの酸化物、ハロゲン化銀の微粒子又は分散性ナノ粒子などを用いることができる。
Here, a conductive material can be mixed in the adhesive resin so that the
その他、図7のように前記第1の基板100と前記第2の基板195とを固着するためのシール材192を用意することもある。その際、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、グリシジルアミン系樹脂、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。
In addition, as shown in FIG. 7, a sealing
ついで、第2の基板195上に第2の電極層189を形成し、前記第2の電極層189上に電界発光層188を形成したものを別に用意する。なお、図7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。電界発光層188は、実施の形態1で示したように作製すればよい。
Next, a
前記第2の電極層189としては、Al、Ag、Li、Ca、またはこれらの合金や化合物MgAg、MgIn、AlLi、CaF2、または窒化カルシウムを用いればよい。
As the
前記第2の電極層189と接着層193を接触させたのち、硬化する。こうして第1の電極層185、接着層193、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(図7(B)参照。)。
After the
図7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185側から、図7(B)中の矢印の方向に透過して射出される。
In the display device in this embodiment mode illustrated in FIG. 7, light emitted from the light-emitting
図8に、本実施の形態で作製する図7の表示装置において、ソース電極層又はドレイン電極層と第1の電極層が直接接して電気的な接続を行うのではなく、配線層を介して接続する例を示す。図8の表示装置において、発光素子を駆動する薄膜トランジスタのソース電極層又はドレイン電極層と、第1の電極層185とは配線層199を介して電気的に接続している。また、図8では、配線層199の上に第1の電極層185が一部積層するように接続しているが、先に第1の電極層185を形成し、その第1の電極層185上に接するように配線層199を形成する構成でもよい。
In the display device in FIG. 7 manufactured in this embodiment mode in FIG. 8, the source electrode layer or the drain electrode layer and the first electrode layer are not in direct contact with each other for electrical connection, but through the wiring layer. An example of connection is shown. In the display device in FIG. 8, the source electrode layer or the drain electrode layer of the thin film transistor for driving the light-emitting element and the
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7(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、周辺駆動回路領域209のほかに、走査線駆動回路を有する周辺駆動回路領域207、周辺駆動回路領域208が設けられている。
In this embodiment mode, the
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.
本実施の形態を用いることで、第1の基板と第2の基板とは別々のプロセスで作製することができるので、それぞれの基板上に作製する膜の作製条件を最適化することが可能となる。よって、より高品質な表示装置を作製することができる。 By using this embodiment mode, the first substrate and the second substrate can be manufactured by separate processes, so that the manufacturing conditions of a film formed on each substrate can be optimized. Become. Therefore, a higher quality display device can be manufactured.
また、接着樹脂に高誘電体材料を混ぜることで誘電体層としての機能も兼ねることができるので、真空蒸着による成膜プロセスを減らすことができ、プロセスの簡略化にもつながる。 In addition, since a high dielectric material can be mixed with the adhesive resin, it can also function as a dielectric layer, so that the film forming process by vacuum deposition can be reduced and the process can be simplified.
(実施の形態7)
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、両面射出型、上面射出型の例を、図9及び図19を用いて説明する。本実施の形態は、実施の形態5で作製した表示装置において、第2の層間絶縁層(絶縁膜181)を形成しない例を示す。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 7)
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, examples of a dual emission type and a top emission type will be described with reference to FIGS. This embodiment shows an example in which the second interlayer insulating layer (insulating film 181) is not formed in the display device manufactured in Embodiment 5. Therefore, repetitive description of the same portion or a portion having a similar function is omitted.
図9に示す表示装置は、第1の基板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、薄膜トランジスタ1685、第1の電極層1617、接着層1622、電界発光層1619、第2の電極層1620、シール材1632、絶縁膜1601a、絶縁膜1601b、ゲート絶縁層1610、絶縁膜1611、絶縁膜1612、絶縁層1614、第2の基板1625、接続配線層1692、導電性フィラー1691、配線層1633、端子電極層1681、異方性導電層1682、FPC1683によって構成されている。表示装置は、外部端子接続領域232、接続領域235、封止領域233、周辺駆動回路領域234、画素領域236を有している。
9 includes a
図9の表示装置は、両面放射型であり、矢印の方向に第1の基板1600側からも、第2の基板1625側からも光を放射する構造である。よって、第1の電極層1617及び第2の電極層1620として透光性電極層を用いる。
The display device in FIG. 9 is a dual emission type, and has a structure in which light is emitted from both the
本実施の形態においては、透光性電極層である第1の電極層1617及び第2の電極層1620に、具体的には透光性を有する導電性材料からなる透明導電膜を用いればよく、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物などを用いることができる。勿論、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物(ITSO)なども用いることができる。
In this embodiment mode, specifically, a transparent conductive film formed using a light-transmitting conductive material may be used for the
また、透光性を有さない金属膜のような材料であっても膜厚を薄く(好ましくは、5nm〜30nm程度の厚さ)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1617及び第2の電極層1620から光を放射することが可能となる。また、第1の電極層1617及び第2の電極層1620に用いることのできる金属薄膜としては、チタン、タングステン、ニッケル、金、白金、銀、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、リチウム、およびそれらの合金からなる導電膜などを用いることができる。
Further, even when a material such as a metal film that does not have translucency is used, the first film thickness can be reduced by thinning (preferably about 5 nm to 30 nm) so that light can be transmitted. Light can be emitted from the
以上のように、図9の表示装置は、発光素子1605より放射される光が、第1の電極層1617及び第2の電極層1620両方を通過して、両面から光を放射する構成となる。
As described above, the display device in FIG. 9 has a structure in which light emitted from the light-emitting
図19の表示装置は、矢印の方向に上面射出する構造である。図19に示す表示装置は、第1の基板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、薄膜トランジスタ1385、配線層1324、第1の電極層1317、電界発光層1319、接着層1322、第2の電極層1320、シール材1332、絶縁膜1301a、絶縁膜1301b、ゲート絶縁層1310、絶縁膜1311、絶縁膜1312、絶縁膜1314、第2の基板1325、配線層1333、接続配線層1392、導電性フィラー1391、端子電極層1381、異方性導電層1382、FPC1383によって構成されている。
The display device in FIG. 19 has a structure in which the top surface is emitted in the direction of the arrow. 19 includes a
図9及び図19における表示装置において、端子電極層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。図19において表示装置は、外部端子接続領域232、接続領域235、封止領域233、周辺駆動回路領域234、画素領域236を有している。図19の表示装置は、前述の図9で示した両面射出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である配線層1324を形成する。配線層1324の上に透明導電膜である第1の電極層1317を形成する。配線層1324としては、反射性を有すればよいので、チタン、タングステン、ニッケル、金、白金、銀、銅、タンタル、モリブデン、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、リチウム、およびそれらの合金からなる導電膜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、窒化チタン膜を用いる。また、第1の電極層1317にも導電膜を用いてもよく、その場合、反射性を有する配線層1324は設けなくてもよい。
9 and 19, the insulating layer stacked on the terminal electrode layer 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 FIG. 19, the display device includes an external
第1の電極層1317及び第2の電極層1320に、具体的には透光性を有する導電性材料からなる透明導電膜を用いればよく、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物などを用いることができる。勿論、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物(ITSO)なども用いることができる。
For the
また、透光性を有さない金属膜のような材料であっても膜厚を薄く(好ましくは、5nm〜30nm程度の厚さ)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1320から光を放射することが可能となる。また、第2の電極層1320に用いることのできる金属薄膜としては、チタン、タングステン、ニッケル、金、白金、銀、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、リチウム、およびそれらの合金からなる導電膜などを用いることができる。
Further, even if the material is a material such as a metal film that does not have translucency, the second film thickness can be reduced (preferably, about 5 nm to 30 nm) so that light can be transmitted. It becomes possible to emit light from the
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。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 pixel of a display device formed using a light-emitting element can be driven by a simple matrix method or an active matrix method. Further, either digital driving or analog driving can be applied.
第2の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、鋭いピークを有する発光スペクトルを得ることができるからである。 A color filter (colored layer) may be formed on the second 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 an emission spectrum having a sharp peak can be obtained by the color filter (colored layer).
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。 Full color display can be performed by forming a material exhibiting monochromatic light emission 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.
本発明を用いることで、第1の基板と第2の基板は全く別のプロセスで作製することが可能である。よって、それぞれの構造を作製するプロセスを最適化することにより、高品質な表示装置を作製することができる。 By using the present invention, the first substrate and the second substrate can be manufactured by completely different processes. Therefore, a high-quality display device can be manufactured by optimizing the process for manufacturing each structure.
また、接着樹脂に高誘電体材料を混ぜることで誘電体層としての機能も兼ねることができるので、真空蒸着による成膜プロセスを減らすことができ、プロセスの簡略化にもつながる。 In addition, since a high dielectric material can be mixed with the adhesive resin, it can also function as a dielectric layer, so that the film forming process by vacuum deposition can be reduced and the process can be simplified.
(実施の形態8)
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。図18はテレビジョン装置(本実施の形態ではELテレビジョン装置)の主要な構成を示すブロック図を示している。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 8)
A television device can be completed with the display device formed according to the present invention. FIG. 18 is a block diagram illustrating a main configuration of a television device (an EL television device in this embodiment). 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854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855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856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857などからなっている。コントロール回路857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858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
チューナ854で受信した信号のうち、音声信号は、音声信号増幅回路859に送られ、その出力は音声信号処理回路860を経てスピーカー863に供給される。制御回路861は受信局(受信周波数)や音量の制御情報を入力部862から受け、チューナ854や音声信号処理回路860に信号を送出する。
Of the signals received by the
表示モジュールを、図12(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. 12A and 12B, the display module can be incorporated into a housing to complete the television device. A display panel attached to the FPC is generally referred to as an EL display module. Therefore, when an EL display module is used, an EL television device can be completed. A main screen 2003 is formed by the display module, and a
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、又は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。偏光板、位相差板などは積層してもよい。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 phase difference plate and the phase difference plate, a λ / 4 plate or a λ / 2 plate may be used 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 are sequentially emitted from the light emitting element. The light passes through these and is emitted to the outside from the polarizing plate side. You may laminate | stack a polarizing plate, a phase difference plate, etc. 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12(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. 12A, a display panel 2002 using a display element is incorporated in a housing 2001, and reception of general television broadcasting is started by a
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12(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12(B)の表示部は、湾曲可能な物質を用いているので、表示部が湾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. 12B illustrates a television device having a large display portion of 20 to 80 inches, for example, which includes a
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.
本実施の形態は、実施の形態1乃至7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
(実施の形態9)
本実施の形態を図13を用いて説明する。本実施の形態は、実施の形態4乃至8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。
(Embodiment 9)
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 4 to 8 will be described.
図13(A)に示す情報端末のモジュールは、プリント配線基板986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986に接続されている。
An information terminal module illustrated in FIG. 13A includes a printed
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
プリント配線基板986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986に設けられている。
Various control signals are input / output via an interface (I / F)
なお、本実施の形態ではパネル900にプリント配線基板986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986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 a printed
図13(B)は、図13(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. 13B shows a block diagram of the module shown in FIG. This module includes a
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904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。
The
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904、音声処理回路929、コントローラ901などに送る。
The
メモリ911、送受信回路904、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
入力手段930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986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930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
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
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 /
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
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
(実施の形態10)
本実施の形態を図14を用いて説明する。図14は、この実施の形態9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981に脱着自在に組み込んでモジュール999と容易に組み合わせられるようにしている。ハウジング981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 10)
This embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 14 shows one mode of a portable small telephone (mobile phone) using radio including the module manufactured in the ninth embodiment. The panel 900 is detachably incorporated in the
パネル900を固定したハウジング981はプリント配線基板986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986には、パッケージングされた複数の半導体装置が実装されている。プリント配線基板986に実装される複数の半導体装置は、コントローラ、中央処理ユニット(CPU、Central Processing Unit)、メモリ、電源回路、抵抗、バッファ、容量素子等のいずれかの機能を有する。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986に接続される。
A
このようなモジュール999、ハウジング981、プリント配線基板986、入力手段998、バッテリー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
図14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
(実施の形態11)
本発明に係る電子機器として、テレビジョン装置(単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ)、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等のカメラ、携帯電話装置(単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ)、PDA等の携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コンピュータ用のモニター、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。その具体例について、図15を参照して説明する。
(Embodiment 11)
As an electronic apparatus according to the present invention, a television device (also simply referred to as a television or a television receiver), a camera such as a digital camera or a digital video camera, a mobile phone device (also simply referred to as a mobile phone or a mobile phone), a PDA, or the like Portable information terminals, portable game machines, computer monitors, computers, sound reproduction apparatuses such as car audio, and image reproduction apparatuses equipped with recording media such as home game machines. A specific example thereof will be described with reference to FIG.
図15(A)に示す携帯情報端末機器は、本体9201、表示部9202等を含んでいる。表示部9202は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、より消費電力の低く、高画質及び高信頼性の携帯情報端末機器を提供することができる。
A portable information terminal device illustrated in FIG. 15A includes a
図15(B)に示すデジタルビデオカメラは、表示部9701、表示部9702等を含んでいる。表示部9701は本発明の表示装置を適用することができる。その結果、より消費電力の低く、高画質及び高信頼性のデジタルビデオカメラを提供することができる。
A digital video camera shown in FIG. 15B includes a
図15(C)に示す携帯電話機は、本体9101、表示部9102等を含んでいる。表示部9102は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、より消費電力の低く、高画質及び高信頼性の携帯電話機を提供することができる。
A cellular phone shown in FIG. 15C includes a
図15(D)に示す携帯型のテレビジョン装置は、本体9301、表示部9302等を含んでいる。表示部9302は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、より消費電力の低く、高画質及び高信頼性の携帯型のテレビジョン装置を提供することができる。またテレビジョン装置としては、携帯電話機などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中型のもの、また、大型のもの(例えば40インチ以上)まで、幅広いものに、本発明の表示装置を適用することができる。
A portable television device illustrated in FIG. 15D includes a
図15(E)に示す携帯型のコンピュータは、本体9401、表示部9402等を含んでいる。表示部9402は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、より消費電力の低く、高画質及び高信頼性の携帯型のコンピュータを提供することができる。
A portable computer shown in FIG. 15E includes a
また、本発明の表示装置は、照明装置として用いることもできる。本発明の発光素子を照明装置として用いる一態様を、図20を用いて説明する。 The display device of the present invention can also be used as a lighting device. One mode in which the light-emitting element of the present invention is used as a lighting device is described with reference to FIGS.
図20は、本発明の表示装置をバックライトとして用いた液晶表示装置の一例である。図20に示した液晶表示装置は、筐体501、液晶層502、バックライト503、筐体504を有し、液晶層502は、ドライバIC505と接続されている。また、バックライト503は、本発明の表示装置が用いられおり、端子506により、電流が供給されている。
FIG. 20 shows an example of a liquid crystal display device using the display device of the present invention as a backlight. The liquid crystal display device illustrated in FIG. 20 includes a
本発明の表示装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、無機EL特有の長寿命なバックライトが得られる。また、本発明の表示装置は、面発光の照明装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化が可能であり、液晶表示装置の大面積化も可能になる。さらに、表示装置は薄型であるため表示装置の薄型化も可能となる。 By using the display device of the present invention as a backlight of a liquid crystal display device, a long-life backlight unique to inorganic EL can be obtained. In addition, since the display device of the present invention is a surface-emitting illumination device and can have a large area, the backlight can have a large area and a liquid crystal display device can have a large area. Further, since the display device is thin, the display device can be thinned.
また、自動車、自転車、船などのヘッドライトとして用いることが可能である。図21は、本発明を適用した表示装置を自動車のヘッドライトとして用いた例である。図21(B)は図21(A)のヘッドライト1000の部分を拡大した断面図である。図21(B)において、光源1011として本発明の表示装置が用いられている。光源1011から出た光は、反射板1012により反射され、外部へ取り出される。図21(B)に示すように、複数の光源を用いることで、より高輝度の光を得ることができる。また、図21(C)は、円筒形状に作製した本発明の表示装置を光源として用いた例である。光源1021からの発光は反射板1022により反射され、外部へ取り出される。
Further, it can be used as a headlight for automobiles, bicycles, ships, and the like. FIG. 21 shows an example in which a display device to which the present invention is applied is used as a headlight of an automobile. FIG. 21B is an enlarged cross-sectional view of the
図22は、本発明を適用した表示装置を、照明装置である電気スタンドとして用いた例である。図22に示す電気スタンドは、筐体2101と、光源2102を有し、光源2102として、本発明の表示装置が用いられている。本発明の表示装置は、高輝度の発光が可能であるため、細かい作業をする場合など、手元を明るく照らすことが可能である。
FIG. 22 shows an example in which the display device to which the present invention is applied is used as a table lamp which is a lighting device. The desk lamp shown in FIG. 22 includes a
図23は、本発明を適用した表示装置を、室内の照明装置3001として用いた例である。本発明の表示装置は大面積化が可能であるため、大面積の照明装置として用いることができる。また、本発明の表示装置は、薄型で低消費電力であるため、薄型化、低消費電力化の照明装置として用いることが可能となる。このように、本発明を適用した表示装置を、室内の照明装置3001として用いた部屋に、図12(A)(B)で説明したような、本発明に係るテレビジョン装置を設置して公共放送や映画を鑑賞することができる。このような場合、両装置は低消費電力であるので、電気料金を心配せずに、明るい部屋で迫力のある映像を鑑賞することができる。
FIG. 23 shows an example in which a display device to which the present invention is applied is used as an
照明装置としては、図21、図22、図23で例示したものに限られず、住宅や公共施設の照明をはじめ、様々な形態の照明装置として応用することができる。このような場合において、本発明に係る照明装置は、発光媒体が薄膜状であるので、デザインの自由度が高いので、様々な意匠を凝らした商品を市場に提供することができる。 The lighting device is not limited to those illustrated in FIG. 21, FIG. 22, and FIG. 23, and can be applied as various types of lighting devices including lighting of houses and public facilities. In such a case, since the illuminating device according to the present invention has a thin light-emitting medium and thus has a high degree of design freedom, it is possible to provide products with various designs on the market.
このように、本発明の表示装置により、より消費電力の低く、高画質及び高信頼性の電子機器を提供することができる。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。 As described above, the display device of the present invention can provide an electronic device with lower power consumption, high image quality, and high reliability. This embodiment mode can be freely combined with the above embodiment modes.
11 第1の基板
12 第1の電極
13 誘電体層
14 発光層
15 接着層
16 第2の電極
17 第2の基板
18 構造
19 構造
21 第1の基板
22 第1の電極
23a 誘電体層
23b 誘電体層
24 発光層
25 接着層
26 第2の電極
27 第2の基板
28a 構造
28b 構造
29a 構造
29b 構造
30 構造
31 第1の基板
32 第1の電極
33 発光材料
34 接着樹脂
35 第2の電極
36 第2の基板
37 バインダ
38 材料
39 構造
40a 接着層
40b 接着層
40c 発光層
80 滴下制御回路
82 滴下ヘッド
84 基板
85 組成物
86 枠体
100 第1の基板
101a 下地膜
101b 下地膜
107 ゲート絶縁層
167 絶縁膜
168 絶縁膜
178 端子電極層
179a 配線
179b 配線
181 絶縁膜
185 第1の電極層
186 絶縁層
188 電界発光層
189 第2の電極層
190 発光素子
192 シール材
193 接着層
194 FPC
195 第2の基板
196 異方性導電層
199 配線層
201 領域
202 外部端子接続領域
203 配線領域
204 周辺駆動回路領域
205 接続領域
206 画素領域
207 周辺駆動回路領域
208 周辺駆動回路領域
209 周辺駆動回路領域
210 接続配線
211 導電性フィラー
232 外部端子接続領域
233 封止領域
234 周辺駆動回路領域
235 接続領域
236 画素領域
255 薄膜トランジスタ
265 薄膜トランジスタ
275 薄膜トランジスタ
285 薄膜トランジスタ
300 基板
301a 絶縁層
301b 絶縁層
302a ゲート電極層
302b ゲート電極層
304a 半導体層
304b 半導体層
305a 配線
306a 第1の電極層
306b 第1の電極層
307 隔壁(絶縁層)
308 絶縁層
309 絶縁層
310a トランジスタ
310b トランジスタ
311 絶縁層
312 電界発光層
313 第2の電極層
314 第2の基板
315a 発光素子
315b 発光素子
316a 接着層
316b 接着層
350 第1の基板
351 単結晶半導体基板
355a 電極層
355b 電極層
355c 電極層
355d 電極層
356a 第1の電極層
356b 第1の電極層
360a 電界効果トランジスタ
360b 電界効果トランジスタ
361 絶縁層
362a 電界発光層
362b 電界発光層
363 第2の電極層
364 第2の基板
365a 発光素子
365b 発光素子
367 隔壁(絶縁層)
368 素子分離領域
369 絶縁層
370 絶縁層
371 接着層
501 筐体
502 液晶層
503 バックライト
504 筐体
505 ドライバIC
506 端子
750 第1の基板
751a 第1の電極層
751b 第1の電極層
751c 第1の電極層
752 接着層
753 電界発光層
754a 第2の電極層
754b 第2の電極層
754c 第2の電極層
755 第2の基板
772a 接着層
772b 接着層
772c 接着層
776 隔壁(絶縁層)
795 第2の基板
854 チューナ
855 映像信号増幅回路
856 映像信号処理回路
857 コントロール回路
858 信号分割回路
859 音声信号増幅回路
860 音声信号処理回路
861 制御回路
862 入力部
863 スピーカー
900 パネル
901 コントローラ
902 CPU
903 電源回路
904 送受信回路
905 画素部
906a 走査線駆動回路
906b 走査線駆動回路
907 信号線駆動回路
908 FPC
909 インターフェース
910 アンテナ用ポート
911 メモリ
920 制御信号生成回路
921 デコーダ
922 レジスタ
923 演算回路
924 RAM
925 DRAM
926 フラッシュメモリ
927 マイク
928 スピーカー
929 音声処理回路
930 入力手段
904 送受信回路
932 VRAM
933 アンテナ
935 インターフェース
986 プリント配線基板
999 モジュール
981 ハウジング
986 プリント配線基板
993 信号処理回路
994 マイクロフォン
995 スピーカー
996 筐体
997 バッテリー
998 入力手段
1000 ヘッドライト
1011 光源
1012 反射板
1021 光源
1022 反射板
1300 第1の基板
1301a 絶縁膜
1301b 絶縁膜
1310 ゲート絶縁層
1311 絶縁膜
1312 絶縁膜
1314 絶縁膜
1317 第1の電極層
1319 電界発光層
1320 第2の電極層
1322 接着層
1324 配線層
1325 第2の基板
1332 シール材
1333 配線層
1355 薄膜トランジスタ
1365 薄膜トランジスタ
1375 薄膜トランジスタ
1381 端子電極層
1382 異方性導電層
1383 FPC
1385 薄膜トランジスタ
1391 導電性フィラー
1392 接続配線層
1600 第1の基板
1601a 絶縁膜
1601b 絶縁膜
1605 発光素子
1610 ゲート絶縁層
1611 絶縁膜
1612 絶縁膜
1614 絶縁層
1617 第1の電極層
1619 電界発光層
1620 第2の電極層
1622 接着層
1625 第2の基板
1632 シール材
1633 配線層
1655 薄膜トランジスタ
1665 薄膜トランジスタ
1675 薄膜トランジスタ
1681 端子電極層
1682 異方性導電層
1683 FPC
1685 薄膜トランジスタ
1691 導電性フィラー
1692 接続配線層
2001 筐体
2002 表示用パネル
2003 主画面
2004 モデム
2005 受信機
2006 リモコン操作機
2007 表示部
2008 サブ画面
2009 スピーカー部
2010 筐体
2011 表示部
2012 キーボード部
2013 スピーカー部
2101 筐体
2102 光源
2700 基板
2701 画素部
2702 画素
2703 走査線側入力端子
2704 信号線側入力端子
2750 FPC
2751 ドライバIC
3001 照明装置
3700 基板
3701 画素部
3702 走査線側駆動回路
3704 信号線側入力端子
4700 基板
4701 画素部
4702 走査線駆動回路
4704 信号線駆動回路
9101 本体
9102 表示部
9201 本体
9202 表示部
9301 本体
9302 表示部
9401 本体
9402 表示部
9701 表示部
9702 表示部
11
195
308
368
795
903
909
925 DRAM
926
933 Antenna 935
1385
1685
2751 Driver IC
3001
Claims (12)
前記第1の電極層上に第1の誘電体層を形成し、
前記第1の誘電体層上に発光層を形成し、
前記発光層の上に未硬化の樹脂でなる接着層を形成し、
第2の基板上に第2の電極層を形成し、
前記第2の電極層と前記接着層とを接触させたのち、前記接着層を硬化して発光素子を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。 Forming a first electrode layer on a first substrate;
Forming a first dielectric layer on the first electrode layer;
Forming a light emitting layer on the first dielectric layer;
Forming an adhesive layer made of uncured resin on the light emitting layer;
Forming a second electrode layer on the second substrate;
A method for manufacturing a light-emitting device, wherein after the second electrode layer and the adhesive layer are brought into contact with each other, the adhesive layer is cured to form a light-emitting element.
前記第1の電極層上に第1の誘電体層を形成し、
前記第1の誘電体層上に発光層を形成し、
前記発光層の上に第2の誘電体層を形成し、
前記第2の誘電体層上に未硬化の樹脂でなる接着層を形成し、
第2の基板上に第2の電極層を形成し、
前記第2の電極層と前記接着層とを接触させたのち、前記接着層を硬化して発光素子を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。 Forming a first electrode layer on a first substrate;
Forming a first dielectric layer on the first electrode layer;
Forming a light emitting layer on the first dielectric layer;
Forming a second dielectric layer on the light emitting layer;
Forming an adhesive layer of uncured resin on the second dielectric layer;
Forming a second electrode layer on the second substrate;
A method for manufacturing a light-emitting device, wherein after the second electrode layer and the adhesive layer are brought into contact with each other, the adhesive layer is cured to form a light-emitting element.
前記第1の誘電体層上に発光層を形成後、加熱処理することを特徴とする発光装置の作製方法。 In claim 1 or claim 2,
A method for manufacturing a light-emitting device, comprising forming a light-emitting layer over the first dielectric layer and then performing heat treatment.
前記第1の電極層上に発光材料を含む未硬化の樹脂でなる接着層を形成し、
第2の基板上に第2の電極層を形成し、
前記第2の電極層と前記接着層とを接触させたのち、前記接着層を硬化して発光素子を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。 Forming a first electrode layer on a first substrate;
Forming an adhesive layer made of an uncured resin containing a light emitting material on the first electrode layer;
Forming a second electrode layer on the second substrate;
A method for manufacturing a light-emitting device, wherein after the second electrode layer and the adhesive layer are brought into contact with each other, the adhesive layer is cured to form a light-emitting element.
前記接着層に導電性材料を混合することを特徴とする発光装置の作製方法。 In any one of Claim 1 to Claim 4,
A method for manufacturing a light-emitting device, wherein a conductive material is mixed in the adhesive layer.
前記接着層に誘電体材料を混合することを特徴とする発光装置の作製方法。 In any one of Claim 1 to Claim 4,
A method for manufacturing a light-emitting device, wherein a dielectric material is mixed in the adhesive layer.
前記誘電体材料は、シアノエチルセルロース系樹脂、チタン酸バリウム又はチタン酸ストロンチウムであることを特徴とする発光装置の作製方法。 In claim 6,
The method for manufacturing a light-emitting device, wherein the dielectric material is a cyanoethyl cellulose resin, barium titanate, or strontium titanate.
前記接着層を滴下法により滴下することを特徴とする表示装置の作製方法。 In any one of Claims 1 thru | or 7,
A method for manufacturing a display device, wherein the adhesive layer is dropped by a dropping method.
前記接着層を紫外線によって硬化することを特徴とする表示装置の作製方法。 In any one of Claims 1 thru | or 8,
A method for manufacturing a display device, wherein the adhesive layer is cured by ultraviolet rays.
前記第1の電極層上に前記発光層が設けられ、
前記発光層上に前記接着層が設けられ、
前記接着層上に前記第2の電極層が設けられ、
前記誘電体層は、前記第1の電極層又は前記第2の電極層と接することを特徴とする発光装置。 A first electrode layer, a second electrode layer, a light emitting layer, a dielectric layer and an adhesive layer between the first electrode layer and the second electrode layer;
The light emitting layer is provided on the first electrode layer;
The adhesive layer is provided on the light emitting layer;
The second electrode layer is provided on the adhesive layer;
The light emitting device, wherein the dielectric layer is in contact with the first electrode layer or the second electrode layer.
前記第1の電極層上に、発光材料を含む前記接着層が設けられ、
前記接着層上に前記第2の電極層が設けられていることを特徴とする発光装置。 A first electrode layer, a second electrode layer, and an adhesive layer between the first electrode layer and the second electrode layer;
The adhesive layer containing a light emitting material is provided on the first electrode layer,
The light-emitting device, wherein the second electrode layer is provided on the adhesive layer.
前記発光層は、発光材料の粒子とバインダとを含み、
前記発光材料の粒子を前記バインダ中に分散させた構成であることを特徴とする発光装置。 In claim 11,
The light emitting layer includes particles of a light emitting material and a binder,
A light emitting device having a structure in which particles of the light emitting material are dispersed in the binder.
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- 2007-05-31 JP JP2007145848A patent/JP2008010418A/en active Pending
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