JP2013174893A - アクティブマトリクス型el表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】EL素子に流す電流を大きくしたい画素ほど、該画素のEL素子に電圧または電流を供給する引き回し配線の幅を大きくした。これによって、EL素子に流す電流を大きくしたい画素ほど、該画素のEL素子に電圧または電流を供給する引き回し配線の配線抵抗が小さくなる。配線抵抗が小さくなると、引き回し配線における電位降下が小さくなり、EL素子に流す電流を大きくすることが可能になる。なお実際のパネルでは、引き回し配線を配置するスペースは限られているので、各色における引き回し配線の幅の比を変えることで、各色のEL素子に流れる電流の大きさのバランスを取ることが可能である。
【選択図】図1
Description
(エレクトロルミネッセンス)表示装置及びそのEL表示装置を表示部に用いる電子機器
(電子デバイス)に関する。
置への応用開発が進められている。そして、アクティブマトリクス型表示装置の中でも特
に、自発光型素子としてEL素子を有したアクティブマトリクス型EL表示装置の研究が
活発化している。EL表示装置は有機ELディスプレイ(OELD:Organic EL Display
)又は有機ライトエミッティングダイオード(OLED:Organic Light Emitting Diode
)とも呼ばれている。
L層が挟まれた構造となっているが、EL層は通常、積層構造となっている。代表的には
、イーストマン・コダック・カンパニーのTangらが提案した「正孔輸送層/発光層/電子
輸送層」という積層構造が挙げられる。この構造は非常に発光効率が高く、現在、研究開
発が進められているEL表示装置は殆どこの構造を採用している。
光(蛍光)と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光(リン光)とがあるが、本発明
のEL素子は、上述した発光のうちの、いずれか一方の発光を用いていても良いし、また
は両方の発光を用いていても良い。
注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層の順に積層する構造でも良い。E
L層に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。
においてキャリアの再結合が起こって発光する。なお本明細書においてEL素子が発光す
ることを、EL素子が駆動すると呼ぶ。
。
造を示す。図14(A)はEL表示装置の画素部とその駆動回路の配置を示している。9
01は画素部、902はソース信号線駆動回路、903はゲート信号線駆動回路、905
は引き出し端子である。
源供給線であり、全ての画素906が有するEL素子の画素電極に電位を与えている。電
源供給線904は引き回し配線907に接続されており、引き回し配線907は引き出し
端子905を介して外部の電源に接続されている。
素906が選択される。そしてソース信号線駆動回路902からソース信号線912に入
力されるビデオ信号によって、電源供給線904の電位が選択された画素906に与えら
れ、画素906に画像の一部が表示される。
応する画素の回路図を図14(B)に示す。
は、共通のゲート信号線913を有している。また、R用画素906rはR用ソース信号
線912rを、G用画素906gはG用ソース信号線912gを、B用画素906bはB
用ソース信号線912bをそれぞれ有している。
FT910及びEL駆動用TFT911をそれぞれ有している。またR用画素906rは
R用EL素子915rを、G用画素906gはG用EL素子915gを、B用画素906
bはB用EL素子915bをそれぞれ有している。
が接続されたスイッチング用TFT910が全てオンの状態になる。この状態を本明細書
ではゲート信号線913が選択されていると呼ぶ。
912bに入力されたビデオ信号が、オンの状態のスイッチング用TFT910を介して
、R用EL素子915r、G用EL素子915g及びB用EL素子915bにそれぞれ入
力され、EL駆動用TFT911のゲート電極に入力される。
14rの電位がR用EL素子915rの画素電極に、G用電源供給線914gの電位がG
用EL素子915gの画素電極に、B用電源供給線914bの電位がB用EL素子915
bの画素電極にそれぞれ与えられる。その結果、R用EL素子915r、G用EL素子9
15g及びB用EL素子915bが発光し、R用画素906r、G用画素906g及びB
用画素906bが表示を行う。
したEL表示装置のようにR(赤)G(緑)B(青)に対応した三種類の有機EL材料か
らなるEL素子を形成する方式、白色発光のEL素子とカラーフィルターを組み合わせた
方式、青色又は青緑発光のEL素子と蛍光体(蛍光性の色変換層:CCM)とを組み合わ
せた方式、陰極(対向電極)に透明電極を使用してRGBに対応したEL素子を重ねる方
式がある。
機EL材料によって、EL層の発光輝度は異なる。図15に各色のEL層の電圧−輝度特
性を示す。図15に示すように、EL層への印加電圧に対する発光輝度は、各色のEL素
子に用いられる有機EL材料によって異なっている。
これは、有機EL材料によって、同じ印加電圧における電流密度の大きさが異なるためで
ある。
は異なっている。
ために、各色の画素に対応する電源供給線の電位の高さをそれぞれ調整している。
いる画素の数で決まる。なお白表示を行っている画素とは、発光している状態のEL素子
を有する画素を意味する。白表示を行っている画素が多いほど、引き回し配線を介して画
素部に流れる電流が大きくなる。
そのため、白表示を行っている画素の数が多いときと少ないときとでは、多いときのほう
が、1つのEL素子にかかる電圧が小さくなり、画素1つあたりの発光輝度が低くなる。
ぞれ調整し、各色のEL素子に流れる電流の大きさを変えている。流れる電流が大きい画
素ほど、該画素に対応する引き回し配線の電位降下が大きくなる。そのため、各色のEL
素子にかかる電圧の大きさをそれぞれ調整していても、白表示の画素が多いときと少ない
ときとでは、3色のEL素子を流れる電流の比率が変わってしまう。
バランスが崩れるという事態が生じる。
なっており、そのためEL素子に加える電圧も異なっていた。しかしEL素子と電源供給
線との間にスイッチング素子として設けられたEL駆動用TFTのLDD幅や、チャネル
幅は全て同じであり、また全てのEL駆動用TFTのゲート電極に入力されるデジタル信
号の電圧の振幅も同じであった。このため、電源供給線にかかる電圧の高さによって、E
L駆動用TFTが劣化されてしまう。またEL駆動用TFTのゲート電極に入力されるデ
ジタル信号の電圧の振幅が必要以上に大きいと、消費電力を抑えることができない。
する。
または電流を供給する引き回し配線の幅を大きくした。これによって、EL素子に流す電
流を大きくしたい画素ほど、該画素のEL素子に電圧または電流を供給する引き回し配線
の配線抵抗が小さくなる。配線抵抗が小さくなると、引き回し配線における電位降下が小
さくなり、EL素子に流す電流を大きくすることが可能になる。なお実際のパネルでは、
引き回し配線を配置するスペースは限られているので、各色における引き回し配線の幅の
比を変えることで、各色のEL素子に流れる電流の大きさのバランスを取ることが可能で
ある。
バランスを整えることが可能になる。
のEL素子に電圧または電流を供給する電源供給線の幅の比も大きくなるように設計する
と、より一層高精細な画像を表示することが可能になる。
オ信号の振幅を大きくしても良い。上記構成によって、全ての画素に不必要に大きな振幅
のビデオ信号を画素に入力せずに済み、消費電力を抑えることができる。
に、EL駆動用TFTの駆動を制御するスイッチング用TFTよりも比較的多くの電流を
流す。なおTFTの駆動を制御するとは、TFTが有するゲート電極にかかる電圧を制御
することで、そのTFTをオン状態またはオフ状態にすることを意味する。特に本発明は
上記構成において、電流の絶対値が大きい電源供給線に接続されている画素のEL駆動用
TFTには、より多くの電流が流れることになる。そのため電流の絶対値が大きい電源供
給線に接続されている画素のEL駆動用TFTは、他の画素のEL駆動用TFTよりもホ
ットキャリア注入によって早く劣化してしまうという問題が浮上してくる。
、上記構成に加え、発光輝度の低い色を表示する画素のEL駆動用TFTのLDD領域の
長さを、発光輝度の高い色を表示する画素のEL駆動用TFTのLDD領域の長さより長
くする構成を加えても良い。
おけるLDD領域の長さを意味する。
Tのチャネル幅(W)をより大きくしても良い。
図5(B)は図5(A)のA−A’における断面図である。
503の下にはゲート絶縁膜505を介してチャネル形成領域504が設けられている。
本明細書においてチャネル幅(W)とは、ソース領域501とドレイン領域502の間に
流れる電流の方向に対して垂直方向におけるチャネル領域504の長さを意味する。また
チャネル長(L)とは、ソース領域501とドレイン領域502に流れる電流の方向にお
けるチャネル領域504の長さを意味する。
EL駆動用TFTが制御する電流の量が増えても、EL駆動用TFTの劣化を抑えること
ができる。そしてなおかつ、EL素子に印加される電圧の値によって、そのEL素子の発
光輝度を調節することが可能になり、赤色、青色、緑色の発光輝度のバランスが良い、色
鮮やかな画像を表示することが可能になる。
度のバランスを整えることが可能になる。
大きくしても良い。上記構成によって、電源供給線の電圧を高くした際に、EL駆動用T
FTのオフ電流が増加するのを防ぐことができる。
Tのチャネル幅(W)をより大きくしても良い。本発明は上記構成により、電源供給線を
流れる電流の絶対値が大きくなることによってEL駆動用TFTが制御する電流の量が増
えても、EL駆動用TFTの劣化を抑えることができる。そしてなおかつ、EL素子に印
加される電圧の値によって、そのEL素子の発光輝度を調節することが可能になり、赤色
、青色、緑色の発光輝度のバランスが良い、色鮮やかな画像を表示することが可能になる
。
の駆動回路の配置を示している。101は画素部、102はソース信号線駆動回路、10
3はゲート信号線駆動回路、105は引き出し端子である。
源供給線であり、全ての画素106が有するEL素子の画素電極に電位を与えている。電
源供給線104は引き回し配線107に接続されており、引き回し配線107は引き出し
端子105を介して外部の電源に接続されている。なお引き回し配線107のレイアウト
は図1に示した形態に限定されない。
って画素106が選択される。そしてソース信号線駆動回路102からソース信号線(図
示せず)に入力されるビデオ信号によって、電源供給線104の電位が選択された画素1
06に与えられ、画素106に画像の一部が表示される。
引き回し配線、107gはG用引き回し配線、107bはB用引き回し配線である。
き回し配線を流れる電流の比は、RGBの各色に対応するEL層の電流密度の比に相当す
る。また一般的に配線抵抗はシート抵抗と配線の長さに比例し、配線の幅に反比例する。
ここでシート抵抗と配線の長さは固定している。
用の引き回し配線にかかる電圧をVbとし、R用の引き回し配線の幅をWr、G用の引き
回し配線の幅をWg、B用の引き回し配線の幅をWbとし、R用のEL素子の電流密度を
Ir、G用のEL素子の電流密度をIg、B用のEL素子の電流密度をIbとすると、オ
ームの法則より以下の式1が成り立つ。なおaは定数である。
Vr=a×Ir/WrVg=a×Ig/WgVb=a×Ib/Wb
Ir/Wr=Ig/Wg=Ib/Wb
Wr:Wg:Wb=Ir:Ig:Ib
度が大きいEL素子に電気的に接続された引き回し配線の幅が、電流密度が小さいEL素
子に電気的に接続された引き回し配線の幅より大きくなるように設計する。望ましくは、
引き回し配線の幅の比を、式3を満たすように設計する。
のEL素子に電圧または電流を供給する電源供給線の幅の比も、式3を満たすように設計
すると、より一層高精細な画像を表示することが可能になる。
バランスを整えることが可能になる。
ル信号の振幅を大きくする例について説明する。
示す。202はEL駆動用TFT、203は電源供給線、206はEL素子である。EL
駆動用TFT202のゲート電極は、端子201に与えられるデジタル信号が入力されて
いる。EL駆動用TFT202のソース領域は電源供給線203に接続されており、ドレ
イン領域はEL素子206が有する画素電極に接続されている。
きくすると、EL駆動用TFT202のオフ電流(TFTがオフの状態のときに流れる電
流)が大きくなる。そのため、EL駆動用TFT202がオフの状態のときでもEL素子
が発光するということが起こり得る。
(図2の場合、具体的には端子201に入力される)デジタル信号の振幅を増幅する。増
幅されたデジタル信号はEL駆動用TFT202のゲート電極に入力されるため、EL駆
動用TFT202の|VGS|はデジタル信号が増幅される前に比べて大きくなる。よって
電源供給線203の電流の絶対値を大きくしても、EL駆動用TFT202のオフ電流を
抑えることができ、EL駆動用TFT202がオフの状態のときでもEL素子が発光する
という事態を防ぐことが可能になる。
ナログ信号を用いて画像を表示するEL表示装置であっても良い。
例を挙げて説明する。
はソース信号線駆動回路である。ソース信号線駆動回路401は、シフトレジスタ回路4
02、第1ラッチ回路403、第2ラッチ回路404、レベルシフタ回路405、バッフ
ァ回路406を有している。
ソース信号線駆動回路401の外部から第1ラッチ回路403にデジタル信号(DV)が
入力され保持される。全てのビットのデジタル信号が第1ラッチ回路403に入力され保
持されると、ラッチパルス(LP)にしたがって、第1ラッチ回路403に保持されてい
るデジタル信号が第2ラッチ回路404に一斉に入力され保持される。そして第1ラッチ
回路403にソース信号線駆動回路401の外部からデジタル信号(DV)が入力され保
持されるという動作が再び開始される。
405に入力され、その振幅が増幅されてレベルシフタ回路から出力される。増幅する大
きさは、デジタル信号が入力される画素において、電源供給線を流れる電流の高さの絶対
値によって異なる。デジタル信号が入力される画素において、電源供給線を流れる電流の
高さの絶対値が大きいほど、該画素に入力されるデジタルビデオ信の振幅は大きく増幅さ
れるようにする。
えることによって、画素に入力されるデジタル信号の振幅を、各色ごとに変えることが可
能になる。
フ電流を抑えることができ、EL駆動用TFTがオフの状態のときでもEL素子が発光す
るという事態を防ぐことが可能になる。
おいて緩衝増幅され、対応するソース信号線に入力される。
タ回路405のVinから入力される。そしてデジタル信号の極性を反転させた信号はV
inbから入力される。また、Vddhは高電圧側電源、Vssは低電圧側電源に接続さ
れていることを意味している。
outから出力されるように設計されている。具体的には、VinにHiのデジタル信号
が入力されるとVoutからVss相当の信号が、Loのデジタル信号が入力されるとV
outからVddh相当の信号が出力される。
cd/m2、50cd/m2となるように、R、G、Bの有機EL材料の電流密度をそれぞ
れ7.5mA/cm2、3mA/cm2、5mA/cm2とした。
の電源供給線の幅の比は、式4で表される。
(式4)
Wr:Wg:Wb≒7.5:3:5
ランスを整えることができる。
とも良い。Rに対応する引き回し配線の幅を一番大きくし、Gに対応する引き回し配線の
幅を一番小さくすれば良い。
バランスを整えることが可能になる。
応する電源供給線の幅を一番小さくすれば、より効果的にR、G、Bの各画素の発光輝度
のバランスを整えることが可能になる。より好ましくは引き回し配線と同様に、電源供給
線の幅も式4を満たすように設計すると、より一層、R、G、Bの各画素の発光輝度のバ
ランスを整えることが可能になる。
。
幅を増幅する例を示したが、本発明はこの構成に限定されない。アナログビデオ信号で表
示を行うEL表示装置においてアナログビデオ信号の振幅を増幅する構成も本発明に含ま
れる。
例えば、3つ乃至6つまたはそれ以上のTFTを設けても構わない。本実施例では、EL
表示装置が画素内に3つのTFTを設けている構成について示す。
はスイッチング用TFT4702のゲート電極に接続されたゲート信号線、4704はE
L駆動用TFT、4705はコンデンサ(省略することも可能)、4706は電源供給線
、、4707は電源制御用TFT、4708は電源制御用ゲート信号線、4709はEL
素子とする。電源制御用TFT4707の動作については特願2000−364003号
を参照すると良い。
4708との間に設けているが、電源制御用TFT4707とEL素子4708との間に
EL駆動用TFT4704が設けられた構造としても良い。また、電源制御用TFT47
07はEL駆動用TFT4704と同一構造とするか、同一の活性層で直列させて形成す
るのが好ましい。
はスイッチング用TFT4802のゲート電極に接続されたゲート信号線、4804はE
L駆動用TFT、4805はコンデンサ(省略することも可能)、4806は電源供給線
、、4807は消去用TFT、4808は消去用ゲート信号線、4809はEL素子とす
る。消去用TFT4807の動作については特願2000−359032号を参照すると
良い。
L駆動用TFT4804のゲート電圧を強制的に変化させることができるようになってい
る。なお、消去用TFT4807はnチャネル型TFTとしてもpチャネル型TFTとし
ても良いが、オフ電流を小さくできるようにスイッチング用TFT4802と同一構造と
することが好ましい。
に設ける駆動回路のTFT(nチャネル型TFT及びpチャネル型TFT)を同時に作製
する方法について詳細に図8〜図11を用いて説明する。
れるバリウムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラスからなる
基板300を用いる。なお、基板300としては、透光性を有する基板であれば限定され
ず、石英基板を用いても良い。また、本実施例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。
ら成る下地膜301を形成する。本実施例では下地膜301として2層構造を用いるが、
前記絶縁膜の単層膜または2層以上積層させた構造を用いても良い。下地膜301の一層
目としては、プラズマCVD法を用い、SiH4、NH3、及びN2Oを反応ガスとして成
膜される酸化窒化珪素膜301aを10〜200nm(好ましくは50〜100nm)形成す
る。本実施例では、膜厚50nmの酸化窒化珪素膜301a(組成比Si=32%、O=
27%、N=24%、H=17%)を形成した。次いで、下地膜301のニ層目としては
、プラズマCVD法を用い、SiH4、及びN2Oを反応ガスとして成膜される酸化窒化珪
素膜301bを50〜200nm(好ましくは100〜150nm)の厚さに積層形成する
。本実施例では、膜厚100nmの酸化窒化珪素膜301b(組成比Si=32%、O=
59%、N=7%、H=2%)を形成した。
非晶質構造を有する半導体膜を公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラズマ
CVD法等)により成膜した後、公知の結晶化処理(レーザー結晶化法、熱結晶化法、ま
たはニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法等)を行って得られた結晶質半導体膜を所望
の形状にパターニングして形成する。この半導体層302〜305の厚さは25〜80n
m(好ましくは30〜60nm)の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はない
が、好ましくは珪素(シリコン)またはシリコンゲルマニウム(SiXGe1-X(X=0.
0001〜0.02))合金などで形成すると良い。本実施例では、プラズマCVD法を
用い、55nmの非晶質珪素膜を成膜した後、ニッケルを含む溶液を非晶質珪素膜上に保
持させた。この非晶質珪素膜に脱水素化(500℃、1時間)を行った後、熱結晶化(5
50℃、4時間)を行い、さらに結晶化を改善するためのレーザーアニ―ル処理を行って
結晶質珪素膜を形成した。そして、この結晶質珪素膜をフォトリソグラフィ法を用いたパ
ターニング処理によって、半導体層302〜305を形成した。
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。
続発光型のエキシマレーザーやYAGレーザー、YVO4レーザーを用いることができる
。これらのレーザーを用いる場合には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学
系で線状に集光し、半導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施者が適
宣選択するものであるが、エキシマレーザーを用いる場合はパルス発振周波数300Hz
とし、レーザーエネルギー密度を100〜400mJ/cm2(代表的には200〜300mJ/cm
2)とする。また、YAGレーザーを用いる場合にはその第2高調波を用いパルス発振周波
数30〜300kHzとし、レーザーエネルギー密度を300〜600mJ/cm2(代表的に
は350〜500mJ/cm2)とすると良い。そして幅100〜1000μm、例えば400
μmで線状に集光したレーザー光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザー光の
重ね合わせ率(オーバーラップ率)を50〜90%として行えばよい。
306はプラズマCVD法またはスパッタ法を用い、厚さを40〜150nmとして珪素
を含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマCVD法により110nmの厚さで酸
化窒化珪素膜(組成比Si=32%、O=59%、N=7%、H=2%)で形成した。勿
論、ゲート絶縁膜は酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪素を含む絶縁膜を単
層または積層構造として用いても良い。
silicate)とO2とを混合し、反応圧力40Pa、基板温度300〜400℃とし、高周波
(13.56MHz)電力密度0.5〜0.8W/cm2で放電させて形成することができる。こ
のようにして作製される酸化珪素膜は、その後400〜500℃の熱アニールによりゲー
ト絶縁膜として良好な特性を得ることができる。
1の導電膜307と、膜厚100〜400nmの第2の導電膜308とを積層形成する。
本実施例では、膜厚30nmのTaN膜からなる第1の導電膜307と、膜厚370nm
のW膜からなる第2の導電膜308を積層形成した。
TaN膜はスパッタ法で形成し、Taのターゲットを用い、窒素を含む雰囲気内でスパッ
タした。また、W膜は、Wのターゲットを用いたスパッタ法で形成した。その他に6フッ
化タングステン(WF6)を用いる熱CVD法で形成することもできる。いずれにしても
ゲート電極として使用するためには低抵抗化を図る必要があり、W膜の抵抗率は20μΩ
cm以下にすることが望ましい。W膜は結晶粒を大きくすることで低抵抗率化を図ること
ができるが、W膜中に酸素などの不純物元素が多い場合には結晶化が阻害され高抵抗化す
る。従って、本実施例では、高純度のW(純度99.9999%または99.99%)の
ターゲットを用いたスパッタ法で、さらに成膜時に気相中からの不純物の混入がないよう
に十分配慮してW膜を形成することにより、抵抗率9〜20μΩcmを実現することがで
きた。
、特に限定されず、いずれもTa、W、Ti、Mo、Al、Cu、Cr、Ndから選ばれ
た元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成してもよい。
また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素膜に代表される半導体膜を用いて
もよい。また、Ag、Pd、Cuからなる合金を用いてもよい。また、第1の導電膜をタ
ンタル(Ta)膜で形成し、第2の導電膜をW膜とする組み合わせ、第1の導電膜を窒化
チタン(TiN)膜で形成し、第2の導電膜をW膜とする組み合わせ、第1の導電膜を窒
化タンタル(TaN)膜で形成し、第2の導電膜をAl膜とする組み合わせ、第1の導電
膜を窒化タンタル(TaN)膜で形成し、第2の導電膜をCu膜とする組み合わせとして
もよい。
309〜312を形成し、電極及び配線を形成するための第1のエッチング処理を行う。
第1のエッチング処理では第1及び第2のエッチング条件で行う。本実施例では第1のエ
ッチング条件として、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型プラズマ)エッ
チング法を用い、エッチング用ガスにCF4とCl2とO2とを用い、それぞれのガス流量
比を25/25/10(sccm)
とし、1Paの圧力でコイル型の電極に500WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズ
マを生成してエッチングを行った。ここでは、松下電器産業(株)製のICPを用いたド
ライエッチング装置(Model E645−□ICP)を用いた。基板側(試料ステージ)
にも150WのRF(13.56MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加す
る。この第1のエッチング条件によりW膜をエッチングして第1の導電層の端部をテーパ
ー形状とする。第1のエッチング条件でのWに対するエッチング速度は200.39nm
/min、TaNに対するエッチング速度は80.32nm/minであり、TaNに対
するWの選択比は約2.5である。また、この第1のエッチング条件によって、Wのテー
パー角は、約26°となる。
第2のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにCF4とCl2とを用い、それぞれのガ
ス流量比を30/30(sccm)とし、1Paの圧力でコイル型の電極に500WのRF
(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成して約30秒程度のエッチングを行った。基
板側(試料ステージ)にも20WのRF(13.56MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バ
イアス電圧を印加する。CF4とCl2を混合した第2のエッチング条件ではW膜及びTa
N膜とも同程度にエッチングされる。第2のエッチング条件でのWに対するエッチング速
度は58.97nm/min、TaNに対するエッチング速度は66.43nm/min
である。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするためには、10〜2
0%程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。
とにより、基板側に印加するバイアス電圧の効果により第1の導電層及び第2の導電層の
端部がテーパー形状となる。このテーパー部の角度は15〜45°とすればよい。こうし
て、第1のエッチング処理により第1の導電層と第2の導電層から成る第1の形状の導電
層314〜317(第1の導電層314a〜317aと第2の導電層314b〜317b
)を形成する。319はゲート絶縁膜であり、第1の形状の導電層314〜317で覆わ
れない領域は20〜50nm程度エッチングされ薄くなった領域が形成される。
にn型を付与する不純物元素を添加する。(図8(B))ドーピング処理はイオンドープ
法、若しくはイオン注入法で行えば良い。イオンドープ法の条件はドーズ量を1×1013
〜5×1015atoms/cm2とし、加速電圧を60〜100keVとして行う。本実施例では
ドーズ量を1.5×1015atoms/cm2とし、加速電圧を80keVとして行った。n型を
付与する不純物元素として15族に属する元素、典型的にはリン(P)または砒素(As
)を用いるが、ここではリン(P)を用いた。この場合、導電層314〜317がn型を
付与する不純物元素に対するマスクとなり、自己整合的に高濃度不純物領域320〜32
3が形成される。高濃度不純物領域320〜323には1×1020〜1×1021atoms/cm
3の濃度範囲でn型を付与する不純物元素を添加する。
グ処理を行う。ここでは、エッチング用ガスにCF4とCl2とO2とを用い、それぞれの
ガス流量比を20/20/20(sccm)とし、1Paの圧力でコイル型の電極に500
WのRF(13.56MHz)電力を投入してプラズマを生成してエッチングを行った。基板側(
試料ステージ)にも20WのRF(13.56MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス
電圧を印加する。第2のエッチング処理でのWに対するエッチング速度は124.62n
m/min、TaNに対するエッチング速度は20.67nm/minであり、TaNに
対するWの選択比は6.05である。従って、W膜が選択的にエッチングされる。この第
2のエッチングによりWのテーパー角は70°となった。この第2のエッチング処理によ
り第2の導電層324b〜327bを形成する。一方、第1の導電層314a〜317a
は、ほとんどエッチングされず、第1の導電層324a〜327aを形成する。
を不純物元素に対するマスクとして用い、第1の導電層のテーパー部下方の半導体層に不
純物元素が添加されるようにドーピングする。本実施例では、不純物元素としてP(リン
)を用い、ドーズ量1.5×1014、電流密度0.5μA、加速電圧90keVにてプラ
ズマドーピングを行った。こうして、第1の導電層と重なる低濃度不純物領域329〜3
32を自己整合的に形成する。この低濃度不純物領域329〜332へ添加されたリン(
P)の濃度は、1×1017〜5×1018atoms/cm3であり、且つ、第1の導電層のテーパ
ー部の膜厚に従って緩やかな濃度勾配を有している。なお、第1の導電層のテーパー部と
重なる半導体層において、第1の導電層のテーパー部の端部から内側に向かって若干、不
純物濃度が低くなっているものの、ほぼ同程度の濃度である。また、高濃度の不純物元素
が添加された高濃度不純物領域333〜336を形成する。
ラフィー法を用いて、第3のエッチング処理を行う。この第3のエッチング処理では第1
の導電層のテーパー部を部分的にエッチングして、第2の導電層と重なる形状にするため
に行われる。ただし、第3のエッチングを行わない領域には、図9(B)に示すようにレ
ジストからなるマスク338を形成する。
とを用い、それぞれのガス流量比を10/50(sccm)として第1及び第2のエッチ
ングと同様にICPエッチング法を用いて行う。なお、第3のエッチング処理でのTaN
に対するエッチング速度は、111.2nm/minであり、ゲート絶縁膜に対するエッチング
速度は、12.8nm/minである。
を投入してプラズマを生成してエッチングを行った。基板側(試料ステージ)にも10W
のRF(13.56MHz)電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。以上によ
り、第1の導電層340a〜342aが形成される。
領域(LDD領域)343〜345が形成される。なお、不純物領域(GOLD領域)3
46は、第1の導電層324aと重なったままである。
駆動回路のnチャネル型TFTのゲート電極となり、また、第1の導電層340aと第2
の導電層340bとで形成された電極は、最終的に駆動回路のpチャネル型TFTのゲー
ト電極となる。
に画素部のnチャネル型TFTのゲート電極となり、第1の導電層342aと第2の導電
層342bとで形成された電極は、最終的に画素部のpチャネル型TFTのゲート電極と
なる。
域(LDD領域)343〜345と、第1の導電層324aと重なる不純物領域(GOL
D領域)346を同時に形成することができ、TFT特性に応じた作り分けが可能となる
。
グガスにCHF3を用い、反応性イオンエッチング法(RIE法)を用いて行う。本実施
例では、チャンバー圧力6.7Pa、RF電力800W、CHF3ガス流量35sccm
で第3のエッチング処理を行った。
6dが形成される。
、349を形成して第3のドーピング処理を行う。この第3のドーピング処理により、p
チャネル型TFTの活性層となる半導体層に前記一導電型(n型)とは逆の導電型(p型
)を付与する不純物元素が添加された不純物領域350〜353を形成する。(図9(C
))第1の導電層340aおよび342aを不純物元素に対するマスクとして用い、p型
を付与する不純物元素を添加して自己整合的に不純物領域を形成する。
法で形成する。なお、この第3のドーピング処理の際には、nチャネル型TFTを形成す
る半導体層はレジストからなるマスク348、349で覆われている。第1のドーピング
処理及び第2のドーピング処理によって、不純物領域350〜353にはそれぞれ異なる
濃度でリンが添加されているが、そのいずれの領域においてもp型を付与する不純物元素
の濃度が2×1020〜2×1021atoms/cm3となるようにドーピング処理することにより
、pチャネル型TFTのソース領域およびドレイン領域として機能するために何ら問題は
生じない。
形成する。この第1の層間絶縁膜357としては、プラズマCVD法またはスパッタ法を
用い、厚さを100〜200nmとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プ
ラズマCVD法により膜厚150nmの酸化窒化珪素膜を形成した。勿論、第1の層間絶
縁膜357は酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪素を含む絶縁膜を単層また
は積層構造として用いても良い。
性化処理する工程を行う。この活性化工程はファーネスアニール炉を用いる熱アニール法
で行う。熱アニール法としては、酸素濃度が1ppm以下、好ましくは0.1ppm以下
の窒素雰囲気中で400〜700℃、代表的には500〜550℃で行えばよく、本実施
例では550℃、4時間の熱処理で活性化処理を行った。なお、熱アニール法の他に、レ
ーザーアニール法、またはラピッドサーマルアニール法(RTA法)を適用することがで
きる。
ケルが高濃度のリンを含む不純物領域(334〜336、350、351)にゲッタリン
グされ、主にチャネル形成領域となる半導体層中のニッケル濃度が低減される。このよう
にして作製したチャネル形成領域を有するTFTはオフ電流値が下がり、結晶性が良いこ
とから高い電界効果移動度が得られ、良好な特性を達成することができる。
線材料が熱に弱い場合には、本実施例のように配線等を保護するため層間絶縁膜(シリコ
ンを主成分とする絶縁膜、例えば窒化珪素膜)を形成した後で活性化処理を行うことが好
ましい。
ても良い。
処理を行い、半導体層を水素化する工程を行う。本実施例では水素を約3%の含む窒素雰
囲気中で410℃、1時間の熱処理を行った。この工程は層間絶縁膜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。水素化の他の手段として、プラ
ズマ水素化(プラズマにより励起された水素を用いる)を行っても良い。
、エキシマレーザーやYAGレーザー等のレーザー光を照射することが望ましい。
る第2の層間絶縁膜358を形成する。本実施例では膜厚1.6μmのアクリル樹脂膜を
形成した。次いで、各不純物領域333、335、350、351に達するコンタクトホ
ールを形成するためのパターニングを行う。
。珪素を含む絶縁材料としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素を用いることができ
、また有機樹脂としては、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、BCB(ベンゾシクロブ
テン)などを用いることができる。
酸化窒化珪素膜の膜厚として好ましくは1〜5μm(さらに好ましくは2〜4μm)とす
ればよい。酸化窒化珪素膜は、膜自身に含まれる水分が少ないためにEL素子の劣化を抑
える上で有効である。
いることができるが、エッチング時における静電破壊の問題を考えると、ウエットエッチ
ング法を用いるのが望ましい。
膜を同時にエッチングするため、コンタクトホールの形状を考えると第2層間絶縁膜を形
成する材料は、第1層間絶縁膜を形成する材料よりもエッチング速度の速いものを用いる
のが好ましい。
線359〜366を形成する。そして、膜厚50nmのTi膜と、膜厚500nmの合金
膜(AlとTiとの合金膜)との積層膜をパターニングして形成するが、他の導電膜を用
いても良い。
によって透明電極367を形成する。(図10(B))
ウムに2〜20[%]の酸化亜鉛(ZnO)を混合した透明導電膜を用いる。
L駆動用TFTのドレイン領域と電気的な接続が形成される。
m]の厚さに形成し、透明電極367に対応する位置に開口部を形成して、バンクとして機
能する第3の層間絶縁膜368を形成する。開口部を形成する際、ウエットエッチング法
を用いることで容易にテーパー形状の側壁とすることが出来る。開口部の側壁が十分にな
だらかでないと段差に起因するEL層の劣化が顕著な問題となってしまうため、注意が必
要である。
、場合によっては、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、BCB(ベンゾシクロブテン)
といった有機樹脂膜を用いることもできる。
(MgAg電極)370および保護電極371を形成する。このときEL層369及び陰
極370を形成するに先立って透明電極367に対して熱処理を施し、水分を完全に除去
しておくことが望ましい。なお、本実施例ではEL素子の陰極としてMgAg電極を用い
るが、公知の他の材料であっても良い。
送層(Hole transporting layer)及び発光層(Emitting layer)でなる2層構造をEL
層とするが、正孔注入層、電子注入層若しくは電子輸送層のいずれかを設ける場合もある
。このように組み合わせは既に様々な例が報告されており、そのいずれの構成を用いても
構わない。
、発光層としては、ポリビニルカルバゾールに1,3,4−オキサジアゾール誘導体のP
BDを30〜40%分子分散させたものを蒸着法により形成し、緑色の発光中心としてク
マリン6を約1%添加している。
、さらに好ましくはパッシベーション膜372を設けると良い。本実施例ではパッシベー
ション膜372として300nm厚の窒化珪素膜を設ける。このパッシベーション膜も保
護電極371の後に大気解放しないで連続的に形成しても構わない。
分とする金属膜が代表的である。勿論、他の材料でも良い。また、EL層369、陰極3
70は非常に水分に弱いので、保護電極371までを大気解放しないで連続的に形成し、
外気からEL層を保護することが望ましい。
370の厚さは80〜200[nm](典型的には100〜150[nm])とすれば良い。
EL表示装置の作成工程においては、回路の構成および工程の関係上、ゲート電極を形成
している材料であるTa、Wによってソース信号線を形成し、ソース、ドレイン電極を形
成している配線材料であるAlによってゲート信号線を形成しているが、異なる材料を用
いても良い。
6と、スイッチング用TFT503及びEL駆動用TFT504を有する画素部507を
同一基板上に形成することができる。
一部を構成する第1の導電層324aと重なる低濃度不純物領域329(GOLD領域)
とソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域333を有している。
pチャネル型TFT502にはチャネル形成領域373、ゲート電極の一部を構成する第
1の導電層340aと重ならない不純物領域352、ソース領域またはドレイン領域とし
て機能する不純物領域350を有している。
を形成する第1の導電層341aと重ならず、ゲート電極の外側に形成される低濃度不純
物領域344(LDD領域)とソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純
物領域335を有している。
部を構成する第1の導電層327aと重ならない不純物領域353、ソース領域またはド
レイン領域として機能する高濃度不純物領域351を有している。
用いて説明する。
書においてTFT基板とは、画素部が設けられている基板を意味する。
ト信号線駆動回路4004aと、第2のゲート信号線駆動回路4004bとが設けられて
いる。なお本発明においてソース信号線駆動回路とゲート信号線駆動回路の数は図16(
A)に示した数に限定されない。ソース信号線駆動回路とゲート信号線駆動回路の数は、
設計者が適宜設定することが可能である。また、本実施例ではソース信号線駆動回路とゲ
ート信号線駆動回路とをTFT基板上に設けているが、本発明はこの構成に限定されない
。TFT基板とは別の基板上に設けたソース信号線駆動回路とゲート信号線駆動回路とを
、FPC、TAB等の外部接続端子により画素部と電気的に接続するようにしても良い。
し配線である。4005bは第1及び第2のゲート信号線駆動回路4004a、4004
bに接続されたゲート用引き回し配線である。また4005cはソース信号線駆動回路4
003に接続されたソース用引き回し配線である。
01の外部に設けられたIC等に、FPC4006を介して接続されている。また引き回
し配線4005aは、基板4001の外部に設けられた電源にFPC4006を介して接
続されている。
、4101はG用引き回し配線、4102はB用引き回し配線である。
子のEL層の電流密度の比が1.15:1.29:1とすると、本発明ではR用引き回し
配線4100の幅Wrと、G用引き回し配線4101の幅Wgと、B用引き回し配線41
02の幅Wbは、Wg>Wr>Wbであることが重要である。実施の形態において示した
式3より、より好ましくはWr:Wg:Wb≒1.15:1.29:1であることが望ま
しい。
光輝度のバランスを整えることが可能になる。
とによって形成されたEL表示装置の上面図であり、図17(B)は、図17(A)のA
−A’における断面図、図17(C)は図17(A)のB−B’における断面図である。
なお図16において既に示したものは、同じ符号を用いて示す。
1及び第2のゲート信号線駆動回路4004a、bとを囲むようにして、シール材400
9が設けられている。また画素部4002と、ソース信号線駆動回路4003と、第1及
び第2のゲート信号線駆動回路4004a、bとの上にシーリング材4008が設けられ
ている。よって画素部4002と、ソース信号線駆動回路4003と、第1及び第2のゲ
ート信号線駆動回路4004a、bとは、基板4001とシール材4009とシーリング
材4008とによって、充填材4210で密封されている。
、第1及び第2のゲート信号線駆動回路4004a、bとは、複数のTFTを有している
。図17(B)では代表的に、下地膜4010上に形成された、ソース信号線駆動回路4
003に含まれる駆動TFT(但し、ここではnチャネル型TFTとpチャネル型TFT
を図示する)4201及び画素部4002に含まれるEL駆動用TFT(EL素子に流れ
る電流を制御するTFT)4202を図示した。
たはnチャネル型TFTが用いられ、EL駆動用TFT4202には公知の方法で作製さ
れたpチャネル型TFTが用いられる。また、画素部4002にはEL駆動用TFT42
02のゲートに接続された保持容量(図示せず)が設けられる。
01が形成され、その上にEL駆動用TFT4202のドレインと電気的に接続する画素
電極(陽極)4203が形成される。画素電極4203としては仕事関数の大きい透明導
電膜が用いられる。透明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物、酸化イ
ンジウムと酸化亜鉛との化合物、酸化亜鉛、酸化スズまたは酸化インジウムを用いること
ができる。また、前記透明導電膜にガリウムを添加したものを用いても良い。
電極4203の上に開口部が形成されている。この開口部において、画素電極4203の
上にはEL(エレクトロルミネッセンス)層4204が形成される。EL層4204は公
知の有機EL材料または無機EL材料を用いることができる。また、有機EL材料には低
分子系(モノマー系)材料と高分子系(ポリマー系)材料があるがどちらを用いても良い
。
、EL層の構造は正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層または電子注入層を自由
に組み合わせて積層構造または単層構造とすれば良い。
銀を主成分とする導電膜またはそれらと他の導電膜との積層膜)からなる陰極4205が
形成される。また、陰極4205とEL層4204の界面に存在する水分や酸素は極力排
除しておくことが望ましい。従って、EL層4204を窒素または希ガス雰囲気で形成し
、酸素や水分に触れさせないまま陰極4205を形成するといった工夫が必要である。本
実施例ではマルチチャンバー方式(クラスターツール方式)の成膜装置を用いることで上
述のような成膜を可能とする。そして陰極4205は所定の電圧が与えられている。
なるEL素子4303が形成される。そしてEL素子4303を覆うように、絶縁膜43
02上に保護膜4303が形成されている。保護膜4303は、EL素子4303に酸素
や水分等が入り込むのを防ぐのに効果的である。
のソース領域に電気的に接続されている。引き回し配線4005aはシール材4009と
基板4001との間を通り、異方導電性フィルム4300を介してFPC4006が有す
るFPC用配線4301に電気的に接続される。
ミックス材、プラスチック材(プラスチックフィルムも含む)を用いることができる。プ
ラスチック材としては、FRP(Fiberglass−Reinforced Pla
stics)板、PVF(ポリビニルフルオライド)
フィルム、マイラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリル樹脂フィルムを用い
ることができる。また、アルミニウムホイルをPVFフィルムやマイラーフィルムで挟ん
だ構造のシートを用いることもできる。
ければならない。その場合には、ガラス板、プラスチック板、ポリエステルフィルムまた
はアクリルフィルムのような透明物質を用いる。
樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、PVC(ポリビニルクロライド)、アクリル
、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)またはE
VA(エチレンビニルアセテート)を用いることができる。本実施例では充填材として窒
素を用いた。
る物質にさらしておくために、シーリング材4008の基板4001側の面に凹部400
7を設けて吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質4207を配置する。そして、吸湿性
物質または酸素を吸着しうる物質4207が飛び散らないように、凹部カバー材4208
によって吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質4207は凹部4007に保持されてい
る。なお凹部カバー材4208は目の細かいメッシュ状になっており、空気や水分は通し
、吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質4207は通さない構成になっている。吸湿性
物質または酸素を吸着しうる物質4207を設けることで、EL素子4303の劣化を抑
制できる。
005a上に接するように導電性膜4203aが形成される。
001とFPC4006とを熱圧着することで、基板4001上の導電性膜4203aと
FPC4006上のFPC用配線4301とが、導電性フィラー4300aによって電気
的に接続される。
かえる例について、図18を用いて説明する。なお、図18に示したのは画素部における
作製工程を示す断面図である。
)であり、その上には非晶質シリコン膜からなる剥離層3102が100〜500nm(
本実施例では300nm)の厚さに形成される。本実施例では素子形成基板3101とし
てガラス基板を用いるが、石英基板、シリコン基板、金属基板(SUS基板)もしくはセ
ラミックス基板を用いても構わない。
は蒸着法を用いれば良い。剥離層3102の上には酸化シリコン膜からなる絶縁膜310
3が200nmの厚さに形成される。絶縁膜3103の形成は減圧熱CVD法、プラズマ
CVD法、スパッタ法もしくは蒸着法を用いれば良い。
TFT3105が形成されている。なお本実施例では、スイッチング用TFT3104が
nチャネル型TFTでEL駆動用TFT3105がpチャネル型TFTである例を示した
が、本実施例はこの構成に限定されない。スイッチング用TFT3104とEL駆動用T
FT3105はpチャネル型TFTとnチャネル型TFTのどちらでも良い。
、スイッチング用TFTはこの構造に限定されず、シングルゲート構造またはその他のマ
ルチゲート構造であっても良い。本実施例のようにダブルゲート構造とすることで、二つ
のチャネル形成領域が直列に接続された構造となり、オフ電流値(TFTがオフされた時
に流れる電流)を効果的に抑制することができる。
107が形成されている。第1層間絶縁膜3107は後に形成される画素電極3106が
平坦化するように、スイッチング用TFT3104及びEL駆動用TFT3105を覆っ
て形成される
3106が形成される。本実施例において画素電極3106は、透明導電膜(代表的には
酸化インジウムと酸化スズとの化合物膜)を100nmの厚さに形成し、パターニングに
より形成される。画素電極3106はEL素子の陽極として機能する。
00nmの厚さに形成される。そして、開口部3108を形成し、70nm厚のEL層3
109及び300nm厚の陰極3110を蒸着法により形成する。本実施例ではEL層3
109として20nm厚の正孔注入層及び50nm厚の発光層を積層した構造を用いる。
勿論、発光層に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層もしくは電子注入を組み合わせた公
知の他の構造を用いても良い。
なるEL素子3111が形成される。本実施例ではこのEL素子3111が発光素子とし
て機能する。
う)3113を貼り合わせる。本実施例ではシーリング材3113として可撓性のプラス
チックフィルムを用いるが、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、シリコン基板も
しくはセラミックス基板を用いても良い。また、第1接着剤3112としては、後に剥離
層3102を除去する際に選択比のとれる材料を用いる必要がある。
が、アクリル、ポリアミドもしくはエポキシ樹脂を用いても良い。なお、EL素子から見
て観測者側(発光装置の使用者側)に位置する場合は、光を透過する材料であることが必
要である。
より酸化による有機EL材料の劣化をほぼ完全に抑制することができ、EL素子の信頼性
を大幅に向上させることができる。
絶縁膜3103とを剥離する。本実施例ではフッ化ハロゲンを含むガス中に剥離層310
2を晒し、剥離を行う。本実施例ではフッ化ハロゲンとして三フッ化塩素(ClF3)を
用い、希釈ガスとして窒素を用いる。希釈ガスとしては、アルゴン、ヘリウムもしくはネ
オンを用いても良い。流量は共に500sccm(8.35×10-6m3/s)とし、反
応圧力は1〜10Torr(1.3×102〜1.3×103Pa)とすれば良い。また、
処理温度は室温(典型的には20〜27℃)で良い。
リイミド膜、酸化シリコン膜はエッチングされない。即ち、三フッ化塩素ガスに晒すこと
で剥離層3102が選択的にエッチングされ、最終的には完全に除去される。なお、同じ
くシリコン膜で形成されているスイッチング用TFT3104及びEL駆動用TFT31
05の活性層は第1層間絶縁膜3107に覆われているため三フッ化塩素ガスに晒される
ことがなく、エッチングされることはない。
全に除去された時点で素子形成基板3101と絶縁膜3103が分離される。このとき、
TFT及びEL素子は薄膜を積層して形成されているが、シーリング材3113に移され
た形で残る。
成基板3101が大きくなると完全に除去されるまでの時間が長くなり好ましいものでは
ない。従って、エッチングで除去する場合は素子形成基板3101が対角3インチ以下(
好ましくは対角1インチ以下)の場合に実施することが望ましい。
ことで除去したが、本実施例はこの構成に限定されない。素子形成基板3101側から剥
離層3102にレーザー光を照射し、剥離層3102を気化させることで素子形成基板3
101を剥離するようにしても良い。この場合、レーザー光が素子形成基板3101を通
過するように、レーザー光の種類と素子形成基板3101の材質とを適宜選択する必要が
ある。例えば素子形成基板3101に石英基板を用いるならば、YAGレーザー(基本波
(1064nm)、第2高調波(532nm)、第3高調波(355nm)、第4高調波
(266nm))
あるいはエキシマレーザー(波長308nm)を用い、線状ビームを形成し、石英基板を
通過させれば良い。なお、エキシマレーザーはガラス基板を通過しない。したがって、素
子形成基板3101としてガラス基板を用いるのであれば、YAGレーザーの基本波、第
2高調波、第3高調波を用い、好ましくは第2高調波(波長532nm)を用いて線状ビ
ームを形成し、ガラス基板を通過させれば良い。
気化するものを用いる。
とで素子形成基板3101を剥離するようにしても良い。この場合、剥離層3102だけ
が選択的に溶解するような溶液を用いることが好ましい。
ように、第2接着剤3114を形成し、第2素子形成基板3115を貼り合わせる。第2
接着剤3114としては樹脂からなる絶縁膜(代表的にはポリイミド、アクリル、ポリア
ミドもしくはエポキシ樹脂)を用いても良いし、無機絶縁膜(代表的には酸化シリコン膜
)を用いても良い。なお、EL素子から見て観測者側に位置する場合は、光を透過する材
料であることが必要である。
が移される。その結果、シーリング材3113、と第2素子形成基板3115によって挟
まれたEL表示装置を得ることができる。ここでシーリング材3113と第2素子形成基
板3115を同一材料とすると熱膨張係数が等しくなるので、温度変化による応力歪みの
影響を受けにくくすることができる。
3115の材料を、TFTのプロセス時における耐熱性に左右されることなく選択するこ
とができる。例えばシーリング材3113と第2素子形成基板3115としてプラスチッ
ク基板を用いることができ、フレキシブルなEL表示装置を作成することも可能である。
能である。
する例について説明する。
基板3201上にスイッチング用TFT3205と、EL駆動用TFT3204とが形成
されている。3203はEL素子であり、EL駆動用TFT3204によってEL素子3
203に流れる電流が制御される。
ーリング材3202とシール材3208によって密封されており、外気から遮断されてい
る。3209は引き回し配線であり、シール材3208と基板3201との間を通って、
EL素子3203が密封された空間の外に露出している。
き回し配線3209の一部を除いて、EL表示装置全体を覆っている。
D法、μ波プラズマCVD法もしくはスパッタ法を用いれば良い。DLC膜の特徴として
は、1550cm-1くらいに非対称のピークを有し、1300cm-1ぐらいに肩を持つラ
マンスペクトル分布を有する。また微小硬度計で測定した時に15〜25GPaの硬度を
示すという特徴をもつ。このような炭素膜は基板の表面を保護する特徴を有する。特にプ
ラスチック基板の場合、傷がつきやすいことから、図19(A)のように表面をDLC膜
で覆うことは傷を防ぐのに有効である。
シール材3208を覆うようにDLC膜3210を形成することによって、外部からの水
分や酸素等の、EL層の劣化を促す物質が、EL素子3203が密封されている空間に進
入するのを防ぐことができる。
出している引き回し配線3209の一部を、レジストマスク等で覆うようにし、DLC膜
3210形成後該レジストマスクを除去する。DLC膜3210に覆われていない引き回
し配線3209の一部は、異方性導電膜3213によって、FPC3211に設けられた
FPC用配線3211に接続される。
面図である。基板3301上にスイッチング用TFT3305と、EL駆動用TFT33
04とが形成されている。3303はEL素子であり、EL駆動用TFT3304によっ
てEL素子3303に流れる電流が制御される。
ーリング材3302とシール材3308によって密封されており、外気から遮断されてい
る。3309は引き回し配線であり、シール材3308と基板3301との間を通って、
EL素子3303が密封された空間の外に露出している。
き回し配線3309の一部を除いて、シーリング材3302の一部と、基板3301の一
部と、シール材3308とを覆って形成されている。
うにシール材3308を覆うようにDLC膜3310を形成することによって、外部から
の水分や酸素等の、EL層の劣化を促す物質が、EL素子3303が密封されている空間
に進入するのを防ぐことができる。
のみDLC膜3310を形成しているので、DLC膜3310の成膜が容易である。
出している引き回し配線3309の一部を、レジストマスク等で覆うようにし、DLC膜
3310形成後該レジストマスクを除去する。DLC膜3310に覆われていない引き回
し配線3309の一部は、異方性導電膜3313によって、FPC3311に設けられた
FPC用配線3311に接続される。
能である。
て明るい場所での視認性に優れ、しかも視野角が広い。従って、様々な電子機器の表示部
に用いることができる。例えば、TV放送等を大画面で鑑賞するには対角30インチ以上
(典型的には40インチ以上)のELディスプレイ(EL表示装置を筐体に組み込んだ電
子機器)の表示部として本発明のEL表示装置を用いるとよい。
告表示用ディスプレイ等の全ての情報表示用ディスプレイが含まれる。
また、その他にも様々な電子機器の表示部として本発明のEL表示装置を用いることがで
きる。
スプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カ
ーオーディオ、オーディオコンポ等)、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、
携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等)、
記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDigital Versatile Disc(DVD)等の記録
媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。特
に、斜め方向から見ることの多い携帯情報端末は視野角の広さが重要視されるため、EL
表示装置を用いることが望ましい。それら電子機器の具体例を図12、図13に示す。
03等を含む。本発明のEL表示装置は表示部2003に用いることができる。EL表示
装置は自発光型であるためバックライトが必要なく、液晶表示装置よりも薄い表示部とす
ることができる。
03、操作スイッチ2104、バッテリー2105、受像部2106等を含む。本発明の
EL表示装置は表示部2102に用いることができる。
号ケーブル2202、頭部固定バンド2203、スクリーン部2204、光学系2205
、表示部2206等を含む。本発明のEL表示装置は表示部2206に用いることができ
る。
であり、本体2301、記録媒体(DVD等)2302、操作スイッチ2303、表示部
(a)2304、表示部(b)2305等を含む。表示部(a)2304は主として画像
情報を表示し、表示部(b)2305は主として文字情報を表示するが、本発明のEL表
示装置はこれら表示部(a)、(b)2304、2305に用いることができる。なお、
記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。
2401、表示部2402、アーム部2403を含む。本発明のEL表示装置は表示部2
402に用いることができる。
2503、キーボード2504等を含む。本発明のEL表示装置は表示部2503に用い
ることができる。
等で拡大投影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用いることも可能となる
。
線を通じて配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情報を表示する機会が増
してきている。EL材料の応答速度は非常に高いため、EL表示装置は動画表示に好まし
い。
なるように情報を表示することが望ましい。従って、携帯情報端末、特に携帯電話や音響
再生装置のような文字情報を主とする表示部にEL表示装置を用いる場合には、非発光部
分を背景として文字情報を発光部分で形成するように駆動することが望ましい。
03、表示部2604、操作スイッチ2605、アンテナ2606を含む。本発明のEL
表示装置は表示部2604に用いることができる。なお、表示部2604は黒色の背景に
白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を抑えることができる。
、表示部2702、操作スイッチ2703、2704を含む。本発明のEL表示装置は表
示部2702に用いることができる。また、本実施例では車載用オーディオを示すが、携
帯型や家庭用の音響再生装置に用いても良い。なお、表示部2702は黒色の背景に白色
の文字を表示することで消費電力を抑えられる。これは携帯型の音響再生装置において特
に有効である。
可能である。また、本実施例の電子機器は実施例1〜8に示したいずれの構成のEL表示
装置を用いても良い。
102 ソース信号線駆動回路
103 ゲート信号線駆動回路
104 電源供給線
105 引き出し端子
106 画素
107 引き回し配線
107r R用引き回し配線
107g G用引き回し配線
107b B用引き回し配線
Claims (2)
- 第1の画素と、第2の画素と、第1の配線と、第2の配線と、を有し、
前記第1の画素は、第1のEL素子と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、を有し、
前記第2の画素は、第2のEL素子と、第3のトランジスタと、第4のトランジスタと、を有し、
前記第2のトランジスタのゲートは、前記第1のトランジスタのソース又はドレインと電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲートは、前記第3のトランジスタのソース又はドレインと電気的に接続され、
前記第1の配線は、前記第2のトランジスタを介して前記第1のEL素子と電気的に接続され、
前記第1の配線は、前記第1のEL素子に電流を供給することができる機能を有し、
前記第2の配線は、前記第4のトランジスタを介して前記第2のEL素子と電気的に接続され、
前記第2の配線は、前記第2のEL素子に電流を供給することができる機能を有し、
前記第1の画素は、第1の色を表示することができる機能を有し、
前記第2の画素は、第2の色を表示することができる機能を有し、
前記第1の色と前記第2の色は異なり、
前記第1の配線は、前記第2の配線が有する幅よりも大きい幅の領域を有することを特徴とするアクティブマトリクス型EL表示装置。 - 第1の画素と、第2の画素と、第1の配線と、第2の配線と、を有し、
前記第1の画素は、第1のEL素子と、第1のトランジスタと、第2のトランジスタと、を有し、
前記第2の画素は、第2のEL素子と、第3のトランジスタと、第4のトランジスタと、を有し、
前記第2のトランジスタのゲートは、前記第1のトランジスタのソース又はドレインと電気的に接続され、
前記第4のトランジスタのゲートは、前記第3のトランジスタのソース又はドレインと電気的に接続され、
前記第1の配線は、前記第2のトランジスタを介して前記第1のEL素子と電気的に接続され、
前記第1の配線は、前記第1のEL素子に電流を供給することができる機能を有し、
前記第2の配線は、前記第4のトランジスタを介して前記第2のEL素子と電気的に接続され、
前記第2の配線は、前記第2のEL素子に電流を供給することができる機能を有し、
前記第1の画素は、第1の色を表示することができる機能を有し、
前記第2の画素は、第2の色を表示することができる機能を有し、
前記第1の色と前記第2の色は異なり、
前記第1の配線は、前記第2の配線が有する幅よりも大きい幅の領域を有し、
前記第2のトランジスタは、前記第4のトランジスタが有するチャネル幅よりも大きいチャネル幅の領域を有することを特徴とするアクティブマトリクス型EL表示装置。
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