JP5245448B2 - 有機エレクトロルミネセンス表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
有機エレクトロルミネセンス発光層を一対の電極で挟んで形成される有機エレクトロルミネセンス素子と、
第1の半導体層を有し、前記有機エレクトロルミネセンス素子をアクティブ駆動するスイッチング素子と、
前記第1の半導体層と同じ材料を含み且つ前記第1の半導体層よりも厚い第2の半導体層を有し、前記スイッチング素子の上方に前記第1の半導体層と重なるように形成された遮光膜と、
前記スイッチング素子と前記遮光膜との間に、前記有機エレクトロルミネセンス素子の前記一対の電極の一方の一部を開口する開口部を有する光透過性の絶縁膜と、を有し、
前記有機エレクトロルミネセンス素子の前記一対の電極の他方は、光反射性であるとともに前記遮光膜上を覆うことを特徴とする。
有機エレクトロルミネセンス発光層を一対の電極で挟んで形成される有機エレクトロルミネセンス素子を有する有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法において、
基板の上に、第1の半導体層を有し、前記有機エレクトロルミネセンス素子をアクティブ駆動するスイッチング素子を形成するスイッチング素子形成工程と、
前記スイッチング素子の上に光透過性の絶縁膜を形成する、絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜の上に、前記第1の半導体層と同じ材料を含み且つ前記第1の半導体層よりも厚い第2の半導体層を有する遮光膜を前記第1の半導体層と重なるように形成する、遮光膜形成工程と、
前記一対の電極の一方の一部を開口する前記絶縁膜の開口部内に前記有機エレクトロルミネセンス発光層を形成する有機エレクトロルミネセンス発光層形成工程と、
前記遮光膜の上方及び前記有機エレクトロルミネセンス発光層上に光反射性の前記一対の電極の他方を形成する一対の電極の他方形成工程と、を有する、ことを特徴とする。
前記スイッチング素子の前記第1の半導体層の形成における高周波電力の電力密度より、前記遮光膜の前記第2の半導体層の形成における高周波電力の電力密度のほうが大きい、ことが好ましい。
[有機エレクトロルミネッセンス表示装置]
まず、実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機ELという。)表示装置800について説明する。
基板110の上には、ゲート電極210を覆って、ゲート絶縁膜220も設けられている。ゲート絶縁膜220は、窒化シリコンで形成されている。
さらに半導体層260の上には、半導体不純物層240も設けられている。半導体不純物層240は、n型若しくはp型の不純物イオンがドープされたアモルファスシリコンから形成されている。ドープされる不純物元素としては、n型のアモルファスシリコンではリンが、p型のアモルファスシリコンではホウ素が、それぞれ用いられる。
スイッチング素子としてアクティブ機能を有する薄膜トランジスタTr11(書込制御手段)及び薄膜トランジスタTr12(発光制御手段)は、それぞれ、ゲート電極210、ゲート絶縁膜220、半導体層260、半導体不純物層240、ソース電極280及びドレイン電極290によってなしている。
具体的には半導体層260の膜厚は例えば30nm〜100nmとすることが可能である。
次に、上述した実施形態1に係る有機EL表示装置800の製造方法について説明する。
そしてゲート絶縁膜220の上にノンドープの真性アモルファスシリコン(a−Si:amorphous silicon)からなる半導体膜261を設け、そして半導体膜261の上に窒化シリコンからなる絶縁膜層231を被覆形成する。ここでゲート絶縁膜220、半導体膜261、絶縁膜層231は、プラズマCVD装置内で連続成膜される。このとき、単一のプラズマCVD装置内において、ガス種、成膜パワー、圧力など成膜条件を切り替えて大気に曝すことなく真空中で連続して成膜している。なお、ゲート絶縁膜220を成膜後、大気に曝すことなく真空中で基板110を半導体膜261用の別のプラズマCVD装置に移動して半導体膜261を成膜し、絶縁膜層231用のプラズマCVD装置或いは再びゲート絶縁膜220を成膜したプラズマCVD装置に戻って絶縁膜層231を成膜してもよい。
半導体不純物膜241は、モノシランガス(SiH4)に対して1体積%のホスフィン(PH3)を混合した混合ガスを高周波プラズマにより分解、成膜することで、リンイオンのドープを行う。これにより、n型のアモルファスシリコンの半導体不純物膜241が形成される。
そして、ソース電極280及びドレイン電極290をマスクとして、半導体不純物膜241の内側及び外側と半導体膜261の外側を同時にエッチングによりパターニングして、図5Dに示すように、半導体不純物層240と半導体層260を形成する。
[有機エレクトロルミネッセンス表示装置]
実施形態2に係る有機EL表示装置800では、オーバーコート膜150の上に形成されている遮光膜310が、実施形態1と異なり、図6に示すように、オーバーコート膜150の上の全面に形成されている。
次に、上述した実施形態2に係る有機EL表示装置800の製造方法について説明する。
上述の実施形態では、有機EL素子は、画素電極120と、正孔注入層190と、有機EL発光層140と、上部電極160とが、この順で積層されて構成された。もっともこれに限定されない。その他にも正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層等を設けることも可能である。正孔輸送層を構成する材料としては、高分子材料の他に、例えば、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン等の低分子アミン化合物を用いることができる。また、有機EL素子は、画素電極120と、有機EL発光層140と、上部電極160と、で構成することも可能である。
また、遮光膜310は、ノンドープのアモルファスシリコンのみや不純物イオンを含むアモルファスシリコンのみであったが、これらのいずれかと同じ材料の層を含めば、これに限らず、さらに他の光吸収性の絶縁層を含んだ積層構造であってもよい。
Claims (9)
- 有機エレクトロルミネセンス発光層を一対の電極で挟んで形成される有機エレクトロルミネセンス素子と、
第1の半導体層を有し、前記有機エレクトロルミネセンス素子をアクティブ駆動するスイッチング素子と、
前記第1の半導体層と同じ材料を含み且つ前記第1の半導体層よりも厚い第2の半導体層を有し、前記スイッチング素子の上方に前記第1の半導体層と重なるように形成された遮光膜と、
前記スイッチング素子と前記遮光膜との間に、前記有機エレクトロルミネセンス素子の前記一対の電極の一方の一部を開口する開口部を有する光透過性の絶縁膜と、を有し、
前記有機エレクトロルミネセンス素子の前記一対の電極の他方は、光反射性であるとともに前記遮光膜上を覆う、
ことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス表示装置。 - 前記第2の半導体層は、前記第1の半導体層より5nm〜50nm厚い、
ことを特徴とする請求項1記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。 - 前記スイッチング素子は、ソース、ドレイン電極を有し、前記スイッチング素子の前記第1の半導体層のチャネル形成領域の上方が前記ソース、ドレイン電極間において露出された構造であり、前記遮光膜は、前記スイッチング素子の前記第1の半導体層の前記チャネル領域の上部に位置する、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。 - 前記絶縁膜と前記一対の電極の他方との間に光透過性の第2絶縁膜が介在している、
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。 - 有機エレクトロルミネセンス発光層を一対の電極で挟んで形成される有機エレクトロルミネセンス素子を有する有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法において、
基板の上に、第1の半導体層を有し、前記有機エレクトロルミネセンス素子をアクティブ駆動するスイッチング素子を形成するスイッチング素子形成工程と、
前記スイッチング素子の上に光透過性の絶縁膜を形成する、絶縁膜形成工程と、
前記絶縁膜の上に、前記第1の半導体層と同じ材料を含み且つ前記第1の半導体層よりも厚い第2の半導体層を有する遮光膜を前記第1の半導体層と重なるように形成する、遮光膜形成工程と、
前記一対の電極の一方の一部を開口する前記絶縁膜の開口部内に前記有機エレクトロルミネセンス発光層を形成する有機エレクトロルミネセンス発光層形成工程と、
前記遮光膜の上方及び前記有機エレクトロルミネセンス発光層上に光反射性の前記一対の電極の他方を形成する一対の電極の他方形成工程と、を有する、
ことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。 - 前記第2の半導体層は、前記第1の半導体層より5nm〜50nm厚い、
ことを特徴とする請求項5記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。 - 前記スイッチング素子の前記第1の半導体層及び前記遮光膜の前記第2の半導体層は、プラズマ化学気相成長法により形成され、
前記スイッチング素子の前記第1の半導体層の形成における高周波電力の電力密度より、前記遮光膜の前記第2の半導体層の形成における高周波電力の電力密度のほうが大きい、
ことを特徴とする請求項5又は6記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。 - 前記絶縁膜と前記遮光膜とは、同一のチャンバ内において真空中で連続して成膜されることにより形成される、
ことを特徴とする請求項5乃至7の何れかに記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。 - 前記絶縁膜と前記一対の電極の他方との間に光透過性の第2絶縁膜を形成する第2絶縁膜形成工程を有する、
ことを特徴とする請求項5乃至8の何れかに記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
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