JP5841214B2 - 発光装置の作製方法 - Google Patents
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Description
発光素子を有する発光表示装置を部品として搭載した電子機器に関する。
全般を指し、発光装置などの電気光学装置、半導体回路及び電子機器は全て半導体装置で
ある。
いた発光素子は、次世代のフラットパネルディスプレイや、次世代の照明への応用が検討
されている。特に、発光素子をマトリクス状に配置した表示装置は、従来の液晶表示装置
と比較して、視野角が広く視認性が優れる点に優位性があると考えられている。
から注入された電子および陽極から注入された正孔がEL層の発光中心で再結合して分子
励起子を形成し、その分子励起子が基底状態に緩和する際にエネルギーを放出して発光す
ると言われている。励起状態には一重項励起と三重項励起が知られ、発光はどちらの励起
状態を経ても可能であると考えられている。
に、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などを有する積層構造とすること
もできる。
酸化物としては、例えば、酸化タングステン、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛などが
あり、このような半導体特性を示す金属酸化物をチャネル形成領域とする薄膜トランジス
タが既に知られている(特許文献1及び特許文献2)。
を用いて、表示装置などの駆動回路を構成することもできる。
あり、十分な信頼性を有することが求められている。
を課題の一つとする。
くすると動作速度が速くなる。しかし、チャネル長(L)を短くすると、スイッチング特
性、例えばオンオフ比が小さくなる問題がある。また、チャネル幅(W)を広くすると薄
膜トランジスタ自身の容量負荷を上昇させる問題がある。
光装置を提供することも課題の一とする。
一基板上に形成する場合には、画素部に用いられる薄膜トランジスタは、優れたスイッチ
ング特性、例えばオンオフ比が大きいことが要求され、駆動回路部に用いられる薄膜トラ
ンジスタは動作速度が速いことが要求される。特に、表示装置の解像度が高いほど、表示
画像の書き込み時間が短くなるため、駆動回路部に用いられる薄膜トランジスタの動作速
度は速いことが好ましい。
一つとする。
題の一つとする。
する発光装置を作製する。
いし、他の作製基板に発光素子及び酸化物半導体層を含む薄膜トランジスタを作製し、そ
の後可撓性基板に剥離、転置してもよい。なお、作製基板から可撓性基板に剥離、転置す
るために、作製基板と発光素子及び酸化物半導体層を含む薄膜トランジスタとの間に剥離
層を設ける。
タレート(PEN)等のポリエステル樹脂、ポリアクリルニトリル樹脂、ポリイミド樹脂
、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリエーテルスルフ
ォン樹脂(PES)、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ
アミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、などを好適に用いることができる。可撓性基板
として繊維体に有機樹脂が含浸された構造体(いわゆるプリプレグ)を用いてもよい。
を取り出さない側に設ける。金属基板を構成する材料としては特に限定はないが、アルミ
ニウム、銅、ニッケルやアルミニウム合金若しくはステンレスなどの金属の合金などを好
適に用いることができる。
動回路部と、画素用薄膜トランジスタを含む画素部とを有し、駆動回路用薄膜トランジス
タ及び画素用薄膜トランジスタはゲート電極層と、ゲート電極層上のゲート絶縁層と、ゲ
ート絶縁層上の酸化物半導体層と、酸化物半導体層上のソース電極層及びドレイン電極層
と、酸化物半導体層、ソース電極層及びドレイン電極層上に酸化物半導体層の一部と接す
る酸化物絶縁層を有し、画素部において酸化物絶縁層上にカラーフィルタ層、カラーフィ
ルタ層上に画素用薄膜トランジスタと電気的に接続する第1の電極層、EL層、第2の電
極層の積層が設けられ、駆動回路用薄膜トランジスタにおいて、酸化物絶縁層上にゲート
電極層及び酸化物半導体層と重なる導電層が設けられ、ゲート電極層、ソース電極層及び
ドレイン電極層は金属導電膜である。
む駆動回路部と、画素用薄膜トランジスタを含む画素部とを有し、駆動回路用薄膜トラン
ジスタ及び画素用薄膜トランジスタはゲート電極層と、ゲート電極層上のゲート絶縁層と
、ゲート絶縁層上の酸化物半導体層と、酸化物半導体層上のソース電極層及びドレイン電
極層と、酸化物半導体層、ソース電極層及びドレイン電極層上に酸化物半導体層の一部と
接する酸化物絶縁層を有し、画素部において酸化物絶縁層上にカラーフィルタ層、カラー
フィルタ層上に画素用薄膜トランジスタと接続電極層を介して電気的に接続する第1の電
極層、EL層、第2の電極層の積層が設けられ、駆動回路用薄膜トランジスタにおいて、
酸化物絶縁層上にゲート電極層及び酸化物半導体層と重なる導電層が設けられ、ゲート電
極層、ソース電極層及びドレイン電極層は金属導電膜である。
型薄膜トランジスタを用いる。画素用薄膜トランジスタ及び駆動回路用薄膜トランジスタ
はソース電極層及びドレイン電極層との間に露呈した酸化物半導体層に接する酸化物絶縁
膜が設けられたチャネルエッチ型薄膜トランジスタである。
する。これにより、薄膜トランジスタのしきい値ばらつきを低減させることができ、安定
した電気特性を有する薄膜トランジスタを備えた発光装置を提供することができる。導電
層は、ゲート電極層と同電位としても良いし、フローティング電位でも良いし、固定電位
、例えばGND電位や0Vでもよい。また、導電層に任意の電位を与えることで、薄膜ト
ランジスタのしきい値を制御することができる。
を介して電気的に接続されてもよい。接続電極層は、Al、Cr、Cu、Ta、Ti、M
o、Wから選ばれた元素を主成分とする膜、若しくはそれらの合金膜とを組み合わせた積
層膜を用いることができる。
子または接続電極ともいう)、及び第2の配線(端子または接続電極ともいう)は、画素
電極と同工程で酸化インジウム、酸化インジウム酸化スズ合金、酸化インジウム酸化亜鉛
合金、または酸化亜鉛などの酸化物導電材料を用いて形成してもよいし、接続電極層と同
工程でAl、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、Wから選ばれた元素を主成分とする膜、若
しくはそれらの合金膜などの金属材料を用いて形成してもよい。
薄膜トランジスタを形成して表示ディスプレイなどの発光装置を製造することができる。
に光学フィルム、具体的にはカラーフィルタを設けてフルカラーの発光表示装置とするこ
ともできる。なお、ここでカラーフィルタとはブラックマトリクスやオーバーコートを含
めた3色のカラーフィルタ層(赤色カラーフィルタ、青色カラーフィルタ、緑色カラーフ
ィルタなど)を備えたフィルム全体を指しているのではなく、一つの色のカラーフィルタ
を指している。
部を含む絶縁表面を有する可撓性基板上に金属導電膜を用いてゲート電極層を形成し、ゲ
ート電極層上にゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上に酸化物半導体層を形成し、酸化
物半導体層を脱水化または脱水素化した後、大気に触れることなく、酸化物半導体層への
水や水素の再混入を防ぎ、酸化物半導体層上に金属導電膜を用いてソース電極層及びドレ
イン電極層を形成し、酸化物半導体層、ソース電極層及びドレイン電極層上に、酸化物半
導体層の一部と接する酸化物絶縁層を形成して駆動回路部に駆動回路用薄膜トランジスタ
、及び画素部に画素用薄膜トランジスタを形成し、画素部において酸化物絶縁層上にカラ
ーフィルタ層を形成し、カラーフィルタ層上に画素用薄膜トランジスタと電気的に接続す
る第1の電極層を形成し、第1の電極層上にEL層、EL層上に第2の電極層を形成し、
駆動回路部において、駆動回路用薄膜トランジスタのゲート電極層及び酸化物半導体層と
重なる酸化物絶縁層上に、第1の電極層と同工程で導電層を形成する。
画素部を含む絶縁表面を有する可撓性基板上にゲート電極層を形成し、ゲート電極層上に
金属導電膜を用いてゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上に酸化物半導体層を形成し、
酸化物半導体層を脱水化または脱水素化した後、大気に触れることなく、酸化物半導体層
への水や水素の再混入を防ぎ、酸化物半導体層上に金属導電膜を用いてソース電極層及び
ドレイン電極層を形成し、酸化物半導体層、ソース電極層及びドレイン電極層上に、酸化
物半導体層の一部と接する酸化物絶縁層を形成して駆動回路部に駆動回路用薄膜トランジ
スタ、及び画素部に画素用薄膜トランジスタを形成し、画素部において酸化物絶縁層上に
カラーフィルタ層を形成し、カラーフィルタ層上に画素用薄膜トランジスタと接続電極層
を介して電気的に接続する第1の電極層を形成し、第1の電極層上にEL層、EL層上に
第2の電極層を形成し、駆動回路部において、駆動回路用薄膜トランジスタのゲート電極
層及び酸化物半導体層と重なる酸化物絶縁層上に、接続電極層と同工程で導電層を形成す
る。
画素部を含む絶縁表面を有する作製基板上に剥離層を形成し、駆動回路部において剥離層
上に酸化物半導体層を有する駆動回路用薄膜トランジスタを形成し、画素部において剥離
層上に酸化物半導体層を有する画素用薄膜トランジスタを形成し、画素用薄膜トランジス
タと電気的に接続する第1の電極層を形成し、駆動回路用薄膜トランジスタと、画素用薄
膜トランジスタと、第1の電極層とを剥離層を用いて作製基板から支持基板へ転置し、支
持基板に転置された駆動回路用薄膜トランジスタと、画素用薄膜トランジスタと、第1の
電極層とを可撓性基板上に転置し、可撓性基板上に転置された第1の電極層上にEL層を
形成し、EL層上に第2の電極層を形成する。
画素部を含む絶縁表面を有する作製基板上に剥離層を形成し、駆動回路部において剥離層
上に酸化物半導体層を有する駆動回路用薄膜トランジスタを形成し、画素部において剥離
層上に酸化物半導体層を有する画素用薄膜トランジスタを形成し、画素用薄膜トランジス
タと電気的に接続する第1の電極層を形成し、駆動回路用薄膜トランジスタと、画素用薄
膜トランジスタと、第1の電極層とを剥離層を用いて作製基板から支持基板へ転置し、支
持基板に転置された駆動回路用薄膜トランジスタと、画素用薄膜トランジスタと、第1の
電極層とを可撓性基板上に転置し、可撓性基板上に転置された第1の電極層上にEL層を
形成し、EL層上に第2の電極層を形成し、第2の電極層上に可撓性の金属基板を設けて
駆動回路部及び画素部を可撓性の金属基板によって封止する。
が複数の強度となる露光マスクである多階調マスクによって形成されたマスク層を用いて
エッチング工程を行っても良い。
対してエッチングを行うことでさらに形状を変形することができるため、異なるパターン
に加工する複数のエッチング工程に用いることができる。よって、一枚の多階調マスクに
よって、少なくとも二種類以上の異なるパターンに対応するマスク層を形成することがで
きる。よって露光マスク数を削減することができ、対応するフォトリソグラフィ工程も削
減できるため、工程の簡略化が可能となる。
表記される薄膜を形成し、その薄膜を酸化物半導体層として用いた薄膜トランジスタを作
製する。なお、Mは、Ga、Fe、Ni、Mn及びCoから選ばれた一の金属元素または
複数の金属元素を示す。例えばMとして、Gaの場合があることの他、GaとNiまたは
GaとFeなど、Ga以外の上記金属元素が含まれる場合がある。また、上記酸化物半導
体において、Mとして含まれる金属元素の他に、不純物元素としてFe、Niその他の遷
移金属元素、または該遷移金属の酸化物が含まれているものがある。本明細書においては
、InMO3(ZnO)m(m>0)で表記される構造の酸化物半導体層のうち、Mとし
てGaを含む構造の酸化物半導体をIn−Ga−Zn−O系酸化物半導体とよび、その薄
膜をIn−Ga−Zn−O系非単結晶膜とも呼ぶ。
系、In−Al−Zn−O系、Sn−Ga−Zn−O系、Al−Ga−Zn−O系、Sn
−Al−Zn−O系、In−Zn−O系、Sn−Zn−O系、Al−Zn−O系、In−
O系、Sn−O系、Zn−O系の金属酸化物を適用することができる。また上記金属酸化
物からなる酸化物半導体層に酸化珪素を含ませてもよい。
びGaを含有する酸化物半導体である。酸化物半導体層をI型(真性)とするため、脱水
化または脱水素化の工程を経ることは有効である。
った場合、酸化物半導体層は加熱処理により酸素欠乏型となって低抵抗化、即ちN型化(
N−化など)され、その後、酸化物半導体層に接する酸化物絶縁膜の形成や、形成後に加
熱処理を行うことにより酸化物半導体層を酸素過剰な状態とすることで高抵抗化、即ちI
型化されているとも言える。また、酸化物半導体層を酸素過剰な状態とする固相酸化を行
っているとも言える。これにより、電気特性が良好で信頼性のよい薄膜トランジスタを有
する発光装置を作製し、提供することが可能となる。
雰囲気下での400℃以上750℃以下、好ましくは420℃以上570℃以下の加熱処
理を行い、酸化物半導体層の含有水分などの不純物を低減する。また、その後の水(H2
O)の再含浸を防ぐことができる。
好ましい。また、H2Oが20ppm以下の超乾燥空気中で行っても良い。
体層に対してTDSで450℃まで測定を行っても水の2つのピーク、少なくとも300
℃付近に現れる1つのピークは検出されない程度の加熱処理条件とする。従って、脱水化
または脱水素化が行われた酸化物半導体層を用いた薄膜トランジスタに対してTDSで4
50℃まで測定を行っても少なくとも300℃付近に現れる水のピークは検出されない。
たは脱水素化を行った同じ炉で大気に触れさせることなく、水または水素を再び混入させ
ないことが重要である。脱水化または脱水素化を行い、酸化物半導体層を低抵抗化、即ち
N型化(N−化など)させた後、高抵抗化させてI型とした酸化物半導体層を用いて薄膜
トランジスタを作製すると、薄膜トランジスタのしきい値電圧(Vth)を正の値とする
ことができ、所謂ノーマリーオフのスイッチング素子を実現できる。薄膜トランジスタの
ゲート電圧が0Vにできるだけ近くかつ、しきい値電圧が正の値でチャネルが形成される
ことが半導体装置(発光装置)には望ましい。なお、薄膜トランジスタのしきい値電圧が
負の値であると、ゲート電圧が0Vでもソース電極とドレイン電極の間に電流が流れる、
所謂ノーマリーオンとなりやすい。アクティブマトリクス型の表示装置においては、回路
を構成する薄膜トランジスタの電気特性が重要であり、この電気特性が表示装置の性能を
左右する。薄膜トランジスタの電気特性の中でも、特にしきい値電圧の値が重要である。
電界効果移動度が高くても、しきい値電圧の正の値が高い、或いはしきい値電圧が負の値
である場合、回路として制御することが困難である。また、しきい値電圧の絶対値が大き
い薄膜トランジスタの場合、駆動電圧が低い状態では薄膜トランジスタとしてのスイッチ
ング機能を果たすことができず、負荷となる恐れがある。nチャネル型の薄膜トランジス
タの場合、ゲートに正の電圧を印加してはじめてチャネルが形成され、ドレイン電流が流
れ出す事が望ましい。駆動電圧を高くしないとチャネルが形成されない事、また負の電圧
状態でもチャネルが形成されてドレイン電流が流れ出す事は、回路に用いられる薄膜トラ
ンジスタとしては不向きである。
ガス雰囲気に切り替えてもよい。例えば、脱水化または脱水素化を行った同じ炉で大気に
触れさせることなく、炉の中を高純度の酸素ガスまたはN2Oガス、超乾燥エア(露点が
−40℃以下、好ましくは−60℃以下)で満たして冷却を行う。
まない雰囲気(露点が−40℃以下、好ましくは−60℃以下)下で徐冷(または冷却)
した酸化物半導体膜を用いて、薄膜トランジスタの電気特性を向上させるとともに、量産
性と高性能の両方を備えた薄膜トランジスタを実現する。
の加熱処理を脱水化または脱水素化のための加熱処理と呼ぶ。本明細書では、この加熱処
理によってH2として脱離させていることのみを脱水素化と呼んでいるわけではなく、H
、OHなどを脱離することを含めて脱水化または脱水素化と便宜上呼ぶこととする。
った場合、酸化物半導体層は加熱処理により酸素欠乏型となって低抵抗化、即ちN型化(
N−化など)される。
Resistance Drain)領域とも呼ぶ)が形成される。また、ソース電極
層と重なる酸素欠乏型である高抵抗ソース領域(HRS(High Resistanc
e Source)領域とも呼ぶ)が形成される。
であり、少なくともチャネル形成領域のキャリア濃度(1×1018/cm3未満)より
も高い領域である。なお、本明細書のキャリア濃度は、室温にてHall効果測定から求
めたキャリア濃度の値を指す。
することで、さらに高抵抗化、即ちI型化させてチャネル形成領域を形成する。なお、脱
水化または脱水素化した酸化物半導体層を酸素過剰な状態とする処理としては、脱水化ま
たは脱水素化した酸化物半導体層に接する酸化物絶縁膜のスパッタ法の成膜、または酸化
物絶縁膜成膜後の加熱処理、または酸素を含む雰囲気での加熱処理、または不活性ガス雰
囲気下で加熱した後に酸素雰囲気で冷却する処理、超乾燥エア(露点が−40℃以下、好
ましくは−60℃以下)で冷却する処理などによって行う。
る部分)をチャネル形成領域とするため、選択的に酸素過剰な状態とすることで、高抵抗
化、即ちI型化させることもできる。脱水化または脱水素化した酸化物半導体層上に接し
てTiなどの金属電極からなるソース電極層やドレイン電極層を形成し、ソース電極層や
ドレイン電極層に重ならない露出領域を選択的に酸素過剰な状態としてチャネル形成領域
を形成することができる。選択的に酸素過剰な状態とする場合、ソース電極層に重なる第
1の高抵抗ソース領域と、ドレイン電極層に重なる第2の高抵抗ドレイン領域とが形成さ
れ、第1の高抵抗ソース領域と第2の高抵抗ドレイン領域との間の領域がチャネル形成領
域となる。即ち、チャネル形成領域のチャネル長がソース電極層及びドレイン電極層と自
己整合的になる。
、提供することが可能となる。
ことにより、駆動回路を形成した際の信頼性の向上を図ることができる。具体的には、高
抵抗ドレイン領域を形成することで、ドレイン電極層から高抵抗ドレイン領域、チャネル
形成領域にかけて、導電性を段階的に変化させうるような構造とすることができる。その
ため、ドレイン電極層に高電源電位VDDを供給する配線に接続して動作させる場合、ゲ
ート電極層とドレイン電極層との間に高電界が印加されても高抵抗ドレイン領域がバッフ
ァとなり局所的な高電界が印加されず、薄膜トランジスタの耐圧を向上させた構成とする
ことができる。
イン領域及び高抵抗ソース領域を形成することにより、駆動回路を形成した際のチャネル
形成領域でのリーク電流の低減を図ることができる。具体的には、高抵抗ドレイン領域を
形成することで、ドレイン電極層とソース電極層との間に流れるトランジスタのリーク電
流の経路として、ドレイン電極層、ドレイン電極層側の高抵抗ドレイン領域、チャネル形
成領域、ソース電極層側の高抵抗ソース領域、ソース電極層の順となる。このときチャネ
ル形成領域では、ドレイン電極層側の高抵抗ドレイン領域よりチャネル領域に流れるリー
ク電流を、トランジスタがオフ時に高抵抗となるゲート絶縁層とチャネル形成領域の界面
近傍に集中させることができ、バックチャネル部(ゲート電極層から離れているチャネル
形成領域の表面の一部)でのリーク電流を低減することができる。
ン領域は、ゲート電極層の幅にもよるが、ゲート電極層の一部とゲート絶縁層を介して重
なり、より効果的にドレイン電極層の端部近傍の電界強度を緩和させることができる。
よい。酸化物導電層は、酸化亜鉛を成分として含むものが好ましく、酸化インジウムを含
まないものであることが好ましい。例えば、酸化亜鉛、酸化亜鉛アルミニウム、酸窒化亜
鉛アルミニウム、酸化亜鉛ガリウムなどを用いることができる。酸化物導電層は、低抵抗
ドレイン領域(LRN(Low Resistance N−type conduct
ivity)領域、LRD(Low Resistance Drain)領域とも呼ぶ
)としても機能する。具体的には、低抵抗ドレイン領域のキャリア濃度は、高抵抗ドレイ
ン領域(HRD領域)よりも大きく、例えば1×1020/cm3以上1×1021/c
m3以下の範囲内であることが好ましい。酸化物導電層を酸化物半導体層とソース電極及
びドレイン電極の間に設けることで、接触抵抗を低減でき、トランジスタの高速動作を実
現することができるため、周辺回路(駆動回路)の周波数特性を向上させることができる
。
である。
物導電層と同材料、及び金属材料によって構成された積層配線としてもよい。金属と酸化
物導電層の積層とすることで、下層配線の乗り越えや開口などの段差に対する被覆性が改
善し、配線抵抗を下げることができる。また、マイグレーションなどによる配線の局所的
な高抵抗化や断線を防ぐ効果も期待できるため、信頼性の高い発光装置を提供することが
できる。
続することにより、接続部(コンタクト部)の金属表面に絶縁性酸化物が形成されること
による接触抵抗(コンタクト抵抗)の増大を防ぐことが期待できるため、信頼性の高い発
光装置を提供することができる。
線に対して、画素部の薄膜トランジスタの保護用の保護回路を同一基板上に設けることが
好ましい。保護回路は、酸化物半導体層を用いた非線形素子を用いて構成することが好ま
しい。
示すものではない。また、本明細書において発明を特定するための事項として固有の名称
を示すものではない。
実現できる。
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、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。
薄膜トランジスタを含む発光装置、及びその作製工程について、図1乃至図5及び図11
を用いて説明する。
、発光素子、薄膜トランジスタ170及び容量147を含む画素部と、薄膜トランジスタ
180を含む駆動回路部とが設けられており、さらにゲート配線の端子部には第1の端子
121、接続電極120、及び接続用の端子電極128、ソース配線の端子部には第2の
端子122及び接続用の端子電極129が設けられている。また、薄膜トランジスタ18
0及び薄膜トランジスタ170上には酸化物絶縁膜107及び保護絶縁層106が形成さ
れている。
て構成され、薄膜トランジスタ170のドレイン電極層と第1の電極層110とが接して
形成されることで、薄膜トランジスタ170と電気的に接続している。画素部において、
保護絶縁層106上にはカラーフィルタ層191が形成され、カラーフィルタ層191は
オーバーコート層192で覆われ、さらに保護絶縁層109によって覆われている。第1
の電極層110は保護絶縁層109上に形成される。また、各発光素子の間を隔てる隔壁
193が薄膜トランジスタ170上に形成されている。
層111が設けられ、ドレイン電極層165bはゲート電極層と同工程で形成される導電
層162と電気的に接続している。
ンナフタレート(PEN)等のポリエステル樹脂、ポリアクリルニトリル樹脂、ポリイミ
ド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリエーテル
スルフォン樹脂(PES)、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂
、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、などを好適に用いることができる。可撓
性基板として繊維体に有機樹脂が含浸された構造体(いわゆるプリプレグ)を用いてもよ
い。
あるので、可撓性基板100としては透光性を有する基板を用いるが、可撓性基板100
とは逆側の面から発光を取り出す上面射出型である場合は可撓性基板100として非透光
性の可撓性を有する程度に薄くフィルム化した金属基板を用いてもよい。金属基板は光を
取り出さない側に設ける。金属基板を構成する材料としては特に限定はないが、アルミニ
ウム、銅、ニッケルやアルミニウム合金若しくはステンレスなどの金属の合金などを好適
に用いることができる。
装置の断面図に相当する。
成した後、第1のフォトリソグラフィ工程を行い、レジストマスクを形成し、エッチング
により不要な部分を除去して配線及び電極(ゲート電極層101、ゲート電極層161、
導電層162、容量配線層108、及び第1の端子121)を形成する。図2(A)のよ
うに、配線及び電極の端部にテーパー形状が形成されるようにエッチングすると、積層す
る膜の被覆性が向上するため好ましい。なお、ゲート電極層101、ゲート電極層161
はそれぞれゲート配線に含まれる。
限はないが、少なくとも、後の加熱処理に耐えうる程度の耐熱性を有していることが必要
となる。
電層162、容量配線層108、及び第1の端子121との間に設けてもよい。下地膜は
、可撓性基板100からの不純物元素の拡散を防止する機能があり、窒化珪素膜、酸化珪
素膜、窒化酸化珪素膜、又は酸化窒化珪素膜から選ばれた一又は複数の膜による積層構造
により形成することができる。
の端子121の材料は、モリブデン、チタン、クロム、タンタル、タングステン、アルミ
ニウム、銅、ネオジム、スカンジウム等の金属材料又はこれらを主成分とする合金材料を
用いて、単層で又は積層して形成することができる。
及び第1の端子121の2層の積層構造としては、アルミニウム層上にモリブデン層が積
層された2層の積層構造、銅層上にモリブデン層が積層された2層の積層構造、銅層上に
窒化チタン層若しくは窒化タンタル層が積層された2層の積層構造、窒化チタン層上にモ
リブデン層が積層された2層の積層構造とすることが好ましい。積層構造として、タング
ステン層または窒化タングステン層と、アルミニウムと珪素の合金またはアルミニウムと
チタンの合金と、窒化チタン層またはチタン層とを積層した構造とすることが好ましい。
及び第1の端子121上にゲート絶縁層102を形成する(図2(A)参照)。
、窒化珪素層、酸化窒化珪素層、窒化酸化珪素層、又は酸化アルミニウム層を単層で又は
積層して形成することができる。例えば、成膜ガスとして、SiH4、酸素及び窒素を用
いてプラズマCVD法により酸化窒化珪素層を形成すればよい。ゲート絶縁層102の膜
厚は、100nm以上500nm以下とし、積層の場合は、例えば、膜厚50nm以上2
00nm以下の第1のゲート絶縁層と、第1のゲート絶縁層上に膜厚5nm以上300n
m以下の第2のゲート絶縁層の積層とする。
下の酸化珪素層を形成する。
0を形成する(図2(B)参照。)。
マを発生させる逆スパッタを行い、ゲート絶縁層102の表面に付着しているゴミを除去
することが好ましい。逆スパッタとは、ターゲット側に電圧を印加せずに、アルゴン雰囲
気下で基板側にRF電源を用いて電圧を印加し、基板近傍にプラズマを形成して表面を改
質する方法である。なお、アルゴン雰囲気に代えて窒素、ヘリウムなどを用いてもよい。
また、アルゴン雰囲気に酸素、N2Oなどを加えた雰囲気で行ってもよい。また、アルゴ
ン雰囲気にCl2、CF4などを加えた雰囲気で行ってもよい。
、In−Al−Zn−O系、Sn−Ga−Zn−O系、Al−Ga−Zn−O系、Sn−
Al−Zn−O系、In−Zn−O系、Sn−Zn−O系、Al−Zn−O系、In−O
系、Sn−O系、Zn−O系の酸化物半導体膜を用いる。本実施の形態では、In−Ga
−Zn−O系酸化物半導体ターゲットを用いてスパッタ法により成膜する。また、酸化物
半導体膜130は、希ガス(代表的にはアルゴン)雰囲気下、酸素雰囲気下、又は希ガス
(代表的にはアルゴン)及び酸素雰囲気下においてスパッタ法により形成することができ
る。また、スパッタ法を用いる場合、SiO2を2重量%以上10重量%以下含むターゲ
ットを用いて成膜を行い、酸化物半導体膜130に結晶化を阻害するSiOx(x>0)
を含ませ、後の工程で行う脱水化または脱水素化のための加熱処理の際に結晶化してしま
うのを抑制することが好ましい。
3:ZnO=1:1:1[mol%]、In:Ga:Zn=1:1:0.5[atom%
])を用いて、基板とターゲットの間との距離を100mm、圧力0.2Pa、直流(D
C)電源0.5kW、アルゴン及び酸素(アルゴン:酸素=30sccm:20sccm
、酸素流量比率40%)雰囲気下で成膜する。なお、パルス直流(DC)電源を用いると
、ごみが軽減でき、膜厚分布も均一となるため好ましい。In−Ga−Zn−O系非単結
晶膜の膜厚は、5nm以上200nm以下とする。本実施の形態では、酸化物半導体膜と
して、In−Ga−Zn−O系酸化物半導体ターゲットを用いてスパッタ法により膜厚3
0nmのIn−Ga−Zn−O系非単結晶膜を成膜する。また、In、Ga、及びZnを
含む酸化物半導体ターゲットとして、In:Ga:Zn=1:1:1[atom%]、又
はIn:Ga:Zn=1:1:2[atom%]の組成比を有するターゲットを用いるこ
ともできる。
DCスパッタ法があり、さらにパルス的にバイアスを与えるパルスDCスパッタ法もある
。RFスパッタ法は主に絶縁膜を成膜する場合に用いられ、DCスパッタ法は主に金属膜
を成膜する場合に用いられる。
装置は、同一チャンバーで異なる材料膜を積層成膜することも、同一チャンバーで複数種
類の材料を同時に放電させて成膜することもできる。
や、グロー放電を使わずマイクロ波を用いて発生させたプラズマを用いるECRスパッタ
法を用いるスパッタ装置がある。
とを化学反応させてそれらの化合物薄膜を形成するリアクティブスパッタ法や、成膜中に
基板にも電圧をかけるバイアススパッタ法もある。
137を形成し、エッチングにより酸化物半導体膜130及びゲート絶縁層102の不要
な部分を除去して、ゲート絶縁層102に、第1の端子121に達するコンタクトホール
119と、導電層162に達するコンタクトホール123を形成する(図2(C)参照。
)。
絶縁層102にコンタクトホールを形成する工程を行うと、ゲート絶縁層102表面にレ
ジストマスクが直接接しないため、ゲート絶縁層102表面の汚染(不純物等の付着など
)を防ぐことができる。よって、ゲート絶縁層102と酸化物半導体膜130との界面状
態を良好とすることができるため、信頼性向上につながる。
。その場合には、レジストを剥離した後で加熱処理を行い、ゲート絶縁膜表面の脱水化、
脱水素化の処理を行うことが好ましい。例えば、不活性ガス雰囲気(窒素、またはヘリウ
ム、ネオン、アルゴン等)下、酸素雰囲気下において加熱処理(400℃以上750℃以
下)を行い、ゲート絶縁層内に含まれる水素及び水などの不純物を除去すればよい。
フィ工程により形成したレジストマスク135a、135bを用いてエッチングして、島
状の酸化物半導体層131、132を形成する(図3(A)参照。)。また、島状の酸化
物半導体層を形成するためのレジストマスク135a、135bをインクジェット法で形
成してもよい。レジストマスクをインクジェット法で形成するとフォトマスクを使用しな
いため、製造コストを低減できる。
水素化された酸化物半導体層133、134を形成する(図3(B)参照。)。脱水化ま
たは脱水素化を行う第1の加熱処理の温度は、400℃以上750℃以下、好ましくは4
25℃以上とする。なお、425℃以上であれば加熱処理時間は1時間以下でよいが、4
25℃未満であれば加熱処理時間は、1時間よりも長時間行うこととする。ここでは、加
熱処理装置の一つである電気炉に基板を導入し、酸化物半導体層に対して窒素雰囲気下に
おいて加熱処理を行った後、大気に触れることなく、酸化物半導体層への水や水素の再混
入を防ぎ、酸化物半導体層を得る。本実施の形態では、酸化物半導体層の脱水化または脱
水素化を行う加熱温度Tから、再び水が入らないような十分な温度まで同じ炉を用い、具
体的には加熱温度Tよりも100℃以上下がるまで窒素雰囲気下で徐冷する。また、窒素
雰囲気に限定されず、ヘリウム、ネオン、アルゴン等の希少ガス雰囲気下において脱水化
または脱水素化を行う。
脱水化、脱水素化が図られ、その後の水(H2O)の再含浸を防ぐことができる。
ermal Anneal)装置、LRTA(Lamp Rapid Thermal
Anneal)装置等のRTA(Rapid Thermal Anneal)装置を用
いることができる。LRTA装置は、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノン
アークランプ、カーボンアークランプ、高圧ナトリウムランプ、高圧水銀ランプなどのラ
ンプから発する光(電磁波)の輻射により、被処理物を加熱する装置である。また、LR
TA装置、ランプだけでなく、抵抗発熱体などの発熱体からの熱伝導または熱輻射によっ
て、被処理物を加熱する装置を備えていてもよい。GRTAとは高温のガスを用いて加熱
処理を行う方法である。ガスには、アルゴンなどの希ガス、または窒素のような、加熱処
理によって被処理物と反応しない不活性気体が用いられる。RTA法を用いて、600℃
〜750℃で数分間加熱処理を行ってもよい。
に、水、水素などが含まれないことが好ましい。特に酸化物半導体層に対して、400℃
〜750℃で行われる脱水化、脱水素化の加熱処理は、H2Oが20ppm以下の窒素雰
囲気で行うことが好ましい。または、加熱処理装置に導入する窒素、またはヘリウム、ネ
オン、アルゴン等の希ガスの純度を、6N(99.9999%)以上、好ましくは7N(
99.99999%)以上、(即ち不純物濃度を1ppm以下、好ましくは0.1ppm
以下)とすることが好ましい。
晶膜または多結晶膜となる場合もある。例えば、結晶化率が90%以上、または80%以
上の微結晶の酸化物半導体膜となる場合もある。また、第1の加熱処理の条件、または酸
化物半導体膜の材料によっては、結晶成分を含まない非晶質の酸化物半導体膜となる場合
もある。また、非晶質の酸化物半導体の中に微結晶部(粒径1nm以上20nm以下(代
表的には2nm以上4nm以下))が混在する酸化物半導体膜となる場合もある。また、
RTA(GRTA、LRTA)を用いて高温の加熱処理を行うと、酸化物半導体膜の表面
側に縦方向(膜厚方向)の針状結晶が生じる場合もある。
する前の酸化物半導体膜130に行うこともできる。その場合には、第1の加熱処理後に
、加熱装置から基板を取り出し、フォトリソグラフィ工程を行う。
半導体層上にソース電極及びドレイン電極を積層させた後、ソース電極及びドレイン電極
上にパッシベーション膜を形成した後、のいずれで行っても良い。
形成する工程を、酸化物半導体膜130に脱水化または脱水素化処理を行った後に行って
もよい。
エッチングを用いてもよい。
ば塩素(Cl2)、塩化硼素(BCl3)、塩化珪素(SiCl4)、四塩化炭素(CC
l4)など)が好ましい。
6)、弗化窒素(NF3)、トリフルオロメタン(CHF3)など)、臭化水素(HBr
)、酸素(O2)、これらのガスにヘリウム(He)やアルゴン(Ar)などの希ガスを
添加したガス、などを用いることができる。
ing)法や、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導
結合型プラズマ)エッチング法を用いることができる。所望の加工形状にエッチングでき
るように、エッチング条件(コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に印加さ
れる電力量、基板側の電極温度等)を適宜調節する。
を用いることができる。また、ITO07N(関東化学社製)を用いてもよい。
て除去される。その除去された材料を含むエッチング液の廃液を精製し、含まれる材料を
再利用してもよい。当該エッチング後の廃液から酸化物半導体層に含まれるインジウム等
の材料を回収して再利用することにより、資源を有効活用し低コスト化することができる
。
液、エッチング時間、温度等)を適宜調節する。
空蒸着法で形成する。
、または上述した元素を成分とする合金か、上述した元素を組み合わせた合金膜等が挙げ
られる。また、金属導電膜は、単層構造でも、2層以上の積層構造としてもよい。例えば
、シリコンを含むアルミニウム膜の単層構造、アルミニウム膜上にチタン膜が積層された
2層構造、Ti膜と、そのTi膜上に重ねてアルミニウム膜が積層され、さらにその上に
Ti膜が成膜された3層構造などが挙げられる。また、アルミニウム(Al)に、チタン
(Ti)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr
)、ネオジム(Nd)、スカンジウム(Sc)から選ばれた元素を単数、又は複数組み合
わせた膜、合金膜、もしくは窒化膜を用いてもよい。
たせることが好ましい。
6c、136d、136e、136f、136gを形成し、金属導電膜のエッチングによ
り不要な部分を除去してソース電極層105a、ドレイン電極層105b、ソース電極層
165a、ドレイン電極層165b、容量電極層149、接続電極120、及び第2の端
子122を形成する(図3(C)参照)。
うにそれぞれの材料及びエッチング条件を適宜調節する。
はIn−Ga−Zn−O系酸化物を用いて、エッチャントとしてアンモニア過水(アンモ
ニア、水、過酸化水素水の混合液)を用いる。
ン電極層105b、165bと同じ材料である、接続電極120、第2の端子122をそ
れぞれ端子部に形成する。なお、第2の端子122はソース配線(ソース電極層105a
、165aを含むソース配線)と電気的に接続されている。また、接続電極120はコン
タクトホール119において第1の端子121と接して形成され電気的に接続する。
6b、136c、136d、136e、136f、136gをインクジェット法で形成し
てもよい。レジストマスクをインクジェット法で形成するとフォトマスクを使用しないた
め、製造コストを低減できる。
136gを除去し、酸化物半導体層133、134に接する保護絶縁膜となる酸化物絶縁
膜107を形成する。
この領域のうち、ゲート電極層とゲート絶縁層を介して酸化物絶縁膜107と重なる領域
がチャネル形成領域となる。
物絶縁膜107に水、水素等の不純物を混入させない方法を適宜用いて形成することがで
きる。本実施の形態では、酸化物絶縁膜107として膜厚300nmの酸化珪素膜をスパ
ッタリング法を用いて成膜する。成膜時の基板温度は、室温以上300℃以下とすればよ
く、本実施の形態では室温とする。酸化珪素膜のスパッタリング法による成膜は、希ガス
(代表的にはアルゴン)雰囲気下、酸素雰囲気下、または希ガス(代表的にはアルゴン)
及び酸素雰囲気下において行うことができる。また、ターゲットとして酸化珪素ターゲッ
トまたは珪素ターゲットを用いることができる。例えば、珪素ターゲットを用いて、酸素
、及び窒素雰囲気下でスパッタリング法により酸化珪素を形成することができる。低抵抗
化した酸化物半導体層に接して形成する酸化物絶縁膜は、水分や、水素イオンや、OH−
などの不純物を含まず、これらが外部から侵入することをブロックする無機絶縁膜を用い
、代表的には酸化珪素膜、窒化酸化珪素膜、酸化アルミニウム膜、または酸化窒化アルミ
ニウムなどを用いる。
00℃以上400℃以下、例えば250℃以上350℃以下)を行う。例えば、窒素雰囲
気下で250℃、1時間の第2の加熱処理を行う。第2の加熱処理を行うと、酸化物絶縁
膜107と重なる酸化物半導体層133、134の一部が酸化物絶縁膜107と接した状
態で加熱される。
のための加熱処理を行って低抵抗化した後、酸化物半導体層の一部を選択的に酸素過剰な
状態とする。
域166は、I型となり、ソース電極層165aに重なる高抵抗ソース領域167aと、
ドレイン電極層165bに重なる高抵抗ドレイン領域167bとが自己整合的に形成され
、酸化物半導体層163が形成される。同様に、酸化物半導体層134において、ゲート
電極層101と重なるチャネル形成領域116は、I型となり、ソース電極層105aに
重なる高抵抗ソース領域117aと、ドレイン電極層105bに重なる高抵抗ドレイン領
域117bとが自己整合的に形成され、酸化物半導体層103が形成される。
畳した酸化物半導体層103、163において高抵抗ドレイン領域117b、167b(
又は高抵抗ソース領域117a、167a)を形成することにより、回路を形成した際の
信頼性の向上を図ることができる。具体的には、高抵抗ドレイン領域117b、167b
を形成することで、ドレイン電極層105b、165bから高抵抗ドレイン領域117b
、167b、チャネル形成領域116、166にかけて、導電性を段階的に変化させうる
ような構造とすることができる。そのため、ドレイン電極層105b、165bに高電源
電位VDDを供給する配線に接続して動作させる場合、ゲート電極層101、161とド
レイン電極層105b、165bとの間に高電界が印加されても高抵抗ドレイン領域がバ
ッファとなり局所的な高電界が印加されず、トランジスタの耐圧を向上させた構成とする
ことができる。
畳した酸化物半導体層において高抵抗ドレイン領域117b、167b(又は高抵抗ソー
ス領域117a、167a)を形成することにより、回路を形成した際のチャネル形成領
域116、166でのリーク電流の低減を図ることができる。
成した後、250℃〜350℃の加熱処理をして、ソース領域とドレイン領域の間の酸化
物半導体層の露出部分(チャネル形成領域)より、酸化物半導体層中へ酸素を含侵、拡散
を行う。スパッタリング法で酸化珪素膜を作製することで、当該酸化珪素膜中に過剰な酸
素を含ませることができ、その酸素を加熱処理により、酸化物半導体層中に含侵、拡散さ
せることができる。酸化物半導体層中への酸素の含侵、拡散によりチャネル領域を高抵抗
化(I型化)を図ることができる。それにより、ノーマリーオフとなる薄膜トランジスタ
を得ることができる。
体層の膜厚が15nm以下と薄い場合は膜厚方向全体にわたって形成されるが、酸化物半
導体層の膜厚が30nm以上50nm以下とより厚い場合は、酸化物半導体層の一部、ソ
ース電極層又はドレイン電極層と接する領域及びその近傍が低抵抗化し高抵抗ソース領域
又は高抵抗ドレイン領域が形成され、酸化物半導体層においてゲート絶縁膜に近い領域は
I型とすることもできる。
てもよい。本実施の形態では150℃で10時間加熱処理を行う。この加熱処理は一定の
加熱温度を保持して加熱してもよいし、室温から、100℃以上200℃以下の加熱温度
への昇温と、加熱温度から室温までの降温を複数回くりかえして行ってもよい。また、こ
の加熱処理を、酸化物絶縁膜の形成前に、減圧下で行ってもよい。減圧下で加熱処理を行
うと、加熱時間を短縮することができる。この加熱処理によって、酸化物半導体層から酸
化物絶縁層中に水素がとりこまれ、ノーマリーオフとなる薄膜トランジスタを得ることが
できる。よって半導体装置の信頼性を向上できる。
用いて窒化珪素膜を形成する。RFスパッタ法は、量産性がよいため、保護絶縁層の成膜
方法として好ましい。保護絶縁層は、水分や、水素イオンや、OH−などの不純物を含ま
ず、これらが外部から侵入することをブロックする無機絶縁膜を用い、窒化珪素膜、窒化
アルミニウム膜、窒化酸化珪素膜、酸化窒化アルミニウムなどを用いる。本実施の形態で
は、保護絶縁層として保護絶縁層106を窒化珪素膜を用いて形成する。(図4(A)参
照)。
に薄膜トランジスタ170、容量147を作製することができる。薄膜トランジスタ17
0、180は、高抵抗ソース領域、高抵抗ドレイン領域、及びチャネル形成領域を含む酸
化物半導体層を含むボトムゲート型薄膜トランジスタである。よって、薄膜トランジスタ
170、180は、高電界が印加されても高抵抗ドレイン領域または高抵抗ソース領域が
バッファとなり局所的な高電界が印加されず、トランジスタの耐圧を向上させた構成とな
っている。
容量電極層149とで形成される。
線が短縮でき、発光装置の小型化、低コスト化が可能である。
ては緑色のカラーフィルタ層、青色のカラーフィルタ層、赤色のカラーフィルタ層などを
用いることができ、緑色のカラーフィルタ層、青色のカラーフィルタ層、赤色のカラーフ
ィルタ層を順次形成する。各カラーフィルタ層は、印刷法、インクジェット法、フォトリ
ソグラフィ技術を用いたエッチング方法などでそれぞれ形成する。カラーフィルタ層を設
けることによって、封止基板の貼り合わせ精度に依存することなくカラーフィルタ層と発
光素子の発光領域との位置合わせを行うことができる。本実施の形態では第5、第6、第
7のフォトリソグラフィ工程を行い、各緑色のカラーフィルタ層、青色のカラーフィルタ
層、赤色のカラーフィルタ層を形成する。
色のカラーフィルタ層)を覆うオーバーコート層192を形成する。オーバーコート層1
92は透光性を有する樹脂を用いる。本実施の形態では第8のフォトリソグラフィ工程を
行い、オーバーコート層192を形成する。
BWの4色を用いてフルカラー表示を行ってもよい。
る(図4(B)参照)。保護絶縁層109は、無機絶縁膜を用い、窒化珪素膜、窒化アル
ミニウム膜、窒化酸化珪素膜、酸化窒化アルミニウムなどを用いる。保護絶縁層109と
しては、保護絶縁層106と同じ組成の絶縁膜とすると、後のコンタクトホール形成の際
に1回の工程でエッチングすることができるため好ましい。
07、保護絶縁層106、保護絶縁層109のエッチングにより、ドレイン電極層105
bに達するコンタクトホール125を形成し、レジストマスクを除去する(図5(A)参
照)。また、ここでのエッチングにより第2の端子122に達するコンタクトホール12
7、接続電極120に達するコンタクトホール126も形成する。また、該コンタクトホ
ールを形成するためのレジストマスクをインクジェット法で形成してもよい。レジストマ
スクをインクジェット法で形成するとフォトマスクを使用しないため、製造コストを低減
できる。
インジウム(In2O3)や酸化インジウム酸化スズ合金(In2O3―SnO2、IT
Oと略記する)などをスパッタ法や真空蒸着法などを用いて形成する。透光性を有する導
電膜の他の材料として、窒素を含ませたAl−Zn−O系非単結晶膜、即ちAl−Zn−
O−N系非単結晶膜や、窒素を含ませたZn−O系非単結晶膜や、窒素を含ませたSn−
Zn−O系非単結晶膜を用いてもよい。なお、Al−Zn−O−N系非単結晶膜の亜鉛の
組成比(原子%)は、47原子%以下とし、非単結晶膜中のアルミニウムの組成比(原子
%)より大きく、非単結晶膜中のアルミニウムの組成比(原子%)は、非単結晶膜中の窒
素の組成比(原子%)より大きい。このような材料のエッチング処理は塩酸系の溶液によ
り行う。しかし、特にITOのエッチングは残渣が発生しやすいので、エッチング加工性
を改善するために酸化インジウム酸化亜鉛合金(In2O3―ZnO)を用いても良い。
(EPMA:Electron Probe X−ray MicroAnalyzer
)を用いた分析により評価するものとする。
より透光性を有する導電膜の不要な部分を除去して第1の電極層110、導電層111、
端子電極128、129を形成し、レジストマスクを除去する。
量147も同一基板上に形成することができる。また、発光装置において、容量電極層1
49は、電源供給線の一部であり、容量配線層108は、駆動TFTのゲート電極層の一
部である。
線となる。第1の端子121上に接続電極120を介して形成された端子電極128は、
ゲート配線の入力端子として機能する接続用の端子電極となる。第2の端子122上に形
成された端子電極129は、ソース配線の入力端子として機能する接続用の端子電極であ
る。
断面図をそれぞれ図示している。図11(A1)は図11(A2)中のC1−C2線に沿
った断面図に相当する。図11(A1)において、酸化物絶縁膜107上に形成される導
電膜155は、入力端子として機能する接続用の端子電極である。また、図11(A1)
において、端子部では、ゲート配線と同じ材料で形成される第1の端子151と、ソース
配線と同じ材料で形成される接続電極153とがゲート絶縁層102を介して重なり直接
接して導通させている。また、接続電極153と導電膜155が酸化物絶縁膜107に設
けられたコンタクトホールを介して直接接して導通させている。
それぞれ図示している。また、図11(B1)は図11(B2)中のD1−D2線に沿っ
た断面図に相当する。図11(B1)において、酸化物絶縁膜107上に形成される導電
膜155は、入力端子として機能する接続用の端子電極である。また、図11(B1)に
おいて、端子部では、ゲート配線と同じ材料で形成される電極156が、ソース配線と電
気的に接続される第2の端子150の下方にゲート絶縁層102を介して重なる。電極1
56は第2の端子150とは電気的に接続しておらず、電極156を第2の端子150と
異なる電位、例えばフローティング、GND、0Vなどに設定すれば、ノイズ対策のため
の容量または静電気対策のための容量を形成することができる。また、第2の端子150
は、酸化物絶縁膜107を介して導電膜155と電気的に接続している。
。また、端子部においては、ゲート配線と同電位の第1の端子、ソース配線と同電位の第
2の端子、容量配線と同電位の第3の端子などが複数並べられて配置される。それぞれの
端子の数は、それぞれ任意な数で設ければ良いものとし、実施者が適宣決定すれば良い。
成し、アクティブマトリクス型の表示装置を作製するための一方の基板とすることができ
る。本明細書では便宜上このような基板をアクティブマトリクス基板と呼ぶ。
って、薄膜トランジスタの信頼性を調べるためのバイアス−熱ストレス試験(以下、BT
試験という)において、BT試験前後における薄膜トランジスタ180のしきい値電圧の
変化量を低減することができる。また、導電層111は、電位がゲート電極層161と同
じでもよいし、異なっていても良く、第2のゲート電極層として機能させることもできる
。また、導電層111の電位がGND、0V、或いはフローティング状態であってもよい
。
、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、エポキシ等の有機樹脂膜、無機絶縁膜またはシロ
キサン系樹脂を用いて形成する。
i結合を含む樹脂に相当する。シロキサン系樹脂は置換基としては有機基(例えばアルキ
ル基やアリール基)やフルオロ基を用いても良い。また、有機基はフルオロ基を有してい
ても良い。
ことができる。なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複数積層させることで、隔壁1
93を形成してもよい。
ピンコート、ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法(インクジェット法、スクリーン印刷
、オフセット印刷等)、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
ーター等を用いることができる。また、発光装置に用いる他の絶縁層として隔壁193の
例として示した上記材料及び方法を用いてもよい。
その開口部の側壁が連続した曲率を持って形成される傾斜面となるように形成するとよい
。隔壁193として感光性の樹脂材料を用いる場合、レジストマスクを形成する工程を省
略することができる。本実施の形態では第11のフォトリソグラフィ工程を行い、隔壁1
93を形成する。
形成して発光素子を形成する。なお、第2の電極層195は、共通電位線と電気的に接続
する。第2の電極層195は様々な材料を用いることができるが、仕事関数が小さい材料
、例えば、具体的には、LiやCs等のアルカリ金属、およびMg、Ca、Sr等のアル
カリ土類金属、およびこれらを含む合金(Mg:Ag、Al:Liなど)の他、YbやE
r等の希土類金属等が好ましい。本実施の形態では、第2の電極層195としてアルミニ
ウム膜を用いる。
膜トランジスタ180を有する駆動回路部、薄膜トランジスタ170、及び発光素子を有
する画素部、保持容量を有する容量147、及び外部取り出し端子部を有する図1に示す
本実施の形態の発光装置を作製することができる。
9へのコンタクトホールの形成を一回のフォトリソグラフィ工程で行う例を示すが、異な
るフォトマスクを用いて複数のフォトリソグラフィ工程にわけて行ってもよい。例えば、
層間絶縁層となる酸化物絶縁膜107及び保護絶縁層106に先に第5のフォトリソグラ
フィ工程を行ってコンタクトホールを形成し、第6乃至第9のフォトリソグラフィ工程に
よって、RGBのカラーフィルタ層、オーバーコート層を形成した後、さらに第10のフ
ォトリソグラフィ工程を行って保護絶縁層109へのコンタクトホールの形成を行っても
よい。この場合、フォトリソグラフィ工程及びフォトマスク数は1つ増加し、発光装置の
作製は12回のフォトリソグラフィ工程及び12枚のフォトマスクを用いることとなる。
クである多階調マスクによって形成されたマスク層を用いてエッチング工程を行っても良
い。
してエッチングを行うことでさらに形状を変形することができるため、異なるパターンに
加工する複数のエッチング工程に用いることができる。よって、一枚の多階調マスクによ
って、少なくとも二種類以上の異なるパターンに対応するマスク層を形成することができ
る。よって露光マスク数を削減することができ、対応するフォトリソグラフィ工程も削減
できるため、工程の簡略化が可能となる。
給線を設け、その電源供給線は、ゲート配線と交差し、かつソース配線と交差し、且つ、
ゲート電極層と同じ材料、同じ工程で形成する。
と電気的に接続させ、発光素子のもう一方の電極と電気的に接続する共通電位線を設ける
。なお、その共通電位線は、ゲート電極層と同じ材料、同じ工程で形成することができる
。
膜トランジスタのゲート電極層ともう一方のドレイン電極層とを接続する接続部が設けら
れる。
とができる。特に、上記方法によって、酸化物半導体層に接して酸化物絶縁膜を形成する
ことによって、安定した電気特性を有する薄膜トランジスタを作製し、提供することがで
きる。よって、電気特性が良好で信頼性のよい薄膜トランジスタを有する発光装置を提供
することができる。
安定化し、オフ電流の増加などを防止することができる。よって、電気特性が良好で信頼
性のよい薄膜トランジスタを有する発光装置とすることが可能となる。
と同一基板上に保護回路を設けることが好ましい。保護回路は、酸化物半導体層を用いた
非線形素子を用いて構成することが好ましい。例えば、保護回路は画素部と、走査線入力
端子及び信号線入力端子との間に配設されている。本実施の形態では複数の保護回路を配
設して、走査線、信号線及び容量バス線に静電気等によりサージ電圧が印加され、画素ト
ランジスタなどが破壊されないように構成されている。そのため、保護回路にはサージ電
圧が印加されたときに、共通配線に電荷を逃がすように構成する。また、保護回路は、走
査線に対して並列に配置された非線形素子によって構成されている。非線形素子は、ダイ
オードのような二端子素子又はトランジスタのような三端子素子で構成される。例えば、
画素部の薄膜トランジスタ170と同じ工程で形成することも可能であり、例えばゲート
端子とドレイン端子を接続することによりダイオードと同様の特性を持たせることができ
る。
である。
本実施の形態では、実施の形態1において、酸化物半導体層とソース電極層又はドレイン
電極層との間に、ソース領域及びドレイン領域として酸化物導電層を設ける例を図6及び
図7に示す。従って、他は実施の形態1と同様に行うことができ、実施の形態1と同一部
分又は同様な機能を有する部分、及び工程の繰り返しの説明は省略する。また、図6及び
図7は、図1乃至図5と工程が一部異なる点以外は同じであるため、同じ箇所には同じ符
号を用い、同じ箇所の詳細な説明は省略する。
A)は、図3(B)と同一である。
成し、酸化物導電膜140上に金属導電材料からなる金属導電膜を積層する。
、アーク放電イオンプレーティング法や、スプレー法を用いる。酸化物導電膜140の材
料としては、酸化亜鉛を成分として含むものが好ましく、酸化インジウムを含まないもの
であることが好ましい。そのような酸化物導電膜140として、酸化亜鉛、酸化亜鉛アル
ミニウム、酸窒化亜鉛アルミニウム、酸化亜鉛ガリウムなどを適用することができる。膜
厚は50nm以上300nm以下の範囲内で適宜選択する。また、スパッタ法を用いる場
合、SiO2を2重量%以上10重量%以下含むターゲットを用いて成膜を行い、酸化物
導電膜に結晶化を阻害するSiOx(X>0)を含ませ、後の工程で行う脱水化または脱
水素化のための加熱処理の際に結晶化してしまうのを抑制することが好ましい。
6c、136d、136e、136f、136gを形成し、エッチングにより金属導電膜
の不要な部分を除去してソース電極層105a、ドレイン電極層105b、ソース電極層
165a、ドレイン電極層165b、容量電極層149、接続電極120、及び第2の端
子122を形成する(図6(B)参照)。
134も除去されないようにそれぞれの材料及びエッチング条件を適宜調節する。
136gを除去し、ソース電極層105a、ドレイン電極層105b、ソース電極層16
5a、ドレイン電極層165bをマスクとして、酸化物導電膜140をエッチングし、酸
化物導電層164a、164b、酸化物導電層104a、104b、容量電極層185を
形成する(図6(C)参照)。酸化亜鉛を成分とする酸化物導電膜140は、例えばレジ
ストの剥離液のようなアルカリ性溶液を用いて容易にエッチングすることができる。また
同工程で、端子部にも酸化物導電層138、139が形成される。
るために酸化物導電層を分割するためのエッチング処理を行う。酸化物導電層のエッチン
グ速度が酸化物半導体層と比較して速いことを利用して、酸化物半導体層上の酸化物導電
層を選択的にエッチングする。
、136gの除去は、アッシング工程によって除去することが好ましい。剥離液を用いた
エッチングの場合は、酸化物導電膜140及び酸化物半導体層133、134が過剰にエ
ッチングされないように、エッチング条件(エッチャントの種類、濃度、エッチング時間
)を適宜調整する。
属導電膜を積層させて、同一マスクでソース電極層及びドレイン電極層を含む配線パター
ンをエッチングすることにより、金属導電膜の配線パターンの下に、酸化物導電膜を残存
させることができる。
いても、ソース配線の下層に酸化物導電層164bが形成されていることにより、バッフ
ァとなり、厚さ分の直列抵抗のみであり、金属とは絶縁性の酸化物を作らないので好まし
い。
。本実施の形態では、酸化物絶縁膜107として膜厚300nmの酸化珪素膜を、スパッ
タリング法を用いて成膜する。
00℃以上400℃以下、例えば250℃以上350℃以下)を行う。例えば、窒素雰囲
気下で250℃、1時間の第2の加熱処理を行う。第2の加熱処理を行うと、酸化物絶縁
膜107と重なる酸化物半導体層133、134の一部が酸化物絶縁膜107と接した状
態で加熱される。
のための加熱処理を行って低抵抗化した後、酸化物半導体層の一部を選択的に酸素過剰な
状態とする。
域166は、I型となり、ソース電極層165a及び酸化物導電層164aに重なる高抵
抗ソース領域167aと、ドレイン電極層165b及び酸化物導電層164bに重なる高
抵抗ドレイン領域167bとが自己整合的に形成され、酸化物半導体層163が形成され
る。同様に、酸化物半導体層134において、ゲート電極層101と重なるチャネル形成
領域116は、I型となり、ソース電極層105a及び酸化物導電層104aに重なる高
抵抗ソース領域117aと、ドレイン電極層105b及び酸化物導電層164bに重なる
高抵抗ドレイン領域117bとが自己整合的に形成され、酸化物半導体層103が形成さ
れる。
極層165bの間に設けられる酸化物導電層104b、164bは低抵抗ドレイン領域(
LRN(Low Resistance N−type conductivity)領
域、LRD(Low Resistance Drain)領域とも呼ぶ)としても機能
する。同様に、酸化物半導体層163、103と金属材料からなるソース電極層105a
、ソース電極層165aの間に設けられる酸化物導電層104a、164aは低抵抗ソー
ス領域(LRN(Low Resistance N−type conductivi
ty)領域、LRS(Low Resistance Source)領域とも呼ぶ)と
しても機能する。酸化物半導体層、低抵抗ドレイン領域、金属材料からなるドレイン電極
層の構成とすることによって、よりトランジスタの耐圧を向上させることができる。具体
的には、低抵抗ドレイン領域のキャリア濃度は、高抵抗ドレイン領域(HRD領域)より
も大きく、例えば1×1020/cm3以上1×1021/cm3以下の範囲内であると
好ましい。
に薄膜トランジスタ171を作製することができる。薄膜トランジスタ171、181は
、高抵抗ソース領域、高抵抗ドレイン領域、及びチャネル形成領域を含む酸化物半導体層
を含むボトムゲート型薄膜トランジスタである。よって、薄膜トランジスタ171、18
1は、高電界が印加されても高抵抗ドレイン領域または高抵抗ソース領域がバッファとな
り局所的な高電界が印加されず、トランジスタの耐圧を向上させた構成となっている。
と同工程で形成される容量電極層185、ドレイン電極層105bと同工程で形成される
容量電極層149との積層でなる容量146が形成されている。
106上にカラーフィルタ層191を形成する。カラーフィルタ層191を覆うようにオ
ーバーコート層192を形成し、保護絶縁層106及びオーバーコート層192を覆って
保護絶縁層109を形成する。
成し、酸化物絶縁膜107、保護絶縁層106及び保護絶縁層109のエッチングにより
ドレイン電極層105bに達するコンタクトホール125を形成し、レジストマスクを除
去する(図6(D)参照)。また、ここでのエッチングにより第2の端子122に達する
コンタクトホール127、接続電極120に達するコンタクトホール126も形成する。
トマスクを形成し、エッチングにより不要な部分を除去して第1の電極層110、導電層
111、端子電極128、129を形成し、レジストマスクを除去する(図7(A)参照
)。
第1の電極層110上にEL層194、第2の電極層195を積層して発光素子を有する
本実施の形態の発光装置を作製する(図7(B)参照)。
ドレイン電極層との間に設けることで、ソース領域及びドレイン領域の低抵抗化を図るこ
とができ、トランジスタの高速動作をすることができる。ソース領域及びドレイン領域と
して酸化物導電層を用いることは、周辺回路(駆動回路)の周波数特性を向上させるため
に有効である。金属電極(Ti等)と酸化物半導体層との接触に比べ、金属電極(Ti等
)と酸化物導電層との接触は、接触抵抗を下げることができるからである。
Mo/Al/Mo)、酸化物半導体層との接触抵抗が高くて課題であった。これは、チタ
ン(Ti)に比べモリブデン(Mo)は酸化しにくいため酸化物半導体層から酸素を引き
抜く作用が弱く、モリブデン(Mo)と酸化物半導体層の接触界面がn型化しないためで
ある。しかし、かかる場合でも、酸化物半導体層とソース電極層及びドレイン電極層との
間に酸化物導電層を介在させることで接触抵抗を低減でき、周辺回路(駆動回路)の周波
数特性を向上させることができる。
り短チャネル化ができる。例えば、チャネル長L0.1μm以上2μm以下と短くして、
動作速度を高速化することができる。
本実施の形態では、実施の形態1又は実施の形態2において、酸化物半導体層とソース電
極層又はドレイン電極層との間に、ソース領域及びドレイン領域として酸化物導電層を設
ける他の例を図8及び図9に示す。従って、他は実施の形態1又は実施の形態2と同様に
行うことができ、実施の形態1又は実施の形態2と同一部分又は同様な機能を有する部分
、及び工程の繰り返しの説明は省略する。また、図8及び図9は、図1乃至図7と工程が
一部異なる点以外は同じであるため、同じ箇所には同じ符号を用い、同じ箇所の詳細な説
明は省略する。
第1のフォトリソグラフィ工程により形成したレジストマスクを用いてエッチングし、第
1の端子121、ゲート電極層161、導電層162、ゲート電極層101、容量配線層
108を形成する。
量配線層108上にゲート絶縁層102を形成し、酸化物半導体膜、酸化物導電膜を積層
する。ゲート絶縁層、酸化物半導体膜、及び酸化物導電膜は大気に曝さずに連続的に成膜
することができる。
ストマスクを用いてゲート絶縁層、酸化物半導体膜、及び酸化物導電膜をエッチングし、
第1の端子121に達するコンタクトホール119、導電層162に達するコンタクトホ
ール123を形成する。
3のフォトリソグラフィ工程によりレジストマスクを形成する。第3のフォトリソグラフ
ィ工程によるレジストマスクを用いて島状の酸化物半導層及び酸化物導電層を形成する。
ート絶縁層にコンタクトホールを形成する工程を行うと、ゲート絶縁層表面にレジストマ
スクが直接接しないため、ゲート絶縁層表面の汚染(不純物等の付着など)を防ぐことが
できる。よって、ゲート絶縁層と酸化物半導体膜、酸化物導電膜との界面状態を良好とす
ることができるため、信頼性向上につながる。
理を行う。400℃から700℃の温度で加熱処理することで、酸化物半導体層の脱水化
、脱水素化が図られ、その後の水(H2O)の再含浸を防ぐことができる。
限り、酸化物導電層は結晶化する。酸化物導電層の結晶は下地面に対して柱状に成長する
。その結果、ソース電極層及びドレイン電極層を形成するために、酸化物導電層の上層の
金属導電膜をエッチングする場合、アンダーカットが形成されるのを防ぐことができる。
向上させることができる。なお、酸化物導電層のみ酸化物半導体層の加熱処理より低温で
加熱処理しても良い。
化、脱水素化の加熱処理によって、後の工程で作製基板より支持基板に剥離を行う際、剥
離層界面での剥離が容易になる。
酸化物導電層に加工する前の酸化物半導体膜及び酸化物導電膜に行うこともできる。その
場合には、第1の加熱処理後に、加熱装置から基板を取り出し、フォトリソグラフィ工程
を行う。
(図8(A)参照)。酸化物半導体層133及び酸化物導電層142、酸化物半導体層1
34及び酸化物導電層143はそれぞれ同じマスクを用いて形成された島状の積層である
。
6c、136d、136e、136f、136gを形成し、エッチングにより金属導電膜
の不要な部分を除去してソース電極層105a、ドレイン電極層105b、ソース電極層
165a、ドレイン電極層165b、容量電極層149、接続電極120、及び第2の端
子122を形成する(図8(B)参照)。
133、134も除去されないようにそれぞれの材料及びエッチング条件を適宜調節する
。
136gを除去し、ソース電極層105a、ドレイン電極層105b、ソース電極層16
5a、ドレイン電極層165bをマスクとして、酸化物導電層142、143をエッチン
グし、酸化物導電層164a、164b、酸化物導電層104a、104bを形成する(
図8(C)参照)。酸化亜鉛を成分とする酸化物導電層142、143は、例えばレジス
トの剥離液のようなアルカリ性溶液を用いて容易にエッチングすることができる。
、136gの除去は、アッシング工程によって除去することが好ましい。剥離液を用いた
エッチングの場合は、酸化物導電層142、143及び酸化物半導体層133、134が
過剰にエッチングされないように、エッチング条件(エッチャントの種類、濃度、エッチ
ング時間)を適宜調整する。
。本実施の形態では、酸化物絶縁膜107として膜厚300nmの酸化珪素膜を、スパッ
タリング法を用いて成膜する。
00℃以上400℃以下、例えば250℃以上350℃以下)を行う。例えば、窒素雰囲
気下で250℃、1時間の第2の加熱処理を行う。第2の加熱処理を行うと、酸化物絶縁
膜107と重なる酸化物半導体層133、134の一部が酸化物絶縁膜107と接した状
態で加熱される。
のための加熱処理を行って低抵抗化した後、酸化物半導体層の一部を選択的に酸素過剰な
状態とする。
域166は、I型となり、ソース電極層165a及び酸化物導電層164aに重なる高抵
抗ソース領域167aと、ドレイン電極層165b及び酸化物導電層164bに重なる高
抵抗ドレイン領域167bとが自己整合的に形成され、酸化物半導体層163が形成され
る。同様に、酸化物半導体層134において、ゲート電極層101と重なるチャネル形成
領域116は、I型となり、ソース電極層105a及び酸化物導電層104aに重なる高
抵抗ソース領域117aと、ドレイン電極層105b及び酸化物導電層164bに重なる
高抵抗ドレイン領域117bとが自己整合的に形成され、酸化物半導体層103が形成さ
れる。
極層165bの間に設けられる酸化物導電層104b、164bは低抵抗ドレイン領域(
LRN領域、LRD領域とも呼ぶ)としても機能する。同様に、酸化物半導体層163、
103と金属材料からなるソース電極層105a、ソース電極層165aの間に設けられ
る酸化物導電層104a、164aは低抵抗ソース領域(LRN領域、LRS領域とも呼
ぶ)としても機能する。酸化物半導体層、低抵抗ドレイン領域、金属材料からなるドレイ
ン電極層の構成とすることによって、よりトランジスタの耐圧を向上させることができる
。具体的には、低抵抗ドレイン領域のキャリア濃度は、高抵抗ドレイン領域(HRD領域
)よりも大きく、例えば1×1020/cm3以上1×1021/cm3以下の範囲内で
あると好ましい。
に薄膜トランジスタ172を作製することができる。薄膜トランジスタ172、182は
、高抵抗ソース領域、高抵抗ドレイン領域、及びチャネル形成領域を含む酸化物半導体層
を含むボトムゲート型薄膜トランジスタである。よって、薄膜トランジスタ172、18
2は、高電界が印加されても高抵抗ドレイン領域または高抵抗ソース領域がバッファとな
り局所的な高電界が印加されず、トランジスタの耐圧を向上させた構成となっている。
bと同工程で形成される容量電極層149との積層でなる容量147が形成されている。
106上にカラーフィルタ層191を形成する。カラーフィルタ層191を覆うようにオ
ーバーコート層192を形成し、保護絶縁層106及びオーバーコート層192を覆って
保護絶縁層109を形成する。
成し、酸化物絶縁膜107、保護絶縁層106及び保護絶縁層109のエッチングにより
ドレイン電極層105bに達するコンタクトホール125を形成し、レジストマスクを除
去する(図8(D)参照)。また、ここでのエッチングにより第2の端子122に達する
コンタクトホール127、接続電極120に達するコンタクトホール126も形成する。
トマスクを形成し、エッチングにより不要な部分を除去して第1の電極層110、導電層
111、端子電極128、129を形成し、レジストマスクを除去する(図9(A)参照
)。
第1の電極層110上にEL層194、第2の電極層195を積層して発光素子を有する
本実施の形態の発光装置を作製する(図9(B)参照)。
ドレイン電極層との間に設けることで、ソース領域及びドレイン領域の低抵抗化を図るこ
とができ、トランジスタの高速動作をすることができる。ソース領域及びドレイン領域と
して酸化物導電層を用いることは、周辺回路(駆動回路)の周波数特性を向上させるため
に有効である。金属電極(Ti等)と酸化物半導体層との接触に比べ、金属電極(Ti等
)と酸化物導電層との接触は、接触抵抗が低いからである。
とで接触抵抗を低減でき、周辺回路(駆動回路)の周波数特性を向上させることができる
。
りチャネル長を短くすることができる。例えば、チャネル長L0.1μm以上2μm以下
と短くして、動作速度を高速化することができる。
本実施の形態では、実施の形態1において、画素部の薄膜トランジスタと発光素子の第1
の電極層とを接続電極層を間に介して電気的に接続する発光装置の例を図16乃至図18
に示す。従って、他は実施の形態1と同様に行うことができ、実施の形態1と同一部分又
は同様な機能を有する部分、及び工程の繰り返しの説明は省略する。また、図16乃至図
18は、図1乃至図5と工程が一部異なる点以外は同じであるため、同じ箇所には同じ符
号を用い、同じ箇所の詳細な説明は省略する。
極層105bは接続電極層196を間に介して第1の電極層110と電気的に接続されて
いる。図17及び図18を用いて図16に示す発光装置の作製方法を説明する。
(A)は、図4(A)と同一である。
07及び保護絶縁層106のエッチングによりドレイン電極層105bに達するコンタク
トホール125、第2の端子122に達するコンタクトホール127、接続電極120に
達するコンタクトホール126を形成し、レジストマスクを除去する(図17(B)参照
)。
、エッチングにより不要な部分を除去して接続電極層196、導電層112、端子電極1
13、114を形成し、レジストマスクを除去する(図17(C)参照)。導電膜として
は金属導電膜を用いることができるので、接続電極層196、導電層112、端子電極1
13、114も金属導電層とすることができる。
分とする膜、若しくはそれらの合金膜とを組み合わせた積層膜を用いることができる。よ
って本実施の形態のように導電層112、端子電極113、114を接続電極層196と
同工程で形成する場合、導電層112、端子電極113、114にもAl、Cr、Cu、
Ta、Ti、Mo、Wから選ばれた元素を主成分とする膜、若しくはそれらの合金膜とを
組み合わせた積層膜を用いることができる。導電膜は、上述した元素を含む単層に限定さ
れず、二層以上の積層を用いることができる。また、導電膜の成膜方法は、スパッタ法や
真空蒸着法(電子ビーム蒸着法など)や、アーク放電イオンプレーティング法や、スプレ
ー法を用いることができる。
いRGBのカラーフィルタ層191を形成し、第10のフォトリソグラフィ工程を行い、
カラーフィルタ層191を覆うようにオーバーコート層192を形成する。接続電極層1
96、導電層112、端子電極113、114、保護絶縁層106及びオーバーコート層
192を覆って保護絶縁層109を形成する(図17(D)参照)。
09のエッチングにより接続電極層196に達するコンタクトホール125を形成し、レ
ジストマスクを除去する。また、ここでのエッチングにより端子電極113、114上の
保護絶縁層109も除去し、端子電極113、114を露出させる(図18(A)参照)
。
トマスクを形成し、エッチングにより不要な部分を除去して第1の電極層110を形成し
、レジストマスクを除去する。
第1の電極層110上にEL層194、第2の電極層195を積層して発光素子を有する
本実施の形態の発光装置を作製する(図18(B)参照)。
で形成することができる。また、共通電位線も、接続電極層196と同じ材料、同じ工程
で形成することができる。
本実施の形態では、薄膜トランジスタの作製工程の一部が実施の形態1と異なる例を図1
0に示す。図10は、図1乃至図5と工程が一部異なる点以外は同じであるため、同じ箇
所には同じ符号を用い、同じ箇所の詳細な説明は省略する。
おいて第2のフォトリソグラフィ工程を用いてゲート電極層に達するコンタクトホールを
形成する(図示せず)。
フィ工程により島状の酸化物半導体層131、132に加工する。
水素化を行う第1の加熱処理の温度は、400℃以上750℃以下、好ましくは425℃
以上とする。なお、425℃以上であれば加熱処理時間は1時間以下でよいが、425℃
未満であれば加熱処理時間は、1時間よりも長時間行うこととする。ここでは、加熱処理
装置の一つである電気炉に基板を導入し、酸化物半導体層に対して窒素雰囲気下において
加熱処理を行った後、大気に触れることなく、酸化物半導体層への水や水素の再混入を防
ぎ、酸化物半導体層を得る。その後、同じ炉に高純度の酸素ガス、高純度のN2Oガス、
又は超乾燥エア(露点が−40℃以下、好ましくは−60℃以下)を導入して冷却を行う
。酸素ガスまたはN2Oガスに、水、水素などが含まれないことが好ましい。または、加
熱処理装置に導入する酸素ガスまたはN2Oガスの純度を、6N(99.9999%)以
上、好ましくは7N(99.99999%)以上、(即ち酸素ガスまたはN2Oガス中の
不純物濃度を1ppm以下、好ましくは0.1ppm以下)とすることが好ましい。
ermal Anneal)装置、LRTA(Lamp Rapid Thermal
Anneal)装置等のRTA(Rapid Thermal Anneal)装置を用
いることができる。LRTA装置は、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノン
アークランプ、カーボンアークランプ、高圧ナトリウムランプ、高圧水銀ランプなどのラ
ンプから発する光(電磁波)の輻射により、被処理物を加熱する装置である。また、LR
TA装置、ランプだけでなく、抵抗発熱体などの発熱体からの熱伝導または熱輻射によっ
て、被処理物を加熱する装置を備えていてもよい。GRTAとは高温のガスを用いて加熱
処理を行う方法である。ガスには、アルゴンなどの希ガス、または窒素のような、加熱処
理によって被処理物と反応しない不活性気体が用いられる。RTA法を用いて、600℃
〜750℃で数分間加熱処理を行ってもよい。
しくは200℃以上300℃以下の温度で酸素ガスまたはN2Oガス雰囲気下での加熱処
理を行ってもよい。
する前の酸化物半導体膜130に行うこともできる。その場合には、第1の加熱処理後に
、加熱装置から基板を取り出し、フォトリソグラフィ工程を行う。
抗化、即ちI型化させる。よって、全体がI型化した酸化物半導体層168、酸化物半導
体層118を得る。
工程によりレジストマスクを形成し、選択的にエッチングを行ってソース電極層及びドレ
イン電極層を形成し、スパッタ法で酸化物絶縁膜107を形成する。
、または窒素ガス雰囲気下で加熱処理(好ましくは150℃以上350℃未満)を行って
もよい。例えば、窒素雰囲気下で250℃、1時間の加熱処理を行う。
106上にカラーフィルタ層191を形成する。カラーフィルタ層191を覆うようにオ
ーバーコート層192を形成し、保護絶縁層106及びオーバーコート層192を覆って
保護絶縁層109を形成する。
02、酸化物絶縁膜107、保護絶縁層106及び保護絶縁層109のエッチングにより
第1の端子121、導電層162、ドレイン電極層105b、第2の端子122に達する
コンタクトホールを形成する。透光性を有する導電膜を形成した後、第10のフォトリソ
グラフィ工程によりレジストマスクを形成し、選択的にエッチングを行って第1の電極層
110、端子電極128、端子電極129、配線層145を形成する。
さずに直接行う例である。また、ドレイン電極層165bと導電層162との接続は、配
線層145を介して行う。
イン電極層と同工程で形成される容量電極層149との積層でなる容量147が形成され
ている。
に薄膜トランジスタ173を作製することができる。
2の電極層195を積層して発光素子を有する本実施の形態の発光装置を作製する(図1
0参照)。
本実施の形態では、他の作製基板より剥離、転置工程を行って可撓性基板上に薄膜トラン
ジスタを設ける発光装置の作製方法の例を示す。本発明の一態様の発光装置について図2
7乃至図30を用いて説明する。本実施の形態で説明する発光装置の一例を図27に示す
。なお、本実施の形態は、実施の形態1と工程が一部異なる点以外は同じであるため、同
じ箇所には同じ符号を用い、同じ箇所の詳細な説明は省略する。
5を有する。画素部8250と、駆動回路部8252は、薄くかつ透光性を有する軽量な
第1の基板8100と、薄くかつ透水性の低い第2の基板8144の間に設けられている
。また、画素部8250と、駆動回路部8252は、第1の基板8100に接する樹脂層
8141と、第2の基板8144に接する樹脂層8142との間に保持されている。
の電極層195を含む発光素子を有する。また、薄膜トランジスタ170のソース電極ま
たはドレイン電極の一方は発光素子の第1の電極層110と接続されている。なお、隔壁
193は第1の電極層110の一部を覆って設けられている。なお、画素部8250は容
量147を有する。
に、発光装置8400の端子部と、薄膜トランジスタ170、薄膜トランジスタ180、
容量147、カラーフィルタ層191、オーバーコート層192、酸化物絶縁膜107、
保護絶縁層106、保護絶縁層109、発光素子の第1の電極層110を、被剥離層とし
て第1の作製基板の剥離層上に形成する。次いで、被剥離層を第2の作製基板(支持基板
ともいう)に一時的に貼り合わせた後、第1の作製基板から剥離する。次いで、当該被剥
離層を薄くかつ透光性を有する軽量な第1の基板8100に貼り合わせて転置した後、被
剥離層から一時的に貼り合わせた第2の作製基板を取り除く。次いで、被剥離層の表面に
現れた第1の電極層110上に発光素子を形成した後、被剥離層の発光素子が形成された
面に薄くかつ透水性の低い第2の基板8144を貼り合わせて発光装置8400を作製す
る。
4を形成する。好ましくは、形成された剥離層302を大気に曝すことなく、第1の絶縁
層8104を連続して形成する。連続して形成することにより、剥離層302と絶縁層8
104の間にゴミや、不純物の混入を防ぐことができる。
板、金属基板などを用いることができる。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。半導体装置の作製工程において、その行う
工程に合わせて作製基板を適宜選択することができる。
のものを用いると良い。また、ガラス基板には、例えば、アルミノシリケートガラス、ア
ルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラスなどのガラス材料が用いられている
。ホウ酸と比較して酸化バリウム(BaO)を多く含ませることで、より実用的な耐熱ガ
ラスが得られる。このため、B2O3よりBaOを多く含むガラス基板を用いることが好
ましい。他にも、結晶化ガラスなどを用いることができる。
るが、必要に応じて第1の作製基板300の全面に剥離層302を設けた後に当該剥離層
302を選択的に除去し、所望の領域にのみ剥離層を設けてもよい。また、図28では、
第1の作製基板300に接して剥離層302を形成しているが、必要に応じて、第1の作
製基板300と剥離層302の間に酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、窒化珪素膜、窒化酸化
珪素膜等の絶縁層を形成してもよい。
(Ta)、ニオブ(Nb)、ニッケル(Ni)、コバルト(Co)、ジルコニウム(Zr
)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)
、イリジウム(Ir)、珪素(Si)から選択された元素、又は元素を主成分とする合金
材料、又は前記元素を主成分とする化合物材料からなり、単層又は積層された層である。
珪素を含む層の結晶構造は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれの場合でもよい。
きる。なお、塗布法はスピンコーティング法、液滴吐出法、ディスペンス法を含む。
グステンとモリブデンの混合物を含む層を形成する。又は、タングステンの酸化物若しく
は酸化窒化物を含む層、モリブデンの酸化物若しくは酸化窒化物を含む層、又はタングス
テンとモリブデンの混合物の酸化物若しくは酸化窒化物を含む層を形成する。なお、タン
グステンとモリブデンの混合物とは、例えば、タングステンとモリブデンの合金に相当す
る。
層、又はタングステンとモリブデンの混合物を含む層を形成し、2層目として、タングス
テン、モリブデン又はタングステンとモリブデンの混合物の酸化物、窒化物、酸化窒化物
又は窒化酸化物を形成する。
を形成する場合、タングステンを含む層を形成し、その上層に酸化物で形成される絶縁層
を形成することで、タングステン層と絶縁層との界面に、タングステンの酸化物を含む層
が形成されることを活用してもよい。
物半導体層の脱水化、脱水素化の加熱処理によって剥離層も加熱され、後の工程で作製基
板より支持基板に剥離を行う際、剥離層界面での剥離が容易になる。
化力の強い溶液での処理等を行ってタングステンの酸化物を含む層を形成してもよい。ま
たプラズマ処理や加熱処理は、酸素、窒素、一酸化二窒素単体、あるいは前記ガスとその
他のガスとの混合気体雰囲気下で行ってもよい。これは、タングステンの窒化物、酸化窒
化物及び窒化酸化物を含む層を形成する場合も同様であり、タングステンを含む層を形成
後、その上層に窒化珪素層、酸化窒化珪素層、窒化酸化珪素層を形成するとよい。
上に、薄膜トランジスタ170、薄膜トランジスタ180、容量147、カラーフィルタ
層191、オーバーコート層192、酸化物絶縁膜107、保護絶縁層106、保護絶縁
層109、発光素子の第1の電極層110を有する。
、窒化珪素や酸化窒化珪素、窒化酸化珪素等、窒素と珪素を含む絶縁膜を単層または多層
で形成するのが好ましい。
いて形成することが可能であり、例えば、プラズマCVD法によって成膜温度を250℃
〜400℃として形成することで、緻密で非常に透水性の低い膜とすることができる。な
お、第1の絶縁層8104の厚さは10nm以上1000nm以下、さらには100nm
以上700nm以下が好ましい。
剥離が容易になる。さらに、後の剥離工程において半導体素子や配線に亀裂やダメージが
入るのを防ぐことができる。また、第1の絶縁層8104は発光装置8400の保護層と
して機能する。
で説明する方法を適用して形成できるため、ここでは詳細な説明を省く。
4に貼り合わせる。第2の作製基板306を被剥離層304に貼り合わせることにより、
被剥離層304を剥離層302から容易に剥離できる。また、剥離工程を通じて被剥離層
304に加わる応力が緩和され、薄膜トランジスタを保護できる。また、除去可能な接着
層305を用いるため、第2の作製基板306が不要になれば、容易に取り除くことがで
きる。
布した水溶性樹脂は被剥離層304の凹凸を緩和し、第2の作製基板306との貼り合わ
せを容易にする。また、除去可能な接着層305として、光または熱により剥離可能な粘
着剤を水溶性樹脂に積層したものを用いてもよい。
方法には様々な方法を用いることができる。
合には、当該金属酸化膜を結晶化により脆弱化して、被剥離層304を第1の作製基板3
00から剥離することができる。また、当該金属酸化膜を結晶化により脆弱化した後、さ
らに剥離層302の一部を溶液やNF3、BrF3、ClF3等のフッ化ハロゲンガスに
よりエッチングして除去し、脆弱化した金属酸化膜において剥離してもよい。
膜、水素含有合金膜、酸素含有合金膜など)を用い、第1の作製基板300として透光性
を有する基板を用いた場合には、第1の作製基板300から剥離層302にレーザ光を照
射して、剥離層内に含有する窒素、酸素や水素を気化させて、第1の作製基板300と剥
離層302との間で剥離する方法を用いることができる。
300から剥離しても良い。
NF3、BrF3、ClF3等のフッ化ハロゲンガスまたはHFによるエッチングで除去
する方法等を用いることができる。この場合、剥離層302を用いなくともよい。
を用いて、剥離層302を露出させる溝を形成し、溝をきっかけとして剥離層302と保
護層として機能する第1の絶縁層8104の界面において被剥離層304を第1の作製基
板300から剥離することもできる。
理や、ローラーを回転させながら分離する処理等)を用いて行えばよい。また、溝に液体
を滴下し、剥離層302及び第1の絶縁層8104の界面に液体を浸透させて剥離層30
2から被剥離層304を剥離してもよい。また、溝にNF3、BrF3、ClF3等のフ
ッ化ガスを導入し、剥離層302をフッ化ガスでエッチングし除去して、絶縁表面を有す
る第1の作製基板300から被剥離層304を剥離する方法を用いてもよい。また、剥離
を行う際に水などの液体をかけながら剥離してもよい。
水と過酸化水素水の混合溶液により剥離層をエッチングしながら剥離を行うことができる
。
141を用いて接着する(図29(A)参照)。
透光性を有する基板を用いることができ、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)
、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル樹脂、ポリアクリルニトリル樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂(PC)、
ポリエーテルスルフォン樹脂(PES)、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリ
スチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、などを好適に用いることが
できる。また、第1の基板8100には予め窒化珪素や酸化窒化珪素等の窒素と珪素を含
む膜や窒化アルミニウム等の窒素とアルミニウムを含む膜のような透水性の低い保護膜を
成膜しておいても良い。なお、第1の基板8100として繊維体に有機樹脂が含浸された
構造体(いわゆるプリプレグ)を用いてもよい。
機化合物の高強度繊維を用いる。高強度繊維とは、具体的には引張弾性率またはヤング率
の高い繊維のことを言い、代表例としては、ポリビニルアルコール系繊維、ポリエステル
系繊維、ポリアミド系繊維、ポリエチレン系繊維、アラミド系繊維、ポリパラフェニレン
ベンゾビスオキサゾール繊維、ガラス繊維、または炭素繊維が挙げられる。ガラス繊維と
しては、Eガラス、Sガラス、Dガラス、Qガラス等を用いたガラス繊維が挙げられる。
これらは、織布または不織布の状態で用い、この繊維体に有機樹脂を含浸させ有機樹脂を
硬化させた構造体を第1の基板8100として用いても良い。第1の基板8100として
繊維体と有機樹脂からなる構造体を用いると、曲げや局所的押圧による破損に対する信頼
性が向上するため、好ましい構成である。
外部に出るのを妨げることを低減するために、当該繊維体を100nm以下のナノファイ
バーとすることが好ましい。また、繊維体と有機樹脂や接着剤の屈折率を合わせることが
好ましい。
、熱硬化型接着剤、または嫌気型接着剤など各種硬化型接着剤を用いることができる。こ
れらの接着剤の材質としてはエポキシ樹脂やアクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール
樹脂などを用いることができる。
離層304と第1の基板8100とを圧着して貼り合わせる。この際、当該構造体の有機
樹脂としては、反応硬化型、熱硬化型、紫外線硬化型など追加処理を施すことによって硬
化が進行するものを用いると良い。
去して、第1の電極層110を露出させる(図29(B)参照)。
180及び発光素子の第1の電極層110までが形成された被剥離層304を形成できる
。
にEL層194を形成する。EL層194には、低分子材料および高分子材料のいずれを
用いることもできる。なお、EL層194を形成する材料には、有機化合物材料のみから
成るものだけでなく、無機化合物を一部に含む構成も含めるものとする。EL層194は
、少なくとも発光層を有し、発光層一層でなる単層構造であっても、各々異なる機能を有
する層からなる積層構造であっても良い。例えば、発光層の他に、正孔注入層、正孔輸送
層、キャリアブロッキング層、電子輸送層、電子注入層等、各々の機能を有する機能層を
適宜組み合わせて構成する。なお、それぞれの層の有する機能を2つ以上同時に有する層
を含んでいても良い。
コート法、ノズルプリンティング法など、湿式、乾式を問わず、用いることができる。
の電極層110に関する説明と同様の材料を用いて形成すればよい。なお、第1の電極層
110を陽極とした場合は、第2の電極層195は陰極となり、第1の電極層110を陰
極とした場合は、第2の電極層195は陽極になるため、好ましくは第1の電極層110
及び第2の電極層195のそれぞれの極性に応じた仕事関数を有する材料を選択して形成
する。
の電極層110側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層が積層された
構造とする。発光層としては種々の材料を用いることができる。例えば、蛍光を発光する
蛍光性化合物や燐光を発光する燐光性化合物を用いることができる。また、第2の電極層
195は仕事関数の小さい材料を用いる。また、第1の電極層110側から発光を取り出
すため、第2の電極層195は反射率の高い材料を選択する。
きる。
ング法やプラズマCVD法、塗布法、印刷法等により、例えば、窒化珪素、窒化酸化珪素
、酸化窒化珪素等の窒素と珪素を含む材料、または酸化アルミニウム等を用いて単層又は
多層で形成する。または、上述の無機絶縁膜と、樹脂膜等の有機絶縁膜を積層させて保護
膜を形成しても良い。保護膜を設けることで水分や、酸素等の気体が素子部へ侵入するこ
とを防止することができる。保護層として機能する保護膜の厚さは10nm以上1000
nm以下、さらには100nm以上700nm以下が好ましい。なお、端子部8254、
8255に保護膜を成膜しないよう、シャドーマスク等を用いてマスクする(図30参照
)。
せる。画素部8250と駆動回路部8252上に、樹脂層8142を用いて第2の基板8
144を接着する。
リイミド樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリアミド(ナイロ
ン)、フラン樹脂、ジアリルフタレート樹脂等の有機化合物、シリカガラスに代表される
シロキサンポリマー系材料を出発材料として形成された珪素、酸素、水素からなる化合物
のうちSi−O−Si結合を含む無機シロキサンポリマー、又はアルキルシロキサンポリ
マー、アルキルシルセスキオキサンポリマー、水素化シルセスキオキサンポリマー、水素
化アルキルシルセスキオキサンポリマーに代表される珪素に結合される水素がメチルやフ
ェニルのような有機基によって置換された有機シロキサンポリマー等を用いることができ
る。また、樹脂層8142には、これらの材料中に繊維体が含まれていても良い。
ができる。また、樹脂層8142として繊維体に有機樹脂が含浸された構造体を用いるこ
ともできる。
いることができる。金属基板を構成する材料としては特に限定はないが、アルミニウム、
銅、ニッケルやアルミニウム合金若しくはステンレスなどの金属の合金などを好適にもち
いることができる。なお、第2の基板8144を接着する前に、真空中でのベークやプラ
ズマ処理を行うことによって、金属基板表面に付着した水を取り除いておくことが好まし
い。なお、第2の基板8144表面にも樹脂膜を設け、第2の基板8144の保護を図っ
てもよい。
ーターを用いて金属基板にシート状の接着剤を貼り合わせておき、それをさらに画素部8
250及び駆動回路部8252上にラミネーターを用いて接着してもよい。また、スクリ
ーン印刷などで第2の基板8144に樹脂層8142を印刷しておき、それを発光素子上
にラミネーターを用いて接着する方法などがある。なお、減圧下でこの工程を行うと、気
泡が入り難く好ましい(図27参照)。
ける方法を例示したが、本明細書中で開示する発明はこれに限らず、発光素子まで形成し
てから(すなわち、発光素子の第2の電極を形成後)剥離及び転置を行ってもよい。また
、第1の絶縁層と第1の電極だけを形成した被剥離層を、第1の基板に剥離、転置し、転
置後に薄膜トランジスタや発光素子を作製しても良い。また、第1の絶縁層のみ作製基板
に形成し、基板に剥離、転置した後、薄膜トランジスタや発光素子を作製しても良い。
と、薄くかつ透水性の低い第2の基板8144の間に設けられているため、軽量かつ取り
扱いが容易でかつ、可撓性を有する発光装置を提供できる。また、透水性の低い第2の基
板8144として金属基板を発光装置の支持体として用いている。その結果、発光素子へ
の水分の侵入が阻まれ、寿命の長い発光装置を提供できる。
かつ透光性を有する軽量な第1の基板に転置できる。従って、第1の基板の耐熱性に縛ら
れることなく、信頼性が高く、良好な電気特性を有する薄膜トランジスタを形成できる。
このような薄膜トランジスタを同一基板上の画素部及び駆動回路部に作り込んだ発光装置
は、信頼性に優れ、動作特性に優れている。
きるものとする。
本実施の形態では、実施の形態1乃至6に示した発光装置において、薄膜トランジスタと
、エレクトロルミネッセンスを利用する発光素子とを用い、アクティブマトリクス型の発
光表示装置を作製する一例を示す。
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。
がそれぞれ発光性の有機化合物を含む層に注入され、電流が流れる。そして、それらキャ
リア(電子および正孔)が再結合することにより、発光性の有機化合物が励起状態を形成
し、その励起状態が基底状態に戻る際に発光する。このようなメカニズムから、このよう
な発光素子は、電流励起型の発光素子と呼ばれる。
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、発光メカニズムはドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−ア
クセプター再結合型発光である。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であり、発光メカニズムは金属イオンの内殻電子遷移を利
用する局在型発光である。なお、ここでは、発光素子として有機EL素子を用いて説明す
る。
図である。
は酸化物半導体層をチャネル形成領域に用いるnチャネル型のトランジスタを1つの画素
に2つ用いる例を示す。
発光素子6404及び容量素子6403を有している。スイッチング用トランジスタ64
01はゲートが走査線6406に接続され、第1電極(ソース電極及びドレイン電極の一
方)が信号線6405に接続され、第2電極(ソース電極及びドレイン電極の他方)が駆
動用トランジスタ6402のゲートに接続されている。駆動用トランジスタ6402は、
ゲートが容量素子6403を介して電源線6407に接続され、第1電極が電源線640
7に接続され、第2電極が発光素子6404の第1電極(画素電極)に接続されている。
発光素子6404の第2電極は共通電極6408に相当する。共通電極6408は、同一
基板上に形成される共通電位線と電気的に接続される。
る。なお、低電源電位とは、電源線6407に設定される高電源電位を基準にして低電源
電位<高電源電位を満たす電位であり、低電源電位としては例えばGND、0Vなどが設
定されていても良い。この高電源電位と低電源電位との電位差を発光素子6404に印加
して、発光素子6404に電流を流して発光素子6404を発光させるため、高電源電位
と低電源電位との電位差が発光素子6404の順方向しきい値電圧以上となるようにそれ
ぞれの電位を設定する。
ことも可能である。駆動用トランジスタ6402のゲート容量については、チャネル領域
とゲート電極との間で容量が形成されていてもよい。
駆動用トランジスタ6402が十分にオンするか、オフするかの二つの状態となるような
ビデオ信号を入力する。つまり、駆動用トランジスタ6402は線形領域で動作させる。
駆動用トランジスタ6402は線形領域で動作させるため、電源線6407の電圧よりも
高い電圧を駆動用トランジスタ6402のゲートにかける。なお、信号線6405には、
(電源線電圧+駆動用トランジスタ6402のVth)以上の電圧をかける。
らせることで、図19と同じ画素構成を用いることができる。
の順方向電圧+駆動用トランジスタ6402のVth以上の電圧をかける。発光素子64
04の順方向電圧とは、所望の輝度とする場合の電圧を指しており、少なくとも順方向し
きい値電圧を含む。なお、駆動用トランジスタ6402が飽和領域で動作するようなビデ
オ信号を入力することで、発光素子6404に電流を流すことができる。駆動用トランジ
スタ6402を飽和領域で動作させるため、電源線6407の電位は、駆動用トランジス
タ6402のゲート電位よりも高くする。ビデオ信号をアナログとすることで、発光素子
6404にビデオ信号に応じた電流を流し、アナログ階調駆動を行うことができる。
にスイッチ、抵抗素子、容量素子、トランジスタ又は論理回路などを追加してもよい。
型の場合を例に挙げて、画素の断面構造について説明する。図20(A)(B)(C)の
発光装置に用いられる駆動用TFTであるTFT7001、7011、7021は、実施
の形態1乃至5で示す薄膜トランジスタと同様に作製でき、酸化物半導体層を含む信頼性
の高い薄膜トランジスタである。
して、基板上に薄膜トランジスタ及び発光素子を形成し、基板とは逆側の面から発光を取
り出す上面射出構造や、基板側の面から発光を取り出す下面射出構造や、基板側及び基板
とは反対側の面から発光を取り出す両面射出構造の発光素子があり、画素構成はどの射出
構造の発光素子にも適用することができる。
13側に射出する場合の、画素の断面図を示す。図20(A)では、駆動用TFT701
1と電気的に接続された透光性を有する導電膜7017上に、発光素子7012の第1の
電極層7013が形成されており、第1の電極層7013上にEL層7014、第2の電
極層7015が順に積層されている。なお、導電膜7017は、保護絶縁層7035、保
護絶縁層7032、及び酸化物絶縁層7031に形成されたコンタクトホールを介して駆
動用TFT7011のドレイン電極層と電気的に接続されている。
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、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケ
イ素を添加したインジウム錫酸化物などの透光性を有する導電膜を用いることができる。
1の電極層7013を陰極として用いる場合には、仕事関数が小さい材料、具体的には、
例えば、LiやCs等のアルカリ金属、およびMg、Ca、Sr等のアルカリ土類金属、
およびこれらを含む合金(Mg:Ag、Al:Liなど)の他、YbやEr等の希土類金
属等が好ましい。図20(A)では、第1の電極層7013の膜厚は、光を透過する程度
(好ましくは、5nm〜30nm程度)とする。例えば20nmの膜厚を有するアルミニ
ウム膜を、第1の電極層7013として用いる。
て透光性を有する導電膜7017と第1の電極層7013を形成してもよく、この場合、
同じマスクを用いてエッチングすることができるため、好ましい。
ミド、アクリル、ポリアミド、エポキシ等の有機樹脂膜、無機絶縁膜または有機ポリシロ
キサンを用いて形成する。隔壁7019は、特に感光性の樹脂材料を用い、第1の電極層
7013上に開口部を形成し、その開口部の側壁が連続した曲率を持って形成される傾斜
面となるように形成することが好ましい。隔壁7019として感光性の樹脂材料を用いる
場合、レジストマスクを形成する工程を省略することができる。
も発光層を含めば良く、単数の層で構成されていても、複数の層が積層されるように構成
されていてもどちらでも良い。EL層7014が複数の層で構成されている場合、陰極と
して機能する第1の電極層7013上に電子注入層、電子輸送層、発光層、ホール輸送層
、ホール注入層の順に積層する。なおこれらの層を全て設ける必要はない。
極層7013上にホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の順に
積層してもよい。ただし、消費電力を比較する場合、第1の電極層7013を陰極として
機能させ、第1の電極層7013上に電子注入層、電子輸送層、発光層、ホール輸送層、
ホール注入層の順に積層するほうが、駆動回路部の電圧上昇を抑制でき、消費電力を少な
くできるため好ましい。
ことができる。例えば、第2の電極層7015を陽極として用いる場合、仕事関数が大き
い材料、例えば、ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr等や、ITO、IZO、ZnOな
どの透明導電性材料が好ましい。また、第2の電極層7015上に遮蔽膜7016、例え
ば光を遮光する金属、光を反射する金属等を用いる。本実施の形態では、第2の電極層7
015としてITO膜を用い、遮蔽膜7016としてTi膜を用いる。
でいる領域が発光素子7012に相当する。図20(A)に示した素子構造の場合、発光
素子7012から発せられる光は、矢印で示すように第1の電極層7013側に射出し、
カラーフィルタ層7033を通過して外部へ射出する。
グラフィ技術を用いたエッチング方法などでそれぞれ形成する。
層7035によって覆う。なお、図20(A)ではオーバーコート層7034は薄い膜厚
で図示したが、オーバーコート層7034は、カラーフィルタ層7033に起因する凹凸
を平坦化する機能を有している。
027上に、発光素子7022の第1の電極層7023が形成されており、第1の電極層
7023上にEL層7024、第2の電極層7025が順に積層されている。なお、導電
膜7027は保護絶縁層7045、保護絶縁層7042、及び酸化物絶縁層7041に形
成されたコンタクトホールを介して駆動用TFT7021のドレイン電極層と電気的に接
続されている。
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、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケ
イ素を添加したインジウム錫酸化物などの透光性を有する導電膜を用いることができる。
7023を陰極として用いる場合、仕事関数が小さい材料、具体的には、例えば、Liや
Cs等のアルカリ金属、およびMg、Ca、Sr等のアルカリ土類金属、およびこれらを
含む合金(Mg:Ag、Al:Liなど)の他、YbやEr等の希土類金属等が好ましい
。本実施の形態では、第1の電極層7023を陰極として用い、その膜厚は、光を透過す
る程度(好ましくは、5nm〜30nm程度)とする。例えば20nmの膜厚を有するア
ルミニウム膜を、陰極として用いる。
て透光性を有する導電膜7027と第1の電極層7023を形成してもよく、この場合、
同じマスクを用いてエッチングすることができ、好ましい。
ミド、アクリル、ポリアミド、エポキシ等の有機樹脂膜、無機絶縁膜または有機ポリシロ
キサンを用いて形成する。隔壁7029は、特に感光性の樹脂材料を用い、第1の電極層
7023上に開口部を形成し、その開口部の側壁が連続した曲率を持って形成される傾斜
面となるように形成することが好ましい。隔壁7029として感光性の樹脂材料を用いる
場合、レジストマスクを形成する工程を省略することができる。
含めば良く、単数の層で構成されていても、複数の層が積層されるように構成されていて
もどちらでも良い。EL層7024が複数の層で構成されている場合、陰極として機能す
る第1の電極層7023上に電子注入層、電子輸送層、発光層、ホール輸送層、ホール注
入層の順に積層する。なおこれらの層を全て設ける必要はない。
ル注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の順に積層してもよい。ただ
し、消費電力を比較する場合、第1の電極層7023を陰極として用い、陰極上に電子注
入層、電子輸送層、発光層、ホール輸送層、ホール注入層の順に積層するほうが消費電力
が少ないため好ましい。
ことができる。例えば、第2の電極層7025を陽極として用いる場合、仕事関数が大き
い材料、例えば、ITO、IZO、ZnOなどの透明導電性材料を好ましく用いることが
できる。本実施の形態では、第2の電極層7025を陽極として用い、酸化珪素を含むI
TO膜を形成する。
でいる領域が発光素子7022に相当する。図20(B)に示した素子構造の場合、発光
素子7022から発せられる光は、矢印で示すように第2の電極層7025側と第1の電
極層7023側の両方に射出する。
グラフィ技術を用いたエッチング方法などでそれぞれ形成する。
層7045によって覆う。
第2の電極層7025側からの光はカラーフィルタ層7043を通過しないため、別途カ
ラーフィルタ層を備えた封止基板を第2の電極層7025上方に設けることが好ましい。
せられる光が第2の電極層7005側に抜ける場合の、画素の断面図を示す。図20(C
)では、駆動用TFT7001と電気的に接続された発光素子7002の第1の電極層7
003が形成されており、第1の電極層7003上にEL層7004、第2の電極層70
05が順に積層されている。
7003を陰極として用いる場合、仕事関数が小さい材料、具体的には、例えば、Liや
Cs等のアルカリ金属、およびMg、Ca、Sr等のアルカリ土類金属、およびこれらを
含む合金(Mg:Ag、Al:Liなど)の他、YbやEr等の希土類金属等が好ましい
。
ミド、アクリル、ポリアミド、エポキシ等の有機樹脂膜、無機絶縁膜または有機ポリシロ
キサンを用いて形成する。隔壁7009は、特に感光性の樹脂材料を用い、第1の電極層
7003上に開口部を形成し、その開口部の側壁が連続した曲率を持って形成される傾斜
面となるように形成することが好ましい。隔壁7009として感光性の樹脂材料を用いる
場合、レジストマスクを形成する工程を省略することができる。
も発光層を含めば良く、単数の層で構成されていても、複数の層が積層されるように構成
されていてもどちらでも良い。EL層7004が複数の層で構成されている場合、陰極と
して用いる第1の電極層7003上に電子注入層、電子輸送層、発光層、ホール輸送層、
ホール注入層の順に積層する。なおこれらの層を全て設ける必要はない。
層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の順に積層してもよい。
入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の順に積層し、その上にMg:A
g合金薄膜とITOとの積層を形成する。
層、発光層、ホール輸送層、ホール注入層の順に積層するほうが、駆動回路における電圧
上昇を抑制することができ、消費電力を少なくできるため好ましい。
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、インジ
ウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物などの
透光性を有する導電膜を用いても良い。
いる領域が発光素子7002に相当する。図20(C)に示した画素の場合、発光素子7
002から発せられる光は、矢印で示すように第2の電極層7005側に射出する。
1、保護絶縁層7052及び保護絶縁層7055を介して第1の電極層7003と電気的
に接続する。平坦化絶縁層7053は、ポリイミド、アクリル、ベンゾシクロブテン、ポ
リアミド、エポキシ等の樹脂材料を用いることができる。また上記樹脂材料の他に、低誘
電率材料(low−k材料)、シロキサン系樹脂、PSG(リンガラス)、BPSG(リ
ンボロンガラス)等を用いることができる。なお、これらの材料で形成される絶縁膜を複
数積層させることで、平坦化絶縁層7053を形成してもよい。平坦化絶縁層7053の
形成法は、特に限定されず、その材料に応じて、スパッタ法、SOG法、スピンコート、
ディップ、スプレー塗布、液滴吐出法(インクジェット法、スクリーン印刷、オフセット
印刷等)、ドクターナイフ、ロールコーター、カーテンコーター、ナイフコーター等を用
いることができる。
に隔壁7009を設ける。隔壁7009は、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、エポキ
シ等の有機樹脂膜、無機絶縁膜または有機ポリシロキサンを用いて形成する。隔壁700
9は、特に感光性の樹脂材料を用い、第1の電極層7003上に開口部を形成し、その開
口部の側壁が連続した曲率を持って形成される傾斜面となるように形成することが好まし
い。隔壁7009として感光性の樹脂材料を用いる場合、レジストマスクを形成する工程
を省略することができる。
02として緑色発光素子とし、隣り合う一方の発光素子を赤色発光素子とし、もう一方の
発光素子を青色発光素子とする。また、3種類の発光素子だけでなく白色素子を加えた4
種類の発光素子でフルカラー表示ができる発光表示装置を作製してもよい。
て、発光素子7002上方にカラーフィルタなどを有する封止基板を配置する構成とし、
フルカラー表示ができる発光表示装置を作製してもよい。白色などの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。
を示すが、実施の形態4のように薄膜トランジスタのドレイン電極層と、第1の電極層と
の間に接続電極層を間に介して電気的に接続する構成としてもよい。また、TFT700
1、7011、7021も実施の形態2、実施の形態3、実施の形態5に示すような薄膜
トランジスタを用いることもできる。
もよいし、単色発光を用いてエリアカラータイプの発光装置を形成してもよい。
L素子を設けることも可能である。
に接続されている例を示したが、駆動用TFTと発光素子との間に電流制御用TFTが接
続されている構成であってもよい。
本実施の形態では、実施の形態1乃至7に示した発光素子の素子構造の一例について説明
する。
)間に発光領域を含むEL層1003が挟まれた構造を有する。なお、以下の本実施の形
態の説明においては、例として、第1の電極1001を陽極として用い、第2の電極10
02を陰極として用いるものとする。
の機能層を含む積層構造であっても良い。発光層以外の機能層としては、正孔注入性の高
い物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、バイポ
ーラ性(電子及び正孔の輸送性の高い物質)の物質等を含む層を用いることができる。具
体的には、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等の機能層を適宜組み合わ
せて用いることができる。
た電位差により電流が流れ、EL層1003において正孔と電子とが再結合し、発光する
ものである。つまりEL層1003に発光領域が形成されるような構成となっている。
て外部に取り出される。従って、第1の電極1001または第2の電極1002のいずれ
か一方または両方は、透光性を有する物質で成る。
複数積層されていても良い。n(nは2以上の自然数)層の積層構造を有する場合には、
m(mは自然数、1以上n−1以下)番目のEL層と、(m+1)番目のEL層との間に
は、それぞれ電荷発生層1004を設けることが好ましい。
アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物との複合材料の他、これらを適
宜組み合わせて形成することができる。有機化合物と金属酸化物の複合材料としては、例
えば、有機化合物とV2O5やMoO3やWO3等の金属酸化物を含む。有機化合物とし
ては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物(オリ
ゴマー、デンドリマー、ポリマー等)など、種々の化合物を用いることができる。なお、
有機化合物としては、正孔輸送性有機化合物として正孔移動度が10−6cm2/Vs以
上であるものを適用することが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であ
れば、これら以外のものを用いてもよい。なお、電荷発生層1004に用いるこれらの材
料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、発光素子の低電流駆動を実現
することができる。
わせて形成してもよい。例えば、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、電子供
与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わ
せて形成してもよい。また、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、透明導電膜
とを組み合わせて形成してもよい。
材料の選択の幅が広がることで高い発光効率と長い寿命とを併せ持つ発光素子とすること
が容易である。また、一方のEL層で燐光発光、他方で蛍光発光を得ることも容易である
。
したときに、電荷発生層1004に接して形成される一方のEL層1003に対して正孔
を注入する機能を有し、他方のEL層1003に電子を注入する機能を有する。
な発光色を得ることができる。また、発光物質として発光色の異なる複数の発光物質を用
いることにより、ブロードなスペクトルの発光や白色発光を得ることもできる。
としては、赤、青及び緑色の光を含んで白色に発光する構成であればよく、例えば、青色
の蛍光材料を発光物質として含む第1のEL層と、緑色と赤色の燐光材料を発光物質とし
て含む第2のEL層を有する構成が挙げられる。また、赤色の発光を示す第1のEL層と
、緑色の発光を示す第2のEL層と、青色の発光を示す第3のEL層とを有する構成とす
ることもできる。または、補色の関係にある光を発する発光層を有する構成であっても白
色発光が得られる。EL層が2層積層された積層型素子において、第1のEL層から得ら
れる発光の発光色と第2のEL層から得られる発光の発光色を補色の関係にする場合、補
色の関係としては、青色と黄色、あるいは青緑色と赤色などが挙げられる。
ることにより、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での長寿命素子を実現することが
できる。また、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一発光
が可能となる。
本実施の形態では、発光表示パネル(発光パネルともいう)の外観及び断面について、図
22を用いて説明する。図22は、第1の可撓性基板上に形成された薄膜トランジスタ及
び発光素子を、第2の可撓性基板との間にシール材によって封止した、パネルの平面図で
あり、図22(B)は、図22(A)のH−Iにおける断面図に相当する。
4503b、及び走査線駆動回路4504a、4504bを囲むようにして、シール材4
505が設けられている。また画素部4502、信号線駆動回路4503a、4503b
、及び走査線駆動回路4504a、4504bの上に第2の可撓性基板4506が設けら
れている。よって画素部4502、信号線駆動回路4503a、4503b、及び走査線
駆動回路4504a、4504bは、第1の可撓性基板4501とシール材4505と第
2の可撓性基板4506とによって、充填材4507と共に密封されている。このように
外気に曝されないように気密性が高く、脱ガスの少ない保護フィルム(貼り合わせフィル
ム、紫外線硬化樹脂フィルム等)やカバー材でパッケージング(封入)することが好まし
い。
a、4503b、及び走査線駆動回路4504a、4504bは、薄膜トランジスタを複
数有しており、図22(B)では、画素部4502に含まれる薄膜トランジスタ4510
と、信号線駆動回路4503aに含まれる薄膜トランジスタ4509とを例示している。
含む信頼性の高い薄膜トランジスタを適用することができる。駆動回路用の薄膜トランジ
スタ4509としては、実施の形態1乃至5で示した薄膜トランジスタ180、181、
182、画素用の薄膜トランジスタ4510としては、薄膜トランジスタ170、171
、172を用いることができる。本実施の形態において、薄膜トランジスタ4509、4
510はnチャネル型薄膜トランジスタである。
ャネル形成領域と重なる位置に導電層4540が設けられている。導電層4540を酸化
物半導体層のチャネル形成領域と重なる位置に設けることによって、BT試験前後におけ
る薄膜トランジスタ4509のしきい値電圧の変化量を低減することができる。また、導
電層4540は、電位が薄膜トランジスタ4509のゲート電極層と同じでもよいし、異
なっていても良く、第2のゲート電極層として機能させることもできる。また、導電層4
540の電位がGND、0V、或いはフローティング状態であってもよい。
うな保護絶縁層106を設けてもよい。
で形成すればよい。
4542上に形成される。
オーバーコート層4543で覆う構成となっている。
は実施の形態1で示した保護絶縁層109と同様な材料及び方法で形成すればよい。
4517は、薄膜トランジスタ4510のソース電極層またはドレイン電極層と電気的に
接続されている。なお発光素子4511の構成は、第1電極層4517、電界発光層45
12、第2電極層4513の積層構造であるが、示した構成に限定されない。発光素子4
511から取り出す光の方向などに合わせて、発光素子4511の構成は適宜変えること
ができる。
特に感光性の材料を用い、第1の電極層4517上に開口部を形成し、その開口部の側壁
が連続した曲率を持って形成される傾斜面となるように形成することが好ましい。
されていてもどちらでも良い。
4513及び隔壁4520上に保護膜を形成してもよい。保護膜としては、窒化珪素膜、
窒化酸化珪素膜、DLC膜等を形成することができる。
、または画素部4502に与えられる各種信号及び電位は、FPC4518a、4518
bから供給されている。
ら形成され、端子電極4516は、薄膜トランジスタ4509のソース電極層及びドレイ
ン電極層と同じ導電膜から形成されている。
して電気的に接続されている。
性でなければならない。その場合には、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光性を有する材料を用いる。
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EV
A(エチレンビニルアセテート)を用いることができる。例えば充填材として窒素を用い
ればよい。
位相差板(λ/4板、λ/2板)、カラーフィルタなどの光学フィルムを適宜設けてもよ
い。また、偏光板又は円偏光板に反射防止膜を設けてもよい。例えば、表面の凹凸により
反射光を拡散し、映り込みを低減できるアンチグレア処理を施すことができる。
、別途用意された可撓性基板上に単結晶半導体膜又は多結晶半導体膜によって形成された
駆動回路で実装されていてもよい。また、信号線駆動回路のみ、或いは一部、又は走査線
駆動回路のみ、或いは一部のみを別途形成して実装しても良く、図22の構成に限定され
ない。
とができる。
本実施の形態では、同一可撓性基板上に少なくとも駆動回路の一部と、画素部に配置する
薄膜トランジスタを作製する例について以下に説明する。
施の形態1乃至5に示す薄膜トランジスタはnチャネル型TFTであるため、駆動回路の
うち、nチャネル型TFTで構成することができる駆動回路の一部を画素部の薄膜トラン
ジスタと同一可撓性基板上に形成する。
可撓性基板5300上には、画素部5301、第1の走査線駆動回路5302、第2の走
査線駆動回路5303、信号線駆動回路5304を有する。画素部5301には、複数の
信号線が信号線駆動回路5304から延伸して配置され、複数の走査線が第1の走査線駆
動回路5302、及び第2の走査線駆動回路5303から延伸して配置されている。なお
走査線と信号線との交差領域には、各々、表示素子を有する画素がマトリクス状に配置さ
れている。また、表示装置の可撓性基板5300はFPC(Flexible Prin
ted Circuit)等の接続部を介して、タイミング制御回路5305(コントロ
ーラ、制御ICともいう)に接続されている。
号線駆動回路5304は、画素部5301と同じ可撓性基板5300上に形成される。そ
のため、外部に設ける駆動回路等の部品の数が減るので、コストの低減を図ることができ
る。また、可撓性基板5300外部に駆動回路を設けた場合、配線を延伸させる必要が生
じ、配線間の接続数が増える。同じ可撓性基板5300上に駆動回路を設けた場合、その
配線間の接続数を減らすことができ、信頼性の向上、又は歩留まりの向上を図ることがで
きる。
て、第1の走査線駆動回路用スタート信号(GSP1)、走査線駆動回路用クロック信号
(GCK1)を供給する。また、タイミング制御回路5305は、第2の走査線駆動回路
5302に対し、一例として、第2の走査線駆動回路用スタート信号(GSP2)(スタ
ートパルスともいう)、走査線駆動回路用クロック信号(GCK2)を供給する。信号線
駆動回路5304に、信号線駆動回路用スタート信号(SSP)、信号線駆動回路用クロ
ック信号(SCK)、ビデオ信号用データ(DATA)(単にビデオ信号ともいう)、ラ
ッチ信号(LAT)を供給するものとする。なお各クロック信号は、周期のずれた複数の
クロック信号でもよいし、クロック信号を反転させた信号(CKB)とともに供給される
ものであってもよい。なお、第1の走査線駆動回路5302と第2の走査線駆動回路53
03との一方を省略することが可能である。
2の走査線駆動回路5303)を画素部5301と同じ可撓性基板5300に形成し、信
号線駆動回路5304を画素部5301とは別の基板に形成する構成について示している
。当該構成により、単結晶半導体を用いたトランジスタと比較すると電界効果移動度が小
さい薄膜トランジスタによって、可撓性基板5300に形成する駆動回路を構成すること
ができる。したがって、表示装置の大型化、コストの低減、又は歩留まりの向上などを図
ることができる。
3(A)、図13(B)ではnチャネル型TFTで構成する信号線駆動回路の構成、動作
について一例を示し説明する。
スイッチング回路5602は、スイッチング回路5602_1〜5602_N(Nは自然
数)という複数の回路を有する。スイッチング回路5602_1〜5602_Nは、各々
、薄膜トランジスタ5603_1〜5603_k(kは自然数)という複数のトランジス
タを有する。薄膜トランジスタ5603_1〜5603_kは、Nチャネル型TFTであ
る例を説明する。
。薄膜トランジスタ5603_1〜5603_kの第1端子は、各々、配線5604_1
〜5604_kと接続される。薄膜トランジスタ5603_1〜5603_kの第2端子
は、各々、信号線S1〜Skと接続される。薄膜トランジスタ5603_1〜5603_
kのゲートは、配線5605_1と接続される。
、高電源電位レベル、ともいう)の信号を出力し、スイッチング回路5602_1〜56
02_Nを順番に選択する機能を有する。
との導通状態(第1端子と第2端子との間の導通)に制御する機能、即ち配線5604_
1〜5604_kの電位を信号線S1〜Skに供給するか否かを制御する機能を有する。
このように、スイッチング回路5602_1は、セレクタとしの機能を有する。また薄膜
トランジスタ5603_1〜5603_Kは、各々、配線5604_1〜5604_kと
信号線S1〜Skとの導通状態を制御する機能、即ち配線5604_1〜5604_kの
電位を信号線S1〜Skに供給する機能を有する。このように、薄膜トランジスタ560
3_1〜5603_Kは、各々、スイッチとしての機能を有する。
入力される。ビデオ信号用データ(DATA)は、画像情報又は画像信号に応じたアナロ
グ信号である場合が多い。
トを参照して説明する。図13(B)には、信号Sout_1〜Sout_N、及び信号
Vdata_1〜Vdata_kの一例を示す。信号Sout_1〜Sout_Nは、各
々、シフトレジスタ5601の出力信号の一例であり、信号Vdata_1〜Vdata
_kは、各々、配線5604_1〜5604_kに入力される信号の一例である。なお、
信号線駆動回路の1動作期間は、表示装置における1ゲート選択期間に対応する。1ゲー
ト選択期間は、一例として、期間T1〜期間TNに分割される。期間T1〜TNは、各々
、選択された行に属する画素にビデオ信号用データ(DATA)を書き込むための期間で
ある。
めに誇張して表記している場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されないも
のであることを付記する。
5_1〜5605_Nに順番に出力する。例えば、期間T1において、シフトレジスタ5
601は、ハイレベルの信号を配線5605_1に出力する。すると、薄膜トランジスタ
5603_1〜5603_kはオンになるので、配線5604_1〜5604_kと、信
号線S1〜Skとが導通状態になる。このとき、配線5604_1〜5604_kには、
Data(S1)〜Data(Sk)が入力される。Data(S1)〜Data(Sk
)は、各々、薄膜トランジスタ5603_1〜5603_kを介して、選択される行に属
する画素のうち、1列目〜k列目の画素に書き込まれる。こうして、期間T1〜TNにお
いて、選択された行に属する画素に、k列ずつ順番にビデオ信号用データ(DATA)が
書き込まれる。
によって、ビデオ信号用データ(DATA)の数、又は配線の数を減らすことができる。
よって、外部回路との接続数を減らすことができる。また、ビデオ信号が複数の列ずつ画
素に書き込まれることによって、書き込み時間を長くすることができ、ビデオ信号の書き
込み不足を防止することができる。
至5に示す薄膜トランジスタで構成される回路を用いることが可能である。この場合、シ
フトレジスタ5601が有する全てのトランジスタの極性をNチャネル型、又はPチャネ
ル型のいずれかの極性のみで構成することができる。
ッファを有している。また場合によってはレベルシフタやバッファ等を有していても良い
。走査線駆動回路において、シフトレジスタにクロック信号(CLK)及びスタートパル
ス信号(SP)が入力されることによって、選択信号が生成される。生成された選択信号
はバッファにおいて緩衝増幅され、対応する走査線に供給される。走査線には、1ライン
分の画素のトランジスタのゲート電極が接続されている。そして、1ライン分の画素のト
ランジスタを一斉にONにしなくてはならないので、バッファは大きな電流を流すことが
可能なものが用いられる。
いて図14及び図15を用いて説明する。
て説明する。シフトレジスタは、第1のパルス出力回路10_1乃至第Nのパルス出力回
路10_N(N≧3の自然数)を有している(図14(A)参照)。図14(A)に示す
シフトレジスタの第1のパルス出力回路10_1乃至第Nのパルス出力回路10_Nには
、第1の配線11より第1のクロック信号CK1、第2の配線12より第2のクロック信
号CK2、第3の配線13より第3のクロック信号CK3、第4の配線14より第4のク
ロック信号CK4が供給される。また第1のパルス出力回路10_1では、第5の配線1
5からのスタートパルスSP1(第1のスタートパルス)が入力される。また2段目以降
の第nのパルス出力回路10_n(nは、2≦n≦Nの自然数)では、一段前段のパルス
出力回路10_n−1からの信号(前段信号OUT(n−1)という)(n≧2の自然数
)が入力される。また第1のパルス出力回路10_1では、2段後段の第3のパルス出力
回路10_3からの信号が入力される。同様に、2段目以降の第nのパルス出力回路10
_nでは、2段後段の第(n+2)のパルス出力回路10_(n+2)からの信号(後段
信号OUT(n+2)という)が入力される。従って、各段のパルス出力回路からは、後
段及び/または二つの前段のパルス出力回路に入力するための第1の出力信号(OUT(
1)(SR)〜OUT(N)(SR))、別の配線等に電気的に接続される第2の出力信
号(OUT(1)〜OUT(N))が出力される。なお、図14(A)に示すように、シ
フトレジスタの最終段の2つの段には、後段信号OUT(n+2)が入力されないため、
一例としては、別途第2のスタートパルスSP2、第3のスタートパルスSP3をそれぞ
れ入力する構成とすればよい。
レベル、ともいう)を繰り返す信号である。ここで、第1のクロック信号(CK1)〜第
4のクロック信号(CK4)は、順に1/4周期分遅延している。本実施の形態では、第
1のクロック信号(CK1)〜第4のクロック信号(CK4)を利用して、パルス出力回
路の駆動の制御等を行う。なお、クロック信号は、入力される駆動回路に応じて、GCK
、SCKということもあるが、ここではCKとして説明を行う
第4の配線14のいずれかと電気的に接続されている。例えば、図14(A)において、
第1のパルス出力回路10_1は、第1の入力端子21が第1の配線11と電気的に接続
され、第2の入力端子22が第2の配線12と電気的に接続され、第3の入力端子23が
第3の配線13と電気的に接続されている。また、第2のパルス出力回路10_2は、第
1の入力端子21が第2の配線12と電気的に接続され、第2の入力端子22が第3の配
線13と電気的に接続され、第3の入力端子23が第4の配線14と電気的に接続されて
いる。
子21、第2の入力端子22、第3の入力端子23、第4の入力端子24、第5の入力端
子25、第1の出力端子26、第2の出力端子27を有しているとする(図14(B)参
照)。第1のパルス出力回路10_1において、第1の入力端子21に第1のクロック信
号CK1が入力され、第2の入力端子22に第2のクロック信号CK2が入力され、第3
の入力端子23に第3のクロック信号CK3が入力され、第4の入力端子24にスタート
パルスが入力され、第5の入力端子25に後段信号OUT(3)が入力され、第1の出力
端子26より第1の出力信号OUT(1)(SR)が出力され、第2の出力端子27より
第2の出力信号OUT(1)が出力されていることとなる。
ランジスタ(TFT:Thin Film Transistorともいう)の他に、上
記実施の形態で説明した4端子の薄膜トランジスタを用いることができる。図14(C)
に上記実施の形態で説明した4端子の薄膜トランジスタ28のシンボルについて示す。図
14(C)に示す薄膜トランジスタ28のシンボルは、上記実施の形態1乃至5のいずれ
か一で説明した4端子の薄膜トランジスタを意味し、図面等で以下用いることとする。な
お、本明細書において、薄膜トランジスタが半導体層を介して二つのゲート電極を有する
場合、半導体層より下方のゲート電極を下方のゲート電極、半導体層に対して上方のゲー
ト電極を上方のゲート電極とも呼ぶ。薄膜トランジスタ28は、下方のゲート電極に入力
される第1の制御信号G1及び上方のゲート電極に入力される第2の制御信号G2によっ
て、In端子とOut端子間の電気的な制御を行うことのできる素子である。
工程により、しきい値電圧がマイナス側、或いはプラス側にシフトすることがある。その
ため、チャネル形成領域を含む半導体層に酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタでは、
しきい値電圧の制御を行うことのできる構成が好適である。図14(C)に示す薄膜トラ
ンジスタ28のしきい値電圧は、薄膜トランジスタ28のチャネル形成領域の上下にゲー
ト絶縁膜を介してゲート電極を設け、上部及び/または下部のゲート電極の電位を制御す
ることにより所望の値に制御することができる。
を有している(図14(D)参照)。また、上述した第1の入力端子21〜第5の入力端
子25、及び第1の出力端子26、第2の出力端子27に加え、第1の高電源電位VDD
が供給される電源線51、第2の高電源電位VCCが供給される電源線52、低電源電位
VSSが供給される電源線53から、第1のトランジスタ31〜第13のトランジスタ4
3に信号、または電源電位が供給される。ここで図14(D)の各電源線の電源電位の大
小関係は、第1の電源電位VDDは第2の電源電位VCC以上の電位とし、第2の電源電
位VCCは第3の電源電位VSSより大きい電位とする。なお、第1のクロック信号(C
K1)〜第4のクロック信号(CK4)は、一定の間隔でHレベルとLレベルを繰り返す
信号であるが、HレベルのときVDD、LレベルのときVSSであるとする。なお電源線
51の電位VDDを、電源線52の電位VCCより高くすることにより、動作に影響を与
えることなく、トランジスタのゲート電極に印加される電位を低く抑えることができ、ト
ランジスタのしきい値のシフトを低減し、劣化を抑制することができる。なお図14(D
)に図示するように、第1のトランジスタ31〜第13のトランジスタ43のうち、第1
のトランジスタ31、第6のトランジスタ36乃至第9のトランジスタ39には、図14
(C)で示した4端子の薄膜トランジスタ28を用いることが好ましい。第1のトランジ
スタ31、第6のトランジスタ36乃至第9のトランジスタ39は、ソースまたはドレイ
ンとなる電極の一方が接続されたノードの電位を、ゲート電極の制御信号によって切り替
えることが求められるトランジスタであり、ゲート電極に入力される制御信号に対する応
答が速い(オン電流の立ち上がりが急峻)ことでよりパルス出力回路の誤動作を低減する
ことができるトランジスタである。そのため、図14(C)で示した4端子の薄膜トラン
ジスタ28を用いることによりしきい値電圧を制御することができ、誤動作がより低減で
きるパルス出力回路とすることができる。なお図14(D)では第1の制御信号G1及び
第2の制御信号G2が同じ制御信号としたが、異なる制御信号が入力される構成としても
よい。
され、第2端子が第9のトランジスタ39の第1端子に電気的に接続され、ゲート電極(
下方のゲート電極及び上方のゲート電極)が第4の入力端子24に電気的に接続されてい
る。第2のトランジスタ32は、第1端子が電源線53に電気的に接続され、第2端子が
第9のトランジスタ39の第1端子に電気的に接続され、ゲート電極が第4のトランジス
タ34のゲート電極に電気的に接続されている。第3のトランジスタ33は、第1端子が
第1の入力端子21に電気的に接続され、第2端子が第1の出力端子26に電気的に接続
されている。第4のトランジスタ34は、第1端子が電源線53に電気的に接続され、第
2端子が第1の出力端子26に電気的に接続されている。第5のトランジスタ35は、第
1端子が電源線53に電気的に接続され、第2端子が第2のトランジスタ32のゲート電
極及び第4のトランジスタ34のゲート電極に電気的に接続され、ゲート電極が第4の入
力端子24に電気的に接続されている。第6のトランジスタ36は、第1端子が電源線5
2に電気的に接続され、第2端子が第2のトランジスタ32のゲート電極及び第4のトラ
ンジスタ34のゲート電極に電気的に接続され、ゲート電極(下方のゲート電極及び上方
のゲート電極)が第5の入力端子25に電気的に接続されている。第7のトランジスタ3
7は、第1端子が電源線52に電気的に接続され、第2端子が第8のトランジスタ38の
第2端子に電気的に接続され、ゲート電極(下方のゲート電極及び上方のゲート電極)が
第3の入力端子23に電気的に接続されている。第8のトランジスタ38は、第1端子が
第2のトランジスタ32のゲート電極及び第4のトランジスタ34のゲート電極に電気的
に接続され、ゲート電極(下方のゲート電極及び上方のゲート電極)が第2の入力端子2
2に電気的に接続されている。第9のトランジスタ39は、第1端子が第1のトランジス
タ31の第2端子及び第2のトランジスタ32の第2端子に電気的に接続され、第2端子
が第3のトランジスタ33のゲート電極及び第10のトランジスタ40のゲート電極に電
気的に接続され、ゲート電極(下方のゲート電極及び上方のゲート電極)が電源線52に
電気的に接続されている。第10のトランジスタ40は、第1端子が第1の入力端子21
に電気的に接続され、第2端子が第2の出力端子27に電気的に接続され、ゲート電極が
第9のトランジスタ39の第2端子に電気的に接続されている。第11のトランジスタ4
1は、第1端子が電源線53に電気的に接続され、第2端子が第2の出力端子27に電気
的に接続され、ゲート電極が第2のトランジスタ32のゲート電極及び第4のトランジス
タ34のゲート電極に電気的に接続されている。第12のトランジスタ42は、第1端子
が電源線53に電気的に接続され、第2端子が第2の出力端子27に電気的に接続され、
ゲート電極が第7のトランジスタ37のゲート電極(下方のゲート電極及び上方のゲート
電極)に電気的に接続されている。第13のトランジスタ43は、第1端子が電源線53
に電気的に接続され、第2端子が第1の出力端子26に電気的に接続され、ゲート電極が
第7のトランジスタ37のゲート電極(下方のゲート電極及び上方のゲート電極)に電気
的に接続されている。
0のゲート電極、及び第9のトランジスタ39の第2端子の接続箇所をノードAとする。
また、第2のトランジスタ32のゲート電極、第4のトランジスタ34のゲート電極、第
5のトランジスタ35の第2端子、第6のトランジスタ36の第2端子、第8のトランジ
スタ38の第1端子、及び第11のトランジスタ41の接続箇所をノードBとする(図1
5(A)参照)。
端子を有する素子であり、ドレイン領域とソース領域の間にチャネル領域を有しており、
ドレイン領域とチャネル領域とソース領域とを介して電流を流すことが出来る。ここで、
ソースとドレインとは、薄膜トランジスタの構造や動作条件等によって変わるため、いず
れがソースまたはドレインであるかを限定することが困難である。そこで、ソース及びド
レインとして機能する領域を、ソースもしくはドレインと呼ばない場合がある。その場合
、一例としては、それぞれを第1端子、第2端子と表記する場合がある。
ストラップ動作を行うための、容量素子を別途設けても良い。またノードBの電位を保持
するため、一方の電極をノードBに電気的に接続した容量素子を別途設けてもよい。
グチャートについて図15(B)に示す。なおシフトレジスタが走査線駆動回路である場
合、図15(B)中の期間61は垂直帰線期間であり、期間62はゲート選択期間に相当
する。
ランジスタ39を設けておくことにより、ブートストラップ動作の前後において、以下の
ような利点がある。
ストラップ動作によりノードAの電位が上昇すると、第1のトランジスタ31の第2端子
であるソースの電位が上昇していき、第1の電源電位VDDより大きくなる。そして、第
1のトランジスタ31のソースが第1端子側、即ち電源線51側に切り替わる。そのため
、第1のトランジスタ31においては、ゲートとソースの間、ゲートとドレインの間とも
に、大きなバイアス電圧が印加されるために大きなストレスがかかり、トランジスタの劣
化の要因となりうる。そこで、ゲート電極に第2の電源電位VCCが印加される第9のト
ランジスタ39を設けておくことにより、ブートストラップ動作によりノードAの電位は
上昇するものの、第1のトランジスタ31の第2端子の電位の上昇を生じないようにする
ことができる。つまり、第9のトランジスタ39を設けることにより、第1のトランジス
タ31のゲートとソースの間に印加される負のバイアス電圧の値を小さくすることができ
る。よって、本実施の形態の回路構成とすることにより、第1のトランジスタ31のゲー
トとソースの間に印加される負のバイアス電圧も小さくできるため、ストレスによる第1
のトランジスタ31の劣化を抑制することができる。
端子と第3のトランジスタ33のゲートとの間に第1端子と第2端子を介して接続される
ように設ける構成であればよい。なお、本実施形態でのパルス出力回路を複数具備するシ
フトレジスタの場合、走査線駆動回路より段数の多い信号線駆動回路では、第9のトラン
ジスタ39を省略してもよく、トランジスタ数を削減することで利点がある。
導体を用いることにより、薄膜トランジスタのオフ電流を低減すると共に、オン電流及び
電界効果移動度を高めることが出来ると共に、劣化の度合いを低減することが出来るため
、回路内の誤動作を低減することができる。また酸化物半導体を用いたトランジスタは、
アモルファスシリコンを用いたトランジスタに比べ、ゲート電極に高電位が印加されるこ
とによるトランジスタの劣化の程度が小さい。そのため、第2の電源電位VCCを供給す
る電源線に、第1の電源電位VDDを供給しても同様の動作が得られ、且つ回路間を引き
回す電源線の数を低減することができるため、回路の小型化を図ることが出来る。
に第3の入力端子23によって供給されるクロック信号、第8のトランジスタ38のゲー
ト電極(下方のゲート電極及び上方のゲート電極)に第2の入力端子22によって供給さ
れるクロック信号は、第7のトランジスタ37のゲート電極(下方のゲート電極及び上方
のゲート電極)に第2の入力端子22によって供給されるクロック信号、第8のトランジ
スタ38ゲート電極(下方のゲート電極及び上方のゲート電極)に第3の入力端子23に
よって供給されるクロック信号となるように、結線関係を入れ替えても同様の作用を奏す
る。なお、図15(A)に示すシフトレジスタにおいて、第7のトランジスタ37及び第
8のトランジスタ38が共にオンの状態から、第7のトランジスタ37がオフ、第8のト
ランジスタ38がオンの状態、次いで第7のトランジスタ37がオフ、第8のトランジス
タ38がオフの状態とすることによって、第2の入力端子22及び第3の入力端子23の
電位が低下することで生じる、ノードBの電位の低下が第7のトランジスタ37のゲート
電極の電位の低下、及び第8のトランジスタ38のゲート電極の電位の低下に起因して2
回生じることとなる。一方、図15(A)に示すシフトレジスタにおいて、第7のトラン
ジスタ37及び第8のトランジスタ38が共にオンの状態から、第7のトランジスタ37
がオン、第8のトランジスタ38がオフの状態、次いで、第7のトランジスタ37がオフ
、第8のトランジスタ38がオフの状態とすることによって、第2の入力端子22及び第
3の入力端子23の電位が低下することで生じるノードBの電位の低下を、第8のトラン
ジスタ38のゲート電極の電位の低下による一回に低減することができる。そのため、第
7のトランジスタ37のゲート電極(下方のゲート電極及び上方のゲート電極)に第3の
入力端子23からクロック信号CK3が供給され、第8のトランジスタ38のゲート電極
(下方のゲート電極及び上方のゲート電極)に第2の入力端子22からクロック信号CK
2が供給される結線関係とすることが好適である。なぜなら、ノードBの電位の変動回数
が低減され、またノイズを低減することが出来るため好適である。
間に、ノードBに定期的にHレベルの信号が供給される構成とすることにより、パルス出
力回路の誤動作を抑制することができる。
本明細書に開示する発光装置は、さまざまな電子機器(遊技機も含む)に適用することが
できる。電子機器としては、例えば、テレビジョン装置(テレビ、またはテレビジョン受
信機ともいう)、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ
、デジタルフォトフレーム、携帯電話機(携帯電話、携帯電話装置ともいう)、携帯型ゲ
ーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる
。
電話機に適用する例を図23及び図24に示す。
図、図23(B)は携帯電話機を縦から見た図、筐体は筐体1411a、1411bから
なり、筐体1411a、1411bの少なくとも表示領域となる領域は透光性の保持部材
である。図23(A)は、筐体1411a及び筐体1411b内の断面図である。筐体1
411aの正面から見た形状は、長い辺と短い辺を有する矩形であり、矩形の角は丸まっ
ていてもよい。本実施の形態では、正面形状である矩形の長い辺と平行な方向を長手方向
と呼び、短い辺と平行な方向を短手方向と呼ぶ。
であり、矩形の角は丸まっていてもよい。本実施の形態では、側面形状である矩形の長い
辺と平行な方向は長手方向であり、短い辺と平行な方向を奥行方向と呼ぶ。
404、タッチパネル1423を有し、筐体1411a、1411b内に、発光パネル1
421、配線基板1425を含んでいる。タッチパネル1423は必要に応じて設ければ
よい。
光モジュール)を用いればよい。
そって視認側正面領域のみでなく、上面領域及び下面領域の一部も覆うように配置されて
いる。よって携帯電話機の長手方向の上部にも表示領域1413と連続する表示領域14
27を形成することができる。すなわち、携帯電話機の上面にも表示領域1427が存在
している。これにより、例えば携帯電話機を胸ポケットに入れていたとしても、取り出す
ことなく表示領域1427を見ることができる。
が表示できればよい。また必要に応じて、表示領域1427のみ表示し、その他の領域は
表示しないことにより、省エネルギー化を図ることができる。
上面から正面、下面にわたり連続的に発光パネル1421が設けられており、発光パネル
1421の裏側に発光パネル1421と電気的に接続する配線基板1425、バッテリー
1426が配置されている。また筐体1411aに外接して視認側にタッチパネル142
3が配置されている。
できる。
1413と上面の表示領域1427の両方に存在するように作製するので、作製コストや
作製時間を抑制することができる。
タッチパネルのボタン1414が表示される。ボタン1414を指などで接触することに
より、表示領域1413の表示内容を操作することができる。また、電話の発信、あるい
はメールの作成は、表示領域1413のボタン1414を指などで接触することにより行
うことができる。
14が必要ないときは、表示領域1413全体に画像や文字を表示させることができる。
状を上部の長辺に曲率半径を有するように形成すると発光パネル1421及びタッチパネ
ル1423もそれぞれの断面形状において、上部の長辺が曲率半径が生じる。また筐体1
411aも湾曲する形状となる。すなわち、表示領域1413を正面から見た場合、手前
に向かって丸く突き出していることになる。
電子ブックに適用した例である。図25(A)は、電子ブックを開いた状態であり、図2
5(B)は電子ブックを閉じた状態である。第1の表示パネル4311、第2の表示パネ
ル4312、第3の表示パネル4313に上記実施の形態を適用して形成される可撓性を
有する発光装置(発光パネル)を用いることができる。
第2の筐体4306は操作部4304及び第2の表示部4307を有する第2の表示パネ
ル4312を有し、両面表示型パネルである第3の表示パネル4313は、第3の表示部
4302及び第4の表示部4310を有し、第3の表示パネル4313は、第1の表示パ
ネル4311と第2の表示パネル4312の間に挿入されている。第1の筐体4305、
第1の表示パネル4311、第3の表示パネル4313、第2の表示パネル4312、及
び第2の筐体4306は駆動回路が内部に設けられた綴じ部4308によって接続されて
いる。図25の電子ブックは第1の表示部4301、第2の表示部4307、第3の表示
部4302、及び第4の表示部4310の4つの表示画面を有している。
示パネル4312、及び第2の筐体4306は可撓性を有しており、フレキシビリティが
高い。また、第1の筐体4305、第2の筐体4306にプラスチック基板を用い、第3
の表示パネル4313に薄いフィルムを用いると、薄型な電子ブックとすることができる
。
面表示型パネルである。第3の表示パネル4313は、両面射出型の表示パネルを用いて
もよいし、片面射出型の表示パネルを貼り合わせて用いてもよい。
して用いた例である。上記実施の形態で示した発光装置は大面積化も可能であるため、大
面積の照明装置として用いることができる。また、上記実施の形態で示した発光装置は、
卓上照明器具3000として用いることも可能である。なお、照明器具には天井固定型の
照明器具、卓上照明器具の他にも、壁掛け型の照明器具、車内用照明、誘導灯なども含ま
れる。
の表示パネルに配置することができ、信頼性の高い電子機器を提供することができる。
11 配線
12 配線
13 配線
14 配線
15 配線
21 入力端子
22 入力端子
23 入力端子
24 入力端子
25 入力端子
26 出力端子
27 出力端子
28 薄膜トランジスタ
31 トランジスタ
32 トランジスタ
33 トランジスタ
34 トランジスタ
35 トランジスタ
36 トランジスタ
37 トランジスタ
38 トランジスタ
39 トランジスタ
40 トランジスタ
41 トランジスタ
42 トランジスタ
43 トランジスタ
51 電源線
52 電源線
53 電源線
61 期間
62 期間
100 可撓性基板
101 ゲート電極層
102 ゲート絶縁層
103 酸化物半導体層
104a 酸化物導電層
104b 酸化物導電層
105a ソース電極層
105b ドレイン電極層
117a 高抵抗ソース領域
117b 高抵抗ドレイン領域
135a レジストマスク
136a レジストマスク
106 保護絶縁層
107 酸化物絶縁膜
108 容量配線層
109 保護絶縁層
110 電極層
111 導電層
112 導電層
113 端子電極
116 チャネル形成領域
118 酸化物半導体層
119 コンタクトホール
120 接続電極
121 端子
122 端子
123 コンタクトホール
125 コンタクトホール
126 コンタクトホール
127 コンタクトホール
128 端子電極
129 端子電極
130 酸化物半導体膜
131 酸化物半導体層
133 酸化物半導体層
134 酸化物半導体層
137 レジストマスク
138 酸化物導電層
140 酸化物導電膜
142 酸化物導電層
143 酸化物導電層
145 配線層
146 容量
147 容量
149 容量電極層
150 端子
151 端子
153 接続電極
155 導電膜
156 電極
161 ゲート電極層
162 導電層
163 酸化物半導体層
164a 酸化物導電層
164b 酸化物導電層
165a ソース電極層
165b ドレイン電極層
166 チャネル形成領域
167a 高抵抗ソース領域
167b 高抵抗ドレイン領域
168 酸化物半導体層
170 薄膜トランジスタ
171 薄膜トランジスタ
172 薄膜トランジスタ
173 薄膜トランジスタ
180 薄膜トランジスタ
181 薄膜トランジスタ
182 薄膜トランジスタ
183 薄膜トランジスタ
185 容量電極層
191 カラーフィルタ層
192 オーバーコート層
193 隔壁
194 EL層
195 電極層
196 接続電極層
300 作製基板
302 剥離層
304 被剥離層
305 接着層
306 作製基板
1001 電極
1002 電極
1003 EL層
1004 電荷発生層
1404 操作ボタン
1413 表示領域
1414 ボタン
1421 発光パネル
1423 タッチパネル
1425 配線基板
1426 バッテリー
1427 表示領域
3000 卓上照明器具
3001 照明装置
4301 表示部
4302 表示部
4304 操作部
4305 筐体
4306 筐体
4307 表示部
4308 綴じ部
4310 表示部
4311 表示パネル
4312 表示パネル
4313 表示パネル
4501 可撓性基板
4502 画素部
4505 シール材
4506 可撓性基板
4507 充填材
4509 薄膜トランジスタ
4510 薄膜トランジスタ
4511 発光素子
4512 電界発光層
4513 電極層
4515 接続端子電極
4516 端子電極
4517 電極層
4519 異方性導電膜
4520 隔壁
4540 導電層
4542 酸化物絶縁層
4543 オーバーコート層
4544 絶縁層
4545 カラーフィルタ層
5300 可撓性基板
5301 画素部
5302 走査線駆動回路
5303 走査線駆動回路
5304 信号線駆動回路
5305 タイミング制御回路
5601 シフトレジスタ
5602 スイッチング回路
5603 薄膜トランジスタ
5604 配線
5605 配線
6400 画素
6401 スイッチング用トランジスタ
6402 駆動用トランジスタ
6403 容量素子
6404 発光素子
6405 信号線
6406 走査線
6407 電源線
6408 共通電極
7001 TFT
7002 発光素子
7003 電極層
7004 EL層
7005 電極層
7009 隔壁
7011 駆動用TFT
7012 発光素子
7013 電極層
7014 EL層
7015 電極層
7016 遮蔽膜
7017 導電膜
7019 隔壁
7021 駆動用TFT
7022 発光素子
7023 電極層
7024 EL層
7025 電極層
7027 導電膜
7029 隔壁
7031 酸化物絶縁層
7032 保護絶縁層
7033 カラーフィルタ層
7034 オーバーコート層
7035 保護絶縁層
7041 酸化物絶縁層
7042 保護絶縁層
7043 カラーフィルタ層
7044 オーバーコート層
7045 保護絶縁層
7051 酸化物絶縁層
7052 保護絶縁層
7053 平坦化絶縁層
7055 保護絶縁層
8100 基板
8104 絶縁層
8141 樹脂層
8142 樹脂層
8144 基板
8250 画素部
8252 駆動回路部
8254 端子部
8400 発光装置
1411a 筐体
1411b 筐体
4503a 信号線駆動回路
4504a 走査線駆動回路
4518a FPC
Claims (4)
- 第1の基板上に剥離層を形成し、
前記剥離層上に、第1の薄膜トランジスタと、第2の薄膜トランジスタとを形成し、
前記第1の薄膜トランジスタと電気的に接続された第1の電極層を形成し、
前記剥離層を用いて、前記第1の薄膜トランジスタと、前記第2の薄膜トランジスタと、前記第1の電極層とを前記第1の基板から第2の基板上に転置し、
前記第2の基板に転置された、前記第1の薄膜トランジスタと、前記第2の薄膜トランジスタと、前記第1の電極層とを第3の基板上に転置し、
前記第3の基板上に転置された、前記第1の電極層上に隔壁と、前記隔壁上及び前記第1の電極層上にEL層を形成し、
前記EL層上に第2の電極層を形成し、
前記第1の薄膜トランジスタ及び前記第2の薄膜トランジスタは、酸化物半導体層を有し、
前記酸化物半導体層は、インジウムと、ガリウムと、亜鉛とを有し、
前記第3の基板は可撓性を有することを特徴とする発光装置の作製方法。 - 請求項1において、
前記第2の電極層上に可撓性を有する基板を設けることを特徴とする発光装置の作製方法。 - 請求項1または2において、
前記酸化物半導体層に接して、酸化珪素膜または酸化アルミニウム膜を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。 - 請求項1乃至3のいずれか一において、
前記剥離層は、タングステン、モリブデン、チタン、タンタル、ニオブ、ニッケル、コバルト、ジルコニウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム及び珪素から選択された元素を有することを特徴とする発光装置の作製方法。
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