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Description
の各画素に、スイッチング素子と表示素子とが設けられている。該スイッチング素子によ
り、ビデオ信号を画素へ入力した後も表示素子への電圧の印加または電流の供給がある程
度維持されるので、アクティブマトリクス型は半導体表示装置の大型化、高精細化に柔軟
に対応することができ、今後の半導体表示装置の主流となりつつある。
の電位の降下が挙げられる。例えば、スイッチング素子として機能するトランジスタのゲ
ート電極に接続された配線(走査線)の電位が降下してしまうと、走査線に入力された信
号の波形に乱れが生じ、該トランジスタのスイッチングを的確なタイミングで制御できな
くなってしまう。特に、走査線には、水平方向の全ての画素が有するトランジスタのゲー
ト電極が接続されている。半導体表示装置が高精細化されることで画素数が増えると、一
つの走査線に接続されるトランジスタの数も増大する。そのため、走査線の電位の降下が
より著しくなってしまい、トランジスタのスイッチングを的確に制御することがより困難
になる。
きる。しかし、画素が有するトランジスタのゲート電極と走査線とは、通常、一つの層上
に形成された導電膜を、エッチング等により所望の形状に加工(パターニング)すること
で形成されている。ゲート電極には、トランジスタの作製工程において施される加熱処理
に耐えうる程度の耐熱性が要求されるため、ゲート電極及び走査線に用いることができる
材料の種類には、制限があった。
を接続することで、走査線の電位の降下を抑える液晶表示装置について記載されている。
適であると共に、視野角にも制限が無いため、CRT(cathode ray tub
e)や液晶表示装置に替わる半導体表示装置として注目されている。発光素子を用いたア
クティブマトリクス型の半導体表示装置は、具体的に提案されている構成がメーカーによ
って異なるが、通常、少なくとも発光素子と、画素へのビデオ信号の入力を制御するトラ
ンジスタ(スイッチング用トランジスタ)と、該発光素子に供給する電流値を制御するト
ランジスタ(駆動用トランジスタ)とが、各画素に設けられている。
るのに対し、発光素子は一対の電極間に流れる電流の大きさに従って階調を表示する表示
素子である。そのため、発光素子を用いた半導体表示装置は、液晶表示装置に比べて画素
に供給する電流が大きい。よって、半導体表示装置が大型化されることで、電流を供給す
るべき表示素子の総面積が増大すると、表示する階調によっては画素に供給する電流値が
著しく大きくなる。そのため、画素に電流を供給するための配線(電源線)の電位が大幅
に降下してしまい、表示領域内の画素間において輝度の高さにむらが生じてしまう。
とする。
ている表示領域内において、電気的に接続する。さらに、電源線どうしを表示領域内にお
いて電気的に接続するための配線(補助電源線)と、画素が有するトランジスタのゲート
電極との上には層間絶縁膜が形成されており、電源線は、補助電源線及びゲート電極より
も更に上層に位置する、上記層間絶縁膜上に形成されている。そして、補助電源線には、
層間絶縁膜上に形成された配線(補助配線)が電気的に、或いは直接、接続されている。
なお、本明細書において、電気的に接続という場合には、特別に断りがない限り、直接接
続される状態も含むものとする。
全ての電源線を幾つかのグループに分けて、各グループに属する電源線どうしで行っても
良い。特に、各画素から得られる光の色ごとに、電源線に与えられる電源電位の高さが異
なっている場合、共通の電源電位が与えられる電源線どうしを、補助電源線を介して電気
的に接続する。なお、画素から得られる光の色は、発光素子に用いられる電界発光層の種
類を変えることで、異ならせることができるし、或いは、発光素子から発せられる光のう
ち、特定の波長の光のみを透過することができるカラーフィルターを用いることで、異な
らせることができる。
に層間絶縁膜を形成し、上記層間絶縁膜上に形成された配線(走査線用補助配線)を、該
走査線と、電気的に、或いは直接接続するようにしても良い。
さが0.8μm以上1.5μm以下であることが望ましい。
縁膜上に形成された単数の導電膜または積層された複数の導電膜を所望の形状に加工(パ
ターニング)することで、形成される。層間絶縁膜の下に形成されるゲート電極、補助電
源線、または走査線は、層間絶縁膜の前に形成された単数の導電膜または積層された複数
の導電膜を、所望の形状に加工(パターニング)することで、形成される。なお、電源線
、補助配線、または走査線用補助配線に用いられる少なくとも1つの導電膜の電気伝導率
は、ゲート電極、補助電源線、または走査線に用いられる少なくとも1つの導電膜の電気
伝導率よりも、高いことが望ましい。
的に接続することで、電源線の電位の降下に起因する表示領域内の輝度むらを防ぐことが
できる。また、補助電源線を、電源線が形成されている層と同じ層上の補助配線と直接、
或いは電気的に接続することで、補助電源線の電位の降下、延いては電源線の電位の降下
を、より効果的に防ぐことができる。よって、配線の電位の降下に起因する画素間の輝度
むらを抑えることができるので、大型の表示領域を有する高画質な半導体表示装置を提供
することができる。
接接続することで、走査線の電位の降下により、スイッチング用トランジスタのスイッチ
ングを、的確なタイミングで制御できなくなってしまうことを、防ぐことができる。
の異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱すること
なくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従っ
て、本実施の形態及び実施例の記載内容に限定して解釈されるものではない。
むIC等を実装した状態にあるモジュールとを含む。さらに本実施の形態で示す半導体表
示装置は、該半導体表示装置を作製する過程における、発光素子が完成する前の一形態に
相当する素子基板をも、その範疇に含む。具体的に素子基板は、発光素子が有する一対の
電極のうち、一方の電極のみが形成された状態であっても良いし、該一方の電極となる導
電膜を成膜した後であって、パターニングして前記一方の電極を形成する前の状態であっ
ても良い。
図1を用いて、半導体表示装置が有する画素の構成について説明する。図1(A)は、本
発明の半導体表示装置が有する、表示領域の一部を拡大した上面図の一例である。また、
図1(A)の破線A1−A2における断面図、及び破線B1−B2における断面図を図1
(B)に示す。また、図1(A)の破線C1−C2における断面図を図1(C)に示す。
複数の走査線103、複数の補助電源線104を有している。表示領域内に設けられた複
数の各画素100は、信号線101の一つと、電源線102の一つと、走査線103の一
つとを、少なくとも有している。
源線102とは別の電源線102と、電気的に接続されている。図1では、2つの電源線
102と補助電源線104とが直接接続されることで、電源線102どうしを電気的に接
続している例を示しているが、電源線102の一つと補助電源線104とが、別の配線を
介して電気的に接続されていても良い。また、図1では、隣り合う電源線102どうしを
電気的に接続しているが、表示領域内の電源線102が全て電気的に接続されている必要
はない。
電気的に接続することで、画素に供給するべき電流の大きさが電源線102ごとに大幅に
異なる場合でも、電位が降下することによって電源線102内に生じる電位差が、電源線
102どうしで異なるのを防ぐことができる。よって、電位の降下に起因する表示領域内
の輝度むらを防ぐことができる。
スイッチング用トランジスタ106と、発光素子105に供給する電流値を制御する駆動
用トランジスタ107とを、少なくとも有する。なお図1(A)では、発光素子105と
なる領域を破線で示している。なお、図1では、各画素にトランジスタが2つ設けられた
画素100を例に挙げて説明するが、本発明はこの構成に限定されない。本発明の半導体
表示装置は、各画素100に少なくとも、画素100へのビデオ信号の入力を制御するト
ランジスタと、発光素子に供給する電流値を制御するトランジスタとを有していればよい
。
、或いは電気的に接続されている。なお、本明細書においてゲート電極とは、ゲート絶縁
膜に接している単数の導電膜または複数の積層された導電膜のうち、ゲート絶縁膜を間に
挟んで活性層である半導体膜と重なっている部分を意味する。図1(A)では、一続きの
導電膜が走査線103及びゲート電極108として機能しており、走査線103とゲート
電極108とが直接接続されている状態である。しかし、走査線103とゲート電極10
8とが、互いに分離した導電膜で形成されており、走査線103とゲート電極108とが
別の配線を介して電気的に接続されていても良い。または、走査線103とゲート電極1
08とが、互いに異なる導電膜で形成されており、走査線103とゲート電極108とが
直接、或いは別の配線を介して電気的に接続されていても良い。
103に直接接続された走査線用補助配線110とを有する。なお、図1では、補助電源
線104が直接補助配線109に接続されているが、補助電源線104が別の異なる配線
を介して、補助配線109と電気的に接続されていても良い。また図1では、走査線10
3が直接走査線用補助配線110に接続されているが、走査線103が別の異なる配線を
介して、走査線用補助配線110と電気的に接続されていても良い。
された補助配線109を設けることで、補助電源線104と、補助配線109との合成抵
抗を下げることができる。よって、補助電源線104の電位の降下を防ぎ、延いては電源
線102の電位の降下を防ぐことができる。
るが、本実施の形態で示す半導体表示装置では少なくとも補助配線109を有していれば
良く、必ずしも走査線用補助配線110を有していなくとも良い。ただし、走査線用補助
配線110を設けることで、走査線103と、走査線用補助配線110との合成抵抗を下
げることができる。よって、走査線103の電位の降下により、スイッチング用トランジ
スタ106のスイッチングを、的確なタイミングで制御できなくなってしまうことを、防
ぐことができる。
10を、層間絶縁膜111の上に形成する。図1では、電源線102、補助配線109、
走査線用補助配線110に加えて、信号線101も層間絶縁膜111の上に形成している
例を示している。よって本実施の形態では、電源線102、補助配線109、走査線用補
助配線110、信号線101を、層間絶縁膜の上に形成された単数の導電膜または積層さ
れた複数の導電膜を所望の形状に加工(パターニング)することで形成できる。従って、
電源線102、補助配線109、走査線用補助配線110及び信号線101は、1つのマ
スクで形成することができる。また本実施の形態では、少なくともゲート電極108、補
助電源線104、走査線103を、層間絶縁膜111の下に形成する。よって本実施の形
態では、ゲート電極108、補助電源線104、走査線103を、層間絶縁膜を形成する
前に、単数の導電膜または積層された複数の導電膜を所望の形状に加工することで形成で
きる。従って、ゲート電極108、補助電源線104、走査線103は、1つのマスクで
形成することができる。このため、本実施の形態の半導体表示装置は、マスク数を従来よ
りも増やすことなく作製することができる。
される加熱処理に耐えうる程度の耐熱性が要求される。よって、単数の導電膜または積層
された複数の導電膜を所望の形状に加工(パターニング)することでゲート電極108と
共に走査線103及び補助電源線104を形成する場合、ゲート電極108、走査線10
3及び補助電源線104に用いることができる材料の種類には、制限が生じる。そのため
、ゲート電極108、走査線103及び補助電源線104をより抵抗率の低い材料で形成
することが難しい。しかし本実施の形態では、スイッチング用トランジスタ106及び駆
動用トランジスタ107上に形成された層間絶縁膜111の、更に上において電源線10
2、補助配線109、走査線用補助配線110を形成する。よって、電源線102、補助
配線109、走査線用補助配線110は、スイッチング用トランジスタ106を作製した
後に形成されるので、ゲート電極108、走査線103及び補助電源線104ほど高い耐
熱性は要求されない。そのため、電源線102、補助配線109、走査線用補助配線11
0に用いることができる材料は比較的自由度が高く、ゲート電極108、走査線103及
び補助電源線104より抵抗率の低い材料を選択することが可能である。抵抗率の低い材
料で補助配線109、走査線用補助配線110を作製することで、補助電源線104と補
助配線109の合成抵抗、走査線103と走査線用補助配線110の合成抵抗をより下げ
ることができる。従って、電源線102の電位の降下、走査線103の電位の降下を防ぐ
ことができる。
104、走査線103などの配線に、層間絶縁膜111の上に形成された補助配線109
、走査線用補助配線110などの合成抵抗を下げるための配線を接続している。しかし、
本実施の形態では、層間絶縁膜111の上に形成された信号線101などの配線に、層間
絶縁膜111の下で形成された合成抵抗を下げるための配線を接続するようにしても良い
。
いる場合において、共通の電源電位が与えられる電源線どうしを、補助電源線を介して電
気的に接続する場合について説明する。
を示す。図2に示す表示領域では、信号線S1〜信号線S6と、電源線V1〜電源線V6
と、走査線G1〜走査線G3が設けられている。なお、表示領域に設けられる信号線、電
源線、走査線の数は、図2に示した構成に限定されない。表示領域に設けられた各画素2
00は、信号線S1〜信号線S6の1つと、電源線V1〜電源線V6の1つと、走査線G
1〜走査線G3の1つとを少なくとも有する。
も1つの駆動用トランジスタ202と、発光素子203とを有している。スイッチング用
トランジスタ201のゲート電極は、走査線G1〜走査線G3の1つと接続されており、
スイッチング用トランジスタ201のソース領域とドレイン領域は、一方が信号線S1〜
信号線S6の1つに接続され、他方が駆動用トランジスタ202のゲート電極に接続され
ている。駆動用トランジスタ202のソース領域とドレイン領域は、一方が電源線V1〜
電源線V6の1つに接続され、他方が発光素子203の画素電極に接続されている。また
、画素200は保持容量204を有しており、該保持容量204は、一方の電極が電源線
V1〜電源線V6の1つに接続され、他方の電極が駆動用トランジスタ202のゲート電
極に接続されている。なお、図2に示す画素200の構成は、本発明の半導体表示装置が
有する画素のほんの一例であり、本発明は図2に示す画素の構成に限定されない。
電気的に接続されている。さらに図2に示す表示領域では、補助電源線205が、隣り合
う電源線どうしを複数箇所において電気的に接続している例を示している。隣り合う電源
線どうしを1箇所においてのみ電気的に接続するよりも、図2に示すように、複数箇所に
おいて電気的に接続する方が、画素200に供給するべき電流の大きさが電源線ごとに大
幅に異なる場合でも、電位が降下することによって電源線内に生じる電位差が、電源線ど
うしで異なるのをより防ぐことができる。よって、電位の降下に起因する表示領域内の輝
度むらを防ぐことができる。
接続した場合の、表示領域の回路図を示す。図3に示す表示領域の構成は、補助電源線2
05以外、全て図2に示す構成と同じであるものとする。図3に示す表示領域では、電源
線V1と電源線V4が、R(赤)に対応する画素200に電流を供給している。また、電
源線V2と電源線V5が、G(緑)に対応する画素200に電流を供給している。また、
電源線V3と電源線V6が、B(青)に対応する画素200に電流を供給している。
気的に接続されている。また、G(緑)に対応する電源線V2と電源線V5とが、補助電
源線205によって電気的に接続されている。また、B(青)に対応する電源線V3と電
源線V6とが、補助電源線205によって電気的に接続されている。
る電源電位が異なっている場合でも、電位が降下することによって電源線内に生じる電位
差が、各色に対応する電源線どうしで異なるのをより防ぐことができる。よって、電位の
降下に起因する表示領域内の輝度むらを色ごとに防ぐことができる。
ることで、異ならせることができる。この場合、発光素子203から発せられる光の波長
の範囲自体が、各色に対応する画素200ごとに異なる。或いは、発光素子203から発
せられる光のうち、特定の範囲内の波長の光を優先的に透過させることができるカラーフ
ィルターを用いることで、画素200から得られる光の色を異ならせることもできる。こ
の場合、発光素子203から発せられる光の波長の範囲は、全ての画素200において同
じであるか、複数の色に対応する画素200において同じであっても良い。或いは、発光
素子203から発せられる光の波長の範囲が、各色に対応する画素200ごとに異なって
いても、カラーフィルターを用いていても良い。発光素子203から発せられる光の波長
の範囲が、各色に対応する画素200ごとに異なっていても、カラーフィルターを併用す
ることで、画素200から得られる光の色純度を高めることができる。
体表示装置を例に挙げて説明したが、本発明はこの構成に限定されない。シアン(青緑)
、マゼンタ(赤紫)、イエロー(黄)の光が得られる画素200を有する半導体表示装置
であっても良い。或いは、R(赤)、G(緑)、B(青)に加えてW(白)の光が得られ
る画素200を有する半導体表示装置であっても良い。
数箇所において電気的に接続している例を示している。隣り合う電源線どうしを1箇所に
おいてのみ電気的に接続するよりも、図3に示すように、複数箇所において電気的に接続
する方が、画素200に供給するべき電流の大きさが電源線ごとに大幅に異なる場合でも
、電位が降下することによって電源線内に生じる電位差が、各色に対応する電源線どうし
で異なるのをより防ぐことができる。よって、電位の降下に起因する表示領域内の輝度む
らを色ごとに防ぐことができる。
302a、電源線302b、電源線302c、複数の走査線303、補助電源線304a
、補助電源線304b、補助電源線304cを有している。表示領域内に設けられた複数
の各画素300は、信号線301の一つと、電源線302a、電源線302b、電源線3
02cのいずれか一つと、走査線303の一つとを、少なくとも有している。
電位が、互いに異なっている。さらに、電源線302aは、補助電源線304aを介して
、隣接する他の電源線302aに電気的に接続される。また、電源線302bは、補助電
源線304bを介して、隣接する他の電源線302bに電気的に接続される。また、電源
線302cは、補助電源線304cを介して、隣接する他の電源線302cに電気的に接
続される。
4b、電源線302cと補助電源線304cとが、それぞれ直接接続されることで、隣接
する電源線302aどうし、または隣接する電源線302bどうし、または隣接する電源
線302cどうしを電気的に接続している例を示している。しかし、電源線302a、電
源線302b、電源線302cと、補助電源線304a、補助電源線304b、補助電源
線304cとが、それぞれ別の配線を介して電気的に接続されていても良い。
cにそれぞれ直接接続された補助配線309a、補助配線309b、補助配線309cと
、走査線303に直接接続された走査線用補助配線310とを有する。なお、図4では、
補助電源線304a、補助電源線304b、補助電源線304cが直接補助配線309a
、補助配線309b、補助配線309cにそれぞれ接続されているが、補助電源線304
a、補助電源線304b、補助電源線304cが別の異なる配線を介して、補助配線30
9a、補助配線309b、補助配線309cとそれぞれ電気的に接続されていても良い。
また図4では、走査線303が直接走査線用補助配線310に接続されているが、走査線
303が別の異なる配線を介して、走査線用補助配線310と電気的に接続されていても
良い。
源線304cに直接、或いは電気的にそれぞれ接続された補助配線309a、補助配線3
09b、補助配線309cを設けることで、補助電源線304aと補助配線309aの合
成抵抗、補助電源線304bと補助配線309bの合成抵抗、補助電源線304cと補助
配線309cの合成抵抗を、それぞれ下げることができる。よって、補助電源線304a
、補助電源線304b、補助電源線304cの電位の降下を防ぎ、延いては電源線302
a、電源線302b、電源線302cの電位の降下を防ぐことができる。
るが、本実施の形態の半導体表示装置では少なくとも補助配線309a、補助配線309
b、補助配線309cを有していれば良く、必ずしも走査線用補助配線310を有してい
なくとも良い。ただし、走査線用補助配線310を設けることで、走査線303と、走査
線用補助配線310との合成抵抗を下げることができる。よって、走査線303の電位の
降下により、トランジスタのスイッチングを、的確なタイミングで制御できなくなってし
まうことを、防ぐことができる。
補助配線309a、補助配線309b、補助配線309c、走査線用補助配線310を、
層間絶縁膜の上に形成する。図4では、電源線302a、電源線302b、電源線302
c、補助配線309a、補助配線309b、補助配線309c、走査線用補助配線310
に加えて、信号線301も層間絶縁膜の上に形成している例を示している。よって本実施
の形態では、電源線302a、電源線302b、電源線302c、補助配線309a、補
助配線309b、補助配線309c、走査線用補助配線310、信号線301を、層間絶
縁膜の上に形成された単数の導電膜または積層された複数の導電膜を所望の形状に加工(
パターニング)することで形成できる。従って、電源線302a、電源線302b、電源
線302c、補助配線309a、補助配線309b、補助配線309c、走査線用補助配
線310及び信号線301は、1つのマスクで形成することができる。
304b、補助電源線304c、走査線303を、層間絶縁膜の下に形成する。よって本
実施の形態では、ゲート電極308、補助電源線304a、補助電源線304b、補助電
源線304c、走査線303を、層間絶縁膜を形成する前に、単数の導電膜または積層さ
れた複数の導電膜を所望の形状に加工することで形成できる。従って、ゲート電極308
、補助電源線304a、補助電源線304b、補助電源線304c、走査線303は、1
つのマスクで形成することができる。このため、本実施の形態の半導体表示装置は、マス
ク数を従来よりも増やすことなく作製することができる。
うる程度の耐熱性が要求される。よって、単数の導電膜または積層された複数の導電膜を
所望の形状に加工(パターニング)することでゲート電極308と共に走査線303及び
補助電源線304a、補助電源線304b、補助電源線304cを形成する場合、ゲート
電極308、走査線303、補助電源線304a、補助電源線304b、補助電源線30
4cに用いることができる材料の種類には、制限が生じる。そのため、ゲート電極308
、走査線303、補助電源線304a、補助電源線304b、補助電源線304cをより
抵抗率の低い材料で形成することが難しい。しかし本実施の形態では、トランジスタ上に
形成された層間絶縁膜の、更に上において電源線302a、電源線302b、電源線30
2c、補助配線309a、補助配線309b、補助配線309c、走査線用補助配線31
0を形成する。よって、電源線302a、電源線302b、電源線302c、補助配線3
09a、補助配線309b、補助配線309c、走査線用補助配線310は、トランジス
タを作製した後に形成されるので、ゲート電極308、走査線303、補助電源線304
a、補助電源線304b、補助電源線304cほど高い耐熱性は要求されない。そのため
、電源線302a、電源線302b、電源線302c、補助配線309a、補助配線30
9b、補助配線309c、走査線用補助配線310に用いることができる材料は比較的自
由度が高く、ゲート電極308、走査線303、補助電源線304a、補助電源線304
b、補助電源線304cより抵抗率の低い材料を選択することが可能である。抵抗率の低
い材料で補助配線309a、補助配線309b、補助配線309c、走査線用補助配線3
10を作製することで、補助電源線304aと補助配線309aの合成抵抗、補助電源線
304bと補助配線309bの合成抵抗、補助電源線304cと補助配線309cの合成
抵抗、走査線303と走査線用補助配線310の合成抵抗をより下げることができる。従
って、電源線302a、電源線302b、電源線302cの電位の降下、走査線303の
電位の降下を防ぐことができる。
次に、半導体表示装置の作製方法について詳しく述べる。なお、本実施の形態では、薄膜
トランジスタ(TFT)を半導体素子の一例として示すが、本発明の半導体表示装置に用
いられる半導体素子はこれに限定されない。例えばTFTの他に、記憶素子、ダイオード
、抵抗、容量、インダクタなどを用いることができる。
402を順に形成する。絶縁膜401及び半導体膜402は連続して形成することが可能
である。
のガラス基板、石英基板、セラミック基板等を用いることができる。また、ステンレス基
板を含む金属基板の表面に絶縁膜を形成したものまたはシリコン基板の表面に絶縁膜を形
成したものを用いても良い。プラスチック等の合成樹脂を含む、可撓性を有する基板は、
一般的に上記基板と比較して耐熱温度が低い傾向にあるが、作製工程における処理温度に
耐え得るのであれば用いることが可能である。
テル、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカ
ーボネート(PC)、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリスルホ
ン(PSF)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアリレート(PAR)、ポリブチレ
ンテレフタレート(PBT)、ポリイミド、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、
ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂などが挙げられる。
半導体膜402中に拡散し、トランジスタなどの半導体素子の特性に悪影響を及ぼすのを
防ぐために設ける。よってアルカリ金属やアルカリ土類金属の半導体膜402への拡散を
抑えることができる窒化珪素や窒化酸化珪素などを用いて絶縁膜401を形成する。なお
、ガラス基板、ステンレス基板またはプラスチック基板のように、アルカリ金属やアルカ
リ土類金属が多少なりとも含まれている基板を用いる場合、不純物の拡散を防ぐという観
点から基板400と半導体膜402との間に絶縁膜401を設けることは有効である。し
かし、石英基板など不純物の拡散がさして問題とならない基板400を用いる場合は、必
ずしも設ける必要はない。
ものであっても良い。絶縁膜401は、CVD法やスパッタリング法等を用いて、酸化珪
素、窒化珪素(SiNx、Si3N4等)、酸化窒化珪素(SiOxNy)(x>y>0
)、窒化酸化珪素(SiNxOy)(x>y>0)等の絶縁性を有する材料を用いて形成
する。
膜厚100nmの酸化窒化珪素膜を順に積層して絶縁膜401を形成するが、各膜の材質
、膜厚、積層数は、これに限定されるものではない。例えば、下層の酸化窒化珪素膜に代
えて、膜厚0.5〜3μmのシロキサン系樹脂をスピンコート法、スリットコーター法、
液滴吐出法、印刷法などによって形成しても良い。また、中層の窒化酸化珪素膜に代えて
、窒化珪素膜(SiNx、Si3N4等)を用いてもよい。また、上層の酸化窒化珪素膜
に代えて、酸化珪素膜を用いていても良い。また、それぞれの膜厚は、0.05〜3μm
とするのが望ましく、その範囲から自由に選択することができる。
の混合ガスを用い、熱CVD、プラズマCVD、常圧CVD、バイアスECRCVD等の
方法によって形成することができる。また、窒化珪素膜は、代表的には、シランとアンモ
ニアの混合ガスを用い、プラズマCVDによって形成することができる。また、酸化窒化
珪素膜、窒化酸化珪素膜は、代表的には、シランと一酸化二窒素の混合ガスを用い、プラ
ズマCVDによって形成することができる。
。半導体膜402の膜厚は20〜200nm(望ましくは40〜170nm、好ましくは
50〜150nm)とする。なお半導体膜402は、非晶質半導体であっても良いし、多
結晶半導体であっても良い。また半導体は珪素だけではなくシリコンゲルマニウムも用い
ることができる。シリコンゲルマニウムを用いる場合、ゲルマニウムの濃度は0.01〜
4.5atomic%程度であることが好ましい。
、レーザ光を用いたレーザ結晶化法、触媒元素を用いる結晶化法がある。或いは、触媒元
素を用いる結晶化法とレーザ結晶化法とを組み合わせて用いることもできる。また、基板
400として石英のような耐熱性に優れている基板を用いる場合、電熱炉を使用した熱結
晶化法、赤外光を用いたランプアニール結晶化法、触媒元素を用いる結晶化法、950℃
程度の高温アニールを組み合わせた結晶法を用いても良い。
の耐性を高めるために、550℃、4時間の加熱処理を該半導体膜402に対して行なう
。そして連続発振が可能な固体レーザを用い、基本波の第2高調波〜第4高調波のレーザ
光を照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。例えば、代表的には、Nd:Y
VO4レーザ(基本波1064nm)の第2高調波(532nm)や第3高調波(355
nm)を用いるのが望ましい。具体的には、連続発振のYVO4レーザから射出されたレ
ーザ光を非線形光学素子により高調波に変換し、出力10Wのレーザ光を得る。そして、
好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザ光に成形して、半導体
膜402に照射する。このときのエネルギー密度は0.01〜100MW/cm2程度(
好ましくは0.1〜10MW/cm2)が必要である。そして、走査速度を10〜200
0cm/sec程度とし、照射する。
連続発振の固体レーザとして、YAGレーザ、YVO4レーザ、YLFレーザ、YAlO
3レーザ、フォルステライト(Mg2SiO4)レーザ、GdVO4レーザ、Y2O3レ
ーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ti:サファイアレー
ザなどを用いることが出来る。
2レーザ、YAGレーザ、Y2O3レーザ、YVO4レーザ、YLFレーザ、YAlO3
レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ti:サファイアレ
ーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザを用いることができる。
十Hz〜数百Hzの周波数帯よりも著しく高い周波数帯を用いてレーザ結晶化を行なって
も良い。パルス発振でレーザ光を半導体膜402に照射してから半導体膜402が完全に
固化するまでの時間は数十nsec〜数百nsecと言われている。よって上記周波数帯
を用いることで、半導体膜402がレーザ光によって溶融してから固化するまでに、次の
パルスのレーザ光を照射できる。したがって、半導体膜402中において固液界面を連続
的に移動させることができるので、走査方向に向かって連続的に成長した結晶粒を有する
半導体膜402が形成される。具体的には、含まれる結晶粒の走査方向における幅が10
〜30μm、走査方向に対して垂直な方向における幅が1〜5μm程度の結晶粒の集合を
形成することができる。該走査方向に沿って連続的に成長した単結晶の結晶粒を形成する
ことで、少なくともTFTのチャネル方向には結晶粒界のほとんど存在しない半導体膜4
02の形成が可能となる。
行して照射するようにしても良いし、連続発振の基本波のレーザ光とパルス発振の高調波
のレーザ光とを並行して照射するようにしても良い。
これにより、レーザ光照射による半導体表面の荒れを抑えることができ、界面準位密度の
ばらつきによって生じる閾値のばらつきを抑えることができる。
なお、予め半導体膜402に、スパッタ法、プラズマCVD法、熱CVD法などで形成し
た多結晶半導体を用いるようにしても良い。
たは微結晶半導体膜のまま、後述のプロセスに進んでも良い。非晶質半導体、微結晶半導
体を用いたTFTは、多結晶半導体を用いたTFTよりも作製工程が少ない分、コストを
抑え、歩留まりを高くすることができるというメリットを有している。
素を含む気体としては、SiH4、Si2H6が挙げられる。この珪素を含む気体を、水
素、水素及びヘリウムで希釈して用いても良い。
を低濃度に添加するチャネルドープを行う。チャネルドープは半導体膜402全体に対し
て行っても良いし、半導体膜402の一部に対して選択的に行っても良い。p型を付与す
る不純物元素としては、ボロン(B)やアルミニウム(Al)やガリウム(Ga)等を用
いることができる。n型を付与する不純物元素としては、リン(P)やヒ素(As)等を
用いることができる。ここでは、不純物元素として、ボロン(B)を用い、当該ボロンが
1×1016〜5×1017/cm3の濃度で含まれるよう添加する。
島状の半導体膜403、半導体膜404を形成する。図8は、半導体膜403、半導体膜
404が形成された画素の上面図に相当し、図8の破線A1−A2における断面図、破線
B1−B2における断面図、破線C1−C2における断面図が、図5(B)に図示されて
いる。図8において半導体膜450は、保持容量の一方の電極として機能する。
スタ405、トランジスタ406を形成する。そしてトランジスタ405、トランジスタ
406と共に、補助電源線407も形成する。
る。そして、ゲート絶縁膜408上に、所望の形状に加工(パターニング)された複数の
導電膜409及び導電膜410を形成する。半導体膜403と重なる導電膜409及び導
電膜410が、トランジスタ405のゲート電極411として機能する。半導体膜404
と重なる導電膜409及び導電膜410が、トランジスタ406のゲート電極412とし
て機能する。また、半導体膜403、半導体膜404とは異なる領域に形成された導電膜
409及び導電膜410が、補助電源線407として機能する。
をマスクとして用い、半導体膜403、半導体膜404にn型またはp型を付与する不純
物を添加し、ソース領域、ドレイン領域、さらにはLDD領域として機能する不純物領域
等を形成する。なおここでは、トランジスタ405をn型、トランジスタ406をp型と
する。
の上面図に相当し、図9の破線A1−A2における断面図、破線B1−B2における断面
図、破線C1−C2における断面図が、図5(C)に図示されている。図9において、導
電膜409及び導電膜410のうち、半導体膜450と重なっている部分が、保持容量の
他方の電極451に相当する。そして、図9において電極451とトランジスタ406の
ゲート電極412とは、一続きの導電膜409及び導電膜410で形成されている。半導
体膜450と電極451との間にゲート絶縁膜408が挟まれている領域が、保持容量と
して機能する。また、図9に示す走査線452は、補助電源線407と同様に、導電膜4
09及び導電膜410で形成されている。そして、図9において走査線452とトランジ
スタ405のゲート電極411とは、一続きの導電膜409及び導電膜410で形成され
ている。
珪素等を単層で、または積層させて用いる。積層する場合には、例えば、基板400側か
ら酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化珪素膜の3層構造とするのが好ましい。また形成方法は
、プラズマCVD法、スパッタ法などを用いることができる。例えば、酸化珪素を用いた
ゲート絶縁膜をプラズマCVD法で形成する場合、TEOS(Tetraethyl O
rthosilicate)とO2を混合したガスを用い、反応圧力40Pa、基板温度
300〜400℃、高周波(13.56MHz)及び電力密度0.5〜0.8W/cm2
とし、形成する。
404の表面を酸化または窒化することで形成しても良い。高密度プラズマ処理は、例え
ばHe、Ar、Kr、Xeなどの希ガスと酸素、酸化窒素、アンモニア、窒素、水素など
の混合ガスとを用いて行う。この場合、プラズマの励起をマイクロ波の導入により行うこ
とで、低電子温度で高密度のプラズマを生成することができる。このような高密度のプラ
ズマで生成された酸素ラジカル(OHラジカルを含む場合もある)や窒素ラジカル(NH
ラジカルを含む場合もある)によって、半導体膜403、半導体膜404の表面を酸化ま
たは窒化することにより、1〜20nm、代表的には5〜10nmの絶縁膜が半導体膜4
03、半導体膜404に接するように形成される。この5〜10nmの絶縁膜をゲート絶
縁膜408として用いる。
ート絶縁膜と半導体膜の界面準位密度をきわめて低くすることができる。また高密度プラ
ズマ処理により半導体膜を直接酸化または窒化することで、形成される絶縁膜の厚さのば
らつきを抑えることが出来る。また半導体膜が結晶性を有する場合、高密度プラズマ処理
を用いて半導体膜の表面を固相反応で酸化させることにより、結晶粒界においてのみ酸化
が速く進んでしまうのを抑え、均一性が良く、界面準位密度の低いゲート絶縁膜を形成す
ることができる。高密度プラズマ処理により形成された絶縁膜を、ゲート絶縁膜の一部ま
たは全部に含んで形成されるトランジスタは、特性のばらつきを抑えることができる。
ムは熱伝導率が比較的高く、トランジスタで発生した熱を効率的に発散させることができ
る。またアルミニウムの含まれない酸化珪素や酸化窒化珪素等を形成した後、窒化アルミ
ニウムを積層したものをゲート絶縁膜として用いても良い。
電極411、ゲート電極412、補助電源線407、電極451、走査線452を形成し
ているが、本発明はこの構成に限定されない。導電膜409、導電膜410の代わりに、
単層の導電膜を用いていても良いし、3つ以上の導電膜を積層して用いていても良い。3
つ以上の導電膜を積層する3層構造の場合は、モリブデン膜とアルミニウム膜とモリブデ
ン膜の積層構造を採用するとよい。
形成するための導電膜は、タンタル(Ta)、タングステン(W)、チタン(Ti)、モ
リブデン(Mo)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、クロム(Cr)、ニオブ(Nb
)等を用いることが出来る。また上記金属を主成分とする合金を用いても良いし、上記金
属を含む化合物を用いても良い。または、半導体膜に導電性を付与するリン等の不純物元
素をドーピングした、多結晶珪素などの半導体を用いて形成しても良い。
、2層目の導電膜410としてタングステン(W)を用いる。2つの導電膜の組み合わせ
として、本実施の形態で示した例の他に、窒化タングステンとタングステン、窒化モリブ
デンとモリブデン、アルミニウムとタンタル、アルミニウムとチタン等が挙げられる。タ
ングステンや窒化タンタルは、耐熱性が高いため、2層の導電膜を形成した後の工程にお
いて、熱活性化を目的とした加熱処理を行うことができる。また、2層の導電膜の組み合
わせとして、例えば、n型を付与する不純物がドーピングされた珪素とニッケルシリサイ
ド、n型を付与する不純物がドーピングされた珪素とタングステンシリサイド等も用いる
ことが出来る。
来る。本実施の形態では1層目の導電膜409を20〜100nmの厚さで形成し、2層
目の導電膜410を100〜400nmの厚さで形成する。
52を形成する際に用いるマスクとして、レジストの代わりに酸化珪素、酸化窒化珪素等
をマスクとして用いてもよい。この場合、パターニングして酸化珪素、酸化窒化珪素等の
マスクを形成する工程が加わるが、エッチング時におけるマスクの膜減りがレジストより
も少ないため、所望の形状を有するゲート電極411、ゲート電極412、補助電源線4
07、電極451、走査線452を形成することができる。またマスクを用いずに、液滴
吐出法を用いて選択的にゲート電極411、ゲート電極412、補助電源線407、電極
451、走査線452を形成しても良い。なお液滴吐出法とは、所定の組成物を含む液滴
を細孔から吐出または噴出することで所定のパターンを形成する方法を意味し、インクジ
ェット法などがその範疇に含まれる。
52を形成する際に、用いる導電膜の材料によって、最適なエッチングの方法、エッチャ
ントの種類を適宜選択すれば良い。以下、1層目の導電膜409として窒化タンタルを、
2層目の導電膜410としてタングステンを用いる場合のエッチングの方法の一例につい
て、具体的に説明する。
して、タングステン膜上にマスクを形成し、第1のエッチングを行う。第1のエッチング
では、まず第1のエッチング条件を用いた後に、第2のエッチング条件を用いる。第1の
エッチング条件では、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
てエッチングを行う。そして、基板側(試料ステージ)にも150WのRF(13.56
MHz)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
グ条件を用いることにより、タングステン膜を、その端部がテーパー形状になるようにエ
ッチングすることができる。
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う。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タングステン膜及び窒化タ
ンタル膜とも同程度にエッチングされる。
するバイアス電圧の効果により窒化タンタル膜及びタングステン膜の端部が、角度15〜
45°程度のテーパー形状となる。なお、ゲート絶縁膜408のうち、第1のエッチング
により露出した部分は、その他の窒化タンタル膜及びタングステン膜で覆われている部分
よりも、20〜50nm程度エッチングされ薄くなる。
グガスにCF4とCl2とO2とを用い、タングステン膜を選択的にエッチングする。こ
の時、第2のエッチングにより、タングステン膜が優先的にエッチングされるが、窒化タ
ンタル膜はほとんどエッチングされない。
09と、導電膜409よりも幅の狭い、タングステンを用いた導電膜410とを、形成す
ることができる。
及び導電膜410をマスクとして用いることで、マスクを新たに形成せずとも、ソース領
域、ドレイン領域、LDD領域として機能する不純物領域を半導体膜403、半導体膜4
04内に作り分けることができる。
50nmの酸化窒化珪素膜を形成した後、550℃、4時間、窒素雰囲気中において、加
熱処理を行えばよい。
素雰囲気中において加熱処理を行ない、半導体膜403、半導体膜404を水素化しても
良い。或いは、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℃(好ましくは500〜600℃)で加熱処理を行ない、さらに、3〜
100%の水素を含む雰囲気中で、300〜450℃で1〜12時間の加熱処理を行うこ
とで、半導体膜403、半導体膜404を水素化するようにしても良い。この工程により
、熱的に励起された水素によりダングリングボンドを終端することができる。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。また活性化処理は、後の絶縁膜413が形成された後に行っても良い。
ラピッドサーマルアニール法(RTA法)などを用いることが出来る。加熱処理により、
水素化のみならず、半導体膜403、半導体膜404に添加された不純物元素の活性化も
行うことが出来る。
を制御するpチャネル型トランジスタ406とを形成することができる。なお、トランジ
スタの作製方法は、上述した工程に限定されない。
07を覆うように、また図6(A)には図示されていないが、さらに電極451、走査線
452を覆うように、絶縁膜413を形成する。絶縁膜413は必ずしも設ける必要はな
いが、絶縁膜413を形成することで、アルカリ金属やアルカリ土類金属などの不純物が
、トランジスタ405、トランジスタ406へ侵入するのを防ぐことが出来る。具体的に
絶縁膜413として、窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、
酸化珪素、酸化窒化珪素などを用いるのが望ましい。本実施の形態では、膜厚600nm
程度の酸化窒化珪素膜を、絶縁膜413として用いる。この場合、上記水素化の工程は、
該酸化窒化珪素膜形成後に行っても良い。
図6(A)には図示されていないが、さらに電極451、走査線452を覆うように、絶
縁膜413上に絶縁膜414を形成する。絶縁膜414は、アクリル、ポリイミド、ベン
ゾシクロブテン、ポリアミド、エポキシ等の、耐熱性を有する有機材料を用いることがで
きる。また上記有機材料の他に、低誘電率材料(low−k材料)、シロキサン系樹脂、
酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、PSG(リンガラス)、BPSG(
リンボロンガラス)、アルミナ等を用いることができる。シロキサン系樹脂は、シリコン
(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成される材料である。置換基として、水素
の他、フッ素、フルオロ基、有機基(例えばアルキル基、芳香族炭化水素基)のうち、少
なくとも1種を有していても良い。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、絶縁膜414を形成しても良い。
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。
単層の絶縁膜を層間絶縁膜として用いても良いし、積層させた三層以上の絶縁膜を層間絶
縁膜として用いても良い。
絶縁膜414にコンタクトホールを形成する。コンタクトホール開口時のエッチングに用
いられるガスは、CHF3とHeの混合ガスを用いるのが好ましいが、これに限定される
ものではない。そして、図6(B)に示されるように、該コンタクトホールを介して半導
体膜403に接する導電膜415及び導電膜416と、該コンタクトホールを介して補助
電源線407に接する導電膜417及び導電膜418と、該コンタクトホールを介して半
導体膜404に接する導電膜419及び導電膜418とを形成する。
線A1−A2における断面図、破線B1−B2における断面図、破線C1−C2における
断面図が、図6(B)に図示されている。図10に示すように、導電膜416は、その一
部がゲート電極412として機能する導電膜409及び導電膜410に、接続されている
。導電膜415は信号線として機能する。また、導電膜417は、補助配線として機能す
る。また、導電膜418は電源線として機能し、他の電源線として機能する導電膜418
に、補助電源線407を介して電気的に接続されている。そして図10に示すように、導
電膜415〜導電膜419と共に、導電膜420が、コンタクトホールを介して走査線4
52に接続するように、形成されている。導電膜420は、走査線用補助配線として機能
する。
きる。具体的に導電膜415〜導電膜420として、アルミニウム(Al)、タングステ
ン(W)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)
、白金(Pt)、銅(Cu)、金(Au)、銀(Ag)、マンガン(Mn)、ネオジム(
Nd)、炭素(C)、珪素(Si)等を用いることが出来る。また上記元素を主成分とす
る合金を用いても良いし、上記元素を含む化合物を用いても良い。導電膜415〜導電膜
420は、上記元素を有する単数の膜を、または上記元素を有する積層された複数の膜を
、用いることが出来る。
ものが挙げられる。また、アルミニウムを主成分とし、ニッケルと、炭素または珪素の一
方または両方とを含むものも例として挙げることが出来る。アルミニウムやアルミニウム
シリコンは抵抗値が低く、安価であるため、導電膜415〜導電膜420を形成する材料
として最適である。特にアルミニウムシリコンは、導電膜415〜導電膜420をパター
ニングするとき、レジストベークにおけるヒロックの発生をアルミニウム膜に比べて防止
することができる。また、珪素(Si)の代わりに、アルミニウム膜に0.5%程度のC
uを混入させても良い。
の積層構造、バリア膜とアルミニウムシリコン膜と窒化チタン膜とバリア膜の積層構造を
採用するとよい。なお、バリア膜とは、チタン、チタンの窒化物、モリブデンまたはモリ
ブデンの窒化物を用いて形成された膜である。アルミニウムシリコン膜を間に挟むように
バリア膜を形成すると、アルミニウムやアルミニウムシリコンのヒロックの発生をより防
止することができる。また、還元性の高い元素であるチタンを用いてバリア膜を形成する
と、半導体膜403、半導体膜404上に薄い酸化膜ができていたとしても、バリア膜に
含まれるチタンがこの酸化膜を還元し、導電膜415、導電膜416、導電膜418、導
電膜419と、半導体膜403、半導体膜404とが良好なコンタクトをとることができ
る。またバリア膜を複数積層するようにして用いても良い。その場合、例えば、導電膜4
15〜導電膜420を下層からチタン、窒化チタン、アルミニウムシリコン、チタン、窒
化チタンの5層構造とすることが出来る。
膜413及び絶縁膜414の下層に形成されている、ゲート電極411、ゲート電極41
2、補助電源線407、電極451及び走査線452に用いられる少なくとも1つの導電
膜の電気伝導率よりも高いことが望ましい。或いは、導電膜415〜導電膜420のいず
れかの部分の膜厚は、その厚さがゲート電極411、ゲート電極412、補助電源線40
7、電極451及び走査線452のいずれかの部分の膜厚よりも厚いことが望ましい。具
体的に導電膜415〜導電膜420のいずれかの部分の膜厚は、0.8μm以上1.5μ
m以下であることが望ましい。このように導電膜415〜導電膜420の膜厚をとること
によって、電気伝導率を高め、補助電源線と補助配線の合成抵抗及び走査線と走査線用補
助配線の合成抵抗を低下させることができる。
00nm〜1000nm程度のアルミニウム膜、膜厚100nm程度のチタン膜を積層し
、これらの積層された膜をパターニングすることで、導電膜415〜導電膜420を形成
する。
いが導電膜420を覆うように、絶縁膜421を形成し、その後、導電膜419の一部が
露出するように、該絶縁膜421にコンタクトホールを形成する。そして該コンタクトホ
ールにおいて導電膜419と接するように、画素電極422を形成する。
とができる。有機樹脂膜ならば、例えばアクリル、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、
ポリビニルフェノール、ベンゾシクロブテンなどを用いることが出来る。無機絶縁膜なら
ば酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)に代
表される炭素を含む膜などを用いることができる。また絶縁膜421はその材料に応じて
、CVD法、スパッタ法、液滴吐出法または印刷法などで形成することが出来る。なお、
絶縁膜421は、水分や酸素などの発光素子の劣化を促進させる原因となる物質を、他の
絶縁膜と比較して透過させにくい膜を用いることがより望ましい。この場合、RFスパッ
タ法で形成された窒化珪素、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)、窒化アルミニウム
などを絶縁膜421として用いることが望ましい。
)を用いて透光性を有する導電膜を形成した後、該導電膜をパターニングすることで画素
電極422を形成する。なおITSOの他、インジウム錫酸化物(ITO)、酸化亜鉛(
ZnO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、ガリウムを添加した酸化亜鉛(GZO)など
、ITSO以外の透光性酸化物導電材料を、画素電極422に用いても良い。また画素電
極422として、透光性酸化物導電材料の他に、例えば窒化チタン、窒化ジルコニウム、
Ti、W、Ni、Pt、Cr、Ag、Al等の1つまたは複数からなる単層膜の他、窒化
チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分
とする膜と窒化チタン膜との三層構造等を用いることができる。ただし透光性酸化物導電
材料以外の材料で画素電極422側から光を取り出す場合、光が透過する程度の膜厚(好
ましくは、5nm〜30nm程度)で形成する。
重量%含まれたものを用いることができる。本実施の形態では、In2O3と、SnO2
と、SiO2とを85:10:5の重量%の割合で含むターゲットを用い、Arの流量を
50sccm、O2の流量を3sccm、スパッタ圧力を0.4Pa、スパッタ電力を1
kW、成膜速度30nm/minとし、105nmの膜厚で、画素電極422となる導電
膜を形成することができる。
傾向が比較的大きい金属を用いる場合、透光性酸化物導電材料を画素電極422に用いる
と、導電膜419が電蝕を起こしやすい。しかし、本実施の形態では、絶縁膜414に近
い側からチタン膜、アルミニウム膜、チタン膜を順に積層した導電膜で導電膜419を形
成し、なおかつ導電膜419を絶縁膜421で覆っており、導電膜419のうち最上部の
チタン膜と画素電極422とが、絶縁膜421に形成されたコンタクトホールを介して接
している。よって、イオン化傾向が比較的小さい金属であるチタン膜などの金属膜で、イ
オン化傾向が比較的大きい金属であるアルミニウム膜などの金属膜を挟み込み、さらに絶
縁膜421で導電膜419を覆うことで、導電膜419が画素電極422やその他の導電
体と接触することにより電蝕を起こすのを防ぐことができる。なおかつ、導電率の比較的
高いアルミニウム膜などの金属膜を導電膜419に用いることで、導電膜419の抵抗値
を下げることができる。
導電性組成物を用いることもできる。導電性組成物は、画素電極422となる導電膜のシ
ート抵抗が10000Ω/□以下、波長550nmにおける透光率が70%以上であるこ
とが好ましい。シート抵抗は、より低いことが好ましい。また、導電性組成物に含まれる
導電性高分子の抵抗率が0.1Ω・cm以下であることが好ましい。
ばπ電子共役系導電性高分子として、ポリアニリン及びまたはその誘導体、ポリピロール
及びまたはその誘導体、ポリチオフェン及びまたはその誘導体、これらの2種以上の共重
合体などがあげられる。
ポリ(3−ブチルピロ−ル)、ポリ(3−オクチルピロ−ル)、ポリ(3−デシルピロ−
ル)、ポリ(3,4−ジメチルピロ−ル)、ポリ(3,4−ジブチルピロ−ル)、ポリ(
3−ヒドロキシピロ−ル)、ポリ(3−メチル−4−ヒドロキシピロ−ル)、ポリ(3−
メトキシピロ−ル)、ポリ(3−エトキシピロ−ル)、ポリ(3−オクトキシピロ−ル)
、ポリ(3−カルボキシルピロ−ル)、ポリ(3−メチル−4−カルボキシルピロ−ル)
、ポリ(N−メチルピロール)、ポリチオフェン、ポリ(3−メチルチオフェン)、ポリ
(3−ブチルチオフェン)、ポリ(3−オクチルチオフェン)、ポリ(3−デシルチオフ
ェン)、ポリ(3−ドデシルチオフェン)、ポリ(3−メトキシチオフェン)、ポリ(3
−エトキシチオフェン)、ポリ(3−オクトキシチオフェン)、ポリ(3−カルボキシル
チオフェン)、ポリ(3−メチル−4−カルボキシルチオフェン)、ポリ(3,4−エチ
レンジオキシチオフェン)、ポリアニリン、ポリ(2−メチルアニリン)、ポリ(2−オ
クチルアニリン)、ポリ(2−イソブチルアニリン)、ポリ(3−イソブチルアニリン)
、ポリ(2−アニリンスルホン酸)、ポリ(3−アニリンスルホン酸)等が挙げられる。
いし、導電性組成物の膜の厚さの均一性、膜強度等の膜特性を調整するために有機樹脂を
添加して使用することができる。
ってもよく、熱可塑性樹脂であってもよく、光硬化性樹脂であってもよい。例えば、ポリ
エチレンテレフタレ−ト、ポリブチレンテレフタラ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト等の
ポリエステル系樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のポリイミド系樹脂、ポリアミド
6、ポリアミド6,6、ポリアミド12、ポリアミド11等のポリアミド樹脂、ポリフッ
化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、エチレンテトラフルオ
ロエチレンコポリマ−、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリビニルア
ルコ−ル、ポリビニルエ−テル、ポリビニルブチラ−ル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニ
ル等のビニル樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、アラミド樹脂、ポリウレタン系樹脂、
ポリウレア系樹脂、メラミン樹脂、フェノ−ル系樹脂、ポリエ−テル、アクリル系樹脂及
びこれらの共重合体等が挙げられる。
はドナー性ド−パントをド−ピングすることにより、π共役系導電性高分子の共役電子の
酸化還元電位を変化させてもよい。
化合物、有機金属化合物等を使用することができる。ハロゲン化合物としては、塩素、臭
素、ヨウ素、塩化ヨウ素、臭化ヨウ素、フッ化ヨウ素等が挙げられる。ルイス酸としては
五フッ化燐、五フッ化ヒ素、五フッ化アンチモン、三フッ化硼素、三塩化硼素、三臭化硼
素等が挙げられる。プロトン酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホウフッ化水素酸
、フッ化水素酸、過塩素酸等の無機酸と、有機カルボン酸、有機スルホン酸等の有機酸を
挙げることができる。有機カルボン酸及び有機スルホン酸としては、前記カルボン酸化合
物及びスルホン酸化合物を使用することができる。有機シアノ化合物としては、共役結合
に二つ以上のシアノ基を含む化合物が使用できる。例えば、テトラシアノエチレン、テト
ラシアノエチレンオキサイド、テトラシアノベンゼン、テトラシアノキノジメタン、テト
ラシアノアザナフタレン等を挙げられる。
挙げることができる。
、炭化水素系溶剤、芳香族系溶剤など)に溶解させて、湿式法により画素電極422とな
る導電膜を形成することができる。
及び有機樹脂などの高分子樹脂化合物を溶解するものを用いればよい。例えば、水、メタ
ノール、エタノール、プロピレンカーボネート、N‐メチルピロリドン、ジメチルホルム
アミド、ジメチルアセトアミド、シクロヘキサノン、アセトン、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン、トルエンなどの単独もしくは混合溶剤に導電性組成物を溶解すれ
ばよい。
出法(インクジェット法ともいう)、印刷法等の湿式法を用いて成膜することができる。
溶媒の乾燥は、熱処理を行ってもよいし、減圧下で行ってもよい。また、有機樹脂が熱硬
化性の場合は、さらに加熱処理を行い、光硬化性の場合は、光照射処理を行えばよい。
ポリビニルアルコール系の多孔質体による拭浄などで研磨しておいても良い。
、開口部を有する隔壁423を形成する。隔壁423の開口部において画素電極422は
その一部が露出している。隔壁423は、有機樹脂膜、無機絶縁膜またはシロキサン系絶
縁膜を用いて形成することができる。有機樹脂膜ならば、例えばアクリル、ポリイミド、
ポリアミドなど、無機絶縁膜ならば酸化珪素、窒化酸化珪素などを用いることができる。
特に感光性の有機樹脂膜を隔壁423に用い、画素電極422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で、画
素電極422と後に形成される共通電極425とが接続してしまうのを防ぐことができる
。このとき、マスクを液滴吐出法または印刷法で形成することができる。また隔壁423
自体を、液滴吐出法または印刷法で形成することもできる。
破線A1−A2における断面図、破線B1−B2における断面図、破線C1−C2におけ
る断面図が、図7(A)に図示されている。なお図11では、隔壁423が有する開口部
の位置を、破線で示している。図11に示すように、隔壁423は、絶縁膜414上に形
成された導電膜415〜導電膜420を全て覆うように形成されている。上記構成により
、抵抗値を下げるために導電膜415〜導電膜420の膜厚を0.8μm以上1.5μm
以下程度に大きくした場合においても、後に形成される電界発光層424が、導電膜41
5〜導電膜420と絶縁膜414との間に形成される段差により、膜厚が極端に薄くなる
、或いは段切れを起こすのを防ぐことができる。
や酸素等を除去するために、大気雰囲気下で加熱処理または真空雰囲気下で加熱処理(真
空ベーク)を行なっても良い。具体的には、基板の温度を200℃〜450℃、好ましく
は250〜300℃で、0.5〜20時間程度、真空雰囲気下で加熱処理を行なう。望ま
しくは3×10−7Torr以下とし、可能であるならば3×10−8Torr以下とす
るのが最も望ましい。そして、真空雰囲気下で加熱処理を行なった後に電界発光層424
を成膜する場合、電界発光層424を成膜する直前まで当該基板を真空雰囲気下に置いて
おくことで、信頼性をより高めることができる。また真空ベークの前または後に、画素電
極422に紫外線を照射してもよい。
ように、電界発光層424を形成する。電界発光層424は、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良く、各層には有機材料のみならず無
機材料が含まれていても良い。電界発光層424におけるルミネッセンスには、一重項励
起状態から基底状態に戻る際の発光(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)とが含まれる。複数の層で構成されている場合、陰極に相当する画素電極4
22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。なお画素電極422が陽極に相当する場合は、電界発光層424を、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形成する。
連鎖する分子の長さが10μm以下の有機化合物)、低分子系有機化合物、無機化合物の
いずれを用いていても、液滴吐出法で形成することが可能である。また中分子系有機化合
物、低分子系有機化合物、無機化合物は蒸着法で形成しても良い。
する。共通電極425は、一般的に仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物、お
よびこれらの混合物などを用いることができる。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:A
g、Al:Liなど)の他、YbやEr等の希土類金属を用いて形成することもできる。
また、電子注入性の高い材料を含む層を共通電極425に接するように形成することで、
アルミニウムや、透光性酸化物導電材料等を用いた、通常の導電膜も用いることができる
。
なり合うことで、発光素子426が形成される。
共通電極425側からであっても良いし、その両方からであっても良い。上記3つの構成
にうち、目的とする構成に合わせて、画素電極422、共通電極425ぞれぞれの材料及
び膜厚を選択するようにする。
縁膜は、水分や酸素などの発光素子の劣化を促進させる原因となる物質を、他の絶縁膜と
比較して透過させにくい膜を用いる。代表的には、例えばDLC膜、窒化炭素膜、RFス
パッタ法で形成された窒化珪素膜等を用いるのが望ましい。また上述した水分や酸素など
の物質を透過させにくい膜と、該膜に比べて水分や酸素などの物質を透過させやすい膜と
を積層させて、上記絶縁膜として用いることも可能である。
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。
方法について述べたが、上記表示領域内のトランジスタに加え、駆動回路やその他の集積
回路に用いられるトランジスタも、共に形成することが可能である。この場合、表示領域
内のトランジスタと、駆動回路やその他の集積回路に用いられるトランジスタとにおいて
、ゲート絶縁膜408の膜厚を全て同じにする必要はない。例えば、高速動作が要求され
る駆動回路やその他の集積回路に用いられるトランジスタにおいて、表示領域内のトラン
ジスタよりも、ゲート絶縁膜408の膜厚が小さくなるようにしても良い。
結晶半導体を半導体膜402、半導体膜403として用いることも出来る。SOI基板は
、例えば、スマートカットに代表されるUNIBOND、ELTRAN(Epitaxi
al Layer Transfer)、誘電体分離法、PACE(Plasma As
sisted Chemical Etching)法などの貼り合わせ方法や、SIM
OX(Separation by Implanted Oxygen)法などを用い
て作製することができる。
板上に転写することで、半導体表示装置を形成しても良い。転写方法としては、次のよう
なものがある。基板と半導体素子の間に金属酸化膜を設け、該金属酸化膜を結晶化により
脆弱化して半導体素子を剥離し、転写する方法。基板と半導体素子の間に水素を含む非晶
質珪素膜を設け、レーザ光の照射またはエッチングにより該非晶質珪素膜を除去すること
で基板と半導体素子とを剥離し、転写する方法。半導体素子が形成された基板を機械的に
削除または溶液やガスによるエッチングで除去することで半導体素子を基板から切り離し
、転写する方法等、様々な方法を用いることができる。なお転写は、発光素子を作製する
前に行なうことが望ましい。
本実施の形態では、画素の有するトランジスタの数及びその接続関係が実施の形態1とは
異なる場合の、半導体表示装置の構成について説明する。
画素は、信号線Si(i=1〜x)と、第1の電源線Vai(i=1〜x)と、第2の電
源線Vbi(i=1〜x)と、第1の走査線Gaj(j=1〜y)と、第2の走査線Gb
j(j=1〜y)とを少なくとも有している。さらに、図12に示す画素は、トランジス
タ501〜トランジスタ505と、発光素子506とを、少なくとも有している。また、
図12に示す画素は、トランジスタ505のゲート電極と第2の電源線Vbiとの間に保
持容量507を有しているが、保持容量507は必ずしも設ける必要はない。
501のソース領域とドレイン領域は、一方が第1の電源線Vaiに接続されており、他
方がトランジスタ502のソース領域とドレイン領域の一方に接続されている。トランジ
スタ502のゲート電極は、第1の走査線Gajに接続されている。また、トランジスタ
502のソース領域とドレイン領域の他方は、トランジスタ503のソース領域とドレイ
ン領域の一方及びトランジスタ504のソース領域とドレイン領域の一方に、接続されて
いる。トランジスタ503のゲート電極は、第1の走査線Gajに接続されている。また
、トランジスタ503のソース領域とドレイン領域の他方は、第2の電源線Vbiに接続
されている。トランジスタ504のゲート電極は、第2の走査線Gbjに接続されている
。また、トランジスタ504のソース領域とドレイン領域の他方は、トランジスタ505
のゲート電極に接続されている。トランジスタ505のソース領域とドレイン領域は、一
方が第2の電源線Vbiに接続されており、他方が発光素子506の画素電極に接続され
ている。
がオンの時に他方はオフとなる。
13の破線A1−A2における断面図を図14(A)に、破線B1−B2における断面図
を図14(B)に、破線C1−C2における断面図を図14(C)に示す。なお、発光素
子506は、画素電極と、共通電極と、画素電極及び共通電極によって電流が供給される
電界発光層とを有している。ただし、図13と図14では、各種配線やトランジスタの配
置を明確にするために、発光素子506のうち、画素電極522のレイアウトのみを示し
ている。
給するための第2の電源線Vbiが、補助電源線508に直接接続されている。そして、
図13及び図14では図示していないが、上記補助電源線508は、図13及び図14に
図示されている第2の電源線Vbiとは別の第2の電源線Vbiに接続されており、これ
らの2つの第2の電源線Vbiどうしは、補助電源線508を介して電気的に接続されて
いる。なお、図13及び図14では、第2の電源線Vbiと補助電源線508とが直接接
続されることで、第2の電源線Vbiどうしを電気的に接続している例を示しているが、
第2の電源線Vbiの一つと補助電源線508とが、別の配線を介して電気的に接続され
ていても良い。
電気的に接続することで、画素に供給するべき電流の大きさが第2の電源線Vbiごとに
大幅に異なる場合でも、電位が降下することによって第2の電源線Vbi内に生じる電位
差が、第2の電源線Vbiどうしで異なるのを防ぐことができる。よって、電位の降下に
起因する表示領域内の輝度むらを防ぐことができる。
に直接接続された補助配線509と、第1の走査線Gajに直接接続された走査線用補助
配線510と、第2の走査線Gbjに直接接続された走査線用補助配線511とを有する
。なお、図13及び図14では、補助電源線508が直接補助配線509に接続されてい
るが、補助電源線508が別の異なる配線を介して、補助配線509と電気的に接続され
ていても良い。また図13及び図14では、第1の走査線Gajが直接走査線用補助配線
510に接続されているが、第1の走査線Gajが別の異なる配線を介して、走査線用補
助配線510と電気的に接続されていても良い。また図13及び図14では、第2の走査
線Gbjが直接走査線用補助配線511に接続されているが、第2の走査線Gbjが別の
異なる配線を介して、走査線用補助配線511と電気的に接続されていても良い。
た補助配線509を設けることで、補助電源線508と、補助配線509との合成抵抗を
下げることができる。よって、補助電源線508の電位の降下を防ぎ、延いては第2の電
源線Vbiの電位の降下を防ぐことができる。
用補助配線511を有する構成を示しているが、本実施の形態の半導体表示装置では少な
くとも補助配線509を有していれば良く、必ずしも走査線用補助配線510及び走査線
用補助配線511を有していなくとも良い。ただし、走査線用補助配線510または走査
線用補助配線511を設けることで、第1の走査線Gajと、走査線用補助配線510と
の合成抵抗を下げる、或いは第2の走査線Gbjと、走査線用補助配線511との合成抵
抗を下げることができる。よって、第1の走査線Gajの電位の降下により、トランジス
タ502のスイッチングまたはトランジスタ503のスイッチングを、的確なタイミング
で制御できなくなってしまうことを、防ぐことができる。また、第2の走査線Gbjの電
位の降下により、トランジスタ504のスイッチングを、的確なタイミングで制御できな
くなってしまうことを、防ぐことができる。
配線510、走査線用補助配線511を、層間絶縁膜512の上に形成する。図13及び
図14では、第2の電源線Vbi、補助配線509、走査線用補助配線510、走査線用
補助配線511に加えて、第1の電源線Vaiの一部520と、信号線Siも、層間絶縁
膜512の上に形成している例を示している。よって本実施の形態では、第2の電源線V
bi、補助配線509、走査線用補助配線510、走査線用補助配線511、信号線Si
、第1の電源線Vaiの一部520を、層間絶縁膜512の上に形成された単数の導電膜
または積層された複数の導電膜を所望の形状に加工(パターニング)することで形成でき
る。従って、第2の電源線Vbi、補助配線509、走査線用補助配線510、走査線用
補助配線511、信号線Si及び第1の電源線Vaiの一部520は、1つのマスクで形
成することができる。
02が有するゲート電極514、トランジスタ503が有するゲート電極515、トラン
ジスタ504が有する2つのゲート電極516、トランジスタ505が有するゲート電極
517、保持容量507が有する一方の電極518、補助電源線508、第1の走査線G
aj、第2の走査線Gbj、第1の電源線Vaiの一部521を、層間絶縁膜512の下
に形成する。よって本実施の形態では、ゲート電極513〜ゲート電極517、電極51
8、補助電源線508、第1の走査線Gaj、第2の走査線Gbj、第1の電源線Vai
の一部521を、層間絶縁膜512を形成する前に、単数の導電膜または積層された複数
の導電膜を所望の形状に加工することで形成できる。従って、ゲート電極513〜ゲート
電極517、電極518、補助電源線508、第1の走査線Gaj、第2の走査線Gbj
、第1の電源線Vaiの一部521は、1つのマスクで形成することができる。このため
、本実施の形態の半導体表示装置は、マスク数を従来よりも増やすことなく作製すること
ができる。
2の電源線Vbiと、ゲート絶縁膜519と、電極518とが重なっている領域が、保持
容量507として機能する。電極518と、トランジスタ505のゲート電極517とは
、一続きの導電膜で形成されている。
05の作製行程において施される加熱処理に耐えうる程度の耐熱性が要求される。よって
、単数の導電膜または積層された複数の導電膜を所望の形状に加工(パターニング)する
ことでゲート電極513〜ゲート電極517と共に補助電源線508、第1の走査線Ga
j、第2の走査線Gbjを形成する場合、ゲート電極513〜ゲート電極517、補助電
源線508、第1の走査線Gaj、第2の走査線Gbjに用いることができる材料の種類
には、制限が生じる。そのため、ゲート電極513〜ゲート電極517、補助電源線50
8、第1の走査線Gaj、第2の走査線Gbjをより抵抗率の低い材料で形成することが
難しい。しかし本実施の形態では、トランジスタ501〜トランジスタ505上に形成さ
れた層間絶縁膜512の、更に上において第2の電源線Vbi、補助配線509、走査線
用補助配線510、走査線用補助配線511を形成する。よって、第2の電源線Vbi、
補助配線509、走査線用補助配線510、走査線用補助配線511は、トランジスタ5
01〜トランジスタ505を作製した後に形成されるので、ゲート電極513〜ゲート電
極517、補助電源線508、第1の走査線Gaj、第2の走査線Gbjほど高い耐熱性
は要求されない。そのため、第2の電源線Vbi、補助配線509、走査線用補助配線5
10、走査線用補助配線511に用いることができる材料は比較的自由度が高く、ゲート
電極513〜ゲート電極517、補助電源線508、第1の走査線Gaj、第2の走査線
Gbjより抵抗率の低い材料を選択することが可能である。抵抗率の低い材料で補助配線
509、走査線用補助配線510、走査線用補助配線511を作製することで、補助電源
線508と補助配線509の合成抵抗、第1の走査線Gajと走査線用補助配線510の
合成抵抗、第2の走査線Gbjと走査線用補助配線511の合成抵抗を、より下げること
ができる。従って、第2の電源線Vbiの電位の降下、第1の走査線Gajの電位の降下
、第2の走査線Gbjの電位の降下を防ぐことができる。
09、走査線用補助配線510、走査線用補助配線511、第1の電源線Vaiの一部5
20、信号線Siが、隔壁523によって覆われている。そして、画素電極522が形成
されている領域のうち、画素電極522が隔壁523によって覆われていないで一部露出
している領域524において、隔壁523の後に形成される電界発光層及び共通電極が、
画素電極522上に直接積層される。よって、画素電極522と、電界発光層及び共通電
極とが直接重なる領域524において、発光素子506が形成される。
電源線Vbi、補助配線509、走査線用補助配線510、走査線用補助配線511、第
1の電源線Vaiの一部520、信号線Siを全て覆うように形成されている。上記構成
により、抵抗値を下げるために第2の電源線Vbi、補助配線509、走査線用補助配線
510、走査線用補助配線511、第1の電源線Vaiの一部520、信号線Siの膜厚
を0.8μm以上1.5μm以下程度に大きくした場合においても、後に形成される電界
発光層が、第2の電源線Vbi、補助配線509、走査線用補助配線510、走査線用補
助配線511、第1の電源線Vaiの一部520、信号線Siと層間絶縁膜512との間
に形成される段差により、膜厚が極端に薄くなる、或いは段切れを起こすのを防ぐことが
できる。
の電源線Vbiに与えられる電源電位の高さが、他の第2の電源線Vbiに与えられる電
源電位と異なっている場合において、共通の電源電位が与えられる第2の電源線Vbiど
うしを、補助電源線を介して電気的に接続する。図13に示す第2の電源線Vbiと接続
されている補助電源線508以外の他の補助電源線508は、他の共通の電源電位が与え
られる第2の電源線Vbiどうしを電気的に接続するのに用いることができる。
電気的に接続した場合の、表示領域の上面図を一例として示す。図15では、R(赤)に
対応する第2の電源線Vb(R)、G(緑)に対応する第2の電源線Vb(G)、B(青
)に対応する第2の電源線Vb(B)に、それぞれ与えられる電源電位が、互いに異なっ
ている。さらに、第2の電源線Vb(R)は、補助電源線508rを介して、隣接する他
のR(赤)に対応する第2の電源線Vb(R)に電気的に接続される。また、第2の電源
線Vb(G)は、補助電源線508gを介して、隣接する他のG(緑)に対応する第2の
電源線Vb(G)に電気的に接続される。また、第2の電源線Vb(B)は、補助電源線
508bを介して、隣接する他のB(青)に対応する第2の電源線Vb(B)に電気的に
接続される。
(B)と、補助電源線508r、補助電源線508g、補助電源線508bとが、それぞ
れ直接接続されることで、隣接する第2の電源線Vb(R)どうし、または隣接する第2
の電源線Vb(G)どうし、または隣接する第2の電源線Vb(B)どうしを電気的に接
続している例を示している。しかし、第2の電源線Vb(R)、第2の電源線Vb(G)
、第2の電源線Vb(B)と、補助電源線508r、補助電源線508g、補助電源線5
08bとが、それぞれ別の配線を介して電気的に接続されていても良い。
れぞれ直接接続された補助配線509r、補助配線509g、補助配線509bを示して
いる。なお、図15では、補助電源線508r、補助電源線508g、補助電源線508
bが直接補助配線509r、補助配線509g、補助配線509bにそれぞれ接続されて
いるが、補助電源線508r、補助電源線508g、補助電源線508bが別の異なる配
線を介して、補助配線509r、補助配線509g、補助配線509bとそれぞれ電気的
に接続されていても良い。
源線508bに直接、或いは電気的にそれぞれ接続された補助配線509r、補助配線5
09g、補助配線509bを設けることで、補助電源線508rと補助配線509rの合
成抵抗、補助電源線508gと補助配線509gの合成抵抗、補助電源線508bと補助
配線509bの合成抵抗を、それぞれ下げることができる。よって、補助電源線508r
、補助電源線508g、補助電源線508bの電位の降下を防ぎ、延いては第2の電源線
Vb(R)、第2の電源線Vb(G)、第2の電源線Vb(B)の電位の降下を防ぐこと
ができる。
本実施の形態では、層間絶縁膜上に形成される各種配線の膜厚を、部分的に異ならせるこ
とができる、半導体表示装置の作製方法について説明する。
ている層間絶縁膜1602と、層間絶縁膜1602を覆っている導電膜1603とを形成
する。導電膜1603は、層間絶縁膜1602に形成されたコンタクトホールを介して、
トランジスタ1601が有する半導体膜1604に接続されている。トランジスタ160
1、層間絶縁膜1602、導電膜1603は、例えば、実施の形態2に示した作製方法を
用いて形成することができる。
している。ただし本実施の形態では、導電膜1603が1つの導電膜で形成されていても
良いし、2つの積層された導電膜または4つ以上の積層された導電膜を用いて形成されて
いても良い。導電膜1603に用いられる少なくとも1つの導電膜の電気伝導率は、層間
絶縁膜1602の下層に形成されている、トランジスタ1601のゲート電極1605に
用いられる少なくとも1つの導電膜の電気伝導率よりも高いことが望ましい。或いは、導
電膜1603のいずれかの部分の膜厚は、その厚さがゲート電極1605のいずれかの部
分の膜厚よりも厚いことが望ましい。具体的に導電膜1603のいずれかの部分の膜厚は
、0.8μm以上1.5μm以下であることが望ましい。このように導電膜1603の膜
厚をとることによって、電気伝導率を高めることができる。
膜厚700nm〜1000nm程度のアルミニウム膜、膜厚100nm程度のチタン膜を
積層したものを、導電膜1603として用いる。
ジスト1606は、ポジ型レジストまたはネガ型レジストを用いることができる。本実施
の形態では、ポジ型レジストを用いて示す。そして、多階調マスク1607を用いてレジ
スト1606を部分的に露光する。
ことが可能なマスクであり、一度の露光及び現像工程により、複数(代表的には二種類)
の厚さの領域を有するレジストマスクを形成することが可能である。このため、多階調マ
スクを用いることで、フォトマスクの枚数を削減することが可能である。
ートーンマスクは、透光性を有する基板及びその上に形成される遮光部並びに回折格子で
構成される。遮光部においては、光の透過率が0%である。一方、回折格子はスリット、
ドット、メッシュ等の光透過部の間隔を、露光に用いる光の解像度限界以下の間隔とする
ことにより、光の透過率を制御することができる。なお、回折格子は、周期的なスリット
、ドット、メッシュ、または非周期的なスリット、ドット、メッシュどちらも用いること
ができる。透光性を有する基板は、石英等の透光性を有する基板を用いることができる。
遮光部及び回折格子は、クロムや酸化クロム等の光を吸収する遮光材料を用いて形成する
ことができる。グレートーンマスクに露光光を照射した場合、遮光部においては、光の透
過率は0%であり、遮光部及び回折格子が設けられていない領域では光の透過率は100
%である。また、回折格子においては、10〜70%の範囲で光の透過率を調整すること
が可能である。回折格子における光の透過率の調整は、回折格子のスリット、ドット、ま
たはメッシュの間隔及びピッチの調整により可能である。
に遮光部で構成される。半透過部は、MoSiN、MoSi、MoSiO、MoSiON
、CrSiなどを用いることができる。遮光部は、クロムや酸化クロム等の光を吸収する
遮光材料を用いて形成することができる。ハーフトーンマスクに露光光を照射した場合、
遮光部においては、光の透過率は0%であり、遮光部及び半透過部が設けられていない領
域では光の透過率は100%である。また、半透過部においては、10〜70%の範囲で
光の透過率を調整することが可能である。半透過部に於ける光の透過率の調整は、半透過
部の材料により調整により可能である。
異なる領域を有するレジストマスク1608を形成することができる。そして、レジスト
マスク1608を用いて導電膜1603をエッチングすることで、図16(B)に示すよ
うに、導電膜1609と導電膜1610とを形成する。導電膜1609と導電膜1610
とは、それぞれコンタクトホールを介して半導体膜1604に接続されている。
厚さが薄くなる。そして、レジストマスク1608のうち、導電膜1609上の膜厚の薄
い領域のレジストが部分的に除去されることで、図16(C)に示すようにレジストマス
ク1611が形成される。
結果、図16(C)に示すように、膜厚が部分的に薄い導電膜1612を導電膜1609
から形成することができる。なお、レジストマスク1608のアッシングの量が多いと、
導電膜1610上のレジストマスク1611の面積が導電膜1610の面積よりも小さく
なるため、レジストマスク1611を用いた上記エッチングにおいて、導電膜1610の
端部もエッチングされることがある。
に近い導電膜のみが部分的に残存する例を示しているが、本発明はこの構成に限定されな
い。上層の2つの導電膜も、部分的に残存していても良い。
2及び導電膜1610を覆うように、層間絶縁膜1602上に絶縁膜1613を形成する
。そして絶縁膜1613にコンタクトホールを形成し、該コンタクトホールにおいて導電
膜1612の膜厚の薄い部分と接続する画素電極1614を、絶縁膜1613上に形成す
る。
する。隔壁1615は開口部を有しており、該開口部において画素電極1614が一部露
出している。また、隔壁1615は、少なくとも導電膜1612の膜厚の厚い部分と、導
電膜1610と、重なるように形成する。上記構成により、抵抗値を下げるために、導電
膜1612の膜厚の厚い部分及び導電膜1610の膜厚を、0.8μm以上1.5μm以
下程度に大きくした場合においても、後に形成される電界発光層1616が、導電膜16
12の膜厚の厚い部分及び導電膜1610と層間絶縁膜1602との間に形成される段差
により、膜厚が極端に薄くなる、或いは段切れを起こすのを防ぐことができる。
画素電極1614が、導電膜1612の膜厚の薄い部分と層間絶縁膜1602との間に形
成される段差により、膜厚が極端に薄くなる、或いは段切れを起こすのを防ぐことができ
る。
7とを、順に積層するように形成する。画素電極1614と、電界発光層1616と、共
通電極1617とが直接重なっている部分が、発光素子1618として機能する。
本実施の形態では、層間絶縁膜上に形成された各種配線を用いて、発光素子から発せられ
る光を効率的に半導体表示装置の外部に取り出すことができる構成について、説明する。
られた配線との断面図を、一例として示す。発光素子1700は、画素電極1701と、
電界発光層1702と、共通電極1703とを有している。また、配線1704は、その
膜厚が異なる複数の領域で構成されている。具体的に、図17では、配線1704が、膜
厚の大きい領域1704aと、膜厚の小さい領域1704bとを有している。
ホールを介して、配線1704と、絶縁膜1705上に形成された画素電極1701とが
接続されている。なお図17では、配線1704のうち、膜厚の大きい領域1704aと
コンタクトホールとが重なっている場合を例示しているが、本発明はこの構成に限定され
ない。配線1704のうち、膜厚の小さい領域1704bとコンタクトホールとが重なっ
ていても良い。
、隔壁1706によって覆われている。そして、画素電極1701のうち隔壁1706に
よって覆われずに露出している部分と、電界発光層1702と、共通電極1703とが重
なり合っている部分が、発光素子1700として機能している。そして、該発光素子17
00として機能している部分は、配線1704のうち、膜厚の小さい領域1704bと重
なっている。
ことで、抵抗値を下げるために配線1704のうち領域1704aにおける膜厚を0.8
μm以上1.5μm以下程度に大きくした場合においても、後に形成される電界発光層1
702が、領域1704aと領域1704bとの間に形成される段差により、膜厚が極端
に薄くなる、或いは段切れを起こすのを防ぐことができる。
4は、グレートーンマスク、ハーフトーンマスクなどの多階調マスクを用いることで、マ
スク数を増やさずに形成することができる。
ト絶縁膜1710及び層間絶縁膜1711で覆われている。配線1704は層間絶縁膜1
711上に形成されており、ゲート絶縁膜1710及び層間絶縁膜1711に形成された
コンタクトホールを介して配線1704と半導体膜1709が接続されている。なお、配
線1704の種類によっては、ゲート電極と共にゲート絶縁膜1710上に形成された配
線と、配線1704とが、層間絶縁膜1711に形成されたコンタクトホールを介して接
続されていても良い。
1704が光を反射する材料を用いて形成されている。そして、配線1704のうち、膜
厚の小さい領域1704bと、膜厚の大きい領域1704aの領域1704bに隣接して
いる端部1708において、電界発光層1702から発せられる光を、基板1707とは
反対の方向に向けて反射させることができる。よって、本実施の形態で示す半導体表示装
置では、半導体表示装置から取り出される光は、電界発光層1702から直接基板170
7とは反対の方向に発せられる光と、電界発光層1702から発せられた後、配線170
4による反射を経て基板1707とは反対の方向に発せられる光とを含んでいる。
08における勾配角度、すなわち端部1708で形成される面と、基板1707との間の
角度θtを、0°<θt<90°、より好ましくは50°<θt<60°とする。上記構
成により、電界発光層1702から発せられる光のうち、横方向(基板1707の最大面
積となる面と平行な方向)に向かっている光を、配線1704の端部1708において反
射させ、基板1707と反対の方向に放出させることができる。
から発せられる光が反射するように、配線1704に用いる材料を適宜選択する。例えば
配線1704として、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、チタン(Ti)、タ
ンタル(Ta)、モリブデン(Mo)、ニッケル(Ni)、白金(Pt)、銅(Cu)、
金(Au)、銀(Ag)、マンガン(Mn)、ネオジム(Nd)、炭素(C)、珪素(S
i)等を用いることが出来る。また上記元素を主成分とする合金を用いても良いし、上記
元素を含む化合物を用いても良い。配線1704は、上記元素を有する単数の膜を、また
は上記元素を有する積層された複数の膜を、用いることが出来る。
配線1704の表面が酸化してしまい、光が配線1704の表面において反射しにくくな
ることがある。絶縁膜1705として窒化珪素を用いるようにすることで、配線1704
の表面における酸化を防ぎ、光を配線1704の表面において反射しやすくすることがで
きる。或いは、配線1704に白金(Pt)、金(Au)、銀(Ag)などの酸化されに
くい材料を用いることで、配線1704の表面における酸化を防ぐことができる。酸化さ
れにくい材料を配線1704に用いる場合、窒化珪素よりも透光性の高い酸化珪素を絶縁
膜1705に用いることができる。
膜を用いて半導体素子を形成する、半導体表示装置の作製方法について説明する。
901は、酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化珪素等の絶縁性を有する材料を
用いて形成する。絶縁膜901は、単数の絶縁膜を用いたものであっても、複数の絶縁膜
を積層して用いたものであっても良い。例えば本実施例では、ボンド基板900に近い側
から、窒素よりも酸素の含有量が高い酸化窒化珪素、酸素よりも窒素の含有量が高い窒化
酸化珪素の順に積層された絶縁膜901を用いる。
S(テトラエトキシシラン)と酸素等の混合ガスを用い、熱CVD、プラズマCVD、常
圧CVD、バイアスECRCVD等の気相成長法によって形成することができる。この場
合、絶縁膜901の表面を酸素プラズマ処理で緻密化しても良い。また、窒化珪素を絶縁
膜901として用いる場合、シランとアンモニアの混合ガスを用い、プラズマCVD等の
気相成長法によって形成することができる。また、窒化酸化珪素を絶縁膜901として用
いる場合、シランとアンモニアの混合ガス、またはシランと酸化窒素の混合ガスを用い、
プラズマCVD等の気相成長法によって形成することができる。
珪素を用いていても良い。有機シランガスとしては、テトラエトキシシラン(TEOS:
化学式Si(OC2H5)4)、テトラメチルシラン(TMS:化学式Si(CH3)4
)、テトラメチルシクロテトラシロキサン(TMCTS)、オクタメチルシクロテトラシ
ロキサン(OMCTS)、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、トリエトキシシラン(
SiH(OC2H5)3)、トリスジメチルアミノシラン(SiH(N(CH3)2)3
)等のシリコン含有化合物を用いることができる。
、或いは水素イオン又は希ガスイオンを照射し、ボンド基板900の表面から一定の深さ
の領域に、微小ボイドを有する脆化層902を形成する。脆化層902が形成される位置
は、上記照射の加速電圧によって決まる。そして脆化層902の位置により、ボンド基板
900からベース基板904に転置する半導体膜908の厚さが決まるので、照射の加速
電圧は半導体膜908の厚さを考慮して設定する。当該半導体膜908の厚さは10nm
乃至200nm、好ましくは10nm乃至50nmの厚さとする。例えば水素をボンド基
板900に照射する場合、ドーズ量は3×1016乃至1×1017/cm2とするのが
望ましい。
は希ガス、或いは水素イオン又は希ガスイオンを照射するので、ボンド基板900の表面
が粗くなってしまい、ベース基板904との間における接合で十分な強度が得られない場
合がある。絶縁膜901を設けることで、水素又は希ガス、或いは水素と希ガスのイオン
を照射する際にボンド基板900の表面が保護され、ベース基板904とボンド基板90
0の間における接合を良好に行うことが出来る。
3は、絶縁膜901と同様に、酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化珪素等の絶
縁性を有する材料を用いて形成する。絶縁膜903は、単数の絶縁膜を用いたものであっ
ても、複数の絶縁膜を積層して用いたものであっても良い。また絶縁膜903として、有
機シランガスを用いて化学気相成長法により作製される酸化珪素を用いていても良い。本
実施例では、絶縁膜903として、有機シランガスを用いて化学気相成長法により作製さ
れる酸化珪素を用いる。
縁膜を用いることで、後に形成される半導体膜909にアルカリ金属やアルカリ土類金属
などの不純物がベース基板904から入るのを防ぐことができる。
903は必ずしも設ける必要はない。ただし絶縁膜903は脆化層902を形成した後に
形成されるので、脆化層902を形成する前に形成される絶縁膜901よりも、その表面
の平坦性は高い。よって、絶縁膜903を形成することで、後に行われる接合の強度をよ
り高めることができる。
板900に水素化処理を行うようにしても良い。水素化処理は、例えば、水素雰囲気中に
おいて350℃、2時間程度行う。
903を間に挟むように重ねて、図18(D)に示すように貼り合わせる。絶縁膜903
とベース基板904とが接合することで、ボンド基板900とベース基板904とを貼り
合わせることができる。
が形成される。なお、上記接合は低温で行うことが可能であるため、ベース基板904は
様々なものを用いることが可能である。例えばベース基板904としては、アルミノシリ
ケートガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板
の他、石英基板、サファイア基板などの基板を用いることが出来る。さらにベース基板9
04として、シリコン、ガリウムヒ素、インジウムリンなどの半導体基板などを用いるこ
とができる。
間で接合を行うようにしても良い。この場合、ベース基板904として上述したものの他
に、ステンレス基板を含む金属基板を用いても良い。また、プラスチック等の可撓性を有
する合成樹脂からなる基板は、上記基板と比較して耐熱温度が一般的に低い傾向にあるが
、作製工程における処理温度に耐え得るのであればベース基板904として用いることが
可能である。プラスチック基板として、ポリエチレンテレフタラート(PET)に代表さ
れるポリエステル、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエチレンナフタレート(PE
N)、ポリカーボネート(PC)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリスル
ホン(PSF)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアリレート(PAR)、ポリブチ
レンテレフタレート(PBT)、ポリイミド、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂
、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂などが挙げられる。
半導体基板を用いることができる。その他に、ガリウムヒ素、インジウムリンなどの化合
物半導体で形成された単結晶半導体基板または多結晶半導体基板を、ボンド基板900と
して用いることができる。またボンド基板900として、結晶格子に歪みを有するシリコ
ン、シリコンに対しゲルマニウムが添加されたシリコンゲルマニウムなどの半導体基板を
用いていても良い。歪みを有するシリコンは、シリコンよりも格子定数の大きいシリコン
ゲルマニウムまたは窒化珪素膜上における成膜により、形成することができる。
を行っても良い。加熱処理又は加圧処理を行うことで接合の強度を向上させることができ
る。
ドどうしが結合して、微小ボイドの体積が増大する。その結果、図19(A)に示すよう
に、脆化層902においてボンド基板900が劈開し、ボンド基板900の一部であった
半導体膜908が乖離する。熱処理の温度はベース基板904の耐熱温度以下で行うこと
が好ましく、例えば400℃乃至600℃の範囲内で熱処理を行えば良い。この剥離によ
り、半導体膜908が、絶縁膜901及び絶縁膜903と共にベース基板904に転置さ
れる。その後、絶縁膜903とベース基板904の接合をさらに強固にするため、400
℃乃至600℃の熱処理を行うのが好ましい。
。形成する半導体素子に適した結晶面方位を有するボンド基板900を、適宜選択して用
いればよい。またトランジスタの移動度は半導体膜908の結晶面方位によって異なる。
より移動度の高いトランジスタを得たい場合、チャネルの向きと結晶面方位とを考慮し、
ボンド基板900の貼り合わせの方向を定めるようにする。
、平坦化を行うことで、後に形成されるトランジスタにおいて半導体膜908とゲート絶
縁膜の界面の特性を向上させることが出来る。具体的に平坦化は、化学的機械的研磨(C
MP:Chemical Mechanical Polishing)により、行うこ
とができる。半導体膜908の厚さは、上記平坦化により薄膜化される。
離するスマートカット法を用いる場合について示すが、ELTRAN(Epitaxia
l Layer Transfer)、誘電体分離法、PACE(Plasma Ass
isted Chemical Etching)法などの、他の貼り合わせ法を用いて
半導体膜908をベース基板904に貼り合わせるようにしても良い。
することで、島状の半導体膜909を形成する。
成することが出来る。図19(C)には、半導体膜909を用いて形成されたトランジス
タ910を例示している。
を作製することができる。
例の半導体表示装置のブロック図を、一例として示す。
領域)700と、各画素をラインごとに選択する走査線駆動回路710と、選択されたラ
インの画素へのビデオ信号の入力を制御する信号線駆動回路720とを有する。
722、第2の記憶回路723、D/A(Digital to Analog)変換回
路724を有している。シフトレジスタ721には、クロック信号S−CLK、スタート
パルス信号S−SPが入力される。シフトレジスタ721は、これらクロック信号S−C
LK及びスタートパルス信号S−SPに従って、パルスが順次シフトするタイミング信号
を生成し、第1の記憶回路722に出力する。タイミング信号のパルスの出現する順序は
、走査方向切り替え信号に従って切り替えるようにしても良い。
って、ビデオ信号が順に第1の記憶回路722に書き込まれ、保持される。なお、第1の
記憶回路722が有する複数の記憶素子に順にビデオ信号を書き込んでも良いが、第1の
記憶回路722が有する複数の記憶素子をいくつかのグループに分け、該グループごとに
並行してビデオ信号を入力する、いわゆる分割駆動を行っても良い。なおこのときのグル
ープ数を分割数と呼ぶ。例えば4つずつ記憶素子をグループに分けた場合、4分割で分割
駆動することになる。
での時間を、ライン期間と呼ぶ。実際には、上記ライン期間に水平帰線期間が加えられた
期間をライン期間に含むことがある。
従って、第1の記憶回路722に保持されているビデオ信号が、第2の記憶回路723に
一斉に書き込まれ、保持される。ビデオ信号を第2の記憶回路723に送出し終えた第1
の記憶回路722には、再びシフトレジスタ721からのタイミング信号に従って、次の
ビデオ信号の書き込みが順次行われる。この2順目の1ライン期間中には、第2の記憶回
路723に書き込まれ、保持されているビデオ信号が、D/A変換回路724に入力され
る。
号に変換し、信号線を介して画素部700内の各画素に入力する。
力しても良い。
する信号を出力することができる別の回路を用いても良い。
るが、本発明はこの構成に限定されない。画素部700の前段に、D/A変換回路724
から出力されたビデオ信号に信号処理を施す回路を設けることができる。信号処理を施す
回路の一例として、例えば波形を整形することができるバッファなどが挙げられる。
を生成し、該選択信号を複数の各走査線に入力することで、画素をラインごとに選択する
。選択信号により画素が選択されると、走査線の一つにゲートが接続されたトランジスタ
がオンになり、画素へのビデオ信号の入力が行われる。
0で生成している例について述べたが、本発明はこの構成に限定されない。複数の走査線
駆動回路710で複数の走査線に入力される選択信号の生成を行うようにしても良い。
複数設けるようにしても良い。
することができるが、いずれかを異なる基板で形成することもできる。
て示す。図20(B)に示す半導体表示装置は、複数の画素を有する画素部(表示領域)
600と、複数の画素をラインごとに選択することができる走査線駆動回路610と、選
択されたライン内の画素へのビデオ信号の入力を制御する信号線駆動回路620とを有す
る。
グ信号を記憶することができる記憶回路623とを少なくとも有する。シフトレジスタ6
21にクロック信号S−CLKと、スタートパルス信号S−SPが入力される。シフトレ
ジスタ621はこれらクロック信号S−CLK及びスタートパルス信号S−SPに従って
、パルスが順次シフトするタイミング信号を生成し、サンプリング回路622に入力する
。サンプリング回路622では、入力されたタイミング信号に従って、信号線駆動回路6
20に入力された1ライン期間分のアナログのビデオ信号をサンプリングする。そして1
ライン期間分のビデオ信号が全てサンプリングされると、サンプリングされたビデオ信号
は信号S−LSに従って一斉に記憶回路623に出力され、保持される。記憶回路623
に保持されるビデオ信号は、信号線を介して画素部600に入力される。
サンプリングした後に、一斉に下段の記憶回路623にサンプリングされたビデオ信号を
入力する場合を例に挙げて説明するが、本発明はこの構成に限定されない。サンプリング
回路622において各画素に対応するビデオ信号をサンプリングしたら、1ライン期間を
待たずに、その都度下段の記憶回路623にサンプリングされたビデオ信号を入力しても
良い。
素をいくつかのグループに分け、各グループに対応する画素ごとに並行して行っても良い
。
発明はこの構成に限定されない。画素部600の前段に、記憶回路623から出力された
アナログのビデオ信号に信号処理を施す回路を設けることができる。信号処理を施す回路
の一例として、例えば波形を整形することができるバッファなどが挙げられる。
プリング回路622は次のライン期間に対応するビデオ信号を再びサンプリングすること
ができる。
を生成し、該選択信号を複数の各走査線に入力することで、画素をラインごとに選択する
。選択信号により画素が選択されると、走査線の一つにゲートが接続されたトランジスタ
がオンになり、画素へのビデオ信号の入力が行われる。
0で生成している例について述べたが、本発明はこの構成に限定されない。複数の走査線
駆動回路610で複数の走査線に入力される選択信号の生成を行うようにしても良い。
複数設けるようにしても良い。
することができるが、いずれかを異なる基板で形成することもできる。
。
は、第1の基板上に形成されたトランジスタ及び発光素子を、第1の基板と第2の基板の
間にシール材で封止したパネルの上面図であり、図21(B)は、図21(A)のA1−
A2における断面図に相当する。
03と、走査線駆動回路4004とを囲むように、シール材4020が設けられている。
また画素部4002、信号線駆動回路4003及び走査線駆動回路4004の上に、第2
の基板4006が設けられている。よって画素部4002、信号線駆動回路4003、走
査線駆動回路4004は、第1の基板4001と第2の基板4006の間において、シー
ル材4020により、充填材4007と共に密封されている。
線駆動回路4004は、それぞれトランジスタを複数有している。図21(B)では、信
号線駆動回路4003に含まれるトランジスタ4008と、画素部4002に含まれるト
ランジスタ4009、トランジスタ4010とを例示している。
はドレイン領域に電気的に接続されている画素電極4030と、電界発光層4013と、
共通電極4012とを有している。なお発光素子4011の構成は、本実施例に示した構
成に限定されない。発光素子4011から取り出す光の方向や、トランジスタ4009の
極性などに合わせて、発光素子4011の構成は適宜変えることができる。
る各種信号及び電圧は、図21(B)に示す断面図では図示されていないが、引き出し配
線4014及び4015を介して、接続端子4016から供給されている。
導電膜から形成されている。また、引き出し配線4014は、配線4017と同じ導電膜
から形成されている。また引き出し配線4015は、トランジスタ4009、トランジス
タ4010、トランジスタ4008がそれぞれ有するゲート電極と、同じ導電膜から形成
されている。
気的に接続されている。
ンレス)、セラミックス、プラスチックを用いることができる。但し、発光素子4011
からの光の取り出し方向に位置する第2の基板4006は、透光性を有していなければな
らない。よって第2の基板4006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光性を有する材料を用いることが望ましい。
脂または熱硬化樹脂を用いることができる。本実施例では充填材4007として窒素を用
いる例を示している。
。
する高画質な表示装置を提供することができる。よって、上記実施の形態及び実施例で示
した半導体表示装置は、表示装置、ノート型パーソナルコンピュータ、記録媒体を備えた
画像再生装置(代表的にはDVD:Digital Versatile Disc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有する装置)に用いることが好
ましい。その他に、上記実施の形態及び実施例で示した半導体表示装置を用いることがで
きる電子機器として、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍、ビデオカメラ、デジタ
ルスチルカメラなどのカメラ、ゴーグル型ディスプレイ(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)、な
どが挙げられる。これら電子機器の具体例を図22に示す。
等を含む。上記実施の形態及び実施例で示した半導体表示装置は、表示部5002に用い
ることができる。なお、表示装置には、パーソナルコンピュータ用、TV放送受信用、広
告表示用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。
表示部5203、キーボード5204、マウス5205等を含む。上記実施の形態及び実
施例で示した半導体表示装置は、表示部5203に用いることができる。
あり、本体5401、筐体5402、表示部5403、記録媒体(DVD等)読み込み部
5404、操作キー5405、スピーカー部5406等を含む。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。上記実施の形態及び実施例で示した半導体
表示装置は、表示部5403に用いることができる。
能である。
。
101 信号線
102 電源線
103 走査線
104 補助電源線
105 発光素子
106 スイッチング用トランジスタ
107 駆動用トランジスタ
108 ゲート電極
109 補助配線
110 走査線用補助配線
111 層間絶縁膜
200 画素
201 スイッチング用トランジスタ
202 駆動用トランジスタ
203 発光素子
204 保持容量
205 補助電源線
300 画素
301 信号線
302a 電源線
302b 電源線
302c 電源線
303 走査線
304 補助電源線
304a 補助電源線
304b 補助電源線
304c 補助電源線
308 ゲート電極
309a 補助配線
309b 補助配線
309c 補助配線
310 走査線用補助配線
Claims (2)
- 発光素子と、ビデオ信号に従って前記発光素子の電流値を制御する機能を有するトランジスタと、を画素に有し、
前記発光素子は、前記トランジスタを介して電源線と電気的に接続されており、
前記電源線は、第1の電源線と、前記第1の電源線と電気的に接続されている第2の電源線と、を有し、
前記第1の電源線は、前記第2の電源線と交差しており、
前記第1の電源線と前記第2の電源線との間に第1の絶縁膜を有し、
前記第2の電源線は、前記第1の絶縁膜を介して第1の導電膜と重なる領域を有し、
前記第2の電源線は、前記第1の導電膜と電気的に接続されており、
前記第1の電源線は、前記第1の絶縁膜と接する領域を有し、
前記第1の導電膜は、前記第1の絶縁膜と接する領域を有し、
前記トランジスタのゲート電極は、前記第1の絶縁膜を介して前記第1の電源線と重なる領域を有し、
前記トランジスタのチャネル形成領域は、前記第1の絶縁膜を介して前記第1の電源線と重なる領域を有し、
前記第1の絶縁膜上に第2の導電膜が位置し、
前記第2の導電膜上に第2の絶縁膜が位置し、
前記第2の絶縁膜上に前記発光素子の画素電極が位置し、
前記トランジスタのソース領域又はドレイン領域の一方は、前記第2の導電膜に電気的に接続されており、
前記画素電極は、前記第2の絶縁膜に設けられた開口部を介して前記第2の導電膜と電気的に接続されており、
前記第2の導電膜は、第1の領域と、第2の領域と、を有し、
前記第1の領域は、前記第2の領域よりも膜厚が大きく、
前記第1の領域は、前記開口部と重なる領域を有し、
前記第1の領域の前記第2の領域に隣接している端部における勾配角度は、0°より大きく90°より小さいことを特徴とする表示装置。 - 第1の画素と、第2の画素と、を有し、
前記第1の画素は、発光素子と、ビデオ信号に従って前記発光素子の電流値を制御する機能を有するトランジスタと、を有し、
前記発光素子は、前記トランジスタを介して電源線と電気的に接続されており、
前記電源線は、第1の電源線と、前記第1の電源線と電気的に接続されている第2の電源線と、前記第2の電源線に電気的に接続されている第3の電源線と、を有し、
前記第3の電源線は、前記第2の画素に電気的に接続されており、
前記第1の電源線は、前記第2の電源線と交差しており、
前記第3の電源線は、前記第2の電源線と交差しており、
前記第1の電源線は、前記第3の電源線と平行な方向に延在しており、
前記第1の電源線と前記第2の電源線との間に第1の絶縁膜を有し、
前記第2の電源線は、前記第1の絶縁膜を介して第1の導電膜と重なる領域を有し、
前記第2の電源線は、前記第1の導電膜と電気的に接続されており、
前記第1の電源線は、前記第1の絶縁膜と接する領域を有し、
前記第1の導電膜は、前記第1の絶縁膜と接する領域を有し、
前記トランジスタのゲート電極は、前記第1の絶縁膜を介して前記第1の電源線と重なる領域を有し、
前記トランジスタのチャネル形成領域は、前記第1の絶縁膜を介して前記第1の電源線と重なる領域を有し、
前記第1の導電膜は、前記第1の電源線と前記第3の電源線との間に位置し、
前記第1の絶縁膜上に第2の導電膜が位置し、
前記第2の導電膜上に第2の絶縁膜が位置し、
前記第2の絶縁膜上に前記発光素子の画素電極が位置し、
前記トランジスタのソース領域又はドレイン領域の一方は、前記第2の導電膜に電気的に接続されており、
前記画素電極は、前記第2の絶縁膜に設けられた開口部を介して前記第2の導電膜と電気的に接続されており、
前記第2の導電膜は、第1の領域と、第2の領域と、を有し、
前記第1の領域は、前記第2の領域よりも膜厚が大きく、
前記第1の領域は、前記開口部と重なる領域を有し、
前記第1の領域の前記第2の領域に隣接している端部における勾配角度は、0°より大きく90°より小さいことを特徴とする表示装置。
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