201021610 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種發光裝置及發光裝置的製造方法。 【先前技術】 近年來,行動電話等之電子機器的顯示裝置,應用將係爲 本身發光元件的複數之EL(電致發光)發光元件排列爲陣列狀 的EL發光面板,係眾所周知》 EL發光元件,係在由聚醯亞胺構成的絕緣層上形成之開 W 口部露出的第1電極上,形成發光層之薄膜,第2電極疊層在 此發光層上者,係爲周知(例如參照專利文獻1),在此面板之 各開口部係爲相當於各像素之發光部分,利用複數之EL發光 元件構成發光區域。 專利文獻1日本特開2002-91343號公報 【發明內容】 發明欲解決的課題 然而已理解,在上述先前技術之EL發光面板中,構成此 ® EL發光面板之發光區域的複數之EL發光元件之中,產生有 EL發光元件部分地未發光之區域。 因而,本發明之優點在提供一琿發光特性優異的發光裝置 及發光裝置的製造方法。 用於解決課題之手段 爲了獲得以上之優點,本發明之一形態,係 一種發光裝置,係具有第1電極、位在上述第1電極上之 至少1層以上之載體輸送層、及位在上述載體輸送層上之第2 電極的發光裝置,其特徵爲: 201021610 具備有:隔壁’其具有一開口連通於在基板之上面側形成 的上述第1電極;及發光保護層,其被覆至少上述隔壁; 上述發光保護層係介在於上述隔壁與上述載體輸送層之 間。 較佳爲’上述發光保護層,係使上述隔壁引起的發光阻礙 要因成爲中和或酸性,藉此改善此發光阻礙要因所引起的載體 輸送層之輸送性劣化。 又’較佳爲,上述發光保護層係由酸性材料形成。 又,較佳爲,上述隔壁係將正型之感光性聚醯亞胺系樹脂 材料加以硬化而成。 又,較佳爲,上述隔壁係由鹼性溶液來顯影。 依照本發明之另一形態時,係 —種發光裝置的製造方法,係具有第1電極、位在上述第 1電極上之至少1層以上之載體輸送層、及位在上述載體輸送 層上之第2電極的發光裝置的製造方法,其特徵爲具備有: 隔壁形成步驟,係形成具有一開口部之隔壁,該開口部連 通於在基板之上面側形成的上述第1電極; 發光保護層形成步驟,形成被覆至少上述隔壁來將上述隔 壁引起的發光阻礙要因加以封閉的發光保護層:及 載體輸送層形成步驟,形成被覆上述第1電極及上述發光 保護層的上述載體輸送層。 較佳爲’該發光保護層形成步驟包含有··在將作爲上述發 光保護層之材料加以成膜之時,使上述隔壁引起的發光阻礙要 因成爲中和或酸性之步驟。 又’較佳爲,上述隔壁形成步驟包含有以鹼性溶液將作爲 上述隔壁的材料加以顯影的步驟,該發光保護層形成步驟包含 .201021610 有:使殘留於上述隔壁及上述第1電極之表面的上述鹼性溶液 成爲中和或酸性之步驟。 本發明之另一形態, 一種發光裝置的製造方法,具備:具有第1電極、位在上 述第1電極上之至少1層以上之載體輸送層、及位在上述載體 輸送層上之第2電極的發光元件,其特徵爲具備有: 隔壁形成步驟,係形成具有一開口部之隔壁,該開口部連 通於在基板之上面側形成的上述第1電極; 表面洗淨步驟,將上述隔壁及上述第1電極之表面加以洗 淨以除去在上述隔壁形成步驟中所產生的發光阻礙要因;及 載體輸送層形成步驟,形成被覆上述第1電極及上述隔壁 的上述載體輸送層。 較佳爲,上述隔壁形成步驟包含:以預定的光罩圖案將作 爲上述隔壁的材料加以曝光之後,使用鹸性溶液加以顯影的步 驟, 上述表面洗淨步驟,包含以酸性溶液使殘留於上述隔壁及 上述第1電極之表面的上述鹼性溶液成爲中和或酸性之步驟。 較佳爲,包含:在以酸性溶液作成中和或酸性之步驟後, 利用比水、或上述有機酸水溶液更弱酸性之水溶液來洗淨上述 隔壁及上述第1電極之步驟。 較佳爲,包含第2電極形成步驟,係在上述載體輸送層形 成步驟之後,在上述開口部內之上述載體輸送層上形成第2電 極。 其後,提供一種發光裝置,其係利用上述發光裝置的製造 方法來製造。 【實施方式】 201021610 以下,將使用圖面說明用於實施本發明之較佳形態。但 是,以下所敘述的實施形態,雖然爲了實施本發明而在技術上 賦予較佳的各種限定,但本發明之範圍並不限定於以下之實施 形態及圖示例。 此外,在本實施形態中,係將發光裝置應用在爲顯示裝置 之EL面板來說明本發明。 第1圖是顯示EL面板1之複數個像素P的配置構成之俯 視圖。第2圖顯示EL面板之槪略構成之俯視圖。 如第1圖、第2圖所示,在EL面板1,係將例如R(紅)、 ® G(綠)、B(藍)分別進行發光的複數個像素P以預定的圖案配置 爲陣列狀。 在此EL面板1,複數條掃瞄線2沿著列方向大致互爲平 行的方式排列,複數條信號線3在俯視時係沿著與掃瞄線2大 致正交的行方向大致互爲平行的方式排列。又,在相鄰的掃瞄 線2之間,電壓供給線4沿著掃瞄線2設置。然後,由此等各 掃瞄線2、鄰接的2條信號線3以及各電壓供給線4所圍住的 範圍則相當於像素P。 ® 又,在EL面板1,設置係爲格子狀之隔壁的提壩13來覆 蓋掃瞄線2、信號線3及電壓供給線4之上方。藉由此提壩13 圍住而成的大致矩形之複數個開口部13a被形成在各像素P, 後述之像素電極8a、發光保護層8f、電洞注入層8b、夾層8c、 發光層8d、對向電極8e則被叠層而設置在此開口部13a內。 第3圖係顯示以主動陣列驅動方式進行動作之相當於EL 面板之一像素的電路之電路圖。
如第3圖所示,在EL面板1設置掃瞄線2、與掃瞄線2 交叉的信號線3、及沿著掃瞄線2之電壓供給線4,在此EL 201021610 面板1之一像素P,設置係爲薄膜電晶體的開關電晶體5、係 爲薄膜電晶體的驅動電晶體6、電容器7、及EL元件8。 在各像素P中,開關電晶體5之閘極連接到掃瞄線2,開 關電晶體5之汲極及源極之中的一方連接到信號線3,開關電 晶體5之汲極及源極之中的另一方連接到電容器7之一方的電 極及驅動電晶體6之閘極。驅動電晶體6之源極及汲極之中的 一方連接到電壓供給線4,驅動電晶體6之源極及汲極之中的 另一方連接到電容器7之另一方的電極及EL元件8之陽極。 此外,所有的像素P之EL元件8的陰極,保持於一定電壓 Vcom(例如,被接地)。開關電晶體5及驅動電晶體6均可爲η 通道型,亦可均可爲Ρ通道型,亦可一方爲η通道型,而另一 方爲Ρ通道型。 又,在此EL面板1之周圍,各掃瞄線2連接到掃瞄驅動 器,各電壓供給線4連接到輸出一定電壓源或適宜電壓信號的 驅動器,各信號線3連接到資料驅動器,利用此等驅動器,EL 面板1被以主動陣列驅動方式進行驅動。在電壓供給線4係利 用一定電壓源或驅動器而供給預定之電力。 其次,將使用第4圖〜第6圖說明EL面板1、及其像素Ρ 之電路構造。在此,第4圖係相當於EL面板1之一像素Ρ的 俯視圖。第5圖係顯示沿著第4圖之V-V線之面的箭號截面 圖。第6圖係顯示沿著第4圖之VI-VI線之面的箭號截面圖。 此外,第4圖主要顯示電極及配線。 如第4圖所示,開關電晶體5及驅動電晶體6,係沿著信 號線3排列,電容器7係配置在開關電晶體5之附近,ELS 件8係配置在驅動電晶體6之附近。又,在對應於該像素的掃 瞄線2與電壓供給線4之間,配置開關電晶體5、驅動電晶體 201021610 6、電容器7'及EL元件8» 如第4圖〜第6圖所示,在基板1〇上之一面形成閘極絕緣 膜11之薄膜,在開關電晶體5、驅動電晶體6、及此等之周圍 的閘極絕緣膜11之上,形成層間絕緣膜12之薄膜。信號線3 被形成在閘極絕緣膜Π與基板10之間,掃瞄線2及電壓供給 線4被形成在閘極絕緣膜11與層間絕緣膜12之間。 又,如第4圖、第6圖所示,開關電晶體5係逆交錯(reverse stagger)構造的薄膜電晶體。此開關電晶體5係具有閘極5a、 閘極絕緣膜11、半導體膜5b、通道保護膜5d、雜質半導體膜 5f,5g、汲極5h、源極5i等。 閘極5a係形成於基板10與閘極絕緣膜11之間。此閘極 5a係由例如Cr膜、A1膜、Cr/Al疊層膜、AlTi合金膜、AlTiNd 合金膜、或MoNb合金膜所形成。又,在閘極5a之上形成絕 緣性之閘極絕緣膜11的薄膜,並利用此閘極絕緣膜11被覆閘 極5 a 〇 閘極絕緣膜1 1例如由氮化矽或氧化矽形成。在此閘極絕 緣膜11上對應於閘極5a之位置,形成有本性之半導體膜5b, 半導體膜5b挾持閘極絕緣膜11而與閘極5a相對。 半導體膜5b例如由非晶矽或多晶矽形成,在此半導體膜 5b形成通道。又’在半導體膜5b之中央部上,形成絕緣性之 通道保護膜5 d»此通道保護膜5d例如由氮化矽或氧化矽形成。 又’在半導體膜5b之一端部之上’係形成爲雜質半導體 膜5f與通道保護膜5d重疊,在半導體膜5b之另一端部之上, 係形成爲雜質半導體膜5g與通道保護膜5cl重疊。然後,雜質 半導體膜5 f,5g係分別被形成爲在半導體膜之兩端側互相 隔開。此外,雖然雜質半導體膜5f,5g係爲η型半導體,但是 201021610 並不限定於此,亦可爲p型半導體。 在雜質半導體膜5f之上形成汲極5h。在雜質半導體膜5g 之上形成源極5i。汲極5h、源極5i,係由例如Cr膜、A1膜、 Cr/Al叠層膜、AlTi合金膜、AlTiNd合金膜、或MoNb合金膜 所形成。 在通道保護膜5d、汲極5h、及源極5i之上,形成作爲保 護膜之絕緣性的層間絕緣膜12之薄膜,通道保護膜5d、汲極 5h、及源極5i利用此層間絕緣膜12而被覆。其後,開關電晶 ©體5由層間絕緣膜12所被覆。層間絕緣膜12例如係由厚度爲 100nm~200nm的氮化矽或氧化矽形成。 又’如第4圖、第5圖所示,驅動電晶體6係逆交錯構造 的薄膜電晶體。此驅動電晶體6係具有閘極6a、閘極絕緣膜 1 1、半導體膜6b、通道保護膜6d、雜質半導體膜6f,6g、汲 極6h、源極6i等。
I 閘極6a例如係由Cr膜、A1膜、Cr/Al疊層膜、AlTi合金 膜、AlTiNd合金膜、或MoNb合金膜所形成,與閘極5a同樣 地’形成於基板10與閘極絕緣膜11之間。其後,閘極6a係 由利用氮化矽或氧化矽而形成的閘極絕緣膜11所被覆。 在此閘極絕緣膜11之上對應於閘極6a之位置,形成通道 的半導體膜6b例如由非晶矽或多晶矽形成。此半導體膜6b挾 持閘極絕緣膜11而與閘極6a相對。 在半導體膜6b之中央部上,形成絕緣性通道保護膜6d。 此通道保護膜6d例如由氮化矽或氧化矽形成。 又’在半導體膜6b之一端部上,係形成爲雜質半導體膜 .6f與通道保護膜6d重叠,在半導體膜6b之另—端部之上,係 形成爲雜質半導體膜6g與通道保護膜6d重疊。其後,形成爲 -10- 201021610 雜質半導體膜6f,6g在各半導體膜6b之兩端側互相地隔開。 此外,雖然雜質半導體膜6f,6g係爲η型半導體,但是並不限 定於此,亦可爲ρ型半導體。 在雜質半導體膜6f之上形成汲極6h。在雜質半導體膜6g 之上形成源極6i。汲極6h、源極6i,例如係由Cr膜、A1膜、 Cr/Al疊層膜、AlTi合金膜、AlTiNd合金膜、或MoNb合金膜 所形成。 在通道保護膜6d、汲極6h、及源極6i之上,使作爲保護 膜之絕緣性的層間絕緣膜12成膜,通道保護膜6d、汲極6h、 〇 及源極6i則由此層間絕緣膜12所被覆。然後,驅動電晶體6 係由層間絕緣膜12所被覆。 電容器7,如第4圖、第6圖所示,具有對向之一對電極 7 a,7b、及介在於此等之間來作爲介電體的閘極絕緣膜11。其 後,一方之電極7a形成於基板10與閘極絕緣膜11之間,而 另一方之電極7b形成於閘極絕緣膜11與層間絕緣膜12之間。 此外,電容器7之電極7a係與驅動電晶體6之閘極6a連 成一體而連接,而電容器7之電極7b係與驅動電晶體6之源 W 極6i連成一體地連接。又,驅動電晶體6之汲極6h係與電壓 供給線4連成一體地連接。 此外,信號線3、電容器7之電極7a、開關電晶體5之閘 極5a、及驅動電晶體6之閘極6a,係利用微影蝕刻法及蝕刻 法等對係爲成膜在基板10的一面上的導電膜之閘極金屬層進 行形狀加工而一起形成者。 又,掃瞄線2、電壓供給線4、電容器7之電極7b、開關 電晶體5之汲極5 h,源極5i、及驅動電晶體6之汲極6h,源 極6i,係利用微影蝕刻法及鈾刻法等對係爲成膜在閘極絕緣膜 -11- •201021610 11的一面上的導電膜之閘極金屬層進行形狀加工而形成者。 又,在閘極絕緣膜11,在閘極5a與掃瞄線2重疊的區域 形成接觸孔11a,在汲極5h與信號線3重叠的區域形成接觸孔 lib,在閘極6a與源極5i重叠的區域形成接觸孔11c,在接觸 孔1 la~l lc內分別埋入接觸插頭20a〜20c。利用接觸插頭20a 而使開關電晶體5之閘極5a與掃瞄線2電性導通,利用接觸 插頭2 0b而使開關電晶體5之汲極5h與信號線3電性導通, 利用接觸插頭2 0c而使開關電晶體5之源極5i與電容器7之 Ο 電極7a電性導通,同時使開關電晶體5之源極5i與驅動電晶 體6之閘極6a電性導通。而亦可不介由接觸插頭20a〜20c,使 掃瞄線2直接與閘極5a接觸,汲極5h與信號線3接觸,源極 5i與閘極6a接觸。 像素電極8a,介由閘極絕緣膜11而設置於基板10上,並 在每像素P獨立形成。當EL面板1係爲將EL元件8之光從 基板10出射之底射型之情況,此像素電極8a係透明電極,例 如係包含有掺錫氧化銦(ITO)、掺鋅氧化銦、氧化銦(Ιπ203)、 氧化錫(Sn02)、氧化鋅(ZnO)、或鉻-錫氧化物(CTO)之至少任 何一種。當EL面板1係爲將EL元件8之光透過後述之對向 電極8e而出射之頂射型之情況,像素電極8a亦可爲在上述之 透明電極層及此層之下A1膜或A1合金膜等之光反射層的叠層 構造。此時,光反射層亦可爲由源極、汲極金屬層而形成。此 外,像素電極8a係一部分重疊於驅動電晶體6之源極6i,像 素電極8a與源極6i連接。 其後,如第4圖~第6圖所示,層間絕緣膜12係被以覆蓋 掃瞄線2、信號線3、電壓供給線4、開關電晶體5、驅動電晶 體6、像素電極8a之周緣部、電容器7之電極7b、及閘極絕 -12- 201021610 緣膜1 1的方式形成》 在此層間絕緣膜12以各像素電極8a之中央部露出的方式 形成開口部12 a。因此,層間絕緣膜12在俯視時係形成格子狀。 EL元件8,如第4圖、第5圖所示,具備有:成爲陽極並 作爲第1電極的像素電極8a;涵蓋像素電極8a之上及後述之 堤壩13之表面上而形成的發光保護層8f;作爲形成於發光保 護層8f之上的載體輸送層之一部分的功能之夾層8c;形成於 夾層8c之上的發光層8d;作爲係爲形成於發光層8d之上的第 2電極的對向電極8e。對向電極8e係在所有像素P共通的陰 極,作爲在所有像素P連續的單一電極而形成。 發光保護層8f例如係由係爲導電性髙分子的PEDOT(聚乙 撐二氧噻吩)及係爲掺雜劑的PSS (聚苯乙烯磺酸)形成的層。 由此PEDOT/PSS形成的發光保護層8f,係被以在所有像 素P (像素電極8 a)連續的方式成膜,並被覆像素電極8a及堤 壩13之全面。 尤其,發光保護層8f係以電洞注入層8b不直接形成在像 素電極8a及堤壩13之上的方式而介在於電洞注入層8b與像 素電極8a之間及電洞注入層8b與堤壩13之間的層。 由於此發光保護層8f係低電阻之導電性高分子,因此具 有當朝厚度方向依序施加順向偏壓時,電洞將從像素電極8a 輸送到電洞注入層8b之功能,更進一步具有不使堤壩13的成 分移動到正孔注入層8b之遮蔽的功能。 電洞注入層8b例如係由過渡金屬氧化物形成的層,係將 電洞從像素電極8a朝向發光層8d注入的載體注入層。在此電 洞注入層8b,可使用係爲過渡金屬氧化物的氧化鉬、氧化鈀、 氧化鎢、氧化鈦等,尤其是以氧化鉬爲較佳。 -13- 201021610 電動注入層8b係被成膜在相當於堤壩13及堤壩13之開 口部13a內的全面之發光保護層8f的上面全部區域。 夾層8c例如係爲由聚芴系材料形成的電子輸送抑制層, 具有抑制電子從發光層8d向電洞注入層8b移動的功能。 發光層8d在每個像素P包含有令R(紅)、G(綠)、B(藍) 之任何一個進行發光的有機材料,例如由聚芴系發光材料或聚 對苯乙烯撐系發光材料等之共聚物所形成,係伴隨從對向電極 8e供給的電子、與從電洞注入層8b注入之電洞的再結合而進 行發光之層。因此,發光R(紅)的像素P,發光G(綠)的像素, φ 發光B(藍)的像素P,其等個別之發光層8d之發光材料不同。 像素P之R(紅)、G(綠)、B(藍)的圖案,可爲三角形排列,亦 可爲在縱方向同色像素排列之條紋圖案。 對向電極8e在EL面板1爲底射型之情況,例如Mg、Ca、 Ba、Li等之工作函數爲4.0eV以下,較佳爲3_0eV以下,亦可 爲3 Onm以下之厚度的低工作函數層、及爲了降低薄片電阻而 使設於低工作函數層上的厚度爲100 nm以上之A1膜或A1合金 膜等之光反射層之叠層構造。 又,當EL面板1爲頂射型之情況,對向電極86係爲上述 © 低工作函數層、及設於此低工作函數層上由例如掺錫氧化銦 (ITO)、掺鋅氧化銦、氧化銦(Ιη203)、氧化錫(Sn〇2)、氧化鋅 (ZnO)、或鉻·錫氧化物(CTO)等形成之透明導電層之疊層構造。 此對向電極8e在所有的像素P共通的電極,與發光層8d 一起覆蓋堤壩1 3。 堤壩13係形成於層間絕緣膜12上的隔壁,例如係由感光 性的聚醯亞胺系樹脂材料等之絕緣性樹脂材料形成。堤壩13 係作爲隔壁之功能,使得在利用濕式法形成夾層8c或發光層 8d之時,作爲夾層8c或發光層8d之材料溶解或分散於溶劑 後之液狀體不流出到鄰接的像素P。 -14 - .201021610 其後,利用堤壩13及層間絕緣膜12,使作 發光層8d在各像素P被隔開。當像素P之R(紅) 的圖案爲條紋圖案之情況,如第14圖所示,堤塌 像素朝縱方向排列爲條紋狀,層間絕緣膜12與第 只要設置有作成圍住像素電極8a的方式而露出信 開口部12a的話即可。. 在此堤壩13之開口部13a內,發光保護層 層8b、夾層8c、發光層8d係依序疊層在像素電 ^ 例如,如第5圖所示,在堤壩13之開口部 電極8a上疊層發光保護層8f,在發光保護層8f 入層8 b。 其後,在各開口部13a之電洞注入層8b上 夾層8c之材料的液狀體,將各基板10加熱而形 乾燥成膜的化合物膜作爲夾層8c而叠層。 又,在各開口部13a之夾層8c上,塗布含 8d之材料的液狀體,將各基板10加熱而形成使 成膜的化合物膜,作爲發光層8d而疊層。 W 此外,以被覆此發光層8d及堤壩13的方式 8e(參照第5圖)。EL元件8,在不設置夾層8c 將發光層8d疊層在電洞注入層8b上的構造,择 之外亦可爲電子注入層。 此EL面板1係以下列方式驅動發光。 在所有的電壓供給線4施加預定位準之電壓 掃瞄驅動器在掃瞄線2依序地施加ON電壓,藉 接到此等掃瞄線2的開關電晶體5。 在各掃瞄線2分別被選擇時,當利用資料驅 爲發光部位的 、G(綠)、B(藍) I 1 3沿著同色 4圖同樣地, 良素電極8a的 8f、電洞注入 極8a上。 1 3a內之像素 上叠層電洞注 塗布含有作爲 成使其液狀體 有作爲發光層 其液狀體乾燥 設置對向電極 時亦可爲直接 余了發光層8d 的狀態,利用 此依序選擇連 動器使因應於 -15- 201021610 灰階的位準之電壓被施加於所有的信號線3時,由於對應於被 選擇的該掃瞄線2之開關電晶體5變成ON,使因應於灰階的 位準之電壓被施加於驅動電晶體6之閘極6a。 因應於施加在此驅動電晶體6之閘極6a的電壓來決定驅 動電晶體6之閘極6a與源極6i之間的電位差,因而決定驅動 電晶體6之汲極-源極電流之大小,EL元件8因應於此汲極-源極電流之亮度進行發光。 其後,當此掃瞄線2之選擇被解除時,開關電晶體5變成 _ OFF,因此依照施加於驅動電晶體6之閘極6a的電壓之電荷被 儲存在電容器7,因而保持驅動電晶體6之閘極6a與源極6i 之間的電位差。 因此,驅動電晶體6使與選擇時同樣的電流値之汲極-源 極電流持續地流動,並維持EL元件8之發光亮度。 其次,將說明EL面板1製造方法。 以濺鍍法將閘極金靥堆積在基板10上,利用微影蝕刻法 進行圖案化而形成信號線3、電容器7之電極7a、開關電晶體 π 5之閘極5a、及驅動電晶體6之閘極6a。 其次,利用電漿CVD堆積氮化矽等之閘極絕緣膜11。 接著,連續堆積:成爲半導體膜5 b,6b的非晶矽等之半導 體層、及作爲通道保護膜5 d,6d的氮化矽等之絕緣層之後,利 用微影蝕刻法進行圖案化而形成通道保護膜5 d,6d,並在堆積 作爲雜質半導體膜5f,5g,6f,6g的雜質層之後,利用微影蝕 刻法進行圖案化而形成雜質半導體膜5f,5g,6f,6g、半導體膜 5 b,6 b 〇 其後,利用微影蝕刻法,在閘極絕緣膜11形成將用於連 接到位於EL面板1之一邊的掃瞄驅動器的各掃瞄線2之外部 -16- .201021610 連接端子加以開口的接觸孔(未圖示)及接觸孔lla〜lie。接 著,在接觸孔11 a〜lie內形成接觸插頭20 a〜2 0c。此接觸插頭 之形成步驟亦可省略。 接著,當EL面板1爲底射型之情況,在堆積ITO等之透 明導電膜之後,進行圖案化而形成像素電極8a。此時,像素電 極8a係形成其一側邊緣重疊於雜質半導體膜6g之一側邊周緣 上。其後,堆積作爲開關電晶體5之汲極5h、源極5i及驅動 電晶體6之汲極6h、源極6i的源極、汲極金靥層而進行適宜 座 的圖案化,而形成掃瞄線2、電壓供給線4、電容器7之電極 7b、開關電晶體5之汲極5h,源極5i及驅動電晶體6之汲極 6h,源極6i»此時,在像素電極8a之上述一側邊周緣上,源 極6i之一側邊周緣重疊而相互地連接。 當EL面板1爲頂射型之情況,在形成雜質半導體膜5 f,5 g, 6f,6g、半導體膜5b,6b,接著堆積源極、汲極金屬層之後, 進行圖案化,除了掃瞄線2、電壓供給線4、電容器7之電極 7b、開關電晶體5之汲極5h,源極5i及驅動電晶體6之汲極 6h,源極6i之外,亦可在形成像素電極8a之區域形成光反射 ❹ 膜。光反射膜係形成爲與源極6i連續。其後,在堆積ITO等 之透明導電膜之後,進行圖案化而在光反射膜上形成像素電極 8a。在此,像素電極8a之一側邊周緣重叠在源極6i之一側邊 周緣上並相互連接。 又,當EL面板1爲頂射型之情況,亦可使用源極、汲極 金屬層以外之其他光反射膜(銀或A1等)。此時,亦可在形成 雜質半導體膜5£,58,6168、半導體膜51>,61)之後,在連續堆 積上述其他光反射膜及ITO等之透明導電膜之後,利用微影蝕 刻法以一次加以圖案化而作成像素電極8a之形狀,其次,在 -17- 201021610 堆積源極、汲極金屬層之後,進行圖案化而形成掃瞄線 壓供給線4、電容器7之電極7b、開關電晶體5之汲極 極5i及驅動電晶體6之汲極6h,源極6i。在此,源極 側邊周緣重’疊在像素電極8a之上述一側邊周緣並相互 又,亦可在將上述其他光反射膜在堆積後進行圖案化之 堆積ITO等之透明導電膜之後,加以圖案化。此時,在 導電膜進行濕式蝕刻時恐有上述其他光反射膜被蝕刻 之情況,則可以不僅使上述其他光反射膜之上面而且側 留有透明導電膜的方式,將透明導電膜比上述其他光反 大一圈地加以圖案化。又,當不需要將光反射膜與透明 一起作爲像素電極8a之一部分而構成時,亦可在像素 成區域,形成上述其他光反射膜、透明絕緣膜、透明導 三層構造。 其次,如第7圖所示,以覆蓋開關電晶體5或驅動 6等之方式,利用氣相成長法而成膜氮化矽等之絕緣膜 微影蝕刻法將此絕緣膜進行圖案化,藉以形成具有露出 極8a之中央部的開口部12a之層間絕緣膜12。與此開C 一起,形成分別將未圖示之掃瞄線2的外部連接端子、 接到位於EL面板1之一邊的資料驅動器的各信號線3 連接端子、及電壓供給線4之外部連接端子開口的複數 孔。 接著,如第8圖所示,將聚醯亞胺系之感光性樹脂相 成膜在基板10之上面來進行前烘烤。 例如,在本實施形態之情況,係以旋塗法將係爲正 光性聚醯亞胺系樹脂材料的東麗公司製 「PhotoneeceDW- 1000」加以成膜之後,進行前烘烤。 :2、電 5h,源 6i之一 連接。 後,在 對透明 劑浸蝕 面亦殘 射膜更 導電膜 電極形 電膜之 電晶體 ,利用 像素電 J 部 1 2 a 用於連 之外部 個接觸 卜料(13) 型之感 丨造的 18 - 201021610 接著,如第9圖所示,在成膜後之感光性樹脂材料(13)使 用光罩進行曝光後進行顯影處理,形成具有將像素電極8a露 出的開口部13a之格子狀之堤壩13。 例如,在本實施形態之情況,係以預定之光罩圖案將成膜 後之感光性樹脂材料(13)進行曝光處理後,以四甲基氫氧化胺 (TMAH)水溶液進行顯影處理,藉此溶解相當於開口部13a之 部分的樹脂材料而形成開口部13a,藉此形成堤壩13。此外, 作爲顯影液之TMAH水溶液,係鹸性之水溶液。 其後,將附著於堤壩13之表面或像素電極8a之表面的 TMAH水溶液進行水洗而洗掉之後,將形成堤壩13之基板10 加以乾燥,在180°C ~250°C進行後烘烤,藉此而燒成堤壩13。 其次,如第10圖所示,形成被覆堤壩13、及在此堤壩13 之開口部13a內露出的像素電極8a之發光保護層8f。 在此,在本實施形態中作爲顯影液的TMAH,容易吸附且 容易殘留在堤壩13之表面等。尤其,呈鹼性之TMAH,在殘 留於堤壩13或像素電極8a之表面的狀態,當在此堤壩13或 像素電極8a上成膜氧化鉬層等之電洞注入層8b的情況,此電 洞注入層8b會由於TMAH之作用而變質。亦即,使電洞注入 層8b變質的TMAH變成發光阻礙要因,變質後的電洞注入層 8b之電洞注入性將惡化,因而產生EL元件8之發光不順利的 情形。因此,必須作成以發光保護層8f被覆此堤壩13或像素 電極8a之表面,而令殘留在堤壩13及像素電極8a之表面的 TMAH不致作用在電洞注入層8b ^ 其後,例如在堤壩13及像素電極8a之表面,將強酸性之 PSS作爲掺雜劑而含有的導電性髙分子之PEDOT加以成膜, 而形成發光保護層8f。例如,在本實施形態之情況,將習塔爾 -19- 201021610 克公司製「CH8000」以純水稀釋爲1/10之溶液,以旋塗法塗 布,並以180°C~200°C加以乾燥而形成具有4~5nm之厚度的發 光保護層8f。在形成發光保護層8f之前,在堤壩13及像素電 極8a之表面施以親液處理。 尤其,在成膜此發光保護層8f之時所塗布的材料溶液, 係含有PSS之酸性溶液,因此在堤壩13或像素電極8a之表面 殘留有鹸性之TMAH之時,將此TMAH作成中和或酸性係爲 可能,可將成爲發光阻礙要因的TMAH降低或消除,因而可減 少 TMAH。 ❹ 亦即,藉由形成發光保護層8f,作成以發光保護層8f封 閉TMAH,在恐有TMAH殘留的堤壩13及像素電極8a,可作 成不直接形成發光保護層8f。又,在成膜發光保護層8f之過 程中,可將殘留TMAH進行中和處理,因此可作成不使TMAH 更進一步不致作用在電洞注入層8b。 其次,如第11圖所示,利用濺鎪法、真空蒸鍍法而成膜 由氧化鉬等形成的過渡金屬氧化物層,而形成從像素電極8a 之發光保護層8f上涵蓋堤壩13表面上之發光保護層8f上而 〇 連續的電洞注入層8b。 例如,在本實施形態之情況,以蒸鍍法將氧化鉬成膜爲 3 Onm之厚度,而形成覆蓋堤壩13及相當於堤壩13之開口部 13a內的全面之發光保護層8f的電洞注入層8b。 其次,如第12圖所示,在堤壩13之開口部13a內的電洞 注入層8b上,利用將構成夾層8c之有機材料溶解或分散於 水、或四氫化萘、四甲苯、三甲苯等之有機溶劑後的液狀體, 作爲分離後之液滴而吐出的噴墨方式或連續的液流而流出之 噴嘴印刷方式加以塗布且乾燥,藉此將夾層8c疊層在電洞注 -20- 201021610 入層8b上而形成。 更進一步,如第12圖所示,在堤壩13之開口部13a 夾層8c上,利用將構成發光層8d之聚苯撐乙烯系或聚芴 有機發光材料溶解或分散於水、或四氫化萘、四甲苯、三 等之有機溶劑後的液狀體,作爲分離後之液滴而吐出的噴 式或連續的液流而流出之噴嘴印刷方式加以塗布且乾燥, 將發光層8d疊層在夾層8c而形成。此外,在本實施形態 況,將作爲發光試驗用之綠色的聚芴系發光材料溶解於二 _ 的溶液,塗布於夾層8c上而形成發光層8d。又,亦可不 Ό 夾層8c而直接將發光層8d叠層在電洞注入層8b上之構 除了發光層8d以外亦可爲電子注入層。 其次,如第5圖所示,在堤壩13上之電洞注入層8b 面、及在堤壩13之開口部13a內的發光層8d之上面,將 電極8e成膜在一面,而形成覆蓋發光層8d的對向電極8 例如,在本實施形態之情況,將Ca以蒸鍍法成膜爲 之厚度後,更進一步將具有低電阻且穩定之性狀的A1以 法成膜爲500nm之厚度,而形成對向電極8e。 其後,藉由成膜此對向電極8e,而形成EL元件8, 造EL面板1。 依此,先成膜氧化鉬層以形成電洞注入層8b,而在 13、及在此堤壩13之開口部13a露出的像素電極8a之赛 成膜含有酸性材料的發光保護層8f,藉此可將殘留在堤: 或像素電極8a之表面的鹼性之TMAH加以中和或作成酸 除去。更進一步,形成後的發光保護層8f,係介在於電洞 層8b與像素電極8a之間及電洞注入層8b與堤壩13之瘦 作成令電洞注入層8b不接觸於恐有TMAH殘留的堤壩13 內的 系之 甲苯 墨方 藉此 之情 甲苯 設置 造, 的上 對向 :e 〇 3 Onm 蒸鍍 以製 堤壩 言面, 1 13 性而 注入 a,可 及像 -21 - 201021610 素電極8a。 如以上,依照形成此發光保護層8f時,可作成令電洞注 入層8b變質而成爲發光阻礙要因的TMAH不致作用在電洞注 入層8b,因此可製造具備有:具有良好狀態之電洞注入層8b 之EL元件8的EL面板1。 (實施例1) 將由氮化矽形成的層間絕緣膜加以圖案化而形成在構成 有圖案化之後的複數之ITO的玻璃基板上,全面地將正型之感 光性聚醯亞胺系樹脂材料(東麗公司製造的 Photoneece DW-1000)以旋塗法堆積1〜5/zm之厚度之後,利用熱板在堆積 感光性聚醯亞胺系樹脂材料後的基板,以120 °C 2分鐘的期間 進行前烘烤。其後,在曝光步驟中,將 gh混合線以 50〜100mJ/cm2、5~10秒之條件,照射隔壁非形成區域之感光 性聚醯亞胺系樹脂材料,使用2.3~2.5%TMAH溶液將玻璃基板 顯影後,以純水洗淨,進行旋轉脫水乾燥。其次,將玻璃基板 在清淨爐中以1 80°C ~320°C進行2小時的後烘烤,而形成具有 開口部13a之堤壩13。涵蓋堤壩13表面及ITO上,塗布 PEDOT: PSS酸性溶液(CH8000習答爾克公司製)之1/10稀釋 水溶液,在180~200°C乾燥後,被膜4~5nm的發光保護層。在 發光保護層之表面,利用蒸鍍法將氧化鉬成膜爲30nm之厚 度。其次,依序地成膜夾層、聚芴系發光層(6 5 nm厚)之後,將 作爲陰極的Ca連續蒸鍍爲30nm,將AI連續蒸鍍爲5 0 0nm。 其後,在進行介在於電洞注入層8b之下層側的EL面板1 之發光試驗後,如第13(b)圖所示,可確認構成EL面板1之各 像素P的EL元件8適宜地發光。 相對於此,在發光保護層8f不成膜,將其他條件作成與 -22- 201021610 實施例1相同而進行形成電洞注入層8b後的EL面板1之發光 試驗之後,如第13(a)圖所示,確認在此EL面板之散亂處EL 元件8產生局部未發光之區域,即所謂黑點。此乃呈鹼性之 TMAH等之發光阻礙要因,將由氧化鉬等形成的電洞注入層8b 加以變質,由於此變質後的電洞注入層8b之電洞注入性惡 化,而產生未發光的EL元件之故。 從以上之結果,在將鹸性之TMAH作爲顯影液使用而形成 堤壩13之後,在形成由氧化鉬等形成的電洞注入層8b之時, 0 在此電洞注入層8b之形成前,成膜發光保護層8f的EL面板 之製造方法,可說係可製造發光特性優異的EL面板(發光裝置) 之技術。 又,根據此製造方法在成膜發光保護層8f之後形成電洞 注入層8b的EL面板1,可說係發光特性優異的發光裝置。 (實施例2) 將由氮化矽形成的層間絕緣膜加以圖案化而形成在構成 有圖案化之後的複數之ITO的玻璃基板上,全面地將正型之感 光性聚醯亞胺系樹脂材料(東麗公司製造的 Photoneece DW-1000)以旋塗法堆積l~5#m之厚度之後,利用熱板在堆積 感光性聚醯亞胺系樹脂材料後的基板,以120°C 2分鐘的期間 進行前烘烤。其後,在曝光步驟中,將 gh混合線以 50~100mJ/cm2、5~10秒之條件,照射隔壁非形成區域之感光 性聚醯亞胺系樹脂材料,使用2.3〜2.5% TMAH溶液將玻璃基板 顯影後,以純水洗淨,進行旋轉脫水乾燥。其次’將玻璃基板 在清淨爐中以1 8 0 °C ~ 3 2 0 °C進行2小時的後烘烤’而形成具有 開口部13a之堤壩13。涵蓋堤壩13表面及IT0上,以濺鍍法 將作爲發光保護層的氧化鍺(Ge02)形成2nm之厚度得薄膜之 -23- .201021610 後’與實施例1同樣地,在發光保護層之表面,利用蒸鍍法將 氧化鉬成膜爲30 nm之厚度,其次,依序地成膜夾層、發光層 (6 5nm厚)之後,將作爲陰極的Ba連續蒸鍍爲3nm,將A1連 續蒸鍍爲500nm。利用氧化鍺而遮蔽堤壩的成分移動到氧化 鉬,藉此可確認黑點不成長。 依此,即使爲由氧化鍺(Ge02)形成的發光保護層8f時, 藉由介在於電洞注入層8b與像素電極8a之間及電洞注入層8b 與堤壩13之間,作成以發光保護層8f將TM AH封閉,可作成 φ 不使電洞注入層8b接觸在恐有TMAH殘留的堤壩13及像素電 極8 a β 其後,由Ge02形成的發光保護層8f具有電洞注入性,因 此在疊層於電洞注入層8b之時,發光保護層8f作爲電洞注入 層之一部分的功能,更進一步,可作成將係爲發光阻礙要因的 TMAH不作用在電洞注入層8b,因此可製造具備有:具有良好 狀態之電洞注入層8b之EL元件8的EL面板1。 此外,本發明並非限定於上述實施形態者。 ^ 例如,發光保護層8f並不限定於PEDOT/PSS成膜的層, 例如亦可爲不妨礙孔注入性的氧化矽(Si〇2)等之金屬氧化物 (IV族元素之氧化物)以數nm成膜的層。由於將氧化矽作爲發 光保護層8f的EL面板1之製造方法,係與氧化鍺之EL面板 1的製造方法同樣,因此說明省略。 此外,雖然在以上之實施形態中,係將發光裝置應用於係 爲顯示裝置的EL面板之情況作爲例子而說明,但是本發明並 不限定於此,例如在曝光裝置、光尋址裝置、照明裝置等亦可 應用本發明。 又,針對其他具體的細部構造等,當然亦可適宜地變更。 -24 - 201021610 以下,將使用圖面說明用於實施本發明之較佳形態。但 是,在以下敘述的實施形態,雖然爲了實施本發明而在技術上 賦予各種之限定,但是本發明的範圍並非限定於以下之實施形 態及圖示例者。 此外,在本實施形態中,係將發光裝置應用於係爲顯示裝 置的EL面板來說明本發明。 第1圖是顯示EL面板1之複數個像素P的配置構成之俯 視圖。第2圖係顯示EL面板1之槪略構成的俯視圖。 ® 如第1圖、第2圖所示,在EL面板1,將例如R(紅)、G(綠)、 B(藍)分別進行發光的複數個像素P係以預定的圖案配置爲陣 列狀。 在此EL面板1,複數條掃瞄線2沿著列方向大致互爲平 行的方式排列,複數條信號線3在平面視時沿著與掃瞄線2大 致正交的行方向大致互爲平行的方式排列。又,在相鄰的掃瞄 線2之間,電壓供給線4沿著掃瞄線2設置。其後,藉由此等 _ 各掃瞄線2及鄰接的2條信號線3及各電壓供給線4圍住的範 圍,係相當於像素P。 又,在EL面板1,設置係爲格子狀之隔壁的提壩13,以 覆蓋掃瞄線2、信號線3、電壓供給線4之上方。藉由此提壩 13圍住而成的大致矩形之複數個開口部13a被形成在各像素 P,後述之像素電極8a、電洞注入層8b、夾層8c、發光層8d 被叠層而設置在此開口部13a內。 第3圖係顯示以主動陣列驅動方式進行動作之相當於EL 面板之一像素的電路之電路圖。 -25- 201021610 如第3圖所示,在EL面板1設置掃瞄線2、與掃瞄線2 交叉的信號線3、及沿著掃瞄線2之電壓供給線4,在此EL 面板1之一像素P,設置係爲薄膜電晶體的開關電晶體5、係 爲薄膜電晶體的驅動電晶體6、電容器7、及EL元件8。 在各像素P中,開關電晶體5之閘極連接到掃瞄線2,開 關電晶體5之汲極及源極之中的一方連接到信號線3,開關電 晶體5之汲極及源極之中的另一方連接到電容器7之一方的電 極及驅動電晶體6之閘極。驅動電晶體6之源極及汲極之中的 ^ 一方連接到電壓供給線4,驅動電晶體6之源極及汲極之中的 另一方連接到電容器7之另一方的電極及EL元件8之陽極。 此外,所有的像素P之EL元件8的陰極,保持於一定電壓 Vcom(例如,被接地)。開關電晶體5及驅動電晶體6均可爲η 通道型,亦可均可爲ρ通道型,亦可一方爲η通道型,而另一 方爲Ρ通道型。 又,在此EL面板1之周圔,各掃瞄線2連接到掃瞄驅動 器,各電壓供給線4連接到輸出至一定電壓源或適宜電壓信號 的驅動器,各信號線3連接到資料驅動器,利用此等驅動器, EL面板1以主動陣列驅動方式進行驅動。在電壓供給線4係 利用一定電壓源或驅動器而供給預定之電力。 其次,將使用第4圖、第15圖、第16圖說明EL面板1、 及其像素Ρ之電路構造。 在此,第4圖係相當於EL面板1之一像素Ρ的俯視圖。 第15圖係顯示沿著第4圖之V-V線之面的箭號截面圖。第16 圖係顯示沿著第4圖之VI-VI線之面的箭號截面圖。此外,在 第4圖主要顯示電極及配線。 如第4圖所示,開關電晶體5及驅動電晶體6,係沿著信 -26- 201021610 號線3排列,電容器7係配置在開關電晶體5之附近,EL元 件8係配置在驅動電晶體6之附近。又’在對應於該像素的掃 瞄線2與電壓供給線4之間,配置開關電晶體5、驅動電晶體 6、電容器7、及EL元件8。 如第4圖、第15圖、第16圖所示,在基板10上之—面 形成閘極絕緣膜11之薄膜,在開關電晶體5、驅動電晶體6、 及此等之周圍的閘極絕緣膜Η之上’形成層間絕緣膜12之薄 膜。信號線3被形成在閘極絕緣膜11與基板1〇之間,掃瞄線 I 2及電壓供給線4被形成在閘極絕緣膜11與層間絕緣膜12之 Ό 間。 又,如第4圖、第16圖所示,開關電晶體5係逆交錯構 造的薄膜電晶體。此開關電晶體5係具有閘極5a、閘極絕緣膜 11、半導體膜5b、通道保護膜5d、雜質半導體膜5f, 5g、汲 極5 h、源極5 i等者。 閘極5a係形成於基板10與閘極絕緣膜11之間。此閘極 5a例如係由Cr膜、Α1膜、Cr/Al叠層膜、AlTi合金膜、AlTiNd 合金膜、或MoNb合金膜所形成。又,在閘極5a之上形成絕 緣性之閘極絕緣膜11的薄膜,利用此閘極絕緣膜11被覆閘極 5 a 〇 閘極絕緣膜11例如由氮北矽或氧化矽形成。在此閘極絕 緣膜11上對應於閘極5a之位置,形成有本性之半導體膜5b, 半導體膜5b挾持閘極絕緣膜11而與閘極5a相對。 半導體膜5b例如由非晶矽或多晶矽形成,在此半導體膜 5b形成通道。又’在半導體膜5b之中央部上,形成絕緣性之 通道保護膜5d。此通道保護膜5d例如由氮化矽或氧化矽形成。 又’在半導體膜5b之一端部之上,雜質半導體膜5f形成 -27- 201021610 重叠在通道保護膜5d上,在半導體膜5b之另一端部之上,雜 質半導體膜5g係以重疊在通道保護膜5d上的方式形成。其 後’雜質半導體膜5 f,5g在各半導體膜5b之兩端側互相地隔 開而形成。此外,雖然雜質半導體膜5 f,5g係爲η型半導體, 但是並不限定於此,亦可爲ρ型半導體。 在雜質半導體膜5f之上形成汲極5h。在雜質半導體膜5g 之上形成源極5i。汲極5h、源極5i,例如係由Cr膜、A1膜、 Cr/Al叠層膜、AlTi合金膜、AlTiNd合金膜、或MoNb合金膜 g 所形成。 在通道保護膜5d、汲極5h、及源極5i之上,形成作爲保 護膜之絕緣性的層間絕緣膜12之薄膜,通道保護膜5d、汲極 5h、及源極5i由此層間絕緣膜12所被覆。其後,開關電晶體 5係利用層間絕緣膜1 2而被覆。層間絕緣膜i 2例如係由厚度 爲100nm~200nm的氮化矽或氧化矽形成。 又’如第4圖、第15圖所示,驅動電晶體6係逆交錯構 造的薄膜電晶體。此驅動電晶體6係具有閘極6a、閘極絕緣膜 _ 11、半導體膜6b、通道保護膜6d、雜質半導體膜6f,6g、汲 極6h、源極6i等者。 閘極6a例如係由Cr膜、A1膜、Cr/Al疊層膜、AlTi合金 膜、AlTiNd合金膜、或MoNb合金膜所形成,與閘極5a同樣 地,形成於基板10與閘極絕緣膜Η之間。其後,閘極6a利 用氮化矽或氧化矽形成的閘極絕緣膜11而被覆。 在此鬧極絕緣膜11上對應於閘極5a之位置,形成通道的 半導體膜6b例如由非晶矽或多晶矽形成。此半導體膜6b挾持 閘極絕緣膜11而與閘極6a相對。 在半導體膜6b之中央部上,形成絕緣性之通道保護膜 -28- 201021610 6d。此通道保護膜6d例如由氮化矽或氧化矽形成。 又,在半導體膜6b之一端部上,雜質半導體膜6f形成重 疊在通道保護膜6d上,在半導體膜6b之另一端部上,雜質半 導體膜6g係以重疊在通道保護膜6d上的方式形成。其後,雜 質半導體膜6f,6g在各半導體膜6b之兩端側互相地隔開而形 成。此外,雖然雜質半導體膜6f,6g係爲η型半導體,但是並 不限定於此,亦可爲Ρ型半導體。 在雜質半導體膜6f之上形成汲極6h。在雜質半導體膜6g g 之上形成源極6i。汲極6h、源極6i,例如係由Cr膜、A1膜、 Cr/Al疊層膜、AlTi合金膜、AlTiNd合金膜、或MoNb合金膜 所形成。 在通道保護膜6d、汲極6h、及源極6i之上,形成作爲保 護膜之絕緣性的層間絕緣膜12之薄膜,通道保護膜6d、汲極 6h、及源極6i利用此層間絕緣膜1 2而被覆。其後,驅動電晶 體6係利用層間絕緣膜12而被覆。 電容器7,如第4圖、第16圖所示,具有對向之一對電 ©極7a,7b、及介在於此等之間而作爲介電體的閘極絕緣膜11。 其後,一方之電極7a形成於基板10與閘極絕緣膜11之間, 而另一方之電極7b形成於閘極絕緣膜11與層間絕緣膜12之 間。 此外,電容器7之電極7a係與驅動電晶體6之閘極6a連 成一體而連接,而電容器7之電極7b係與驅動電晶體6之源 極6i連成一體而連接》又,驅動電晶體6之汲極6h係與電壓 供給線4連成一體而連接。 此外,信號線3、電容器7之電極7a、開關電晶體5之閘 極5a、及驅動電晶體6之閘極6a,係在基板10上將係爲成膜 -29- 201021610 在一面的導電膜之閘極金屬層,利用微影蝕刻法及蝕刻法等進 行形狀加工,而一起形成者》 又,掃瞄線2、電壓供給線4、電容器7之電極7b、開關 電晶體5之汲極5h,源極5i、及驅動電晶體6之汲極6h,源 極6i,係在閘極絕緣膜11將係爲成膜在一面的導電膜之閘極 金屬層,利用微影蝕刻法及蝕刻法等進行形狀加工而形成者。 又,在閘極絕緣膜11,在閘極5a與掃瞄線2重叠的區域 形成接觸孔11 a,在汲極5h與信號線3重叠的區域形成接觸孔
Ollb,在閘極6a與源極5i重疊的區域形成接觸孔11c,在接觸 孔1 la〜1 lc內分別埋入接觸插頭20a〜20c。利用接觸插頭20a 而使開關電晶體5之閘極5a與掃瞄線2電性導通,利用接觸 插頭2 0b而使開關電晶體5之汲極5h與信號線3電性導通, 利用接觸插頭2 0c而使開關電晶體5之源極5i與電容器7之 電極7a電性導通,同時使開關電晶體5之源極5i與驅動電晶 體6之閘極6a電性導通。而亦可不介由接觸插頭20a〜20c,使 掃瞄線2直接與閘極5a接觸,汲極5h與信號線3接觸,源極 5i與閘極6a接觸。 像素電極8a,介由閘極絕緣膜11設置於基板10上,而在 各像素P獨立地形成。當EL面板1係爲將EL元件8之光從 基板10出射之底射型之情況,此像素電極8a係透明電極,例 如係包含有掺錫氧化銦(ITO)、掺鋅氧化銦、氧化銦(Ιη203)、 氧化錫(Sn02)、氧化鋅(ΖηΟ)、或鉻-錫氧化物(CTO)之至少任 何一種。當EL面板1係爲將EL元件8之光透過後述之對向 電極8e而出射之頂射型之情況,像素電極8a亦可爲在上述之 透明電極層及此層之下A1膜或A1合金膜等之光反射層的疊層 構造。此時,光反射層亦可爲由源極、汲極金屬層而形成。此 -30- 201021610 外,像素電極8a係一部分重叠於驅動電晶體6之源極6i,像 素電極8a與源極6i連接。 其後,如第4圖、第15圖、第16圖所示,層間絕緣膜 12係以覆蓋掃瞄線2、信號線3、電壓供給線4、開關電晶體 5、驅動電晶體6、像素電極8a之周緣部、電容器7之電極7b、 及閘極絕緣膜11的方式形成。 在此層間絕緣膜12形成開口部12a,使得各像素電極8a 之中央部露出。因此,層間絕緣膜12在俯視時係形成格子狀。 OEL元件8,如第4圖、第15圖所示,具備有:成爲陽極 之第1電極的像素電極8a;作爲形成於像素電極8a之上的載 體輸送層之電洞注入層8b;作爲形成於電洞注入層8b之上的 載體輸送層之一部分的功能之夾層8c;作爲形成於夾層8(;之 上的的載體輸送層之發光層8d;作爲係爲形成於發光層8d之 上的第2電極的對向電極8e。對向電極8e在所有像素P係共 同之單一電極(陰極),在所有像素P係連續而形成。 電洞注入層8b例如係由過渡金屬氧化物形成的層,係將 電洞從像素電極8a朝向發光層8d注入的再體注入層。在此電 參 洞注入層8b,可使用係爲過渡金屬氧化物的氧化鉬、氧化鈀、 氧化鎢、氧化鈦等,尤其是以氧化鉬爲較佳。 夾層8c例如係爲由聚芴系材料形成的電子輸送抑制層, 具有抑制電子從發光層8d向電洞注入層8b移動的功能。 發光層8d在每個像素P包含有令R(紅)、G(綠)、B(藍) 之任何一個進行發光的有機材料,例如由聚芴系發光材料或聚 對苯乙烯撐系發光材料等之共聚物所形成,係伴隨從對向電極 8e供給的電子、與從電洞注入層8b注入之電洞的再結合而進 行發光之層。因此,發光R(紅)的像素P,發光G(綠)的像素, -31- 201021610 發光B(藍)的像素P,其等個別之發光層8d之發光材料係相 異。像素P之R(紅)、G(綠)、B(藍)的圖案’可爲三角形排列’ 亦可爲在縱方向同色像素排列之條紋圖案。 對向電極8e在EL面板1爲底射型之情況,例如Mg、Ca、 Ba、Li等之工作函數爲4_0eV以下,較佳爲3.0eV以下,亦可 爲3 Orun以下之厚度的低工作函數層、及爲了降低薄片電阻而 使設於低工作函數層上的厚度爲10 〇nm以上之A1膜或A1合金 膜等之光反射層之叠層構造。 I 又,當EL面板1爲頂射型之情況,對向電極8e係爲上述 低工作函數層、及設於此低工作函數層上由例如掺錫氧化銦 (ITO)、掺鋅氧化銦、氧化銦(Ιη203)、氧化錫(Sn02)、氧化鋅 (ZnO)、或鉻-錫氧化物(CTO)等形成之透明導電層之叠層構造。 此對向電極8e在所有的像素P係共同的電極,與發光層 8d —起覆蓋堤壩13。 堤壩13係形成於層間絕緣膜12上的隔壁,例如係由感光 性的聚醯亞胺系樹脂材料等之絕緣性樹脂材料形成》堤壩13 ©係作爲隔壁之功能,使得在利用濕式法形成夾層8c或發光層 ' 8d之時,作爲夾層8c或發光層8d之材料溶解或分散於溶劑後 之液狀體不流出到鄰接的像素P。 其後,利用堤壩13及層間絕緣膜12,使作爲發光部位的 發光層8d在各像素P被隔開。當像素P之R(紅)、G(綠)、B(藍) 的圖案爲條紋圖案之情況,如第1 4圖所示,堤壩1 3沿著同色 像素朝縱方向排列爲條紋狀,層間絕緣膜12與第4圖同樣地, 只要設置有作成圍住像素電極8a的方式而露出像素電極8&的 開口部12a的話即可。 在此堤壩13之開口部13a內,電洞注入層8b、夾層8c、 -32- 201021610 發光層8d係依序地叠層在像素電極8a上。 例如,如第1 5圖所示,在堤壩1 3之開口部1 3 a內之像素 電極8a上疊層電洞注入層8b。 其後,在各開口部13a之電洞注入層8b上塗布含有作爲 夾層8c之材料的液狀體,將各基板10加熱而形成使其液狀體 乾燥成膜的化合物膜,作爲夾層8c而叠層。 又,在各開口部13a之夾層8c上,塗布含有作爲發光層 8d之材料的液狀體,將各基板10加熱而形成使其液狀體乾燥 _ 成膜的化合物膜,作爲發光層8d而叠層。 0 此外,以被覆此發光層8d及堤壩13的方式設置對向電極 8e(參照第15圖)。 此EL面板1係以下列方式驅動發光。 在所有的電壓供給線4施加預定位準之電壓的狀態,利用 掃瞄驅動器在掃瞄線2依序地施加ON電壓,藉此依序地選擇 連接到此等掃瞄線2的開關電晶體5。 在各掃瞄線2分別被選擇時,當利用資料驅動器使因應於 灰階的位準之電壓被施加於所有的信號線3時,由於對應於被 ® 選擇的該掃瞄線2之開關電晶體5變成ON,使因應於灰階的 位準之電壓被施加於驅動電晶體6之閘極6a。 因應於施加在此驅動電晶體6之閘極6a的電壓來決定驅 動電晶體6之閘極6a與源極6i之間的電位差,因而決定驅動 電晶體6之汲極-源極電流之大小’ EL面板1以因應於此汲極 -源極電流之亮度進行發光。 其後,當此掃瞄線2之選擇被解除時,開關電晶體5變成 OFF,因此依照施加於驅動電晶體6之閘極6a的電壓之電荷被 儲存在電容器7,而保持驅動電晶體6之閘極6a與源極6i之 -33- .201021610 間的電位差。 因而’驅動電晶體6使與選擇時同樣的電流値之汲極-源 極電流持續地流動,而維持EL元件8之發光亮度。 其次,將說明EL面板1製造方法。 以濺鍍法將閘極金屬堆積在基板10上,利用微影蝕刻法 進行圖案化而形成信號線3、電容器7之電極7a、開關電晶體 5之閘極5a、及驅動電晶體6之閘極6a。 其次,利用地電漿CVD堆積氮化矽等之閘極絕緣膜11。 ©接著,在連續地堆積作爲半導體膜5 b,6b的非晶矽等之半 導體層、作爲通道保護膜5 d,6d的氮化矽等之絕緣層之後,利 用微影蝕刻法進行圖案化而形成通道保護膜5d,6d,在堆積作 爲雜質半導體膜5f,5g,6f,6g的雜質層之後,利用微影蝕刻 法進行圖案化而形成雜質半導體膜5f,5g,6f,6g、半導體膜 5 b,6 b 〇 其後,利用微影蝕刻法,在閘極絕緣膜11形成將用於連 接到位於EL面板1之一邊的掃瞄驅動器的各掃瞄線2之外部 連接端子加以開口的接觸孔(未圖示)及接觸孔11 a~ 11c。接 ❹ 著,在接觸孔11 a〜11c內形成接觸插頭20a〜2 0c。此接觸插頭 之形成步驟亦可省略。 接著,當EL面板1爲底射型之情況,在堆積ITO等之透 明導電膜之後,進行圖案化而形成像素電極8a。此時,像素電 極8a係形成其一側邊緣重疊於雜質半導體膜6g之一側邊周緣 上。其後,堆積作爲開關電晶體5之汲極5h、源極5i及驅動 電晶體6之汲極6h、源極6i的源極、汲極金屬層而進行適宜 的圖案化,而形成掃瞄線2、電壓供給線4、電容器7之電極 7b、開關電晶體5之汲極5h,源極5i及驅動電晶體6之汲極 -34- 201021610 6h,源極6i。此時’源極6i之一側邊周緣重畳在像素電極8a 之上述一側邊周緣上並相互連接。 當EL面板1爲頂射型之情況,在形成雜質半導體膜5f,5 g, 6f,6g、半導體膜5b,6b,接著堆積源極、汲極金屬層之後, 進行圖案化,除了掃瞄線2、電壓供給線4、電容器7之電極 7b、開關電晶體5之汲極5h,源極5i及驅動電晶體6之汲極 6h,源極6i之外,亦可在形成像素電極8a之區域形成光反射 膜。光反射膜係與源極6i連續而形成。其後,在堆積IT〇等 0 之透明導電膜之後,進行圖案化而在光反射膜上形成像素電極 8a。在此,像素電極8a之一側邊周緣重疊在源極6i之一側邊 周緣上並相互連接。 又,當EL面板1爲頂射型之情況,亦可使用源極、汲極 金屬層以外之其他光反射膜(銀或A1等)。此時,亦可在形成 雜質半導體膜5f,5g,6f,6g、半導體膜5b,6b之後,連續且堆 積上述其他光反射膜及ITO等之透明導電膜之後,利用微影蝕 刻法以一次加以圖案化而作成像素電極8a之形狀,其次,在 _ 堆積源極、汲極金靥層之後,進行圖案化,而形成掃瞄線2、 電壓供給線4、電容器7之電極7b、開關電晶體5之汲極5h,源 極5i及驅動電晶體6之汲極6h,源極6i。在此,源極6i之一 側邊周緣重疊在像素電極 8a之上述一側邊周緣上並相互連 接。又,亦可在將上述其他光反射膜在堆積後進行圖案化之 後,堆積ITO等之透明導電膜之後,加以圖案化。此時,在對 透明導電膜進行濕式蝕刻時恐有上述其他光反射膜被蝕刻劑 浸蝕之情況,則可以不僅使上述其他光反射膜之上面而且側面 亦殘留有透明導電膜的方式,將透明導電膜比上述其他光反射 膜更大一圈地加以圖案化。又,當不需要將光反射膜與透明導 -35- 201021610 電膜一起作爲像素電極8a之一部分而構成時,亦可在像素電 極形成區域,形成上述其他光反射膜、透明絕緣膜、透明導電 膜之三層構造。 其次,如第7圖所示,以覆蓋開關電晶體5或驅動電晶體 6等之方式,利用氣相成長法而成膜氮化矽等之絕緣膜,利用 微影蝕刻法將此絕緣膜進行圖案化,藉以形成具有露出像素電 極8a之中央部的開口部12a的層間絕緣膜12。與此開口部12 a 一起,將未圖示之掃瞄線2的外部連接端子、用於連接到位於 0 EL面板1之一邊的資料驅動器的各信號線3之外部連接端 子、及電壓供給線4之外部連接端子形成在分別開口的複數個 接觸孔。 接著,如第8圖所示,將聚醯亞胺系之感光性樹脂材料(13) 成膜在基板10之上面,而進行前烘烤。 例如,在本實施形態之情況,係將係爲正型之感光性聚醯 亞胺系樹脂材料的東麗公司製造的「PhotoneeceDW-1 000」以 旋塗法加以成膜之後,而進行前烘烤。 ©接著,如第9圖所示,在成膜後之感光性樹脂材料(13)使 用光罩進行曝光後進行顯影處理,而形成具有露出像素電極 8a的開口部13a之格子狀之堤壩13。 例如,在本實施形態之情況,係將成膜後之感光性樹脂材 料(13),以預定之光罩圖案進行曝光處理後,以四甲基氫氧化 胺(TMAH)水溶液進行顯影處理,藉此而溶解相當於開口部13a 之部分的樹脂材料而形成開口部13a,因而形成堤壩13。 此外,作爲顯影液之TMAH水溶液,係鹼性之水溶液。 更進一步,將堤壩13、及露出於此堤壩13之開口部13a 之像素電極8a之表面加以中和洗淨。 -36- 201021610 在此,在本實施形態中作爲顯影液的TM AH,容易吸 容易殘留在堤壩13之表面等。尤其,呈鹼性之TMAH, 留於堤壩13或像素電極8a之表面的狀態,當在此堤壩] 像素電極8a上成膜氧化鉬層等之電洞注入層8b的情況, 洞注入層8b會由於TMAH之作用而變質。亦即,使電洞 層8b變質的TMAH,變成發光阻礙要因,由於變質後的 注入層8b之電洞注入性惡化,而產生EL元件8之發光不 的情形。 & 其後,例如,在顯影處理後,將形成的堤壩1 3及像 極8a之表面,首先進行水洗處理。在此水洗處理後,以 顯示酸性的羰基及磺酸基等在抗衡離子中不含有金屬離 有機酸水溶液進行清洗,而處理成中和或酸性。又,將 TMAH以有機酸水溶液處理之後,再度以中性的水或比有 水溶液更弱酸性的水溶液洗淨堤壩13及像素電極8a之表 以除去有機酸。此外,有機酸水溶液,雖然可使用例如 之醋酸水溶液,但是只要爲酸性的話,並不限定於濃度及 ^ 酸之種類,例如可爲蟻酸、檸檬酸、蓚酸。 在此有機酸之處理後,將形成堤壩13的基板10加 燥,以180°C ~2 5 0°C進行後烘烤,藉以燒成堤壩13。 其次,如第17圖所示,利用濺鍍法、真空蒸鍍法而 由氧化鉬等形成的電洞注入性之過渡金屬氧化物層,而將 注入層8b形成在像素電極8a上。 例如,在本實施形態之情況,以蒸鎪法將氧化鉬成 3 Onm之厚度,而形成覆蓋堤壩13及像素電極8a的電洞 層8 b 〇 其次,如第18圖所示,在堤壩13之開口部13a內的 附且 在殘 :3或 此電 注入 電洞 順利 素電 具有 子的 殘留 機酸 :面, 0.1M 有機 以乾 形成 電洞 膜爲 注入 電洞 -37- 201021610 注入層8b上,利用將含有構成顯示電子阻障性的夾層c之聚 芴系的有機材料溶解或分散於四氫化萘、四甲苯、三甲苯等之 有機溶劑後的液狀體,作爲分離後之液滴而吐出的噴墨方式或 連續的液流而流出之噴嘴印刷方式加以塗布且乾燥,藉此將夾 層8c疊層在電洞注入層8b上而形成。 更進一步,如第18圖所示,在堤壩13之開口部13a內的 夾層8c上,利用將構成發光層8d之聚苯撐乙烯系或聚芴系之 有機發光材料溶解或分散於水或四氫化萘、四甲苯、三甲苯等 I 之有機溶劑後的液狀體,作爲分離後之液滴而吐出的噴墨方式 ❹ 或連續的液流而流出之噴嘴印刷方式加以塗布且乾燥,藉此將 發光層8d叠層在夾層8c而形成。此外,在本實施形態之情況, 將作爲發光試驗用之綠色的聚芴系發光材料溶解於二甲苯的 溶液,塗布於夾層8c上而形成發光層8d。又,亦可不設置夾 層8c而直接將發光層8d叠層在電洞注入層8b上之構造, 其次,如第15圖所示,在堤壩13上之電洞注入層8b的 上面、及在堤壩13之開口部13a內的發光層8d之上面,將對 座 向電極8e成膜在一面,而形成覆蓋發光層8d的對向電極8e。 例如,在本實施形態之情況,將Ca以蒸鍍法成膜爲30nm 之厚度後,更進一步將具有低電阻且穩定之性狀的A1以蒸鍍 法成膜爲500nm之厚度,而形成對向電極8e。 其後,藉由成膜此對向電極8e,而形成EL元件8,以製 造EL面板1。 依此,先成膜過渡金饜氧化物層以形成電洞注入層8b, 將堤壩13、及在此堤壩13之開口部13a露出的像素電極8a 之表面加以中和洗淨,藉此可除去令電洞注入層8b變質而成 爲發光阻礙要因的TMAH之鹼性物質,因此可製造具備有:具 -38· 201021610 有良好狀態之電洞注入層8b之EL元件8的EL面板1。 其後,在將堤壩13及像素電極8a之表面加以中和洗淨, 而除去成爲發光阻礙要因的鹼性物質之後,在形成電洞注入層 8b之EL面板1中,構成各像素P的EL元件8變成可適合於 發光。 相對於此,在不進行除去成爲發光阻礙要因的鹸性物質的 中和洗淨而形成電洞注入層8b之EL面板的情況,在此EL面 板之散亂處EL元件8產生局部未發光之區域,即所謂黑點。 此乃呈鹼性之TMAH等之發光阻礙要因,將由氧化鉬等形成的 電洞注入層8b加以變質,由於此變質後的電洞注入層8b之電 洞注入性惡化,而產生未發光的EL元件之故。 從以上之結果,在製造具備將素電極8a、電洞注入層8b、 發光層8d、及對向電極8e加以疊層而成的EL元件8之EL面 板1之時,將堤壩13及像素電極8a之表面加以中和洗淨而除 去成爲發光阻礙要因的鹼性物質之後形成電洞注入層8b之EL 面板1的製造方法,可說係可製造發光特性優異的(發光裝置) 又,根據此製造方法在除去TMAH後形成電洞注入層8b 的EL面板1,可說係發光特性優異的發光裝置。 此外,雖然在以上之實施形態中,係將發光裝置應用於係 爲顯示裝置的EL面板之情況作爲例子而說明,但是本發明並 不限定於此,例如在曝光裝置、光尋址裝置、照明裝置等亦可 應用本發明。 又,針對其他具體的細部構造等,當然亦可適宜地變更。 【圖式簡單說明】 第1圖是顯示EL面板之像素的配置構成之俯視圖。 -39- 201021610 第2圖顯示EL面板之槪略構成之俯視圖。 第3圖係顯示相當於EL面板之一像素的電路之電路圖。 第4圖係顯示EL面板之一像素的俯視圖。 第5圖係顯示沿著第4圖之V-V線之面的箭號截面圖。 第6圖係顯示沿著第4圖之VI-VI線之面的箭號截面圖。 第7圖係顯示形成於基板之上面側之薄膜電晶體及層間 絕緣膜之截面圖》 第8圖係顯示作爲成膜於基板之上面側之堤壩的材料層 之截面圖。 〇 第9圖係顯示形成於基板之上面側之堤壩的截面圖。 第10圖係顯示堤壩及形成於開口部內之發光保護層的截 面圖。 第11圖係顯示堤壩及形成於開口部內之電洞注入層的截 面圖。 第12圖係顯示形成於開口部內之電洞注入層及夾層及發 光層的截面圖。 第13圖係顯示EL面板之發光影像的說明圖’係未具備發 ® 光保護層之EL面板的比較例(a)、及形成發光保護層之薄膜的 EL面板之實施例(b)。 第14圖是顯示EL面板之像素的配置構成之另一例的俯視 圖。 第15圖係另一實施例中沿著第4圖之V-V線之面的箭號 截面圖。 第16圖係另一實施例中沿著第4圖之VI-VI線之面的箭 號截面圖。 第17圖係顯示堤壩及形成於開口部內之電洞注入層的截 -40- 201021610 面圖。 第18圖係顯示形成於開口部內之電洞注入層及夾層及發 光層的截面圖。 【主要元件符號說明】
1 EL面板 2 掃瞄線 3 信號線 4 電壓供給線 5 開關電晶體 6 驅動電晶體 5 a, 6 a 閘極 5 b, 6 b 半導體膜 5d,6d 通道保護膜 5f,5g,6f,6g 雜質半導體膜 5h,6h 汲極 5i,6i 源極 7 電容器 7a, 7b 電極 8 EL元件 8 a 像素電極 8b 電洞注入層 8c 夾層 8d 發光層 8 e 對向電極 8f 發光保護層 10 基板 -41 - 201021610 11 閘極絕緣膜 11a~ 1 1 c 接觸孔 12 層間絕緣膜 12a 開口部 13 提壩 13a 開口部 2 0 a〜2 0 c 接觸插頭 (13) 聚醯亞胺系之感光性樹脂材料 ❹ p 像素 -42-