JP2001236027A

JP2001236027A - Ｅｌ表示装置

Info

Publication number: JP2001236027A
Application number: JP2000381101A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nishi; 毅西; Noriko Shibata; 典子柴田
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1999-12-15
Filing date: 2000-12-14
Publication date: 2001-08-31
Anticipated expiration: 2020-12-14
Also published as: JP4748847B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＥＬ素子中の陽極における平均膜抵抗の低抵
抗化および高精細な画像表示が可能なＥＬ表示装置及び
それを具備する電気器具を提供する。【解決手段】画素間の隙間を埋めるように遮光性の金
属膜１０９を陽極１０８上に設けることで、ＥＬ素子中
の陽極１０８における平均膜抵抗を低くし、さらに画素
間の隙間からの光漏れが防げることで、高精細な画像表
示が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子（半導体
薄膜を用いた素子、代表的には薄膜トランジスタ）を基
板上に作り込んで形成されたＥＬ（エレクトロルミネッ
センス）表示装置及びそのＥＬ表示装置を表示部として
有する電気器具に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、基板上に薄膜トランジスタ（以
下、ＴＦＴという）を形成する技術が大幅に進歩し、ア
クティブマトリクス型表示装置への応用開発が進められ
ている。特に、ポリシリコン膜を用いたＴＦＴは、従来
のアモルファスシリコン膜を用いたＴＦＴよりも電界効
果移動度が高いので、高速動作が可能である。そのた
め、従来、基板外の駆動回路で行っていた画素の制御
を、画素と同一の基板上に形成した駆動回路で行うこと
が可能となっている。

【０００３】このようなアクティブマトリクス型表示装
置は、同一基板上に様々な回路や素子を作り込むことで
製造コストの低減、表示装置の小型化、歩留まりの上
昇、スループットの低減など、様々な利点が得られると
して注目されている。

【０００４】アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置は、
各画素のそれぞれにＴＦＴからなるスイッチング素子
（以下スイッチング用ＴＦＴという）を設け、そのスイ
ッチング用ＴＦＴによって電流制御を行う駆動素子（以
下電流制御用ＴＦＴという）を動作させてＥＬ層（厳密
には発光層）を発光させる。例えば特開平１０−１８９
２５２号に記載されたＥＬ表示装置がある。

【０００５】ＥＬ素子は、電場を加えることで発生する
ルミネッセンス（Electro Luminescence）が得られる有
機化合物を含む層（以下、ＥＬ層と記す）と、陽極層
と、陰極層とを有する。有機化合物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）とがあるが、本発明は、どちらの発光を用い
た場合にも適用可能である。

【０００６】なお、本明細書では、陽極と陰極の間に設
けられた全ての層をＥＬ層と定義する。ＥＬ層には具体
的に、発光層、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層、
電子輸送層等が含まれる。基本的にＥＬ素子は、陽極／
発光層／陰極が順に積層された構造を有しており、この
構造に加えて、陽極／正孔注入層／発光層／陰極や、陽
極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／陰極等の順に積
層した構造を有していることもある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ＥＬ表示装置におい
て、陰極、ＥＬ層、及び陽極からなる素子（以下ＥＬ素
子という）部における陽極の膜抵抗が高くなると電圧降
下により陽極の面内電位分布が不均一になり、ＥＬ素子
の輝度にバラツキを生じるといった不具合が生じる。そ
こで、本発明は、ＥＬ素子における陽極の膜抵抗を低く
する、またはそれに相当する効果を有する構造のＥＬ表
示装置を提供することを課題とする。そして、そのよう
なＥＬ表示装置を表示部として用いることで表示部の安
定した電気器具を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明について図１を用
いて説明する。図１において、１０１は絶縁表面を有す
る基板であり、石英基板などの絶縁基板または表面に絶
縁膜を設けたガラス基板、セラミックス基板、結晶化ガ
ラス基板、金属基板もしくはプラスチック基板を用いる
ことができる。

【０００９】基板１０１上には画素１０２が形成され
る。なお、図１では三つの画素を図示しているが、実際
にはさらに複数の画素がマトリクス状に形成される。ま
た、ここでは三つの画素の一つを説明するが、他の画素
も同じ構造である。

【００１０】画素１０２には各々スイッチング用ＴＦＴ
１０３と電流制御用ＴＦＴ１０４の二つのＴＦＴが形成
される。このとき、スイッチング用ＴＦＴ１０３のドレ
インは電流制御用ＴＦＴ１０４のゲートに電気的に接続
されている。さらに、電流制御用ＴＦＴ１０４のドレイ
ンには画素電極（この場合、ＥＬ素子の陰極を兼ねる）
１０５が電気的に接続される。こうして画素１０２が形
成される。

【００１１】ＴＦＴの各配線及び画素電極は抵抗率の低
い金属を用いて形成すれば良い。ここではアルミニウム
合金を用いると良い。

【００１２】画素電極１０５まで形成されたら、全ての
画素電極の上にアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属
を含む絶縁性化合物（以下、アルカリ化合物という）１
０６が形成される。なお、アルカリ化合物１０６の輪郭
を点線で示しているのは数ｎｍ程度と膜厚が薄いため層
状に形成されているのか、島状に点在しているのか不明
だからである。

【００１３】また、アルカリ化合物としては、フッ化リ
チウム（ＬｉＦ）、酸化リチウム（Ｌｉ₂Ｏ）、フッ化
バリウム（ＢａＦ₂）、酸化バリウム（ＢａＯ）、フッ
化カルシウム（ＣａＦ₂）、酸化カルシウム（Ｃａ
Ｏ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）または酸化セシウ
ム（Ｃｓ₂Ｏ）を用いることができる。これらは絶縁性
であるため、層状に形成されたとしても画素電極間のシ
ョート（短絡）を招くようなことはない。

【００１４】勿論、ＭｇＡｇ電極のような公知の導電性
を有する材料を陰極として用いることも可能であるが、
画素電極同士が短絡しないように、陰極自体を選択的に
設けるか、パターニングを行う必要がある。

【００１５】アルカリ化合物１０６が形成されたら、そ
の上にＥＬ層（エレクトロルミネッセンス層）１０７が
形成される。ＥＬ層１０７は公知の材料や構造を用いる
ことができる。即ち、再結合の場を提供する発光層だけ
でＥＬ層としても良いし、必要に応じて電子注入層、電
子輸送層、正孔輸送層、電子阻止層、正孔素子層もしく
は正孔注入層を積層しても良い。本明細書中では、キャ
リアの注入、輸送または再結合が行われる層をすべて含
めてＥＬ層と呼ぶ。

【００１６】また、ＥＬ層１０７として用いる有機物質
は低分子系有機物質であってもポリマー系（高分子系）
有機物質であっても良い。しかし、スピンコート法や印
刷法など容易な成膜方法で形成できるポリマー系有機物
質を用いることが望ましい。

【００１７】また、図１の構造は単色発光方式を用いた
場合の例である。即ち、赤色、青色、緑色、白色、黄
色、橙色、紫色などの単色光を発するＥＬ層を用いるこ
とにより、モノトーンの画像表示を行う例である。これ
らの各単色光を発するＥＬ層は、公知の材料で形成すれ
ば良い。

【００１８】ＥＬ層１０７の上には、陽極１０８として
透明導電膜が形成される。透明導電膜としては、酸化イ
ンジウムと酸化スズとの化合物（ＩＴＯと呼ばれる）、
酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物、酸化スズまたは
酸化亜鉛などを用いることが可能である。

【００１９】また、本明細書中において、金属膜１０９
と陽極１０８が積層されている部分の膜抵抗および陽極
だけの膜抵抗を平均した陽極全体の膜抵抗、すなわち陽
極に電気的に接続された部分全体の膜抵抗のことを、陽
極の平均膜抵抗と呼ぶことにすると、金属膜１０９を陽
極上に設けることで、陽極における平均膜抵抗を低くす
ることができる。さらに、金属膜１０９は、遮光膜とし
ての役割も果たす。

【００２０】金属膜１０９の成膜法としては、陽極への
成膜時のダメージを考慮すると蒸着法が望ましい。

【００２１】また、金属膜１０９を設ける際には、観測
者の視線方向（対向基板の法線方向）から見て画素電極
間の隙間１１１を隠すように設ける。これは、その部分
が非発光部であることと、画素電極の端部では電界が複
雑になり所望の輝度もしくは色度で発光させることがで
きないためである。

【００２２】以上のようにして金属膜１０９を形成した
ら、第２パッシベーション膜１１２として絶縁膜が設け
られる。パッシベーション膜１１２としては、窒化珪素
膜、窒化酸化珪素膜（ＳｉＯｘＮｙで表される）を用い
ることが望ましい。酸化珪素膜を用いることも可能であ
るが、なるべく酸素の含有量が少ない絶縁膜が好まし
い。

【００２３】ここまで完成した基板を本明細書ではアク
ティブマトリクス基板と呼ぶ。即ち、ＴＦＴ、そのＴＦ
Ｔに電気的に接続された画素電極を陰極とし、ＥＬ層、
陽極、金属膜からなるＥＬ素子の形成された基板をアク
ティブマトリクス基板と呼ぶ。

【００２４】さらに、アクティブマトリクス基板には、
ＥＬ素子を封入するようにして対向基板１１０が貼り付
けられる。なお、ここでは図示されないが、対向基板１
１０はシール剤によってアクティブマトリクス基板に貼
り付けられており、１１３で示される空間は密閉空間と
なっている。

【００２５】対向基板１１０としては、光の進行を妨げ
ないように透光性の基板を用いる必要がある。例えば、
ガラス基板、石英基板またはプラスチック基板が好まし
い。

【００２６】また、密閉空間１１３は不活性ガス（希ガ
スや窒素ガス）を充填しても良いし、不活性液体を充填
しても良い。また、透光性の接着剤や樹脂等を充填し
て、基板全体を接着させても構わない。さらに、この密
閉空間１１３には酸化バリウム等の乾燥剤を設けておく
ことが好ましい。ＥＬ層１０７は水分に極めて弱いた
め、密閉空間１１３は極力水分が侵入しないようにする
ことが望ましい。

【００２７】以上のような構成からなる本発明のＥＬ表
示装置はＥＬ素子から発した光が対向基板を透過して放
射されて観測者の目に入る。そのため観測者は対向基板
側から画像を認識することができる。このとき、本発明
のＥＬ表示装置の特徴は、ＥＬ素子の一部である陽極１
０８上に抵抗率の低い金属膜１０９が設けられており、
さらに金属膜１０９は画素電極１０５の隙間１１１を隠
すように設けられている点である。これにより、ＥＬ素
子における陽極の平均膜抵抗を低くすることができるだ
けでなく画素電極１０５の隙間１１１における光漏れの
防止ができ、画素間の輪郭が明瞭な画像表示が可能とな
る。

【００２８】以上のように、本発明を実施することによ
りＥＬ素子部の陽極の平均膜抵抗を低くし、かつ画素間
の輪郭が明瞭な画像表示を行うＥＬ表示装置や、そのよ
うなＥＬ表示装置を表示部として用いる電気器具を得る
ことができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
２、図３を用いて説明する。図２に示したのは本発明で
あるＥＬ表示装置の画素部の断面図であり、図３（Ａ）
はその上面図、図３（Ｂ）はその回路構成である。実際
には画素がマトリクス状に複数配列されて画素部（画像
表示部）が形成される。なお、図３（Ａ）をＡ−Ａ’で
切断した断面図が図２に相当する。従って図２及び図３
で共通の符号を用いているので、適宜両図面を参照する
と良い。また、図３の上面図では二つの画素を図示して
いるが、どちらも同じ構造である。

【００３０】図２において、１１は基板、１２は下地と
なる絶縁膜（以下、下地膜という）である。基板１１と
してはガラス基板、ガラスセラミックス基板、石英基
板、シリコン基板、セラミックス基板、金属基板若しく
はプラスチック基板（プラスチックフィルムも含む）を
用いることができる。

【００３１】また、下地膜１２は特に可動イオンを含む
基板や導電性を有する基板を用いる場合に有効である
が、石英基板には設けなくても構わない。下地膜１２と
しては、珪素（シリコン）を含む絶縁膜を用いれば良
い。なお、本明細書において「珪素を含む絶縁膜」と
は、具体的には酸化珪素膜、窒化珪素膜若しくは窒化酸
化珪素膜（ＳｉＯｘＮｙで示される）など珪素、酸素若
しくは窒素を所定の割合で含む絶縁膜を指す。

【００３２】ここでは画素内に二つのＴＦＴを形成して
いる。２０１はスイッチング用素子として機能するＴＦ
Ｔ（以下、スイッチング用ＴＦＴという）、２０２はＥ
Ｌ素子へ流す電流量を制御する電流制御用素子として機
能するＴＦＴ（以下、電流制御用ＴＦＴという）であ
り、どちらもｎチャネル型ＴＦＴで形成されている。

【００３３】ｎチャネル型ＴＦＴの電界効果移動度はｐ
チャネル型ＴＦＴの電界効果移動度よりも大きいため、
動作速度が早く大電流を流しやすい。また、同じ電流量
を流すにもＴＦＴサイズはｎチャネル型ＴＦＴの方が小
さくできる。そのため、ｎチャネル型ＴＦＴを電流制御
用ＴＦＴとして用いた方が表示部の有効面積が広くなる
ので好ましい。

【００３４】ｐチャネル型ＴＦＴはホットキャリア注入
が殆ど問題にならず、オフ電流値が低いといった利点が
あって、スイッチング用ＴＦＴとして用いる例や電流制
御用ＴＦＴとして用いる例が既に報告されている。しか
しながら本発明では、ＬＤＤ領域の位置を異ならせた構
造とすることでｎチャネル型ＴＦＴにおいてもホットキ
ャリア注入の問題とオフ電流値の問題を解決し、全ての
画素内のＴＦＴ全てをｎチャネル型ＴＦＴとしている点
にも特徴がある。

【００３５】ただし、本発明において、スイッチング用
ＴＦＴと電流制御用ＴＦＴをｎチャネル型ＴＦＴに限定
する必要はなく、両方又はどちらか片方にｐチャネル型
ＴＦＴを用いることも可能である。

【００３６】スイッチング用ＴＦＴ２０１は、ソース領
域１３、ドレイン領域１４、ＬＤＤ領域１５a〜１５d、
高濃度不純物領域１６及びチャネル形成領域１７a、１
７bを含む活性層、ゲート絶縁膜１８、ゲート電極１９
a、１９b、第１層間絶縁膜２０、ソース配線２１並びに
ドレイン配線２２を有して形成される。

【００３７】また、図３に示すように、ゲート電極１９
a、１９bは、ゲート電極１９a、１９bよりも低抵抗な別
の材料で形成されたゲート配線２１１によって電気的に
接続されたダブルゲート構造となっている。勿論、ダブ
ルゲート構造だけでなく、トリプルゲート構造などいわ
ゆるマルチゲート構造（直列に接続された二つ以上のチ
ャネル形成領域を有する活性層を含む構造）であっても
良い。マルチゲート構造はオフ電流値を低減する上で極
めて有効であり、本発明では画素のスイッチング素子２
０１をマルチゲート構造とすることによりオフ電流値の
低いスイッチング素子を実現している。

【００３８】また、活性層は結晶構造を含む半導体膜で
形成される。即ち、単結晶半導体膜でも良いし、多結晶
半導体膜や微結晶半導体膜でも良い。また、ゲート絶縁
膜１８は珪素を含む絶縁膜で形成すれば良い。また、ゲ
ート電極、ソース配線若しくはドレイン配線としてはあ
らゆる導電膜を用いることができる。

【００３９】さらに、スイッチング用ＴＦＴ２０１にお
いては、ＬＤＤ領域１５a〜１５dは、ゲート絶縁膜１８
を挟んでゲート電極１９a、１９bと重ならないように設
ける。このような構造はオフ電流値を低減する上で非常
に効果的である。

【００４０】また、二つ以上のゲート電極を有するマル
チゲート構造の場合、チャネル形成領域の間に設けられ
た高濃度不純物領域がオフ電流値の低減に効果的であ
る。

【００４１】以上のように、マルチゲート構造のＴＦＴ
を画素のスイッチング素子２０１として用いることによ
り、十分にオフ電流値の低いスイッチング素子を実現す
ることができる。そのため、特開平１０−１８９２５２
号公報の図２のようなコンデンサーを設けなくても十分
な時間（選択されてから次に選択されるまでの間）電流
制御用ＴＦＴのゲート電圧を維持しうる。

【００４２】次に、電流制御用ＴＦＴ２０２は、ソース
領域３１、ドレイン領域３２、ＬＤＤ領域３３及びチャ
ネル形成領域３４を含む活性層、ゲート絶縁膜１８、ゲ
ート電極３５、第１層間絶縁膜２０、ソース配線３６並
びにドレイン配線３７を有して形成される。なお、ゲー
ト電極３５はシングルゲート構造となっているが、マル
チゲート構造であっても良い。

【００４３】図２に示すように、スイッチング用ＴＦＴ
２０１のドレインは電流制御用ＴＦＴ２０２のゲートに
接続されている。具体的には電流制御用ＴＦＴ２０２の
ゲート電極３５はスイッチング用ＴＦＴ２０１のドレイ
ン領域１４とドレイン配線（接続配線とも言える）２２
を介して電気的に接続されている。また、ソース配線３
６は電流供給線２１２（図３（Ａ））に接続される。

【００４４】電流制御用ＴＦＴ２０２はＥＬ素子２０３
に注入される電流量を制御するための素子であるが、Ｅ
Ｌ素子の劣化を考慮するとあまり多くの電流を流すこと
は好ましくない。そのため、電流制御用ＴＦＴ２０２に
過剰な電流が流れないように、チャネル長（Ｌ）は長め
に設計することが好ましい。望ましくは一画素あたり
０．５〜２μｍ（好ましくは１〜１．５μｍ）となるよ
うにする。

【００４５】以上のことを踏まえると、図９に示すよう
に、スイッチング用ＴＦＴのチャネル長をＬ１（但しＬ
１＝Ｌ１a＋Ｌ１b）、チャネル幅をＷ１とし、電流制御
用ＴＦＴのチャネル長をＬ２、チャネル幅をＷ２とした
時、Ｗ１は０．１〜５μm（代表的には０．５〜２μ
m）、Ｗ２は０．５〜１０μm（代表的には２〜５μm）
とするのが好ましい。また、Ｌ１は０．２〜１８μm
（代表的には２〜１５μm）、Ｌ２は１〜５０μm（代表
的には１０〜３０μm）とするのが好ましい。但し、本
発明は以上の数値に限定されるものではない。

【００４６】また、スイッチング用ＴＦＴ２０１に形成
されるＬＤＤ領域の長さ（幅）は０．５〜３．５μｍ、
代表的には２．０〜２．５μｍとすれば良い。

【００４７】また、図２に示したＥＬ表示装置は、電流
制御用ＴＦＴ２０２において、ドレイン領域３２とチャ
ネル形成領域３４との間にＬＤＤ領域３３が設けられ
る。ここでは、ＬＤＤ領域３３がゲート絶縁膜１８を挟
んでゲート電極３５に重なっている領域と重なっていな
い領域とを有する構造を示したが、ゲート絶縁膜１８を
挟んでゲート電極３５に重なっている領域のみをＬＤＤ
領域３３とする構造でもよい。

【００４８】電流制御用ＴＦＴ２０２は、ＥＬ素子２０
３を発光させるための電流を供給すると同時に、その供
給量を制御して階調表示を可能とする。そのため、電流
を流しても劣化しないようにホットキャリア注入による
劣化対策を講じておく必要がある

【００４９】ホットキャリア注入による劣化に関して
は、ゲート電極に対してＬＤＤ領域が重なった構造が非
常に効果的であることが知られている。そのため、ゲー
ト絶縁膜１８を挟んでゲート電極３５に重なっている領
域にＬＤＤ領域を設けるという構造が適当であるが、本
実施例ではオフ電流対策としてゲート電極に重ならない
ＬＤＤ領域も設けるという構造を示した。しかし、ゲー
ト電極に重ならないＬＤＤ領域は、必ずしも設けなくて
良い。

【００５０】また、ゲート電極に重なったＬＤＤ領域の
長さが長すぎるとオン電流を低くしてしまい、逆に短す
ぎるとホットキャリアを防止する効果が弱くなってしま
う。そこで、本実施例では、図２に示すようにこれらを
考慮した長さでゲート電極に重なったＬＤＤ領域を設
け、さらにゲート電極に重なったＬＤＤ領域を設けるこ
とで生じる容量を保持容量として用いている。

【００５１】また、上記構造においてゲート電極とＬＤ
Ｄ領域とが重なった領域では寄生容量が形成されてしま
うため、ソース領域３１とチャネル形成領域３４との間
には設けない方が好ましい。電流制御用ＴＦＴはキャリ
ア（ここでは電子）の流れる方向が常に同一であるの
で、ドレイン領域側のみにＬＤＤ領域を設けておけば十
分である。

【００５２】また、流しうる電流量を多くするという観
点から見れば、電流制御用ＴＦＴ２０２の活性層（特に
チャネル形成領域）の膜厚を厚くする（好ましくは５０
〜１００ｎｍ、さらに好ましくは６０〜８０ｎｍ）こと
も有効である。逆に、スイッチング用ＴＦＴ２０１の場
合はオフ電流値を小さくするという観点から見れば、活
性層（特にチャネル形成領域）の膜厚を薄くする（好ま
しくは２０〜５０ｎｍ、さらに好ましくは２５〜４０ｎ
ｍ）ことも有効である。

【００５３】次に、４１は第１パッシベーション膜であ
り、膜厚は１０ｎｍ〜１μm（好ましくは２００〜５０
０ｎｍ）とすれば良い。材料としては、珪素を含む絶縁
膜（特に窒化酸化珪素膜又は窒化珪素膜が好ましい）を
用いることができる。

【００５４】第１パッシベーション膜４１の上には、各
ＴＦＴを覆うような形で第２層間絶縁膜（平坦化膜と言
っても良い）４２を形成し、ＴＦＴによってできる段差
の平坦化を行う。第２層間絶縁膜４２としては、有機樹
脂膜が好ましく、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、
ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等を用いると良い。勿
論、十分な平坦化が可能であれば、無機膜を用いても良
い。

【００５５】第２層間絶縁膜４２によってＴＦＴによる
段差を平坦化することは非常に重要である。後に形成さ
れるＥＬ層は非常に薄いため、段差が存在することによ
って発光不良を起こす場合がある。従って、ＥＬ層をで
きるだけ平坦面に形成しうるように画素電極を形成する
前に平坦化しておくことが望ましい。

【００５６】また、４３は遮光性を有する導電膜からな
る画素電極（ＥＬ素子の陰極に相当する）であり、第２
層間絶縁膜４２及び第１パッシベーション膜４１にコン
タクトホール（開孔）を開けた後、形成された開孔部に
おいて電流制御用ＴＦＴ２０２のドレイン配線３７に接
続されるように形成される。

【００５７】画素電極４３の上にはアルカリ化合物４４
として、５〜１０ｎｍ厚のフッ化リチウム膜が蒸着法に
より形成される。フッ化リチウム膜は絶縁膜なので膜厚
が厚すぎるとＥＬ層に電流を流すことができなくなって
しまう。また、層状に形成されずに島状に点在するよう
に形成されても問題はない。

【００５８】次にＥＬ層４５が形成される。本実施形態
では、ポリマー系有機物質をスピンコート法にて形成す
る。ポリマー系有機物質としては公知のあらゆる材料を
用いることが可能である。また、本実施形態ではＥＬ層
４５として発光層を単層で用いるが正孔輸送層や電子輸
送層と組み合わせた積層構造の方が発光効率は高いもの
が得られる。但し、ポリマー系有機物質を積層する場合
は蒸着法で形成する低分子有機物質と組み合わせること
が望ましい。スピンコート法では有機溶媒にＥＬ層とな
る有機物質を混合して塗布するので、下地に有機物質が
あると再び溶解してしまう恐れがある。

【００５９】本実施形態で用いることのできる代表的な
ポリマー系有機物質としては、ポリパラフェニレンビニ
レン（ＰＰＶ）系、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）
系、ポリフルオレン系などの高分子材料が挙げられる。
これらのポリマー系有機物質で電子輸送層、発光層、正
孔輸送層または正孔注入層を形成するには、ポリマー前
駆体の状態で塗布し、それを真空中で加熱（焼成）する
ことによりポリマー系有機物質に転化すれば良い。

【００６０】具体的には、発光層としては、赤色発光層
にはシアノポリフェニレンビニレン、緑色発光層にはポ
リフェニレンビニレン、青色発光層にはポリフェニレン
ビニレン若しくはポリアルキルフェニレンとすれば良
い。膜厚は３０〜１５０ｎｍ（好ましくは４０〜１００
ｎｍ）とすれば良い。また、正孔輸送層としては、ポリ
マー前駆体であるポリテトラヒドロチオフェニルフェニ
レンを用い、加熱によりポリフェニレンビニレンとす
る。膜厚は３０〜１００ｎｍ（好ましくは４０〜８０ｎ
ｍ）とすれば良い。

【００６１】また、ポリマー系有機物質を用いて白色発
光を行うことも可能である。そのためには、特開平８−
９６９５９号公報、特開平７−２２０８７１号公報、特
開平９−６３７７０号公報等に記載された技術を引用す
れば良い。ポリマー系有機物質は、ホスト材料を溶解さ
せた溶液中に蛍光色素を添加することで容易に色調整が
可能であるため、白色発光を行う場合には特に有効であ
る。

【００６２】以上の例は本発明のＥＬ層として用いるこ
とのできる有機物質の一例であって、本発明を限定する
ものではない。

【００６３】また、ここではポリマー系有機物質を用い
てＥＬ素子を形成する例を示しているが、低分子系有機
物質を用いても構わない。さらには、ＥＬ層として無機
物質を用いても良い。

【００６４】また、ＥＬ層４５を形成する際、処理雰囲
気は極力水分の少ない乾燥雰囲気とし、不活性ガス中で
行うことが望ましい。ＥＬ層は水分や酸素の存在によっ
て容易に劣化してしまうため、形成する際は極力このよ
うな要因を排除しておく必要がある。例えば、ドライ窒
素雰囲気、ドライアルゴン雰囲気等が好ましい。そのた
めには、塗布用処理室や焼成用処理室を、不活性ガスを
充填したクリーンブースに設置し、その雰囲気中で処理
することが望ましい。

【００６５】以上のようにしてＥＬ層４５を形成した
ら、次に透明導電膜からなる陽極４６が形成される。本
実施形態では陽極４６として、酸化インジウムと酸化ス
ズの化合物からなる導電膜を用いる。これに少量のガリ
ウムを添加しても良い。

【００６６】次に陽極４６上に、遮光性の金属膜４７
（４７ａ、４７ｂ）を形成する。本実施例では、金属膜
４７は、画素電極４３と隣接する画素電極との隙間を隠
すように配置され、遮光膜としての効果も有する。な
お、本実施形態では、金属膜４７としては、陽極４６の
膜抵抗（シート抵抗ともいう）よりも金属膜４７の膜抵
抗が低くなるようにする。また、陽極材料との密着性も
重要である。なお、密着性を向上させるために適した金
属材料を用いることも重要であるが、陽極（本実施例で
は、酸化インジウムと酸化スズの化合物からなる導電
膜）の成膜条件および成膜後の熱処理条件を最適化する
ことも有効である。

【００６７】また、金属膜４７としては、抵抗率（比抵
抗ともいう）の低い金属材料を用いることが望ましい。
抵抗率の低い金属材料としては、チタン（Ｔｉ）、アル
ミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン
（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）または銀（Ａｇ）
等を用いることが可能である。

【００６８】また、本実施形態では、金属膜４７が陽極
４６上に直接形成されることから蒸着法で形成すること
が望ましい。膜厚は３０〜１００ｎｍ（好ましくは４０
〜８０ｎｍ）とすれば良い。

【００６９】以上のようにして金属膜４７を形成した
ら、第２パッシベーション膜４８が形成される。本実施
形態では、第２パッシベーション膜４８として、１０ｎ
ｍ〜１μm（好ましくは２００〜５００ｎｍ）の厚さの
窒化珪素膜を用いる。

【００７０】こうして完成したアクティブマトリクス基
板に対向して、対向基板４９を設ける。本実施形態では
対向基板４９としてガラス基板を用いる。

【００７１】また、アクティブマトリクス基板と対向基
板４９をシール剤（図示せず）で接着し、密閉空間５０
を形成する。なお、本実施形態では、密閉空間５０をア
ルゴンガスで充填する。勿論、この密閉空間５０内に上
記乾燥剤を配置することも可能である。

【００７２】本実施形態のＥＬ表示装置は図２のような
構造の画素からなる画素部を有し、画素内において機能
に応じて構造の異なるＴＦＴが配置されている。即ち、
オフ電流値の十分に低いスイッチング用ＴＦＴと、ホッ
トキャリア注入に強い電流制御用ＴＦＴとを同じ画素内
に形成することにより、高い信頼性を有し、且つ、ＥＬ
素子の低抵抗化を可能にしたＥＬ表示装置が得られる。

【００７３】

【実施例】〔実施例１〕本発明の実施例について図４〜
図６を用いて説明する。ここでは、画素部とその周辺に
設けられる駆動回路部のＴＦＴを同時に作製する方法に
ついて説明する。但し、説明を簡単にするために、駆動
回路に関しては基本回路であるＣＭＯＳ回路を図示する
こととする。

【００７４】まず、図４（Ａ）に示すように、ガラス基
板３００上に下地膜３０１を３００ｎｍの厚さに形成す
る。本実施例では下地膜３０１として窒化酸化珪素膜を
積層して用いる。この時、ガラス基板３００に接する方
の窒素濃度を１０〜２５ｗｔ％としておくと良い。

【００７５】また、下地膜３０１の一部として、図２に
示した第１パッシベーション膜４１と同様の材料からな
る絶縁膜を設けることは有効である。電流制御用ＴＦＴ
は大電流を流すことになるので発熱しやすく、なるべく
近いところに放熱効果のある絶縁膜を設けておくことは
有効である。

【００７６】次に下地膜３０１の上に５０ｎｍの厚さの
非晶質珪素膜（図示せず））を公知の成膜法で形成す
る。なお、非晶質珪素膜に限定する必要はなく、非晶質
構造を含む半導体膜（微結晶半導体膜を含む）であれば
良い。さらに非晶質シリコンゲルマニウム膜などの非晶
質構造を含む化合物半導体膜でも良い。また、膜厚は２
０〜１００ｎｍの厚さであれば良い。

【００７７】そして、公知の技術により非晶質珪素膜を
結晶化し、結晶質珪素膜（多結晶シリコン膜若しくはポ
リシリコン膜ともいう）３０２を形成する。公知の結晶
化方法としては、電熱炉を使用した熱結晶化方法、レー
ザー光を用いたレーザーアニール結晶化法、赤外光を用
いたランプアニール結晶化法がある。本実施例では、Ｘ
ｅＣｌガスを用いたエキシマレーザー光を用いて結晶化
する。

【００７８】なお、本実施例では線状に加工したパルス
発振型のエキシマレーザー光を用いるが、矩形であって
も良いし、連続発振型のアルゴンレーザー光や連続発振
型のエキシマレーザー光を用いることもできる。

【００７９】本実施例では結晶質珪素膜をＴＦＴの活性
層として用いるが、非晶質珪素膜を用いることも可能で
ある。また、オフ電流を低減する必要のあるスイッチン
グ用ＴＦＴの活性層を非晶質珪素膜で形成し、電流制御
用ＴＦＴの活性層を結晶質珪素膜で形成することも可能
である。非晶質珪素膜はキャリア移動度が低いため電流
を流しにくくオフ電流が流れにくい。即ち、電流を流し
にくい非晶質珪素膜と電流を流しやすい結晶質珪素膜の
両者の利点を生かすことができる。

【００８０】次に、図４（Ｂ）に示すように、結晶質珪
素膜３０２上に酸化珪素膜からなる保護膜３０３を１３
０ｎｍの厚さに形成する。この厚さは１００〜２００ｎ
ｍ（好ましくは１３０〜１７０ｎｍ）の範囲で選べば良
い。また、珪素を含む絶縁膜であれば他の膜でも良い。
この保護膜３０３は不純物を添加する際に結晶質珪素膜
が直接プラズマに曝されないようにするためと、微妙な
濃度制御を可能にするために設ける。

【００８１】そして、その上にレジストマスク３０４
a、３０４bを形成し、保護膜３０３を介してｎ型を付与
する不純物元素（以下、ｎ型不純物元素という）を添加
する。なお、ｎ型不純物元素としては、代表的には１５
族に属する元素、典型的にはリン又は砒素を用いること
ができる。なお、本実施例ではホスフィン（ＰＨ₃）を
質量分離しないでプラズマ励起したプラズマドーピング
法を用い、リンを１×１０¹⁸atoms/cm³の濃度で添加す
る。勿論、質量分離を行うイオンインプランテーション
法を用いても良い。

【００８２】この工程により形成されるｎ型不純物領域
３０５、３０６には、ｎ型不純物元素が２×１０¹⁶〜５
×１０¹⁹atoms/cm³（代表的には５×１０¹⁷〜５×１０
¹⁸atoms/cm³）の濃度で含まれるようにドーズ量を調節
する。

【００８３】次に、図４（Ｃ）に示すように、保護膜３
０３およびレジスト３０４ａ、３０４ｂを除去し、添加
した１５族に属する元素の活性化を行う。活性化手段は
公知の技術を用いれば良いが、本実施例ではエキシマレ
ーザー光の照射により活性化する。勿論、パルス発振型
でも連続発振型でも良いし、エキシマレーザー光に限定
する必要はない。但し、添加された不純物元素の活性化
が目的であるので、結晶質珪素膜が溶融しない程度のエ
ネルギーで照射することが好ましい。なお、保護膜３０
３をつけたままレーザー光を照射しても良い。

【００８４】なお、このレーザー光による不純物元素の
活性化に際して、熱処理による活性化を併用しても構わ
ない。熱処理による活性化を行う場合は、基板の耐熱性
を考慮して４５０〜５５０℃程度の熱処理を行えば良
い。

【００８５】この工程によりｎ型不純物領域３０５、３
０６の端部、即ち、ｎ型不純物領域３０５、３０６の周
囲に存在するｎ型不純物元素を添加していない領域との
境界部（接合部）が明確になる。このことは、後にＴＦ
Ｔが完成した時点において、ＬＤＤ領域とチャネル形成
領域とが非常に良好な接合部を形成しうることを意味す
る。

【００８６】次に、図４（Ｄ）に示すように、結晶質珪
素膜の不要な部分を除去して、島状の半導体膜（以下、
活性層という）３０７〜３１０を形成する。

【００８７】次に、図４（Ｅ）に示すように、活性層３
０７〜３１０を覆ってゲート絶縁膜３１１を形成する。
ゲート絶縁膜３１１としては、１０〜２００ｎｍ、好ま
しくは５０〜１５０ｎｍの厚さの珪素を含む絶縁膜を用
いれば良い。これは単層構造でも積層構造でも良い。本
実施例では１１０ｎｍ厚の窒化酸化珪素膜を用いる。

【００８８】次に、２００〜４００ｎｍ厚の導電膜を形
成し、パターニングしてゲート電極３１２〜３１６を形
成する。このゲート電極３１２〜３１６の端部をテーパ
ー状にすることもできる。なお、本実施例ではゲート電
極と、ゲート電極に電気的に接続された引き回しのため
の配線（以下、ゲート配線という）とを別の材料で形成
する。具体的にはゲート電極よりも低抵抗な材料をゲー
ト配線として用いる。これは、ゲート電極としては微細
加工が可能な材料を用い、ゲート配線には微細加工はで
きなくとも配線抵抗が小さい材料を用いるためである。
勿論、ゲート電極とゲート配線とを同一材料で形成して
も構わない。

【００８９】また、ゲート電極は単層の導電膜で形成し
ても良いが、必要に応じて二層、三層といった積層膜と
することが好ましい。ゲート電極の材料としては公知の
あらゆる導電膜を用いることができる。ただし、上述の
ように微細加工が可能、具体的には２μm以下の線幅に
パターニング可能な材料が好ましい。

【００９０】代表的には、タンタル（Ｔａ）、チタン
（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、
クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）から選ばれた元素か
らなる膜、または前記元素の窒化物膜（代表的には窒化
タンタル膜、窒化タングステン膜、窒化チタン膜）、ま
たは前記元素を組み合わせた合金膜（代表的にはＭｏ−
Ｗ合金、Ｍｏ−Ｔａ合金）、または前記元素のシリサイ
ド膜（代表的にはタングステンシリサイド膜、チタンシ
リサイド膜）を用いることができる。勿論、単層で用い
ても積層して用いても良い。

【００９１】本実施例では、５０ｎｍ厚の窒化タングス
テン（ＷＮ）膜と、３５０ｎｍ厚のタングステン（Ｗ）
膜とからなる積層膜を用いる。これはスパッタ法で形成
すれば良い。また、スパッタガスとしてＸｅ、Ｎｅ等の
不活性ガスを添加すると応力による膜はがれを防止する
ことができる。

【００９２】またこの時、ゲート電極３１３、３１６は
それぞれｎ型不純物領域３０５、３０６の一部とゲート
絶縁膜３１１を挟んで重なるように形成する。この重な
った部分が後にゲート電極と重なったＬＤＤ領域とな
る。

【００９３】次に、図５（Ａ）に示すように、ゲート電
極３１２〜３１６をマスクとして自己整合的にｎ型不純
物元素（本実施例ではリン）を添加する。こうして形成
される不純物領域３１７〜３２３にはｎ型不純物領域３
０５、３０６の１／２〜１／１０（代表的には１／３〜
１／４）の濃度でリンが添加されるように調節する。具
体的には、１×１０¹⁶〜５×１０¹⁸atoms/cm³（典型的
には３×１０¹⁷〜３×１０¹⁸atoms/cm³）の濃度が好ま
しい。

【００９４】次に、図５（Ｂ）に示すように、ゲート電
極等を覆う形でレジストマスク３２４a〜３２４ｄを形
成し、ｎ型不純物元素（本実施例ではリン）を添加して
高濃度にリンを含む不純物領域３２５〜３３１を形成す
る。ここでもホスフィン（ＰＨ₃）を用いたイオンドー
プ法で行い、この領域のリンの濃度は１×１０²⁰〜１×
１０²¹atoms/cm³（代表的には２×１０²⁰〜５×１０²⁰a
toms/cm³）となるように調節する。

【００９５】この工程によってｎチャネル型ＴＦＴのソ
ース領域若しくはドレイン領域が形成されるが、スイッ
チング用ＴＦＴでは、図５（Ａ）の工程で形成したｎ型
不純物領域３２０〜３２２の一部を残す。この残された
領域が、図２におけるスイッチング用ＴＦＴのＬＤＤ領
域１５a〜１５dに対応する。

【００９６】次に、図５（Ｃ）に示すように、レジスト
マスク３２４a〜３２４ｄを除去し、新たにレジストマ
スク３３２を形成する。そして、ｐ型不純物元素（本実
施例ではボロン）を添加し、高濃度にボロンを含む不純
物領域３３３、３３４を形成する。ここではジボラン
（Ｂ₂Ｈ₆）を用いたイオンドープ法により３×１０²⁰〜
３×１０²¹atoms/cm³（代表的には５×１０²⁰〜１×１
０²¹atoms/cm³）の濃度となるようにボロンを添加す
る。

【００９７】なお、不純物領域３３３、３３４には既に
１×１０²⁰〜１×１０²¹atoms/cm³の濃度でリンが添加
されているが、ここで添加されるボロンはその少なくと
も３倍以上の濃度で添加される。そのため、予め形成さ
れていたｎ型の不純物領域は完全にｐ型に反転し、ｐ型
の不純物領域として機能する。

【００９８】次に、レジストマスク３３２を除去した
後、それぞれの濃度で添加されたｎ型またはｐ型不純物
元素を活性化する。活性化手段としては、ファーネスア
ニール法、レーザーアニール法、またはランプアニール
法で行うことができる。本実施例では電熱炉において窒
素雰囲気中、５５０℃、４時間の熱処理を行う。

【００９９】このとき雰囲気中の酸素を極力排除するこ
とが重要である。なぜならば酸素が少しでも存在してい
ると露呈したゲート電極の表面が酸化され、抵抗の増加
を招くと共に後にオーミックコンタクトを取りにくくな
るからである。従って、上記活性化工程における処理雰
囲気中の酸素濃度は１ｐｐｍ以下、好ましくは０．１ｐ
ｐｍ以下とすることが望ましい。

【０１００】次に、活性化工程が終了したら図５（Ｄ）
に示すように３００ｎｍ厚のゲート配線３３５を形成す
る。ゲート配線３３５の材料としては、アルミニウム
（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）を主成分（組成として５０〜１
００％を占める。）とする金属を用いれば良い。配置と
しては図３のようにゲート配線２１１とスイッチング用
ＴＦＴのゲート電極１９a、１９b（図４（Ｅ）の３１
４、３１５）が電気的に接続するように形成する。

【０１０１】このような構造とすることでゲート配線の
配線抵抗を非常に小さくすることができるため、面積の
大きい画像表示領域（画素部）を形成することができ
る。即ち、画面の大きさが対角１０インチ以上（さらに
は３０インチ以上）のＥＬ表示装置を実現する上で、本
実施例の画素構造は極めて有効である。

【０１０２】次に、図６（Ａ）に示すように、第１層間
絶縁膜３３６を形成する。第１層間絶縁膜３３６として
は、珪素を含む絶縁膜を単層で用いるか、２種類以上の
珪素を含む絶縁膜を組み合わせた積層膜を用いれば良
い。また、膜厚は４００ｎｍ〜１．５μmとすれば良
い。本実施例では、２００ｎｍ厚の窒化酸化珪素膜の上
に８００ｎｍ厚の酸化珪素膜を積層した構造とする。

【０１０３】さらに、３〜１００％の水素を含む雰囲気
中で、３００〜４５０℃で１〜１２時間の熱処理を行い
水素化処理を行う。この工程は熱的に励起された水素に
より半導体膜の不対結合手を水素終端する工程である。
水素化の他の手段として、プラズマ水素化（プラズマに
より励起された水素を用いる）を行っても良い。

【０１０４】なお、水素化処理は第１層間絶縁膜３３６
を形成する前に入れても良い。即ち、２００ｎｍ厚の窒
化酸化珪素膜を形成した後で上記のように水素化処理を
行い、その後で残り８００ｎｍ厚の酸化珪素膜を形成し
てもよい。

【０１０５】次に、第１層間絶縁膜３３６及びゲート絶
縁膜３１１に対してコンタクトホールを形成し、ソース
配線３３７〜３４０と、ドレイン配線３４１〜３４３を
形成する。なお、本実施例ではこの電極を、Ｔｉ膜を１
００ｎｍ、Ｔｉを含むアルミニウム膜を３００ｎｍ、Ｔ
ｉ膜１５０ｎｍをスパッタ法で連続形成した３層構造の
積層膜とする。勿論、他の導電膜でも良い。

【０１０６】次に、５０〜５００ｎｍ（代表的には２０
０〜３００ｎｍ）の厚さで第１パッシベーション膜３４
４を形成する。本実施例では第１パッシベーション膜３
４４として３００ｎｍ厚の窒化酸化珪素膜を用いる。こ
れは窒化珪素膜で代用しても良い。勿論、図２の第１パ
ッシベーション膜４１と同様の材料を用いることが可能
である。

【０１０７】なお、窒化酸化珪素膜の形成に先立ってＨ
₂、ＮＨ₃等水素を含むガスを用いてプラズマ処理を行う
ことは有効である。この前処理により励起された水素が
第１層間絶縁膜３３６に供給され、熱処理を行うこと
で、第１パッシベーション膜３４４の膜質が改善され
る。それと同時に、第１層間絶縁膜３３６に添加された
水素が下層側に拡散するため、効果的に活性層を水素化
することができる。

【０１０８】次に、図６（Ｂ）に示すように有機樹脂か
らなる第２層間絶縁膜３４５を形成する。有機樹脂とし
てはポリイミド、ポリアミド、アクリル、ＢＣＢ（ベン
ゾシクロブテン）等を使用することができる。特に、第
２層間絶縁膜３４５は平坦化の意味合いが強いので、平
坦性に優れたアクリルが好ましい。本実施例ではＴＦＴ
によって形成される段差を十分に平坦化しうる膜厚でア
クリル膜を形成する。好ましくは１〜５μm（さらに好
ましくは２〜４μm）とすれば良い。

【０１０９】次に、第２層間絶縁膜３４５及び第１パッ
シベーション膜３４４に対してコンタクトホールを形成
し、ドレイン配線３４３と電気的に接続される画素電極
３４６を形成する。本実施例では画素電極３４６として
３００ｎｍ厚のアルミニウム合金膜（１wt%のチタンを
含有したアルミニウム膜）を形成する。なお、３４７は
隣接する画素電極の端部である。

【０１１０】次に、図６（Ｃ）に示すように、アルカリ
化合物３４８を形成する。本実施例ではフッ化リチウム
膜を５ｎｍの厚さを狙って蒸着法により形成する。そし
て、その上に１００ｎｍ厚のＥＬ層３４９をスピンコー
ト法により形成する。

【０１１１】本実施例では、白色発光を示すポリマー系
有機物質として、特開平８−９６９５９号公報または特
開平９−６３７７０号公報に記載された材料を用いる。
例えば、１，２−ジクロロメタンに、ＰＶＫ（ポリビニ
ルカルバゾール）、Ｂｕ−ＰＢＤ（２−（４'−tert−
ブチルフェニル）−５−（４''−ビフェニル）−１，
３，４−オキサジアゾール）、クマリン６、ＤＣＭ１
（４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−ｐ−ジメチ
ルアミノスチリル−４Ｈ−ピラン）、ＴＰＢ（テトラフ
ェニルブタジエン）、ナイルレッドを溶解したものを用
いれば良い。

【０１１２】なお、本実施例ではＥＬ層３４９を上記発
光層のみの単層構造とするが、必要に応じて電子注入
層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層、電子阻止層
もしくは正孔素子層を設けても良い。

【０１１３】次に、ＥＬ層３４９を覆って２００ｎｍ厚
の透明導電膜からなる陽極３５０を形成する。本実施例
では酸化インジウムと酸化スズとの化合物からなる膜を
蒸着法により形成し、陽極とする。

【０１１４】次に、陽極３５０上に抵抗率の低い金属か
らなる金属膜３５１を形成する。なお、金属膜３５１の
膜厚は膜抵抗が陽極３５０の膜抵抗よりも低抵抗となる
ような金属材料を用いるとよい。

【０１１５】また、金属膜３５１は、観測者の視線方向
（対向基板の法線方向）から見て画素電極間の隙間１１
１を隠すように設けられることから、金属膜３５１を成
膜した後にエッチング処理を行う。このとき陽極３５０
を同時にエッチングしてしまわないようにすることが重
要である。本実施例では、エッチング方法としてドライ
エッチング法を用い、陽極３５０は酸化インジウムと酸
化スズとの化合物からなるのでエッチングガスに塩素系
のガスを用いている。

【０１１６】本実施例では、蒸着法によりチタンとアル
ミニウムを成膜した積層構造とし、陽極３５０上にチタ
ンを５０ｎｍ、チタンの上にアルミニウムを２５０ｎｍ
成膜して、金属膜３５１を形成させる。

【０１１７】チタンを陽極３５０とアルミニウムの間に
挟む構造とすることで陽極３５０とアルミニウム間で生
じる電食（電気化学的腐食ともいう）を防ぐことができ
る。なお、ここで用いたチタンの代わりに窒化チタン
（ＴｉＮ）を用いてもよい。窒化チタンは陽極との電気
的なコンタクトを取りやすいという利点がある。

【０１１８】なお本実施例では、陽極に対するダメージ
を考慮して蒸着法を用いたが、スパッタ法を用いても良
い。

【０１１９】本発明における金属膜３５１は積層構造で
あるが、単層構造としてもよい。

【０１２０】最後に、プラズマＣＶＤ法により窒化珪素
膜からなる第２パッシベーション膜３５２を１００ｎｍ
の厚さに形成する。この第２パッシベーション膜３５２
はＥＬ層３４９を水分等から保護する。また、ＥＬ層３
４９で発生した熱を逃がす役割も果たす。放熱効果をさ
らに高めるために、窒化珪素膜と炭素膜（好ましくはダ
イヤモンドライクカーボン膜）を積層して第２パッシベ
ーション膜としてもよい。

【０１２１】こうして図６（Ｃ）に示すような構造のア
クティブマトリクス型ＥＬ表示装置が完成する。ところ
で、本実施例のアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置
は、画素部だけでなく駆動回路部にも最適な構造のＴＦ
Ｔを配置することにより、非常に高い信頼性を示し、動
作特性も向上しうる。

【０１２２】まず、極力動作速度を落とさないようにホ
ットキャリア注入を低減させる構造を有するＴＦＴを、
駆動回路を形成するＣＭＯＳ回路のｎチャネル型ＴＦＴ
２０５として用いる。なお、ここでいう駆動回路として
は、シフトレジスタ、バッファ、レベルシフタ、サンプ
リング回路（サンプル及びホールド回路）などが含まれ
る。デジタル駆動を行う場合には、Ｄ／Ａコンバータな
どの信号変換回路も含まれうる。

【０１２３】本実施例の場合、図６（Ｃ）に示すよう
に、ｎチャネル型２０５の活性層は、ソース領域３５
５、ドレイン領域３５６、ＬＤＤ領域３５７及びチャネ
ル形成領域３５８を含み、ＬＤＤ領域３５７はゲート絶
縁膜３１１を挟んでゲート電極３１３と重なっている。

【０１２４】ドレイン領域側のみにＬＤＤ領域を形成し
ているのは、動作速度を落とさないための配慮である。
また、このｎチャネル型ＴＦＴ２０５はオフ電流値をあ
まり気にする必要はなく、それよりも動作速度を重視し
た方が良い。従って、ＬＤＤ領域３５７は完全にゲート
電極に重ねてしまい、極力抵抗成分を少なくすることが
望ましい。即ち、いわゆるオフセットはなくした方がよ
い。

【０１２５】また、ＣＭＯＳ回路のｐチャネル型ＴＦＴ
２０６は、ホットキャリア注入による劣化が殆ど気にな
らないので、特にＬＤＤ領域を設けなくても良い。勿
論、ｎチャネル型ＴＦＴ２０５と同様にＬＤＤ領域を設
け、ホットキャリア対策を講じることも可能である。

【０１２６】なお、駆動回路の中でもサンプリング回路
は他の回路と比べて少し特殊であり、チャネル形成領域
を双方向に大電流が流れる。即ち、ソース領域とドレイ
ン領域の役割が入れ替わるのである。さらに、オフ電流
値を極力低く抑える必要があり、そういった意味でスイ
ッチング用ＴＦＴと電流制御用ＴＦＴの中間程度の機能
を有するＴＦＴを配置することが望ましい。

【０１２７】従って、サンプリング回路を形成するｎチ
ャネル型ＴＦＴは、図１０に示すような構造のＴＦＴを
配置することが望ましい。図１０に示すように、ＬＤＤ
領域９０１a、９０１bの一部がゲート絶縁膜９０２を挟
んでゲート電極９０３と重なる。この効果は電流制御用
ＴＦＴ２０２の説明で述べた通りであり、サンプリング
回路の場合はチャネル形成領域９０４を挟む形で設ける
点が異なる。

【０１２８】なお、実際には図６（Ｃ）まで完成した
ら、図１、図２で説明したようにアクティブマトリクス
基板と対向基板をシール剤で接着する。その際、アクテ
ィブマトリクス基板と対向基板に挟まれた密閉空間の内
部を不活性雰囲気にしたり、内部に吸湿性材料（例えば
酸化バリウム）を配置すると内部に含まれるＥＬ層の信
頼性（寿命）を向上させることができる。

【０１２９】また、アクティブマトリクス基板と対向基
板を接着する処理が完了したら、基板上に形成された素
子又は回路から引き回された端子と外部信号端子とを接
続するためのコネクター（フレキシブルプリントサーキ
ット：ＦＰＣ）を取り付けて製品として完成する。

【０１３０】ここで本実施例のアクティブマトリクス型
ＥＬ表示装置の構成を図７の斜視図を用いて説明する。
本実施例のアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置は、ガ
ラス基板６０１上に形成された、画素部６０２と、ゲー
ト側駆動回路６０３と、ソース側駆動回路６０４で構成
される。画素部のスイッチング用ＴＦＴ６０５はｎチャ
ネル型ＴＦＴであり、ゲート側駆動回路６０３に接続さ
れたゲート配線６０６、ソース側駆動回路６０４に接続
されたソース配線６０７の交点に配置されている。ま
た、スイッチング用ＴＦＴ６０５のドレインは電流制御
用ＴＦＴ６０８のゲートに接続されている。

【０１３１】さらに、電流制御用ＴＦＴ６０８のソース
側は電流供給線６０９に接続される。本実施例のような
構造では、電流供給線６０９には所定の電圧が与えられ
ている。また、電流制御用ＴＦＴ６０８のドレインには
ＥＬ素子６１０が接続されている。

【０１３２】そして、外部入出力端子となるＦＰＣ６１
１には駆動回路まで信号を伝達するための接続配線（接
続配線）６１２、６１３、及び電流供給線６０９に接続
された接続配線６１４が設けられている。

【０１３３】また、図７に示したＥＬ表示装置の回路構
成の一例を図８に示す。本実施例のＥＬ表示装置は、ソ
ース側駆動回路７０１、ゲート側駆動回路（Ａ）７０
７、ゲート側駆動回路（Ｂ）７１１、画素部７０６を有
している。なお、本明細書中において、駆動回路とはソ
ース側処理回路およびゲート側駆動回路を含めた総称で
ある。

【０１３４】ソース側駆動回路７０１は、シフトレジス
タ７０２、レベルシフタ７０３、バッファ７０４、サン
プリング回路（サンプル及びホールド回路）７０５を備
えている。また、ゲート側駆動回路（Ａ）７０７は、シ
フトレジスタ７０８、レベルシフタ７０９、バッファ７
１０を備えている。ゲート側駆動回路（Ｂ）７１１も同
様な構成である。

【０１３５】ここでシフトレジスタ７０２、７０８は駆
動電圧が５〜１６Ｖ（代表的には１０Ｖ）であり、回路
を形成するＣＭＯＳ回路に使われるｎチャネル型ＴＦＴ
は図６（Ｃ）の２０５で示される構造が適している。

【０１３６】また、レベルシフタ７０３、７０９、バッ
ファ７０４、７１０はシフトレジスタと同様に、図６
（Ｃ）のｎチャネル型ＴＦＴ２０５を含むＣＭＯＳ回路
が適している。なお、ゲート配線をダブルゲート構造、
トリプルゲート構造といったマルチゲート構造とするこ
とは、各回路の信頼性を向上させる上で有効である。

【０１３７】また、サンプリング回路７０５はソース領
域とドレイン領域が反転する上、オフ電流値を低減する
必要があるので、図１０のｎチャネル型ＴＦＴ２０８を
含むＣＭＯＳ回路が適している。

【０１３８】また、画素部７０６には、図２に示した構
造の画素が適している。

【０１３９】なお、上記構成は、図４〜６に示した作製
工程に従ってＴＦＴを作製することによって容易に実現
することができる。また、本実施例では画素部と駆動回
路の構成のみ示しているが、本実施例の作製工程に従え
ば、その他にも信号分割回路、Ｄ／Ａコンバータ回路、
オペアンプ回路、γ補正回路など駆動回路以外の論理回
路を同一基板上に形成することが可能であり、さらには
メモリ部やマイクロプロセッサ等を形成しうると考えて
いる。

【０１４０】さらに、本実施例のＥＬ表示装置について
図１１（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。なお、必要に
応じて図７、図８で用いた符号を引用することにする。

【０１４１】基板（ＴＦＴの下の下地膜を含む）１００
０はアクティブマトリクス基板であり、基板上に画素部
１００１、ソース側駆動回路１００２、ゲート側駆動回
路１００３が形成されている。それぞれの駆動回路から
の各種配線は、接続配線６１２〜６１４を経てＦＰＣ６
１１に至り外部機器へと接続される。

【０１４２】このとき少なくとも画素部、好ましくは駆
動回路及び画素部を囲むようにして対向基板１００４を
設ける。なお、対向基板１００４とアクティブマトリク
ス基板１０００の間に密閉空間１００６を形成するよう
に接着剤（シール剤）１００５で接着する。このとき、
ＥＬ素子は完全に前記密閉空間１００６に封入された状
態となり、外気から遮断される。

【０１４３】また、本実施例では接着剤１００５として
光硬化性のエポキシ系樹脂を用いるが、アクリレート系
樹脂等の接着剤を用いることも可能である。また、ＥＬ
層の耐熱性が許せば熱硬化性樹脂を用いることもでき
る。但し、可能な限り酸素や水分を透過しない材質であ
ることが必要である。接着剤１００５はディスペンサー
等の塗布装置を用いて形成すれば良い。

【０１４４】さらに、本実施例では対向基板１００４と
アクティブマトリクス基板１０００との間の密閉空間１
００６には窒素ガスを充填しておく。さらに、図１１
（Ａ）の黒く塗りつぶされている部分１００７は金属膜
を示しているが、実際には、陽極１００８上で全ての画
素電極間の隙間を埋めるように設けられている。本実施
例では金属膜１００７としてチタンとアルミニウムを蒸
着させた積層構造の金属膜を用いる。

【０１４５】また、図１１（Ｂ）に示すように、画素部
には個々に孤立したＥＬ素子を有する複数の画素が設け
られ、それらは全て陽極１００８を共通電極としてい
る。このとき、ＥＬ層は画素部のみ設ければよく、駆動
回路の上に設ける必要はない。ＥＬ層を選択的に設ける
には、シャドーマスクを用いた蒸着法、リフトオフ法、
ドライエッチング法もしくはレーザースクライブ法を用
いれば良い。

【０１４６】陽極１００８は、接続配線１００９に電気
的に接続される。接続配線１００９は陽極１００８に所
定の電圧を与えるための電流供給線であり、異方導電性
フィルム１０１０を介してＦＰＣ６１１に電気的に接続
される。なお、ここでは接続配線１００９について説明
したが、他の接続配線６１２〜６１４も同様にしてＦＰ
Ｃ６１１に電気的に接続される。

【０１４７】以上説明したような図１１に示す状態は、
ＦＰＣ６１１を外部機器の端子に接続することで画素部
に画像を表示することができる。本明細書中では、ＦＰ
Ｃを取り付けることで画像表示が可能な状態となる物
品、即ち、アクティブマトリクス基板と対向基板とを貼
り合わせ、ＦＰＣが取り付けられているモジュールをＥ
Ｌ表示装置と定義している。

【０１４８】〔実施例２〕実施例１ではトップゲート型
ＴＦＴの場合について説明したが、本発明はＴＦＴ構造
に限定されるものではないので、ボトムゲート型ＴＦＴ
（代表的には逆スタガ型ＴＦＴ）を用いて実施しても構
わない。また、逆スタガ型ＴＦＴは如何なる手段で形成
されたものでも良い。

【０１４９】逆スタガ型ＴＦＴは工程数がトップゲート
型ＴＦＴよりも少なくし易い構造であるため、本発明の
課題である製造コストの低減には非常に有利である。な
お、本実施例の構成は、実施例１の構成と組み合わせる
ことが可能である。

【０１５０】〔実施例３〕図３（Ｂ）ではＥＬ表示装置
の画素においてスイッチング用ＴＦＴをマルチゲート構
造とすることによりスイッチング用ＴＦＴのオフ電流値
を低減し、保持容量の必要性を排除している。しかしな
がら、従来通りに保持容量を設ける構造としてもよい。
その場合、図１２に示すように、スイッチング用ＴＦＴ
２０１のドレインに対して電流制御用ＴＦＴ２０２のゲ
ートと並列に保持容量１３０１を形成することになる。

【０１５１】なお、本実施例の構成は、実施例１、２の
いずれの構成とも自由に組み合わせることができる。即
ち、画素内に保持容量が設けられるだけであって、ＴＦ
Ｔ構造やＥＬ層の材料等に限定を加えるものではない。

【０１５２】〔実施例４〕実施例１では、結晶質珪素膜
３０２の形成手段としてレーザー結晶化を用いている
が、本実施例では異なる結晶化手段を用いる場合につい
て説明する。

【０１５３】なお、本実施例では、非晶質珪素膜を形成
した後、特開平７−１３０６５２号公報に記載された技
術を用いて結晶化を行う。同公報に記載された技術は、
結晶化を促進（助長）する触媒として、ニッケル等の元
素を用い、結晶性の高い結晶質珪素膜を得る技術であ
る。

【０１５４】また、結晶化工程が終了した後で、結晶化
に用いた触媒を除去する工程を行っても良い。その場
合、特開平１０−２７０３６３号若しくは特開平８−３
３０６０２号に記載された技術により触媒をゲッタリン
グすれば良い。

【０１５５】また、本出願人による特願平１１−０７６
９６７の出願明細書に記載された技術を用いてＴＦＴを
形成しても良い。

【０１５６】以上のように、実施例１に示した作製工程
は一実施例であって、図２又は実施例１の図６（Ｃ）の
構造が実現できるのであれば、他の作製工程を用いても
問題はない。

【０１５７】なお、本実施例の構成は、実施例１〜３の
いずれの構成とも自由に組み合わせることが可能であ
る。

【０１５８】〔実施例５〕実施例１では、ＥＬ素子中の
陽極１０８上に金属膜１０９が画素電極間の隙間１１１
を隠すように設けられている構造を示しているが、本実
施例では、図１５に示すように陽極１０８上に金属薄膜
１１４を設け、この金属薄膜１１４が陽極１０８と金属
膜１０９との間に挟まれる構造をとる場合について説明
する。

【０１５９】金属薄膜１１４の膜厚は、透光性を失わな
い程度の膜厚とし、１０〜５０ｎｍ程度（好ましくは、
２０〜３０ｎｍ）とする。なお、金属薄膜１１４上には
実施例１と同様に金属膜１０９を設ければよい。

【０１６０】ＥＬ素子中の陽極１０８上に金属薄膜１１
４及び金属膜１０９を積層させることで、陽極の平均膜
抵抗を低くすることができる。

【０１６１】なお、本実施例の構成は、実施例１〜４の
いずれの構成とも自由に組み合わせることが可能であ
る。

【０１６２】〔実施例６〕実施例１では、ＥＬ素子中の
陽極１０８上に金属膜１０９が画素電極間の隙間１１１
を隠すように設けられている構造を示しているが、本実
施例では、図１５に示すように陽極１０８上にクロムか
らなる金属薄膜１１４を設け、この金属薄膜１１４が陽
極１０８と金属膜１０９との間に挟まれる構造をとる場
合について説明する。

【０１６３】金属薄膜１１４の膜厚は、透光性を失わな
い程度の膜厚とし、５０ｎｍ程度（好ましくは、３０ｎ
ｍ）とする。なお、金属薄膜１１４上には実施例１と同
様に金属膜１０９を設ければよい。

【０１６４】ＥＬ素子中の陽極１０８上に金属薄膜１１
４及び金属膜１０９を積層させることで陽極１０８の平
均膜抵抗を低くすることができる。

【０１６５】なお、本実施例において陽極１０８が、酸
化インジウムと酸化スズの化合物からなり、金属膜１０
９がアルミニウムからなる場合、クロムからなる金属薄
膜１１４を用いることで、陽極１０８と金属膜１０９間
に生じる電食を防ぐ役割を果たしている。

【０１６６】また、本実施例において用いたクロムから
なる金属薄膜１１４とアルミニウムからなる金属膜１０
９は、塩素系のエッチングガスを用いた際に十分な選択
比を有していることから金属膜１０９のみを部分的にド
ライエッチングする際に有効である。

【０１６７】なお、本実施例の構成は、実施例１〜５の
いずれの構成とも自由に組み合わせることが可能であ
る。

【０１６８】〔実施例７〕本発明のＥＬ表示装置を駆動
するにあたって、画像信号としてアナログ信号を用いた
アナログ駆動を行うこともできるし、デジタル信号を用
いたデジタル駆動を行うこともできる。

【０１６９】アナログ駆動を行う場合、スイッチング用
ＴＦＴのソース配線にはアナログ信号が送られ、その階
調情報を含んだアナログ信号が電流制御用ＴＦＴのゲー
ト電圧となる。そして、電流制御用ＴＦＴでＥＬ素子に
流れる電流を制御し、ＥＬ素子の発光強度を制御して階
調表示を行う。

【０１７０】一方、デジタル駆動を行う場合、アナログ
的な階調表示とは異なり、時分割階調方式と呼ばれる階
調表示を行う。即ち、発光時間の長さを調節すること
で、視覚的に色階調が変化しているように見せる。

【０１７１】ＥＬ素子は液晶素子に比べて非常に応答速
度が速いため、高速で駆動することが可能である。その
ため、１フレームを複数のサブフレームに分割して階調
表示を行う時分割階調方式に適した素子であると言え
る。

【０１７２】このように、本発明は素子構造に関する技
術であるので、駆動方法は如何なるものであっても構わ
ない。

【０１７３】なお、本実施例の構成は、実施例１〜６の
いずれの構成とも自由に組み合わせることが可能であ
る。

【０１７４】〔実施例８〕ＥＬ表示装置は自発光により
画像表示を行うため、バックライトを必要としない。ま
た、反射型液晶表示装置は屋外の光を用いて画像表示を
行える点に特徴があるが、暗い所では明るさが足りずに
結局バックライトが必要となる。その点、ＥＬ表示装置
は暗い所であっても自発光型であるから何ら問題はな
い。

【０１７５】しかしながら、実際にＥＬ表示装置を表示
部とする電子装置を屋外で使う場合、当然暗い所で見る
場合も明るい所で見る場合もある。このとき、暗い所で
はさほど輝度が高くなくても十分に認識できるが、明る
い所では輝度が高くないと認識できない場合がありう
る。

【０１７６】ＥＬ層の発光は流す電流量によって変化す
るため、輝度を高くするには流す電流も増え、それに応
じて消費電力も増してしまう。しかし、発光輝度をその
ような高いレベルに合わせてしまうと、暗い所では消費
電力ばかり大きく、必要以上に明るい表示となってしま
うことになる。

【０１７７】そのような場合に備えて、本発明のＥＬ表
示装置には、外部の明るさをセンサーで感知して、明る
さの程度に応じてＥＬ層の発光輝度を変える機能を持た
せることが望ましい。即ち、明るい所では発光輝度を高
くし、暗い所では発光輝度を低くして消費電力の増加を
防ぐ。その結果、本発明のＥＬ表示装置の消費電力を低
減することが可能となる。

【０１７８】なお、外部の明るさを感知するセンサーと
しては、ＣＭＯＳセンサーやＣＣＤ等を用いることがで
きる。ＣＭＯＳセンサーは公知の技術を用いてＥＬ表示
装置の駆動回路や画素部と同一の基板上に形成すれば良
い。また、ＣＣＤを形成した半導体チップをＥＬ表示装
置に貼り付けても良いし、ＥＬ表示装置を表示部として
用いた電子装置の一部にＣＣＤやＣＭＯＳセンサーを設
ける構成としても構わない。

【０１７９】こうして外部の明るさを感知するセンサー
によって得られた信号に応じて、ＥＬ層に流す電流を変
えるための回路を設け、それにより外部の明るさに応じ
てＥＬ層の発光輝度を調節しうる。

【０１８０】なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施
例７のいずれの構成とも自由に組み合わせて実施するこ
とが可能である。

【０１８１】〔実施例９〕本発明を実施して形成された
ＥＬ表示装置は、自発光型であるため液晶表示装置に比
べて明るい場所での視認性に優れ、しかも視野角が広
い。従って、様々な電気器具の表示部として用いること
ができる。例えば、ＴＶ放送等を大画面で鑑賞するには
対角３０インチ以上（典型的には４０インチ以上）のＥ
Ｌディスプレイ（ＥＬ表示装置を筐体に組み込んだディ
スプレイ）の表示部として本発明のＥＬ表示装置を用い
るとよい。

【０１８２】なお、ＥＬディスプレイには、パソコン用
ディスプレイ、ＴＶ放送受信用ディスプレイ、広告表示
用ディスプレイ等の全ての情報表示用ディスプレイが含
まれる。また、その他にも様々な電気器具の表示部とし
て本発明のＥＬ表示装置を用いることができる。

【０１８３】その様な電気器具としては、ビデオカメ
ラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッド
マウントディスプレイ）、カーナビゲーションシステ
ム、カーオーディオ、ノート型パーソナルコンピュー
タ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュー
タ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記
録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはコンパクトデ
ィスク（ＣＤ）、レーザーディスク（ＬＤ）又はデジタ
ルビデオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、そ
の画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが
挙げられる。特に、斜め方向から見ることの多い携帯情
報端末は視野角の広さが重要視されるため、ＥＬ表示装
置を用いることが望ましい。それら電気器具の具体例を
図１３に示す。

【０１８４】図１３（Ａ）はＥＬディスプレイであり、
筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３等を含
む。本発明は表示部２００３に用いることができる。Ｅ
Ｌディスプレイは自発光型であるためバックライトが必
要なく、液晶ディスプレイよりも薄い表示部とすること
ができる。

【０１８５】図１３（Ｂ）はビデオカメラであり、本体
２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０３、操作
スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０
６等を含む。本発明のＥＬ表示装置は表示部２１０２に
用いることができる。

【０１８６】図１３（Ｃ）は頭部取り付け型のＥＬディ
スプレイの一部（右片側）であり、本体２２０１、信号
ケーブル２２０２、頭部固定バンド２２０３、投影部２
２０４、光学系２２０５、表示部２２０６等を含む。本
発明は表示部２２０６に用いることができる。

【０１８７】図１３（Ｄ）は記録媒体を備えた画像再生
装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体２３０
１、記録媒体（ＣＤ、ＬＤまたはＤＶＤ等）２３０２、
操作スイッチ２３０３、表示部（ａ）２３０４、表示部
（ｂ）２３０５等を含む。表示部（ａ）は主として画像
情報を表示し、表示部（ｂ）は主として文字情報を表示
するが、本発明のＥＬ表示装置はこれら表示部（ａ）、
（ｂ）に用いることができる。なお、記録媒体を備えた
画像再生装置には、ＣＤ再生装置、ゲーム機器なども含
まれうる。

【０１８８】図１３（Ｅ）は携帯型（モバイル）コンピ
ュータであり、本体２４０１、カメラ部２４０２、受像
部２４０３、操作スイッチ２４０４、表示部２４０５等
を含む。本発明のＥＬ表示装置は表示部２４０５に用い
ることができる。

【０１８９】図１３（Ｆ）はパーソナルコンピュータで
あり、本体２５０１、筐体２５０２、表示部２５０３、
キーボード２５０４等を含む。本発明のＥＬ表示装置は
表示部２５０３に用いることができる。

【０１９０】なお、将来的にＥＬ材料の発光輝度が高く
なれば、出力した画像情報を含む光をレンズ等で拡大投
影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用
いることも可能となる。

【０１９１】また、上記電気器具はインターネットやＣ
ＡＴＶ（ケーブルテレビ）などの電子通信回線を通じて
配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情
報を表示する機会が増してきている。ＥＬ材料の応答速
度は非常に高いため、ＥＬ表示装置は動画表示に好まし
いが、画素間の輪郭がぼやけてしまっては動画全体もぼ
けてしまう。従って、画素間の輪郭を明瞭にするという
本発明のＥＬ表示装置を電気器具の表示部として用いる
ことは極めて有効である。

【０１９２】また、ＥＬ表示装置は発光している部分が
電力を消費するため、発光部分が極力少なくなるように
情報を表示することが望ましい。従って、携帯情報端
末、特に携帯電話やカーオーディオのような文字情報を
主とする表示部にＥＬ表示装置を用いる場合には、非発
光部分を背景として文字情報を発光部分で形成するよう
に駆動することが望ましい。

【０１９３】ここで図１４（Ａ）は携帯電話であり、本
体２６０１、音声出力部２６０２、音声入力部２６０
３、表示部２６０４、操作スイッチ２６０５、アンテナ
２６０６を含む。本発明のＥＬ表示装置は表示部２６０
４に用いることができる。なお、表示部２６０４は黒色
の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電
力を抑えることができる。

【０１９４】また、図１４（Ｂ）はカーオーディオであ
り、本体２７０１、表示部２７０２、操作スイッチ２７
０３、２７０４を含む。本発明のＥＬ表示装置は表示部
２７０２に用いることができる。なお、表示部２７０４
においては、黒色の背景に白色の文字を表示することで
消費電力を抑えることも可能である。

【０１９５】以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広
く、あらゆる分野の電気器具に用いることが可能であ
る。また、本実施例の電気器具は実施例１〜実施例８の
構成を自由に組み合わせたＥＬ表示装置を用いることで
得ることができる。

【０１９６】〔実施例１０〕本発明においてＥＬ層で発
した光のうち、陰極側に向かって光を発したものは、一
旦、陰極で反射された後に陽極側から出てくることにな
る。

【０１９７】この場合、ＥＬ層が発光している部分は、
発光層の材料に応じた波長の光が視認できるが、発光し
ていない部分では、陽極及びＥＬ層を透過して陰極の裏
面側（発光層側の）表面が見える。そのため陰極の裏面
が鏡のように作用して観測者の顔が移り込むという問題
が生じる。そこで、本実施例では、これを避けるための
例について説明する。

【０１９８】最も簡単な方法としては、ＥＬ表示装置に
円偏光フィルムを貼り付けるという方法が可能である。
しかし、円偏光フィルムは高価であるためコストが高く
なってしまうという問題がある。その他には陰極の反射
面に（発光層側に接する面）に起伏部を設けて陰極の反
射面において反射光を散乱させるという方法が可能であ
る。

【０１９９】具体的には、陽極側から入射した可視光
（外光）を陰極の反射面で乱反射させることにより観測
者から陰極の反射面が視認されないようにするというも
のである。

【０２００】陰極の反射面に設ける起伏部は、凹状の窪
みが設けられていても良いし、凸状の突起が設けられて
いても良い。また、凹凸が繰り返された波形表面となっ
ていても良い。これらの起伏部は、フォトリソグラフ
ィ、ホログラフィー（例えば、「シャープ技報,第７４
号,pp16-19,1999年８月号」に記載された凹凸反射構
造）の形成技術等を用いても良いし、プラズマ処理やエ
ッチング処理等の表面処理により形成しても良い。ま
た、陰極（または、その下地になる電極）の成膜条件で
起伏部を表面に自然発生させても良い。

【０２０１】すなわち、規則的に設けられても、不規則
に設けられていても良いが、一画素の面内で平均的に乱
反射が起こるように設けられていなくてはならない。ま
た、陰極に接する他の薄膜に起伏部を形成することもで
きる。特にアルミニウム膜に起伏部を形成する手段とし
て、特開平９−６９６４２号公報、特開平１０−１４４
９２７号公報を引用することができる。すなわちアルミ
ニウム膜を上記公報に基づいて形成し、その上に陰極を
積層することによって、起伏部を有する陰極を得ること
ができる。

【０２０２】以上の方法を本発明に用いることで、陰極
裏面における観測者の顔の映り込みを防ぐことができ
る。なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施例９の構
成と自由に組み合わせて実施することが可能である。

【０２０３】

【発明の効果】本発明を実施することで、陽極上に設け
られた金属膜により陽極の平均膜抵抗を低くすることが
可能となる。さらに上記金属膜が遮光性であり、画素間
の隙間を隠すように設けられていることから画素部にお
いて画素間の輪郭を明瞭なものとすることができ、高精
細な画像表示のＥＬ表示装置を得ることが可能となる。
また、本発明のＥＬ表示装置を表示部として用いること
により、信頼性が高く、視認性の高い電気器具を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＥＬ表示装置の画素部を示す図。

【図２】ＥＬ表示装置の画素の断面構造を示す図。

【図３】ＥＬ表示装置の画素部の上面構造及び構成
を示す図。

【図４】アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の作
製工程を示す図。

【図５】アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の作
製工程を示す図。

【図６】アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の作
製工程を示す図。

【図７】ＥＬモジュールの外観を示す図。

【図８】ＥＬ表示装置の回路構成を示す図。

【図９】ＥＬ表示装置の画素を拡大した図。

【図１０】ＥＬ表示装置のサンプリング回路の構造を
示す図。

【図１１】ＥＬモジュールの外観及び断面構造を示す
図。

【図１２】ＥＬ表示装置の画素の構成を示す図。

【図１３】電気器具の具体例を示す図。

【図１４】電気器具の具体例を示す図。

【図１５】ＥＬ表示装置の画素部を示す図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＴＦＴ及び該ＴＦＴに電気的に接続された
画素電極及び該画素電極を陰極とするＥＬ素子を含む画
素が配列されたアクティブマトリクス基板を有するＥＬ
表示装置において、遮光性の金属膜１００７が前記ＥＬ
素子の陽極の対向基板側に接し、かつ画素の縁及び画素
間の隙間を埋めるように設けられていることを特徴とす
るＥＬ表示装置。
【請求項２】ＴＦＴ及び該ＴＦＴに電気的に接続された
画素電極及び該画素電極を陰極とするＥＬ素子を含む画
素が配列されたアクティブマトリクス基板を有するＥＬ
表示装置において、遮光性の金属膜１００７は、前記Ｅ
Ｌ素子の陽極と対向基板に挟まれており、かつ画素の縁
及び画素間の隙間を埋めるように設けられていることを
特徴とするＥＬ表示装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載のＥＬ表示
装置において、前記金属膜の膜抵抗が前記陽極の膜抵抗
よりも低い金属材料を用いることを特徴とするＥＬ表示
装置。
【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載
のＥＬ表示装置において、前記金属膜は積層構造である
ことを特徴とするＥＬ表示装置。
【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載
のＥＬ表示装置において、前記ＥＬ素子の陰極のＥＬ層
側に起伏部を有することを特徴とするＥＬ表示装置。
【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載
のＥＬ表示装置を用いたことを特徴とする電気器具。