JP2005167226A - Emissive display device, its manufacturing method, and television receiver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液滴吐出法を用いた発光表示装置及びその作製方法に関する。 The present invention relates to a light-emitting display device using a droplet discharge method and a manufacturing method thereof.
薄膜トランジスタ(以下、「TFT」という。)及びそれを用いた電子回路は、半導体、絶縁体及び導電体などの各種薄膜を基板上に積層し、適宜フォトリソグラフィ技術により所定のパターンを形成して製造されている。フォトリソグラフィ技術とは、フォトマスクと呼ばれる透明な平板面上に光を通さない材料で形成した回路等のパターンを、光を利用して目的とする基板上に転写する技術であり、半導体集積回路等の製造工程において広く用いられている。 A thin film transistor (hereinafter referred to as “TFT”) and an electronic circuit using the thin film transistor are manufactured by laminating various thin films such as a semiconductor, an insulator, and a conductor on a substrate and appropriately forming a predetermined pattern by a photolithography technique. Has been. Photolithographic technology is a technology that uses a light to transfer a circuit pattern or other pattern formed on a transparent flat plate called a photomask onto a target substrate. It is widely used in the manufacturing process.
従来のフォトリソグラフィ技術を用いた製造工程では、フォトレジストと呼ばれる感光性の有機樹脂材料を用いて形成されるマスクパターンの取り扱いだけでも、露光、現像、焼成、剥離といった多段階の工程が必要になる。従って、フォトリソグラフィ工程の回数が増える程、製造コストは必然的に上がってしまうことになる。このような問題点を改善するために、フォトリソグラフィ工程を削減してTFTを製造することが試みられている(例えば、特許文献1参照。)。 In the manufacturing process using the conventional photolithography technology, a multi-step process such as exposure, development, baking, and peeling is required only for handling a mask pattern formed using a photosensitive organic resin material called a photoresist. Become. Therefore, the manufacturing cost inevitably increases as the number of photolithography processes increases. In order to improve such problems, attempts have been made to manufacture TFTs by reducing the photolithography process (see, for example, Patent Document 1).
しかし、上記特許文献1に記載された技術は、TFTの製造工程で複数回行われるフォトリソグラフィ工程の一部を印刷法で置き替えただけのものであり、抜本的に工程数の削減に寄与できるものではない。また、フォトリソグラフィ技術においてマスクマスクパターンを転写するために用いる露光装置は、等倍投影露光若しくは縮小投影露光により、数ミクロンから1ミクロン以下のパターンを転写するものであり、原理的にみて、一辺が1メートルを越えるような大面積基板を一括で露光することは技術的に困難である。
本発明は、TFT及びそれを用いる電子回路並びにTFTによって形成される発光表示装置の製造工程においてフォトリソグラフィ工程の回数を削減し、或いはその工程自体を無くすことで製造工程を簡略化し、一辺が1メートルを越えるような大面積の基板にも、低いコストで歩留まり良く製造することができる技術を提供することを目的とする。 The present invention simplifies the manufacturing process by reducing the number of photolithography processes in the manufacturing process of the TFT, the electronic circuit using the TFT, and the light emitting display device formed by the TFT, or eliminating the process itself. An object of the present invention is to provide a technology capable of manufacturing a substrate having a large area exceeding a meter at a low cost with a high yield.
上述した従来技術の課題を解決するために、本発明においては以下の手段を講じる。 In order to solve the above-described problems of the prior art, the following measures are taken in the present invention.
本発明は、配線層若しくは電極を形成する導電層や、所定のパターンを形成するためのマスク層など表示パネルを作製するために必要なパターンのうち、少なくとも一つ若しくはそれ以上を、選択的にパターンを形成可能な方法により形成して、発光表示装置を作製することを特徴とするものである。選択的にパターンを形成可能な方法として、導電層や絶縁層など形成し、特定の目的に調合された組成物の液滴を選択的に吐出して所定のパターンを形成することが可能な、液滴吐出法(その方式によっては、インクジェット法とも呼ばれる。)を用いる。また、パターンが転写、または描写できる方法、例えば印刷法(スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法)なども用いることができる。 The present invention selectively selects at least one or more of patterns necessary for manufacturing a display panel, such as a conductive layer for forming a wiring layer or an electrode, or a mask layer for forming a predetermined pattern. A light-emitting display device is manufactured by forming a pattern by a method capable of forming a pattern. As a method capable of selectively forming a pattern, a conductive layer, an insulating layer, or the like can be formed, and a predetermined pattern can be formed by selectively discharging droplets of a composition prepared for a specific purpose. A droplet discharge method (also called an ink jet method depending on the method) is used. In addition, a method by which a pattern can be transferred or drawn, for example, a printing method (a method for forming a pattern such as screen printing or offset printing) can be used.
本発明は、エレクトロルミネセンス(以下「EL」ともいう。)と呼ばれる発光を発現する有機物、若しくは有機物と無機物の混合物を含む媒体を、電極間に介在させた発光素子とTFTとが接続された発光表示装置であって、このような発光表示装置を液滴吐出法を用いて作製する。 In the present invention, a TFT is connected to a light-emitting element in which an organic substance expressing light emission called electroluminescence (hereinafter also referred to as “EL”) or a medium containing a mixture of an organic substance and an inorganic substance is interposed between electrodes. A light-emitting display device, which is manufactured using a droplet discharge method.
また、本発明は、液滴吐出法によりパターンを形成するに際し、その形成する領域に密着性を向上させる手段(下地前処理)を行い、発光表示装置の信頼性を向上させる。 In addition, according to the present invention, when a pattern is formed by a droplet discharge method, means for improving adhesion (base pretreatment) is performed on a region to be formed, thereby improving the reliability of the light-emitting display device.
本発明は、光触媒機能を有する物質(以下、単に光触媒物質と表記する)の光触媒活性を利用して、配線、その他半導体膜、絶縁膜、マスク等発光表示装置を構成する物質を形成することを特徴とする。工程において、所定の組成物を含む液滴を細孔から吐出して所定のパターンを形成する際、その密着性を高めるために下地として光触媒機能を有する物質を形成し、その光触媒活性を利用する。具体的には、光触媒物質上又はその両端に、塗布法等により、溶媒に混入された配線材料(配線材料(導電性材料)を溶媒に溶解又は分散させたものを含む)を形成し、配線を形成することを特徴とする。例えば、光触媒物質上に、液滴吐出法により、溶媒に混入された導電体を吐出する。液滴吐出法以外に、スピンコーティング法、ディップ法、その他の塗布法、印刷法(スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法)により、光触媒物質上に、溶媒に混入された導電体を形成してもよい。 The present invention uses a photocatalytic activity of a substance having a photocatalytic function (hereinafter simply referred to as a photocatalytic substance) to form a substance that constitutes a light-emitting display device, such as wiring, other semiconductor films, insulating films, and masks. Features. In the process, when a droplet containing a predetermined composition is ejected from the pores to form a predetermined pattern, a substance having a photocatalytic function is formed as a base in order to improve the adhesion, and the photocatalytic activity is utilized. . Specifically, a wiring material mixed in a solvent (including a material in which a wiring material (conductive material) is dissolved or dispersed in a solvent) is formed on or at both ends of the photocatalytic substance by a coating method or the like. It is characterized by forming. For example, a conductor mixed in a solvent is discharged onto the photocatalyst material by a droplet discharge method. In addition to the droplet discharge method, spin-coating method, dipping method, other coating methods, and printing methods (methods for forming patterns such as screen printing and offset printing) can be used to apply a conductor mixed in a solvent onto a photocatalytic substance. It may be formed.
光触媒物質は、酸化チタン(TiOX)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)、セレン化カドミウム(CdSe)、タンタル酸カリウム(KTaO3)、硫化カドミウム(CdS)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化鉄(Fe2O3)、酸化タングステン(WO3)等が好ましい。これら光触媒物質に紫外光領域の光(波長400nm以下、好ましくは380nm以下)を照射し、光触媒活性を生じさせてもよい。 Photocatalytic materials include titanium oxide (TiO x ), strontium titanate (SrTiO 3 ), cadmium selenide (CdSe), potassium tantalate (KTaO 3 ), cadmium sulfide (CdS), zirconium oxide (ZrO 2 ), niobium oxide ( Nb 2 O 5 ), zinc oxide (ZnO), iron oxide (Fe 2 O 3 ), tungsten oxide (WO 3 ) and the like are preferable. These photocatalytic substances may be irradiated with light in the ultraviolet region (wavelength 400 nm or less, preferably 380 nm or less) to cause photocatalytic activity.
光触媒物質は、ゾルゲル法のディップコーティング法、スピンコーティング法、液滴吐出法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、CVD法、スパッタリング法、RFマグネトロンスパッタリング法、プラズマ溶射法、プラズマスプレー法、又は陽極酸化法により形成することができる。また物質は、その形成方法により膜としての連続性を有さなくても良い。複数の金属を含む酸化物半導体からなる光触媒物質の場合、構成元素の塩を混合、融解して形成することができる。ディップコーティング法、スピンコーティング法等の塗布法により光触媒物質を形成する場合、溶媒を除去する必要があるとき、焼成したり、乾燥すればよい。具体的には、所定の温度(例えば、300℃以上)で加熱すればよく、好ましくは酸素を有する雰囲気で行う。例えば、導電ペーストとしてAgを用い、酸素及び窒素を有する雰囲気で焼成を行うと、熱硬化性樹脂などの有機物が分解されるため、有機物を含まないAgを得ることができる。その結果、Ag表面の平坦性を高めることができる。 The photocatalytic substance is a sol-gel dip coating method, spin coating method, droplet discharge method, ion plating method, ion beam method, CVD method, sputtering method, RF magnetron sputtering method, plasma spraying method, plasma spraying method, or anode. It can be formed by an oxidation method. The substance may not have continuity as a film depending on the formation method. In the case of a photocatalytic substance made of an oxide semiconductor containing a plurality of metals, it can be formed by mixing and melting constituent element salts. When the photocatalytic substance is formed by a coating method such as a dip coating method or a spin coating method, it may be fired or dried when it is necessary to remove the solvent. Specifically, heating may be performed at a predetermined temperature (for example, 300 ° C. or higher), and preferably performed in an atmosphere containing oxygen. For example, when Ag is used as the conductive paste and baking is performed in an atmosphere containing oxygen and nitrogen, an organic substance such as a thermosetting resin is decomposed, so that Ag containing no organic substance can be obtained. As a result, the flatness of the Ag surface can be improved.
この加熱処理により、光触媒物質は所定の結晶構造を有することができる。例えば、アナターゼ型やルチル−アナターゼ混合型を有する。低温相ではアナターゼ型が優先的に形成される。そのため光触媒物質が所定の結晶構造を有していない場合も加熱すればよい。また塗布法により形成する場合、所定の膜厚を得るために複数回にわたって光触媒物質を形成することもできる。 By this heat treatment, the photocatalytic substance can have a predetermined crystal structure. For example, it has an anatase type and a rutile-anatase mixed type. In the low temperature phase, the anatase type is preferentially formed. Therefore, heating may be performed even when the photocatalytic substance does not have a predetermined crystal structure. Moreover, when forming by the apply | coating method, in order to obtain a predetermined film thickness, a photocatalyst substance can also be formed in multiple times.
例えば、TiOXに光照射する前、親油性はあるが、親水性はない、つまり撥水性の状態にある。光照射を行うことにより、光触媒活性が起こり、親水性にかわり、逆に親油性がない状態、つまり撥油性となる。なお光照射時間により、親水性と親油性を共に有する状態にもなりうる。 For example, before TiO x is irradiated with light, it is lipophilic but not hydrophilic, that is, it is in a water-repellent state. By performing light irradiation, photocatalytic activity occurs, and instead of hydrophilicity, there is no lipophilicity, that is, oil repellency. Depending on the light irradiation time, both hydrophilicity and lipophilicity can be achieved.
なお親水性とは、水に濡れやすい状態を指し、接触角が30度以下、特に接触角が5度以下を超親水性という。一方撥水性とは、水に濡れにくい状態を指し、接触角が90度以上のものを指す。同様に親油性とは、油に濡れやすい状態を指し、撥油性とは油に濡れにくい状態を指す。なお接触角とは、滴下したドットのふちにおける、形成面と液滴の接線がなす角度のことを指す。 In addition, hydrophilicity refers to the state which is easy to get wet with water, and a contact angle of 30 degrees or less, especially a contact angle of 5 degrees or less is called super hydrophilicity. On the other hand, water repellency refers to a state in which it is difficult to get wet with water, and refers to a contact angle of 90 degrees or more. Similarly, “lipophilic” refers to a state that is easily wetted with oil, and “oil repellency” refers to a state that is difficult to wet with oil. The contact angle refers to an angle formed by the tangent line between the formation surface and the droplet at the edge of the dropped dot.
すなわち、光照射を行った領域(以下、照射領域と表記する)は、親水性領域、又は超親水性(合わせて単に親水性と表記する)となる。このとき、照射領域の幅を所望の配線幅となるように光照射を行う。その後、液滴吐出法により、照射領域上から又は照射領域にむかって、水系の溶媒に導電体が混入したドットを吐出する。すると、単に液滴吐出法により吐出されたドットの径より小さな、つまり幅の狭い配線を形成することができる。これは所望の配線幅となるように照射領域が形成されるため、吐出されたドットが形成表面で広がることを抑制できるからである。更に、ドットが多少ずれて吐出された場合であっても、照射領域に沿って配線を形成することができ、配線形成の正確な位置制御が可能となる。 That is, the region irradiated with light (hereinafter referred to as an irradiation region) becomes a hydrophilic region or super hydrophilicity (hereinafter simply referred to as hydrophilicity). At this time, light irradiation is performed so that the width of the irradiation region becomes a desired wiring width. Thereafter, a dot in which a conductor is mixed in an aqueous solvent is discharged from the irradiation region toward the irradiation region by a droplet discharge method. Then, it is possible to form a wiring that is smaller than the diameter of the dots ejected simply by the droplet ejection method, that is, has a narrow width. This is because the irradiation region is formed so as to have a desired wiring width, so that it is possible to prevent the discharged dots from spreading on the formation surface. Furthermore, even when dots are ejected with a slight shift, wiring can be formed along the irradiation region, and accurate position control of wiring formation is possible.
なお水系の溶媒を用いる場合、インクジェットのノズルからスムーズに吐出できるように界面活性剤を添加すると好ましい。 When an aqueous solvent is used, it is preferable to add a surfactant so that it can be smoothly discharged from an inkjet nozzle.
また、油(アルコール)系の溶媒に混入された組成物(導電体)を吐出する場合、光照射が行われない領域(以下、非照射領域と表記する)に組成物(導電体)を吐出し、非照射領域上から又は非照射領域にむかってドットを吐出することにより、同様に配線を形成することができる。すなわち、パターン(配線)を形成したい領域の両端、つまり配線を形成したい領域を囲むような周囲に光照射を行い、照射領域を形成してもよい。このとき照射領域は撥油性を有するため、油(アルコール)系の溶媒に混入された導電体を有するドットは、選択的に非照射領域に形成されるからである。すなわち、非照射領域の幅を所望の配線幅となるように光照射を行ってもよい。 Also, when a composition (conductor) mixed in an oil (alcohol) solvent is discharged, the composition (conductor) is discharged to a region where light irradiation is not performed (hereinafter referred to as a non-irradiated region). Then, by discharging dots from the non-irradiated region or toward the non-irradiated region, the wiring can be formed similarly. That is, the irradiation region may be formed by irradiating light to both ends of the region where the pattern (wiring) is to be formed, that is, surrounding the region where the wiring is to be formed. At this time, since the irradiated region has oil repellency, dots having a conductor mixed in an oil (alcohol) -based solvent are selectively formed in the non-irradiated region. That is, light irradiation may be performed so that the width of the non-irradiation region becomes a desired wiring width.
なお、油(アルコール)系の溶媒は、非極性溶剤又は低極性溶剤を用いることができる。例えば、テルピネオール、ミネラルスピリット、キシレン、トルエン、エチルベンゼン、メシチレン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、シクロヘキサン、又はシクロオクタンを用いることができる。 As the oil (alcohol) -based solvent, a nonpolar solvent or a low polarity solvent can be used. For example, terpineol, mineral spirit, xylene, toluene, ethylbenzene, mesitylene, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, cyclohexane, or cyclooctane can be used.
更に光触媒物質へ遷移金属(Pd、Pt、Cr、Ni、V、Mn、Fe、Ce、Mo、W等)をドーピングすることにより、光触媒活性を向上させたり、可視光領域(波長400nm〜800nm)の光により光触媒活性を起こすことができる。遷移金属は、広いバンドギャップを持つ活性な光触媒の禁制帯内に新しい準位を形成し、可視光領域まで光の吸収範囲を拡大しうるからである。例えば、CrやNiのアクセプター型、VやMnのドナー型、Fe等の両性型、その他Ce、Mo、W等をドーピングすることができる。このように光の波長は光触媒物質によって決定することができるため、光照射とは光触媒物質の光触媒活性化させる波長の光を照射することを指す。 Furthermore, the photocatalytic substance can be doped with transition metals (Pd, Pt, Cr, Ni, V, Mn, Fe, Ce, Mo, W, etc.) to improve the photocatalytic activity or visible light region (wavelength 400 nm to 800 nm). Photocatalytic activity can be caused by the light. This is because transition metals can form a new level in the forbidden band of an active photocatalyst having a wide band gap, and can extend the light absorption range to the visible light region. For example, an acceptor type such as Cr or Ni, a donor type such as V or Mn, an amphoteric type such as Fe, and Ce, Mo, W, or the like can be doped. Thus, since the wavelength of light can be determined by the photocatalytic substance, the light irradiation refers to irradiating light having a wavelength for activating the photocatalytic substance of the photocatalytic substance.
また光触媒物質を真空中又は水素環流中で加熱し還元させると、結晶中に酸素欠陥が発生する。このように遷移元素をドーピングしなくても、酸素欠陥は電子ドナーと同等の役割を果たす。特に、ゾルゲル法により形成する場合、酸素欠陥が最初から存在するため、還元しなくともよい。またN2等のガスをドープすることにより、酸素欠陥を形成することができる。 Further, when the photocatalytic substance is heated and reduced in vacuum or hydrogen reflux, oxygen defects are generated in the crystal. Thus, oxygen defects play the same role as electron donors even without doping with a transition element. In particular, in the case of forming by the sol-gel method, oxygen defects are present from the beginning, so that reduction is not necessary. Further, oxygen defects can be formed by doping a gas such as N 2 .
また、光触媒物質の他に、高融点金属からなる導電層を形成してもよい。前記高融点金属とは、Ti(チタン)、W(タングステン)、Cr(クロム)、Al(アルミニウム)、Ta(タンタル)、Ni(ニッケル)、Zr(ジルコニウム)、Hf(ハフニウム)、V(バナジウム)、Ir(イリジウム)、Nb(ニオブ)、Pd(鉛)、Pt(白金)、Mo(モリブデン)、Co(コバルト)又はRh(ロジウム)の材料で形成すればよい。また、前記導電層は、スパッタリング法、蒸着法、イオン注入法、CVD法、ディップ法、スピンコート法等の公知の方法で形成することを特徴とし、好適には、スパッタリング法、ディップ法又はスピンコート法で形成することを特徴とする。また、後に導電層を絶縁化する場合には、導電層を0.01〜10nmの厚さで形成し、自然酸化で絶縁化すると簡便であり好ましい。 In addition to the photocatalytic substance, a conductive layer made of a refractory metal may be formed. The high melting point metal is Ti (titanium), W (tungsten), Cr (chromium), Al (aluminum), Ta (tantalum), Ni (nickel), Zr (zirconium), Hf (hafnium), V (vanadium). ), Ir (iridium), Nb (niobium), Pd (lead), Pt (platinum), Mo (molybdenum), Co (cobalt), or Rh (rhodium). The conductive layer is formed by a known method such as a sputtering method, a vapor deposition method, an ion implantation method, a CVD method, a dip method, or a spin coating method, and is preferably a sputtering method, a dip method, or a spin method. It is formed by a coating method. Further, when the conductive layer is insulated later, it is convenient and preferable that the conductive layer is formed with a thickness of 0.01 to 10 nm and insulated by natural oxidation.
また、他の方法として、形成領域(被形成面)に対してプラズマ処理を行う方法がある。プラズマ処理の条件は、空気、酸素又は窒素を処理ガスとして用い、圧力を数十Torr〜1000Torr(133000Pa)、好ましくは100(13300Pa)〜1000Torr(133000Pa)、より好ましくは700Torr(93100Pa)〜800Torr(106400Pa)、つまり大気圧又は大気圧近傍の圧力となる状態で、パルス電圧を印加する。このとき、プラズマ密度は、1×1010〜1×1014m-3、所謂コロナ放電やグロー放電の状態となるようにする。空気、酸素又は窒素の処理ガスを用いプラズマ処理を用いることにより、材質依存性なく、表面改質を行うことができる。その結果、あらゆる材料に対して表面改質を行うことができる。 As another method, there is a method of performing plasma treatment on a formation region (formation surface). The plasma treatment is performed using air, oxygen, or nitrogen as a treatment gas, and the pressure is several tens of Torr to 1000 Torr (133000 Pa), preferably 100 (13300 Pa) to 1000 Torr (133000 Pa), more preferably 700 Torr (93100 Pa) to 800 Torr ( 106400 Pa), that is, a pulse voltage is applied in a state where the pressure becomes atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure. At this time, the plasma density is set to 1 × 10 10 to 1 × 10 14 m −3 , so-called corona discharge or glow discharge. By using plasma treatment using a treatment gas of air, oxygen, or nitrogen, surface modification can be performed without material dependency. As a result, surface modification can be performed on any material.
また、他の方法として、液滴吐出法によるパターンのその形成領域との密着性を上げるために、接着材として機能するような有機材料系の物質を形成してもよい。材料としては、感光性または非感光性の有機材料(有機樹脂材料)(ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト、ベンゾシクロブテンなど)、低誘電率であるLow k材料などの一種、もしくは複数種からなる膜、またはこれらの膜の積層などを用いることができる。また、シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも1種を有する材料を用いてもよい。作製法としては、液滴吐出法や、印刷法(スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法)を用いることもできる。塗布法で得られるTOF膜やSOG膜なども用いることができる。 As another method, an organic material substance that functions as an adhesive may be formed in order to improve the adhesion of the pattern formed by the droplet discharge method to the formation region. Materials include photosensitive or non-photosensitive organic materials (organic resin materials) (polyimide, acrylic, polyamide, polyimide amide, resist, benzocyclobutene, etc.), a low-k material having a low dielectric constant, or a plurality of materials. A film made of seeds or a stack of these films can be used. In addition, a skeleton structure is formed by a bond of silicon (Si) and oxygen (O), and at least one of a material containing at least hydrogen as a substituent, or fluorine, an alkyl group, or an aromatic hydrocarbon as a substituent. You may use the material which has. As a manufacturing method, a droplet discharge method or a printing method (a method of forming a pattern such as screen printing or offset printing) can be used. A TOF film or an SOG film obtained by a coating method can also be used.
上記、液滴吐出法を用いて形成される導電体の領域に、下地前処理として密着性向上や、表面改質のために行われる工程は、液滴吐出法を用いて形成したパターンの上に、さらに導電体を形成する場合行っても良い。 The above-described processes for improving the adhesion and surface modification of the conductor region formed by using the droplet discharge method are performed on the pattern formed by using the droplet discharge method. In addition, it may be performed when a conductor is further formed.
導電体(導電層)を形成するため、液滴吐出法により吐出口から吐出する組成物は、導電性材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いる。導電性材料とは、Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al等の金属、Cd、Znの金属硫化物、Fe、Ti、Si、Ge、Si、Zr、Baなどの酸化物、ハロゲン化銀の微粒子又は分散性ナノ粒子に相当する。また、透明導電膜として用いられるインジウム錫酸化物(ITO)、インジウム錫酸化物と酸化珪素からなるITSO、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタン等に相当する。但し、吐出口から吐出する組成物は、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いることが好適であり、より好適には、低抵抗な銀、銅を用いるとよい。但し、銀、銅を用いる場合には、不純物対策のため、合わせてバリア膜を設けるとよい。バリア膜としては、窒化珪素膜やニッケルボロン(NiB)を用いるとことができる。 In order to form a conductor (conductive layer), a composition in which a conductive material is dissolved or dispersed in a solvent is used as a composition discharged from a discharge port by a droplet discharge method. Conductive materials include metals such as Ag, Au, Cu, Ni, Pt, Pd, Ir, Rh, W, and Al, metal sulfides of Cd, Zn, Fe, Ti, Si, Ge, Si, Zr, Ba It corresponds to oxides such as silver halide fine particles or dispersible nanoparticles. Further, it corresponds to indium tin oxide (ITO) used as a transparent conductive film, ITSO composed of indium tin oxide and silicon oxide, organic indium, organic tin, zinc oxide, titanium nitride, and the like. However, it is preferable to use a composition in which any of gold, silver and copper is dissolved or dispersed in a solvent in consideration of the specific resistance value, more preferably the composition discharged from the discharge port. It is preferable to use low resistance silver or copper. However, when silver or copper is used, a barrier film may be provided as a countermeasure against impurities. As the barrier film, a silicon nitride film or nickel boron (NiB) can be used.
また、導電性材料の周りに他の導電性材料がコーティングされ、複数の層になっている粒子でも良い。例えば、銅の周りにニッケルボロン(NiB)がコーティングされ、その周囲に銀がコーティングされている3層構造の粒子などを用いても良い。溶媒は、酢酸ブチル、酢酸エチル等のエステル類、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトン、アセトン等の有機溶剤等を用いる。組成物の粘度は50mPa・s(cps)以下が好適であり、これは、乾燥が起こることを防止したり、吐出口から組成物を円滑に吐出できるようにしたりするためである。また、組成物の表面張力は、40mN/m以下が好適である。但し、用いる溶媒や、用途に合わせて、組成物の粘度等は適宜調整するとよい。一例として、ITOや、有機インジウム、有機スズを溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は5〜50mPa・s、銀を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は5〜20mPa・s、金を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は10〜20mPa・sに設定するとよい。 Alternatively, particles in which a conductive material is coated with another conductive material to form a plurality of layers may be used. For example, particles having a three-layer structure in which nickel boron (NiB) is coated around copper and silver is coated around it may be used. As the solvent, esters such as butyl acetate and ethyl acetate, alcohols such as isopropyl alcohol and ethyl alcohol, organic solvents such as methyl ethyl ketone and acetone are used. The viscosity of the composition is preferably 50 mPa · s (cps) or less, in order to prevent the drying from occurring or to allow the composition to be smoothly discharged from the discharge port. The surface tension of the composition is preferably 40 mN / m or less. However, the viscosity and the like of the composition may be appropriately adjusted according to the solvent to be used and the application. As an example, the viscosity of a composition in which ITO, organic indium, or organic tin is dissolved or dispersed in a solvent is 5 to 50 mPa · s, the viscosity of a composition in which silver is dissolved or dispersed in a solvent is 5 to 20 mPa · s, The viscosity of the composition in which gold is dissolved or dispersed in a solvent is preferably set to 10 to 20 mPa · s.
本発明の発光表示装置の一は、絶縁表面を有する基板上に光触媒機能を有する物質を介して設けられたゲート電極と、ゲート電極上に設けられたゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に設けられた半導体層及び第1の電極と、半導体層上に設けられた配線層と、第1の電極の端部、及び配線層を覆う隔壁と、第1の電極上に電界発光層と、電界発光層上に第2の電極とを有し、配線層は、第1の電極の端部を覆っている。 According to one embodiment of the light-emitting display device of the present invention, a gate electrode provided over a substrate having an insulating surface via a substance having a photocatalytic function, a gate insulating layer provided over the gate electrode, and a gate insulating layer A semiconductor layer and a first electrode, a wiring layer provided on the semiconductor layer, an end of the first electrode, a partition wall covering the wiring layer, an electroluminescent layer on the first electrode, and an electric field A second electrode is provided on the light emitting layer, and the wiring layer covers an end portion of the first electrode.
本発明の発光表示装置の一は、絶縁表面を有する基板上に光触媒機能を有する物質を介して設けられた配線層、及び第1の電極と、配線層上に設けられた半導体層と、半導体層上に設けられたゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に設けられたゲート電極と、第1の電極の端部、及び配線層を覆う隔壁と、第1の電極上に電界発光層と、電界発光層上に第2の電極とを有し、配線層は、第1の電極の端部を覆っている。 According to one embodiment of the present invention, a light-emitting display device includes a wiring layer provided over a substrate having an insulating surface via a substance having a photocatalytic function, a first electrode, a semiconductor layer provided over the wiring layer, and a semiconductor A gate insulating layer provided on the layer; a gate electrode provided on the gate insulating layer; a partition covering the end portion of the first electrode and the wiring layer; an electroluminescent layer on the first electrode; A second electrode is provided on the electroluminescent layer, and the wiring layer covers an end portion of the first electrode.
本発明の発光表示装置の一は、絶縁表面を有する基板上に光触媒機能を有する物質を介して設けられたゲート電極と、ゲート電極上に設けられたゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に設けられた半導体層及び第1の電極と、半導体層上に設けられた配線層と、第1の電極の端部、及び配線層を覆う隔壁と、第1の電極上に電界発光層と、電界発光層上に第2の電極とを有し、第1の電極は配線層の端部を覆っている。 According to one embodiment of the light-emitting display device of the present invention, a gate electrode provided over a substrate having an insulating surface via a substance having a photocatalytic function, a gate insulating layer provided over the gate electrode, and a gate insulating layer A semiconductor layer and a first electrode, a wiring layer provided on the semiconductor layer, an end of the first electrode, a partition wall covering the wiring layer, an electroluminescent layer on the first electrode, and an electric field A second electrode is provided on the light emitting layer, and the first electrode covers an end portion of the wiring layer.
本発明の発光表示装置の一は、絶縁表面を有する基板上に光触媒機能を有する物質を介して設けられた配線層、及び第1の電極と、配線層上に設けられた半導体層と、半導体層上に設けられたゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に設けられたゲート電極と、第1の電極の端部、及び配線層を覆う隔壁と、第1の電極上に電界発光層と、電界発光層上に第2の電極とを有し、第1の電極は配線層の端部を覆っている。 According to one embodiment of the present invention, a light-emitting display device includes a wiring layer provided over a substrate having an insulating surface via a substance having a photocatalytic function, a first electrode, a semiconductor layer provided over the wiring layer, and a semiconductor A gate insulating layer provided on the layer; a gate electrode provided on the gate insulating layer; a partition covering the end portion of the first electrode and the wiring layer; an electroluminescent layer on the first electrode; A second electrode is provided on the electroluminescent layer, and the first electrode covers an end portion of the wiring layer.
本発明の発光表示装置の一は、絶縁表面を有する基板上に高融点金属を含む導電層と、導電層上に設けられたゲート電極と、ゲート電極上に設けられたゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に設けられた半導体層及び第1の電極と、半導体層上に設けられた配線層と、第1の電極の端部、及び配線層を覆う隔壁と、第1の電極上に電界発光層と、電界発光層上に第2の電極とを有し、配線層は、第1の電極の端部を覆っている。 One embodiment of a light-emitting display device of the present invention includes a conductive layer containing a refractory metal over a substrate having an insulating surface, a gate electrode provided over the conductive layer, a gate insulating layer provided over the gate electrode, a gate A semiconductor layer and a first electrode provided over the insulating layer, a wiring layer provided over the semiconductor layer, an end of the first electrode, a partition covering the wiring layer, and an electric field over the first electrode A light emitting layer and a second electrode on the electroluminescent layer are provided, and the wiring layer covers an end portion of the first electrode.
本発明の発光表示装置の一は、絶縁表面を有する基板上に高融点金属を含む導電層と、導電層上に設けられた配線層、及び第1の電極と、配線層上に設けられた半導体層と、半導体層上に設けられたゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に設けられたゲート電極と、第1の電極の端部、及び配線層を覆う隔壁と、第1の電極上に電界発光層と、電界発光層上に第2の電極とを有し、配線層は、第1の電極の端部を覆っている。 According to one embodiment of the light-emitting display device of the present invention, a conductive layer containing a refractory metal over a substrate having an insulating surface, a wiring layer provided over the conductive layer, a first electrode, and the wiring layer are provided. A semiconductor layer; a gate insulating layer provided on the semiconductor layer; a gate electrode provided on the gate insulating layer; an end portion of the first electrode; a partition covering the wiring layer; and a first electrode An electroluminescent layer and a second electrode on the electroluminescent layer are provided, and the wiring layer covers an end portion of the first electrode.
本発明の発光表示装置の一は、絶縁表面を有する基板上に高融点金属を含む導電層と、導電層上に設けられたゲート電極と、ゲート電極上に設けられたゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に設けられた半導体層及び第1の電極と、半導体層上に設けられた配線層と、第1の電極の端部、及び配線層を覆う隔壁と、第1の電極上に電界発光層と、電界発光層上に第2の電極とを有し、第1の電極は配線層の端部を覆っている。 One embodiment of a light-emitting display device of the present invention includes a conductive layer containing a refractory metal over a substrate having an insulating surface, a gate electrode provided over the conductive layer, a gate insulating layer provided over the gate electrode, a gate A semiconductor layer and a first electrode provided over the insulating layer, a wiring layer provided over the semiconductor layer, an end of the first electrode, a partition covering the wiring layer, and an electric field over the first electrode A light emitting layer and a second electrode on the electroluminescent layer are provided, and the first electrode covers an end portion of the wiring layer.
本発明の発光表示装置の一は、絶縁表面を有する基板上に高融点金属を含む導電層と、導電層上に設けられた配線層、及び第1の電極と、配線層上に設けられた半導体層と、半導体層上に設けられたゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に設けられたゲート電極と、第1の電極の端部、及び配線層を覆う隔壁と、第1の電極上に電界発光層と、電界発光層上に第2の電極とを有し、第1の電極は配線層の端部を覆っている。 According to one embodiment of the light-emitting display device of the present invention, a conductive layer containing a refractory metal over a substrate having an insulating surface, a wiring layer provided over the conductive layer, a first electrode, and the wiring layer are provided. A semiconductor layer; a gate insulating layer provided on the semiconductor layer; a gate electrode provided on the gate insulating layer; an end portion of the first electrode; a partition covering the wiring layer; and a first electrode The electroluminescent layer has a second electrode on the electroluminescent layer, and the first electrode covers an end of the wiring layer.
上記構成において、半導体層が、水素とハロゲン元素を含み、結晶構造を含むセミアモルファス半導体であってもよい。また上記構成の発光表示装置で、表示画面を構成したことを特徴とするテレビ受像器を作製することができる。 In the above structure, the semiconductor layer may be a semi-amorphous semiconductor including hydrogen and a halogen element and including a crystal structure. In addition, a television receiver characterized in that a display screen is formed using the light-emitting display device having the above structure can be manufactured.
本発明の発光表示装置の作製方法の一は、絶縁表面を有する基板上に光触媒機能を有する物質を介して、液滴吐出法によりゲート電極を形成し、ゲート電極上にゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上に半導体層を形成し、ゲート絶縁層上に液滴吐出法により、第1の電極を形成し、半導体層上に、液滴吐出法により第1の電極の端部を覆うように配線層を形成し、第1の電極の端部、及び配線層を覆うように隔壁を形成し、第1の電極上に電界発光層を形成し、電界発光層上に液滴吐出法により第2の電極を形成する。 According to one method for manufacturing a light-emitting display device of the present invention, a gate electrode is formed by a droplet discharge method over a substrate having an insulating surface with a photocatalytic function, and a gate insulating layer is formed over the gate electrode. A semiconductor layer is formed on the gate insulating layer, a first electrode is formed on the gate insulating layer by a droplet discharge method, and an end portion of the first electrode is covered on the semiconductor layer by a droplet discharge method. A wiring layer is formed, a partition is formed so as to cover the end portion of the first electrode and the wiring layer, an electroluminescent layer is formed on the first electrode, and a droplet discharge method is formed on the electroluminescent layer. Thus, the second electrode is formed.
本発明の発光表示装置の作製方法の一は、絶縁表面を有する基板上に光触媒機能を有する物質を介して、液滴吐出法により第1の電極を形成し、絶縁表面を有する基板上に光触媒機能を有する物質を介して、液滴吐出法により第1の電極の端部を覆うように配線層を形成し、配線層上に半導体層を形成し、半導体層上にゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上に液滴吐出法によりゲート電極を形成し、第1の電極の端部、及び配線層を覆うように隔壁を形成し、第1の電極上に電界発光層を形成し、電界発光層上に液滴吐出法により第2の電極を形成する。 According to one method for manufacturing a light-emitting display device of the present invention, a first electrode is formed by a droplet discharge method on a substrate having an insulating surface through a substance having a photocatalytic function, and the photocatalyst is formed on the substrate having an insulating surface. A wiring layer is formed so as to cover an end portion of the first electrode by a droplet discharge method through a substance having a function, a semiconductor layer is formed over the wiring layer, and a gate insulating layer is formed over the semiconductor layer. A gate electrode is formed on the gate insulating layer by a droplet discharge method, a partition is formed so as to cover the end portion of the first electrode and the wiring layer, an electroluminescent layer is formed on the first electrode, A second electrode is formed on the electroluminescent layer by a droplet discharge method.
本発明の発光表示装置の作製方法の一は、絶縁表面を有する基板上に光触媒機能を有する物質を介して、液滴吐出法によりゲート電極を形成し、ゲート電極上にゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上に半導体層を形成し、半導体層上に、液滴吐出法により配線層を形成し、ゲート絶縁層上に、液滴吐出法により配線層の端部を覆うように第1の電極を形成し、第1の電極の端部、及び配線層を覆うように隔壁を形成し、第1の電極上に電界発光層を形成し、電界発光層上に液滴吐出法により第2の電極を形成する。 According to one method for manufacturing a light-emitting display device of the present invention, a gate electrode is formed by a droplet discharge method over a substrate having an insulating surface with a photocatalytic function, and a gate insulating layer is formed over the gate electrode. First, a semiconductor layer is formed on the gate insulating layer, a wiring layer is formed on the semiconductor layer by a droplet discharge method, and the end of the wiring layer is covered on the gate insulating layer by a droplet discharge method. The electrode is formed, a partition is formed so as to cover the end portion of the first electrode and the wiring layer, an electroluminescent layer is formed on the first electrode, and the first layer is formed on the electroluminescent layer by a droplet discharge method. 2 electrodes are formed.
本発明の発光表示装置の作製方法の一は、絶縁表面を有する基板上に光触媒機能を有する物質を介して、液滴吐出法により配線層を形成し、絶縁表面を有する基板上に光触媒機能を有する物質を介して、液滴吐出法により配線層の端部を覆うように第1の電極を形成し、配線層上に半導体層を形成し、半導体層上にゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上に液滴吐出法によりゲート電極を形成し、第1の電極の端部、及び配線層を覆うように隔壁を形成し、第1の電極上に電界発光層を形成し、電界発光層上に液滴吐出法により第2の電極を形成する。 According to one method for manufacturing a light-emitting display device of the present invention, a wiring layer is formed by a droplet discharge method on a substrate having an insulating surface through a substance having a photocatalytic function, and the photocatalytic function is provided on the substrate having an insulating surface. A first electrode is formed so as to cover an end portion of the wiring layer by a droplet discharge method through a substance having a substance, a semiconductor layer is formed over the wiring layer, a gate insulating layer is formed over the semiconductor layer, and the gate A gate electrode is formed on the insulating layer by a droplet discharge method, a partition is formed so as to cover the end portion of the first electrode and the wiring layer, an electroluminescent layer is formed on the first electrode, and electroluminescence is formed. A second electrode is formed on the layer by a droplet discharge method.
本発明の発光表示装置の作製方法の一は、絶縁表面を有する基板上に高融点金属を含む導電層を形成し、導電層上に液滴吐出法によりゲート電極を形成し、ゲート電極上にゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上に半導体層を形成し、ゲート絶縁層上に液滴吐出法により、第1の電極を形成し、半導体層上に、液滴吐出法により第1の電極の端部を覆うように配線層を形成し、第1の電極の端部、及び配線層を覆うように隔壁を形成し、第1の電極上に電界発光層を形成し、電界発光層上に液滴吐出法により第2の電極を形成する。 According to one method for manufacturing a light-emitting display device of the present invention, a conductive layer containing a refractory metal is formed over a substrate having an insulating surface, a gate electrode is formed over the conductive layer by a droplet discharge method, and the gate electrode is formed over the gate electrode. A gate insulating layer is formed, a semiconductor layer is formed on the gate insulating layer, a first electrode is formed on the gate insulating layer by a droplet discharge method, and a first electrode is formed on the semiconductor layer by a droplet discharge method. A wiring layer is formed to cover the end of the electrode, a partition is formed to cover the end of the first electrode and the wiring layer, an electroluminescent layer is formed on the first electrode, and the electroluminescent layer is formed. A second electrode is formed thereon by a droplet discharge method.
本発明の発光表示装置の作製方法の一は、絶縁表面を有する基板上に高融点金属を含む導電層を形成し、導電層上に液滴吐出法により第1の電極を形成し、導電層上に、液滴吐出法により第1の電極の端部を覆うように配線層を形成し、配線層上に半導体層を形成し、半導体層上にゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上に液滴吐出法によりゲート電極を形成し、第1の電極の端部、及び配線層を覆うように隔壁を形成し、第1の電極上に電界発光層を形成し、電界発光層上に液滴吐出法により第2の電極を形成する。 According to one method for manufacturing a light-emitting display device of the present invention, a conductive layer containing a refractory metal is formed over a substrate having an insulating surface, and a first electrode is formed over the conductive layer by a droplet discharge method. A wiring layer is formed so as to cover the end portion of the first electrode by a droplet discharge method, a semiconductor layer is formed on the wiring layer, a gate insulating layer is formed on the semiconductor layer, and the gate insulating layer is formed on the gate insulating layer. A gate electrode is formed by a droplet discharge method, a partition is formed so as to cover the end portion of the first electrode and the wiring layer, an electroluminescent layer is formed on the first electrode, and the electroluminescent layer is formed on the electroluminescent layer. A second electrode is formed by a droplet discharge method.
本発明の発光表示装置の作製方法の一は、絶縁表面を有する基板上に高融点金属を含む導電層を形成し、導電層上に液滴吐出法によりゲート電極を形成し、ゲート電極上にゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上に半導体層を形成し、半導体層上に、液滴吐出法により配線層を形成し、ゲート絶縁層上に、液滴吐出法により配線層の端部を覆うように第1の電極を形成し、第1の電極の端部、及び配線層を覆うように隔壁を形成し、第1の電極上に電界発光層を形成し、電界発光層上に液滴吐出法により第2の電極を形成する。 According to one method for manufacturing a light-emitting display device of the present invention, a conductive layer containing a refractory metal is formed over a substrate having an insulating surface, a gate electrode is formed over the conductive layer by a droplet discharge method, and the gate electrode is formed over the gate electrode. A gate insulating layer is formed, a semiconductor layer is formed on the gate insulating layer, a wiring layer is formed on the semiconductor layer by a droplet discharge method, and an end portion of the wiring layer is formed on the gate insulating layer by a droplet discharge method A first electrode is formed so as to cover the end portion, a partition is formed so as to cover the end portion of the first electrode and the wiring layer, an electroluminescent layer is formed on the first electrode, and the electroluminescent layer is formed on the electroluminescent layer. A second electrode is formed by a droplet discharge method.
本発明の発光表示装置の作製方法の一は、絶縁表面を有する基板上に高融点金属を含む導電層を形成し、導電層上に液滴吐出法により配線層を形成し、導電層上に、液滴吐出法により配線層の端部を覆うように第1の電極を形成し、配線層上に半導体層を形成し、半導体層上にゲート絶縁層を形成し、ゲート絶縁層上に液滴吐出法によりゲート電極を形成し、第1の電極の端部、及び配線層を覆うように隔壁を形成し、第1の電極上に電界発光層を形成し、電界発光層上に液滴吐出法により第2の電極を形成する。 According to one method for manufacturing a light-emitting display device of the present invention, a conductive layer containing a refractory metal is formed over a substrate having an insulating surface, a wiring layer is formed over the conductive layer by a droplet discharge method, and the conductive layer is formed over the conductive layer. The first electrode is formed so as to cover the end of the wiring layer by a droplet discharge method, the semiconductor layer is formed on the wiring layer, the gate insulating layer is formed on the semiconductor layer, and the liquid is formed on the gate insulating layer. A gate electrode is formed by a droplet discharge method, a partition is formed so as to cover the end portion of the first electrode and the wiring layer, an electroluminescent layer is formed on the first electrode, and a droplet is formed on the electroluminescent layer. A second electrode is formed by a discharge method.
ゲート絶縁層は、第1の窒化珪素膜、酸化珪素膜及び第2の窒化珪素膜を順次積層して形成することで、ゲート電極の酸化を防止出来、かつ、ゲート絶縁層の上層側に形成する半導体層と良好な界面を形成することが出来る。 The gate insulating layer is formed by sequentially laminating the first silicon nitride film, the silicon oxide film, and the second silicon nitride film, so that the gate electrode can be prevented from being oxidized and formed on the upper layer side of the gate insulating layer. It is possible to form a favorable interface with the semiconductor layer.
したように、本発明は、ゲート電極層や配線層、及びパターニングの時に利用するマスク層を形成する際に液滴吐出法により行うことを特徴としているが、発光表示装置を作製するために必要なパターンのうち、少なくとも一つ若しくはそれ以上を、選択的にパターンを形成可能な方法により形成して、発光表示装置を製造することでその目的は達成される。 As described above, the present invention is characterized in that a gate electrode layer, a wiring layer, and a mask layer used for patterning are formed by a droplet discharge method, which is necessary for manufacturing a light-emitting display device. The object is achieved by manufacturing a light emitting display device by forming at least one or more of such patterns by a method capable of selectively forming a pattern.
また、隔壁は、有機材料、無機材料又は珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料で形成してもよい。有機材料は、その平坦性が優れているため、後に導電体を成膜した際にも、段差部で膜厚が極端に薄くなったり、断線が起こったりすることがなく、好適である。また、有機材料は、誘電率が低い。そのため、複数の配線の層間絶縁体として用いると、配線容量が低減し、多層配線を形成することが可能となり、高性能化及び高機能化が実現される。 The partition wall may be formed of an organic material, an inorganic material, or a material in which a skeleton structure is formed by a bond of silicon and oxygen. Since the organic material has excellent flatness, the film thickness is not extremely reduced at the step portion or disconnection occurs even when the conductor is formed later. Organic materials have a low dielectric constant. Therefore, when used as an interlayer insulator for a plurality of wirings, the wiring capacity is reduced, multilayer wiring can be formed, and high performance and high functionality are realized.
一方、珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料としては、シロキサン系ポリマーが代表例として挙げられ、詳しくは、珪素と酸素との結合で骨格構造が構成され置換基に少なくとも水素を含む材料、又は、置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも1種を有する材料である。この材料も平坦性に優れており、また透明性や耐熱性をも有し、シロキサンポリマーからなる絶縁体を形成後に300度〜600度程度以下の温度で加熱処理を行うことができる。 On the other hand, a typical example of a material in which a skeleton structure is formed by a bond of silicon and oxygen is a siloxane polymer. Specifically, a skeleton structure is formed by a bond of silicon and oxygen, and at least hydrogen is added to a substituent. Or a material having at least one of fluorine, an alkyl group, and an aromatic hydrocarbon as a substituent. This material is also excellent in flatness, has transparency and heat resistance, and can be subjected to heat treatment at a temperature of about 300 ° C. to 600 ° C. or less after forming an insulator made of a siloxane polymer.
本発明によれば、液滴吐出法により、配線層やマスク層のパターニングを直接行うことができるので、材料の利用効率を向上させて、かつ、作製工程を簡略化したTFT及びそれを用いた信頼性の高い発光表示装置を得ることができる According to the present invention, a wiring layer and a mask layer can be directly patterned by a droplet discharge method. Therefore, a TFT with improved material utilization efficiency and a simplified manufacturing process is used. A highly reliable light-emitting display device can be obtained.
本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、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、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it is easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below. Note that in structures of the present invention described below, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals in different drawings, and description thereof is not repeated.
(実施の形態1)
本発明の実施の形態について、図1〜図2を用いて説明する。より詳しくは、本発明を適用した発光表示装置の作製方法について説明する。まず、ゲート電極とソース・ドレイン配線の作製に本発明を適用した、チャネル保護型の薄膜トランジスタを有する発光表示装置の作製方法について、図1、図2を用いて説明する。
(Embodiment 1)
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. More specifically, a method for manufacturing a light-emitting display device to which the present invention is applied will be described. First, a method for manufacturing a light-emitting display device having a channel protective thin film transistor, in which the present invention is applied to manufacturing a gate electrode and a source / drain wiring, will be described with reference to FIGS.
基板100の上に、下地前処理として密着性を向上させる下地膜101を形成する。基板100は、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス等からなるガラス基板、石英基板、シリコン基板、金属基板、ステンレス基板又は本作製工程の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いる。また、基板100の表面が平坦化されるようにCMP法などによって、研磨しても良い。なお、基板100上に、絶縁層を形成してもよい。絶縁層は、CVD法、プラズマCVD法、スパッタリング法、スピンコート法等の公知の方法により、珪素を含む酸化物材料、窒化物材料を用いて、単層又は積層して形成される。この絶縁層は、形成しなくても良いが、基板100からの汚染物質などを遮断する効果がある。ガラス基板よりの汚染を防ぐための下地層を形成する場合は、その上に液滴吐出法によって形成する導電層102、103の下地前処理として下地膜101を形成する。
A
パターンの形成に用いる液滴吐出装置の一態様は図22に示されている。液滴吐出手段1403の個々のヘッド1405は制御手段1407に接続され、それがコンピュータ1410で制御することにより予めプログラミングされたパターンを描画することができる。描画するタイミングは、例えば、基板1400上に形成されたマーカー1411を基準に行えば良い。或いは、基板1400の縁を基準にして基準点を確定させても良い。これをCCDなどの撮像手段1404で検出し、画像処理手段1409にてデジタル信号に変換したものをコンピュータ1410で認識して制御信号を発生させて制御手段1407に送る。勿論、基板1400上に形成されるべきパターンの情報は記憶媒体1408に格納されたものであり、この情報を基にして制御手段1407に制御信号を送り、液滴吐出手段1403の個々のヘッド1405を個別に制御することができる。吐出する材料は、材料供給源1413、材料供給源1414より配管を通してヘッド1405、ヘッド1412にそれぞれ供給される。
One mode of a droplet discharge device used for forming a pattern is shown in FIG. The individual heads 1405 of the droplet discharge means 1403 are connected to the control means 1407, which can draw a pre-programmed pattern under the control of the
ヘッド1405内部は、点線1406が示すように液状の材料を充填する空間と、吐出口であるノズルを有する構造となっている。図示しないが、ヘッド1412もヘッド1405と同様な内部構造を有する。一つのヘッドで、導電材料や有機、無機材料などをそれぞれ吐出し、描画することができ、層間膜のような広領域に描画する場合は、スループットを向上させるため複数のノズルより同材料を同時に吐出し、描画することができる。大型基板を用いる場合、ヘッド1405は基板上を、自在に走査し、描画する領域を自由に設定することができ、同じパターンを一枚の基板に複数描画することができる。
The inside of the
本実施の形態では、密着性を向上させる機能を有する下地膜として、光触媒の機構を有する物質を用いる。光触媒物質は、ゾルゲル法のディップコーティング法、スピンコーティング法、液滴吐出法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、CVD法、スパッタリング法、RFマグネトロンスパッタリング法、プラズマ溶射法、プラズマスプレー法、又は陽極酸化法により形成することができる。また物質は、その形成方法により膜としての連続性を有さなくても良い。複数の金属を含む酸化物半導体からなる光触媒物質の場合、構成元素の塩を混合、融解して形成することができる。ディップコーティング法、スピンコーティング法等の塗布法により光触媒物質を形成する場合、溶媒を除去する必要があるとき、焼成したり、乾燥すればよい。具体的には、所定の温度(例えば、300℃以上)で加熱すればよく、好ましくは酸素を有する雰囲気で行う。例えば、導電ペーストとしてAgを用い、酸素及び窒素を有する雰囲気で焼成を行うと、熱硬化性樹脂などの有機物が分解されるため、有機物を含まないAgを得ることができる。その結果、Ag表面の平坦性を高めることができる。 In this embodiment mode, a substance having a photocatalytic mechanism is used as the base film having a function of improving adhesion. The photocatalytic substance is a sol-gel dip coating method, spin coating method, droplet discharge method, ion plating method, ion beam method, CVD method, sputtering method, RF magnetron sputtering method, plasma spraying method, plasma spraying method, or anode. It can be formed by an oxidation method. The substance may not have continuity as a film depending on the formation method. In the case of a photocatalytic substance made of an oxide semiconductor containing a plurality of metals, it can be formed by mixing and melting constituent element salts. When the photocatalytic substance is formed by a coating method such as a dip coating method or a spin coating method, it may be fired or dried when it is necessary to remove the solvent. Specifically, heating may be performed at a predetermined temperature (for example, 300 ° C. or higher), and preferably performed in an atmosphere containing oxygen. For example, when Ag is used as the conductive paste and baking is performed in an atmosphere containing oxygen and nitrogen, an organic substance such as a thermosetting resin is decomposed, so that Ag containing no organic substance can be obtained. As a result, the flatness of the Ag surface can be improved.
この加熱処理により、光触媒物質は所定の結晶構造を有することができる。例えば、アナターゼ型やルチル−アナターゼ混合型を有する。低温相ではアナターゼ型が優先的に形成される。そのため光触媒物質が所定の結晶構造を有していない場合も加熱すればよい。また塗布法により形成する場合、所定の膜厚を得るために複数回にわたって光触媒物質を形成することもできる。 By this heat treatment, the photocatalytic substance can have a predetermined crystal structure. For example, it has an anatase type and a rutile-anatase mixed type. In the low temperature phase, the anatase type is preferentially formed. Therefore, heating may be performed even when the photocatalytic substance does not have a predetermined crystal structure. Moreover, when forming by the apply | coating method, in order to obtain a predetermined film thickness, a photocatalyst substance can also be formed in multiple times.
本実施の形態では、光触媒物質としてスパッタリング法により所定の結晶構造を有するTiOX(代表としてはTiO2)結晶を形成する場合を説明する。ターゲットには金属チタンチューブを用い、アルゴンガスと酸素を用いてスパッタリングを行う。更にHeガスを導入してもよい。光触媒活性の高いTiOXを形成するためには、酸素を多く含む雰囲気とし、形成圧力を高めにする。更に成膜室又は処理物が設けられた基板を加熱しながらTiOXを形成すると好ましい。 In this embodiment, a case where a TiO x (typically TiO 2 ) crystal having a predetermined crystal structure is formed as a photocatalytic substance by a sputtering method will be described. A metal titanium tube is used as a target, and sputtering is performed using argon gas and oxygen. Further, He gas may be introduced. In order to form TiO x having high photocatalytic activity, the atmosphere is rich in oxygen and the formation pressure is increased. Further, it is preferable to form TiO x while heating the substrate provided with the film forming chamber or the processed material.
このように形成されるTiOXは非常に薄膜であっても光触媒機能を有する。 The thus formed TiO x has a photocatalytic function even if it is a very thin film.
また他の下地前処理として、スパッタリング法や蒸着法などの方法により、Ti(チタン)、W(タングステン)、Cr(クロム)、Ta(タンタル)、Ni(ニッケル)、Mo(モリブデン)などの金属材料若しくはその酸化物で形成される下地膜101を形成することが好ましい。
In addition, as other base pretreatments, metals such as Ti (titanium), W (tungsten), Cr (chromium), Ta (tantalum), Ni (nickel), and Mo (molybdenum) are obtained by sputtering or vapor deposition. It is preferable to form the
下地膜101は0.01〜10nmの厚さで形成すれば良いが、極薄く形成すれば良いので、必ずしも層構造を持っていなくても良い。下地膜として、高融点金属材料を用いる場合、ゲート電極層となる導電層102、103を形成した後、表面に露出している下地膜を下記の2つの工程のうちどちらかの工程を行って処理することが望ましい。
The
第一の方法としては、導電層102、103と重ならない下地膜101を絶縁化して、絶縁層を形成する工程である。つまり、導電層102、103と重ならない下地膜101を酸化して絶縁化する。このように、下地膜101を酸化して絶縁化する場合には、当該下地層01を0.01〜10nmの厚さで形成しておくことが好適であり、そうすると容易に酸化させることができる。なお、酸化する方法としては、酸素雰囲気下に晒す方法を用いてもよいし、熱処理を行う方法を用いてもよい。
The first method is a step of insulating the
第2の方法としては、導電層102、103をマスクとして、下地膜101をエッチングして除去する工程である。この工程を用いる場合には下地膜101の厚さに制約はない。
The second method is a step of removing the
また、下地前処理の他の方法として、形成領域(被形成面)に対してプラズマ処理を行う方法がある。プラズマ処理の条件は、空気、酸素又は窒素を処理ガスとして用い、圧力を数十Torr〜1000Torr(133000Pa)、好ましくは100(13300Pa)〜1000Torr(133000Pa)、より好ましくは700Torr(93100Pa)〜800Torr(106400Pa)、つまり大気圧又は大気圧近傍の圧力となる状態で、パルス電圧を印加する。このとき、プラズマ密度は、1×1010〜1×1014m-3、所謂コロナ放電やグロー放電の状態となるようにする。空気、酸素又は窒素の処理ガスを用いプラズマ処理を用いることにより、材質依存性なく、表面改質を行うことができる。その結果、あらゆる材料に対して表面改質を行うことができる。 Further, as another method for the base pretreatment, there is a method for performing plasma treatment on a formation region (formation surface). The plasma treatment is performed using air, oxygen, or nitrogen as a treatment gas, and the pressure is several tens of Torr to 1000 Torr (133000 Pa), preferably 100 (13300 Pa) to 1000 Torr (133000 Pa), more preferably 700 Torr (93100 Pa) to 800 Torr ( 106400 Pa), that is, a pulse voltage is applied in a state where the pressure becomes atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure. At this time, the plasma density is set to 1 × 10 10 to 1 × 10 14 m −3 , so-called corona discharge or glow discharge. By using plasma treatment using a treatment gas of air, oxygen, or nitrogen, surface modification can be performed without material dependency. As a result, surface modification can be performed on any material.
また、他の方法として、液滴吐出法によるパターンのその形成領域との密着性を上げるために、接着材として機能するような有機材料系の物質を形成してもよい。有機材料(有機樹脂材料)(ポリイミド、アクリル)やシリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも1種を有する材料を用いてもよい。 As another method, an organic material substance that functions as an adhesive may be formed in order to improve the adhesion of the pattern formed by the droplet discharge method to the formation region. Organic material (organic resin material) (polyimide, acrylic) or skeleton structure is composed of a bond of silicon (Si) and oxygen (O), a material containing at least hydrogen as a substituent, or fluorine, alkyl group as a substituent, Alternatively, a material having at least one of aromatic hydrocarbons may be used.
次に、導電性材料を含む組成物を吐出して、後にゲート電極として機能する導電層102、103を形成する。この導電層102、103の形成は、液滴吐出手段を用いて行う。
Next, a composition containing a conductive material is discharged to form
この導電層102、103の形成は、液滴吐出手段を用いて行う。液滴吐出手段とは、組成物の吐出口を有するノズルや、1つ又は複数のノズルを具備したヘッド等の液滴を吐出する手段を有するものの総称とする。液滴吐出手段が具備するノズルの径は、0.02〜100μm(好適には30μm以下)に設定し、該ノズルから吐出される組成物の吐出量は0.001pl〜100pl(好適には10pl以下)に設定する。吐出量は、ノズルの径の大きさに比例して増加する。また、被処理物とノズルの吐出口との距離は、所望の箇所に滴下するために、出来る限り近づけておくことが好ましく、好適には0.1〜3mm(好適には1mm以下)程度に設定する。
The
吐出口から吐出する組成物は、導電性材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いる。導電性材料とは、Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al等の金属、Cd、Znの金属硫化物、Fe、Ti、Si、Ge、Si、Zr、Baなどの酸化物、ハロゲン化銀の微粒子又は分散性ナノ粒子に相当する。また、透明導電膜として用いられるインジウム錫酸化物(ITO)、インジウム錫酸化物と酸化珪素からなるITSO、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタン等に相当する。但し、吐出口から吐出する組成物は、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いることが好適であり、より好適には、低抵抗な銀、銅を用いるとよい。但し、銀、銅を用いる場合には、不純物対策のため、合わせてバリア膜を設けるとよい。バリア膜としては、窒化珪素膜やニッケルボロン(NiB)を用いるとことができる。 A composition in which a conductive material is dissolved or dispersed in a solvent is used as the composition discharged from the discharge port. Conductive materials include metals such as Ag, Au, Cu, Ni, Pt, Pd, Ir, Rh, W, and Al, metal sulfides of Cd, Zn, Fe, Ti, Si, Ge, Si, Zr, Ba It corresponds to oxides such as silver halide fine particles or dispersible nanoparticles. Further, it corresponds to indium tin oxide (ITO) used as a transparent conductive film, ITSO composed of indium tin oxide and silicon oxide, organic indium, organic tin, zinc oxide, titanium nitride, and the like. However, it is preferable to use a composition in which any of gold, silver and copper is dissolved or dispersed in a solvent in consideration of the specific resistance value, more preferably the composition discharged from the discharge port. It is preferable to use low resistance silver or copper. However, when silver or copper is used, a barrier film may be provided as a countermeasure against impurities. As the barrier film, a silicon nitride film or nickel boron (NiB) can be used.
また、導電性材料の周りに他の導電性材料がコーティングされ、複数の層になっている粒子でも良い。例えば、銅の周りにニッケルボロン(NiB)がコーティングされ、その周囲に銀がコーティングされている3層構造の粒子などを用いても良い。溶媒は、酢酸ブチル、酢酸エチル等のエステル類、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトン、アセトン等の有機溶剤等を用いる。組成物の粘度は50mPa・S(cps)以下が好適であり、これは、乾燥が起こることを防止したり、吐出口から組成物を円滑に吐出できるようにしたりするためである。また、組成物の表面張力は、40mN/m以下が好適である。但し、用いる溶媒や、用途に合わせて、組成物の粘度等は適宜調整するとよい。一例として、ITOや、有機インジウム、有機スズを溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は5〜50mPa・S、銀を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は5〜20mPa・S、金を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は10〜20mPa・Sに設定するとよい。 Alternatively, particles in which a conductive material is coated with another conductive material to form a plurality of layers may be used. For example, particles having a three-layer structure in which nickel boron (NiB) is coated around copper and silver is coated around it may be used. As the solvent, esters such as butyl acetate and ethyl acetate, alcohols such as isopropyl alcohol and ethyl alcohol, organic solvents such as methyl ethyl ketone and acetone are used. The viscosity of the composition is preferably 50 mPa · S (cps) or less, in order to prevent drying from occurring or to allow the composition to be smoothly discharged from the discharge port. The surface tension of the composition is preferably 40 mN / m or less. However, the viscosity and the like of the composition may be appropriately adjusted according to the solvent to be used and the application. As an example, the viscosity of a composition in which ITO, organic indium, or organic tin is dissolved or dispersed in a solvent is 5 to 50 mPa · S, the viscosity of a composition in which silver is dissolved or dispersed in a solvent is 5 to 20 mPa · S, The viscosity of the composition in which gold is dissolved or dispersed in a solvent is preferably set to 10 to 20 mPa · S.
また、導電層は、複数の導電性材料を積層しても良い。また、始めに導電性材料として銀を用いて、液滴吐出法で導電層を形成した後、銅などでめっきを行ってもよい。めっきは電気めっきや化学(無電界)めっき法で行えばよい。めっきは、めっきの材料を有する溶液を満たした容器に基板表面を浸してもよいが、基板を斜め(または垂直)に立てて設置し、めっきする材料を有する溶液を、基板表面に流すように塗布してもよい。基板を立てて溶液を塗布するようにめっきを行うと、工程装置が小型化する利点がある。 The conductive layer may be a stack of a plurality of conductive materials. Alternatively, first, silver may be used as a conductive material, and a conductive layer may be formed by a droplet discharge method, followed by plating with copper or the like. Plating may be performed by electroplating or chemical (electroless) plating. For plating, the substrate surface may be immersed in a container filled with a solution having a plating material, but the substrate is placed at an angle (or vertically) so that the solution having the material to be plated flows on the substrate surface. It may be applied. When plating is performed so that the solution is applied while standing the substrate, there is an advantage that the process apparatus is downsized.
各ノズルの径や所望のパターン形状などに依存するが、ノズルの目詰まり防止や高精細なパターンの作製のため、導電体の粒子の径はなるべく小さい方が好ましく、好適には粒径0.1μm以下が好ましい。組成物は、電解法、アトマイズ法又は湿式還元法等の公知の方法で形成されるものであり、その粒子サイズは、一般的に約0.01〜10μmである。但し、ガス中蒸発法で形成すると、分散剤で保護されたナノ分子は約7nmと微細であり、またこのナノ粒子は、被覆剤を用いて各粒子の表面を覆うと、溶剤中に凝集がなく、室温で安定に分散し、液体とほぼ同じ挙動を示す。従って、被覆剤を用いることが好ましい。 Although depending on the diameter of each nozzle and the desired pattern shape, the diameter of the conductor particles is preferably as small as possible for preventing nozzle clogging and producing a high-definition pattern. 1 μm or less is preferable. The composition is formed by a known method such as an electrolytic method, an atomizing method, or a wet reduction method, and its particle size is generally about 0.01 to 10 μm. However, when formed in a gas evaporation method, the nanomolecules protected with the dispersant are as fine as about 7 nm. When the surface of each particle is covered with a coating agent, the nanoparticles are aggregated in the solvent. And stably disperse at room temperature and shows almost the same behavior as liquid. Therefore, it is preferable to use a coating agent.
組成物を吐出する工程は、減圧下で行うと、組成物を吐出して被処理物に着弾するまでの間に、該組成物の溶媒が揮発し、後の乾燥と焼成の工程を省略することができる。また、減圧下で行うと、導電体の表面に酸化膜などが形成されないため好ましい。また、組成物を吐出後、乾燥と焼成の一方又は両方の工程を行う。乾燥と焼成の工程は、両工程とも加熱処理の工程であるが、例えば、乾燥は100度で3分間、焼成は200〜350度で15分間〜30分間で行うもので、その目的、温度と時間が異なるものである。乾燥の工程、焼成の工程は、常圧下又は減圧下で、レーザ光の照射や瞬間熱アニール、加熱炉などにより行う。なお、この加熱処理を行うタイミングは特に限定されない。乾燥と焼成の工程を良好に行うためには、基板を加熱しておいてもよく、そのときの温度は、基板等の材質に依存するが、一般的には100〜800度(好ましくは200〜350度)とする。本工程により、組成物中の溶媒の揮発、又は化学的に分散剤を除去するとともに、周囲の樹脂が硬化収縮することで、ナノ粒子間を接触させ、融合と融着を加速する。 When the step of discharging the composition is performed under reduced pressure, the solvent of the composition is volatilized between the time of discharging the composition and landing on the object to be processed, and the subsequent drying and baking steps are omitted. be able to. Further, it is preferable to perform under reduced pressure because an oxide film or the like is not formed on the surface of the conductor. In addition, after discharging the composition, one or both steps of drying and baking are performed. The drying and baking steps are both heat treatment steps. For example, drying is performed at 100 degrees for 3 minutes, and baking is performed at 200 to 350 degrees for 15 minutes to 30 minutes. Time is different. The drying process and the firing process are performed under normal pressure or reduced pressure by laser light irradiation, rapid thermal annealing, a heating furnace, or the like. In addition, the timing which performs this heat processing is not specifically limited. In order to satisfactorily perform the drying and firing steps, the substrate may be heated, and the temperature at that time depends on the material of the substrate or the like, but is generally 100 to 800 degrees (preferably 200). ~ 350 degrees). By this step, the solvent in the composition is volatilized or the dispersant is chemically removed, and the surrounding resin is cured and contracted to bring the nanoparticles into contact with each other, thereby accelerating fusion and fusion.
レーザ光の照射は、連続発振またはパルス発振の気体レーザ又は固体レーザを用いれば良い。前者の気体レーザとしては、エキシマレーザ、YAGレーザ等が挙げられ、後者の固体レーザとしては、Cr、Nd等がドーピングされたYAG、YVO4等の結晶を使ったレーザ等が挙げられる。なお、レーザ光の吸収率の関係から、連続発振のレーザを用いることが好ましい。また、パルス発振と連続発振を組み合わせた所謂ハイブリッドのレーザ照射方法を用いてもよい。但し、基板100の耐熱性に依っては、レーザ光の照射による加熱処理は、該基板100が破壊しないように、数マイクロ秒から数十秒の間で瞬間的に行うとよい。瞬間熱アニール(RTA)は、不活性ガスの雰囲気下で、紫外光乃至赤外光を照射する赤外ランプやハロゲンランプなどを用いて、急激に温度を上昇させ、数分〜数マイクロ秒の間で瞬間的に熱を加えて行う。この処理は瞬間的に行うために、実質的に最表面の薄膜のみを加熱することができ、下層の膜には影響を与えない。つまり、プラスチック基板等の耐熱性が弱い基板にも影響を与えない。
For the laser light irradiation, a continuous wave or pulsed gas laser or solid-state laser may be used. Examples of the former gas laser include an excimer laser and a YAG laser, and examples of the latter solid-state laser include a laser using a crystal such as YAG or YVO 4 doped with Cr, Nd, or the like. Note that it is preferable to use a continuous wave laser because of the absorption rate of the laser light. In addition, a so-called hybrid laser irradiation method combining pulse oscillation and continuous oscillation may be used. However, depending on the heat resistance of the
また、液滴吐出法を用いて形成する導電層の下地前処理として、前述した下地膜101を形成する工程を行ったが、この処理工程は、導電層を形成した後にも行っても良い。
Further, as the base pretreatment of the conductive layer formed using the droplet discharge method, the above-described step of forming the
次に、導電層102、103の上にゲート絶縁膜を形成する(図1(A)参照)。ゲート絶縁膜としては、珪素の酸化物材料又は窒化物材料等の公知の材料で形成すればよく、積層でも単層でもよい。例えば、窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化珪素膜3層の積層でも、またそれらや、酸化窒化珪素膜の単層、2層からなる積層でも良い。本実施の形態では、絶縁層104に窒化珪素膜をゲート絶縁層105に窒化酸化珪素膜を用いる。好適には、緻密な膜質を有する窒化珪素膜を用いるとよい。また、液滴吐出法で形成される導電層に銀や銅などを用いる場合、その上にバリア膜として窒化珪素膜やNiB膜を形成すると、不純物の拡散を防ぎ、表面を平坦化する効果がある。なお、低い成膜温度でゲートリーク電流に少ない緻密な絶縁膜を形成するには、アルゴンなどの希ガス元素を反応ガスに含ませ、形成される絶縁膜中に混入させると良い。
Next, a gate insulating film is formed over the
続いて、ゲート絶縁膜上に選択的に、導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層(第1の電極ともいう)106を形成する(図1(B)参照。)。導電層106は、基板100側から光を放射する場合、または透過型のEL表示パネルを作製する場合には、インジウム錫酸化物(ITO)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO2)などを含む組成物により所定のパターンを形成し、焼成によって形成しても良い。
Next, a conductive layer (also referred to as a first electrode) 106 is formed by selectively discharging a composition containing a conductive material over the gate insulating film (see FIG. 1B). The
また、好ましくは、スパッタリング法によりインジウム錫酸化物(ITO)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)、酸化亜鉛(ZnO)などで形成する。より好ましくは、ITOに酸化珪素が2〜10重量%含まれたターゲットを用いてスパッタリング法で酸化珪素を含む酸化インジウムスズを用いる。この他、酸化珪素を含み酸化インジウムに2〜20%の酸化亜鉛(ZnO)を混合した酸化物導電性材料を用いても良い。スパッタリング法で導電層(第1の電極)106を形成した後は、液滴吐出法を用いてマスク層を形成しエッチングにより、所望のパターンに形成すれば良い。本実施の形態では、導電層106は、透光性を有する導電性材料により液滴吐出法を用いて形成し、具体的には、インジウム錫酸化物、ITOと酸化珪素から構成されるITSOを用いて形成する。図示しないが、導電層106を形成する領域に導電層102、103を形成する時と同様に、光触媒物質を形成してもよい。光触媒物質によって、密着性が向上し、所望なパターンに細線化して導電層106を形成する事ができる。この導電層106は画素電極として機能する第1の電極となる。
Further, it is preferably formed of indium tin oxide (ITO), indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO), zinc oxide (ZnO), or the like by a sputtering method. More preferably, indium tin oxide containing silicon oxide is used by a sputtering method using a target containing 2 to 10% by weight of silicon oxide in ITO. In addition, an oxide conductive material containing silicon oxide and in which 2 to 20% zinc oxide (ZnO) is mixed with indium oxide may be used. After the conductive layer (first electrode) 106 is formed by a sputtering method, a mask layer may be formed by a droplet discharge method and formed into a desired pattern by etching. In this embodiment mode, the
本実施の形態では、ゲート絶縁層は窒化珪素からなる窒化珪素膜/酸化窒化珪素膜(酸化珪素膜)/窒化珪素膜の3層の例を前述した。好ましい構成として、酸化珪素を含む酸化インジウムスズで形成される導電層(第1の電極)106は、ゲート絶縁層105に含まれる窒化珪素からなる絶縁層と密接して形成され、それにより電界発光層で発光した光が外部に放射される割合を高めることが出来るという効果を発現させることができる。
In this embodiment mode, the example in which the gate insulating layer has three layers of silicon nitride film / silicon oxynitride film (silicon oxide film) / silicon nitride film made of silicon nitride has been described above. As a preferable structure, the conductive layer (first electrode) 106 formed of indium tin oxide containing silicon oxide is formed in close contact with the insulating layer made of silicon nitride included in the
また、発光した光を基板100側とは反対側に放射させる構造とする場合には、反射型のEL表示パネルを作製する場合には、Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅))、W(タングステン)、Al(アルミニウム)等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。他の方法としては、スパッタリング法により透明導電膜若しくは光反射性の導電膜を形成して、液滴吐出法によりマスクパターンを形成し、エッチング加工を組み合わせて第1の電極層を形成しても良い。
Further, in the case of a structure in which emitted light is emitted to the side opposite to the
導電層(第1の電極)106は、その表面が平坦化されるように、CMP法、ポリビニルアルコール系の多孔質体で拭浄し、研磨しても良い。またCMP法を用いた研磨後に、導電層(第1の電極)106の表面に紫外線照射、酸素プラズマ処理などを行ってもよい。 The conductive layer (first electrode) 106 may be wiped with a CMP method or a polyvinyl alcohol-based porous material and polished so that the surface thereof is planarized. In addition, after polishing using the CMP method, the surface of the conductive layer (first electrode) 106 may be subjected to ultraviolet irradiation, oxygen plasma treatment, or the like.
半導体層は公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等)により成膜すればよい。半導体層の材料に限定はないが、好ましくはシリコン又はシリコンゲルマニウム(SiGe)合金などで形成すると良い。 The semiconductor layer may be formed by a known means (such as sputtering, LPCVD, or plasma CVD). There is no limitation on the material of the semiconductor layer, but it is preferably formed of silicon or a silicon germanium (SiGe) alloy.
半導体層は、アモルファス半導体(代表的には水素化アモルファスシリコン)、結晶性半導体(代表的にはポリシリコン)を素材として用いている。ポリシリコンには、800℃以上のプロセス温度を経て形成される多結晶シリコンを主材料として用いた所謂高温ポリシリコンや、600℃以下のプロセス温度で形成される多結晶シリコンを主材料として用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを添加し結晶化させた結晶シリコンなどを含んでいる。 The semiconductor layer uses an amorphous semiconductor (typically hydrogenated amorphous silicon) or a crystalline semiconductor (typically polysilicon) as a material. For polysilicon, so-called high-temperature polysilicon using polycrystalline silicon formed at a process temperature of 800 ° C. or higher as a main material, or polycrystalline silicon formed at a process temperature of 600 ° C. or lower as a main material is used. It includes so-called low-temperature polysilicon and crystalline silicon that is crystallized by adding an element that promotes crystallization.
また、他の物質として、セミアモルファス半導体又は半導体層の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。セミアモルファス半導体とは、非晶質と結晶構造(単結晶、多結晶を含む)の中間的な構造の半導体であり、自由エネルギー的に安定な第3の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質なものである。典型的にはシリコンを主成分として含み、格子歪みを伴って、ラマンスペクトルが520cm-1よりも低波数側にシフトしている半導体層である。また、未結合手(ダングリングボンド)の中和剤として水素またはハロゲンを少なくとも1原子%またはそれ以上含ませている。ここでは、このような半導体をセミアモルファス半導体(以下「SAS」と呼ぶ。)と呼ぶ。このSASは所謂微結晶(マイクロクリスタル)半導体(代表的には微結晶シリコン)とも呼ばれている。 As another substance, a semi-amorphous semiconductor or a semiconductor including a crystal phase in part of a semiconductor layer can be used. A semi-amorphous semiconductor is a semiconductor having an intermediate structure between amorphous and crystalline (including single crystal and polycrystal), and has a third state that is stable in terms of free energy, and has a short distance. It is crystalline with order and lattice distortion. Typically, it is a semiconductor layer containing silicon as a main component and having a Raman spectrum shifted to a lower wave number side than 520 cm −1 with lattice distortion. Further, hydrogen or halogen is contained at least 1 atomic% or more as a neutralizing agent for dangling bonds. Here, such a semiconductor is referred to as a semi-amorphous semiconductor (hereinafter referred to as “SAS”). This SAS is also called a so-called microcrystalline semiconductor (typically microcrystalline silicon).
このSASは珪化物気体をグロー放電分解(プラズマCVD)することにより得ることができる。代表的な珪化物気体としては、SiH4であり、その他にもSi2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4などを用いることができる。また、GeF4、F2を混合してもよい。この珪化物気体を水素、若しくは水素とヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種又は複数種の希ガス元素で希釈して用いることでSASの形成を容易なものとすることができる。珪化物気体に対する水素の希釈率は、例えば流量比で2倍〜1000倍とすることが好ましい。勿論、グロー放電分解によるSASの形成は、減圧下で行うことが好ましいが、大気圧における放電を利用しても形成することができる。代表的には、0.1Pa〜133Paの圧力範囲で行えば良い。グロー放電を形成するための電源周波数は1MHz〜120MHz、好ましくは13MHz〜60MHzである。高周波電力は適宜設定すれば良い。基板加熱温度は300℃以下が好ましく、100〜200℃の基板加熱温度でも形成可能である。ここで、主に成膜時に取り込まれる不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分に由来する不純物は1×1020cm-3以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は5×1019cm-3以下、好ましくは1×1019cm-3以下となるようにすることが好ましい。また、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安定性が増し良好なSASが得られる。また半導体層としてフッ素系ガスより形成されるSAS層に水素系ガスより形成されるSAS層を積層してもよい。 This SAS can be obtained by glow discharge decomposition (plasma CVD) of a silicide gas. A typical silicide gas is SiH 4 , and in addition, Si 2 H 6 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiCl 4 , SiF 4 and the like can be used. Further, GeF 4 and F 2 may be mixed. The formation of the SAS can be facilitated by diluting the silicide gas with hydrogen or one or plural kinds of rare gas elements selected from hydrogen and helium, argon, krypton, and neon. It is preferable that the dilution ratio of hydrogen with respect to the silicide gas is, for example, 2 to 1000 times in flow rate ratio. Of course, formation of the SAS by glow discharge decomposition is preferably performed under reduced pressure, but it can also be formed by utilizing discharge at atmospheric pressure. Typically, it may be performed in a pressure range of 0.1 Pa to 133 Pa. The power supply frequency for forming the glow discharge is 1 MHz to 120 MHz, preferably 13 MHz to 60 MHz. What is necessary is just to set high frequency electric power suitably. The substrate heating temperature is preferably 300 ° C. or lower, and can be formed even at a substrate heating temperature of 100 to 200 ° C. Here, as an impurity element mainly taken in at the time of film formation, it is desirable that impurities derived from atmospheric components such as oxygen, nitrogen, and carbon be 1 × 10 20 cm −3 or less, and in particular, the oxygen concentration is 5 × 10 5. It is preferable to be 19 cm −3 or less, preferably 1 × 10 19 cm −3 or less. Further, by adding a rare gas element such as helium, argon, krypton, or neon to further promote lattice distortion, stability is improved and a favorable SAS can be obtained. In addition, a SAS layer formed of a hydrogen-based gas may be stacked on a SAS layer formed of a fluorine-based gas as a semiconductor layer.
半導体層に、結晶性半導体層を用いる場合、その結晶性半導体層の作製方法は、公知の方法(レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた熱結晶化法等)を用いれば良い。結晶化を助長する元素を導入しない場合は、非晶質珪素膜にレーザ光を照射する前に、窒素雰囲気下500℃で1時間加熱することによって非晶質珪素膜の含有水素濃度を1×1020atoms/cm3以下にまで放出させる。これは水素を多く含んだ非晶質珪素膜にレーザ光を照射すると膜が破壊されてしまうからである。 In the case where a crystalline semiconductor layer is used for the semiconductor layer, a method for manufacturing the crystalline semiconductor layer is a known method (laser crystallization method, thermal crystallization method, or heat using an element that promotes crystallization such as nickel. A crystallization method or the like may be used. In the case where an element for promoting crystallization is not introduced, the amorphous silicon film is heated at 500 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere before irradiating the amorphous silicon film with laser light, whereby the concentration of hydrogen contained in the amorphous silicon film is set to 1 ×. Release to 10 20 atoms / cm 3 or less. This is because the film is destroyed when the amorphous silicon film containing a large amount of hydrogen is irradiated with laser light.
非晶質半導体層への金属元素の導入の仕方としては、当該金属元素を非晶質半導体層の表面又はその内部に存在させ得る手法であれば特に限定はなく、例えばスパッタ法、CVD法、プラズマ処理法(プラズマCVD法も含む)、吸着法、金属塩の溶液を塗布する方法を使用することができる。このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整が容易であるという点で有用である。また、このとき非晶質半導体層の表面の濡れ性を改善し、非晶質半導体層の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのUV光の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等により、酸化膜を成膜することが望ましい。 The method of introducing the metal element into the amorphous semiconductor layer is not particularly limited as long as the metal element can be present on the surface of the amorphous semiconductor layer or inside the amorphous semiconductor layer. For example, sputtering, CVD, A plasma treatment method (including a plasma CVD method), an adsorption method, or a method of applying a metal salt solution can be used. Among these, the method using a solution is simple and useful in that the concentration of the metal element can be easily adjusted. At this time, in order to improve the wettability of the surface of the amorphous semiconductor layer and to spread the aqueous solution over the entire surface of the amorphous semiconductor layer, irradiation with UV light in an oxygen atmosphere, thermal oxidation method, hydroxy radical It is desirable to form an oxide film by treatment with ozone water or hydrogen peroxide.
また、非晶質半導体層の結晶化は、熱処理とレーザ光照射による結晶化を組み合わせてもよく、熱処理やレーザ光照射を単独で、複数回行っても良い。 The crystallization of the amorphous semiconductor layer may be a combination of heat treatment and crystallization by laser light irradiation, or the heat treatment and laser light irradiation may be performed a plurality of times.
半導体として、有機材料を用いる有機半導体を用いてもよい。有機半導体としては、低分子材料、高分子材料などが用いられ、有機色素、導電性高分子材料などの材料も用いることが出来る。 An organic semiconductor using an organic material may be used as the semiconductor. As the organic semiconductor, a low molecular material, a polymer material, or the like is used, and materials such as an organic dye or a conductive polymer material can also be used.
本実施の形態では、半導体として、非晶質半導体を用いる。非晶質半導体層である半導体層107を形成し、チャネル保護膜109、110を形成するため、例えば、プラズマCVD法により絶縁膜を形成し、所望の領域に、所望の形状となるようにパターニングする。このとき、ゲート電極をマスクとして基板の裏面から露光することにより、チャネル保護膜109、110を形成することができる。またチャネル保護膜は、液滴吐出法を用いてポリイミド又はポリビニルアルコール等を滴下してもよい。その結果、露光工程を省略することができる。その後、プラズマCVD法等により一導電型を有する半導体層、例えばN型非晶質半導体層を用いてN型半導体層108を形成する。(図1(C)参照)。一導電型を有する半導体層は必要に応じて形成すればよい。
In this embodiment mode, an amorphous semiconductor is used as the semiconductor. In order to form the
チャネル保護膜としては、無機材料(酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素など)、感光性または非感光性の有機材料(有機樹脂材料)(ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト、ベンゾシクロブテンなど)、低誘電率であるLow k材料などの一種、もしくは複数種からなる膜、またはこれらの膜の積層などを用いることができる。また、シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも1種を有する材料を用いてもよい。作製法としては、プラズマCVD法や熱CVD法などの気相成長法やスパッタリング法を用いることができる。また、液滴吐出法や、印刷法(スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法)を用いることもできる。塗布法で得られるTOF膜やSOG膜なども用いることができる。 Channel protective films include inorganic materials (silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, etc.), photosensitive or non-photosensitive organic materials (organic resin materials) (polyimide, acrylic, polyamide, polyimide amide, resist , Benzocyclobutene, etc.), a low-k material having a low dielectric constant, or a film made of a plurality of kinds, or a stack of these films. In addition, a skeleton structure is formed by a bond of silicon (Si) and oxygen (O), and at least one of a material containing at least hydrogen as a substituent, or fluorine, an alkyl group, or an aromatic hydrocarbon as a substituent. You may use the material which has. As a manufacturing method, a vapor deposition method such as a plasma CVD method or a thermal CVD method, or a sputtering method can be used. Alternatively, a droplet discharge method or a printing method (a method for forming a pattern such as screen printing or offset printing) can be used. A TOF film or an SOG film obtained by a coating method can also be used.
続いて、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層111、112を形成し、該マスク層111、112を用いて、半導体層107、N型半導体層108を同時にパターン加工する。
Subsequently, mask layers 111 and 112 made of an insulator such as resist or polyimide are formed, and the
次に、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層113、114を液滴吐出法を用いて形成する(図1(D)参照。)。そのマスク層113、114を用いて、エッチング加工によりゲート絶縁層105、104の一部に貫通孔118を形成して、その下層側に配置されているゲート電極層として機能する導電層103の一部を露出させる。エッチング加工はプラズマエッチング(ドライエッチング)又はウエットエッチングのどちらを採用しても良いが、大面積基板を処理するにはプラズマエッチングが適している。エッチングガスとしては、CF4、NF3、Cl2、BCl3、などのフッ素系又は塩素系のガスを用い、HeやArなどの不活性ガスを適宜加えても良い。また、大気圧放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可能であり、基板の全面にマスク層を形成する必要はない。
Next, mask layers 113 and 114 made of an insulator such as resist or polyimide are formed by a droplet discharge method (see FIG. 1D). Through
マスク層113、114を除去した後、導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層115、116、117を形成し、該導電層115、116、117をマスクとして、N型半導体層をパターン加工して、N型半導体層を形成する(図2(E)参照)。導電層115、116、117は配線層として機能する。なお、図示しないが、導電層115、116、117を形成する前に、導電層115、116、117がゲート絶縁層105と接す部分に選択的に光触媒物質などを形成する、前述の下地前処理工程を行っても良い。そうすると、導電層は密着性よく形成できる。
After the mask layers 113 and 114 are removed, a composition containing a conductive material is discharged to form
また、液滴吐出法を用いて形成する導電層の下地前処理として、前述した下地膜を形成する工程を行い、かつ、この処理工程は、導電層を形成した後にも行っても良い。この工程により、層間の密着性が向上するため、発光表示装置の信頼性も向上することができる。 In addition, as the base pretreatment of the conductive layer formed using a droplet discharge method, the above-described step of forming the base film may be performed, and this treatment step may be performed after the conductive layer is formed. This step improves the adhesion between the layers, so that the reliability of the light-emitting display device can also be improved.
導電層117は、ソース、ドレイン配線層として機能し、前に形成された第1の電極に電気的に接続するように形成される。また、ゲート絶縁層105に形成した貫通孔118において、ソース及びドレイン配線層である導電層116とゲート電極層である導電層103とを電気的に接続させる。この配線層を形成する導電性材料としては、Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(タングステン)、Al(アルミニウム)等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。また、透光性を有するインジウム錫酸化物(ITO)、インジウム錫酸化物と酸化珪素からなるITSO、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタンなどを組み合わせても良い。
The
ゲート絶縁層105、104の一部に貫通孔118を形成する工程を、導電層115、116、117形成後に、該導電層115、116、117をマスクとして用いて貫通孔118を形成してもよい。そして貫通孔118に導電層を形成し導電層116とゲート電極層である導電層103を電気的に接続する。この場合、工程が簡略化する利点がある。
In the step of forming the through
続いて、土手(隔壁ともよばれる)となる絶縁層(絶縁層ともいう)120を形成する。また、図示しないが、絶縁層120の下に薄膜トランジスタを覆うように全面に窒化珪素若しくは窒化酸化珪素の保護層を形成してもよい。絶縁層120は、スピンコート法やディップ法により全面に絶縁層を形成した後、エッチング加工によって図2(F)に示すように開孔を形成する。また、液滴吐出法により絶縁層120を形成すれば、エッチング加工は必ずしも必要ない。液滴吐出法を用いて、絶縁層120など広領域に形成する場合、液滴吐出装置の複数のノズル吐出口から組成物を吐出し、複数の線が重なるように描画し形成すると、スループットが向上する。
Subsequently, an insulating layer (also referred to as an insulating layer) 120 serving as a bank (also referred to as a partition wall) is formed. Although not illustrated, a protective layer of silicon nitride or silicon nitride oxide may be formed on the entire surface so as to cover the thin film transistor under the insulating
絶縁層120は、第1の電極である導電層106に対応して画素が形成される位置に合わせて貫通孔の開口部を備えて形成される。この絶縁層120は、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウムその他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド(polyimide)、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール(polybenzimidazole)などの耐熱性高分子、又はシロキサン系材料を出発材料として形成された珪素、酸素、水素からなる化合物のうちSi−O−Si結合を含む無機シロキサン、珪素上の水素がメチルやフェニルのような有機基によって置換された有機シロキサン系の絶縁材料で形成することができる。アクリル、ポリイミド等の感光性、非感光性の材料を用いて形成すると、その側面は曲率半径が連続的に変化する形状となり、上層の薄膜が段切れせずに形成されるため好ましい。
The insulating
以上の工程により、基板100上にボトムゲート型(逆スタガ型ともいう。)のチャネル保護型TFTと第1の電極(第1電極層)が接続されたEL表示パネル用のTFT基板が完成する。
Through the above steps, a TFT substrate for an EL display panel in which a bottom gate type (also referred to as an inverted stagger type) channel protective TFT and a first electrode (first electrode layer) are connected to the
電界発光層121を形成する前に、大気圧中で200℃の熱処理を行い絶縁層120中若しくはその表面に吸着している水分を除去する。また、減圧下で200〜400℃、好ましくは250〜350℃に熱処理を行い、そのまま大気に晒さずに電界発光層121を真空蒸着法や、減圧下の液滴吐出法で形成することが好ましい。
Before the
電界発光層121として、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の発光を示す材料を、それぞれ蒸着マスクを用いた蒸着法等によって選択的に形成する。赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の発光を示す材料はカラーフィルタ同様、液滴吐出法により形成することもでき(低分子または高分子材料など)、この場合マスクを用いずとも、RGBの塗り分けを行うことができるため好ましい。電界発光層121上に第2の電極である導電層122を積層形成して、発光素子を用いた表示機能を有する発光表示装置が完成する(図2(F)参照)。
As the
図示しないが、第2の電極を覆うようにしてパッシベーション膜を設けることは有効である。パッシベーション膜としては、窒化珪素(SiN)、酸化珪素(SiO2)、酸化窒化珪素(SiON)、窒化酸化珪素(SiNO)、窒化アルミニウム(AlN)、酸化窒化アルミニウム(AlON)、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウム(AlNO)または酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン(DLC)、窒素含有炭素膜(CNX)を含む絶縁膜からなり、該絶縁膜を単層もしくは組み合わせた積層を用いることができる。例えば窒素含有炭素膜(CNX)\窒化珪素(SiN)のような積層、また有機材料を用いることも出来、スチレンポリマーなど高分子の積層でもよい。また、シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも1種を有する材料を用いてもよい。 Although not shown, it is effective to provide a passivation film so as to cover the second electrode. As the passivation film, silicon nitride (SiN), silicon oxide (SiO 2 ), silicon oxynitride (SiON), silicon nitride oxide (SiNO), aluminum nitride (AlN), aluminum oxynitride (AlON), nitrogen content is oxygen It is made of an insulating film containing aluminum nitride oxide (AlNO) or aluminum oxide, diamond-like carbon (DLC), or nitrogen-containing carbon film (CN x ) that is higher than the content, and a single layer or a combination of the insulating films is used. Can do. For example, a laminate such as a nitrogen-containing carbon film (CN x ) \ silicon nitride (SiN), an organic material can be used, and a polymer laminate such as a styrene polymer may be used. In addition, a skeleton structure is formed by a bond of silicon (Si) and oxygen (O), and at least one of a material containing at least hydrogen as a substituent, or fluorine, an alkyl group, or an aromatic hydrocarbon as a substituent. You may use the material which has.
この際、カバレッジの良い膜をパッシベーション膜として用いることが好ましく、炭素膜、特にDLC膜を用いることは有効である。DLC膜は室温から100℃以下の温度範囲で成膜可能であるため、耐熱性の低い電界発光層の上方にも容易に成膜することができる。DLC膜は、プラズマCVD法(代表的には、RFプラズマCVD法、マイクロ波CVD法、電子サイクロトロン共鳴(ECR)CVD法、熱フィラメントCVD法など)、燃焼炎法、スパッタ法、イオンビーム蒸着法、レーザー蒸着法などで形成することができる。成膜に用いる反応ガスは、水素ガスと、炭化水素系のガス(例えばCH4、C2H2、C6H6など)とを用い、グロー放電によりイオン化し、負の自己バイアスがかかったカソードにイオンを加速衝突させて成膜する。また、CN膜は反応ガスとしてC2H4ガスとN2ガスとを用いて形成すればよい。DLC膜は酸素に対するブロッキング効果が高く、電界発光層の酸化を抑制することが可能である。そのため、この後に続く封止工程を行う間に電界発光層が酸化するといった問題を防止できる。 At this time, it is preferable to use a film with good coverage as the passivation film, and it is effective to use a carbon film, particularly a DLC film. Since the DLC film can be formed in the temperature range from room temperature to 100 ° C., it can be easily formed over the electroluminescent layer having low heat resistance. The DLC film is formed by a plasma CVD method (typically, an RF plasma CVD method, a microwave CVD method, an electron cyclotron resonance (ECR) CVD method, a hot filament CVD method, etc.), a combustion flame method, a sputtering method, or an ion beam evaporation method. It can be formed by laser vapor deposition. The reaction gas used for film formation was hydrogen gas and a hydrocarbon-based gas (for example, CH 4 , C 2 H 2 , C 6 H 6, etc.), ionized by glow discharge, and negative self-bias was applied. Films are formed by accelerated collision of ions with the cathode. The CN film may be formed using C 2 H 4 gas and N 2 gas as the reaction gas. The DLC film has a high blocking effect against oxygen and can suppress oxidation of the electroluminescent layer. Therefore, the problem that the electroluminescent layer is oxidized during the subsequent sealing process can be prevented.
本実施の形態の発光表示装置の画素部上面図を図16(A)に、回路図を(B)に示す。1601は、1602はTFT、1603は発光素子、1604は容量、1605はソース線、1606はゲート線、1607は電源線である。TFT1601は信号線との接続状態を制御するトランジスタ(以下「スイッチング用トランジスタ」又は「スイッチング用TFT」ともいう。)であり、TFT1602は発光素子へ流れる電流を制御するトランジスタ(以下「駆動用トランジスタ」又は「駆動用TFT」ともいう。)であり、駆動用TFTが発光素子と直列に接続されている。容量1604は駆動用TFTであるTFT1602のソース、ゲート間の電圧を保持する。
FIG. 16A is a top view of a pixel portion of the light-emitting display device of this embodiment mode, and FIG.
本実施例の発光表示装置の詳細な図を図13に示す。スイッチング用TFT1601と、発光素子1603に接続する駆動用TFTであるTFT1602を有する基板100は、シール材151によって封止基板150と固着されている。基板100上に形成された各回路に供給される各種信号は、端子部で供給される。
FIG. 13 shows a detailed view of the light-emitting display device of this example. A
端子部には、導電層102、103と同工程でゲート配線層160が形成される。勿論、ゲート配線層160の形成領域にも、導電層102、103と同様、光触媒物質が形成されており、液滴吐出法によって形成する際、ゲート配線層160の下地の形成領域との密着性を向上させることができる。ゲート配線層160を剥き出しにするエッチングは、ゲート絶縁層105に貫通孔118を形成する際、同時に行うことができる。ゲート配線層160に、異方性導電層161によってフレキシブル配線基板(FPC)162を接続することができる。
A
なお、上記発光表示装置では、ガラス基板で発光素子1603を封止した場合を示すが、封止の処理とは、発光素子を水分から保護するための処理であり、カバー材で機械的に封入する方法、熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂で封入する方法、金属酸化物や窒化物等のバリア能力が高い薄膜により封止する方法のいずれかを用いる。カバー材としては、ガラス、セラミックス、プラスチックもしくは金属を用いることができるが、カバー材側に光を放射させる場合は透光性でなければならない。また、カバー材と上記発光素子が形成された基板とは熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂等のシール材を用いて貼り合わせられ、熱処理又は紫外光照射処理によって樹脂を硬化させて密閉空間を形成する。この密閉空間の中に酸化バリウムに代表される吸湿材を設けることも有効である。この吸湿材は、シール材の上に接して設けても良いし、発光素子よりの光を妨げないような、隔壁の上や周辺部に設けても良い。さらに、カバー材と発光素子の形成された基板との空間を熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化性樹脂で充填することも可能である。この場合、熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化性樹脂の中に酸化バリウムに代表される吸湿材を添加しておくことは有効である。
Note that in the above light-emitting display device, the light-emitting
以上示したように、本実施の形態では、フォトマスクを利用した光露光工程を用いないことにより、工程を省略することができる。また、液滴吐出法を用いて基板上に直接的に各種のパターンを形成することにより、1辺が1000mmを超える第5世代以降のガラス基板を用いても、容易にEL表示パネルを製造することができる。 As described above, in this embodiment mode, the process can be omitted by not using a light exposure process using a photomask. In addition, by forming various patterns directly on the substrate using a droplet discharge method, an EL display panel can be easily manufactured even when a glass substrate of 5th generation or later with one side exceeding 1000 mm is used. be able to.
また、密着性、耐剥離性が向上した信頼性の高い発光表示装置を作製することができる。 In addition, a highly reliable light-emitting display device with improved adhesion and peel resistance can be manufactured.
(実施の形態2)
本発明の実施の形態について、図5〜図6を用いて説明する。本実施の形態は、実施の形態1において、薄膜トランジスタとしてチャネルエッチ型の薄膜トランジスタを用いるものである。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。
(Embodiment 2)
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment mode, a channel etch type thin film transistor is used as the thin film transistor in
基板500の上に、密着性を向上させる機能を有する下地膜501を形成する(図5(A)参照)。なお、基板500上に、絶縁層を形成してもよい。この絶縁層は下地膜として用い、形成しなくても良いが、基板500からの汚染物質などを遮断する効果がある。ガラス基板よりの汚染を防ぐための下地層を形成する場合は、その上に液滴吐出法によって形成する導電層502、503の形成領域に下地膜として下地膜501を形成する。
A
本実施の形態では、密着性を向上させる機能を有する下地膜として、光触媒の機構を有する物質を用いる。 In this embodiment mode, a substance having a photocatalytic mechanism is used as the base film having a function of improving adhesion.
本実施の形態では、光触媒物質としてスパッタリング法により所定の結晶構造を有するTiOX結晶を形成する場合を説明する。ターゲットには金属チタンチューブを用い、アルゴンガスと酸素を用いてスパッタリングを行う。更にHeガスを導入してもよい。光触媒活性の高いTiOXを形成するためには、酸素を多く含む雰囲気とし、形成圧力を高めにする。更に成膜室又は処理物が設けられた基板を加熱しながらTiOXを形成すると好ましい。 In the present embodiment, a case where a TiO x crystal having a predetermined crystal structure is formed as a photocatalytic substance by a sputtering method will be described. A metal titanium tube is used as a target, and sputtering is performed using argon gas and oxygen. Further, He gas may be introduced. In order to form TiO x having high photocatalytic activity, the atmosphere is rich in oxygen and the formation pressure is increased. Further, it is preferable to form TiO x while heating the substrate provided with the film forming chamber or the processed material.
このように形成されるTiOXは非常に薄膜であっても光触媒機能を有する。 The thus formed TiO x has a photocatalytic function even if it is a very thin film.
また他の下地前処理として、スパッタリング法や蒸着法などの方法により、Ti(チタン)、W(タングステン)、Cr(クロム)、Ta(タンタル)、Ni(ニッケル)、Mo(モリブデン)などの金属材料若しくはその酸化物で形成される下地膜501を形成することが好ましい。下地膜101は0.01〜10nmの厚さで形成すれば良いが、極薄く形成すれば良いので、必ずしも層構造を持っていなくても良い。下地膜として、高融点金属材料を用いる場合、ゲート電極層となる導電層502、503を形成した後、表面に露出している下地膜を下記の2つの工程のうちどちらかの工程を行って処理することが望ましい。
In addition, as other base pretreatments, metals such as Ti (titanium), W (tungsten), Cr (chromium), Ta (tantalum), Ni (nickel), and Mo (molybdenum) are obtained by sputtering or vapor deposition. It is preferable to form the
第一の方法としては、導電層502、503と重ならない下地膜501を絶縁化して、絶縁層を形成する工程である。つまり、導電層502、503と重ならない下地膜501を酸化して絶縁化する。このように、下地膜501を酸化して絶縁化する場合には、当該下地層01を0.01〜10nmの厚さで形成しておくことが好適であり、そうすると容易に酸化させることができる。なお、酸化する方法としては、酸素雰囲気下に晒す方法を用いてもよいし、熱処理を行う方法を用いてもよい。
The first method is a step of insulating the
第2の方法としては、導電層502、503をマスクとして、下地膜501をエッチングして除去する工程である。この工程を用いる場合には下地膜501の厚さに制約はない。
The second method is a step of removing the
また、下地前処理の他の方法として、形成領域(被形成面)に対してプラズマ処理を行う方法がある。プラズマ処理の条件は、空気、酸素又は窒素を処理ガスとして用い、圧力を数十Torr〜1000Torr(133000Pa)、好ましくは100(13300Pa)〜1000Torr(133000Pa)、より好ましくは700Torr(93100Pa)〜800Torr(106400Pa)、つまり大気圧又は大気圧近傍の圧力となる状態で、パルス電圧を印加する。このとき、プラズマ密度は、1×1010〜1×1014m-3、所謂コロナ放電やグロー放電の状態となるようにする。空気、酸素又は窒素の処理ガスを用いプラズマ処理を用いることにより、材質依存性なく、表面改質を行うことができる。その結果、あらゆる材料に対して表面改質を行うことができる。 Further, as another method for the base pretreatment, there is a method for performing plasma treatment on a formation region (formation surface). The plasma treatment is performed using air, oxygen, or nitrogen as a treatment gas, and the pressure is several tens of Torr to 1000 Torr (133000 Pa), preferably 100 (13300 Pa) to 1000 Torr (133000 Pa), more preferably 700 Torr (93100 Pa) to 800 Torr ( 106400 Pa), that is, a pulse voltage is applied in a state where the pressure becomes atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure. At this time, the plasma density is set to 1 × 10 10 to 1 × 10 14 m −3 , so-called corona discharge or glow discharge. By using plasma treatment using a treatment gas of air, oxygen, or nitrogen, surface modification can be performed without material dependency. As a result, surface modification can be performed on any material.
また、他の方法として、液滴吐出法によるパターンのその形成領域との密着性を上げるために、接着材として機能するような有機材料系の物質を形成してもよい。有機材料(有機樹脂材料)(ポリイミド、アクリル)やシリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも1種を有する材料を用いてもよい。 As another method, an organic material substance that functions as an adhesive may be formed in order to improve the adhesion of the pattern formed by the droplet discharge method to the formation region. Organic material (organic resin material) (polyimide, acrylic) or skeleton structure is composed of a bond of silicon (Si) and oxygen (O), a material containing at least hydrogen as a substituent, or fluorine, alkyl group as a substituent, Alternatively, a material having at least one of aromatic hydrocarbons may be used.
次に、導電性材料を含む組成物を吐出して、後にゲート電極として機能する導電層502、503を形成する。この導電層502、503の形成は、液滴吐出手段を用いて行う。 本実施の形態では、導電性材料として銀を用いるが、銀と銅などの積層体としても良い。また銅単層でもよい。
Next, a composition containing a conductive material is discharged to form
また、液滴吐出法を用いて形成する導電層の下地前処理として、前述した下地膜501を形成する工程を行ったが、この処理工程は、導電層を形成した後にも行っても良い。
Further, as the base pretreatment of the conductive layer formed using the droplet discharge method, the above-described step of forming the
次に、導電層502、503の上にゲート絶縁膜を形成する(図5(A)参照)。ゲート絶縁膜としては、珪素の酸化物材料又は窒化物材料等の公知の材料で形成すればよく、積層でも単層でもよい。
Next, a gate insulating film is formed over the
続いて、ゲート絶縁膜上に選択的に、導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層(第1の電極ともいう)506を形成する(図2(B)参照)。導電層506は、基板500側から光を放射する場合、または透過型のEL表示パネルを作製する場合には、インジウム錫酸化物(ITO)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO2)などを含む組成物により所定のパターンを形成し、焼成によって形成しても良い。図示しないが、導電層506を形成する領域に導電層502、503を形成する時と同様に、光触媒物質を形成してもよい。光触媒物質によって、密着性が向上し、所望なパターンに細線化して導電層506を形成する事ができる。この導電層506は画素電極として機能する第1の電極となる。
Next, a conductive layer (also referred to as a first electrode) 506 is formed selectively over the gate insulating film by discharging a composition containing a conductive material (see FIG. 2B). The
半導体層は公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等)により成膜すればよい。半導体層の材料に限定はないが、好ましくはシリコン又はシリコンゲルマニウム(SiGe)合金などで形成すると良い。 The semiconductor layer may be formed by a known means (such as sputtering, LPCVD, or plasma CVD). There is no limitation on the material of the semiconductor layer, but it is preferably formed of silicon or a silicon germanium (SiGe) alloy.
半導体層は、アモルファス半導体(代表的には水素化アモルファスシリコン)、セミアモルファス半導体又は半導体層の一部に結晶相を含む半導体、結晶性半導体(代表的にはポリシリコン)、有機半導体を用いることができる。 As the semiconductor layer, an amorphous semiconductor (typically hydrogenated amorphous silicon), a semi-amorphous semiconductor, a semiconductor containing a crystal phase in part of the semiconductor layer, a crystalline semiconductor (typically polysilicon), or an organic semiconductor is used. Can do.
本実施の形態では、半導体として、非晶質半導体を用いる。半導体層507を形成し、プラズマCVD法等により一導電型を有する半導体層、例えばN型半導体層508を形成する。(図5(C)参照)。一導電型を有する半導体層は必要に応じて形成すればよい。
In this embodiment mode, an amorphous semiconductor is used as the semiconductor. A
続いて、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層511、512を形成し、該マスク層511、512を用いて、半導体層507、N型半導体層508を同時にパターン加工する。
Subsequently, mask layers 511 and 512 made of an insulator such as resist or polyimide are formed, and the
次に、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層513、514を液滴吐出法を用いて形成する(図5(D)参照。)。そのマスク層513、514を用いて、エッチング加工によりゲート絶縁層505、504の一部に貫通孔518を形成して、その下層側に配置されているゲート電極層として機能する導電層503の一部を露出させる。
Next, mask layers 513 and 514 made of an insulator such as resist or polyimide are formed by a droplet discharge method (see FIG. 5D). Through
マスク層513、514を除去した後、導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層515、516、517を形成し、該導電層515、516、517をマスクとして、N型半導体層をパターン加工して、N型半導体層を形成する(図6(E)参照)。なお、図示しないが、導電層515、516、517を形成する前に、導電層515、516、517がゲート絶縁層505と接す部分に選択的に光触媒物質を形成しても良い。そうすると、導電層は密着性よく形成できる。
After removing the mask layers 513 and 514, a composition containing a conductive material is discharged to form
導電層517は、ソース、ドレイン配線層として機能し、前に形成された第1の電極である導電層506に電気的に接続するように形成される。また、ゲート絶縁層505に形成した貫通孔518において、ソース及びドレイン配線層である導電層516とゲート電極層である導電層503とを電気的に接続させる。
The
ゲート絶縁層505、504の一部に貫通孔518を形成する工程を、導電層515、516、517形成後に、該配線層となる導電層515、516、517をマスクとして用いて貫通孔518を形成してもよい。そして貫通孔518に導電層を形成し配線層である導電層516とゲート電極層である導電層503を電気的に接続する。この場合、工程が簡略化する利点がある。
The step of forming the through
続いて、土手(隔壁ともよばれる)となる絶縁層520を形成する。絶縁層520は、スピンコート法やディップ法により全面に絶縁層を形成した後、エッチング加工によって図6(F)に示すように開孔を形成する。また、液滴吐出法により絶縁層520を形成すれば、エッチング加工は必ずしも必要ない。
Subsequently, an insulating
絶縁層520は、第1の電極である導電層506に対応して画素が形成される位置に合わせて貫通孔の開口部を備えて形成される。
The insulating
以上の工程により、基板500上にボトムゲート型(逆スタガ型ともいう。)のチャネルエッチ型TFTと第1の電極である導電層506が接続されたTFT基板が完成する。
Through the above steps, a TFT substrate in which a bottom gate type (also referred to as an inverted stagger type) channel etch type TFT and a
第1の電極である導電層506上に、電界発光層521、に導電層522を積層形成して、発光素子を用いた表示機能を有する発光表示装置が完成する(図6(F)参照)。
A
以上示したように、本実施の形態では、フォトマスクを利用した光露光工程を用いないことにより、工程を省略することができる。また、液滴吐出法を用いて基板上に直接的に各種のパターンを形成することにより、1辺が1000mmを超える第5世代以降のガラス基板を用いても、容易にEL表示パネルを製造することができる。 As described above, in this embodiment mode, the process can be omitted by not using a light exposure process using a photomask. In addition, by forming various patterns directly on the substrate using a droplet discharge method, an EL display panel can be easily manufactured even when a glass substrate of 5th generation or later with one side exceeding 1000 mm is used. be able to.
また、密着性、耐剥離性が向上した信頼性の高い発光表示装置を作製することができる。 In addition, a highly reliable light-emitting display device with improved adhesion and peel resistance can be manufactured.
(実施の形態3)
本発明の実施の形態について、図9〜図10を用いて説明する。本実施の形態は、実施の形態1において、薄膜トランジスタとしてトップゲート(順スタガともいう)型の薄膜トランジスタを用いるものである。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。
(Embodiment 3)
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment mode, a top gate (also referred to as a forward stagger) thin film transistor is used as the thin film transistor in
基板900の上に、密着性を向上させる機能を有する下地膜901を形成する(図9(A)参照)。なお、基板900上に、絶縁層を形成してもよい。この絶縁層は形成しなくても良いが、基板900からの汚染物質などを遮断する効果がある。特に本実施の形態のように順スタガ型の薄膜トランジスタであると、半導体層が基板に直接接することになるので、下地層は必要である。ガラス基板よりの汚染を防ぐための下地層を形成する場合は、その上に液滴吐出法によって形成する導電層915、916、917の形成領域に下地膜として下地膜901を形成する。
A
本実施の形態では、密着性を向上させる機能を有する下地膜901として、光触媒の機構を有する物質を用いる。
In this embodiment mode, a substance having a photocatalytic mechanism is used as the
本実施の形態では、光触媒物質としてスパッタリング法により所定の結晶構造を有するTiOX結晶を形成する場合を説明する。ターゲットには金属チタンチューブを用い、アルゴンガスと酸素を用いてスパッタリングを行う。更にHeガスを導入してもよい。光触媒活性の高いTiOXを形成するためには、酸素を多く含む雰囲気とし、形成圧力を高めにする。更に成膜室又は処理物が設けられた基板を加熱しながらTiOXを形成すると好ましい。 In the present embodiment, a case where a TiO x crystal having a predetermined crystal structure is formed as a photocatalytic substance by a sputtering method will be described. A metal titanium tube is used as a target, and sputtering is performed using argon gas and oxygen. Further, He gas may be introduced. In order to form TiO x having high photocatalytic activity, the atmosphere is rich in oxygen and the formation pressure is increased. Further, it is preferable to form TiO x while heating the substrate provided with the film forming chamber or the processed material.
このように形成されるTiOXは非常に薄膜であっても光触媒機能を有する。 The thus formed TiO x has a photocatalytic function even if it is a very thin film.
また他の下地前処理として、スパッタリング法や蒸着法などの方法により、Ti(チタン)、W(タングステン)、Cr(クロム)、Ta(タンタル)、Ni(ニッケル)、Mo(モリブデン)などの金属材料若しくはその酸化物で形成される下地膜101を形成することが好ましい。下地膜101は0.01〜10nmの厚さで形成すれば良いが、極薄く形成すれば良いので、必ずしも層構造を持っていなくても良い。下地膜として、高融点金属材料を用いる場合、ソースドレイン配線層として機能する導電層915、916、917を形成した後、表面に露出している下地膜を下記の2つの工程のうちどちらかの工程を行って処理することが望ましい。
In addition, as other base pretreatments, metals such as Ti (titanium), W (tungsten), Cr (chromium), Ta (tantalum), Ni (nickel), and Mo (molybdenum) are obtained by sputtering or vapor deposition. It is preferable to form the
第一の方法としては、ソースドレイン配線層として機能する導電層915、916、917と重ならない下地膜901を絶縁化して、絶縁層を形成する工程である。つまり、ソースドレイン配線層として機能する導電層915、916、917と重ならない下地膜901を酸化して絶縁化する。このように、下地膜901を酸化して絶縁化する場合には、当該下地層01を0.01〜10nmの厚さで形成しておくことが好適であり、そうすると容易に酸化させることができる。なお、酸化する方法としては、酸素雰囲気下に晒す方法を用いてもよいし、熱処理を行う方法を用いてもよい。
The first method is a step of forming an insulating layer by insulating the
第2の方法としては、ソースドレイン配線層として機能する導電層915、916、917をマスクとして、下地膜901をエッチングして除去する工程である。この工程を用いる場合には下地膜901の厚さに制約はない。
The second method is a step of etching and removing the
また、下地前処理の他の方法として、形成領域(被形成面)に対してプラズマ処理を行う方法がある。プラズマ処理の条件は、空気、酸素又は窒素を処理ガスとして用い、圧力を数十Torr〜1000Torr(133000Pa)、好ましくは100(13300Pa)〜1000Torr(133000Pa)、より好ましくは700Torr(93100Pa)〜800Torr(106400Pa)、つまり大気圧又は大気圧近傍の圧力となる状態で、パルス電圧を印加する。このとき、プラズマ密度は、1×1010〜1×1014m-3、所謂コロナ放電やグロー放電の状態となるようにする。空気、酸素又は窒素の処理ガスを用いプラズマ処理を用いることにより、材質依存性なく、表面改質を行うことができる。その結果、あらゆる材料に対して表面改質を行うことができる。 Further, as another method for the base pretreatment, there is a method for performing plasma treatment on a formation region (formation surface). The plasma treatment is performed using air, oxygen, or nitrogen as a treatment gas, and the pressure is several tens of Torr to 1000 Torr (133000 Pa), preferably 100 (13300 Pa) to 1000 Torr (133000 Pa), more preferably 700 Torr (93100 Pa) to 800 Torr ( 106400 Pa), that is, a pulse voltage is applied in a state where the pressure becomes atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure. At this time, the plasma density is set to 1 × 10 10 to 1 × 10 14 m −3 , so-called corona discharge or glow discharge. By using plasma treatment using a treatment gas of air, oxygen, or nitrogen, surface modification can be performed without material dependency. As a result, surface modification can be performed on any material.
また、他の方法として、液滴吐出法によるパターンのその形成領域との密着性を上げるために、接着材として機能するような有機材料系の物質を形成してもよい。有機材料(有機樹脂材料)(ポリイミド、アクリル)やシリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも1種を有する材料を用いてもよい。 As another method, an organic material substance that functions as an adhesive may be formed in order to improve the adhesion of the pattern formed by the droplet discharge method to the formation region. Organic material (organic resin material) (polyimide, acrylic) or skeleton structure is composed of a bond of silicon (Si) and oxygen (O), a material containing at least hydrogen as a substituent, or fluorine, alkyl group as a substituent, Alternatively, a material having at least one of aromatic hydrocarbons may be used.
次に、導電性材料を含む組成物を吐出して、ソースドレイン配線層として機能する導電層915、916、917を形成する。この導電層915、916、917の形成は、液滴吐出手段を用いて行う。
Next, a composition containing a conductive material is discharged to form
導電層915、916、917層を形成する導電性材料としては、Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(タングステン)、Al(アルミニウム)等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。特に、ソース及びドレイン配線層は、低抵抗化することが好ましのいで、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いることが好適であり、より好適には、低抵抗な銀、銅を用いるとよい。溶媒は、酢酸ブチル等のエステル類、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン等の有機溶剤等に相当する。表面張力と粘度は、溶媒の濃度を調整したり、界面活性剤等を加えたりして適宜調整する。
As a conductive material for forming the
続いて、選択的に導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層(第1の電極ともいう)906を形成する(図9(A)参照)。導電層906は、基板900側から光を放射する場合、または透過型のEL表示パネルを作製する場合には、インジウム錫酸化物(ITO)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO2)などを含む組成物により所定のパターンを形成し、焼成によって形成しても良い。図示しないが、導電層906を形成する領域に導電層915、916、917を形成する時と同様に、光触媒物質を形成してもよい。光触媒物質によって、密着性が向上し、所望なパターンに細線化して導電層906を形成する事ができる。この導電層906は画素電極として機能する第1の電極となる。
Next, a conductive layer (also referred to as a first electrode) 906 is formed by selectively discharging a composition containing a conductive material (see FIG. 9A). The
また、液滴吐出法を用いて形成する導電層の下地前処理として、前述した下地膜901を形成する工程を行ったが、この処理工程は、導電層915、916、917を形成した後にも行っても良い。例えば、図示しないが、酸化チタン膜を形成し、その上にN型の半導体層を形成すると、導電層とN型の半導体層との密着性が向上する。
In addition, as the base pretreatment for the conductive layer formed using the droplet discharge method, the above-described step of forming the
導電層915、916、917上にN型の半導体層を全面に形成した後、導電層915と導電層916の間、導電層916と導電層917の間にあるN型の半導体層を、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層911、912、919を用いてエッチングして除去する。一導電型を有する半導体層は必要に応じて形成すればよい。そして、AS若しくはSASからなる半導体層907を気相成長法若しくはスパッタリング法で形成する。プラズマCVD法を用いる場合、ASは半導体材料ガスであるSiH4若しくはSiH4とH2の混合気体を用いて形成する。SASは、SiH4をH2で3倍〜1000倍に希釈して混合気体で形成する。このガス種でSASを形成する場合には、半導体層の表面側の方が結晶性が良好であり、ゲート電極を半導体層の上層に形成するトップゲート型のTFTとの組み合わせは適している。
After an N-type semiconductor layer is formed over the entire surface of the
次に、プラズマCVD法やスパッタリング法を用いて、ゲート絶縁層905を単層又は積層構造で形成する。特に好ましい形態としては、窒化珪素からなる絶縁層、酸化珪素からなる絶縁層、窒化珪素からなる絶縁層の3層の積層体をゲート絶縁膜として構成させる。
Next, the
次に、ゲート電極層902、903を液滴吐出法で形成する。この層を形成する導電性材料としては、Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(タングステン)、Al(アルミニウム)等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。 Next, gate electrode layers 902 and 903 are formed by a droplet discharge method. As a conductive material for forming this layer, a composition mainly composed of metal particles such as Ag (silver), Au (gold), Cu (copper), W (tungsten), Al (aluminum) is used. Can do.
、
半導体層907及びゲート絶縁層905は、液滴吐出法により形成したマスク層913、914を使って、ソース及びドレイン配線層(導電層915、916、917)に対応する位置に形成する。すなわち、導電層915と導電層916とを跨るように半導体層を形成する。
,
The
次に、導電層930、931を液滴吐出法で形成し、導電層916とゲート電極層903を、導電層917と第1の電極である導電層906とを電気的に接続する。
Next,
ドレインまたはソース配線層とゲート電極層間を、導電層930を用いずにゲート電極層によって、直接接続してもよい。その場合、ゲート電極層902、903を形成する前に、ゲート絶縁層905に貫通孔を形成し、ソース及びドレイン配線である導電層916、917の一部を露出させた後、ゲート電極層902、903、導電層931を液滴吐出法で形成する。このときゲート電極層903は導電層930を兼ねた配線となり、導電層916と接続する。エッチングはドライエッチングでもウェットエッチングでもよいが、ドライエッチングであるプラズマエッチングが好ましい。
The drain or source wiring layer and the gate electrode layer may be directly connected by the gate electrode layer without using the
続いて、土手(隔壁ともよばれる)となる絶縁層920を形成する。また、図示しないが、絶縁層920の下に薄膜トランジスタを覆うように全面に窒化珪素若しくは窒化酸化珪素の保護層を形成してもよい。絶縁層920は、スピンコート法やディップ法により全面に絶縁層を形成した後、エッチング加工によって図10(E)に示すように開孔を形成する。また、液滴吐出法により絶縁層920を形成すれば、エッチング加工は必ずしも必要ない。液滴吐出法を用いて、絶縁層920など広領域に形成する場合、液滴吐出装置の複数のノズル吐出口から組成物を吐出し、複数の線が重なるように描画し形成すると、スループットが向上する。
Subsequently, an insulating
絶縁層920は、第1の電極である導電層906に対応して画素が形成される位置に合わせて貫通孔の開口部を備えて形成される。
The insulating
以上の工程により、基板900上にトップゲート型(逆スタガ型ともいう。)TFTと第1の電極層である導電層906が接続されたTFT基板が完成する。
Through the above steps, a TFT substrate in which a top gate TFT (also referred to as an inverted staggered TFT) and a
電界発光層921を形成する前に、大気圧中で200℃の熱処理を行い絶縁層920中若しくはその表面に吸着している水分を除去する。また、減圧下で200〜400℃、好ましくは250〜350℃に熱処理を行い、そのまま大気に晒さずに電界発光層921を真空蒸着法や、減圧下の液滴吐出法で形成することが好ましい。
Before forming the
第1の電極である導電層906上に、電界発光層921、に導電層922を積層形成して、発光素子を用いた表示機能を有する発光表示装置が完成する(図10(E)参照。)。
A
以上示したように、本実施の形態では、フォトマスクを利用した光露光工程を用いないことにより、工程を省略することができる。また、液滴吐出法を用いて基板上に直接的に各種のパターンを形成することにより、1辺が1000mmを超える第5世代以降のガラス基板を用いても、容易にEL表示パネルを製造することができる。 As described above, in this embodiment mode, the process can be omitted by not using a light exposure process using a photomask. In addition, by forming various patterns directly on the substrate using a droplet discharge method, an EL display panel can be easily manufactured even when a glass substrate of 5th generation or later with one side exceeding 1000 mm is used. be able to.
また、密着性、耐剥離性が向上した信頼性の高い発光表示装置を作製することができる。 In addition, a highly reliable light-emitting display device with improved adhesion and peel resistance can be manufactured.
(実施の形態4)
本発明の実施の形態について、図3〜図4を用いて説明する。本実施の形態は、実施の形態1において、薄膜トランジスタと第1の電極との接続構造が異なるものである。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。
(Embodiment 4)
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment is different from the first embodiment in the connection structure between the thin film transistor and the first electrode. Therefore, repetitive description of the same portion or a portion having a similar function is omitted.
基板300の上に、下地前処理として密着性を向上させる下地膜301を形成する。本実施の形態では、光触媒物質としてスパッタリング法により所定の結晶構造を有するTiOX結晶を形成する場合を説明する。ターゲットには金属チタンチューブを用い、アルゴンガスと酸素を用いてスパッタリングを行う。更にHeガスを導入してもよい。光触媒活性の高いTiOXを形成するためには、酸素を多く含む雰囲気とし、形成圧力を高めにする。更に成膜室又は処理物が設けられた基板を加熱しながらTiOXを形成すると好ましい。
On the
このように形成されるTiOXは非常に薄膜であっても光触媒機能を有する。 The thus formed TiO x has a photocatalytic function even if it is a very thin film.
また他の下地前処理として、スパッタリング法や蒸着法などの方法により、Ti(チタン)、W(タングステン)、Cr(クロム)、Ta(タンタル)、Ni(ニッケル)、Mo(モリブデン)などの金属材料若しくはその酸化物で形成される下地膜301を形成することが好ましい。下地膜301は0.01〜10nmの厚さで形成すれば良いが、極薄く形成すれば良いので、必ずしも層構造を持っていなくても良い。下地膜として、高融点金属材料を用いる場合、ゲート電極層となる導電層302、303を形成した後、表面に露出している下地膜を下記の2つの工程のうちどちらかの工程を行って処理することが望ましい。
In addition, as other base pretreatments, metals such as Ti (titanium), W (tungsten), Cr (chromium), Ta (tantalum), Ni (nickel), and Mo (molybdenum) are obtained by sputtering or vapor deposition. It is preferable to form the
第一の方法としては、導電層302、303と重ならない下地膜301を絶縁化して、絶縁層を形成する工程である。つまり、導電層302、303と重ならない下地膜301を酸化して絶縁化する。このように、下地膜301を酸化して絶縁化する場合には、当該下地層01を0.01〜10nmの厚さで形成しておくことが好適であり、そうすると容易に酸化させることができる。なお、酸化する方法としては、酸素雰囲気下に晒す方法を用いてもよいし、熱処理を行う方法を用いてもよい。
The first method is a step of forming an insulating layer by insulating the
第2の方法としては、導電層302、303をマスクとして、下地膜101をエッチングして除去する工程である。この工程を用いる場合には下地膜301の厚さに制約はない。
The second method is a step of removing the
また、下地前処理の他の方法として、形成領域(被形成面)に対してプラズマ処理を行う方法がある。プラズマ処理の条件は、空気、酸素又は窒素を処理ガスとして用い、圧力を数十Torr〜1000Torr(133000Pa)、好ましくは100(13300Pa)〜1000Torr(133000Pa)、より好ましくは700Torr(93100Pa)〜800Torr(106400Pa)、つまり大気圧又は大気圧近傍の圧力となる状態で、パルス電圧を印加する。このとき、プラズマ密度は、1×1010〜1×1014m-3、所謂コロナ放電やグロー放電の状態となるようにする。空気、酸素又は窒素の処理ガスを用いプラズマ処理を用いることにより、材質依存性なく、表面改質を行うことができる。その結果、あらゆる材料に対して表面改質を行うことができる。 Further, as another method for the base pretreatment, there is a method for performing plasma treatment on a formation region (formation surface). The plasma treatment is performed using air, oxygen, or nitrogen as a treatment gas, and the pressure is several tens of Torr to 1000 Torr (133000 Pa), preferably 100 (13300 Pa) to 1000 Torr (133000 Pa), more preferably 700 Torr (93100 Pa) to 800 Torr ( 106400 Pa), that is, a pulse voltage is applied in a state of atmospheric pressure or a pressure close to atmospheric pressure. At this time, the plasma density is set to 1 × 10 10 to 1 × 10 14 m −3 , so-called corona discharge or glow discharge. By using plasma treatment using a treatment gas of air, oxygen, or nitrogen, surface modification can be performed without material dependency. As a result, surface modification can be performed on any material.
また、他の方法として、液滴吐出法によるパターンのその形成領域との密着性を上げるために、接着材として機能するような有機材料系の物質を形成してもよい。有機材料(有機樹脂材料)(ポリイミド、アクリル)やシリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも1種を有する材料を用いてもよい。 As another method, an organic material substance that functions as an adhesive may be formed in order to improve the adhesion of the pattern formed by the droplet discharge method to the formation region. Organic material (organic resin material) (polyimide, acrylic) or skeleton structure is composed of a bond of silicon (Si) and oxygen (O), a material containing at least hydrogen as a substituent, or fluorine, alkyl group as a substituent, Alternatively, a material having at least one of aromatic hydrocarbons may be used.
次に、導電性材料を含む組成物を吐出して、後にゲート電極として機能する導電層302、303を形成する。この導電層302、303の形成は、液滴吐出手段を用いて行う。 本実施の形態では、導電性材料として銀を用いるが、銀と銅などの積層体としても良い。また銅単層でもよい。
Next, a composition containing a conductive material is discharged to form
また、液滴吐出法を用いて形成する導電層の下地前処理として、前述した下地膜301を形成する工程を行ったが、この処理工程は、導電層を形成した後にも行っても良い。
Further, as the base pretreatment of the conductive layer formed using the droplet discharge method, the above-described step of forming the
次に、導電層302、303の上にゲート絶縁膜を形成する(図3(A)参照)。ゲート絶縁膜としては、珪素の酸化物材料又は窒化物材料等の公知の材料で形成すればよく、積層でも単層でもよい。
Next, a gate insulating film is formed over the
半導体層は公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等)により成膜すればよい。半導体層の材料に限定はないが、好ましくはシリコン又はシリコンゲルマニウム(SiGe)合金などで形成すると良い。 The semiconductor layer may be formed by a known means (such as sputtering, LPCVD, or plasma CVD). There is no limitation on the material of the semiconductor layer, but it is preferably formed of silicon or a silicon germanium (SiGe) alloy.
半導体層は、アモルファス半導体(代表的には水素化アモルファスシリコン)、セミアモルファス半導体又は半導体層の一部に結晶相を含む半導体、結晶性半導体(代表的にはポリシリコン)、有機半導体を用いることができる。 As the semiconductor layer, an amorphous semiconductor (typically hydrogenated amorphous silicon), a semi-amorphous semiconductor, a semiconductor containing a crystal phase in part of the semiconductor layer, a crystalline semiconductor (typically polysilicon), or an organic semiconductor is used. Can do.
本実施の形態では、半導体として、非晶質半導体を用いる。半導体層307を形成し、チャネル保護膜309、310を形成するため、例えば、プラズマCVD法により絶縁膜を形成し、所望の領域に、所望の形状となるようにパターニングする。またチャネル保護膜は、液滴吐出法や、印刷法(スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法)を用いてポリイミド又はポリビニルアルコール等を形成してもよい。その後、プラズマCVD法等により一導電型を有する半導体層、例えばN型半導体層308を形成する。一導電型を有する半導体層は必要に応じて形成すればよい。
In this embodiment mode, an amorphous semiconductor is used as the semiconductor. In order to form the
続いて、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層311、312を形成し、該マスク層311、312を用いて、半導体層307、N型半導体層308を同時にパターン加工する。
Subsequently, mask layers 311 and 312 made of an insulator such as resist or polyimide are formed, and the
次に、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層313、314を液滴吐出法を用いて形成する(図3(C)参照。)。そのマスク層313、314を用いて、エッチング加工によりゲート絶縁層305、304の一部に貫通孔318を形成して、その下層側に配置されているゲート電極層として機能する導電層303の一部を露出させる。エッチング加工はプラズマエッチング(ドライエッチング)又はウエットエッチングのどちらを採用しても良いが、大面積基板を処理するにはプラズマエッチングが適している。また、大気圧放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可能であり、基板の全面にマスク層を形成する必要はない。
Next, mask layers 313 and 314 made of an insulator such as resist or polyimide are formed by a droplet discharge method (see FIG. 3C). Using the mask layers 313 and 314, through
マスク層313、314を除去した後、導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層315、316、317を形成し、該導電層315、316、317をマスクとして、N型半導体層をパターン加工する(図3(D)参照)。なお、図示しないが、導電層315、316、317を形成する前に、導電層315、316、317がゲート絶縁層305と接する部分に選択的に光触媒物質などを形成する、前述の下地前処理工程を行っても良い。また形成後にもその表面に下地前処理を行っても良い。この工程により、導電層は積層する上下の層と密着性よく形成できる。
After removing the mask layers 313 and 314, a composition containing a conductive material is discharged to form
また、配線層である導電層315、316、317は、図3(D)にように、N型半導体層、半導体層を覆うように形成される。半導体層はエッチングによりパターニングされているので、急激な段差のあるところで配線層が覆いきれず断線するおそれがある。よって、段差を軽減するために、絶縁層341、342、343を形成し、段差をなだらかにしてもよい。絶縁層341、342、343は液滴吐出法を用いると選択的にマスク等なしで形成することができる。この絶縁層341、342、343により、段差は軽減され、その上を覆う配線層も断切れ等の不良なく、カバレッジよく形成することが出来る。この絶縁層341、342、343は、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウムその他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド(polyimide)、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール(polybenzimidazole)などの耐熱性高分子、又はシロキサン系材料を出発材料として形成された珪素、酸素、水素からなる化合物のうちSi−O−Si結合を含む無機シロキサン、珪素上の水素がメチルやフェニルのような有機基によって置換された有機シロキサン系の絶縁材料で形成することができる。
In addition, the
続いて、ゲート絶縁膜上に選択的に、ソース、ドレイン配線層として機能する導電層317と接するように導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層(第1の電極ともいう)306を形成する(図4(E)参照)。導電層306は、基板300側から光を放射する場合、または透過型のEL表示パネルを作製する場合には、インジウム錫酸化物(ITO)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO2)などを含む組成物により所定のパターンを形成し、焼成によって形成しても良い。図示しないが、導電層306を形成する領域に導電層302、303を形成する時と同様に、光触媒物質など形成等の下地前処理を行ってもよい。下地前処理によって、密着性が向上し、所望なパターンに細線化して導電層306を形成する事ができる。この導電層306は画素電極として機能する第1の電極となる。
Subsequently, a composition containing a conductive material is selectively discharged over the gate insulating film so as to be in contact with the
また、ゲート絶縁層305に形成した貫通孔318において、ソース及びドレイン配線層である導電層316とゲート電極層である導電層303とを電気的に接続させる。この配線層を形成する導電性材料としては、Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(タングステン)、Al(アルミニウム)等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。また、透光性を有するインジウム錫酸化物(ITO)、インジウム錫酸化物と酸化珪素からなるITSO、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタンなどを組み合わせても良い。
In addition, in the through-
ゲート絶縁層305、304の一部に貫通孔318を形成する工程を、導電層315、316、317、306形成後に、導電層315、316、317、306をマスクとして用いて貫通孔318を形成してもよい。そして貫通孔318に導電層を形成し導電層316とゲート電極層である導電層303を電気的に接続する。
In the step of forming the through-
続いて、土手(隔壁ともよばれる)となる絶縁層320を形成する。また、図示しないが、絶縁層320の下に薄膜トランジスタを覆うように全面に窒化珪素若しくは窒化酸化珪素の保護層を形成してもよい。絶縁層320は、スピンコート法やディップ法により全面に絶縁層を形成した後、エッチング加工によって図4(F)に示すように開孔を形成する。また、液滴吐出法により絶縁層320を形成すれば、エッチング加工は必ずしも必要ない。液滴吐出法を用いて、絶縁層320など広領域に形成する場合、液滴吐出装置の複数のノズル吐出口から組成物を吐出し、複数の線が重なるように描画し形成すると、スループットが向上する。
Subsequently, an insulating
絶縁層320は、第1の電極である導電層306に対応して画素が形成される位置に合わせて貫通孔の開口部を備えて形成される。
The insulating
以上の工程により、基板300上にボトムゲート型(逆スタガ型ともいう。)のチャネル保護型TFTと導電層(第1の電極層)306が接続されたEL表示パネル用のTFT基板が完成する。
Through the above steps, a TFT substrate for an EL display panel in which a bottom gate type (also referred to as an inverted staggered type) channel protective TFT and a conductive layer (first electrode layer) 306 are connected to the
第1の電極である導電層306上に、電界発光層321、に導電層322を積層形成して、発光素子を用いた表示機能を有する発光表示装置が完成する(図4(F)参照)。
A
以上示したように、本実施の形態では、フォトマスクを利用した光露光工程を用いないことにより、工程を省略することができる。また、液滴吐出法を用いて基板上に直接的に各種のパターンを形成することにより、1辺が1000mmを超える第5世代以降のガラス基板を用いても、容易にEL表示パネルを製造することができる。 As described above, in this embodiment mode, the process can be omitted by not using a light exposure process using a photomask. In addition, by forming various patterns directly on the substrate using a droplet discharge method, an EL display panel can be easily manufactured even when a glass substrate of 5th generation or later with one side exceeding 1000 mm is used. be able to.
また、密着性、耐剥離性が向上した信頼性の高い発光表示装置を作製することができる。 In addition, a highly reliable light-emitting display device with improved adhesion and peel resistance can be manufactured.
(実施の形態5)
本発明の実施の形態について、図7〜図8を用いて説明する。本実施の形態は、実施の形態2において、薄膜トランジスタと第1の電極との接続構造が異なるものである。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。
(Embodiment 5)
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is different from the second embodiment in the connection structure between the thin film transistor and the first electrode. Therefore, repetitive description of the same portion or a portion having a similar function is omitted.
基板700の上に、下地前処理として密着性を向上させる下地膜701を形成する。本実施の形態では、光触媒物質としてスパッタリング法により所定の結晶構造を有するTiOX結晶を形成する場合を説明する。ターゲットには金属チタンチューブを用い、アルゴンガスと酸素を用いてスパッタリングを行う。更にHeガスを導入してもよい。光触媒活性の高いTiOXを形成するためには、酸素を多く含む雰囲気とし、形成圧力を高めにする。更に成膜室又は処理物が設けられた基板を加熱しながらTiOXを形成すると好ましい。
Over the
このように形成されるTiOXは非常に薄膜であっても光触媒機能を有する。 The thus formed TiO x has a photocatalytic function even if it is a very thin film.
また他の下地前処理として、スパッタリング法や蒸着法などの方法により、Ti(チタン)、W(タングステン)、Cr(クロム)、Ta(タンタル)、Ni(ニッケル)、Mo(モリブデン)などの金属材料若しくはその酸化物で形成される下地膜701を形成することが好ましい。下地膜701は0.01〜10nmの厚さで形成すれば良いが、極薄く形成すれば良いので、必ずしも層構造を持っていなくても良い。下地膜として、高融点金属材料を用いる場合、ゲート電極層となる導電層702、703を形成した後、表面に露出している下地膜を下記の2つの工程のうちどちらかの工程を行って処理することが望ましい。
In addition, as other base pretreatments, metals such as Ti (titanium), W (tungsten), Cr (chromium), Ta (tantalum), Ni (nickel), and Mo (molybdenum) are obtained by sputtering or vapor deposition. It is preferable to form a
第一の方法としては、導電層702、703と重ならない下地膜701を絶縁化して、絶縁層を形成する工程である。つまり、導電層702、703と重ならない下地膜701を酸化して絶縁化する。このように、下地膜701を酸化して絶縁化する場合には、当該下地膜701を0.01〜10nmの厚さで形成しておくことが好適であり、そうすると容易に酸化させることができる。なお、酸化する方法としては、酸素雰囲気下に晒す方法を用いてもよいし、熱処理を行う方法を用いてもよい。
The first method is a step of forming an insulating layer by insulating the
第2の方法としては、導電層702、703をマスクとして、下地膜701をエッチングして除去する工程である。この工程を用いる場合には下地膜101の厚さに制約はない。
The second method is a step of removing the
また、下地前処理の他の方法として、形成領域(被形成面)に対してプラズマ処理を行う方法がある。プラズマ処理の条件は、空気、酸素又は窒素を処理ガスとして用い、圧力を数十Torr〜1000Torr(133000Pa)、好ましくは100(13300Pa)〜1000Torr(133000Pa)、より好ましくは700Torr(93100Pa)〜800Torr(106400Pa)、つまり大気圧又は大気圧近傍の圧力となる状態で、パルス電圧を印加する。このとき、プラズマ密度は、1×1010〜1×1014m-3、所謂コロナ放電やグロー放電の状態となるようにする。空気、酸素又は窒素の処理ガスを用いプラズマ処理を用いることにより、材質依存性なく、表面改質を行うことができる。その結果、あらゆる材料に対して表面改質を行うことができる。 Further, as another method for the base pretreatment, there is a method for performing plasma treatment on a formation region (formation surface). The plasma treatment is performed using air, oxygen, or nitrogen as a treatment gas, and the pressure is several tens of Torr to 1000 Torr (133000 Pa), preferably 100 (13300 Pa) to 1000 Torr (133000 Pa), more preferably 700 Torr (93100 Pa) to 800 Torr ( 106400 Pa), that is, a pulse voltage is applied in a state where the pressure becomes atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure. At this time, the plasma density is set to 1 × 10 10 to 1 × 10 14 m −3 , so-called corona discharge or glow discharge. By using plasma treatment using a treatment gas of air, oxygen, or nitrogen, surface modification can be performed without material dependency. As a result, surface modification can be performed on any material.
また、他の方法として、液滴吐出法によるパターンのその形成領域との密着性を上げるために、接着材として機能するような有機材料系の物質を形成してもよい。有機材料(有機樹脂材料)(ポリイミド、アクリル)やシリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも1種を有する材料を用いてもよい。 As another method, an organic material substance that functions as an adhesive may be formed in order to improve the adhesion of the pattern formed by the droplet discharge method to the formation region. Organic material (organic resin material) (polyimide, acrylic) or skeleton structure is composed of a bond of silicon (Si) and oxygen (O), a material containing at least hydrogen as a substituent, or fluorine, alkyl group as a substituent, Alternatively, a material having at least one of aromatic hydrocarbons may be used.
次に、導電性材料を含む組成物を吐出して、後にゲート電極として機能する導電層702、703を形成する。この導電層702、703の形成は、液滴吐出手段を用いて行う。本実施の形態では、導電性材料として銀を用いるが、銀と銅などの積層体としても良い。また銅単層でもよい。
Next, a composition containing a conductive material is discharged, so that
また、液滴吐出法を用いて形成する導電層の下地前処理として、前述した下地膜701を形成する工程を行ったが、この処理工程は、導電層を形成した後にも行っても良い。
Further, as the base pretreatment of the conductive layer formed using the droplet discharge method, the above-described step of forming the
次に、導電層702、703の上にゲート絶縁膜を形成する(図7(A)参照)。ゲート絶縁膜としては、珪素の酸化物材料又は窒化物材料等の公知の材料で形成すればよく、積層でも単層でもよい。
Next, a gate insulating film is formed over the
半導体層は公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等)により成膜すればよい。半導体層の材料に限定はないが、好ましくはシリコン又はシリコンゲルマニウム(SiGe)合金などで形成すると良い。 The semiconductor layer may be formed by a known means (such as sputtering, LPCVD, or plasma CVD). There is no limitation on the material of the semiconductor layer, but it is preferably formed of silicon or a silicon germanium (SiGe) alloy.
半導体層は、アモルファス半導体(代表的には水素化アモルファスシリコン)、セミアモルファス半導体又は半導体層の一部に結晶相を含む半導体、結晶性半導体(代表的にはポリシリコン)、有機半導体を用いることができる。 As the semiconductor layer, an amorphous semiconductor (typically hydrogenated amorphous silicon), a semi-amorphous semiconductor, a semiconductor containing a crystal phase in part of the semiconductor layer, a crystalline semiconductor (typically polysilicon), or an organic semiconductor is used. Can do.
本実施の形態では、半導体として、非晶質半導体を用いる。半導体層707を形成し、プラズマCVD法等により一導電型を有する半導体層、例えばN型半導体層708を形成する。一導電型を有する半導体層は必要に応じて形成すればよい。
In this embodiment mode, an amorphous semiconductor is used as the semiconductor. A
続いて、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層711、712を形成し、該マスク層711、712を用いて、半導体層707、N型半導体層708を同時にパターン加工する(図7(B)参照)。
Subsequently, mask layers 711 and 712 made of an insulator such as resist or polyimide are formed, and the
次に、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層713、714を液滴吐出法を用いて形成する(図7(C)参照。)。そのマスク層713、714を用いて、エッチング加工によりゲート絶縁層705、704の一部に貫通孔718を形成して、その下層側に配置されているゲート電極層として機能する導電層703の一部を露出させる。エッチング加工はプラズマエッチング(ドライエッチング)又はウエットエッチングのどちらを採用しても良いが、大面積基板を処理するにはプラズマエッチングが適している。また、大気圧放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可能であり、基板の全面にマスク層を形成する必要はない。
Next, mask layers 713 and 714 made of an insulator such as resist or polyimide are formed by a droplet discharge method (see FIG. 7C). Using the mask layers 713 and 714, a through
マスク層713、714を除去した後、導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層715、716、717を形成し、導電層715、716、717をマスクとして、N型半導体層をパターン加工する(図7(D)参照)。なお、図示しないが、導電層715、716、717を形成する前に、導電層715、716、717がゲート絶縁層705と接する部分に選択的に光触媒物質などを形成する、前述の下地前処理工程を行っても良い。また形成後にもその表面に下地前処理を行っても良い。この工程により、導電層は積層する上下の層と密着性よく形成できる。
After removing the mask layers 713 and 714, a composition containing a conductive material is discharged to form the
続いて、ゲート絶縁膜上に選択的に、ソース、ドレイン配線層として機能する導電層717と接するように導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層(第1の電極ともいう)706を形成する(図8(E)参照)。導電層706は、基板700側から光を放射する場合、または透過型のEL表示パネルを作製する場合には、インジウム錫酸化物(ITO)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO2)などを含む組成物により所定のパターンを形成し、焼成によって形成しても良い。図示しないが、導電層706を形成する領域に導電層702、703を形成する時と同様に、光触媒物質など形成等の下地前処理を行ってもよい。下地前処理によって、密着性が向上し、所望なパターンに細線化して導電層706を形成する事ができる。この導電層706は画素電極として機能する第1の電極となる。
Subsequently, a composition containing a conductive material is selectively discharged over the gate insulating film so as to be in contact with the
また、ゲート絶縁層705に形成した貫通孔718において、ソース及びドレイン配線層である導電層716とゲート電極層である導電層703とを電気的に接続させる。この導電層を形成する導電性材料としては、Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(タングステン)、Al(アルミニウム)等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。また、透光性を有するインジウム錫酸化物(ITO)、インジウム錫酸化物と酸化珪素からなるITSO、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタンなどを組み合わせても良い。
In addition, in the through-
ゲート絶縁層705、704の一部に貫通孔718を形成する工程を、導電層715、716、717、706形成後に、導電層715、716、717、706をマスクとして用いて貫通孔718を形成してもよい。そして貫通孔718に導電層を形成し導電層716とゲート電極層である導電層703を電気的に接続する。
In the step of forming the through-
続いて、土手(隔壁ともよばれる)となる絶縁層720を形成する。また、図示しないが、絶縁層720の下に薄膜トランジスタを覆うように全面に窒化珪素若しくは窒化酸化珪素の保護層を形成してもよい。絶縁層720は、スピンコート法やディップ法により全面に絶縁層を形成した後、エッチング加工によって図8(F)に示すように開孔を形成する。また、液滴吐出法により絶縁層720を形成すれば、エッチング加工は必ずしも必要ない。液滴吐出法を用いて、絶縁層720など広領域に形成する場合、液滴吐出装置の複数のノズル吐出口から組成物を吐出し、複数の線が重なるように描画し形成すると、スループットが向上する。
Subsequently, an insulating
絶縁層720は、第1の電極である導電層706に対応して画素が形成される位置に合わせて貫通孔の開口部を備えて形成される。
The insulating
以上の工程により、基板700上にボトムゲート型(逆スタガ型ともいう。)のチャネルエッチ型TFTと第1の電極(第1電極層)706が接続されたEL表示パネル用のTFT基板が完成する。
Through the above steps, a TFT substrate for an EL display panel in which a bottom gate type (also referred to as an inverted stagger type) channel etch type TFT and a first electrode (first electrode layer) 706 are connected to the
第1の電極である導電層706上に、電界発光層721、に導電層722を積層形成して、発光素子を用いた表示機能を有する発光表示装置が完成する(図8(F)参照。)。
A
以上示したように、本実施の形態では、フォトマスクを利用した光露光工程を用いないことにより、工程を省略することができる。また、液滴吐出法を用いて基板上に直接的に各種のパターンを形成することにより、1辺が1000mmを超える第5世代以降のガラス基板を用いても、容易にEL表示パネルを製造することができる。 As described above, in this embodiment mode, the process can be omitted by not using a light exposure process using a photomask. In addition, by forming various patterns directly on the substrate using a droplet discharge method, an EL display panel can be easily manufactured even when a glass substrate of 5th generation or later with one side exceeding 1000 mm is used. be able to.
また、密着性、耐剥離性が向上した信頼性の高い発光表示装置を作製することができる In addition, a highly reliable light-emitting display device with improved adhesion and peel resistance can be manufactured.
(実施の形態6)
本発明の実施の形態について、図11〜図12を用いて説明する。本実施の形態は、実施の形態3において、薄膜トランジスタと第1の電極との接続構造が異なるものである。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。
(Embodiment 6)
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment is different from the third embodiment in the connection structure between the thin film transistor and the first electrode. Therefore, repetitive description of the same portion or a portion having a similar function is omitted.
基板200の上に、密着性を向上させる機能を有する下地膜201を形成する(図11(A)参照)。なお、基板200上に、絶縁層を形成してもよい。この絶縁層は形成しなくても良いが、基板200からの汚染物質などを遮断する効果がある。特に本実施の形態のように順スタガ型の薄膜トランジスタであると、半導体層が基板に直接接することになるので、下地層は効果的である。ガラス基板よりの汚染を防ぐための下地層を形成する場合は、その上に液滴吐出法によって形成する導電層202、203の形成領域に下地膜として下地膜201を形成する。
A
本実施の形態では、密着性を向上させる機能を有する下地膜201として、光触媒の機構を有する物質を用いる。
In this embodiment mode, a substance having a photocatalytic mechanism is used as the
本実施の形態では、光触媒物質としてスパッタリング法により所定の結晶構造を有するTiOX結晶を形成する場合を説明する。ターゲットには金属チタンチューブを用い、アルゴンガスと酸素を用いてスパッタリングを行う。更にHeガスを導入してもよい。光触媒活性の高いTiOXを形成するためには、酸素を多く含む雰囲気とし、形成圧力を高めにする。更に成膜室又は処理物が設けられた基板を加熱しながらTiOXを形成すると好ましい。 In the present embodiment, a case where a TiO x crystal having a predetermined crystal structure is formed as a photocatalytic substance by a sputtering method will be described. A metal titanium tube is used as a target, and sputtering is performed using argon gas and oxygen. Further, He gas may be introduced. In order to form TiO x having high photocatalytic activity, the atmosphere is rich in oxygen and the formation pressure is increased. Further, it is preferable to form TiO x while heating the substrate provided with the film forming chamber or the processed material.
このように形成されるTiOXは非常に薄膜であっても光触媒機能を有する。 The thus formed TiO x has a photocatalytic function even if it is a very thin film.
また他の下地前処理として、スパッタリング法や蒸着法などの方法により、Ti(チタン)、W(タングステン)、Cr(クロム)、Ta(タンタル)、Ni(ニッケル)、Mo(モリブデン)などの金属材料若しくはその酸化物で形成される下地膜201を形成することが好ましい。下地膜201は0.01〜10nmの厚さで形成すれば良いが、極薄く形成すれば良いので、必ずしも層構造を持っていなくても良い。下地膜として、高融点金属材料を用いる場合、ソースドレイン配線層として機能する導電層215、216、217を形成した後、表面に露出している下地膜を下記の2つの工程のうちどちらかの工程を行って処理することが望ましい。
In addition, as other base pretreatments, metals such as Ti (titanium), W (tungsten), Cr (chromium), Ta (tantalum), Ni (nickel), and Mo (molybdenum) are obtained by sputtering or vapor deposition. It is preferable to form the
第一の方法としては、ソースドレイン配線層として機能する導電層215、216、217と重ならない下地膜201を絶縁化して、絶縁層を形成する工程である。つまり、ソースドレイン配線層として機能する導電層215、216、217と重ならない下地膜201を酸化して絶縁化する。このように、下地膜201を酸化して絶縁化する場合には、当該下地層01を0.01〜10nmの厚さで形成しておくことが好適であり、そうすると容易に酸化させることができる。なお、酸化する方法としては、酸素雰囲気下に晒す方法を用いてもよいし、熱処理を行う方法を用いてもよい。
The first method is a step of insulating the
第2の方法としては、ソースドレイン配線層として機能する導電層215、216、217をマスクとして、下地膜201をエッチングして除去する工程である。この工程を用いる場合には下地膜201の厚さに制約はない。
The second method is a step of removing the
また、下地前処理の他の方法として、形成領域(被形成面)に対してプラズマ処理を行う方法がある。プラズマ処理の条件は、空気、酸素又は窒素を処理ガスとして用い、圧力を数十Torr〜1000Torr(133000Pa)、好ましくは100(13300Pa)〜1000Torr(133000Pa)、より好ましくは700Torr(93100Pa)〜800Torr(106400Pa)、つまり大気圧又は大気圧近傍の圧力となる状態で、パルス電圧を印加する。このとき、プラズマ密度は、1×1010〜1×1014m-3、所謂コロナ放電やグロー放電の状態となるようにする。空気、酸素又は窒素の処理ガスを用いプラズマ処理を用いることにより、材質依存性なく、表面改質を行うことができる。その結果、あらゆる材料に対して表面改質を行うことができる。 Further, as another method for the base pretreatment, there is a method for performing plasma treatment on a formation region (formation surface). The plasma treatment is performed using air, oxygen, or nitrogen as a treatment gas, and the pressure is several tens of Torr to 1000 Torr (133000 Pa), preferably 100 (13300 Pa) to 1000 Torr (133000 Pa), more preferably 700 Torr (93100 Pa) to 800 Torr ( 106400 Pa), that is, a pulse voltage is applied in a state where the pressure becomes atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure. At this time, the plasma density is set to 1 × 10 10 to 1 × 10 14 m −3 , so-called corona discharge or glow discharge. By using plasma treatment using a treatment gas of air, oxygen, or nitrogen, surface modification can be performed without material dependency. As a result, surface modification can be performed on any material.
また、他の方法として、液滴吐出法によるパターンのその形成領域との密着性を上げるために、接着材として機能するような有機材料系の物質を形成してもよい。有機材料(有機樹脂材料)(ポリイミド、アクリル)やシリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも1種を有する材料を用いてもよい。 As another method, an organic material substance that functions as an adhesive may be formed in order to improve the adhesion of the pattern formed by the droplet discharge method to the formation region. Organic material (organic resin material) (polyimide, acrylic) or skeleton structure is composed of a bond of silicon (Si) and oxygen (O), a material containing at least hydrogen as a substituent, or fluorine, alkyl group as a substituent, Alternatively, a material having at least one of aromatic hydrocarbons may be used.
次に、導電性材料を含む組成物を吐出して、ソースドレイン配線層として機能する導電層215、216、217を形成する。この導電層215、216、217の形成は、液滴吐出手段を用いて行う。
Next, a
導電層215、216、217層を形成する導電性材料としては、Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(タングステン)、Al(アルミニウム)等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。特に、ソース及びドレイン配線層は、低抵抗化することが好ましのいで、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いることが好適であり、より好適には、低抵抗な銀、銅を用いるとよい。また、導電性材料の周りに他の導電性材料がコーティングされ、複数の層になっている粒子でも良い。例えば、銅の周りにニッケルボロン(NiB)がコーティングされ、その周囲に銀がコーティングされている3層構造の粒子などを用いても良い。溶媒は、酢酸ブチル等のエステル類、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン等の有機溶剤等に相当する。表面張力と粘度は、溶媒の濃度を調整したり、界面活性剤等を加えたりして適宜調整する。
As a conductive material for forming the
また、液滴吐出法を用いて形成する導電層の下地前処理として、前述した下地膜201を形成する工程を行ったが、この処理工程は、導電層215、216、217を形成した後にも行っても良い。例えば、図示しないが、酸化チタン膜を形成し、その上にN型の半導体層を形成すると、導電層とN型の半導体層との密着性が向上する。
In addition, as the base pretreatment of the conductive layer formed using the droplet discharge method, the above-described step of forming the
導電層215、216、217上にN型の半導体層を全面に形成した後、導電層215と216の間、導電層216と217の間にあるN型の半導体層を、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層211、212、219を用いてエッチングして除去する。一導電型を有する半導体層は必要に応じて形成すればよい。そして、AS若しくはSASからなる半導体層207を気相成長法若しくはスパッタリング法で形成する。プラズマCVD法を用いる場合、ASは半導体材料ガスであるSiH4若しくはSiH4とH2の混合気体を用いて形成する。SASは、SiH4をH2で3倍〜1000倍に希釈して混合気体で形成する。このガス種でSASを形成する場合には、半導体層の表面側の方が結晶性が良好であり、ゲート電極を半導体層の上層に形成するトップゲート型のTFTとの組み合わせは適している。
After an N-type semiconductor layer is formed over the entire surface of the
次に、プラズマCVD法やスパッタリング法を用いて、ゲート絶縁層205を単層又は積層構造で形成する(図11(B)参照。)。特に好ましい形態としては、窒化珪素からなる絶縁層、酸化珪素からなる絶縁層、窒化珪素からなる絶縁層の3層の積層体をゲート絶縁膜として構成させる。
Next, the
次に、ゲート電極層である導電層202、203を液滴吐出法で形成する(図11(C)参照)。この層を形成する導電性材料としては、Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(タングステン)、Al(アルミニウム)等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。
Next,
、
半導体層207及びゲート絶縁層205は、液滴吐出法により形成したマスク層213、214を使って、ソース及びドレイン配線層(導電層215、216、217)に対応する位置に形成する。すなわち、ソース及びドレイン配線層である導電層215と216とを跨るように半導体層を形成する。
,
The
次に、導電層230、231を液滴吐出法で形成し、導電層216導電層203とを電気的に接続する。
Next,
続いて、選択的に、導電層231と接するように、導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層(第1の電極ともいう)206を形成する。また、導電層206は、導電層217と直接接する構造でも良い。導電層206は、基板200側から光を放射する場合、または透過型のEL表示パネルを作製する場合には、インジウム錫酸化物(ITO)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO2)などを含む組成物により所定のパターンを形成し、焼成によって形成しても良い。図示しないが、導電層206を形成する領域に導電層215、216、217を形成する時と同様に、光触媒物質を形成してもよい。光触媒物質によって、密着性が向上し、所望なパターンに細線化して導電層206を形成する事ができる。この導電層206は画素電極として機能する第1の電極となる。
Subsequently, a conductive layer (also referred to as a first electrode) 206 is formed by selectively discharging a composition containing a conductive material so as to be in contact with the
ドレインまたはソース配線層とゲート電極層間を、導電層230を用いずにゲート電極層によって、直接接続してもよい。その場合、ゲート電極層である導電層202、203を形成する前に、ゲート絶縁層205に貫通孔を形成し、ソース及びドレイン配線である導電層216、217の一部を露出させた後、ゲート電極層である導電層202、203、導電層231を液滴吐出法で形成する。このとき導電層203は導電層230を兼ねた配線となり、導電層216と接続する。エッチングはドライエッチングでもウェットエッチングでもよいが、ドライエッチングであるプラズマエッチングが好ましい。
The drain or source wiring layer and the gate electrode layer may be directly connected by the gate electrode layer without using the
続いて、土手(隔壁ともよばれる)となる絶縁層220を形成する。また、図示しないが、絶縁層220の下に薄膜トランジスタを覆うように全面に窒化珪素若しくは窒化酸化珪素の保護層を形成してもよい。絶縁層220は、スピンコート法やディップ法により全面に絶縁層を形成した後、エッチング加工によって図12(E)に示すように開孔を形成する。また、液滴吐出法により絶縁層220を形成すれば、エッチング加工は必ずしも必要ない。液滴吐出法を用いて、絶縁層220など広領域に形成する場合、液滴吐出装置の複数のノズル吐出口から組成物を吐出し、複数の線が重なるように描画し形成すると、スループットが向上する。
Subsequently, an insulating
絶縁層220は、第1の電極である導電層206に対応して画素が形成される位置に合わせて貫通孔の開口部を備えて形成される。
The insulating
以上の工程により、基板200上にトップゲート型(順スタガ型ともいう。)TFTと導電層(第1の電極層)206が接続されたTFT基板が完成する。
Through the above steps, a TFT substrate in which a top gate type (also referred to as a forward stagger type) TFT and a conductive layer (first electrode layer) 206 are connected to the
電界発光層221を形成する前に、大気圧中で200℃の熱処理を行い絶縁層220中若しくはその表面に吸着している水分を除去する。また、減圧下で200〜400℃、好ましくは250〜350℃に熱処理を行い、そのまま大気に晒さずに電界発光層221を真空蒸着法や、減圧下の液滴吐出法で形成することが好ましい。
Before forming the
第1の電極である導電層206上に、電界発光層221、に導電層222を積層形成して、発光素子を用いた表示機能を有する発光表示装置が完成する(図12(E)参照。)。
A
以上示したように、本実施の形態では、フォトマスクを利用した光露光工程を用いないことにより、工程を省略することができる。また、液滴吐出法を用いて基板上に直接的に各種のパターンを形成することにより、1辺が1000mmを超える第5世代以降のガラス基板を用いても、容易にEL表示パネルを製造することができる。 As described above, in this embodiment mode, the process can be omitted by not using a light exposure process using a photomask. In addition, by forming various patterns directly on the substrate using a droplet discharge method, an EL display panel can be easily manufactured even when a glass substrate of 5th generation or later with one side exceeding 1000 mm is used. be able to.
また、密着性、耐剥離性が向上した信頼性の高い発光表示装置を作製することができる。 In addition, a highly reliable light-emitting display device with improved adhesion and peel resistance can be manufactured.
(実施の形態2)
本発明の実施の形態について、図14、図15を用いて説明する。本実施の形態は、実施の形態1において、ゲート絶縁層105を貫通し、配線層である導電層116とゲート電極層である導電層103との接続の方法が異なるものである。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。
(Embodiment 2)
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment is different from
基板100の上に、密着性を向上させる下地膜101を形成する(図14(A)参照。)。なお、基板100上に、絶縁層を形成してもよい。
A
本実施の形態では、密着性を向上させる機能を有する下地膜101として、光触媒の機構を有する物質を用いる。
In this embodiment mode, a substance having a photocatalytic mechanism is used as the
本実施の形態では、光触媒物質としてスパッタリング法により所定の結晶構造を有するTiOX結晶を形成する場合を説明する。ターゲットには金属チタンチューブを用い、アルゴンガスと酸素を用いてスパッタリングを行う。更にHeガスを導入してもよい。光触媒活性の高いTiOXを形成するためには、酸素を多く含む雰囲気とし、形成圧力を高めにする。更に成膜室又は処理物が設けられた基板を加熱しながらTiOXを形成すると好ましい。 In the present embodiment, a case where a TiO x crystal having a predetermined crystal structure is formed as a photocatalytic substance by a sputtering method will be described. A metal titanium tube is used as a target, and sputtering is performed using argon gas and oxygen. Further, He gas may be introduced. In order to form TiO x having high photocatalytic activity, the atmosphere is rich in oxygen and the formation pressure is increased. Further, it is preferable to form TiO x while heating the substrate provided with the film forming chamber or the processed material.
このように形成されるTiOXは非常に薄膜であっても光触媒機能を有する。 The thus formed TiO x has a photocatalytic function even if it is a very thin film.
また他の下地前処理として、スパッタリング法や蒸着法などの方法により、Ti(チタン)、W(タングステン)、Cr(クロム)、Ta(タンタル)、Ni(ニッケル)、Mo(モリブデン)などの金属材料若しくはその酸化物で形成される下地膜101を形成することが好ましい。下地膜101は0.01〜10nmの厚さで形成すれば良いが、極薄く形成すれば良いので、必ずしも層構造を持っていなくても良い。下地膜として、高融点金属材料を用いる場合、ゲート電極層となる導電層102、103を形成した後、表面に露出している下地膜を下記の2つの工程のうちどちらかの工程を行って処理することが望ましい。
In addition, as other base pretreatments, metals such as Ti (titanium), W (tungsten), Cr (chromium), Ta (tantalum), Ni (nickel), and Mo (molybdenum) are obtained by sputtering or vapor deposition. It is preferable to form the
第一の方法としては、導電層102、103と重ならない下地膜101を絶縁化して、絶縁層を形成する工程である。つまり、導電層102、103と重ならない下地膜101を酸化して絶縁化する。このように、下地膜101を酸化して絶縁化する場合には、当該下地層01を0.01〜10nmの厚さで形成しておくことが好適であり、そうすると容易に酸化させることができる。なお、酸化する方法としては、酸素雰囲気下に晒す方法を用いてもよいし、熱処理を行う方法を用いてもよい。
The first method is a step of insulating the
第2の方法としては、導電層102、103をマスクとして、下地膜101をエッチングして除去する工程である。この工程を用いる場合には下地膜101の厚さに制約はない。
The second method is a step of removing the
また、下地前処理の他の方法として、形成領域(被形成面)に対してプラズマ処理を行う方法がある。プラズマ処理の条件は、空気、酸素又は窒素を処理ガスとして用い、圧力を数十Torr〜1000Torr(133000Pa)、好ましくは100(13300Pa)〜1000Torr(133000Pa)、より好ましくは700Torr(93100Pa)〜800Torr(106400Pa)、つまり大気圧又は大気圧近傍の圧力となる状態で、パルス電圧を印加する。このとき、プラズマ密度は、1×1010〜1×1014m-3、所謂コロナ放電やグロー放電の状態となるようにする。空気、酸素又は窒素の処理ガスを用いプラズマ処理を用いることにより、材質依存性なく、表面改質を行うことができる。その結果、あらゆる材料に対して表面改質を行うことができる。 Further, as another method for the base pretreatment, there is a method for performing plasma treatment on a formation region (formation surface). The plasma treatment is performed using air, oxygen, or nitrogen as a treatment gas, and the pressure is several tens of Torr to 1000 Torr (133000 Pa), preferably 100 (13300 Pa) to 1000 Torr (133000 Pa), more preferably 700 Torr (93100 Pa) to 800 Torr ( 106400 Pa), that is, a pulse voltage is applied in a state where the pressure becomes atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure. At this time, the plasma density is set to 1 × 10 10 to 1 × 10 14 m −3 , so-called corona discharge or glow discharge. By using plasma treatment using a treatment gas of air, oxygen, or nitrogen, surface modification can be performed without material dependency. As a result, surface modification can be performed on any material.
また、他の方法として、液滴吐出法によるパターンのその形成領域との密着性を上げるために、接着材として機能するような有機材料系の物質を形成してもよい。有機材料(有機樹脂材料)(ポリイミド、アクリル)やシリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも1種を有する材料を用いてもよい。 As another method, an organic material substance that functions as an adhesive may be formed in order to improve the adhesion of the pattern formed by the droplet discharge method to the formation region. Organic material (organic resin material) (polyimide, acrylic) or skeleton structure is composed of a bond of silicon (Si) and oxygen (O), a material containing at least hydrogen as a substituent, or fluorine, alkyl group as a substituent, Alternatively, a material having at least one of aromatic hydrocarbons may be used.
次に、導電性材料を含む組成物を吐出して、後にゲート電極として機能する導電層102、103を形成する。この導電層102、103の形成は、液滴吐出手段を用いて行う。
Next, a composition containing a conductive material is discharged to form
導電層103を形成した後、導電性材料を含む組成物を局所的に吐出して、ピラーとして機能する導電体140を形成する。この導電体140は、吐出された組成物を堆積して円柱状に形成することが好適であり、これは、円柱状の導電体140を用いると、下層のパターンと上層のパターンとのコンタクトがとりやすいためである。導電体140は、導電層103と同じ材料を用いても、異なる材料を用いてもよく、組成物を重ねて吐出し形成してもよい。
After the
また、導電層103を形成したのち、再度密着性を高めるため、導電層103上に、前述した下地前処理を行っても良い。また、ピラーとなる導電体140を形成した後にも同様に下地膜処理を行うことが好ましい。TiOXなどの光触媒物質の形成等、下地前処理を行うと、膜層間を密着性よく形成することができる。
In addition, after the
次に、導電層102、103の上にゲート絶縁膜を形成する(図14(A)参照。)。
Next, a gate insulating film is formed over the
続いて、ゲート絶縁膜上に選択的に、導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層(第1の電極ともいう)106を形成する(図14(B)参照。)。図示しないが、導電層106を形成する領域に導電層102、103を形成する時と同様に、光触媒物質を形成してもよい。光触媒物質によって、密着性が向上し、所望なパターンに細線化して導電層106を形成する事ができる。この導電層106は画素電極として機能する第1の電極となる。
Subsequently, a conductive layer (also referred to as a first electrode) 106 is formed over the gate insulating film by selectively discharging a composition containing a conductive material (see FIG. 14B). Although not shown, a photocatalytic substance may be formed in the same manner as when the
本実施の形態では、半導体として、非晶質半導体を用いる。非晶質半導体層である半導体層107を形成し、チャネル保護膜109、110を形成するため、例えば、プラズマCVD法により絶縁膜を形成し、所望の領域に、所望の形状となるようにパターニングする。このとき、ゲート電極をマスクとして基板の裏面から露光することにより、チャネル保護膜109、110を形成することができる。またチャネル保護膜は、液滴吐出法を用いてポリイミド又はポリビニルアルコール等を滴下してもよい。その結果、露光工程を省略することができる。その後、プラズマCVD法等により一導電型を有する半導体層、例えばN型非晶質半導体層を用いてN型半導体層108を形成する。(図14(C)参照。)。一導電型を有する半導体層は必要に応じて形成すればよい。
In this embodiment mode, an amorphous semiconductor is used as the semiconductor. In order to form the
続いて、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層111、112を形成し、該マスク層111、112を用いて、半導体層107、N型半導体層108を同時にパターン加工する。
Subsequently, mask layers 111 and 112 made of an insulator such as resist or polyimide are formed, and the
本実施の形態では、ピラーとして機能する導電体140によって既にゲート電極層である導電層103と接続される導電体が、ゲート絶縁層105を貫通して、ゲート絶縁層105上に存在する。よって、ゲート絶縁層に貫通孔をあける工程を省く事ができる。
In this embodiment mode, a conductor that is already connected to the
導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層115、116、117を形成し、該導電層115、116、117をマスクとして、N型半導体層をパターン加工する。なお、図示しないが、導電層115、116、117を形成する前に、導電層115、116、117がゲート絶縁層105と接す部分に選択的に光触媒物質を形成しても良い。そうすると、導電層は密着性よく形成できる。
A
導電層117は、ソース、ドレイン配線層として機能し、前に形成された第1の電極に電気的に接続するように形成される。ソース及びドレイン配線層である導電層116は導電体140を通して、ゲート電極層である導電層103とを電気的に接続することができる(図15(E)参照。)。また、ピラーとして機能する導電体140上に、絶縁層などが残ってしまった場合は、エッチング等で除去すればよい。
The
続いて、土手(隔壁ともよばれる)となる絶縁層120を形成する。
Subsequently, an insulating
絶縁層120は、第1の電極である導電層106に対応して画素が形成される位置に合わせて貫通孔の開口部を備えて形成される。
The insulating
以上の工程により、基板100上にボトムゲート型(逆スタガ型ともいう。)のチャネル保護型TFTと第1の電極(第1電極層)が接続されたEL表示パネル用のTFT基板が完成する。
Through the above steps, a TFT substrate for an EL display panel in which a bottom gate type (also referred to as an inverted stagger type) channel protective TFT and a first electrode (first electrode layer) are connected to the
第1の電極である導電層106上に、電界発光層121、に導電層122を積層形成して、発光素子を用いた表示機能を有する発光表示装置が完成する(図15(F)参照。)。
A
以上示したように、本実施の形態では、フォトマスクを利用した光露光工程を用いないことにより、工程を省略することができる。また、液滴吐出法を用いて基板上に直接的に各種のパターンを形成することにより、1辺が1000mmを超える第5世代以降のガラス基板を用いても、容易にEL表示パネルを製造することができる。 As described above, in this embodiment mode, the process can be omitted by not using a light exposure process using a photomask. In addition, by forming various patterns directly on the substrate using a droplet discharge method, an EL display panel can be easily manufactured even when a glass substrate of 5th generation or later with one side exceeding 1000 mm is used. be able to.
また、密着性、耐剥離性が向上した信頼性の高い発光表示装置を作製することができる。本実施の形態の貫通孔にピラーを用いる接続方法は、上記実施の形態と自由に組み合わせる事ができる。 In addition, a highly reliable light-emitting display device with improved adhesion and peel resistance can be manufactured. The connection method using a pillar in the through hole of this embodiment can be freely combined with the above embodiment.
本発明を適用して薄膜トランジスタを形成し、該薄膜トランジスタを用いて発光表示装置を形成することができるが、表示素子として発光素子を用いて、なおかつ、該発光素子を駆動するトランジスタとしてN型トランジスタを用いた場合、該発光素子から発せられる光は、下面出射、上面出射、両面出射のいずれかを行う。ここでは、いずれの場合に応じた発光素子の積層構造について、図17を用いて説明する。 A thin film transistor is formed by applying the present invention, and a light-emitting display device can be formed using the thin film transistor. A light-emitting element is used as a display element, and an N-type transistor is used as a transistor for driving the light-emitting element. When used, the light emitted from the light emitting element performs any one of bottom emission, top emission, and double emission. Here, a stacked structure of light-emitting elements corresponding to any case will be described with reference to FIGS.
また、本実施例では、本発明を適用し、本実施の形態1で形成されるチャネル保護型の薄膜トランジスタであるトランジスタ451を用いる。
In this example, the present invention is applied and the
まず、光が基板450側に出射する場合、つまり下面出射を行う場合について、図17(A)を用いて説明する。この場合、トランジスタ451に電気的に接続するように、ソース・ドレイン配線452、453、第1の電極454、電界発光層455、第2の電極456が順に積層される。次に、光が基板450と反対側に出射する場合、つまり上面出射を行う場合について、図17(B)を用いて説明する。トランジスタ451に電気的に接続するソース・ドレイン配線461、462、第1の電極463、電界発光層464、第2の電極465が順に積層される。上記構成により、第1の電極463において光が透過しても、該光は配線462において反射され、基板450と反対側に出射する。なお、本構成では、第1の電極463には透光性を有する材料を用いる必要はない。最後に、光が基板450側とその反対側の両側に出射する場合、つまり両面出射を行う場合について、図17(C)を用いて説明する。トランジスタ451に電気的に接続するソース・ドレイン配線470、471、第1の電極472、電界発光層473、第2の電極474が順に積層される。このとき、第1の電極472と第2の電極474のどちらも透光性を有する材料、又は光を透過できる厚さで形成すると、両面出射が実現する。
First, a case where light is emitted to the substrate 450 side, that is, a case where bottom emission is performed will be described with reference to FIG. In this case, source / drain wirings 452 and 453, a
発光素子は、電界発光層を第1の電極と第2の電極で挟んだ構成になっている。 第1の電極及び第2の電極は仕事関数を考慮して材料を選択する必要があり、そして第1の電極及び第2の電極は、画素構成によりいずれも陽極、又は陰極となりうる。本実施の形態では、駆動用TFTの極性がNチャネル型であるため、第1の電極を陰極、第2の電極を陽極とすると好ましい。また駆動用TFTの極性がpチャネル型である場合、第1の電極を陽極、第2の電極を陰極とするとよい。 The light emitting element has a structure in which an electroluminescent layer is sandwiched between a first electrode and a second electrode. It is necessary to select materials for the first electrode and the second electrode in consideration of a work function, and both the first electrode and the second electrode can be an anode or a cathode depending on a pixel configuration. In this embodiment mode, since the polarity of the driving TFT is an N-channel type, it is preferable that the first electrode be a cathode and the second electrode be an anode. In the case where the polarity of the driving TFT is a p-channel type, the first electrode may be an anode and the second electrode may be a cathode.
また第1の電極が陽極であった場合、電界発光層は、陽極側から、HIL(ホール注入層)、HTL(ホール輸送層)、EML(発光層)、ETL(電子輸送層)、EIL(電子注入層)の順に積層するのが好ましい。また、第1の電極が陰極である場合はその逆にのとなり、陰極側からEIL(電子注入層)、ETL(電子輸送層)、EML(発光層)、HTL(ホール輸送層)、HIL(ホール注入層)、第2の電極である陽極の順に積層するのが好ましい。なお電界発光層は、積層構造以外に単層構造、又は混合構造をとることがでる。 When the first electrode is an anode, the electroluminescent layer is formed from the anode side from the HIL (hole injection layer), HTL (hole transport layer), EML (light-emitting layer), ETL (electron transport layer), EIL ( It is preferable to laminate in the order of the electron injection layer). When the first electrode is a cathode, the reverse is true, and from the cathode side, EIL (electron injection layer), ETL (electron transport layer), EML (light emitting layer), HTL (hole transport layer), HIL ( The hole injection layer) and the anode as the second electrode are preferably laminated in this order. The electroluminescent layer can have a single layer structure or a mixed structure in addition to the laminated structure.
また、電界発光層として、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の発光を示す材料を、それぞれ蒸着マスクを用いた蒸着法等によって選択的に形成する。赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の発光を示す材料はカラーフィルタ同様、液滴吐出法により形成することもでき(低分子または高分子材料など)、この場合マスクを用いずとも、RGBの塗り分けを行うことができるため好ましい。 In addition, as the electroluminescent layer, materials that emit red (R), green (G), and blue (B) light are selectively formed by an evaporation method using an evaporation mask, respectively. A material that emits red (R), green (G), and blue (B) light can be formed by a droplet discharge method (such as a low-molecular or high-molecular material) in the same manner as a color filter. In this case, a mask is not used. Both are preferable because RGB can be separately applied.
具体的には、HILとしてCuPcやPEDOT、HTLとしてα−NPD、ETLとしてBCPやAlq3、EILとしてBCP:LiやCaF2をそれぞれ用いる。また例えばEMLは、R、G、Bのそれぞれの発光色に対応したドーパント(Rの場合DCM等、Gの場合DMQD等)をドープしたAlq3を用いればよい。 Specifically, CuPc or PEDOT is used as HIL, α-NPD is used as HTL, BCP or Alq 3 is used as ETL, and BCP: Li or CaF 2 is used as EIL. Further, for example, EML may be Alq 3 doped with a dopant corresponding to each emission color of R, G, and B (DCM in the case of R, DMQD in the case of G).
なお、電界発光層は上記材料に限定されない。例えば、CuPcやPEDOTの代わりに酸化モリブデン(MoOx:x=2〜3)等の酸化物とα−NPDやルブレンを共蒸着して形成し、ホール注入性を向上させることもできる。また電界発光層の材料は、有機材料(低分子又は高分子を含む)、又は有機材料と無機材料の複合材料として用いることができる。 Note that the electroluminescent layer is not limited to the above materials. For example, instead of CuPc or PEDOT, an oxide such as molybdenum oxide (MoOx: x = 2 to 3) and α-NPD or rubrene can be co-evaporated to improve the hole injection property. The material of the electroluminescent layer can be used as an organic material (including a low molecule or a polymer), or a composite material of an organic material and an inorganic material.
また、図17には図示していないが、基板450の対向基板にカラーフィルタを形成してもよい。カラーフィルタは液滴吐出法によって形成することができ、その場合、前述の下地前処理として光プラズマ処理などを適用することができる。本発明の下地膜により、所望なパターンに密着性よくカラーフィルタを形成することができる。カラーフィルターを用いると、高精細な表示を行うこともできる。カラーフィルターにより、各RGBの発光スペクトルにおいてブロードなピークを鋭くなるように補正できるからである。 Although not shown in FIG. 17, a color filter may be formed on the counter substrate of the substrate 450. The color filter can be formed by a droplet discharge method, and in this case, an optical plasma treatment or the like can be applied as the above-described base pretreatment. With the base film of the present invention, a color filter can be formed in a desired pattern with good adhesion. When a color filter is used, high-definition display can be performed. This is because the color filter can correct a broad peak to be sharp in the emission spectrum of each RGB.
以上、各RGBの発光を示す材料を形成する場合を説明したが、単色の発光を示す材料を形成し、カラーフィルターや色変換層を組み合わせることによりフルカラー表示を行うことができる。例えば、白色又は橙色の発光を示す電界発光層を形成する場合、カラーフィルター、又はカラーフィルター、色変換層、カラーフィルターと色変換層とを組み合わせたものを別途設けることによってフルカラー表示ができる。カラーフィルターや色変換層は、例えば第2の基板(封止基板)に形成し、基板へ張り合わせればよい。また上述したように、単色の発光を示す材料、カラーフィルター、及び色変換層のいずれも液滴吐出法により形成することができる。 As described above, the case where a material that emits light of each RGB is formed has been described. However, full color display can be performed by forming a material that emits light of a single color and combining a color filter and a color conversion layer. For example, when an electroluminescent layer that emits white or orange light is formed, full color display can be performed by separately providing a color filter or a color filter, a color conversion layer, or a combination of a color filter and a color conversion layer. The color filter and the color conversion layer may be formed on, for example, a second substrate (sealing substrate) and attached to the substrate. In addition, as described above, any of the material that emits monochromatic light, the color filter, and the color conversion layer can be formed by a droplet discharge method.
もちろん単色発光の表示を行ってもよい。例えば、単色発光を用いてエリアカラータイプの発光表示装置を形成してもよい。エリアカラータイプは、パッシブマトリクス型の表示部が適しており、主に文字や記号を表示することができる。 Of course, monochromatic light emission may be displayed. For example, an area color type light emitting display device may be formed using monochromatic light emission. As the area color type, a passive matrix type display unit is suitable, and characters and symbols can be mainly displayed.
上記構成において、陰極としては、仕事関数が小さい材料を用いることが可能で、例えば、Ca、Al、CaF、MgAg、AlLi等が望ましい。電界発光層は、単層型、積層型、また層の界面がない混合型のいずれでもよく、またシングレット材料、トリプレット材料、又はそれらを組み合わせた材料や、低分子材料、高分子材料及び中分子材料を含む有機材料、電子注入性に優れる酸化モリブデン等に代表される無機材料、有機材料と無機材料の複合材料のいずれを用いてもよい。第1の電極454、463、472は光を透過する透明導電膜を用いて形成し、例えばITO、ITSOの他、酸化インジウムに2〜20%の酸化亜鉛(ZnO)を混合した透明導電膜を用いる。なお、第1の電極454、463、472形成前に、酸素雰囲気中でのプラズマ処理や真空雰囲気下での加熱処理を行うとよい。隔壁(土手ともいう)は、珪素を含む材料、有機材料及び化合物材料を用いて形成する。また、多孔質膜を用いても良い。但し、アクリル、ポリイミド等の感光性、非感光性の材料を用いて形成すると、その側面は曲率半径が連続的に変化する形状となり、上層の薄膜が段切れせずに形成されるため好ましい。本実施例は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることが可能である。
In the above configuration, a material having a small work function can be used as the cathode, and for example, Ca, Al, CaF, MgAg, AlLi, or the like is desirable. The electroluminescent layer may be a single layer type, a laminated type, or a mixed type having no layer interface, and a singlet material, a triplet material, or a combination thereof, a low molecular material, a polymer material, and a medium molecule. Any of organic materials including materials, inorganic materials typified by molybdenum oxide having excellent electron injection properties, and composite materials of organic materials and inorganic materials may be used. The
本発明が適用された発光表示装置の一形態であるパネルの外観について、図20を用いて説明する。 The appearance of a panel which is one embodiment of a light-emitting display device to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.
図20で示すパネルは、画素部751の周辺に駆動回路が形成されたドライバICをCOG(Chip On Glass)方式で実装している。勿論、ドライバICは、TAB(Tape Automated Bonding)方式で実装しても良い。 In the panel shown in FIG. 20, a driver IC in which a driver circuit is formed around a pixel portion 751 is mounted by a COG (Chip On Glass) method. Of course, the driver IC may be mounted by a TAB (Tape Automated Bonding) method.
基板750は対向基板753とシール材752によって固着されている。画素部751は、EL素子を表示媒体として利用するものであっても良い。ドライバIC755a、755b及びドライバIC757a、757b、757cは、単結晶の半導体を用いて形成した集積回路の他に、多結晶の半導体を用いたTFTで同様なものを形成しても良い。ドライバIC755a、755b及びドライバIC757a、757b、757cには、FPC754a、754b、754cまたはFPC756a、756bを介して信号や電源が供給される。
The
表示機能を有する本発明の発光表示装置の構成について、図23を用いて説明する。図23は、発光表示装置の概略を説明する上面図であり、基板6100上に、画素部(表示部)6102、保護回路6103、6104が設けられ、引き回し配線を介して、信号線側のドライバIC6107、走査線側のドライバIC6104と接続される。画素部6102を構成する素子として、非晶質半導体又は微結晶半導体を用いる場合、図示するように、COG方式やTAB方式等の公知の方式によりドライバIC6107、6108を実装し、これらのドライバICを駆動回路として用いるとよい。なお、画素部6102を構成する素子として、微結晶質半導体を用いる場合、走査線側の駆動回路を該微結晶半導体で構成し、信号線側にドライバIC6107を実装してもよい。上記とは別の構成として、走査側及び信号線側の駆動回路の一部を同一基板上に作り込み、一部をドライバICで代用した構成でもよい。つまり、ドライバICを実装するにあたり、その構成は様々であり、本発明はいずれの構成を用いてもよい。
A structure of the light-emitting display device of the present invention having a display function will be described with reference to FIG. FIG. 23 is a top view illustrating an outline of a light-emitting display device. A pixel portion (display portion) 6102 and
次に、表示機能を有する本発明の発光表示装置の画素回路について、図24を用いて説明する。図24(A)は、画素6101の等価回路図を示したものであり、該画素6101は、信号線6114、電源線6115、6117、走査線6116の各配線で囲まれた領域に、画素6101に対するビデオ信号の入力を制御するTFT6110、発光素子6113の両電極間に流れる電流値を制御するTFT6111、該TFT6111のゲート・ソース間電圧を保持する容量素子6112を有する。なお、図24(B)では、容量素子6112を図示したが、TFT6111のゲート容量や他の寄生容量で賄うことが可能な場合には、設けなくてもよい。
Next, a pixel circuit of the light-emitting display device of the present invention having a display function will be described with reference to FIG. FIG. 24A shows an equivalent circuit diagram of the
図24(B)は、図24(A)に示した画素6101に、TFT6118と走査線6119を新たに設けた構成の画素回路である。TFT6118の配置により、強制的に発光素子6113に電流が流れない状態を作ることができるため、全ての画素に対する信号の書き込みを待つことなく、書き込み期間の開始と同時又は直後に点灯期間を開始することができる。従って、デューティ比が向上して、動画の表示は特に良好に行うことができる。
FIG. 24B illustrates a pixel circuit in which a
図24(C)は、図24(B)に示した画素6101のTFT6111を削除して、新たに、TFT6125、6126と、配線6127を設けた画素回路である。本構成では、TFT6125のゲート電極を一定の電位に保持した配線6127に接続することにより、このゲート電極の電位を固定にし、なおかつ飽和領域で動作させる。また、TFT6125と直列に接続させ、線形領域で動作するTFT6126のゲート電極には、TFT6110を介して、画素の点灯又は非点灯の情報を伝えるビデオ信号を入力する。線形領域で動作するTFT6126のソース・ドレイン間電圧の値は小さいため、TFT6126のゲート・ソース間電圧の僅かな変動は、発光素子6113に流れる電流値には影響を及ぼさない。従って、発光素子6113に流れる電流値は、飽和領域で動作するTFT6125により決定される。上記構成を有する本発明は、TFT6125の特性バラツキに起因した発光素子6113の輝度ムラを改善して画質を高めることができる。なお、TFT6125のチャネル長L1、チャネル幅W1、TFT6126のチャネル長L2、チャネル幅W2は、L1/W1:L2/W2=5〜6000:1を満たすように設定するとよい。また、両TFTは同じ導電型を有していると作製工程上好ましい。さらに、TFT6125には、エンハンスメント型だけでなく、ディプリーション型のTFTを用いてもよい。
FIG. 24C illustrates a pixel circuit in which the
図16は、上記構成の画素回路の上面図を示したものであり、図16(A)(B)において、信号線6703、電源線6704、走査線6705、電源線6706で囲まれた領域に、TFT6700、6701、6702、容量素子6708を有し、TFT6701のソース又はドレインに画素電極6707が接続される。 FIG. 16 is a top view of the pixel circuit having the above structure. In FIGS. 16A and 16B, a region surrounded by the signal line 6703, the power supply line 6704, the scanning line 6705, and the power supply line 6706 is illustrated. , TFTs 6700, 6701, 6702, and a capacitor 6708, and a pixel electrode 6707 is connected to the source or drain of the TFT 6701.
なお、表示機能を有する本発明の発光表示装置には、アナログのビデオ信号、ディジタルのビデオ信号のどちらを用いてもよい。但し、ディジタルのビデオ信号を用いる場合、そのビデオ信号が電圧を用いているのか、電流を用いているのかで異なる。つまり、発光素子の発光時において、画素に入力されるビデオ信号は、定電圧のものと、定電流のものがある。ビデオ信号が定電圧のものには、発光素子に印加される電圧が一定のものと、発光素子に流れる電流が一定のものとがある。またビデオ信号が定電流のものには、発光素子に印加される電圧が一定のものと、発光素子に流れる電流が一定のものとがある。この発光素子に印加される電圧が一定のものは定電圧駆動であり、発光素子に流れる電流が一定のものは定電流駆動である。定電流駆動は、発光素子の抵抗変化によらず、一定の電流が流れる。本発明の発光表示装置及びその駆動方法には、電圧のビデオ信号、電流のビデオ信号のどちらを用いてもよく、また定電圧駆動、定電流駆動のどちらを用いてもよい。本実施例は、上記の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。 Note that either an analog video signal or a digital video signal may be used for the light-emitting display device of the present invention having a display function. However, when a digital video signal is used, it differs depending on whether the video signal uses voltage or current. That is, when the light emitting element emits light, a video signal input to the pixel includes a constant voltage signal and a constant current signal. A video signal having a constant voltage includes a constant voltage applied to the light emitting element and a constant current flowing through the light emitting element. In addition, a video signal having a constant current includes a constant voltage applied to the light emitting element and a constant current flowing in the light emitting element. A constant voltage applied to the light emitting element is constant voltage driving, and a constant current flowing through the light emitting element is constant current driving. In constant current driving, a constant current flows regardless of the resistance change of the light emitting element. In the light emitting display device and the driving method thereof of the present invention, either a voltage video signal or a current video signal may be used, and either a constant voltage drive or a constant current drive may be used. This embodiment can be freely combined with the above embodiment modes and embodiments.
本発明の発光表示装置に具備される保護回路の一例について説明する。保護回路は、TFT、ダイオード、抵抗素子及び容量素子等から選択された1つ又は複数の素子によって構成されるものであり、以下にはいくつかの保護回路の構成とその動作について説明する。まず、外部回路と内部回路の間に配置される保護回路であって、1つの入力端子に対応した保護回路の等価回路図の構成について、図25を用いて説明する。図25(A)に示す保護回路は、P型TFT7220、7230、容量素子7210、7240、抵抗素子7250を有する。抵抗素子7250は2端子の抵抗であり、一端には入力電圧Vin(以下、Vinと表記)が、他端には低電位電圧VSS(以下、VSSと表記)が与えられる。抵抗素子7250は、入力端子にVinが与えられなくなったときに、配線の電位をVSSにおとすために設けられており、その抵抗値は配線の配線抵抗よりも十分に大きく設定する。
An example of a protection circuit included in the light-emitting display device of the present invention will be described. The protection circuit is composed of one or a plurality of elements selected from a TFT, a diode, a resistance element, a capacitance element, and the like, and the configurations and operations of some protection circuits will be described below. First, a configuration of an equivalent circuit diagram of a protection circuit arranged between an external circuit and an internal circuit and corresponding to one input terminal will be described with reference to FIG. The protection circuit illustrated in FIG. 25A includes P-
Vinが高電位電圧VDD(以下、VDDと称する)よりも高い場合、そのゲート・ソース間電圧の関係から、TFT7122はオン、TFT7123はオフとなる。そうすると、VDDがTFT7122を介して、配線に与えられる。従って、雑音等により、VinがVDDよりも高くなっても、配線に与えられる電圧は、VDDよりも高くなることはない。一方、VinがVSSよりも低い場合、そのゲート・ソース間電圧の関係から、TFT7122はオフ、TFT7123はオンとなる。そうすると、VSSが配線に与えられる。従って、雑音等により、VinがVSSよりも低くなっても、配線に与えられる電圧は、VDDよりも高くなることはない。さらに、容量素子7121、7124により、入力端子からの電圧にパルス状の雑音を鈍らせることができ、雑音による電圧の急峻な変化をある程度小さくすることができる。 When Vin is higher than a high potential voltage VDD (hereinafter referred to as VDD), the TFT 7122 is turned on and the TFT 7123 is turned off because of the gate-source voltage. Then, VDD is supplied to the wiring through the TFT 7122. Therefore, even if Vin becomes higher than VDD due to noise or the like, the voltage applied to the wiring does not become higher than VDD. On the other hand, when Vin is lower than VSS, the TFT 7122 is turned off and the TFT 7123 is turned on because of the gate-source voltage. Then, VSS is given to the wiring. Therefore, even if Vin is lower than VSS due to noise or the like, the voltage applied to the wiring does not become higher than VDD. Further, the capacitor elements 7121 and 7124 can damp pulsed noise in the voltage from the input terminal, and abrupt changes in voltage due to noise can be reduced to some extent.
上記構成の保護回路の配置により、配線の電圧は、VSSからVDD間の範囲に保たれ、この範囲外の異常に高いまたは低い電圧の印加から保護される。さらに、信号が入力される入力端子に保護回路を設けることで、信号が入力されていないときに、信号が与えられる全ての配線の電圧を、一定(ここではVSS)の高さに保つことができる。つまり信号が入力されていないときは、配線同士をショートした状態にすることができるショートリングとしての機能も有する。そのため、配線間での電圧差に起因する静電破壊を防ぐことができる。また、信号を入力しているときは、抵抗125の抵抗値が十分に大きいので、配線に与えられる信号がVSSに引っ張られることがない。 With the arrangement of the protection circuit having the above configuration, the voltage of the wiring is kept in a range between VSS and VDD, and is protected from application of an abnormally high or low voltage outside this range. Further, by providing a protection circuit at an input terminal to which a signal is input, the voltage of all wirings to which a signal is applied can be kept constant (here, VSS) when no signal is input. it can. In other words, when a signal is not input, it also has a function as a short ring that can make the wirings short-circuited. For this reason, electrostatic breakdown due to a voltage difference between the wirings can be prevented. Further, when a signal is input, the resistance value of the resistor 125 is sufficiently large, so that a signal applied to the wiring is not pulled by VSS.
図25(B)に示す保護回路は、P型TFT7122、7123を、整流性を有するダイオード7126、7127で代用した等価回路図である。図25(C)に示す保護回路は、P型TFT7122、7123を、TFT7350、7360、7370、7380で代用した等価回路図である。また、上記とは別の構成の保護回路として、図25(D)に示す保護回路は、抵抗7128、7129と、トランジスタ7130を有する。図25(E)に示す保護回路は、抵抗7280、7290、P型TFT7310及びN型TFT7320を有する。図25(D)(E)の両構成とも、端子7330には配線などが接続され、この配線などの電位が急激に変化した場合に、N型TFT7300、又はP型TFT7310及びN型TFT7320がオンすることで、電流を端子7330から7340の方向に流す。そうすると、端子7330に接続された電位の急激な変動を緩和し、素子の損傷又は破壊を防止することができる。なお、上記保護回路を構成する素子は、耐圧に優れた非晶質半導体により構成することが好ましい。本実施例は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることが可能である。
The protection circuit shown in FIG. 25B is an equivalent circuit diagram in which P-type TFTs 7122 and 7123 are substituted with rectifying diodes 7126 and 7127. The protection circuit shown in FIG. 25C is an equivalent circuit diagram in which the P-type TFTs 7122 and 7123 are substituted by
本発明によって形成される発光表示装置によって、ELテレビ受像機(テレビジョン装置)を完成させることができる。図21はELテレビ受像機の主要な構成を示すブロック図を示している。EL表示パネルには、図20で示すような構成として画素部751とその周辺に走査線側駆動回路と信号線側駆動回路とがCOG方式により実装される場合と、画素部のみが形成されて走査線側駆動回路と信号線側駆動回路とがTAB方式により実装される場合と、SASでTFTを形成し、画素部と走査線側駆動回路を基板上に一体形成し信号線側駆動回路を別途ドライバICとして実装する場合などがあるが、どのような形態としても良い。 With the light-emitting display device formed according to the present invention, an EL television receiver (television device) can be completed. FIG. 21 is a block diagram showing the main configuration of an EL television receiver. In the EL display panel, as shown in FIG. 20, when the pixel line 751 and the scanning line side driver circuit and the signal line side driver circuit are mounted around the pixel part 751 by the COG method, only the pixel part is formed. When the scanning line side driving circuit and the signal line side driving circuit are mounted by the TAB method, a TFT is formed by SAS, the pixel portion and the scanning line side driving circuit are integrally formed on the substrate, and the signal line side driving circuit is formed. Although it may be separately mounted as a driver IC, it may be in any form.
その他の外部回路の構成として、映像信号の入力側では、チューナ804で受信した信号のうち、映像信号を増幅する映像信号増幅回路805と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路と、その映像信号をドライバICの入力仕様に変換するためのコントロール回路807などからなっている。コントロール回路807は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路808を設け、入力デジタル信号をm個に分割して供給する構成としても良い。
As other external circuit configurations, on the input side of the video signal, among the signals received by the
チューナ804で受信した信号のうち、音声信号は、音声信号増幅回路809に送られ、その出力は音声信号処理回路810を経てスピーカ813に供給される。制御回路811は受信局(受信周波数)や音量の制御情報を入力部812から受け、チューナ804や音声信号処理回路810に信号を送出する。
Of the signals received by the
このような外部回路を組みこんで、ELモジュールを、図19に示すように、筐体2001に組みこんで、テレビ受像機を完成させることができる。EL表示モジュールにより表示画面821が形成され、その他付属設備としてスピーカ822、操作スイッチ824などが備えられている。このように、本発明によりテレビ受像機を完成させることができる。 A television receiver can be completed by incorporating such an external circuit and incorporating the EL module into a housing 2001 as shown in FIG. A display screen 821 is formed by an EL display module, and a speaker 822, an operation switch 824, and the like are provided as other accessory equipment. As described above, a television receiver can be completed according to the present invention.
また、波長板や偏光板を用いて、外部から入射する光の反射光を遮断するようにしてもよい。波長板としてはλ/4、λ/2を用い、光を制御できるように設計すればよい。構成としては、順に、TFT素子基板、発光素子、封止基板(封止材)、波長板(λ/4 \λ/2)、偏光板となり、発光素子から放射された光は、これらを通過し偏光板側より外部に放射される。この波長板や偏光板は光が放射される側に設置すればよく、両面放射される両面放射型の発光表示装置であれば両方に設置することもできる。また、偏光板の外側に反射防止膜を有していても良い。これにより、より高繊細で精密な画像を表示することができる。 Moreover, you may make it cut off the reflected light of the light which injects from the outside using a wavelength plate or a polarizing plate. As the wave plate, λ / 4 or λ / 2 may be used and designed so that light can be controlled. The structure is, in order, a TFT element substrate, a light emitting element, a sealing substrate (sealing material), a wave plate (λ / 4 \ λ / 2), and a polarizing plate, and light emitted from the light emitting element passes through them. The light is emitted from the polarizing plate side to the outside. The wave plate and the polarizing plate may be installed on the side from which light is emitted, and may be installed on both as long as the light emitting display device is a dual emission type that emits light on both sides. Further, an antireflection film may be provided outside the polarizing plate. This makes it possible to display a higher-definition and precise image.
筐体2001にEL素子を利用した表示用パネル2002が組みこまれ、受信機2005により一般のテレビ放送の受信をはじめ、モデム2004を介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより一方向(送信者から受信者)又は双方向(送信者と受信者間、又は受信者間同士)の情報通信をすることもできる。テレビ受像器の操作は、筐体に組みこまれたスイッチ又は別体のリモコン装置2006により行うことが可能であり、このリモコン装置にも出力する情報を表示する表示部2007が設けられていても良い。
A display panel 2002 using an EL element is incorporated in the housing 2001, and a receiver 2005 receives a general television broadcast and connects to a wired or wireless communication network via a modem 2004 in one direction ( Information communication can also be performed in a bidirectional manner (between the sender and the receiver, or between the sender and the receiver). The television receiver can be operated by a switch incorporated in the housing or a separate remote control device 2006. Even if this remote control device is provided with a
また、テレビ受像器にも、主画面2003の他にサブ画面2008を第2の表示用パネルで形成し、チャネルや音量などを表示する構成が付加されていても良い。主画面2003及びサブ画面2008をEL表示用パネルで形成しても良いし、この構成において、主画面2003を視野角の優れたEL表示用パネルで形成し、サブ画面を低消費電力で表示可能な液晶表示用パネルで形成しても良い。また、低消費電力化を優先させるためには、主画面2003を液晶表示用パネルで形成し、サブ画面をEL表示用パネルで形成し、サブ画面は点滅可能とする構成としても良い。本発明を用いると、このような大型基板を用いて、多くのTFTや電子部品を用いても、信頼性の高い発光表示装置とすることができる。 Further, the television receiver may have a configuration in which a sub screen 2008 is formed using the second display panel in addition to the main screen 2003 to display a channel, a volume, and the like. The main screen 2003 and the sub screen 2008 may be formed by an EL display panel. In this configuration, the main screen 2003 is formed by an EL display panel having an excellent viewing angle, and the sub screen can be displayed with low power consumption. A liquid crystal display panel may be used. In order to prioritize the reduction in power consumption, the main screen 2003 may be formed using a liquid crystal display panel, the sub screen may be formed using an EL display panel, and the sub screen may blink. When the present invention is used, a highly reliable light-emitting display device can be obtained even when such a large substrate is used and a large number of TFTs and electronic components are used.
勿論、本発明はテレビ受像機に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。 Of course, the present invention is not limited to a television receiver, and is applied to various uses as a display medium of a particularly large area such as a monitor of a personal computer, an information display board in a railway station or airport, an advertisement display board in a street, etc. can do.
本発明を適用して、様々な発光表示装置を作製することができる。即ち、それら発光表示装置を表示部に組み込んだ様々な電子機器に本発明を適用できる。 Various light-emitting display devices can be manufactured by applying the present invention. That is, the present invention can be applied to various electronic devices in which these light emitting display devices are incorporated in a display portion.
その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、プロジェクター、ヘッドマウントディスプレイ(ゴーグル型ディスプレイ)、カーナビゲーション、カーステレオ、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Digital Versatile Disc(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。それらの例を図18に示す。 Such electronic devices include video cameras, digital cameras, projectors, head mounted displays (goggles type displays), car navigation systems, car stereos, personal computers, game machines, personal digital assistants (mobile computers, mobile phones, electronic books, etc.) ), An image reproducing apparatus provided with a recording medium (specifically, an apparatus provided with a display capable of reproducing a recording medium such as a digital versatile disc (DVD) and displaying the image). Examples thereof are shown in FIG.
図18(A)は、ノート型パーソナルコンピュータであり、本体2101、筐体2102、表示部2103、キーボード2104、外部接続ポート2105、ポインティングマウス2106等を含む。本発明は、表示部2103の作製に適用される。本発明を用いると、小型化し、配線等が精密化しても、信頼性の高い高画質な画像を表示することができる。
FIG. 18A illustrates a laptop personal computer including a
図18(B)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2201、筐体2202、表示部A2203、表示部B2204、記録媒体(DVD等)読み込み部2205、操作キー2206、スピーカー部2207等を含む。表示部A2203は主として画像情報を表示し、表示部B2204は主として文字情報を表示するが、本発明は、これら表示部A2203、表示部B2204の作製に適用される。本発明を用いると、小型化し、配線等が精密化しても、信頼性の高い高画質な画像を表示することができる。
FIG. 18B shows an image reproducing device (specifically, a DVD reproducing device) provided with a recording medium, which includes a
図18(C)は携帯電話であり、本体2301、音声出力部2302、音声入力部2303、表示部2304、操作スイッチ2305、アンテナ2306等を含む。本発明により作製される発光表示装置を表示部2304に適用することで、小型化し、配線等が精密化する携帯電話であっても、信頼性の高い高画質な画像を表示できる。
FIG. 18C shows a mobile phone, which includes a main body 2301, an
図26(A)はビデオカメラであり、本体2401、表示部2402、筐体2403、外部接続ポート2404、リモコン受信部2405、受像部2406、バッテリー2407、音声入力部2408、操作キー2409等を含む。本発明は、表示部2402に適用することができ、両面放射型の発光表示装置である。図26(B)、(C)に表示部2402が表示する画像を示す。図26(B)が撮影されている画像であり、図26(C)が撮影されている車両から見える画像である。本発明の発光表示装置は、透過型であり、両面に画像を表示することができるので、被写体側からも撮影されている画像を見ることが出来る。よって、自分自身を撮影するのにも便利である。また、ビデオカメラの他にデジタルビデオカメラ等でも本発明は適用でき、同様の効果が言える。本発明により作製される発光表示装置を表示部2304に適用することで、小型化し、配線等が精密化するビデオカメラであっても、信頼性の高い高画質な画像を表示できる。本実施例は、上記の実施の形態、実施例と自由に組み合わせることができる。
FIG. 26A shows a video camera, which includes a
本発明の下地前処理による密着性向上の効果を実験によって評価した。 The effect of improving the adhesion by the substrate pretreatment of the present invention was evaluated by experiments.
TiOXをスプレーすることによって形成し、銀を導電性材料とした組成物を吐出し、230度で焼成し、銀配線を長さ1cm、幅200〜300μm、高さ4000〜5000Åで16本形成した。形成された銀配線に対してカプトンテープで引っ張り試験を行った結果、銀配線は剥がれなかった。また、0.5wt%のHF液に一分間に浸漬し、流水洗浄を行った結果、銀配線は16本とも剥がれなかった。よって、光触媒効果を有するTiOX膜を形成するという下地前処理によって、密着性は向上することが確認できた。 It is formed by spraying TiO x , and a composition using silver as a conductive material is discharged, fired at 230 degrees, and 16 silver wires are formed with a length of 1 cm, a width of 200 to 300 μm, and a height of 4000 to 5000 mm. did. As a result of conducting a tensile test on the formed silver wiring with Kapton tape, the silver wiring was not peeled off. Moreover, as a result of being immersed in 0.5 wt% HF liquid for 1 minute and washing with running water, 16 silver wires were not peeled off. Therefore, it was confirmed that the adhesion was improved by the base pretreatment of forming a TiO x film having a photocatalytic effect.
Ti薄膜をスパッタリング法によって10〜50Å形成し、230度で焼成して形成されたTiOX薄膜の上に、同様に銀を導電性材料とした組成物を吐出し、再度230度で焼成し銀配線を長さ1cm、幅200〜300μm、高さ4000〜5000Åで16本形成した。形成したTiOX薄膜は、シート抵抗が1×106(Ω/□)以上であり絶縁性であることが確認できた。形成された銀配線に対してカプトンテープで引っ張り試験を行った結果、銀配線は剥がれなかった。また、0.5wt%のHF液に一分間に浸漬し、流水洗浄を行った結果、銀配線は16本とも剥がれなかった。よって、本発明のTiOX膜を形成するという下地前処理によって、密着性は向上することが確認できた。 A Ti thin film is formed in a thickness of 10 to 50 mm by a sputtering method, and a composition containing silver as a conductive material is similarly discharged onto a TiO x thin film formed by firing at 230 degrees, and then fired again at 230 degrees to form silver. Sixteen wires were formed with a length of 1 cm, a width of 200 to 300 μm, and a height of 4000 to 5000 mm. It was confirmed that the formed TiO x thin film was insulative with a sheet resistance of 1 × 10 6 (Ω / □) or more. As a result of performing a tensile test on the formed silver wiring with Kapton tape, the silver wiring was not peeled off. Moreover, as a result of being immersed in 0.5 wt% HF liquid for 1 minute and washing with running water, 16 silver wires were not peeled off. Therefore, it was confirmed that the adhesion was improved by the base pretreatment of forming the TiO x film of the present invention.
比較例として、このような下地前処理を行わなかった領域に形成された銀配線に対して上記HF処理液行った結果、銀配線は剥がれてしまい、数本程度しか残らなかった。 As a comparative example, as a result of performing the HF treatment liquid on the silver wiring formed in the region where the base pretreatment was not performed, the silver wiring was peeled off, and only about a few remained.
よって、本発明の下地前処理によって密着性は向上し、信頼性の高い発光表示装置を提供することができる。 Therefore, adhesion is improved by the base pretreatment of the present invention, and a highly reliable light-emitting display device can be provided.
Claims (25)
前記ゲート電極上に設けられたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に設けられた半導体層及び第1の電極と、
前記半導体層上に設けられた配線層と、
前記第1の電極の端部、及び配線層を覆う隔壁と、
前記第1の電極上に電界発光層と、
前記電界発光層上に第2の電極とを有し、
前記配線層は、前記第1の電極の端部を覆うことを特徴とする発光表示装置。 A gate electrode provided through a substance having a photocatalytic function on a substrate having an insulating surface;
A gate insulating layer provided on the gate electrode;
A semiconductor layer and a first electrode provided on the gate insulating layer;
A wiring layer provided on the semiconductor layer;
A partition wall covering the end portion of the first electrode and the wiring layer;
An electroluminescent layer on the first electrode;
A second electrode on the electroluminescent layer;
The light-emitting display device, wherein the wiring layer covers an end portion of the first electrode.
前記配線上に設けられた半導体層と、
前記半導体層上に設けられたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に設けられたゲート電極と、
前記第1の電極の端部、及び配線層を覆う隔壁と、
前記第1の電極上に電界発光層と、
前記電界発光層上に第2の電極とを有し、
前記配線層は、前記第1の電極の端部を覆うことを特徴とする発光表示装置。 A wiring provided on a substrate having an insulating surface via a substance having a photocatalytic function, and a first electrode;
A semiconductor layer provided on the wiring;
A gate insulating layer provided on the semiconductor layer;
A gate electrode provided on the gate insulating layer;
A partition wall covering the end portion of the first electrode and the wiring layer;
An electroluminescent layer on the first electrode;
A second electrode on the electroluminescent layer;
The light-emitting display device, wherein the wiring layer covers an end portion of the first electrode.
前記ゲート電極上に設けられたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に設けられた半導体層及び第1の電極と、
前記半導体層上に設けられた配線層と、
前記第1の電極の端部、及び配線層を覆う隔壁と、
前記第1の電極上に電界発光層と、
前記電界発光層上に第2の電極とを有し、
前記第1の電極は前記配線層の端部を覆うことを特徴とする発光表示装置。 A gate electrode provided through a substance having a photocatalytic function on a substrate having an insulating surface;
A gate insulating layer provided on the gate electrode;
A semiconductor layer and a first electrode provided on the gate insulating layer;
A wiring layer provided on the semiconductor layer;
A partition wall covering the end portion of the first electrode and the wiring layer;
An electroluminescent layer on the first electrode;
A second electrode on the electroluminescent layer;
The light emitting display device, wherein the first electrode covers an end portion of the wiring layer.
前記配線層上に設けられた半導体層と、
前記半導体層上に設けられたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に設けられたゲート電極と、
前記第1の電極の端部、及び配線層を覆う隔壁と、
前記第1の電極上に電界発光層と、
前記電界発光層上に第2の電極とを有し、
前記第1の電極は前記配線層の端部を覆うことを特徴とする発光表示装置。 A wiring layer provided on a substrate having an insulating surface via a substance having a photocatalytic function, and a first electrode;
A semiconductor layer provided on the wiring layer;
A gate insulating layer provided on the semiconductor layer;
A gate electrode provided on the gate insulating layer;
A partition wall covering the end portion of the first electrode and the wiring layer;
An electroluminescent layer on the first electrode;
A second electrode on the electroluminescent layer;
The light emitting display device, wherein the first electrode covers an end portion of the wiring layer.
前記導電層上に設けられたゲート電極と、
前記ゲート電極上に設けられたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に設けられた半導体層及び第1の電極と、
前記半導体層上に設けられた配線層と、
前記第1の電極の端部、及び配線層を覆う隔壁と、
前記第1の電極上に電界発光層と、
前記電界発光層上に第2の電極とを有し、
前記配線層は、前記第1の電極の端部を覆うことを特徴とする発光表示装置。 A conductive layer containing a refractory metal on a substrate having an insulating surface;
A gate electrode provided on the conductive layer;
A gate insulating layer provided on the gate electrode;
A semiconductor layer and a first electrode provided on the gate insulating layer;
A wiring layer provided on the semiconductor layer;
A partition wall covering the end portion of the first electrode and the wiring layer;
An electroluminescent layer on the first electrode;
A second electrode on the electroluminescent layer;
The light-emitting display device, wherein the wiring layer covers an end portion of the first electrode.
前記導電層上に設けられた配線層、及び第1の電極と、
前記配線層上に設けられた半導体層と、
前記半導体層上に設けられたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に設けられたゲート電極と、
前記第1の電極の端部、及び配線層を覆う隔壁と、
前記第1の電極上に電界発光層と、
前記電界発光層上に第2の電極とを有し、
前記配線層は、前記第1の電極の端部を覆うことを特徴とする発光表示装置。 A conductive layer containing a refractory metal on a substrate having an insulating surface;
A wiring layer provided on the conductive layer, and a first electrode;
A semiconductor layer provided on the wiring layer;
A gate insulating layer provided on the semiconductor layer;
A gate electrode provided on the gate insulating layer;
A partition wall covering the end portion of the first electrode and the wiring layer;
An electroluminescent layer on the first electrode;
A second electrode on the electroluminescent layer;
The light-emitting display device, wherein the wiring layer covers an end portion of the first electrode.
前記導電層上に設けられたゲート電極と、
前記ゲート電極上に設けられたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に設けられた半導体層及び第1の電極と、
前記半導体層上に設けられた配線層と、
前記第1の電極の端部、及び配線層を覆う隔壁と、
前記第1の電極上に電界発光層と、
前記電界発光層上に第2の電極とを有し、
前記第1の電極は前記配線層の端部を覆うことを特徴とする発光表示装置。 A conductive layer containing a refractory metal on a substrate having an insulating surface;
A gate electrode provided on the conductive layer;
A gate insulating layer provided on the gate electrode;
A semiconductor layer and a first electrode provided on the gate insulating layer;
A wiring layer provided on the semiconductor layer;
A partition wall covering the end portion of the first electrode and the wiring layer;
An electroluminescent layer on the first electrode;
A second electrode on the electroluminescent layer;
The light emitting display device, wherein the first electrode covers an end portion of the wiring layer.
前記導電層上に設けられた配線層、及び第1の電極と、
前記配線層上に設けられた半導体層と、
前記半導体層上に設けられたゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に設けられたゲート電極と、
前記第1の電極の端部、及び配線層を覆う隔壁と、
前記第1の電極上に電界発光層と、
前記電界発光層上に第2の電極とを有し、
前記第1の電極は前記配線層の端部を覆うことを特徴とする発光表示装置。 A conductive layer containing a refractory metal on a substrate having an insulating surface;
A wiring layer provided on the conductive layer, and a first electrode;
A semiconductor layer provided on the wiring layer;
A gate insulating layer provided on the semiconductor layer;
A gate electrode provided on the gate insulating layer;
A partition wall covering the end portion of the first electrode and the wiring layer;
An electroluminescent layer on the first electrode;
A second electrode on the electroluminescent layer;
The light emitting display device, wherein the first electrode covers an end portion of the wiring layer.
前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に半導体層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に液滴吐出法により、第1の電極を形成し、
前記半導体層上に、液滴吐出法により前記第1の電極の端部を覆うように配線層を形成し、
前記第1の電極の端部、及び配線層を覆うように隔壁を形成し、
前記第1の電極上に電界発光層を形成し、
前記電界発光層上に液滴吐出法により第2の電極を形成することを特徴とする発光表示装置の作製方法。 A gate electrode is formed by a droplet discharge method through a substance having a photocatalytic function on a substrate having an insulating surface,
Forming a gate insulating layer on the gate electrode;
Forming a semiconductor layer on the gate insulating layer;
Forming a first electrode on the gate insulating layer by a droplet discharge method;
On the semiconductor layer, a wiring layer is formed so as to cover an end portion of the first electrode by a droplet discharge method,
A partition is formed so as to cover the end portion of the first electrode and the wiring layer,
Forming an electroluminescent layer on the first electrode;
A method for manufacturing a light-emitting display device, comprising forming a second electrode over the electroluminescent layer by a droplet discharge method.
前記絶縁表面を有する基板上に前記光触媒機能を有する物質を介して、液滴吐出法により前記第1の電極の端部を覆うように配線層を形成し、
前記配線層上に半導体層を形成し、
前記半導体層上にゲート絶縁層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に液滴吐出法によりゲート電極を形成し、
前記第1の電極の端部、及び配線層を覆うように隔壁を形成し、
前記第1の電極上に電界発光層を形成し、
前記電界発光層上に液滴吐出法により第2の電極を形成することを特徴とする発光表示装置の作製方法。 A first electrode is formed by a droplet discharge method on a substrate having an insulating surface through a substance having a photocatalytic function;
A wiring layer is formed on the substrate having the insulating surface so as to cover an end portion of the first electrode by a droplet discharge method through the substance having the photocatalytic function,
Forming a semiconductor layer on the wiring layer;
Forming a gate insulating layer on the semiconductor layer;
Forming a gate electrode on the gate insulating layer by a droplet discharge method;
A partition is formed so as to cover the end portion of the first electrode and the wiring layer,
Forming an electroluminescent layer on the first electrode;
A method for manufacturing a light-emitting display device, comprising forming a second electrode over the electroluminescent layer by a droplet discharge method.
前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に半導体層を形成し、
前記半導体層上に、液滴吐出法により配線層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に、液滴吐出法により前記配線層の端部を覆うように第1の電極を形成し、
前記第1の電極の端部、及び配線層を覆うように隔壁を形成し、
前記第1の電極上に電界発光層を形成し、
前記電界発光層上に液滴吐出法により第2の電極を形成することを特徴とする発光表示装置の作製方法。 A gate electrode is formed by a droplet discharge method through a substance having a photocatalytic function on a substrate having an insulating surface,
Forming a gate insulating layer on the gate electrode;
Forming a semiconductor layer on the gate insulating layer;
A wiring layer is formed on the semiconductor layer by a droplet discharge method,
On the gate insulating layer, a first electrode is formed so as to cover an end portion of the wiring layer by a droplet discharge method,
A partition is formed so as to cover the end portion of the first electrode and the wiring layer,
Forming an electroluminescent layer on the first electrode;
A method for manufacturing a light-emitting display device, comprising forming a second electrode over the electroluminescent layer by a droplet discharge method.
前記絶縁表面を有する基板上に前記光触媒機能を有する物質を介して、液滴吐出法により前記配線層の端部を覆うように第1の電極を形成し、
前記配線層上に半導体層を形成し、
前記半導体層上にゲート絶縁層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に液滴吐出法によりゲート電極を形成し、
前記第1の電極の端部、及び配線層を覆うように隔壁を形成し、
前記第1の電極上に電界発光層を形成し、
前記電界発光層上に液滴吐出法により第2の電極を形成することを特徴とする発光表示装置の作製方法。 A wiring layer is formed by a droplet discharge method through a substance having a photocatalytic function on a substrate having an insulating surface,
A first electrode is formed on the substrate having the insulating surface so as to cover an end of the wiring layer by a droplet discharge method through the substance having the photocatalytic function,
Forming a semiconductor layer on the wiring layer;
Forming a gate insulating layer on the semiconductor layer;
Forming a gate electrode on the gate insulating layer by a droplet discharge method;
A partition is formed so as to cover the end portion of the first electrode and the wiring layer,
Forming an electroluminescent layer on the first electrode;
A method for manufacturing a light-emitting display device, comprising forming a second electrode over the electroluminescent layer by a droplet discharge method.
前記導電層上に液滴吐出法によりゲート電極を形成し、
前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に半導体層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に液滴吐出法により、第1の電極を形成し、
前記半導体層上に、液滴吐出法により前記第1の電極の端部を覆うように配線層を形成し、
前記第1の電極の端部、及び配線層を覆うように隔壁を形成し、
前記第1の電極上に電界発光層を形成し、
前記電界発光層上に液滴吐出法により第2の電極を形成することを特徴とする発光表示装置の作製方法。 Forming a conductive layer containing a refractory metal on a substrate having an insulating surface;
Forming a gate electrode on the conductive layer by a droplet discharge method;
Forming a gate insulating layer on the gate electrode;
Forming a semiconductor layer on the gate insulating layer;
Forming a first electrode on the gate insulating layer by a droplet discharge method;
A wiring layer is formed on the semiconductor layer so as to cover an end portion of the first electrode by a droplet discharge method,
A partition is formed so as to cover the end portion of the first electrode and the wiring layer,
Forming an electroluminescent layer on the first electrode;
A method for manufacturing a light-emitting display device, comprising forming a second electrode over the electroluminescent layer by a droplet discharge method.
前記導電層上に液滴吐出法により第1の電極を形成し、
前記導電層上に、液滴吐出法により前記第1の電極の端部を覆うように配線層を形成し、
前記配線層上に半導体層を形成し、
前記半導体層上にゲート絶縁層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に液滴吐出法によりゲート電極を形成し、
前記第1の電極の端部、及び配線層を覆うように隔壁を形成し、
前記第1の電極上に電界発光層を形成し、
前記電界発光層上に液滴吐出法により第2の電極を形成することを特徴とする発光表示装置の作製方法。 Forming a conductive layer containing a refractory metal on a substrate having an insulating surface;
Forming a first electrode on the conductive layer by a droplet discharge method;
A wiring layer is formed on the conductive layer so as to cover an end portion of the first electrode by a droplet discharge method,
Forming a semiconductor layer on the wiring layer;
Forming a gate insulating layer on the semiconductor layer;
Forming a gate electrode on the gate insulating layer by a droplet discharge method;
A partition is formed so as to cover the end portion of the first electrode and the wiring layer,
Forming an electroluminescent layer on the first electrode;
A method for manufacturing a light-emitting display device, comprising forming a second electrode over the electroluminescent layer by a droplet discharge method.
前記導電層上に液滴吐出法によりゲート電極を形成し、
前記ゲート電極上にゲート絶縁層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に半導体層を形成し、
前記半導体層上に、液滴吐出法により配線層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に、液滴吐出法により前記配線層の端部を覆うように第1の電極を形成し、
前記第1の電極の端部、及び配線層を覆うように隔壁を形成し、
前記第1の電極上に電界発光層を形成し、
前記電界発光層上に液滴吐出法により第2の電極を形成することを特徴とする発光表示装置の作製方法。 Forming a conductive layer containing a refractory metal on a substrate having an insulating surface;
Forming a gate electrode on the conductive layer by a droplet discharge method;
Forming a gate insulating layer on the gate electrode;
Forming a semiconductor layer on the gate insulating layer;
A wiring layer is formed on the semiconductor layer by a droplet discharge method,
On the gate insulating layer, a first electrode is formed so as to cover an end portion of the wiring layer by a droplet discharge method,
A partition is formed so as to cover the end portion of the first electrode and the wiring layer,
Forming an electroluminescent layer on the first electrode;
A method for manufacturing a light-emitting display device, comprising forming a second electrode over the electroluminescent layer by a droplet discharge method.
前記導電層上に液滴吐出法により配線層を形成し、
前記導電層上に、液滴吐出法により前記配線層の端部を覆うように第1の電極を形成し、
前記配線層上に半導体層を形成し、
前記半導体層上にゲート絶縁層を形成し、
前記ゲート絶縁層上に液滴吐出法によりゲート電極を形成し、
前記第1の電極の端部、及び配線層を覆うように隔壁を形成し、
前記第1の電極上に電界発光層を形成し、
前記電界発光層上に液滴吐出法により第2の電極を形成することを特徴とする発光表示装置の作製方法。 Forming a conductive layer containing a refractory metal on a substrate having an insulating surface;
A wiring layer is formed on the conductive layer by a droplet discharge method,
On the conductive layer, a first electrode is formed so as to cover an end of the wiring layer by a droplet discharge method,
Forming a semiconductor layer on the wiring layer;
Forming a gate insulating layer on the semiconductor layer;
Forming a gate electrode on the gate insulating layer by a droplet discharge method;
A partition is formed so as to cover the end portion of the first electrode and the wiring layer,
Forming an electroluminescent layer on the first electrode;
A method for manufacturing a light-emitting display device, comprising forming a second electrode over the electroluminescent layer by a droplet discharge method.
25. The method for manufacturing a light-emitting display device according to any one of claims 14 to 24, wherein the semiconductor layer is formed using a semi-amorphous semiconductor including hydrogen and a halogen element and including a crystal structure.
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