JP4785415B2 - Method for manufacturing electroluminescence display device - Google Patents
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Description
本発明は、アクティブマトリクス型の表示装置の作製方法に関し、特に発光素子を有する表示装置において、発光素子からの発光を取り出す部分の構造を作成する方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an active matrix display device, and more particularly, to a method for forming a structure of a portion from which light emission from a light emitting element is extracted in a display device having a light emitting element.
エレクトロルミネッセンス素子（発光素子）からの発光を利用した表示装置は、高視野角、低消費電力の表示用装置として注目されている装置である。 A display device using light emission from an electroluminescence element (light-emitting element) is a device that is attracting attention as a display device with a high viewing angle and low power consumption.
主に表示用として利用されている表示装置の駆動方法には、アクティブマトリクス型と、パッシブマトリクス型とがある。アクティブマトリクス型の駆動方式の表示装置は、発光素子ごとに発光・非発光等を制御できる。そのため、パッシブマトリクス型の表示装置よりも低消費電力で駆動でき、携帯電話等の小型電化製品の表示部としてのみならず、大型のテレビ受像機等の表示部として実装するのにも適している。 There are an active matrix type and a passive matrix type as a driving method of a display device mainly used for display. An active matrix drive display device can control light emission and non-light emission for each light emitting element. Therefore, it can be driven with lower power consumption than a passive matrix display device, and is suitable not only as a display portion of a small electrical appliance such as a mobile phone but also as a display portion of a large-sized television receiver or the like. .
また、アクティブマトリクス型の表示装置においては、発光素子ごとに、それぞれの発光素子の駆動を制御するための回路が設けられている。回路と発光素子とは、発光の外部への取り出しが当該回路によって妨げられないように、基板上に配置されている。また、発光素子と重畳する部分には透光性を有する絶縁層が積層して設けられており、発光は当該絶縁層中を通って外部に射出する。これらの絶縁層は、回路の構成要素であるトランジスタや容量素子等の回路素子、若しくは配線を形成するために設けられたものである。 In an active matrix display device, a circuit for controlling driving of each light emitting element is provided for each light emitting element. The circuit and the light-emitting element are arranged on the substrate so that extraction of emitted light to the outside is not hindered by the circuit. In addition, a light-transmitting insulating layer is stacked in a portion overlapping with the light-emitting element, and light emission is emitted outside through the insulating layer. These insulating layers are provided to form circuit elements such as transistors and capacitors, which are components of the circuit, or wiring.
ところで、積層された絶縁層中を発光が通るとき、それぞれの絶縁層の屈折率の違いに起因して、発光が多重干渉することがある。その結果、発光取り出し面を見る角度に依存して発光スペクトルが変わり、表示装置において表示した画像の視認性が悪くなるという問題が生じる。 By the way, when light emission passes through the laminated insulating layers, the light emission may cause multiple interference due to the difference in the refractive index of each insulating layer. As a result, the emission spectrum changes depending on the angle at which the emission extraction surface is viewed, and there is a problem that the visibility of the image displayed on the display device is deteriorated.
また、各層の屈折率の違いに起因して生じる画像の視認性の低下は、パッシブマトリクス型の表示装置においても生じる。例えば特許文献１では、発光素子を構成する各層の屈折率の違いに起因して外光及び発光が界面で反射し、視認性が悪くなるといった問題を提起し、それを解決できるように素子構造を工夫した発光素子を提案している。
本発明は、発光取り出し面を見る角度に依存した発光スペクトルの変化が低減された表示装置の作製方法を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a display device in which a change in an emission spectrum depending on an angle at which a light emission extraction surface is viewed is reduced.
発光素子を有する表示装置の作製方法において、基板上に下から第１の下地絶縁膜、第２の下地絶縁膜、半導体層及びゲート絶縁膜を形成する。そして、半導体層の少なくとも一部に重なるゲート絶縁膜上にゲート電極を形成し、画素部のゲート絶縁膜及び前記第２の下地絶縁膜に少なくとも一導電型の不純物を添加する。不純物を添加したゲート絶縁膜及び第２の下地絶縁膜を選択的にエッチングを行い、開口部を形成する。開口部の底面には第１の下地絶縁膜が露出する。続いて開口部、ゲート絶縁膜及びゲート電極を覆って絶縁膜を形成し、絶縁膜上に、発光素子を前記開口部の少なくとも一部に重なって形成する。 In a method for manufacturing a display device having a light-emitting element, a first base insulating film, a second base insulating film, a semiconductor layer, and a gate insulating film are formed over a substrate from below. Then, a gate electrode is formed over the gate insulating film overlapping at least part of the semiconductor layer, and at least one conductivity type impurity is added to the gate insulating film of the pixel portion and the second base insulating film. The gate insulating film to which the impurity is added and the second base insulating film are selectively etched to form an opening. The first base insulating film is exposed on the bottom surface of the opening. Subsequently, an insulating film is formed to cover the opening, the gate insulating film, and the gate electrode, and a light-emitting element is formed over the insulating film so as to overlap at least part of the opening.
本発明の表示装置の作製方法によって、発光取り出し面を見る角度に依存した発光スペクトルの変化が低減された表示装置をスループット良く得ることができる。 By the method for manufacturing a display device of the present invention, a display device in which a change in emission spectrum depending on an angle at which a light emission extraction surface is viewed is reduced can be obtained with high throughput.
また、本発明の表示装置の作製方法によって、発光取り出し面を見る角度に依存した発光スペクトルの変化が低減された画像を提供できる表示装置等をスループット良く得ることができる。 In addition, according to the method for manufacturing a display device of the present invention, a display device or the like that can provide an image in which a change in emission spectrum depending on an angle at which the emission extraction surface is viewed is reduced can be obtained with high throughput.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、記載された構成は適宜組み合わせて使用することが可能である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes, and those skilled in the art can easily understand that the modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Is done. Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of this embodiment mode. In addition, the described configurations can be used in appropriate combination.
（実施の形態１）
本発明の表示装置の作製方法について図１を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
A method for manufacturing a display device of the present invention will be described with reference to FIGS.
基板１００上に第１の下地絶縁膜１０１とその上に第２の下地絶縁膜１０２を形成した後、さらに半導体層を第２の下地絶縁膜１０２上に形成する。（図１（Ａ））
After the first base
基板１００の材料としては透光性を有するガラス、石英やプラスチック（ポリイミド、アクリル、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリエーテルスルホンなど）等を用いることができる。これら基板は必要に応じてＣＭＰ等により研磨してから使用しても良い。本実施の形態においてはガラス基板を用いる。
As a material for the
第１の下地絶縁膜１０１及び第２の下地絶縁膜１０２は先に述べたように基板１００中のアルカリ金属やアルカリ土類金属など、半導体層の特性に悪影響を及ぼすような不純物元素（イオン）が半導体層中に拡散するのを防ぐ為に設けるが、これら不純物元素（イオン）のブロック効果が大きいのは窒化珪素系（本発明では、窒化珪素、酸化窒化珪素（原子数でＮ＞Ｏ）及びこれらに少量の添加物や不純物が含まれているもののことを言う。）の膜であることがわかっている。また、酸化珪素系（本発明では、酸化珪素、窒化酸化珪素（原子数でＯ＞Ｎ）及びこれらに少量の添加物や不純物が含まれているもののことを言う。）の膜は窒化珪素系の膜よりもバンドギャップが広く、絶縁性に優れ、トラップ順位も少ない長所を有している。
As described above, the first base
そこで、本実施の形態では、第１の下地絶縁膜１０１及びその上部に形成された第２の下地絶縁膜１０２の２層でもって下地絶縁膜を形成する。なお、第１の下地絶縁膜１０１は酸素を含む窒化珪素を５０ｎｍ、第２の下地絶縁膜１０２は窒素を含む酸化珪素を１００ｎｍ成膜することで形成し、高い不純物元素（イオン）のブロッキング効果と薄膜トランジスタの信頼性を同時に得ることができる構造とする。
Therefore, in this embodiment mode, the base insulating film is formed using two layers, the first base
続いて形成される半導体層は本実施の形態では非晶質珪素膜をレーザ結晶化して得る。第２の下地絶縁膜１０２上に非晶質珪素膜を２５〜１００ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の膜厚で形成する。作製方法としては公知の方法、例えばスパッタ法、減圧ＣＶＤ法またはプラズマＣＶＤ法などが使用できる。その後、５００℃で１時間の加熱処理を行い水素出しをする。
A semiconductor layer formed subsequently is obtained by laser crystallization of an amorphous silicon film in this embodiment mode. An amorphous silicon film is formed to a thickness of 25 to 100 nm (preferably 30 to 60 nm) over the second base
続いてレーザ照射装置を用いて非晶質珪素膜を結晶化して結晶質珪素膜を形成する。本実施の形態のレーザ結晶化ではエキシマレーザを使用し、発振されたレーザビームを光学系を用いて線状のビームスポットに加工し非晶質珪素膜に照射することで結晶質珪素膜とし、半導体層として用いる。 Subsequently, the amorphous silicon film is crystallized using a laser irradiation apparatus to form a crystalline silicon film. In the laser crystallization of the present embodiment, an excimer laser is used, and a laser beam oscillated is processed into a linear beam spot using an optical system and irradiated to an amorphous silicon film to form a crystalline silicon film. Used as a semiconductor layer.
非晶質珪素膜の他の結晶化の方法としては、他に、熱処理のみにより結晶化を行う方法や結晶化を促進する触媒元素を用い加熱処理を行う事によって行う方法もある。結晶化を促進する元素としてはニッケル、鉄、パラジウム、錫、鉛、コバルト、白金、銅、金などが挙げられ、このような元素を用いることによって熱処理のみで結晶化を行った場合に比べ、低温、短時間で結晶化が行われるため、ガラス基板などへのダメージが少ない。熱処理のみにより結晶化をする場合は、基板１００を熱に強い石英基板などにすると良い。
Other methods for crystallization of the amorphous silicon film include a method for crystallization only by heat treatment and a method for heat treatment using a catalyst element that promotes crystallization. Examples of elements that promote crystallization include nickel, iron, palladium, tin, lead, cobalt, platinum, copper, and gold. Compared to the case where crystallization is performed only by heat treatment by using such an element, Since crystallization is performed at a low temperature for a short time, there is little damage to the glass substrate. In the case where crystallization is performed only by heat treatment, the
続いて、必要に応じて半導体層にしきい値をコントロールする為に微量の不純物添加、いわゆるチャネルドーピングを行う。要求されるしきい値を得る為にＮ型もしくはＰ型を呈する不純物（リン、ボロンなど）をイオンドーピング法などにより添加する。 Subsequently, in order to control the threshold value in the semiconductor layer as required, a small amount of impurity addition, so-called channel doping is performed. In order to obtain a required threshold value, N-type or P-type impurities (phosphorus, boron, etc.) are added by an ion doping method or the like.
その後、図１（Ａ）に示すように半導体層を所定の形状にパターニングし、所望の形状の半導体層１０３を得る。パターニングは半導体層にフォトレジストを塗布し、所定のマスク形状を露光し、焼成して、半導体層上にレジストマスクを形成し、このマスクを用いてエッチングをすることにより行われる。
After that, as shown in FIG. 1A, the semiconductor layer is patterned into a predetermined shape to obtain a
続いて半導体層１０３を覆ってゲート絶縁膜１０４を形成する。ゲート絶縁膜１０４はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用いて珪素を含む絶縁層で形成する。膜厚は４０〜１５０ｎｍとすればよい。本実施の形態では、窒素を含む酸化珪素を１００ｎｍ成膜することでゲート絶縁膜１０４を形成する。また、本実施の形態において、ゲート絶縁膜１０４は単層で形成されているが、２以上の複数層から形成されていてもかまわない。その際の積層材料については適宜選択すれば良いが、下地絶縁膜と同様の理由から半導体層１０３に接する方の層には酸化珪素系の材料を使用することが望ましい。例えば、酸化珪素系の膜と窒化珪素系の膜の積層でゲート絶縁膜を作成する場合は、半導体層と直接接して酸化珪素系の材料を積層し、その上に窒化珪素系の膜を積層する順番が好ましい。また、ゲート電極の材料によっては、酸化膜に接して形成することによって劣化してしまう材料（Ｍｏ等）もある為、そのような材料でゲート電極を形成した場合は、ゲート電極に接する方のゲート絶縁膜を窒化珪素系の膜にすることによってゲート電極を安定に動作させることができる。
Subsequently, a
次いで、ゲート絶縁膜１０４上にゲート電極１０５を形成する。ゲート電極１０５はＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｄから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成してもよい。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素膜に代表される半導体層を用いてもよい。また、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。本実施の形態では材料はＭｏを使用し、単層で形成する。
Next, the
また、ゲート電極１０５は単層で形成しても、２以上の複数層で形成しても良い。また、本実施の形態では断面が長方形の形状をしているが、このような形状に限らない。例えば断面形状が台形であったり、ハットシェイプであったりしても良い。ゲート電極１０５の加工はフォトレジストを用いたマスクを利用し、エッチングをすることで行う。
Further, the
続いて、ゲート電極１０５をマスクとして半導体層１０３に一導電型を付与する不純物（本実施の形態ではボロン）を半導体層１０３に添加すると同時にゲート絶縁膜１０４及び第２の下地絶縁膜１０２にも不純物を添加する。この際、第１の下地絶縁膜１０１には不純物を添加しない。（図１（Ｂ））
Subsequently, an impurity imparting one conductivity type to the semiconductor layer 103 (boron in this embodiment) is added to the
続いて、フォトレジストなどにより半導体層１０３の高濃度不純物領域となる部分と、発光素子の光が射出する光路上に当たる部分が開口されたマスク１０６を形成し、再度不純物を添加を行う。これにより半導体層１０３に高濃度不純物領域と低濃度不純物領域を形成する。また、同時にゲート絶縁膜１０４と第２の下地絶縁膜１０２における発光素子の光が射出する光路上に当たる部分にも高濃度に不純物を添加する。
Subsequently, a
なお、一導電型を付与する不純物としてはボロン以外の不純物でも良く、代表的にはこのほかにリン、ヒ素などが挙げられる。本実施の形態では、半導体層１０３は発光素子を駆動する駆動用トランジスタとして用いられるため、ボロンのみを添加した場合を示しているが、同一基板上で他の導電型を有する半導体層を形成する場合、発光素子の光が射出する光路上に当たる部分には重ねて不純物を添加するとなお良い。また、発光素子を駆動する駆動用トランジスタとして用いられる半導体層であってもリンを添加する場合もある。
Note that the impurity imparting one conductivity type may be an impurity other than boron, typically including phosphorus, arsenic, and the like. In this embodiment mode, since the
次に、マスク１０６を剥離してから、ゲート電極１０５及びゲート絶縁膜１０４を覆って第１の層間絶縁膜１０７を形成する。第１の層間絶縁膜１０７は有機、無機の絶縁材料から形成する。本実施の形態では、窒素を含む酸化珪素膜で第１の層間絶縁膜１０７を形成する。（図１（Ｃ））
Next, after the
続いて、フォトレジストなどによるマスク１０８を用いて、半導体層１０３に達するコンタクトホールを第１の層間絶縁膜１０７及びゲート絶縁膜１０４に形成すると同時に、発光素子の光が射出する光路上に当たる部分における第１の層間絶縁膜１０７、ゲート絶縁膜１０４及び第２の下地絶縁膜１０２を除去して開口部１０９を形成する。エッチングはフッ酸系の薬液を用いたウエットエッチングを使用し、希フッ酸やバッファードフッ酸などを用いることができる。本実施の形態では０．５％の希フッ酸を用いてエッチングを行う。（図１（Ｄ））
Subsequently, a contact hole reaching the
発光素子からの発光は、表示装置内の様々な層を通過して表示装置外に射出される。ここで、通過する層の屈折率が異なると界面における反射や屈折の影響によって多重干渉が発生する。これにより定在波が起こると、表示装置の発光面を角度を変えて見た際に色調が変化してしまう、いわゆる視野角依存が発生してしまう。これは表示装置の表示の品質を著しく低下させる原因となっていた。 Light emitted from the light emitting element is emitted outside the display device through various layers in the display device. Here, if the refractive index of the layer passing therethrough is different, multiple interference occurs due to the influence of reflection and refraction at the interface. Thus, when a standing wave occurs, a so-called viewing angle dependency occurs in which the color tone changes when the light emitting surface of the display device is viewed at a different angle. This has been a cause of significantly reducing the display quality of the display device.
そこでこのように、開口部１０９を発光素子の光が射出する光路上に当たる部分に形成することによって、発光素子で発光した光が表示装置外へ射出するまでに通過する膜の数が減る。このため、反射や屈折率などによる多重干渉の結果、定在波が発生する確率を大きく減少させることが可能となる。
Thus, in this way, by forming the
この際、ゲート絶縁膜１０４、第２の下地絶縁膜１０２の発光素子の光が射出する光路上に当たる部分は、高濃度に不純物を添加しているため、エッチングされる速度が不純物を添加していない場合よりより早くなっている。同時に、第１の下地絶縁膜１０１には不純物を添加していない為、エッチング速度は通常のままである。このエッチング速度の差は添加されている不純物の量、種類によっても異なるが、約２〜３倍異ならしめることが可能である。すなわち、この第１の下地絶縁膜１０１を開口部１０９を形成するためのエッチングを行う際に実質的なエッチングストッパーとして用いることができるようになる。前述したように、下地絶縁膜は基板から発生する悪影響を及ぼす不純物元素（イオン）が拡散するのをブロックする為のものであるため、開口部１０９を形成した後も残存することが望ましく、本発明の作製方法を用いることによって、それが簡便に確実に実現することが可能となる。
At this time, the portions of the
また、本発明は不純物の添加を半導体層への不純物添加と同時に行うため、本実施の形態のようにコンタクトホールの開口と同時に開口部１０９を形成すれば、工程数やマスクの増加もない。
Further, in the present invention, since the addition of impurities is performed simultaneously with the addition of impurities to the semiconductor layer, if the
続いて、コンタクトホールを介して半導体層１０３に接続する配線１１０を形成する。配線１１０は当該コンタクトホールや第１の層間絶縁膜１０７を覆う導電層を形成し、当該導電層を所望の形状に加工し形成する。これらはアルミニウム、銅、モリブデン等の単層でも良いが、本実施の形態では基板側からモリブデン／アルミニウム／モリブデンの積層構造とする。積層配線としてはチタン／アルミニウム／チタンやチタン／窒化チタン／アルミニウム／チタン、若しくはこれらに用いられるアルミニウムに珪素を混入したものを用いた積層構造でも良い。導電層の加工はレジストを用いてドライエッチングもしくはウエットエッチングにより行えばよい。（図１（Ｅ））
Subsequently, a
次に、第１の層間絶縁膜１０７、開口部１０９及び配線１１０を覆って第２の層間絶縁膜１１１を形成する。第２の層間絶縁膜１１１は有機もしくは無機の絶縁材料を用いて形成すればよいが、自己平坦性を有する膜で形成すると下層の凹凸を緩和することができ開口率を向上させることができる為、好ましい。本実施の形態で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または置換基にフッ素、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、いわゆるシロキサンを用いる。その他の材料としてはアクリル、ポリイミド等を使用することができる。（図２（Ａ））
Next, a second
第２の層間絶縁膜１１１には配線１１０に達するコンタクトホールを形成する。コンタクトホールはレジストなどによるマスクを使用し、ウエットエッチングもしくはドライエッチングにより形成すればよい。本実施の形態ではドライエッチングを使用してコンタクトホールを形成する。
A contact hole reaching the
コンタクトホールを形成した後、発光素子となる第１の電極１１２を形成する。第１の電極１１２は第２の層間絶縁膜１１１及びコンタクトホールを覆って透光性を有する導電膜を成膜し、レジストなどによるマスクを用いてエッチングして形成すればよい。第１の電極の材料としてはインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）や酸化珪素を含有するＩＴＯ（ＩＴＳＯ）、酸化インジウムに２〜２０％の酸化亜鉛を含有したＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）もしくは酸化亜鉛そのもの、そして酸化亜鉛にガリウムを含有したＧＺＯ（Ｇａｌｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）等を用いることができる。本実施の形態ではＩＴＳＯをスパッタ法を用いて成膜し、ドライエッチングにより成形して第１の電極１１２とする。
After the contact hole is formed, the
次に第２の層間絶縁膜１１１及び第１の電極１１２を覆って有機材料もしくは無機材料からなる絶縁層を形成する。続いて当該絶縁層を第１の電極１１２の端部を覆い且つ第１の電極１１２の一部が露出するように加工し、隔壁１１３を形成する。隔壁１１３の材料としては、感光性を有する有機材料（アクリル、ポリイミドなど）が好適に用いられるが、感光性を有さない有機材料や無機材料で形成してもかまわない。本実施の形態では感光性のポリイミドをもちいた。隔壁１１３の第１の電極１１２に面した端面は曲率を有し、さらに当該曲率が連続的に変化するテーパー形状をしていることが望ましい。なお、隔壁１１３に顔料やカーボンなど黒色の物質を混入し、ブラックマトリクスとして用いても良い。
Next, an insulating layer made of an organic material or an inorganic material is formed so as to cover the second
次に、隔壁１１３から露出した第１の電極１１２を覆う発光層１１４を形成する。発光層１１４は蒸着法やインクジェット法、スピンコート法などいずれの方法を用いて形成してもかまわない。続いて発光層１１４を覆う第２の電極１１５を形成する。これによって第１の電極１１２と発光層１１４と第２の電極１１５とからなる発光素子を作製することができる。
Next, a light-emitting
その後、プラズマＣＶＤ法により窒素を含む酸化珪素膜をパッシベーション膜として形成しても良い。窒素を含む酸化珪素膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ4、Ｎ2Ｏ、ＮＨ3から作製される酸化窒化珪素膜、またはＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化珪素膜、あるいはＳｉＨ4、Ｎ2ＯをＡｒで希釈したガスから形成される酸化窒化珪素膜を形成すれば良い。 Thereafter, a silicon oxide film containing nitrogen may be formed as a passivation film by a plasma CVD method. In the case of using a silicon oxide film containing nitrogen, a silicon oxynitride film manufactured from SiH 4 , N 2 O, NH 3 by a plasma CVD method, or a silicon oxynitride film manufactured from SiH 4 , N 2 O, Alternatively, a silicon oxynitride film formed from a gas obtained by diluting SiH 4 or N 2 O with Ar may be formed.
また、パッシベーション膜としてＳｉＨ4、Ｎ2Ｏ、Ｈ2から作製される酸化窒化水素化珪素膜を適用しても良い。もちろん、パッシベーション膜は単層構造に限定されるものではなく、他の珪素を含む絶縁層を単層構造、もしくは積層構造として用いても良い。また、窒化炭素膜と窒化珪素膜の多層膜やスチレンポリマーの多層膜、窒化珪素膜やダイヤモンドライクカーボン膜を窒素を含む酸化珪素膜の代わりに形成してもよい。 Alternatively, a silicon oxynitride silicon film formed from SiH 4 , N 2 O, and H 2 may be used as the passivation film. Needless to say, the passivation film is not limited to a single layer structure, and another insulating layer containing silicon may be used as a single layer structure or a stacked structure. A multilayer film of a carbon nitride film and a silicon nitride film, a multilayer film of styrene polymer, a silicon nitride film, or a diamond-like carbon film may be formed instead of the silicon oxide film containing nitrogen.
続いて表示部の封止を行う。対向基板を封止に用いる場合は、絶縁性のシール材により、外部接続部が露出するように貼り合わせる。対向基板には凹部を作製して乾燥材を貼り付けても良い。対向基板と素子が形成された基板との間の空間には乾燥した窒素などの不活性気体を充填しても良いし、シール材を画素部全面に塗布しそれにより対向基板を形成しても良い。シール材には紫外線硬化樹脂などを用いると好適である。シール材には乾燥材やギャップを一定に保つための粒子を混入しておいても良い。続いて外部接続部にフレキシブル配線基板を貼り付けることによって、表示装置が完成する。 Subsequently, the display portion is sealed. In the case where the counter substrate is used for sealing, bonding is performed with an insulating sealing material so that the external connection portion is exposed. A recess may be formed on the counter substrate and a desiccant may be attached thereto. The space between the counter substrate and the substrate on which the element is formed may be filled with an inert gas such as dry nitrogen, or a sealing material may be applied to the entire pixel portion to form the counter substrate. good. It is preferable to use an ultraviolet curable resin or the like for the sealing material. The sealing material may contain a desiccant or particles for keeping the gap constant. Subsequently, the display device is completed by attaching a flexible wiring board to the external connection portion.
なお、表示機能を有する本発明の表示装置には、アナログのビデオ信号、デジタルのビデオ信号のどちらを用いてもよい。デジタルのビデオ信号を用いる場合はそのビデオ信号が電圧を用いているものと、電流を用いているものとに分けられる。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、定電流のものがあり、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。 Note that either an analog video signal or a digital video signal may be used for the display device of the present invention having a display function. When a digital video signal is used, the video signal is classified into one using a voltage and one using a current. When the light emitting element emits light, the video signal input to the pixel has a constant voltage and a constant current. When the video signal has a constant voltage, the voltage applied to the light emitting element is constant. And the current flowing through the light emitting element is constant. 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 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 constant voltage driving or constant current driving may be used.
以上が本実施の形態における本発明の表示装置の作製方法である。本実施の形態に記載の作製方法により作成された表示装置は、開口部１０９が形成されることによって、発光素子からの発光が外部に射出するまでに通過する膜の数が減る。このため、反射や屈折率などによる多重干渉の結果、定在波が発生する確率を大きく減少させることが可能となる。
The above is the manufacturing method of the display device of the present invention in this embodiment mode. In the display device manufactured by the manufacturing method described in this embodiment, when the
この際、ゲート絶縁膜１０４、第２の下地絶縁膜１０２の発光素子の光が射出する光路上に当たる部分は、高濃度に不純物が添加されているため、エッチングされる速度が通常より早くなっている。同時に、第１の下地絶縁膜１０１には不純物が達していない為、エッチング速度は通常のままである。このエッチング速度の差は添加されている不純物の量、種類によっても異なるが、約２〜３倍異ならしめることが可能である。すなわち、このエッチングを行う際に第１の下地絶縁膜１０１を開口部１０９を形成する際の実質的なエッチングストッパーとして用いることができるようになる。前述したように、下地絶縁膜は基板からの悪影響を及ぼす不純物元素（イオン）が拡散するのをブロックする為のものであるため、開口部１０９を形成した後も残存することが望ましく、本発明の作製方法を用いることによって、それが簡便に確実に実現することが可能となる。
At this time, the portions of the
また、本発明は様々なバリエーションを有しており、薄膜トランジスタの種類、形状や材料は上述したものに限らず、様々に変化させうる。また、積層構造も多くの態様を許容しうる。以下にその極一部を紹介する。 Further, the present invention has various variations, and the type, shape, and material of the thin film transistor are not limited to those described above, and can be variously changed. Also, the laminated structure can accept many aspects. The following is a partial list.
図２（Ｂ）は第２の層間絶縁膜１１１と第１の電極１１２との間にエッチングストッパー膜１１６を設けた構造である。エッチングストッパー膜１１６は主として窒化珪素系の膜により形成され、第１の電極１１２を成形する際のエッチングにおいて、第２の層間絶縁膜１１１までエッチングされてしまうのを防ぐ役割を有する。エッチングストッパー膜１１６は第２の層間絶縁膜１１１を形成した後に形成し、第２の層間絶縁膜１１１にコンタクトホールを形成すると同時にエッチングストッパー膜１１６にもコンタクトホールを形成する。その他の工程については同様であるので省略する。
FIG. 2B shows a structure in which an
図２（Ｃ）はゲート絶縁膜１０４及びゲート電極１０５と、第１の層間絶縁膜１０７との間に窒化珪素系の膜が形成されている構造である。これは半導体層１０３に不純物元素（イオン）が侵入するのをブロックする役割と、熱処理を行うことで含まれている水素によって半導体層１０３を水素化し、ダングリングボンドを終端する役割とを有する。この窒化珪素系の膜を便宜上水素化膜１１７と呼ぶことにする。なお、この水素化膜１１７は、モリブデンなど酸化膜に接すると酸化が進んでしまうような材料でゲート電極１０５を形成し、それに接して酸化珪素で層間絶縁膜を形成する場合に、ゲート電極の酸化を防ぐ役割も有する。
FIG. 2C illustrates a structure in which a silicon nitride film is formed between the
水素化膜１１７はゲート電極１０５を形成した後に、窒化珪素系の膜で形成する。膜は各ＣＶＤ法により成膜すると良い。半導体層１０３の水素化を行う場合、この後に熱処理を行うが、第１の層間絶縁膜１０７をシロキサンで形成した場合は、シロキサンの焼成と同時に水素化処理を行うことも可能である。その他の工程については同様であるので省略する。
The
図２（Ｄ）はエッチングストッパー膜１１８と水素化膜１１９とを両方設けた構造である。作製方法、その他は図２（Ａ）〜（Ｃ）と同様であるので省略する。
FIG. 2D shows a structure in which an
図３（Ａ）は図２（Ａ）と同様の構成であるが、配線１１０と直接第２の層間絶縁膜１１１に形成されたコンタクトホ−ルを介して発光素子の第１の電極１１２として用いられる透明導電膜が接続されるのではなく、第２の配線２００が配線１１０に接続され、さらにその第２の配線２００に発光素子の第１の電極２０１が透明導電膜によって形成されている構造である。
3A has the same structure as FIG. 2A, but the
作製方法としては、第２の層間絶縁膜１１１に配線１１０に接続するコンタクトホールを形成した後、第２の層間絶縁膜１１１と当該コンタクトホールを覆って導電膜を形成する。導電膜の材料はＡｌ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｔｉ及びその他の金属単層でも良いし、それらの積層構造であっても良い。
As a manufacturing method, after a contact hole connected to the
続いて当該導電膜をエッチングして第２の配線２００を形成する。エッチングはレジスト等を使用したマスクを用いてドライエッチング、若しくはウエットエッチングにより行う。次に第２の層間絶縁膜１１１及び第２の配線２００を覆って透明導電膜を形成する。透明導電膜の材料は前述したのと同様、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）や酸化珪素を含有するＩＴＯ（ＩＴＳＯ）、酸化インジウムに２〜２０％の酸化亜鉛を含有したＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）もしくは酸化亜鉛そのもの、そして酸化亜鉛にガリウムを含有したＧＺＯ（Ｇａｌｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）若しくはＡｌ−Ｎｉ合金やＡｌ−Ｎｉ合金にカーボンを含む材料等を用いることができる。本実施の形態ではＩＴＳＯをスパッタ法を用いて成膜し、ドライエッチングにより成形して第１の電極２０１とした。その他の作製方法については図２（Ａ）と同様であるので省略する。
Subsequently, the conductive film is etched to form the
図３（Ｂ）は図３（Ａ）の構成にエッチングストッパー膜２０２を設けた構成である。エッチングストッパー膜２０２については図２（Ｂ）の説明を参照されたい。その他の作製方法については図３（Ａ）と同様である。
FIG. 3B shows a structure in which an
図３（Ｃ）は図３（Ａ）の構成に水素化膜２０３を設けた構成である。水素化膜については図２（Ｃ）の説明を参照されたい。その他の作製方法については図３（Ａ）と同様である。
FIG. 3C shows a structure in which a
図３（Ｄ）は図３（Ａ）の構成にエッチングストッパー膜２０４と水素化膜２０５を設け、さらに、ゲート絶縁膜を２層とした構成である。１層目のゲート絶縁膜２０６と２層目のゲート絶縁膜２０７は珪素を含むお互いに異なる絶縁膜を形成すればよいが、半導体層１０３に接して形成される１層目のゲート絶縁膜２０６を酸化珪素系の材料で形成し、ゲート電極１０５に接して形成される２層目のゲート絶縁膜２０７を窒化珪素系の材料で形成すると、モリブデンなど酸化膜上に形成すると酸化が進んでしまうような材料であっても安定にゲート電極１０５として用いることが可能となる。また、半導体層１０３に接している１層目のゲート絶縁膜２０６は酸化珪素系の材料で形成されている為、トラップ順位も少なく、作成された薄膜トランジスタは安定した動作を得ることができる。窒化珪素系の膜、酸化珪素膜は各ＣＶＤ法やスパッタ法など公知の方法により形成すればよい。これ以外の作成方法、効果、その他については図３（Ａ）〜図３（Ｃ）の記載を参照されたい。
FIG. 3D shows a structure in which an
図４（Ａ）は図３（Ａ）と同様の構成であるが、発光素子の第１の電極３００を第２の配線３０１より先に形成する。その他の作製方法については図３（Ａ）と同様であるので省略する。
4A has a structure similar to that in FIG. 3A, the
図４（Ｂ）は図４（Ａ）の構成にエッチングストッパー膜３０２を設けた構成である。エッチングストッパー膜３０２については図２（Ｂ）の説明を参照されたい。その他の作製方法については図４（Ａ）と同様である。
FIG. 4B shows a structure in which an
図４（Ｃ）は図４（Ａ）の構成に水素化膜３０３を設けた構成である。水素化膜については図２（Ｃ）の説明を参照されたい。その他の作製方法については図４（Ａ）と同様である。
FIG. 4C illustrates a structure in which a
図４（Ｄ）は図４（Ａ）の構成にエッチングストッパー膜３０４と水素化膜３０５を設け、さらに、ゲート絶縁膜を２層とした構成である。１層目のゲート絶縁膜３０６と２層目のゲート絶縁膜３０７は珪素を含むお互いに異なる絶縁膜を形成すればよいが、半導体層１０３に接して形成される１層目のゲート絶縁膜３０６を酸化珪素系の材料で形成し、ゲート電極１０５に接して形成される２層目のゲート絶縁膜３０７を窒化珪素系の材料で形成すると、モリブデンなど酸化膜上に形成すると酸化が進んでしまうような材料であっても安定にゲート電極１０５として用いることが可能となる。また、半導体層１０３に接している１層目のゲート絶縁膜３０６は酸化珪素系の材料で形成されている為、トラップ順位も少なく、作成された薄膜トランジスタは安定した動作を得ることができる。窒化珪素系の膜、酸化珪素膜は各ＣＶＤ法やスパッタ法など公知の方法により形成すればよい。これ以外の作成方法、効果及びその他については図４（Ａ）〜図４（Ｃ）の記載を参照されたい。
FIG. 4D shows a structure in which an
（実施の形態２）
本発明の表示装置の作製方法について図５を参照しながら説明する。基板４００上に第１の下地絶縁膜４０１、第２の下地絶縁膜４０２、半導体層４０３、ゲート絶縁膜４０４及びゲート電極を形成し、低濃度に不純物をドーピング、その後マスク４０６を形成して半導体層４０３の高濃度不純物領域となる部分と、ゲート絶縁膜４０４と第２の下地絶縁膜４０２における発光素子からの発光が射出する光路に当たる部分に高濃度に不純物を添加する所までは図１（Ａ）（Ｂ）と同様であるため、説明を省略する。図１（Ａ）（Ｂ）の説明を参照されたい。（図５（Ａ）（Ｂ））
(Embodiment 2)
A method for manufacturing a display device of the present invention will be described with reference to FIGS. A first
不純物のドーピングが終了した後、マスク４０６を除去せずに、ゲート絶縁膜４０４と第２の下地絶縁膜４０２における発光素子からの発光が射出する光路に当たる部分に開口部４０７を形成する。エッチングはフッ酸系の薬液を用いたウエットエッチングを使用し、希フッ酸やバッファードフッ酸などを用いることができる。本実施の形態では０．５％の希フッ酸を用いてエッチングを行う。（図５（Ｃ））
After the impurity doping is completed, an
発光素子からの発光は、表示装置内の様々な層を通過して表示装置外に射出される。ここで、通過する層の屈折率が異なると界面における反射や屈折の影響によって多重干渉が発生する。これにより定在波が起こると、表示装置の発光面を角度を変えて見た際に色調が変化してしまう、いわゆる視野角依存が発生してしまう。これは表示装置の表示の品質を著しく低下させる原因となっていた。このように、開口部４０７を発光素子の光が射出する光路上に当たる部分に形成することによって、発光素子で発光した光が表示装置外へ射出するまでに通過する膜の数が減る。このため、反射や屈折率などによる多重干渉の結果、定在波が発生する確率を大きく減少させることが可能となる。
Light emitted from the light emitting element is emitted outside the display device through various layers in the display device. Here, if the refractive index of the layer passing therethrough is different, multiple interference occurs due to the influence of reflection and refraction at the interface. Thus, when a standing wave occurs, a so-called viewing angle dependency occurs in which the color tone changes when the light emitting surface of the display device is viewed at a different angle. This has been a cause of significantly reducing the display quality of the display device. In this manner, by forming the
この際、ゲート絶縁膜４０４、第２の下地絶縁膜４０２の発光素子の光が射出する光路上に当たる部分は、高濃度に不純物を添加しているため、エッチングされる速度が通常より早くなっている。同時に、第１の下地絶縁膜４０１には不純物が達していない為、エッチング速度は通常のままである。このエッチング速度の差は添加されている不純物の量、種類によっても異なるが、約２〜３倍異ならしめることが可能である。すなわち、このエッチングを行う際に第１の下地絶縁膜４０１を開口部４０７を形成する際の実質的なエッチングストッパーとして用いることができるようになる。前述したように、下地絶縁膜は基板からの悪影響を及ぼす不純物元素（イオン）が拡散するのをブロックする為のものであるため、開口部４０７を形成した後も残存することが望ましく、本発明の作製方法を用いることによって、それが簡便に確実に実現することが可能となる。
At this time, the portions of the
続いて、マスク４０６を除去して、層間絶縁膜４０８を形成する（図５（Ｄ）（Ｅ））。層間絶縁膜４０８は有機、無機の絶縁材料を用いて形成すればよいが、自己平坦性を有する膜で形成すると下層の凹凸を緩和することができ開口率を向上させることができる為、好ましい。本実施の形態ではシロキサンを用いて層間絶縁膜４０８を形成した。その他の材料としてはアクリル、ポリイミド等の自己平坦性を有する塗布膜を好適に使用することができる。
Subsequently, the
次に、層間絶縁膜４０８にコンタクトホール形成し、当該コンタクトホールを介して半導体層４０３に接続する配線４０９を形成する。コンタクトホールはレジストなどをマスクとして、ドライエッチング、もしくはウエットエッチングにより形成する。配線４０９は当該コンタクトホールや層間絶縁膜４０８を覆う導電層を形成し、当該導電層を所望の形状に加工し形成する。これらはアルミニウム、銅、モリブデン等の単層でも良いが、本実施の形態では基板側からモリブデン／アルミニウム／モリブデンの積層構造とする。積層配線としてはチタン／アルミニウム／チタンやチタン／窒化チタン／アルミニウム／チタン、若しくはこれらに用いられるアルミニウムに珪素を混入したものを用いた積層構造でも良い。導電層の加工はレジストを用いてドライエッチングもしくはウエットエッチングにより行えばよい。（図６（Ａ））
Next, a contact hole is formed in the
続いて、発光素子となる第１の電極４１０を形成する。第１の電極４１０は透光性を有する導電膜を層間絶縁膜４０８及び配線４０９を覆って透光性を有する導電膜を成膜し、レジストなどによるマスクを用いてエッチングして形成すればよい。第１の電極４１０の材料としてはインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）や酸化珪素を含有するＩＴＯ（ＩＴＳＯ）、酸化インジウムに２〜２０％の酸化亜鉛を含有したＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）もしくは酸化亜鉛そのもの、そして酸化亜鉛にガリウムを含有したＧＺＯ（Ｇａｌｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）等を用いることができる。本実施の形態ではＩＴＳＯをスパッタ法を用いて成膜し、ドライエッチングにより成形して第１の電極４１０とする。
Subsequently, a
次に層間絶縁膜４０８及び第１の電極４１０を覆って有機材料もしくは無機材料からなる絶縁層を形成する。続いて当該絶縁層を第１の電極４１０の端部を覆い且つ第１の電極４１０の一部が露出するように加工し、隔壁４１１を形成する。隔壁４１１の材料としては、感光性を有する有機材料（アクリル、ポリイミドなど）が好適に用いられるが、感光性を有さない有機材料や無機材料で形成してもかまわない。本実施の形態では感光性のポリイミドをもちいた。隔壁４１１の第１の電極４１０に面した端面は曲率を有し、さらに当該曲率が連続的に変化するテーパー形状をしていることが望ましい。なお、隔壁４１１に顔料やカーボンなど黒色の物質を混入し、ブラックマトリクスとして用いても良い。
Next, an insulating layer made of an organic material or an inorganic material is formed so as to cover the
次に、隔壁４１１から露出した第１の電極４１０を覆う発光層４１２を形成する。発光層４１２は蒸着法やインクジェット法、スピンコート法などいずれの方法を用いて形成してもかまわない。続いて発光層４１２を覆う第２の電極４１３を形成する。これによって第１の電極４１０と発光層４１２と第２の電極４１３とからなる発光素子を作製することができる。
Next, a light-emitting
その後、プラズマＣＶＤ法により窒素を含む酸化珪素膜をパッシベーション膜として形成しても良い。窒素を含む酸化珪素膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ4、Ｎ2Ｏ、ＮＨ3から作製される酸化窒化珪素膜、またはＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化珪素膜、あるいはＳｉＨ4、Ｎ2ＯをＡｒで希釈したガスから形成される酸化窒化珪素膜を形成すれば良い。 Thereafter, a silicon oxide film containing nitrogen may be formed as a passivation film by a plasma CVD method. In the case of using a silicon oxide film containing nitrogen, a silicon oxynitride film manufactured from SiH 4 , N 2 O, NH 3 by a plasma CVD method, or a silicon oxynitride film manufactured from SiH 4 , N 2 O, Alternatively, a silicon oxynitride film formed from a gas obtained by diluting SiH 4 or N 2 O with Ar may be formed.
また、パッシベーション膜としてＳｉＨ4、Ｎ2Ｏ、Ｈ2から作製される酸化窒化水素化珪素膜を適用しても良い。もちろん、パッシベーション膜は単層構造に限定されるものではなく、他の珪素を含む絶縁層を単層構造、もしくは積層構造として用いても良い。また、窒化炭素膜と窒化珪素膜の多層膜やスチレンポリマーの多層膜、窒化珪素膜やダイヤモンドライクカーボン膜を窒素を含む酸化珪素膜の代わりに形成してもよい。 Alternatively, a silicon oxynitride silicon film formed from SiH 4 , N 2 O, and H 2 may be used as the passivation film. Needless to say, the passivation film is not limited to a single layer structure, and another insulating layer containing silicon may be used as a single layer structure or a stacked structure. A multilayer film of a carbon nitride film and a silicon nitride film, a multilayer film of styrene polymer, a silicon nitride film, or a diamond-like carbon film may be formed instead of the silicon oxide film containing nitrogen.
続いて表示部の封止を行う。対向基板を封止に用いる場合は、絶縁性のシール材により、外部接続部が露出するように貼り合わせる。対向基板には凹部を作製して乾燥材を貼り付けても良い。対向基板と素子が形成された基板との間の空間には乾燥した窒素などの不活性気体を充填しても良いし、シール材を画素部全面に塗布しそれにより対向基板を形成しても良い。シール材には紫外線硬化樹脂などを用いると好適である。シール材には乾燥材やギャップを一定に保つための粒子を混入しておいても良い。続いて外部接続部にフレキシブル配線基板を貼り付けることによって、表示装置が完成する。 Subsequently, the display portion is sealed. In the case where the counter substrate is used for sealing, bonding is performed with an insulating sealing material so that the external connection portion is exposed. A recess may be formed on the counter substrate and a desiccant may be attached thereto. The space between the counter substrate and the substrate on which the element is formed may be filled with an inert gas such as dry nitrogen, or a sealing material may be applied to the entire pixel portion to form the counter substrate. good. It is preferable to use an ultraviolet curable resin or the like for the sealing material. The sealing material may contain a desiccant or particles for keeping the gap constant. Subsequently, the display device is completed by attaching a flexible wiring board to the external connection portion.
なお、表示機能を有する本発明の表示装置には、アナログのビデオ信号、デジタルのビデオ信号のどちらを用いてもよい。デジタルのビデオ信号を用いる場合はそのビデオ信号が電圧を用いているものと、電流を用いているものとに分けられる。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、定電流のものがあり、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。 Note that either an analog video signal or a digital video signal may be used for the display device of the present invention having a display function. When a digital video signal is used, the video signal is classified into one using a voltage and one using a current. When the light emitting element emits light, the video signal input to the pixel has a constant voltage and a constant current. When the video signal has a constant voltage, the voltage applied to the light emitting element is constant. And the current flowing through the light emitting element is constant. 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 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 constant voltage driving or constant current driving may be used.
以上が本実施の形態における本発明の表示装置の作製方法である。本実施の形態に記載の作製方法により作成された表示装置は、開口部４０７が形成されることによって、発光素子からの発光が外部に射出するまでに通過する膜の数が減る。このため、反射や屈折率などによる多重干渉の結果、定在波が発生する確率を大きく減少させることが可能となる。
The above is the manufacturing method of the display device of the present invention in this embodiment mode. In the display device manufactured by the manufacturing method described in this embodiment, the
この際、ゲート絶縁膜４０４、第２の下地絶縁膜４０２の発光素子の光が射出する光路上に当たる部分は、高濃度に不純物が添加されているため、エッチングされる速度が通常より早くなっている。同時に、第１の下地絶縁膜４０１には不純物が達していない為、エッチング速度は通常のままである。このエッチング速度の差は添加されている不純物の量、種類によっても異なるが、約２〜３倍異ならしめることが可能である。すなわち、このエッチングを行う際に第１の下地絶縁膜４０１を開口部４０７を形成する際の実質的なエッチングストッパーとして用いることができるようになる。前述したように、下地絶縁膜は基板からの悪影響を及ぼす不純物元素（イオン）が拡散するのをブロックする為のものであるため、開口部４０７を形成した後も残存することが望ましく、本発明の作製方法を用いることによって、それが簡便に確実に実現することが可能となる。
At this time, the portions of the
また、本発明は様々なバリエーションを有しており、薄膜トランジスタの種類、形状や材料は上述したものに限らず、様々に変化させうる。また、積層構造も多くの態様を許容しうる。以下にその極一部を紹介する。 Further, the present invention has various variations, and the type, shape, and material of the thin film transistor are not limited to those described above, and can be variously changed. Also, the laminated structure can accept many aspects. The following is a partial list.
図６（Ｂ）は層間絶縁膜４０８と第１の電極４１０との間にエッチングストッパー膜４１４を設けた構造である。エッチングストッパー膜４１４は主として窒化珪素系の膜により形成され、第１の電極４１０を成形する際のエッチングにおいて、層間絶縁膜４０８までエッチングされてしまうのを防ぐ役割を有する。エッチングストッパー膜４１４は層間絶縁膜４０８を形成した後に形成し、層間絶縁膜４０８にコンタクトホールを形成すると同時にエッチングストッパー膜４１４にもコンタクトホールを形成する。その他の工程については図６（Ａ）と同様であるので省略する。
FIG. 6B illustrates a structure in which an
図６（Ｃ）はゲート絶縁膜４０４及びゲート電極４０５と、層間絶縁膜４０８との間に窒化珪素系の水素化膜４１５が形成されている構造である。これは半導体層４０３に不純物元素（イオン）が侵入するのをブロックする役割と、熱処理を行うことで含まれている水素によって半導体層４０３を水素化し、ダングリングボンドを終端する役割とを有する。水素化膜４１５はゲート電極４０５を形成した後に、窒化珪素系の膜で形成する。膜は各ＣＶＤ法により成膜すると良い。半導体層４０３の水素化を行う場合、この後に熱処理を行うが、層間絶縁膜４０８をシロキサンで形成した場合は、シロキサンの焼成と同時に水素化処理を行うことも可能である。その他の工程については図６（Ｂ）と同様であるので省略する。
FIG. 6C shows a structure in which a silicon nitride-based
図６（Ｄ）はエッチングストッパー膜４１６と水素化膜４１７とを両方設けた構造である。作製方法、その他は図６（Ａ）〜（Ｃ）と同様であるので省略する。
FIG. 6D shows a structure in which an
図７（Ａ）は図６（Ａ）と同様の構成であるが、発光素子の第１の電極５００を配線５０１より先に形成する。すなわち、層間絶縁膜４０８を形成した後、配線４０９を形成する前に透明導電膜を成膜し、エッチングして第１の電極５００を形成する。コンタクトホールは第１の電極５００を形成した後に形成しても良いし、第１の電極５００を形成する前に形成しても良い。その他の作製方法については図６（Ａ）と同様であるので省略する。
7A has a structure similar to that in FIG. 6A, the first electrode 500 of the light-emitting element is formed before the
図７（Ｂ）は図７（Ａ）の構成にエッチングストッパー膜５０２を設けた構成である。エッチングストッパー膜５０２については図２（Ｂ）の説明を参照されたい。その他の作製方法については図７（Ａ）と同様である。
FIG. 7B shows a structure in which an
図７（Ｃ）は図７（Ａ）の構成に水素化膜５０３を設けた構成である。水素化膜については図２（Ｃ）の説明を参照されたい。その他の作製方法については図７（Ａ）と同様である。
FIG. 7C illustrates a structure in which a
図７（Ｄ）は図７（Ａ）の構成にエッチングストッパー膜５０４と水素化膜５０５を設けた構成である。作成方法、その他については図７（Ａ）〜図７（Ｃ）の記載を参照されたい。
FIG. 7D shows a structure in which an
（実施の形態３）
本発明の他の表示装置の作製方法について図８を参照しながら説明する。基板６００上に第１の下地絶縁膜６０１、第２の下地絶縁膜６０２、半導体層６０３、ゲート絶縁膜６０４及びゲート電極を形成し、低濃度に不純物をドーピング、その後マスク６０６を形成して半導体層６０３の高濃度不純物領域と、ゲート絶縁膜６０４と第２の下地絶縁膜６０２における発光素子からの発光が射出する光路に当たる部分に高濃度に不純物を添加する所までは図１（Ａ）（Ｂ）と同様であるため、説明を省略する。図１（Ａ）（Ｂ）の説明を参照されたい（図８（Ａ）（Ｂ））。
(Embodiment 3)
Another method for manufacturing a display device of the present invention will be described with reference to FIGS. A first
不純物のドーピングが終了した後、マスク６０６を除去してから、ゲート絶縁膜６０４と第２の下地絶縁膜６０２における発光素子からの発光が射出する光路に当たる部分に開口部６０７を形成する。エッチングはフッ酸系の薬液を用いたウエットエッチングを使用し、希フッ酸やバッファードフッ酸などを用いることができる。
After the doping of impurities is completed, the
本実施の形態では０．５％の希フッ酸を用いてエッチングを行う。本実施の形態では、ドーピングを行う際に使用したマスク６０６を除去してからエッチングを行っているが、この際、ゲート絶縁膜６０４、第２の下地絶縁膜６０２における発光素子の光が射出する光路上に当たる部分は、高濃度に不純物を添加しているため、エッチングされる速度が通常より早くなる。同時に、第１の下地絶縁膜６０１には不純物を添加していない為、エッチング速度は通常のままである。このエッチング速度の差は添加されている不純物の量、種類によっても異なるが、約２〜３倍異ならしめることが可能である。すなわち、このエッチングを行う際に第１の下地絶縁膜６０１を開口部６０７を形成する際の実質的なエッチングストッパーとして用いることができるようになる。
In this embodiment mode, etching is performed using 0.5% dilute hydrofluoric acid. In this embodiment mode, etching is performed after the
前述したように、下地絶縁膜は基板からの悪影響を及ぼす不純物元素（イオン）が拡散するのをブロックする為のものであるため、開口部６０７を形成した後も残存することが望ましく、本発明の作製方法を用いることによって、簡便に確実に実現することが可能となる。また、開口部６０７となる位置に存在するゲート絶縁膜６０４と第２の下地絶縁膜６０２はエッチング速度が速くなっているため、エッチングのためのマスクが無くても選択的に開口部６０７を形成することができる（図８（Ｃ）（Ｄ））。
As described above, since the base insulating film is for blocking the diffusion of impurity elements (ions) having an adverse effect from the substrate, it is desirable that the base insulating film remain even after the
続いて、層間絶縁膜６０８を形成し（図８（Ｅ））、当該層間絶縁膜６０８にコンタクトホールを設け、配線６０９、第１の電極６１０、隔壁６１１、発光層６１２及び第２の電極６１３を形成する（図９（Ａ））。これらの材料、作製方法については実施の形態２と同様であるので、実施の形態２の記載を参考にして作成することができる。
Subsequently, an
続いて表示部の封止を行う。対向基板を封止に用いる場合は、絶縁性のシール材により、外部接続部が露出するように貼り合わせる。対向基板には凹部を作製して乾燥材を貼り付けても良い。対向基板と素子が形成された基板との間の空間には乾燥した窒素などの不活性気体を充填しても良いし、シール材を画素部全面に塗布しそれにより対向基板を形成しても良い。シール材には紫外線硬化樹脂などを用いると好適である。シール材には乾燥材やギャップを一定に保つための粒子を混入しておいても良い。続いて外部接続部にフレキシブル配線基板を貼り付けることによって、表示装置が完成する。 Subsequently, the display portion is sealed. In the case where the counter substrate is used for sealing, bonding is performed with an insulating sealing material so that the external connection portion is exposed. A recess may be formed on the counter substrate and a desiccant may be attached thereto. The space between the counter substrate and the substrate on which the element is formed may be filled with an inert gas such as dry nitrogen, or a sealing material may be applied to the entire pixel portion to form the counter substrate. good. It is preferable to use an ultraviolet curable resin or the like for the sealing material. The sealing material may contain a desiccant or particles for keeping the gap constant. Subsequently, the display device is completed by attaching a flexible wiring board to the external connection portion.
なお、表示機能を有する本発明の表示装置には、アナログのビデオ信号、デジタルのビデオ信号のどちらを用いてもよい。デジタルのビデオ信号を用いる場合はそのビデオ信号が電圧を用いているものと、電流を用いているものとに分けられる。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、定電流のものがあり、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。 Note that either an analog video signal or a digital video signal may be used for the display device of the present invention having a display function. When a digital video signal is used, the video signal is classified into one using a voltage and one using a current. When the light emitting element emits light, the video signal input to the pixel has a constant voltage and a constant current. When the video signal has a constant voltage, the voltage applied to the light emitting element is constant. And the current flowing through the light emitting element is constant. 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 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 constant voltage driving or constant current driving may be used.
以上が本実施の形態における本発明の表示装置の作製方法である。本実施の形態に記載の作製方法により作成された表示装置は、開口部６０７が形成されることによって、発光素子からの発光が外部に射出するまでに通過する膜の数が減る。このため、反射や屈折率などによる多重干渉の結果、定在波が発生する確率を大きく減少させることが可能となる。
The above is the manufacturing method of the display device of the present invention in this embodiment mode. In the display device manufactured by the manufacturing method described in this embodiment, the
また、本発明は様々なバリエーションを有しており、薄膜トランジスタの種類、形状や材料は上述したものに限らず、様々に変化させうる。また、積層構造も多くの態様を許容しうる。以下にその極一部を紹介する。 Further, the present invention has various variations, and the type, shape, and material of the thin film transistor are not limited to those described above, and can be variously changed. Also, the laminated structure can accept many aspects. The following is a partial list.
図９（Ｂ）は層間絶縁膜６０８と第１の電極６１０との間にエッチングストッパー膜６１４を設けた構造である。エッチングストッパー膜６１４は主として窒化珪素系の膜により形成され、第１の電極６１０を成形する際のエッチングにおいて、層間絶縁膜６０８までエッチングされてしまうのを防ぐ役割を有する。エッチングストッパー膜６１４は層間絶縁膜６０８を形成した後に形成し、層間絶縁膜６０８にコンタクトホールを形成すると同時にエッチングストッパー膜６１４にもコンタクトホールを形成する。その他の工程については図９（Ａ）と同様である。
FIG. 9B illustrates a structure in which an
図９（Ｃ）はゲート絶縁膜６０４及びゲート電極６０５と、層間絶縁膜６０８との間に窒化珪素系の水素化膜６１５が形成されている構造である。この水素化膜６１５は半導体層６０３に不純物元素（イオン）が侵入するのをブロックする役割と、熱処理を行うことで含まれている水素によって半導体層６０３を水素化し、ダングリングボンドを終端する役割とを有する。水素化膜６１５はゲート電極６０５を形成した後に、窒化珪素系の膜で形成する。膜はプラズマＣＶＤ法など各ＣＶＤ法により成膜すると良い。半導体層６０３の水素化を行う場合、この後に熱処理を行うが、層間絶縁膜６０８をシロキサンで形成した場合は、シロキサンの焼成と同時に水素化処理を行うことも可能である。その他の工程については図９（Ａ）の記載と同様である。
FIG. 9C illustrates a structure in which a silicon nitride-based
図９（Ｄ）はエッチングストッパー膜６１６と水素化膜６１７とを両方設けた構造である。作製方法、その他は図９（Ａ）〜（Ｃ）と同様である。
FIG. 9D shows a structure in which an
図１０（Ａ）は図９（Ａ）と同様の構成であるが、発光素子の第１の電極７００を配線７０１より先に形成する。すなわち、層間絶縁膜６０８を形成した後、配線７０９を形成する前に透明導電膜を成膜し、エッチングして第１の電極７００を形成する。コンタクトホールは第１の電極７００を形成した後に形成しても良いし、第１の電極７００を形成する前に形成しても良い。その他の作製方法については図９（Ａ）と同様である。
FIG. 10A has the same structure as FIG. 9A, but the
図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）の構成にエッチングストッパー膜７０２を設けた構成である。エッチングストッパー膜７０２の作製方法、その他については図２（Ｂ）の説明を参照されたい。その他の作製方法については図１０（Ａ）と同様である。
FIG. 10B shows a structure in which an
図１０（Ｃ）は図１０（Ａ）の構成に水素化膜７０３を設けた構成である。水素化膜７０３の作成方法、その他については図２（Ｃ）の説明を参照されたい。その他の作製方法については図１０（Ａ）と同様である。 FIG. 10C illustrates a structure in which a hydrogenated film 703 is provided in the structure of FIG. For the method for forming the hydrogenated film 703 and others, refer to the description of FIG. Other manufacturing methods are the same as those in FIG.
図１０（Ｄ）は図１０（Ａ）の構成にエッチングストッパー膜７０４と水素化膜７０５を設けた構成である。作成方法、その他については図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）の記載を参照されたい。
FIG. 10D shows a structure in which an
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の他の実施の形態について図１１、図１２を参照しながら説明する。
(Embodiment 4)
In the present embodiment, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
基板９００上に第１の下地絶縁膜９０１、第２の下地絶縁膜９０２、半導体層９０３、９０４、ゲート絶縁膜９０５を形成するところまでは図１（Ａ）と同様であるため、説明を省略する。図１（Ａ）の説明を参照されたい。
The steps up to forming the first
続いて、ゲート電極９０６、９０７を形成するが、ゲート電極は第１の導電層９０８及び第２の導電層９０９の２層でもって形成する。第１の導電膜９０８は第２の導電膜９０９より薄く、且つその端部が第２の導電膜９０３より半導体層９０３、９０４の端部側に形成されており、断面図が帽子のような形状となっている。このような形状のゲート電極とし、ドーピングを行う際に適切に条件を設定するとゲート電極と重なる低濃度不純物領域（Ｇａｔｅ Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ Ｌｉｇｈｔ Ｄｏｐｅｄ Ｄｒａｉｎ領域：ＧＯＬＤ領域）がセルフアラインで形成することが可能となる。
Subsequently,
このような形状のゲート絶縁膜を作成する方法を簡単に説明する。ゲート絶縁膜上に第１の導電膜となる材料とその上に第２の導電膜となる材料を積層する。材料は先に挙げたゲート電極として用いることのできる材料を用いれば良いが、代表的には第１の導電膜９０８としてＴａＮやＭｏ、第２の導電膜９０９としてＷ、Ａｌなどを用いると良い。
A method for forming such a gate insulating film will be briefly described. A material to be the first conductive film and a material to be the second conductive film are stacked over the gate insulating film. The material can be any of the above materials that can be used for the gate electrode. Typically, TaN or Mo is used as the first
次に、前記導電膜をエッチングして電極及び配線を形成するため、フォトリソグラフィーにより露光工程を経てレジストからなるマスクを形成する。第１のエッチング処理では第１のエッチング条件と第２のエッチング条件でエッチングを行う。レジストによるマスクを用い、エッチングし、ゲート電極及び配線を形成する。エッチング条件は適宜選択すれば良い。 Next, in order to etch the conductive film to form electrodes and wiring, a resist mask is formed through an exposure process by photolithography. In the first etching process, etching is performed under the first etching condition and the second etching condition. Etching is performed using a resist mask to form gate electrodes and wirings. Etching conditions may be selected as appropriate.
本実施の形態では第１の導電膜としてＴａＮ、第２の導電膜としてＷを用いた場合のエッチング例を示す。この場合、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ：誘導結合プラズマ）エッチング法を使用すると良い。第１のエッチング条件として、エッチング用ガスにＣＦ4、Ｃｌ2とＯ2を用い、それぞれのガス流量比を２５／２５／１０（ｓｃｃｍ）とし、１．０Ｐａの圧力でコイル型電極に５００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成してエッチングを行う。基板側（試料ステージ）にも１５０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。この第１のエッチング条件によりＷ膜をエッチングして第１の導電膜の端部をテーパー形状とする。 In this embodiment mode, an etching example in the case where TaN is used as the first conductive film and W is used as the second conductive film is shown. In this case, an ICP (Inductively Coupled Plasma) etching method may be used. As the first etching conditions, CF 4 , Cl 2 and O 2 are used as etching gases, the respective gas flow ratios are set to 25/25/10 (sccm), and 500 W is applied to the coil-type electrode at a pressure of 1.0 Pa. Etching is performed by applying RF (13.56 MHz) power to generate plasma. 150 W RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage), and a substantially negative self-bias voltage is applied. The W film is etched under the first etching condition so that the end portion of the first conductive film is tapered.
続いて、第２のエッチング条件に移ってエッチングを行う。レジストからなるマスクを除去せず、のこしたまま、エッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2を用い、それぞれのガス流量比を３０／３０（ｓｃｃｍ）、圧力１．０Ｐａでコイル型の電極に５００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成して約１５秒程度のエッチングを行う。基板側（試料ステージ）にも２０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。ＣＦ4とＣｌ2を混合した第２のエッチング条件ではＷ膜及びＴａＮ膜とも同程度にエッチングされる。 Subsequently, the etching is performed under the second etching condition. Without removing the resist mask, CF 4 and Cl 2 are used as etching gases while leaving the mask, and the gas flow ratio is 30/30 (sccm), the pressure is 1.0 Pa, and the coil type electrode is 500 W. The RF (13.56 MHz) power is applied to generate plasma, and etching is performed for about 15 seconds. 20 W RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage), and a substantially negative self-bias voltage is applied. Under the second etching condition in which CF 4 and Cl 2 are mixed, the W film and the TaN film are etched to the same extent.
上記の第１のエッチング処理においては、基板側に印加されたバイアス電圧の効果により第１の導電膜及び第２の導電膜の端部はテーパー状となる。 In the first etching process, the ends of the first conductive film and the second conductive film are tapered due to the effect of the bias voltage applied to the substrate side.
次いで、レジストからなるマスクを除去せずに第２のエッチング処理を行う。第２のエッチング処理では、エッチング用のガスにＳＦ6とＣｌ2とＯ2を用い、それぞれのガス流量比を２４／１２／２４（ｓｃｃｍ）とし、１．３Ｐａの圧力でコイル側の電力に７００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを発生して２５秒程度エッチングを行う。基板側（試料ステージ）にも１０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加した。このエッチング条件ではＷ膜が選択的にエッチングされ、第２形状の導電膜を形成した。このとき第１の導電膜はほとんどエッチングされない。第１、第２のエッチング処理によって第１の導電膜９０８、第２の導電膜９０９からなり、図１１（Ａ）のような形状を有するゲート電極９０６、９０７が形成される。
Next, a second etching process is performed without removing the resist mask. In the second etching process, SF 6 , Cl 2, and O 2 are used as etching gases, the respective gas flow ratios are set to 24/12/24 (sccm), and the coil-side power is supplied with a pressure of 1.3 Pa. 700 W RF (13.56 MHz) power is applied to generate plasma, and etching is performed for about 25 seconds. 10 W RF (13.56 MHz) power was also applied to the substrate side (sample stage), and a substantially negative self-bias voltage was applied. Under this etching condition, the W film was selectively etched to form a second shape conductive film. At this time, the first conductive film is hardly etched. By the first and second etching processes,
続いて半導体層９０３、９０４に不純物のドーピングを行う。まず、第１のドーピング処理では、半導体層にＮ型を付与する不純物を低濃度にドーピングする。第１のドーピング処理はイオンドープ法又はイオン注入法で行えば良い。イオンドープ法の条件はドーズ量が１×１０13〜５×１０14ａｔｏｍｓ／ｃｍ2、加速電圧が４０〜８０ｋＶで行えばよい。本実施の形態では加速電圧を５０ｋＶとして行った。Ｎ型を付与する不純物元素としては１５族に属する元素を用いることができ、代表的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）が用いられ、本実施の形態ではリン（Ｐ）を使用し、第１の導電層をマスクとして自己整合的に、低濃度の不純物が添加されている第１の不純物領域（Ｎ--領域）を形成する。このドーピングと同時にゲート絶縁膜９０５及び第２の下地絶縁膜９０２にも低濃度に不純物を添加する。なお、この際に第１の下地絶縁膜９０１に不純物が添加されないように加速電圧に設定する。
Subsequently, the semiconductor layers 903 and 904 are doped with impurities. First, in the first doping process, the semiconductor layer is doped with an impurity imparting N-type at a low concentration. The first doping process may be performed by an ion doping method or an ion implantation method. The ion doping method may be performed at a dose of 1 × 10 13 to 5 × 10 14 atoms / cm 2 and an acceleration voltage of 40 to 80 kV. In this embodiment, the acceleration voltage is 50 kV. As the impurity element imparting N-type, an element belonging to Group 15 can be used, and typically, phosphorus (P) or arsenic (As) is used. In this embodiment, phosphorus (P) is used, Using the first conductive layer as a mask, a first impurity region (
続き、レジストからなるマスク９１０を形成して第１のドーピング処理よりも高い加速電圧で、第２のドーピング処理を行う。第２のドーピング処理もＮ型を付与する不純物を添加する。イオンドープ法の条件はドーズ量を１×１０13〜３×１０15ａｔｏｍｓ／ｃｍ2、加速電圧を６０〜１２０ｋＶとすれば良い。本実施の形態ではドーズ量を３．０×１０15ａｔｏｍｓ／ｃｍ2とし、加速電圧を６５ｋＶとして行った。第２のドーピング処理ではレジストからなるマスク９１０と第２の導電層を不純物元素に対するマスクとして用い、ドーピングを行う。なお、図１１には図示していないが、マスク９１０に覆われていないゲート電極及び半導体層もあり、そのような半導体層には第１の導電層の下方に位置する半導体層にも不純物元素が添加される。
Subsequently, a resist
なお、マスク９１０には、発光素子の発光が外部に射出する際の光路となる位置にも開口部が形成されており、その開口部が形成されている位置において、ゲート絶縁膜９０５、第２の下地絶縁膜９０２にも同時に不純物を添加する。また、この際にも第１の下地絶縁膜９０１に不純物が添加されないように加速電圧に設定する。
Note that an opening is formed in the
第２のドーピングを行うと、結晶性半導体層の第１の導電膜９０８と重なっている部分のうち、第２の導電層に重なっていない部分もしくはマスクに覆われていない部分（図示せず）に、第２の不純物領域（Ｎ−領域、Ｌｏｖ領域）が形成される。第２の不純物領域には１×１０18〜５×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3の濃度範囲でＮ型を付与する不純物が添加される。また、結晶性半導体層のうち、第１の導電膜９０８にもマスクにも覆われておらず、露出している部分（第３の不純物領域：Ｎ+領域）には１×１０19〜５×１０21ａｔｏｍ／ｃｍ3の範囲で高濃度にＮ型を付与する不純物が添加される。また、半導体層には第２のドーピングの際、マスクのみに覆われている部分がある。この部分のＮ型を付与する不純物の濃度は、第１のドーピング処理で添加された不純物濃度のままであるので、引き続き第１の不純物領域（Ｎ--領域）と呼ぶことにする。
When the second doping is performed, a portion of the crystalline semiconductor layer that overlaps with the first
なお、本実施の形態では２回のドーピング処理により各不純物領域を形成したが、これに限定されることは無く、適宜条件を設定して、一回もしくは複数回のドーピングによって所望の不純物濃度を有する不純物領域を形成すれば良い。 In the present embodiment, each impurity region is formed by two doping processes. However, the present invention is not limited to this, and a desired impurity concentration can be obtained by one or more times of doping by appropriately setting conditions. An impurity region may be formed.
次いで、レジストからなるマスクを除去した後、新たにレジストからなるマスク９１２を形成し、第３のドーピング処理を行う。第３のドーピング処理により、Ｐチャネル型ＴＦＴとなる半導体層９０４に前記第１のドーピング及び前記第２のドーピングとは逆の導電型を付与する不純物元素が添加された第４の不純物領域（Ｐ+領域）及び第５の不純物領域（Ｐ-領域）が形成される。
Next, after removing the resist mask, a new resist
第３のドーピング処理では、レジストからなるマスク９１２に覆われておらず、更に第１の導電膜９０８とも重なっていない部分に、第４の不純物領域（Ｐ＋領域）が形成され、レジストからなるマスクに覆われておらず、且つ第１の導電層と重なっており、第２の導電層と重なっていない部分に第５の不純物領域（Ｐ−領域）が形成される。Ｐ型を付与する不純物元素としては、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）など周期律表第１３族の元素が知られている。
In the third doping process, a fourth impurity region (P + region) is formed in a portion that is not covered with the resist
本実施の形態では、第４の不純物領域及び第５の不純物領域を形成するＰ型の不純物元素としてはホウ素（Ｂ）を選択し、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）を用いたイオンドープ法で形成した。イオンドープ法の条件としては、ドーズ量を１×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ2とし、加速電圧を８０ｋＶとした。 In this embodiment mode, boron (B) is selected as the P-type impurity element for forming the fourth impurity region and the fifth impurity region, and is formed by ion doping using diborane (B 2 H 6 ). did. As conditions for the ion doping method, the dose was 1 × 10 16 atoms / cm 2 and the acceleration voltage was 80 kV.
なお、第３のドーピング処理の際には、Ｎチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層９０３はレジストからなるマスク９１２に覆われている。なお、マスク９１２に、発光素子の発光の外部に射出する際の光路となる位置にも開口部を形成しておき、その開口部が形成されている位置において、再度、ゲート絶縁膜９０５、第２の下地絶縁膜９０２に同時に不純物を添加しても良い。また、この際にも第１の下地絶縁膜９０１に不純物が添加されないように加速電圧に設定する。
Note that in the third doping treatment, the
ここで、第１及び第２のドーピング処理によって、第４の不純物領域（Ｐ+領域）及び第５の不純物領域（Ｐ-領域）にはそれぞれ異なる濃度でリンが添加されている。しかし、第４の不純物領域（Ｐ+領域）及び第５の不純物領域（Ｐ-領域）のいずれの領域においても、第３のドーピング処理によって、Ｐ型を付与する不純物元素の濃度が１×１０19〜５×１０21ａｔｏｍｓ／ｃｍ2となるようにドーピング処理される。そのため、第４の不純物領域（Ｐ+領域）及び第５の不純物領域（Ｐ-領域）は、Ｐチャネル型ＴＦＴのソース領域及びドレイン領域として問題無く機能する。 Here, phosphorus is added to the fourth impurity region (P + region) and the fifth impurity region (P − region) at different concentrations by the first and second doping processes. However, in any of the fourth impurity region (P + region) and the fifth impurity region (P − region), the concentration of the impurity element imparting P-type is 1 × 10 5 by the third doping treatment. Doping is performed so as to be 19 to 5 × 10 21 atoms / cm 2 . Therefore, the fourth impurity region (P + region) and the fifth impurity region (P − region) function without problems as the source region and the drain region of the P-channel TFT.
なお、本実施の形態では、第３のドーピング一回で、第４の不純物領域（Ｐ＋領域）及び第５の不純物領域（Ｐ−領域）を形成したが、これに限定はされない。ドーピング処理の条件によって適宜複数回のドーピング処理により第４の不純物領域（Ｐ＋領域）及び第５の不純物領域（Ｐ−領域）を形成してもよい。 Note that in this embodiment, the fourth impurity region (P + region) and the fifth impurity region (P− region) are formed by one third doping, but the present invention is not limited to this. The fourth impurity region (P + region) and the fifth impurity region (P− region) may be formed by a plurality of doping processes as appropriate depending on the conditions of the doping process.
次に、マスク９１２を剥離してから、ゲート電極９０６、９０７及びゲート絶縁膜９０５を覆って窒化珪素系の材料で水素化膜９１３を形成する。水素化膜９１３を形成した後、加熱処理を行うことによって半導体層９０３、９０４のダングリングボンドを終端することができ、薄膜トランジスタの特性向上に貢献する。（図１１（Ｄ））
Next, after the
続いて、第１の層間絶縁膜９１４を形成する。第１の層間絶縁膜９１４は有機、無機の絶縁材料から形成する。本実施の形態では、窒素を含む酸化珪素膜で第１の層間絶縁膜９１４を形成する。
Subsequently, a first
続いて、フォトレジストなどによるマスク９１５を用いて、半導体層９０３、９０４に達するコンタクトホールを第１の層間絶縁膜９１４及びゲート絶縁膜９０５に形成すると同時に、発光素子の光が射出する光路上に当たる部分における第１の層間絶縁膜９１４、ゲート絶縁膜９０５及び第２の下地絶縁膜９０２を除去して開口部９１６を形成する。エッチングはフッ酸系の薬液を用いたウエットエッチングを使用し、希フッ酸やバッファードフッ酸などを用いることができる。本実施の形態では０．５％の希フッ酸を用いてエッチングを行う。（図１１（Ｅ））
Subsequently, contact holes reaching the semiconductor layers 903 and 904 are formed in the first
ところで、発光素子からの発光は、表示装置内の様々な層を通過して表示装置外に射出される。ここで、通過する層の屈折率が異なると界面における反射や屈折の影響によって多重干渉が発生する。これにより定在波が起こると、表示装置の発光面を角度を変えて見た際に色調が変化してしまう、いわゆる視野角依存が発生してしまう。これは表示装置の表示の品質を著しく低下させる原因となっていた。 Meanwhile, light emitted from the light emitting element is emitted outside the display device through various layers in the display device. Here, if the refractive index of the layer passing therethrough differs, multiple interference occurs due to the influence of reflection and refraction at the interface. Thus, when a standing wave occurs, a so-called viewing angle dependency occurs in which the color tone changes when the light emitting surface of the display device is viewed at a different angle. This has been a cause of significantly reducing the display quality of the display device.
そこでこのように、開口部９１６を発光素子の光が射出する光路上に当たる部分に形成することによって、発光素子で発光した光が表示装置外へ射出するまでに通過する膜の数が減る。このため、反射や屈折率などによる多重干渉の結果、定在波が発生する確率を大きく減少させることが可能となる。
Thus, by forming the
この際、ゲート絶縁膜９０５、第２の下地絶縁膜９０２の発光素子の光が射出する光路上に当たる部分は、高濃度に不純物を添加しているため、エッチングされる速度が通常より早くなっている。同時に、第１の下地絶縁膜９０１には不純物を添加しない為、エッチング速度は通常のままである。このエッチング速度の差は添加されている不純物の量、種類によっても異なるが、約２〜３倍異ならしめることが可能である。すなわち、このエッチングを行う際に第１の下地絶縁膜９０１を開口部９１６を形成する際の実質的なエッチングストッパーとして用いることができるようになる。前述したように、下地絶縁膜は基板からの悪影響を及ぼす不純物元素（イオン）が拡散するのをブロックする為のものであるため、開口部９１６を形成した後も残存することが望ましく、本発明の作製方法を用いることによって、簡便に確実に実現することが可能となる。
At this time, the portions of the
続いて、コンタクトホールを介して半導体層９０３、９０４に接続する配線９１７を形成する。配線９１７は当該コンタクトホールや第１の層間絶縁膜９１４を覆う導電層を形成し、当該導電層を所望の形状に加工し形成する。これらはアルミニウム、銅、モリブデン等の単層でも良いが、本実施の形態では基板側からモリブデン／アルミニウム／モリブデンの積層構造とする。積層配線としてはチタン／アルミニウム／チタンやチタン／窒化チタン／アルミニウム／チタン、若しくはこれらに用いられるアルミニウムに珪素を混入したものを用いた積層構造でも良い。導電層の加工はレジストを用いてドライエッチングもしくはウエットエッチングにより行えばよい。（図１２（Ａ））
Subsequently, a
その他の作製方法及び図１２（Ａ）の状態から図１２（Ｂ）の状態にする為の方法については図２（Ａ）〜（Ｃ）と同様であるので、図２（Ａ）〜（Ｃ）の説明を参照されたい。 Other manufacturing methods and a method for changing from the state of FIG. 12A to the state of FIG. 12B are the same as those of FIGS. 2A to 2C, and thus FIGS. ) Please refer to the explanation.
図１２（Ｃ）は図２（Ｄ）とほぼ同じ構成を有するが、ゲート電極９２４の形状がその端部にテーパーを有する単層構造となっていることが異なっている。このような形状を有するゲート電極９２４が用いられていても良い。また、ゲート電極９２４の材料としてＭｏが用いられていたとしても、図１２（Ｃ）におけるゲート電極９２４は窒化珪素系の膜から形成される第２のゲート絶縁膜９２５、水素化膜９２６により周囲を全て囲まれているため、安定に動作させることができるようになっている。
FIG. 12C has substantially the same structure as FIG. 2D, except that the shape of the
（実施の形態５）
本実施の形態では図１３（Ａ）を参照しながらボトムゲートの薄膜トランジスタを用い、本発明の表示装置の作成方法を適用して作成された表示装置の説明を行う。なお、この説明において特に述べた事項以外は上述してきた作製方法に準ずることとする。
(Embodiment 5)
In this embodiment mode, a display device manufactured using a method for manufacturing a display device of the present invention using a bottom-gate thin film transistor will be described with reference to FIG. Note that the manufacturing method described above is applied except for the matters specifically described in this description.
ボトムゲートの薄膜トランジスタの場合は基板９５０上にゲート電極９４９を形成し、それを覆って第１のゲート絶縁膜９５１、第２のゲート絶縁膜９５２を形成する。第１のゲート絶縁膜９５１は基板９５０からの不純物の侵入を阻む為に窒化珪素系の膜であることが望ましい。また、第２のゲート絶縁膜９５２は絶縁性が高く、トラップ順位も低い酸化珪素系の膜であることが望ましいが、ゲート絶縁膜は窒化珪素系の膜一枚でもかまわない。ゲート絶縁膜を窒化珪素系の膜一枚で形成した例は図１３（Ｂ）に説明する。
In the case of a bottom-gate thin film transistor, a
続いて、半導体層９５３を形成する。半導体層９５３は先に述べてきたようなトップゲート型の半導体層と同様に形成すれば良い。続いて半導体層９５３上に半導体層９５３のチャネル領域となる部分を覆うチャネル保護膜９５４を形成する。これは、この後行うドーピングの際にチャネル領域にまで一導電型を付与する不純物が導入されてしまうのを防ぐ役割がある。
Subsequently, a
次に半導体層に不純物を導入する。このとき、同時に第２のゲート絶縁膜９５２にも不純物を導入する。不純物は半導体層９５３に不純物が添加される程度の加速度で導入されるので、第２のゲート絶縁膜９５２まで不純物を導入することができる。また、この際、第１のゲート絶縁膜９５１に不純物が添加されないように加速電圧に設定する。
Next, impurities are introduced into the semiconductor layer. At this time, an impurity is also introduced into the second
続いて、第２のゲート絶縁膜９５２及びチャネル保護膜９５４を覆って第１の層間絶縁膜９５５を形成する。続いて第１の層間絶縁膜９５５に半導体層９５３に達するコンタクトホールを形成する。さらに同時に発光素子からの発光が表示装置外に出て行く際の光路上に存在する第１の層間絶縁膜９５５、第２のゲート絶縁膜９５２に開口部９５６を形成する。コンタクトホール及び開口部９５６の形成はマスクを用いてウエットエッチングにより行う。エッチングの際に使用する薬液はフッ酸系のもの（希フッ酸やバッファードフッ酸など）を用いる。
Subsequently, a first
この際、第２のゲート絶縁膜９５２には不純物を添加してあり、そのエッチング速度が高められている。その為、開口部９５６を形成する際のエッチングストッパーとして第１のゲート絶縁膜９５１を用いることができる。
At this time, impurities are added to the second
この後の工程については図２（Ａ）の説明に準ずることとする。なお、本構成は実施の形態において述べてきた適応しうるパターン全てに対応させることが可能である。 The subsequent steps are based on the description of FIG. Note that this configuration can correspond to all the applicable patterns described in the embodiments.
図１３（Ｂ）はゲート絶縁膜９５７を窒化珪素系の膜１枚で形成した場合の例である。また、ドーピングは第１の層間絶縁膜９５５を形成してから行っていることが図１３（Ａ）と異なる部分であるが、図１３（Ｂ）においても、第１の層間絶縁膜９５５を形成する前にドーピングを行っても良い。
FIG. 13B shows an example in which the
図１３（Ｂ）のようにゲート絶縁膜９５７を一層で形成する場合にはドーピングを行う際に第１のゲート絶縁膜９５７の膜厚の途中まで不純物が添加されていると考えられる。その為、不純物が添加されている部分までのエッチング速度は速められているが、添加されていない部分のエッチング速度は通常のままである。結果として、不純物が添加されていない部分のゲート絶縁膜９５７を実質的なエッチングストッパーとして用いることが可能となる。その他の作製方法などに関しては図１３（Ａ）に準ずる。
In the case where the
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の一形態に相当する表示装置のパネルの外観について図１４を用いて説明する。図１４は本発明の表示装置の作製方法によって作成された表示装置を基板と対向基板４００６との間に形成したシール材によって封止したパネルの上面図である。
(Embodiment 6)
In this embodiment, the appearance of a panel of a display device that corresponds to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 14 is a top view of a panel in which a display device manufactured by the method for manufacturing a display device of the present invention is sealed with a sealing material formed between a substrate and a
基板上に設けられた画素部４００２と信号処理回路４００３と信号線駆動回路４０２０と走査線駆動回路４００４とを囲むようにして、シール材４００５が設けられている。また、画素部４００２と信号処理回路４００３と信号線駆動回路４０２０と、走査線駆動回路４００４の上に対向基板４００６が設けられている。よって画素部４００２と信号処理回路４００３と信号線駆動回路４０２０と、走査線駆動回路４００４とは基板４００１とシール剤４００５と対向基板４００６とによって充填材と共に密封されている。
A
また、基板４００１上に設けられた画素部４００２と信号処理回路４００３と信号線駆動回路４０２０と走査線駆動回路４００４とは薄膜トランジスタを複数有している。
In addition, the
また、引き回し配線は画素部４００２と信号処理回路４００３と信号線駆動回路４０２０と、走査線駆動回路４００４とに、信号、または電源電圧を層供給すると目の配線に相当する。引き回し配線は接続端子と接続されており、接続端子はフレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）４０１８が有する端子と異方性導電膜を介して電気的に接続されている。
In addition, the lead wiring corresponds to the eye wiring when a signal or a power supply voltage is supplied to the
なお、充填材としては窒素やアルゴンなどの不活性な気体の他に、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、ポリビニルクロライド、アクリル、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリビニルブチラル、またはエチレンビニレンアセテートを用いる事ができる。 In addition to inert gas such as nitrogen and argon, an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin can be used as the filler, such as polyvinyl chloride, acrylic, polyimide, epoxy resin, silicone resin, polyvinyl butyral, or Ethylene vinylene acetate can be used.
なお、本発明の表示装置は発光素子を有する画素部が形成されたパネルと、該パネルにＩＣが実装されたモジュールとをその範疇に含む。 Note that the display device of the present invention includes in its category a panel in which a pixel portion having a light-emitting element is formed and a module in which an IC is mounted on the panel.
このようなパネルやモジュールは視野角依存が少なく、良好な表示を提供することが可能である。また、搭載されている薄膜トランジスタの信頼性も高い。本発明によってこのようなパネルやモジュールを簡便に精度良く作成することが可能となる。 Such a panel or module is less dependent on the viewing angle and can provide a good display. In addition, the reliability of the mounted thin film transistor is high. According to the present invention, it is possible to easily and accurately produce such a panel or module.
（実施の形態７）
実施の形態６にその一例を示したようなモジュールを搭載した本発明の電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的には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。それらの電子機器の具体例を図１５に示す。
(Embodiment 7)
As an electronic device of the present invention in which a module whose example is shown in Embodiment 6 is mounted, a video camera, a digital camera, a goggle type display, a navigation system, an audio playback device (car audio component, etc.), a computer, a game device , A portable information terminal (mobile computer, cellular phone, portable game machine, electronic book, etc.), an image reproducing device (specifically, a digital versatile disc (DVD)) provided with a recording medium, and the image And the like). Specific examples of these electronic devices are shown in FIGS.
図１５（Ａ）は表示装置でありテレビ受像器やコンピュータのモニターなどがこれに当たる。筐体２００１、表示部２００３、スピーカー部２００４等を含む。本発明の作製方法により作成された表示装置は表示部２００３の発光取り出し面を見る角度に依存した発光スペクトルの変化が低減され、表示の品質が向上する。画素部にはコントランスを高めるため、偏光板、又は円偏光板を備えるとよい。例えば、封止基板へ１／４λ板、１／２λ板、偏光板の順にフィルムを設けるとよい。さらに偏光板上に反射防止膜を設けてもよい。
FIG. 15A shows a display device such as a television receiver or a computer monitor. A
図１５（Ｂ）は携帯電話であり、本体２１０１、筐体２１０２、表示部２１０３、音声入力部２１０４、音声出力部２１０５、操作キー２１０６、アンテナ２１０８等を含む。本発明の作製方法により作成された携帯電話は、表示部２１０３における発光素子の劣化が抑制され、信頼性が向上する。
FIG. 15B illustrates a mobile phone, which includes a
図１５（Ｃ）はコンピュータであり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポインティングマウス２２０６等を含む。本発明の作製方法により作成されたコンピュータは表示部２２０３の発光取り出し面を見る角度に依存した発光スペクトルの変化が低減され、また、表示の品質が向上する。図１５（Ｃ）ではノート型のコンピュータを例示したが、ハードディスクと表示部が一体化したデスクトップ型のコンピュータなどにも適用することが可能である。
FIG. 15C illustrates a computer, which includes a
図１５（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、本体２３０１、表示部２３０２、スイッチ２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。本発明の作製方法により作成されたモバイルコンピュータは、表示部２３０２における発光素子の劣化が抑制され、信頼性が向上する。
FIG. 15D illustrates a mobile computer, which includes a
図１５（Ｅ）は携帯型のゲーム機であり、筐体２４０１、表示部２４０２、スピーカー部２４０３、操作キー２４０４、記録媒体挿入部２４０５等を含む。本発明の作製方法により作成された携帯型ゲーム機は表示部２４０２における発光素子の劣化が抑制され、信頼性が向上する。
FIG. 15E illustrates a portable game machine including a housing 2401, a
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能であり、良好な表示を提供し、信頼性の高い製品を簡便に精度良く作成することが可能となる。 As described above, the application range of the present invention is extremely wide, and can be used for electronic devices in various fields. It can provide a good display and can easily produce a highly reliable product with high accuracy. Become.
（実施の形態８）
本実施の形態では発光層１１４、４１２及び６１２の構成について詳しく説明する。
(Embodiment 8)
In this embodiment mode, structures of the light-emitting
発光層は、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送物質及び発光材料で形成し、その分子数から低分子系有機化合物、中分子系有機化合物（昇華性を有さず、且つ分子数が２０以下、又は連鎖する分子の長さが１０μｍ以下の有機化合物を指していう）、高分子系有機化合物から選ばれた一種又は複数種の層を含み、電子注入輸送性又は正孔注入輸送性の無機化合物と組み合わせても良い。 The light-emitting layer is formed of a charge injecting and transporting substance containing an organic compound or an inorganic compound and a light-emitting material. From the number of molecules thereof, a low molecular weight organic compound or a medium molecular weight organic compound (having no sublimation property and a molecular number of 20 Or an organic compound having a chain molecule length of 10 μm or less), including one or a plurality of layers selected from high-molecular organic compounds, and having an electron injection / transport property or a hole injection / transport property You may combine with a compound.
電荷注入輸送物質のうち、特に電子輸送性の高い物質としては、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ3）、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ3）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ2）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が挙げられる。また正孔輸送性の高い物質としては、例えば４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：α−ＮＰＤ）や４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：ＴＰＤ）や４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）などの芳香族アミン系（即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する）の化合物が挙げられる。 Among the charge injecting and transporting materials, materials having a particularly high electron transporting property include, for example, tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq 3 ), tris (5-methyl-8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Almq 3 ), Bis (10-hydroxybenzo [h] -quinolinato) beryllium (abbreviation: BeBq 2 ), bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenylphenolato-aluminum (abbreviation: BAlq), quinoline skeleton or benzoquinoline Examples thereof include metal complexes having a skeleton. As a substance having a high hole-transport property, for example, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: α-NPD), 4,4′-bis [ N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: TPD) or 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenyl-amino) -triphenylamine (abbreviation: TDATA) ), 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] -triphenylamine (abbreviation: MTDATA) (ie, benzene ring-nitrogen) And a compound having a bond of
また、電荷注入輸送物質のうち、特に電子注入性の高い物質としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物が挙げられる。また、この他、Ａｌｑ3のような電子輸送性の高い物質とマグネシウム（Ｍｇ）のようなアルカリ土類金属との混合物であってもよい。 Among the charge injecting and transporting materials, materials having particularly high electron injecting properties include alkali metals or alkaline earths such as lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (CaF 2 ) and the like. Metal compounds can be mentioned. In addition, a mixture of a substance having a high electron transport property such as Alq 3 and an alkaline earth metal such as magnesium (Mg) may be used.
電荷注入輸送物質のうち、正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）やバナジウム酸化物（ＶＯｘ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯｘ）、タングステン酸化物（ＷＯｘ）、マンガン酸化物（ＭｎＯｘ）等の金属酸化物が挙げられる。また、この他、フタロシアニン（略称：Ｈ2Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）等のフタロシアニン系の化合物が挙げられる。 Among the charge injecting and transporting materials, examples of the material having a high hole injecting property include molybdenum oxide (MoOx), vanadium oxide (VOx), ruthenium oxide (RuOx), tungsten oxide (WOx), and manganese oxide. Examples thereof include metal oxides such as (MnOx). In addition, phthalocyanine compounds such as phthalocyanine (abbreviation: H 2 Pc) and copper phthalocyanine (CuPC) can be given.
発光層は、発光波長帯の異なる発光層を画素毎に形成して、カラー表示を行う構成としても良い。典型的には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応した発光層を形成する。この場合にも、画素の光放射側にその発光波長帯の光を透過するフィルター（着色層）を設けた構成とすることで、色純度の向上や、画素部の鏡面化（映り込み）の防止を図ることができる。そのため、フィルター（着色層）を設けることで、従来画素部の鏡面化（写り込み）を防止するために用いられていた円偏光板などを省略することが可能となり、偏光板を用いた事によって約半分となっていた光の損失を無くすことができる。さらに、斜方から画素部（表示画面）を見た場合に起こる色調の変化を低減すことができる。 The light emitting layer may be configured to perform color display by forming light emitting layers having different emission wavelength bands for each pixel. Typically, a light emitting layer corresponding to each color of R (red), G (green), and B (blue) is formed. In this case as well, by providing a filter (colored layer) that transmits light in the emission wavelength band on the light emission side of the pixel, the color purity is improved and the pixel portion is mirrored (reflected). Prevention can be achieved. Therefore, by providing a filter (colored layer), it is possible to omit the circularly polarizing plate that has been used to prevent mirroring (reflection) of the pixel portion in the past. The loss of light that was halved can be eliminated. Furthermore, a change in color tone that occurs when the pixel portion (display screen) is viewed obliquely can be reduced.
発光材料には様々な材料がある。低分子系有機発光材料では、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル） −４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴ）、４−ジシアノメチレン−２−ｔ−ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル） −４Ｈ−ピラン（略称：ＤＰＡ）、ペリフランテン、２，５−ジシアノ−１，４−ビス（１０−メトキシ−１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）ベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、クマリン６、クマリン５４５Ｔ、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ3）、９，９’−ビアントリル、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）や９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）等を用いることができる。また、この他の物質でもよい。 There are various kinds of light emitting materials. Among the low molecular weight organic light emitting materials, 4-dicyanomethylene-2-methyl-6- (1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl) -4H-pyran (abbreviation: DCJT), 4- Dicyanomethylene-2-t-butyl-6- (1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl) -4H-pyran (abbreviation: DPA), perifuranthene, 2,5-dicyano-1, 4-bis (10-methoxy-1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl) benzene, N, N′-dimethylquinacridone (abbreviation: DMQd), coumarin 6, coumarin 545T, tris (8 - quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq 3), 9,9'-bianthryl, 9,10-diphenyl anthracene (abbreviation: DPA) and 9,10-bis (2-naphthyl) anthracene ( Abbreviations: DNA) and the like can be used. Other substances may also be used.
一方、高分子系有機発光材料は低分子系に比べて物理的強度が高く、素子の耐久性が高い。また塗布により成膜することが可能であるので、素子の作製が比較的容易である。高分子系有機発光材料を用いた発光素子の構造は、低分子系有機発光材料を用いたときと基本的には同じであり、陰極／有機発光層／陽極となる。しかし、高分子系有機発光材料を用いた発光層を形成する際には、低分子系有機発光材料を用いたときのような積層構造を形成させることは難しく、多くの場合２層構造となる。具体的には、陰極／発光層／正孔輸送層／陽極という構造である。 On the other hand, the high molecular organic light emitting material has higher physical strength than the low molecular weight material, and the durability of the device is high. In addition, since the film can be formed by coating, the device can be manufactured relatively easily. The structure of the light emitting element using the high molecular weight organic light emitting material is basically the same as that when the low molecular weight organic light emitting material is used, and is cathode / organic light emitting layer / anode. However, when forming a light emitting layer using a high molecular weight organic light emitting material, it is difficult to form a laminated structure as in the case of using a low molecular weight organic light emitting material. . Specifically, the structure is cathode / light-emitting layer / hole transport layer / anode.
発光色は、発光層を形成する材料で決まるため、これらを選択することで所望の発光を示す発光素子を形成することができる。発光層の形成に用いることができる高分子系の電界発光材料は、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポリフルオレン系が挙げられる。 Since the light emission color is determined by the material for forming the light emitting layer, a light emitting element exhibiting desired light emission can be formed by selecting these materials. Examples of the polymer electroluminescent material that can be used for forming the light emitting layer include polyparaphenylene vinylene, polyparaphenylene, polythiophene, and polyfluorene.
ポリパラフェニレンビニレン系には、ポリ（パラフェニレンビニレン） ［ＰＰＶ］ の誘導体、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン） ［ＲＯ−ＰＰＶ］、ポリ（２−（２’−エチル−ヘキソキシ）−５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン）［ＭＥＨ−ＰＰＶ］、ポリ（２−（ジアルコキシフェニル）−１，４−フェニレンビニレン）［ＲＯＰｈ−ＰＰＶ］等が挙げられる。ポリパラフェニレン系には、ポリパラフェニレン［ＰＰＰ］の誘導体、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレン）［ＲＯ−ＰＰＰ］、ポリ（２，５−ジヘキソキシ−１，４−フェニレン）等が挙げられる。ポリチオフェン系には、ポリチオフェン［ＰＴ］の誘導体、ポリ（３−アルキルチオフェン）［ＰＡＴ］、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）［ＰＨＴ］、ポリ（３−シクロヘキシルチオフェン）［ＰＣＨＴ］、ポリ（３−シクロヘキシル−４−メチルチオフェン）［ＰＣＨＭＴ］、ポリ（３，４−ジシクロヘキシルチオフェン）［ＰＤＣＨＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−チオフェン］［ＰＯＰＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−２，２ビチオフェン］［ＰＴＯＰＴ］等が挙げられる。ポリフルオレン系には、ポリフルオレン［ＰＦ］の誘導体、ポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）［ＰＤＡＦ］、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）［ＰＤＯＦ］等が挙げられる。 Examples of the polyparaphenylene vinylene include poly (paraphenylene vinylene) [PPV] derivatives, poly (2,5-dialkoxy-1,4-phenylene vinylene) [RO-PPV], poly (2- (2′- Ethyl-hexoxy) -5-methoxy-1,4-phenylenevinylene) [MEH-PPV], poly (2- (dialkoxyphenyl) -1,4-phenylenevinylene) [ROPh-PPV] and the like. Examples of polyparaphenylene include derivatives of polyparaphenylene [PPP], poly (2,5-dialkoxy-1,4-phenylene) [RO-PPP], poly (2,5-dihexoxy-1,4-phenylene). ) And the like. The polythiophene series includes polythiophene [PT] derivatives, poly (3-alkylthiophene) [PAT], poly (3-hexylthiophene) [PHT], poly (3-cyclohexylthiophene) [PCHT], poly (3-cyclohexyl). -4-methylthiophene) [PCHMT], poly (3,4-dicyclohexylthiophene) [PDCHT], poly [3- (4-octylphenyl) -thiophene] [POPT], poly [3- (4-octylphenyl) -2,2 bithiophene] [PTOPT] and the like. Examples of the polyfluorene series include polyfluorene [PF] derivatives, poly (9,9-dialkylfluorene) [PDAF], poly (9,9-dioctylfluorene) [PDOF], and the like.
なお、正孔輸送性の高分子系有機発光材料を、陽極と発光性の高分子系有機発光材料の間に挟んで形成すると、陽極からの正孔注入性を向上させることができる。一般にアクセプター材料と共に水に溶解させたものをスピンコート法などで塗布する。また、有機溶媒には不溶であるため、上述した発光性の有機発光材料との積層が可能である。正孔輸送性の高分子系有機発光材料としては、ＰＥＤＯＴとアクセプター材料としてのショウノウスルホン酸（ＣＳＡ）の混合物、ポリアニリン［ＰＡＮＩ］とアクセプター材料としてのポリスチレンスルホン酸［ＰＳＳ］の混合物等が挙げられる。 Note that when a hole-transporting polymer-based organic light-emitting material is sandwiched between an anode and a light-emitting polymer-based organic light-emitting material, hole injection properties from the anode can be improved. In general, an acceptor material dissolved in water is applied by spin coating or the like. In addition, since it is insoluble in an organic solvent, it can be stacked with the above-described light-emitting organic light-emitting material. Examples of the hole-transporting polymer organic light emitting material include a mixture of PEDOT and camphor sulfonic acid (CSA) as an acceptor material, a mixture of polyaniline [PANI] and polystyrene sulfonic acid [PSS] as an acceptor material, and the like. .
また、発光層は単色又は白色の発光を呈する構成とすることができる。白色発光材料を用いる場合には、画素の光放射側に特定の波長の光を透過するフィルター（着色層）を設けた構成としてカラー表示を可能にすることができる。 The light emitting layer can be configured to emit monochromatic or white light. In the case of using a white light emitting material, color display can be made possible by providing a filter (colored layer) that transmits light of a specific wavelength on the light emission side of the pixel.
白色に発光する発光層を形成するには、例えば、Ａｌｑ3、部分的に赤色発光色素であるナイルレッドをドープしたＡｌｑ3、Ａｌｑ3、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＴＰＤ（芳香族ジアミン）を蒸着法により順次積層することで白色を得ることができる。また、スピンコートを用いた塗布法によりＥＬを形成する場合には、塗布した後、真空加熱で焼成することが好ましい。例えば、正孔注入層として作用するポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を全面に塗布、焼成し、その後、発光層として作用する発光中心色素（１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン（ＴＰＢ）、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノ−スチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ１）、ナイルレッド、クマリン６など）ドープしたポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）溶液を全面に塗布、焼成すればよい。 To form a light emitting layer that emits white light, for example, Alq 3, Alq 3, Alq 3 doped with Nile Red which is partly red light emitting pigment, p-EtTAZ, by TPD (aromatic diamine) evaporation A white color can be obtained by sequentially laminating. In the case where the EL is formed by a coating method using spin coating, it is preferable that baking is performed by vacuum heating after coating. For example, a poly (ethylenedioxythiophene) / poly (styrenesulfonic acid) aqueous solution (PEDOT / PSS) that acts as a hole injection layer is applied and baked on the entire surface, and then a luminescent center dye (1, 1,4,4-tetraphenyl-1,3-butadiene (TPB), 4-dicyanomethylene-2-methyl-6- (p-dimethylamino-styryl) -4H-pyran (DCM1), Nile Red, Coumarin 6 Etc.) A doped polyvinyl carbazole (PVK) solution may be applied to the entire surface and fired.
発光層は単層で形成することもでき、ホール輸送性のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に電子輸送性の１，３，４−オキサジアゾール誘導体（ＰＢＤ）を分散させてもよい。また、３０ｗｔ％のＰＢＤを電子輸送剤として分散し、４種類の色素（ＴＰＢ、クマリン６、ＤＣＭ１、ナイルレッド）を適当量分散することで白色発光が得られる。ここで示した白色発光が得られる発光素子の他にも、発光層の材料を適宜選択することによって、赤色発光、緑色発光、または青色発光が得られる発光素子を作製することができる。 The light emitting layer can also be formed as a single layer, and an electron transporting 1,3,4-oxadiazole derivative (PBD) may be dispersed in hole transporting polyvinyl carbazole (PVK). Further, white light emission can be obtained by dispersing 30 wt% PBD as an electron transporting agent and dispersing an appropriate amount of four kinds of dyes (TPB, coumarin 6, DCM1, Nile red). In addition to the light-emitting element that can emit white light as shown here, a light-emitting element that can obtain red light emission, green light emission, or blue light emission can be manufactured by appropriately selecting the material of the light-emitting layer.
さらに、発光層は、一重項励起発光材料の他、金属錯体などを含む三重項励起材料を用いても良い。例えば、赤色の発光性の画素、緑色の発光性の画素及び青色の発光性の画素のうち、輝度半減時間が比較的短い赤色の発光性の画素を三重項励起発光材料で形成し、他を一重項励起発光材料で形成する。三重項励起発光材料は発光効率が良いので、同じ輝度を得るのに消費電力が少なくて済むという特徴がある。すなわち、赤色画素に適用した場合、発光素子に流す電流量が少なくて済むので、信頼性を向上させることができる。低消費電力化として、赤色の発光性の画素と緑色の発光性の画素とを三重項励起発光材料で形成し、青色の発光性の画素を一重項励起発光材料で形成しても良い。人間の視感度が高い緑色の発光素子も三重項励起発光材料で形成することで、より低消費電力化を図ることができる。 Furthermore, a triplet excitation material containing a metal complex or the like may be used for the light emitting layer in addition to a singlet excitation light emitting material. For example, among red light emitting pixels, green light emitting pixels, and blue light emitting pixels, a red light emitting pixel having a relatively short luminance half time is formed of a triplet excitation light emitting material, and the other A singlet excited luminescent material is used. The triplet excited luminescent material has a feature that the light emission efficiency is good, so that less power is required to obtain the same luminance. That is, when applied to a red pixel, the amount of current flowing through the light emitting element can be reduced, so that reliability can be improved. As a reduction in power consumption, a red light-emitting pixel and a green light-emitting pixel may be formed using a triplet excitation light-emitting material, and a blue light-emitting pixel may be formed using a singlet excitation light-emitting material. By forming a green light-emitting element having high human visibility with a triplet excited light-emitting material, power consumption can be further reduced.
三重項励起発光材料の一例としては、金属錯体をドーパントとして用いたものがあり、第三遷移系列元素である白金を中心金属とする金属錯体、イリジウムを中心金属とする金属錯体などが知られている。三重項励起発光材料としては、これらの化合物に限られることはなく、上記構造を有し、且つ中心金属に周期表の８〜１０属に属する元素を有する化合物を用いることも可能である。
Examples of triplet excited luminescent materials include those using a metal complex as a dopant, and metal complexes having a third transition series element platinum as the central metal and metal complexes having iridium as the central metal are known. Yes. The triplet excited light-emitting material is not limited to these compounds, and a compound having the above structure and having an element belonging to
以上に掲げる発光層を形成する物質は一例であり、正孔注入輸送層、正孔輸送層、電子注入輸送層、電子輸送層、発光層、電子ブロック層、正孔ブロック層などの機能性の各層を適宜積層することで発光素子を形成することができる。また、これらの各層を合わせた混合層又は混合接合を形成しても良い。発光層の層構造は変化しうるものであり、特定の電子注入領域や発光領域を備えていない代わりに、もっぱらこの目的用の電極を備えたり、発光性の材料を分散させて備えたりする変形は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において許容されうるものである。 The substances forming the light-emitting layer listed above are examples, and functionalities such as a hole injection transport layer, a hole transport layer, an electron injection transport layer, an electron transport layer, a light emission layer, an electron block layer, and a hole block layer are included. A light emitting element can be formed by appropriately stacking each layer. Moreover, you may form the mixed layer or mixed junction which combined these each layer. The layer structure of the light-emitting layer can be changed, and instead of having a specific electron injection region or light-emitting region, it is possible to provide a modification with an electrode for this purpose or a dispersed light-emitting material. Can be permitted without departing from the spirit of the present invention.
上記のような材料で形成した発光素子は、順方向にバイアスすることで発光する。発光素子を用いて形成する表示装置の画素は、単純マトリクス方式、若しくはアクティブマトリクス方式で駆動することができる。いずれにしても、個々の画素は、ある特定のタイミングで順方向バイアスを印加して発光させることとなるが、ある一定期間は非発光状態となっている。この非発光時間に逆方向のバイアスを印加することで発光素子の信頼性を向上させることができる。発光素子では、一定駆動条件下で発光強度が低下する劣化や、画素内で非発光領域が拡大して見かけ上輝度が低下する劣化モードがあるが、順方向及び逆方向にバイアスを印加する交流的な駆動を行うことで、劣化の進行を遅くすることができ、表示装置の信頼性を向上させることができる。 A light-emitting element formed using the above materials emits light by being forward-biased. A pixel of a display device formed using a light-emitting element can be driven by a simple matrix method or an active matrix method. In any case, each pixel emits light by applying a forward bias at a specific timing, but is in a non-light emitting state for a certain period. By applying a reverse bias during this non-light emitting time, the reliability of the light emitting element can be improved. The light emitting element has a degradation mode in which the light emission intensity decreases under a constant driving condition and a degradation mode in which the non-light emitting area is enlarged in the pixel and the luminance is apparently decreased. However, alternating current that applies a bias in the forward and reverse directions By performing a typical drive, the progress of deterioration can be delayed and the reliability of the display device can be improved.
（実施の形態９）
本実施の形態では本発明を利用した表示装置の構成の１例を説明する。本実施の形態では、ＬＤＤ構造を有する薄膜トランジスタ８０９が薄膜トランジスタの電極８０８を介して発光素子８１４に接続している。また、本実施の形態の表示装置はゲート絶縁膜を形成し、ドーピングを行った後、新たに発光素子の光が表示装置外に出る際の光路上に形成する開口部を形成する為のマスクを形成してエッチングを行って得られる構成である。
(Embodiment 9)
In this embodiment, an example of a structure of a display device using the present invention will be described. In this embodiment mode, a
図１６（Ａ）は第１の電極８１０が透光性を有する導電膜により形成されており、基板８００側に発光層８１２より発せられた光が取り出される構造である。なお８１５は対向基板であり、発光素子８１４が形成された後、シール剤などを用い、基板８００に固着される。対向基板８１５と素子との間に透光性を有する樹脂８１６等を充填し、封止することによって発光素子８１４が水分により劣化することをさらに低減させる事ができる。また、樹脂８１６が吸湿性を有していることが望ましい。さらに樹脂８１６中に透光性の高い乾燥剤を分散させるとさらに水分の影響を抑えることが可能になるためさらに望ましい形態である。
FIG. 16A illustrates a structure in which the
図１６（Ｂ）は第１の電極８１０と第２の電極８１３両方が透光性を有する導電膜により形成されており、基板８００及び対向基板８１５の両方に光を取り出すことが可能な構成となっている。また、この構成では基板８００と対向基板８１５の外側に偏光板８１７を設けることによって画面が透けてしまうことを防ぐことができ、視認性が向上する。偏光板８１７の外側には保護フィルム８１８を設けると良い。このような構成において多重干渉により視野角依存が発生すると、上方に射出した光と下方に射出した光の色がずれてしまう可能性もあるが、本発明の作製方法により作成すれば、このような問題を緩和することが可能な表示装置を簡便に精度良く作成することが可能となる。
FIG. 16B illustrates a structure in which both the
本発明のを用いることで、良好な表示を提供し、信頼性の高い製品を簡便に精度良く作成することが可能となる。 By using the present invention, it is possible to provide a good display and to easily produce a highly reliable product with high accuracy.
（実施の形態１０）
本実施の形態では、画素回路、保護回路及びそれらの動作について説明する。
(Embodiment 10)
In this embodiment mode, a pixel circuit, a protection circuit, and operations thereof will be described.
図１７（Ａ）に示す画素は、列方向に信号線１４１０及び電源線１４１１、１４１２、行方向に走査線１４１４が配置される。また、スイッチング用ＴＦＴ１４０１、駆動用ＴＦＴ１４０３、電流制御用ＴＦＴ１４０４、容量素子１４０２及び発光素子１４０５を有する。
In the pixel shown in FIG. 17A, a
図１７（Ｃ）に示す画素は、ＴＦＴ１４０３のゲート電極が、行方向に配置された電源線１４１２に接続される点が異なっており、それ以外は図１７（Ａ）に示す画素と同じ構成である。つまり、図１７（Ａ）（Ｃ）に示す両画素は、同じ等価回路図を示す。しかしながら、行方向に電源線１４１２が配置される場合（図１７（Ａ））と、列方向に電源線１４１２が配置される場合（図１７（Ｃ））とでは、各電源線は異なるレイヤーの導電膜で形成される。ここでは、駆動用ＴＦＴ１４０３のゲート電極が接続される配線に注目し、これらを作製するレイヤーが異なることを表すために、図１７（Ａ）（Ｃ）として分けて記載する。
The pixel shown in FIG. 17C is different from the pixel shown in FIG. 17A except that the gate electrode of the
図１７（Ａ）（Ｃ）に示す画素の特徴として、画素内にＴＦＴ１４０３、１４０４が直列に接続されており、ＴＦＴ１４０３のチャネル長Ｌ（１４０３）、チャネル幅Ｗ（１４０３）、ＴＦＴ１４０４のチャネル長Ｌ（１４０４）、チャネル幅Ｗ（１４０４）は、Ｌ（１４０３）／Ｗ（１４０３）：Ｌ（１４０４）／Ｗ（１４０４）＝５〜６０００：１を満たすように設定するとよい。
17A and 17C,
なお、ＴＦＴ１４０３は、飽和領域で動作し発光素子１４０５に流れる電流値を制御する役目を有し、ＴＦＴ１４０４は線形領域で動作し発光素子１４０５に対する電流の供給を制御する役目を有する。両ＴＦＴは同じ導電型を有していると作製工程上好ましく、本実施の形態ではｎチャネル型ＴＦＴとして形成する。またＴＦＴ１４０３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。上記構成を有する本発明は、ＴＦＴ１４０４が線形領域で動作するために、ＴＦＴ１４０４のＶｇｓの僅かな変動は、発光素子１４０５の電流値に影響を及ぼさない。つまり、発光素子１４０５の電流値は、飽和領域で動作するＴＦＴ１４０３により決定することができる。上記構成により、ＴＦＴの特性バラツキに起因した発光素子の輝度ムラを改善して、画質を向上させた表示装置を提供することができる。
Note that the
図１７（Ａ）〜（Ｄ）に示す画素において、ＴＦＴ１４０１は、画素に対するビデオ信号の入力を制御するものであり、ＴＦＴ１４０１がオンとなると、画素内にビデオ信号が入力される。すると、容量素子１４０２にそのビデオ信号の電圧が保持される。なお図１７（Ａ）（Ｃ）には、容量素子１４０２を設けた構成を示したが、本発明はこれに限定されず、ビデオ信号を保持する容量がゲート容量などでまかなうことが可能な場合には、容量素子１４０２を設けなくてもよい。
In the pixels shown in FIGS. 17A to 17D, a
図１７（Ｂ）に示す画素は、ＴＦＴ１４０６と走査線１４１５を追加している以外は、図１７（Ａ）に示す画素構成と同じである。同様に、図１７（Ｄ）に示す画素は、ＴＦＴ１４０６と走査線１４１５を追加している以外は、図１７（Ｃ）に示す画素構成と同じである。
The pixel shown in FIG. 17B has the same pixel structure as that shown in FIG. 17A except that a
ＴＦＴ１４０６は、新たに配置された走査線１４１５によりオン又はオフが制御される。ＴＦＴ１４０６がオンとなると、容量素子１４０２に保持された電荷は放電し、ＴＦＴ１４０４がオフとなる。つまり、ＴＦＴ１４０６の配置により、強制的に発光素子１４０５に電流が流れない状態を作ることができる。そのためＴＦＴ１４０６を消去用ＴＦＴと呼ぶことができる。従って、図１７（Ｂ）（Ｄ）の構成は、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ため、デューティ比を向上することが可能となる。
The
図１７（Ｅ）に示す画素は、列方向に信号線１４１０、電源線１４１１、行方向に走査線１４１４が配置される。また、スイッチング用ＴＦＴ１４０１、駆動用ＴＦＴ１４０３、容量素子１４０２及び発光素子１４０５を有する。図１７（Ｆ）に示す画素は、ＴＦＴ１４０６と走査線１４１５を追加している以外は、図１７（Ｅ）に示す画素構成と同じである。なお、図１７（Ｆ）の構成も、ＴＦＴ１４０６の配置により、デューティ比を向上することが可能となる。
In the pixel illustrated in FIG. 17E, a
以上のように、多様な画素回路を採用することができる。特に、非晶質半導体層から薄膜トランジスタを形成する場合、駆動用ＴＦＴの半導体層を大きくすると好ましい。そのため、上記画素回路において、発光層からの光が封止基板側から射出する上面発光型とすると好ましい。 As described above, various pixel circuits can be employed. In particular, when a thin film transistor is formed from an amorphous semiconductor layer, it is preferable to increase the semiconductor layer of the driving TFT. Therefore, it is preferable that the pixel circuit be a top emission type in which light from the light emitting layer is emitted from the sealing substrate side.
このようなアクティブマトリクス型の表示装置は、画素密度が増えた場合、各画素にＴＦＴが設けられているため低電圧駆動でき、有利であると考えられている。 Such an active matrix display device is considered to be advantageous when the pixel density increases, because each pixel is provided with a TFT and can be driven at a low voltage.
本実施の形態では、一画素に各ＴＦＴが設けられるアクティブマトリクス型の表示装置について説明したが、一列毎にＴＦＴが設けられるパッシブマトリクス型の表示装置を形成することもできる。パッシブマトリクス型の表示装置は、各画素にＴＦＴが設けられていないため、高開口率となる。発光が発光層の両側へ射出する表示装置の場合、パッシブマトリクス型の表示装置を用いる透過率が高まる。 In this embodiment mode, an active matrix display device in which each TFT is provided with each TFT has been described; however, a passive matrix display device in which a TFT is provided for each column can also be formed. A passive matrix display device has a high aperture ratio because a TFT is not provided for each pixel. In the case of a display device in which light emission is emitted to both sides of the light-emitting layer, the transmittance using a passive matrix display device is increased.
これらのような画素回路を有する表示装置は、視野角依存性が良好であり、薄膜トランジスタの特性を保つことができる上、各々の特徴を有する表示装置とすることができる。また、本発明の作製方法を適用することでこのような表示装置を簡便に精度良く作成することが可能となる。 A display device having such a pixel circuit has good viewing angle dependency, can maintain characteristics of a thin film transistor, and can have a display device having each characteristic. In addition, by applying the manufacturing method of the present invention, such a display device can be easily and accurately manufactured.
続いて、図１７（Ｅ）に示す等価回路を用い、走査線及び信号線に保護回路としてダイオードを設ける場合について説明する。 Next, the case where a diode is provided as a protective circuit in the scan line and the signal line will be described using the equivalent circuit illustrated in FIG.
図１８には、画素部１５００にＴＦＴ１４０１、１４０３、容量素子１４０２、発光素子１４０５が設けられている。信号線１４１０には、ダイオード１５６１と１５６２が設けられている。ダイオード１５６１と１５６２は、ＴＦＴ１４０１又は１４０３と同様に、上記実施の形態に基づき作製され、ゲート電極、半導体層、ソース電極及びドレイン電極等を有する。ダイオード１５６１と１５６２は、ゲート電極と、ドレイン電極又はソース電極とを接続することによりダイオードとして動作させている。
In FIG. 18,
ダイオードと接続する共通電位線１５５４、１５５５はゲート電極と同じレイヤーに形成している。従って、ダイオードのソース電極又はドレイン電極と接続するには、ゲート絶縁膜にコンタクトホールを形成する必要がある。
Common
走査線１４１４に設けられるダイオードも同様な構成である。
A diode provided in the
このように、入力段に設けられる保護ダイオードを同時に形成することができる。なお、保護ダイオードを形成する位置は、これに限定されず、駆動回路と画素との間に設けることもできる。 Thus, the protection diode provided in the input stage can be formed at the same time. Note that the position where the protective diode is formed is not limited to this, and the protective diode can be provided between the driver circuit and the pixel.
このような保護回路を有する本発明の表示装置は、視野角依存性が良好であり、薄膜トランジスタの特性を保つことができる上、表示装置としての信頼性も高めることが可能となる。また、本発明の作製方法を適用することでこのような表示装置を簡便に精度良く作成することが可能となる。 The display device of the present invention having such a protection circuit has good viewing angle dependency, can maintain the characteristics of the thin film transistor, and can also improve the reliability as a display device. In addition, by applying the manufacturing method of the present invention, such a display device can be easily and accurately manufactured.
（実施の形態１１）
本発明により作成された表示装置の構成について図１９、図２０を参照して説明する。図１乃至図４の断面図は図１９、図２０のＢ−Ｃに相当する。本発明の表示装置は、ソース線Ｓｘ（ｘは自然数、１≦ｘ≦ｍ）と、ゲート線Ｇｙ（ｙは自然数、１≦ｙ≦ｎ）が絶縁体を介して交差する領域に複数の素子を含む画素１０を複数有する（図１９（Ａ）参照）。画素１０は、発光素子１３と、容量素子１６と、２つのトランジスタとを有する。２つのトランジスタのうち、１つは画素１０に対するビデオ信号の入力を制御するスイッチング用トランジスタ１１（以下ＴＦＴ１１と表記）であり、もう１つは発光素子１３の点灯と非点灯を制御する駆動用トランジスタ１２（以下ＴＦＴ１２と表記）である。ＴＦＴ１１、１２は電界効果トランジスタであり、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極の３つの端子を有する。
(Embodiment 11)
The structure of a display device created according to the present invention will be described with reference to FIGS. The cross-sectional views in FIGS. 1 to 4 correspond to B-C in FIGS. 19 and 20. The display device of the present invention includes a plurality of elements in a region where the source line Sx (x is a natural number, 1 ≦ x ≦ m) and the gate line Gy (y is a natural number, 1 ≦ y ≦ n) intersect via an insulator. The pixel 10 including a plurality of pixels is included (see FIG. 19A). The pixel 10 includes a
ＴＦＴ１１のゲート電極はゲート線Ｇｙに接続し、ソース電極及びドレイン電極の一方はソース線Ｓｘに接続し、他方はＴＦＴ１２のゲート電極に接続する。ＴＦＴ１２のソース電極及びドレイン電極の一方は電源線Ｖｘ（ｘは自然数、１≦ｘ≦ｍ）を介して第１の電源１７に接続し、他方は発光素子１３の画素電極に接続する。発光素子１３の対向電極は第２の電源１８に接続する。容量素子１６はＴＦＴ１２のゲート電極とソース電極の間に設けられる。ＴＦＴ１１、１２の導電型は制約されず、Ｎ型とＰ型のどちらの導電型でもよいが、図示する構成では、ＴＦＴ１１はＮ型、ＴＦＴ１２がＰ型の場合を示す。第１の電源１７の電位と第２の電源１８の電位も特に制約されないが、発光素子１３に順方向バイアス又は逆方向バイアスの電圧が印加されるように、互いに異なる電位に設定する。
The gate electrode of the TFT 11 is connected to the gate line Gy, one of the source electrode and the drain electrode is connected to the source line Sx, and the other is connected to the gate electrode of the
次に、上記構成を有する画素１０を図２０に示す。ＴＦＴ１１、１２、容量素子１６、発光素子１３の画素電極に相当する第１の電極１９、発光層３３が第１の電極１９に接している部分（隔壁開口部）１及び水素化膜、ゲート絶縁膜、第２の下地絶縁膜の３層に形成された開口部２を示す。なお、開口部２の内側端部は理想的には隔壁開口部１の内側端部より外側に設けられることが望ましいが、レイアウト上困難な場合には内側に設けられていても一定の効果をえることが可能である。
Next, FIG. 20 shows a pixel 10 having the above structure.
続いて、Ａ−Ｂ−Ｃに対応する断面構造を図１９（Ｂ）に示す。ガラスや石英などの絶縁表面を有する基板２０上にＴＦＴ１１、１２、発光素子１３、容量素子１６が設けられている。
Subsequently, a cross-sectional structure corresponding to A-B-C is illustrated in FIG.
発光素子１３は、第１の電極１９、発光層３３、第２の電極３４の積層体に相当する。第１の電極１９、第２の電極３４の両者が透光性を有する場合、発光素子１３は、第１の電極１９に向かう方向と、第２の電極３４に向かう方向に光を発する。つまり発光素子１３は両面出射を行う。また、第１の電極１９、第２の電極の一方が透光性を有し、他方が遮光性を有する場合、発光素子１３は第１の電極１９に向かう方向のみか、第２の電極３４に向かう方向のみに光を発する。つまり発光素子１３は上面出射又は下面出射を行う。図１９（Ｂ）は、発光素子１３が下面出射を行う場合の断面構造を示す。
The
容量素子１６は、ＴＦＴ１２のゲート電極とソース電極の間に配置され、当該ＴＦＴ１２のゲート・ソース間電圧を保持する。容量素子１６は、ＴＦＴ１１、１２が含む半導体層と同じ層に設けられた半導体層２１と、ＴＦＴ１１、１２のゲート電極と同じ層に設けられた導電層２２ａ、２２ｂ（以下総称して導電層２２と表記）と、半導体層２１と導電層２２の間の絶縁層により容量を形成する点を特徴とする。また、容量素子１６はＴＦＴ１１、１２のゲート電極と同じ層に設けられた導電層２２と、ＴＦＴ１１、１２のソース電極及びドレイン電極に接続する導電層２４〜２７と同じ層に設けられた導電層２３と、導電層２２と導電層２３の間の絶縁層により容量を形成する点を特徴とする。上記特徴により、容量素子１６はＴＦＴ１２のゲート・ソース間電圧を保持するのに十分な容量値を得ることができる。また、容量素子１６は、電源線を構成する導電層の下部に設けられており、そのために、容量素子１６の配置による開口率の減少は生じない。
The
また、ＴＦＴ１１、１２のソース・ドレイン配線に相当する導電層２３〜２７の厚さは、５００乃至２０００ｎｍ、好ましくは５００乃至１３００ｎｍである点を特徴とする。導電層２３〜２７は、ソース線Ｓｘや電源線Ｖｘを構成しているため、上記特徴のように、導電層２３〜２７の膜厚を厚くすることで、電圧降下による影響を抑制することができる。なお、導電層２３〜２７を厚くすると配線抵抗を小さくすることができるが、逆に、導電層２３〜２７を厚くしすぎると、パターン加工を正確に行うことが困難になったり、表面の凸凹が問題になったりする。つまり、導電層２３〜２７の厚さは、配線抵抗と、パターン加工のし易さと表面の凸凹の影響とを考慮して、上記の範囲内で決定するとよい。
The
酸化珪素に不純物をドーピングした際のエッチングレートの変化について図２１に示す。 FIG. 21 shows a change in etching rate when silicon oxide is doped with impurities.
図２１はＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）／Ｏ2の混合ガスを用いてプラズマＣＶＤにより形成した酸化珪素膜を、０．５％の希フッ酸によりエッチングした結果である。○が何もドーピングを行っていない酸化硅素膜、●がホウ素をドーピングした酸化硅素膜、■がリンをドーピングした酸化硅素膜の結果を表している。ドーピングを行った際のドーズ量は原子換算でリンが１．５×１０15ａｔｏｍｓ／ｃｍ2、ボロンが０．８〜１．６×１０15ａｔｏｍｓ／ｃｍ2とした。また、リファレンスには不純物のドーピングは行っていない。 FIG. 21 shows the result of etching a silicon oxide film formed by plasma CVD using a mixed gas of TEOS (tetraethoxysilane) / O 2 with 0.5% diluted hydrofluoric acid. The circles indicate the results of the silicon oxide film without any doping, the solid circles indicate the boron oxide films doped with boron, and the solid diamonds indicate the results of the silicon oxide films doped with phosphorus. The dose amount when doping was performed was 1.5 × 10 15 atoms / cm 2 for phosphorus and 0.8 to 1.6 × 10 15 atoms / cm 2 for boron. The reference is not doped with impurities.
この結果、リンをドーピングした酸化珪素膜のエッチング速度は１６ｎｍ／ｍｉｎ、ボロンをドーピングした酸化珪素膜のエッチング速度は９ｎｍ／ｍｉｎ、不純物のドーピングを行っていないリファレンスの酸化珪素膜のエッチング速度は５ｎｍ／ｍｉｎとなり、リンをドーピングした酸化珪素膜のエッチング速度はリファレンスの酸化珪素膜の約３倍、ボロンをドーピングした酸化珪素膜のエッチング速度はリファレンスの酸化珪素膜の約２倍となった。 As a result, the etching rate of the silicon oxide film doped with phosphorus is 16 nm / min, the etching rate of the silicon oxide film doped with boron is 9 nm / min, and the etching rate of the reference silicon oxide film not doped with impurities is 5 nm. The etching rate of the silicon oxide film doped with phosphorus was about three times that of the reference silicon oxide film, and the etching rate of the silicon oxide film doped with boron was about twice that of the reference silicon oxide film.
このように酸化珪素膜にこれらの不純物をドーピングすることによって、そのエッチング速度を大きく異ならせることが可能となる。 Thus, by doping these impurities into the silicon oxide film, the etching rate can be greatly varied.
１００ 基板
１０１ 下地絶縁膜
１０２ 下地絶縁膜
１０３ 半導体層
１０４ ゲート絶縁膜
１０５ ゲート電極
１０６ マスク
１０７ 層間絶縁膜
１０８ マスク
１０９ 開口部
１１０ 配線
１１１ 層間絶縁膜
１１２ 電極
１１３ 隔壁
１１４ 発光層
１１５ 電極
１１６ エッチングストッパー膜
１１７ 水素化膜
１１８ エッチングストッパー膜
１１９ 水素化膜
２００ 配線
２０１ 電極
２０２ エッチングストッパー膜
２０３ 水素化膜
２０４ エッチングストッパー膜
２０５ 水素化膜
２０６ ゲート絶縁膜
２０７ ゲート絶縁膜
３００ 電極
３０１ 配線
３０２ エッチングストッパー膜
３０３ 水素化膜
３０４ エッチングストッパー膜
３０５ 水素化膜
３０６ ゲート絶縁膜
３０７ ゲート絶縁膜
４００ 基板
４０１ 下地絶縁膜
４０２ 下地絶縁膜
４０３ 半導体層
４０４ ゲート絶縁膜
４０６ マスク
４０７ 開口部
４０８ 層間絶縁膜
４０９ 配線
４１０ 電極
４１１ 隔壁
４１２ 発光層
４１３ 電極
４１４ エッチングストッパー膜
４０５ ゲート電極
４１５ 水素化膜
４１６ エッチングストッパー膜
４１７ 水素化膜
５００ 電極
５０１ 配線
５０２ エッチングストッパー膜
５０３ 水素化膜
５０４ エッチングストッパー膜
５０５ 水素化膜
６００ 基板
６０１ 下地絶縁膜
６０２ 下地絶縁膜
６０３ 半導体層
６０４ ゲート絶縁膜
６０６ マスク
６０７ 開口部
２０９ 配線
６１０ 電極
６１１ 隔壁
６１２ 発光層
６１３ 電極
６０８ 層間絶縁膜
６１４ エッチングストッパー膜
６０５ ゲート電極
６１５ 水素化膜
６１６ エッチングストッパー膜
６１７ 水素化膜
７００ 電極
７０１ 配線
７０９ 配線
７０２ エッチングストッパー膜
７０３ 水素化膜
７０４ エッチングストッパー膜
７０５ 水素化膜
９００ 基板
９０１ 下地絶縁膜
９０２ 下地絶縁膜
９０３ 半導体層
９０５ ゲート絶縁膜
９０６ ゲート電極
９０８ 導電膜
９０９ 導電膜
９１０ マスク
９１２ マスク
９０４ 半導体層
９１３ 水素化膜
９１４ 層間絶縁膜
９１５ マスク
９１６ 開口部
９１７ 配線
９２４ ゲート電極
９２５ ゲート絶縁膜
９２６ 水素化膜
９５０ 基板
９４９ ゲート電極
９５１ ゲート絶縁膜
９５２ ゲート絶縁膜
９５３ 半導体層
９５４ チャネル保護膜
９５５ 層間絶縁膜
９５６ 開口部
９５７ ゲート絶縁膜
４００６ 対向基板
４００１ 基板
４００２ 画素部
４００３ 信号処理回路
４００４ 走査線駆動回路
４００５ シール剤
４０２０ 信号線駆動回路
４００１ 基板
４０１６ 接続端子
４０１８ フレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）
２００１ 筐体
２００３ 表示部
２００４ スピーカー部
２１０１ 本体
２１０２ 筐体
２１０３ 表示部
２１０４ 音声入力部
２１０５ 音声出力部
２１０６ 操作キー
２１０８ アンテナ
２２０１ 本体
２２０２ 筐体
２２０３ 表示部
２２０４ キーボード
２２０５ 外部接続ポート
２２０６ ポインティングマウス
２３０１ 本体
２３０２ 表示部
２３０３ スイッチ
２３０４ 操作キー
２３０５ 赤外線ポート
２４０１ 筐体
２４０２ 表示部
２４０３ スピーカー部
２４０４ 操作キー
２４０５ 記録媒体挿入部
８０９ 薄膜トランジスタ
８０８ 電極
８１４ 発光素子
８１０ 電極
８００ 基板
８１２ 発光層
８１５ 対向基板
８１６ 樹脂
８１３ 電極
８１７ 偏光板
８１８ 保護フィルム
１４１０ 信号線
１４１１ 電源線
１４１４ 走査線
１４０１ スイッチング用ＴＦＴ
１４０３ 駆動用ＴＦＴ
１４０４ 電流制御用ＴＦＴ
１４０２ 容量素子
１４０５ 発光素子
１４１２ 電源線
１４０６ 発光素子
１４０１ ＴＦＴ
１４０６ ＴＦＴ
１４１５ 走査線
４０６ ＴＦＴ
１５００ 画素部
１５６１ ダイオード
１５５４ 共通電位線
１４１４ 走査線
１０ 画素
１３ 発光素子
１６ 容量素子
１１ スイッチング用トランジスタ
１１ ＴＦＴ
１２ 駆動用トランジスタ
１２ ＴＦＴ
１１ ＴＦＴ
１２ ＴＦＴ
１７ 電源
１８ 電源
１９ 導電層
３３ 発光層
１ 部分（隔壁開口部）
２ 開口部
１ 隔壁開口部
２０ 基板
１３ 発光素子
１９ 電極
３３ 発光層
３４ 電極
１６ 容量素子
２１ 半導体層
２２ａ 導電層
２２ 導電層
２４ 導電層
２３ 導電層
100 Substrate 101 Base insulating film 102 Base insulating film 103 Semiconductor layer 104 Gate insulating film 105 Gate electrode 106 Mask 107 Interlayer insulating film 108 Mask 109 Opening 110 Wiring 111 Interlayer insulating film 112 Electrode 113 Partition wall 114 Light emitting layer 115 Electrode 116 Etching stopper film 117 Hydrogenated film 118 Etching stopper film 119 Hydrogenated film 200 Wiring 201 Electrode 202 Etching stopper film 203 Hydrogenated film 204 Etching stopper film 205 Hydrogenated film 206 Gate insulating film 207 Gate insulating film 300 Electrode 301 Wiring 302 Etching stopper film 303 Hydrogen Etching stopper film 305 Hydrogenation film 306 Gate insulating film 307 Gate insulating film 400 Substrate 401 Underlying insulating film 402 Underlying insulating film 403 Semiconductor layer 404 G insulating film 406 mask 407 opening 408 interlayer insulating film 409 wiring 410 electrode 411 partition wall 412 light emitting layer 413 electrode 414 etching stopper film 405 gate electrode 415 hydrogenated film 416 etching stopper film 417 hydrogenated film 500 electrode 501 wiring 502 etching stopper film 503 Hydrogenated film 504 Etching stopper film 505 Hydrogenated film 600 Substrate 601 Underlying insulating film 602 Underlying insulating film 603 Semiconductor layer 604 Gate insulating film 606 Mask 607 Opening 209 Wiring 610 Electrode 611 Partition 612 Light emitting layer 613 Electrode 608 Interlayer insulating film 614 Etching stopper film 605 Gate electrode 615 Hydrogenated film 616 Etching stopper film 617 Hydrogenated film 700 Electrode 701 Wiring 709 Wiring 702 Etching stopper film 703 Hydrogen Etching stopper film 705 Hydrogenated film 900 Substrate 901 Underlying insulating film 902 Underlying insulating film 903 Semiconductor layer 905 Gate insulating film 906 Gate electrode 908 Conductive film 909 Conductive film 910 Mask 912 Mask 904 Semiconductor layer 913 Hydrogenated film 914 Interlayer insulating Film 915 mask 916 opening 917 wiring 924 gate electrode 925 gate insulating film 926 hydrogenated film 950 substrate 949 gate electrode 951 gate insulating film 952 gate insulating film 953 semiconductor layer 954 channel protective film 955 interlayer insulating film 956 opening 957 gate insulating film 4006 Counter substrate 4001 Substrate 4002 Pixel portion 4003 Signal processing circuit 4004 Scan line driver circuit 4005 Sealant 4020 Signal line driver circuit 4001 Substrate 4016 Connection terminal 4018 Flexible printed circuit (FPC)
2001
1403 Driving TFT
1404 Current control TFT
1402
1406 TFT
1415
1500
12
11 TFT
12 TFT
17
2
Claims (8)
前記第２の下地絶縁膜上の第１の領域に、半導体層、ゲート絶縁膜、及びゲート電極が順次積層された積層構造を形成するとともに、前記第２の下地絶縁膜上の第２の領域に前記ゲート絶縁膜を形成し、
前記第１の領域の前記ゲート絶縁膜及び前記半導体層と、前記第２の領域の前記ゲート絶縁膜及び前記第２の下地絶縁膜と、に一導電型を有する不純物を同時に添加し、
前記半導体層、前記ゲート絶縁膜、及び前記ゲート電極を覆う第１の層間絶縁膜を形成し、
エッチングをすることにより、前記第１の領域の前記第１の層間絶縁膜に前記半導体層に達する第１のコンタクトホールを形成するとともに、前記第２の領域の前記第１の層間絶縁膜に前記第１の下地絶縁膜に達する開口部を形成し、
前記第１の層間絶縁膜上に、前記第１のコンタクトホールを介して前記半導体層に電気的に接続される配線を形成し、
前記第１の層間絶縁膜、前記開口部、及び前記配線を覆う第２の層間絶縁膜を形成し、
前記第２の層間絶縁膜に前記配線に達する第２のコンタクトホールを形成し、
前記第２の領域の前記第２の層間絶縁膜上に、前記第２のコンタクトホールを介して前記配線に電気的に接続される画素電極を形成することを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置の作製方法。 A first base insulating film formed on the substrate, a manufacturing method of an electroluminescent display device having a second base insulating film, a formed on the first base insulating film,
In a first region on the second base insulating film, a semiconductor layer, a gate insulating film, and to form a laminate structure where a gate electrode are sequentially laminated, the second region on the second base insulating film Forming the gate insulating film on
An impurity having one conductivity type is simultaneously added to the gate insulating film and the semiconductor layer in the first region and the gate insulating film and the second base insulating film in the second region,
Forming a first interlayer insulating film covering the semiconductor layer, the gate insulating film, and the gate electrode;
By the d etching, to form a first contact hole reaching the semiconductor layer on the first interlayer insulating film of said first region, said first interlayer insulating film of the second region Forming an opening reaching the first base insulating film;
On the first interlayer insulating film, forming a electrically connected to the wiring in the semiconductor layer through the first co contact hole,
Forming a second interlayer insulating film covering the first interlayer insulating film, the opening, and the wiring;
Forming a second contact hole reaching the wiring in the second interlayer insulating film;
A pixel electrode that is electrically connected to the wiring through the second contact hole is formed on the second interlayer insulating film in the second region. Method.
前記第２の層間絶縁膜は、自己平坦性を有する材料からなることを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置の作製方法。 In claim 1,
The method for manufacturing an electroluminescent display device, wherein the second interlayer insulating film is made of a material having self-flatness.
前記第２の層間絶縁膜は、アクリル、ポリイミド、又はシロキサンであることを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置の作製方法。 In claim 1,
The method for manufacturing an electroluminescent display device, wherein the second interlayer insulating film is acrylic, polyimide, or siloxane.
前記第２の下地絶縁膜上の第１の領域に、半導体層、ゲート絶縁膜、及びゲート電極が順次積層された積層構造を形成するとともに、前記第２の下地絶縁膜上の第２の領域に前記ゲート絶縁膜を形成し、
前記第１の領域の前記ゲート絶縁膜及び前記半導体層と、前記第２の領域の前記ゲート絶縁膜及び前記第２の下地絶縁膜と、に一導電型を有する不純物をマスクを用いて同時に添加し、
前記マスクを用いてエッチングをすることにより、前記第１の領域の前記ゲート絶縁膜と、前記第２の領域の前記ゲート絶縁膜及び前記第２の下地絶縁膜を除去し、
前記マスクを除去し、
前記半導体層、前記ゲート絶縁膜、前記ゲート電極、及び前記第１の下地絶縁膜を覆う層間絶縁膜を形成し、
前記第１の領域の前記層間絶縁膜に前記半導体層に達するコンタクトホールを形成し、
前記第２の領域の前記層間絶縁膜上に、前記コンタクトホールを介して前記半導体層に電気的に接続される画素電極を形成することを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置の作製方法。 A first base insulating film formed on the substrate, a manufacturing method of an electroluminescent display device having a second base insulating film, a formed on the first base insulating film,
In a first region on the second base insulating film, a semiconductor layer, a gate insulating film, and to form a laminate structure where a gate electrode are sequentially laminated, the second region on the second base insulating film Forming the gate insulating film on
An impurity having one conductivity type is simultaneously added to the gate insulating film and the semiconductor layer in the first region and the gate insulating film and the second base insulating film in the second region using a mask. And
By the d etching using the mask, is removed with the gate insulating film of said first region, said gate insulating film and the second base insulating film of the second region,
Removing the mask,
Forming an interlayer insulating film covering the semiconductor layer, the gate insulating film, the gate electrode, and the first base insulating film;
Forming a contact hole reaching the semiconductor layer in the interlayer insulating film in the first region;
A method for manufacturing an electroluminescence display device, comprising: forming a pixel electrode electrically connected to the semiconductor layer through the contact hole on the interlayer insulating film in the second region.
前記第２の下地絶縁膜上の第１の領域に、半導体層、ゲート絶縁膜、及びゲート電極が順次積層された積層構造を形成するとともに、前記第２の下地絶縁膜上の第２の領域に前記ゲート絶縁膜を形成し、
前記第１の領域の前記ゲート絶縁膜及び前記半導体層と、前記第２の領域の前記ゲート絶縁膜及び前記第２の下地絶縁膜と、に一導電型を有する不純物をマスクを用いて同時に添加し、
前記マスクを除去し、
エッチングをすることにより、前記第１の領域の前記ゲート絶縁膜と、前記第２の領域の前記ゲート絶縁膜及び前記第２の下地絶縁膜を除去し、
前記半導体層、前記ゲート絶縁膜、前記ゲート電極、及び前記第１の下地絶縁膜を覆う層間絶縁膜を形成し、
前記第１の領域の前記層間絶縁膜に前記半導体層に達するコンタクトホールを形成し、
前記第２の領域の前記層間絶縁膜上に、前記コンタクトホールを介して前記半導体層に電気的に接続される画素電極を形成することを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置の作製方法。 A first base insulating film formed on the substrate, a manufacturing method of an electroluminescent display device having a second base insulating film, a formed on the first base insulating film,
In a first region on the second base insulating film, a semiconductor layer, a gate insulating film, and to form a laminate structure where a gate electrode are sequentially laminated, the second region on the second base insulating film Forming the gate insulating film on
An impurity having one conductivity type is simultaneously added to the gate insulating film and the semiconductor layer in the first region and the gate insulating film and the second base insulating film in the second region using a mask. And
Removing the mask,
By the d etching, and the gate insulating film of said first region, said gate insulating film and the second base insulating film of the second region is removed,
Forming an interlayer insulating film covering the semiconductor layer, the gate insulating film, the gate electrode, and the first base insulating film;
Forming a contact hole reaching the semiconductor layer in the interlayer insulating film in the first region;
A method for manufacturing an electroluminescence display device, comprising: forming a pixel electrode electrically connected to the semiconductor layer through the contact hole on the interlayer insulating film in the second region.
前記層間絶縁膜は、自己平坦性を有する材料からなることを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置の作製方法。 In claim 4 or claim 5,
The method for manufacturing an electroluminescence display device, wherein the interlayer insulating film is made of a material having self-flatness.
前記層間絶縁膜は、アクリル、ポリイミド、又はシロキサンであることを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置の作製方法。 In claim 4 or claim 5,
The method for manufacturing an electroluminescent display device, wherein the interlayer insulating film is acrylic, polyimide, or siloxane.
前記第１の下地絶縁膜は、窒化珪素系の膜であり、
前記第２の下地絶縁膜は、酸化珪素系の膜であり、
前記エッチングは、フッ酸系の薬液を用いて行われることを特徴とするエレクトロルミネッセンス表示装置の作製方法。 In any one of Claims 1 thru | or 7,
The first base insulating film is a silicon nitride-based film,
The second base insulating film is a silicon oxide film,
Before disappeared etching is a method for manufacturing of an electroluminescent display device, characterized in that it is performed using hydrofluoric acid chemical.
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