JP5105664B2

JP5105664B2 - 発光装置

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Publication number: JP5105664B2
Application number: JP2001061564A
Authority: JP
Inventors: 舜平山崎; 潤小山
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2000-03-06
Filing date: 2001-03-06
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2021-03-06
Also published as: JP2001326068A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極間に発光性材料を挟んだ素子（以下、発光素子という）を有する装置（以下、発光装置という）およびその作製方法に関する。特に発光性材料としてＥＬ（Electro Luminescence）が得られる発光性材料（以下、ＥＬ材料という）を利用した発光素子（以下、ＥＬ素子という）を用いた発光装置（以下、ＥＬ発光装置）に関する。
【０００２】
なお、有機ＥＬディスプレイや有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）は本発明の発光装置に含まれる。また、本発明に用いることのできる発光性材料は、一重項励起もしくは三重項励起または両者の励起を経由して発光（燐光および／または蛍光）するすべての発光性材料を含む。
【０００３】
【従来の技術】
ＥＬ発光装置は、陽極と陰極との間にＥＬ材料を挟んだ構造のＥＬ素子を有した構造からなる。この陽極と陰極との間に電圧を加えてＥＬ材料中に電流を流することによりキャリアを再結合させて発光させる。即ち、ＥＬ発光装置は発光素子自体に発光能力があるため、液晶表示装置に用いるようなバックライトが不要である。さらに視野角が広く、軽量であるという利点をもつ。
【０００４】
パッシブ型（単純マトリクス型）ＥＬ発光装置は、ストライプ状（帯状）に並列された複数の陽極と、ストライプ状に並列された複数の陰極とが互いに直交するように設けられており、その交差部にＥＬ材料が挟まれた構造となっている。従って、選択された（電圧が印加された）陽極と選択された陰極との交点にあたる画素が点灯することになる。
【０００５】
このようなパッシブ型ＥＬ発光装置は陽極や陰極に電圧を印加するための駆動回路をＴＣＰ（Tape Carrier Package）を用いて実装していた。ＴＣＰはＴＡＢテープ（Tape Automated bonding Tape）にＩＣを実装したものであり、ＴＡＢテープを素子形成基板上の配線に接続してＩＣを実装する。
【０００６】
ＴＣＰ以外の実装技術としては、ＣＯＧ（Chip On Glass）により素子形成基板上に直接ＩＣを実装する方式が知られている。この方式は接続ピン数を増やすことができる上、ＴＡＢテープを省略できるためＴＣＰに比べてコスト的に安価であるという利点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、安価な発光装置を得るための技術を提供することを課題とし、さらに、その発光装置を表示部として用いた安価な電気器具を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の基本的な概念を図１に示す。発光素子を形成するための基板１０１上には画素部１０２が形成されている。画素部１０２は走査線群１０３とデータ線群１０４が互いに直交するように交差している。このとき交差した部分（以下、交差部という）は走査線とデータ線とに発光性材料が挟まれた構造からなる画素を形成する。
【０００９】
また、画素部１０２の周辺（外側）の領域には、画素部１０２へ各信号を伝送する駆動回路が形成されたＩＣがＣＯＧ方式により実装されている。本発明ではこのＩＣが、ガラス基板、石英基板もしくはプラスチック基板上にＴＦＴで駆動回路を形成したものである点に特徴がある。本明細書ではこのような特徴を有するＩＣをスティックドライバと呼ぶ。
【００１０】
図１において、１０５はデータ線側のスティックドライバであり、１０６は走査線側のスティックドライバである。なお、ここでは複数個に分割して実装した例を示しているが、各１個づつとしても良い。また、カラー表示に対応した画素部を形成するためには、ＸＧＡクラスでデータ線の本数が３０７２本であり走査線側が７６８本必要となる。このような数で形成されたデータ線及び走査線は画素部１０２の端部で数ブロック毎に区分して引出線１０７を形成し、スティックドライバ１０５、１０６の出力端子のピッチに合わせて集められている。
【００１１】
一方、基板１０１の端部には入力端子１０８が形成され、この部分で外部回路と接続するＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板：Flexible Printed Circuit）を貼り合わせる。そして、外部入力端子１０８とスティックドライバとの間は基板１０１上に形成した接続配線１０９によって結ばれ、最終的にはスティックドライバの入力端子のピッチに合わせて集められる。
【００１２】
駆動回路が形成されたスティックドライバは図２に示すように、駆動回路を形成するための基板（ここではガラス基板）２０１上に形成され、ＴＦＴで形成された駆動回路２０２と、入力端子２０３および出力端子２０４が設けられている。基板２０１の材料としては、図１の基板１０１と熱膨張係数の近い材料を用いることが望ましく、ガラス、石英ガラスもしくはプラスチックを用いることが望ましい。
【００１３】
シリコンウエハを用いることも可能ではあるが、図１の基板１０１との熱膨張係数が異なるとそれに起因して応力を発生することがあり、接続不良や駆動回路の動作不良の原因ともなりうる。本発明ではそのような問題を懸念して、基板１０１と同一の材料を用いることが好ましいとする。
【００１４】
また、駆動回路２０２のＴＦＴは、活性層（能動層）、特にチャネル形成領域が多結晶半導体膜もしくは単結晶半導体膜で形成されている。多結晶半導体膜および単結晶半導体膜はいずれも公知の技術で形成されたもので良い。また、ＴＦＴ構造にも特に限定はない。
【００１５】
図２に示すようなスティックドライバを基板１０１上に実装する方法は異方導電性材料もしくはメタルバンプを用いた接続方法またはワイヤボンディング方式を採用することができる。特に、ＩＴＯ（酸化インジウムと酸化スズとの化合物からなる酸化物）からなる配線上にスティックドライバを形成する場合は異方導電性材料を用いた接続方法が好ましい。
【００１６】
図３にその一例を示す。図３（Ａ）は基板３０１にスティックドライバ３０２が異方導電性材料を用いて実装された例を示している。基板３０１上には画素部３０３、引出線３０４、入力端子３０５、接続配線（図示せず）が設けられている。なお、画素部３０３はカバー材３０６およびシール材３０７により密閉空間３０８に封入され外気から保護されている。
【００１７】
また、入力端子３０５の一方の端にはＴＣＰ３０９が異方導電性材料で接着されている。異方導電性材料は樹脂３１０と表面が金属メッキされた直径数十〜数百μmの導電性粒子３１１からなり、導電性粒子３１１によりスティックドライバ側の入力端子３１２もしくはＴＣＰ３０９と引出線３０４もしくは入力端子３０５とが電気的に接続されている。
【００１８】
また、図３（Ｂ）で示すように基板３０１にスティックドライバを接着材３１５で固定して、金属ワイヤ３１６によりスティックドライバ３０２の入力端子３１２と引出線３０４もしくは入力端子３０５とを電気的に接続しても良い。この場合、接続したスティックドライバ３０２は樹脂３１７で封入する。
【００１９】
なお、スティックドライバの実装方法は図３に示した方法に限定されるものではなく、公知の実装方法を用いることが可能である。
【００２０】
ここで本発明の発光装置の回路構成を図５に示す。画素部５０１は複数の走査線とデータ線で形成され、複数のＥＬ素子が形成される。その周辺の領域には走査線側ドライバ５０２及びデータ線側ドライバ５０３が設けられ、これらのドライバ（駆動回路）にスティックドライバが用いられる。このスティックドライバの構造は図２、図３を用いて説明した通りである。
【００２１】
これらのスティックドライバは入力端子５０４と接続されている。このように、画素部５０１が形成された基板上には、走査線側ドライバ５０２、データ線側ドライバ５−３および入力端子５０４が形成されている。
【００２２】
また、コントロール回路５０６、安定化電源５０７、オペアンプを含む電源回路５０８のうちコントロール回路５０６と電源回路５０８はプリント配線板に実装し、ＦＰＣを用いて入力端子５０４に接続される。また、ＦＰＣの一方の端にはインターフェースコネクタ５０９が設けられ、これを介してクロック信号及びデータ信号５０５、画質信号５１１が上記プリント配線板に入力される。また、安定化電源５０７からの電源信号もインターフェースコネクタ５０９を介して上記プリント配線板に入力される。
【００２３】
なお、外部から入力されるクロック信号及びデータ信号５０５は、スティックドライバの入力仕様に変換するためのコントロール回路５０６に入力され、それぞれのタイミング仕様に変換される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図４を用いて説明する。図４（Ａ）は本発明の発光装置の上面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図に相当する。まず、図４（Ａ）の上面図について説明する。
【００２５】
図４（Ａ）において、４０１は基板であり、ここではプラスチック材を用いる。プラスチック材としては、ポリイミド、ポリアミド、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ＰＥＳ（ポリエチレンサルファイル）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）もしくはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）を板状もしくはフィルム状にして用いることができる。
【００２６】
４０２は透明な酸化物導電膜からなるデータ線（陽極）であり、仕事関数の高い導電膜を用いることができる。そのような導電膜としては酸化物導電膜が好ましく、酸化物導電膜としては酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズもしくはこれらを組み合わせた化合物を含む膜を用いることができる。また、これらの酸化物導電膜にガリウムを添加したものを用いても良い。
【００２７】
４０３は金属膜からなる走査線（陰極）であり、仕事関数の低い導電膜を用いることができる。そのような導電膜としてはアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属を含む導電膜が好ましく、代表的にはマグネシウム、リチウム、カルシウムもしくはバリウムを含むアルミニウム膜または銀薄膜を用いることができる。
【００２８】
４０４は樹脂からなる絶縁物（バンク）であり、走査線４０３を分断するための隔壁として機能する。なお、バンク４０４は樹脂の代わりに無機材料からなる絶縁膜を用いることも可能である。
【００２９】
データ線４０２と走査線４０３は両方ともストライプ状に複数本形成されており、互いに直交するように設けられる。走査線４０３はバンク４０４を用いて物理的に分断され、ストライプ状に形成されている。なお、図４（Ａ）では図示されないが、データ線４０２と走査線４０３の間にはＥＬ層が挟まれており、４０５で示される交差部が画素となる。
【００３０】
４０６はデータ線側スティックドライバであり、ＴＦＴで形成された駆動回路を含んでいる。ここでは駆動回路をプラスチック基板上に形成しているが、ガラス基板上に形成しても構わない。なお、スティックドライバ４０６の構造は図２で説明した通りである。また、一つのスティックドライバを設けた例を示しているが、複数個に分割して設けても構わない。
【００３１】
４０７は走査線側スティックドライバであり、ＴＦＴで形成された駆動回路を含んでいる。ここでも駆動回路をプラスチック基板上に形成している。また、スティックドライバ４０７も図２で説明した構造である。また、一つのスティックドライバを設けた例を示しているが、複数個に分割して設けても構わない。
【００３２】
なお、走査線４０３は配線端で接続配線４０８と電気的に接続され、接続配線４０８がスティックドライバ４０７と接続される。これはスティックドライバ４０７をバンク４０４上に設けることが困難だからである。
【００３３】
以上のような構成で設けられたデータ線側スティックドライバ４０６は接続配線４０９aおよび入力端子４１０を介してＦＰＣ４１１に接続される。また、走査線側スティックドライバ４０７は接続配線４０９bおよび入力端子４１０を介してＦＰＣ４１１に接続される。
【００３４】
また、４１２はシール材、４１３はシール材４１２によりプラスチック材４０１に貼り合わせたカバー材である。シール材４１２としては光硬化樹脂を用いれば良く、脱ガスが少なく、吸湿性の低い材料が好ましい。また、カバー材としては基板４０１と同一の材料が好ましく、ガラス（石英ガラスを含む）もしくはプラスチックを用いることができる。ここではプラスチック材を用いる。
【００３５】
次に、図４（Ｂ）の断面図について説明する。なお、図４（Ａ）と同一の部分は同一の符号を用いて説明する。
【００３６】
図４（Ｂ）において、４１５で示された領域は画素の構造を示しており、この拡大図を図４（Ｃ）に示す。４１６はＥＬ層であり、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層もしくは電子注入層を適宜組み合わせて形成する。勿論、発光層を単層で用いても良い。ＥＬ層４１６を形成する構造および材料は公知のものを用いれば良い。
【００３７】
図４（Ｃ）に示すようにバンク４０４は下層の幅が上層の幅よりも狭い形状となっており、走査線４０３を物理的に分断する。
【００３８】
また、図４（Ｂ）に示すように、データ線側スティックドライバ４０６は異方導電性材料４１７を用いてデータ線４０２および接続配線４０９aに電気的に接続されている。また同様にＦＰＣ４１１も異方導電性材料４１８を用いて接続配線４０９aに電気的に接続されている。
【００３９】
また、シール材４１２で囲まれた画素部４１９は、樹脂からなる封入材４２０により外気から遮断され、ＥＬ層の劣化を防ぐ構造となっている。
【００４０】
以上のような構成を含む本発明の発光装置は、画素部４１９がデータ線４０２、走査線４０３、バンク４０４およびＥＬ層４１６で形成されるため、非常に簡単なプロセスで作製することができる。また、駆動回路となるスティックドライバ４０６、４０７を別工程で作製して実装する。その結果、特に煩雑なプロセスを必要とせずに発光装置を作製することができるため歩留まりが高く、製造コストを下げることができる。
【００４１】
従って、本発明を実施することで製造コストが引き下げられ、安価な発光装置を作製することが可能となる。延いては、そのような安価な発光装置を表示部に用いた電気器具をも安価なものとすることができる。
【００４２】
【実施例】
〔実施例１〕
本発明で用いるスティックドライバの作製方法について図６を用いて説明する。ここでは駆動回路を形成する基本単位としてＣＭＯＳ回路を作製する場合の例について説明する。
【００４３】
まず、図６（Ａ）に示すように、ガラス基板６００上に下地膜６０１を３００ｎｍの厚さに形成する。本実施例では下地膜６０２として窒化酸化珪素膜を積層して用いる。この時、ガラス基板６００に接する方の窒素濃度を１０〜２５ｗｔ％としておくと良い。
【００４４】
次に下地膜６０１の上に５０ｎｍの厚さの非晶質珪素膜（図示せず））を公知の成膜法で形成する。なお、非晶質珪素膜に限定する必要はなく、非晶質構造を含む半導体膜（微結晶半導体膜を含む）であれば良い。さらに非晶質シリコンゲルマニウム膜などの非晶質構造を含む化合物半導体膜でも良い。また、膜厚は２０〜１００ｎｍの厚さであれば良い。
【００４５】
そして、公知の技術により非晶質珪素膜を結晶化し、結晶質珪素膜（多結晶シリコン膜若しくはポリシリコン膜ともいう）６０２を形成する。公知の結晶化方法としては、電熱炉を使用した熱結晶化方法、レーザー光を用いたレーザーアニール結晶化法、赤外光を用いたランプアニール結晶化法がある。
【００４６】
本実施例では特開平７−１３０６５２号公報に記載された技術を用い、非晶質珪素膜にニッケルを添加し、ファーネスアニールを行って結晶化させる。ニッケルは結晶化を促進させる触媒として用いられる。
【００４７】
なお、本実施例では結晶質珪素膜をＴＦＴの活性層として用いるが、非晶質珪素膜を用いることも可能である。また、オフ電流を低減する必要のあるスイッチング用ＴＦＴの活性層を非晶質珪素膜で形成し、電流制御用ＴＦＴの活性層を結晶質珪素膜で形成することも可能である。非晶質珪素膜はキャリア移動度が低いため電流を流しにくくオフ電流が流れにくい。即ち、電流を流しにくい非晶質珪素膜と電流を流しやすい結晶質珪素膜の両者の利点を生かすことができる。
【００４８】
次に、図６（Ｂ）に示すように、結晶質珪素膜６０２上に酸化珪素膜でなる保護膜６０３を１３０ｎｍの厚さに形成する。この厚さは１００〜２００ｎｍ（好ましくは１３０〜１７０ｎｍ）の範囲で選べば良い。また、珪素を含む絶縁膜であれば他の膜でも良い。この保護膜６０３は不純物を添加する際に結晶質珪素膜が直接プラズマに曝されないようにするためと、微妙な濃度制御を可能にするために設ける。
【００４９】
そして、その上にレジストマスク６０４を形成し、保護膜６０３を介してｎ型を付与する不純物元素（以下、ｎ型不純物元素という）を添加する。なお、ｎ型不純物元素としては、代表的には周期表の１５族に属する元素、典型的にはリン又は砒素を用いることができる。なお、本実施例ではフォスフィン（ＰＨ₃）を質量分離しないでプラズマ励起したプラズマドーピング法を用い、リンを１×１０¹⁸atoms/cm³の濃度で添加する。勿論、質量分離を行うイオンインプランテーション法を用いても良い。
【００５０】
この工程により形成されるｎ型不純物領域６０５、６０６には、ｎ型不純物元素が２×１０¹⁶〜５×１０¹⁹atoms/cm³（代表的には５×１０¹⁷〜５×１０¹⁸atoms/cm³）の濃度で含まれるようにドーズ量を調節する。
【００５１】
次に、図６（Ｃ）に示すように、結晶質珪素膜の不要な部分を除去して、後にｐチャネル型ＴＦＴの活性層となる半導体膜６０６および後にｎチャネル型ＴＦＴの活性層となる半導体膜６０７を形成する。
【００５２】
次に、図６（Ｄ）に示すように、半導体膜６０６、６０７を覆ってゲート絶縁膜６０８を形成する。ゲート絶縁膜６０８としては、１０〜２００ｎｍ、好ましくは５０〜１５０ｎｍの厚さの珪素を含む絶縁膜を用いれば良い。これは単層構造でも積層構造でも良い。
【００５３】
次に、２００〜４００ｎｍ厚の導電膜を形成し、パターニングしてゲート電極６０９、６１０を形成する。このゲート電極６０９、６１０の端部をテーパー状にすることもできる。また、ゲート電極は単層の導電膜で形成しても良いが、必要に応じて二層、三層といった積層膜とすることが好ましい。ゲート電極の材料としては公知のあらゆる導電膜を用いることができる。
【００５４】
代表的には、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）から選ばれた元素でなる膜、または前記元素の窒化物膜（代表的には窒化タンタル膜、窒化タングステン膜、窒化チタン膜）、または前記元素を組み合わせた合金膜（代表的にはＭｏ−Ｗ合金、Ｍｏ−Ｔａ合金）、または前記元素のシリサイド膜（代表的にはタングステンシリサイド膜、チタンシリサイド膜）を用いることができる。勿論、単層で用いても積層して用いても良い。
【００５５】
本実施例では、５０ｎｍ厚の窒化タングステン（ＷＮ）膜と、３５０ｎｍ厚のタングステン（Ｗ）膜とでなる積層膜を用いる。これはスパッタ法で形成すれば良い。また、スパッタガスとしてＸｅ、Ｎｅ等の不活性ガスを添加すると応力による膜はがれを防止することができる。
【００５６】
またこの時、ゲート電極６１０はｎ型不純物領域６０５の一部とゲート絶縁膜６０８を挟んで重なるように形成する。この重なった部分が後にゲート電極と重なったＬＤＤ領域となる。
【００５７】
次に、図６（Ｅ）に示すように、レジスト６１１を形成し、ｎ型不純物元素（本実施例ではリン）を添加して高濃度にリンを含む不純物領域６１２〜６１５を形成する。ここでもフォスフィン（ＰＨ₃）を用いたイオンドープ法で行い、この領域のリンの濃度は１×１０²⁰〜１×１０²¹atoms/cm³（代表的には２×１０²⁰〜５×１０²⁰atoms/cm³）となるように調節する。この工程によってｎチャネル型ＴＦＴのソース領域若しくはドレイン領域が形成される。
【００５８】
この工程では、ｐチャネル型ＴＦＴの活性層となる半導体膜６０６にもｎ型不純物領域６１２、６１３を形成する点に特徴がある。この領域は非晶質珪素膜の結晶化に用いたニッケルをゲッタリングするために後工程で必要となる。
【００５９】
次に、図６（Ｆ）に示すように、レジストマスク６１１を除去し、新たにレジスト６１６を形成する。そして、ｐ型不純物元素（本実施例ではボロン）を添加し、高濃度にボロンを含む不純物領域６１７、６１８を形成する。ここではジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）を用いたイオンドープ法により３×１０²⁰〜３×１０²¹atoms/cm³（代表的には５×１０²⁰〜１×１０²¹atoms/cm³ノ）濃度となるようにボロンを添加する。
【００６０】
なお、６１９、６２０で示される領域には既に１×１０²⁰〜１×１０²¹atoms/cm³の濃度でリンが添加されているが、ここで添加されるボロンはその少なくとも３倍以上の濃度で添加される。そのため、予め形成されていたｎ型の不純物領域は完全にＰ型に反転し、Ｐ型の不純物領域として機能する。
【００６１】
次に、レジストマスク６１６を除去した後、図６（Ｇ）に示すように、それぞれの濃度で添加されたｎ型またはｐ型不純物元素を活性化する。活性化手段としては、ファーネスアニール法、レーザーアニール法、またはランプアニール法で行うことができる。本実施例では電熱炉において窒素雰囲気中、５５０℃、４時間の熱処理を行う。
【００６２】
このとき、結晶化の際に用いたニッケルがチャネル形成領域６２１、６２２からｎ型不純物領域６１４、６１５およびｐ型不純物領域６１９、６２０の方へ移動してゲッタリング（捕獲）される。即ち、ｎ型不純物領域６１４、６１５およびｐ型不純物領域６１９、６２０に含まれたリンによりニッケルがゲッタリングされる。この工程によりチャネル形成領域６２１、６２２のニッケル濃度を１×１０¹⁷atoms/cm³以下（好ましくは１×１０¹⁶atoms/cm³以下）とすることができる。また逆に、ｎ型不純物領域６１４、６１５およびｐ型不純物領域６１９、６２０にはニッケルが偏析して５×１０¹⁸atoms/cm³以上（代表的には１×１０¹⁹〜５×１０²⁰atoms/cm³）濃度で存在するようになる。
【００６３】
次に、図６（Ａ）に示すように、層間絶縁膜６２３を形成する。層間絶縁膜６２３としては、珪素を含む絶縁膜を単層で用いるか、その中で組み合わせた積層膜を用いれば良い。また、膜厚は４００ｎｍ〜１．５μmとすれば良い。本実施例では、２００ｎｍ厚の窒化酸化珪素膜の上に８００ｎｍ厚の酸化珪素膜を積層した構造とする。
【００６４】
さらに、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で、３００〜４５０℃で１〜１２時間の熱処理を行い水素化処理を行う。この工程は熱的に励起された水素により半導体膜の不対結合手を水素終端する工程である。水素化の他の手段として、プラズマ水素化（プラズマにより励起された水素を用いる）を行っても良い。
【００６５】
なお、水素化処理は層間絶縁膜６２３を形成する間に入れても良い。即ち、２００ｎｍ厚の窒化酸化珪素膜を形成した後で上記のように水素化処理を行い、その後で残り８００ｎｍ厚の酸化珪素膜を形成しても構わない。
【００６６】
次に、第１層間絶縁膜６２３に対してコンタクトホールを形成し、ソース配線６２４、６２５と、ドレイン配線６２６を形成する。このとき同時に図２に示す入力端子２０３および出力端子２０４を形成すれば良い。なお、本実施例ではこの電極を、Ｔｉ（チタン）膜を１００ｎｍ、Ｔｉを含むアルミニウム膜を３００ｎｍおよびＴｉ膜１５０ｎｍをスパッタ法で連続形成した３層構造の積層膜とする。勿論、他の導電膜でも良い。
【００６７】
次に、５０〜５００ｎｍ（代表的には２００〜３００ｎｍ）の厚さでパッシベーション膜６２７を形成する。本実施例ではパッシベーション膜６２７として３００ｎｍ厚の窒化酸化珪素膜を用いる。これは窒化珪素膜で代用しても良い。
【００６８】
なお、窒化酸化珪素膜の形成に先立ってＨ₂、ＮＨ₃等水素を含むガスを用いてプラズマ処理を行うことは有効である。この前処理により励起された水素が層間絶縁膜６２３に供給され、熱処理を行うことで、パッシベーション膜６２７の膜質が改善される。それと同時に、層間絶縁膜６２３に添加された水素が下層側に拡散するため、効果的に活性層を水素化することができる。
【００６９】
こうして図６（Ｈ）に示す構造のｐチャネル型ＴＦＴ６３１およびｎチャネル型ＴＦＴ６３２を相補的に組み合わせたＣＭＯＳ回路が完成する。本実施例の場合、ｐチャネル型ＴＦＴ６３１の活性層はソース領域６１７、ドレイン領域６１８およびチャネル形成領域６２１で形成される。
【００７０】
また、ｎチャネル型６３２の活性層は、ソース領域６１５、ドレイン領域６１４、ＬＤＤ領域６３３およびチャネル形成領域６２２を含み、ＬＤＤ領域６３３はゲート絶縁膜６０８を挟んでゲート電極６１０と重なっている。このＬＤＤ領域６３３のうち、ゲート電極６１０と重なっている領域のチャネル長方向の長さは０．５〜３．０μｍ、好ましくは１．０〜２．０μｍとする。
【００７１】
このような構造はホットキャリア効果による劣化を抑制する上で非常に有効である。但し、ドレイン領域６１４側のみにＬＤＤ領域６３３を形成しているのは、動作速度を落とさないための配慮である。ホットキャリア効果はドレイン領域とチャネル形成領域の接合部付近で問題となるため、ドレイン領域側に設けられていれば十分に効果が得られる。勿論、ソース領域側に同様に設けても良い。
【００７２】
本実施例はＣＭＯＳ回路の作製方法を説明しているが、実際にはＣＭＯＳ回路、ＮＭＯＳ回路もしくはＰＭＯＳ回路を組み合わせて駆動回路を形成する。その際、ＰＭＯＳ回路の作製にはｐチャネル型ＴＦＴ６３１の作製方法を、ＮＭＯＳ回路の作製にはｎチャネル型ＴＦＴ６３２の作製方法を参照すれば良い。
【００７３】
〔実施例２〕
本実施例では、スティックドライバを作製する際に、大面積の基板を使用して１枚の基板からできるだけ多くのスティックドライバを取り出すことが望ましい。基板はガラス、石英ガラスもしくはプラスチックを使用するが、いずれにしても大面積基板を分割するときにいかに無駄を無くすかが課題となる。
【００７４】
そのため、図７に示すような配置でスティックドライバを形成する。７０１はガラス基板であり、その上にＴＦＴで形成された駆動回路を有するスティックドライバ７０２が形成される。スティックドライバ７０２は複数個が集積化されて群（以下、ドライバ群という）７０３を形成し、このドライバ群７０３が基板７０１上に複数形成される。
【００７５】
ドライバ群７０３はステッパ露光装置で１回で露光可能な面積に収めることが望ましく、こうすることでつなぎ合わせ精度に影響されない露光が可能となる。一般的にステッパ露光装置の露光エリアは２２×２２ｍｍもしくは４４×４４ｍｍの正方形であることが多いが、そのような場合だけでなく露光エリアが長方形である場合にもその中に収めるようにすることが望ましい。
【００７６】
また、基板７０１の端部に非露光領域を形成しないように、図７に示すような配置でドライバ群７０３を形成することが望ましい。非露光領域ではレジストがそのまま残るため、駆動回路の作製過程で様々な問題を起こしうる。従って、できるだけ非露光領域が形成されないように配置することが望ましい。
【００７７】
また、スティックドライバの分断には加工精度の高いダイシング装置が適しているが、３００×４００mmや５５０×６５０mmといった大面積の基板を直接加工するには、装置の規模が大型化してしまう。そこで本実施例では、加工精度は劣るものの大面積基板を容易に切断できるガラススクライバーにより大面積基板を複数に分割する段階と、複数に分割された基板をダイシング装置により個々のスティックドライバに分割する段階とに分けて行う。
【００７８】
図７に示すように、ドライバ群７０３は相互に３〜１０mmの間隔で配置され、ガラススクライバーはドライバ群７０３の間に示す加工線７０４に沿って走査される。こうしてドライバ群７０３ごとにまず分割し、各々についてダイシング装置を用いて複数のスティックドライバに分割することが望ましい。
【００７９】
即ち、図８に示すようにドライバ群７０３から切り出された個々のスティックドライバ７０２は、画素部７０３の形成された基板７０４の上にＣＯＧ方式もしくはワイヤボンディング方式により貼り付ける。なお、本実施例の画素部７０３の構造は図４の説明を参照すれば良い。
【００８０】
本実施例では、ドライバ群７０３からデータ線側スティックドライバ７０５、７０６を切り出し、別のドライバ群から走査線側スティックドライバ７０７、７０８を切り出して、基板７０４に貼り付けている。もちろん、同一のドライバ群にデータ線側スティックドライバおよび走査線側スティックドライバを形成しておくことも可能である。
【００８１】
また、本実施例では、データ線側スティックドライバを３つ設け、走査線側スティックドライバを画素部を挟んで２つずつ、即ち計４つ設ける例を示しているが、画素部の面積が小さければ各々一つのスティックドライバを設ける構成としても良い。
【００８２】
こうして貼り付けられたデータ線側スティックドライバおよび走査線側スティックドライバには入力端子７０９から入力された信号が送られ、画素部に画像が表示される。なお、本実施例のスティックドライバとして実施例１に示したスティックドライバを用いることは可能である。
【００８３】
〔実施例３〕
本発明に用いるスティックドライバは、画素部に信号を伝送する駆動回路を形成するだけでなく、図５に示したコントロール回路５０６や電源回路５０８を形成することも可能である。また、Ｄ／Ａコンバータ、γ補正回路もしくは信号分割回路といった信号処理回路を形成することも可能である。
【００８４】
その場合、一つのスティックドライバに上述の信号処理回路を形成することもできるし、そのような信号処理回路だけを形成したスティックドライバを作製しても良い。
【００８５】
なお、本実施例のスティックドライバとして実施例１に示したスティックドライバを用いることは可能である。
【００８６】
〔実施例４〕
本発明を実施して形成された発光装置は、自発光型であるため液晶表示装置に比べて明るい場所での視認性に優れ、しかも視野角が広い。従って、様々な電気器具の表示部として用いることができる。その際、本発明の発光装置はパッシブ型の発光装置であるため、特に表示面積の小さい表示部に適している。但し、表示面積の小さい表示部に用途を限定する必要はない。
【００８７】
本発明の電気器具としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、カーナビゲーションシステム、カーオーディオ、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはコンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（ＬＤ）又はデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。それら電気器具の具体例を図９に示す。
【００８８】
図９（Ａ）はＥＬディスプレイであり、筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３を含む。本発明の発光装置は表示部２００３に用いることができる。ＥＬディスプレイは自発光型であるためバックライトが必要なく、液晶ディスプレイよりも薄い表示部とすることができる。なお、表示部２００３に用いる発光装置はスティックドライバを数十個に分割して設けることが好ましい。
【００８９】
図９（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０３、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６を含む。本発明の発光装置は表示部２１０２に用いることができる。なお、表示部２１０２に用いる発光装置はスティックドライバを数個に分割して設けることが好ましい。
【００９０】
図９（Ｃ）は頭部取り付け型のＥＬディスプレイの一部（右片側）であり、本体２２０１、信号ケーブル２２０２、頭部固定バンド２２０３、表示部２２０４、光学系２２０５、発光装置２２０６を含む。本発明は発光装置２２０６に用いることができる。なお、表示部２２０４に用いる発光装置は比較的サイズが小さいためスティックドライバを分割しなくても構わない。
【００９１】
図９（Ｄ）は記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体２３０１、記録媒体（ＣＤ、ＬＤまたはＤＶＤ等）２３０２、操作スイッチ２３０３、表示部（ａ）２３０４、表示部（ｂ）２３０５を含む。表示部（ａ）は主として画像情報を表示し、表示部（ｂ）は主として文字情報を表示するが、本発明の発光装置はこれら表示部（ａ）、（ｂ）に用いることができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には、ＣＤ再生装置、ゲーム機器なども含まれうる。なお、表示部（ａ）２３０４、表示部（ｂ）２３０５に用いる発光装置はスティックドライバを数十個に分割して設けることが好ましい。
【００９２】
図９（Ｅ）は携帯型（モバイル）コンピュータであり、本体２４０１、カメラ部２４０２、受像部２４０３、操作スイッチ２４０４、表示部２４０５を含む。本発明の発光装置は表示部２４０５に用いることができる。なお、表示部２４０３に用いる発光装置はスティックドライバを数個に分割して設けることが好ましい。もちろん表示部２４０３の面積が小さい場合はスティックドライバを分割せずに用いることもできる。
【００９３】
図９（Ｆ）はパーソナルコンピュータであり、本体２５０１、筐体２５０２、表示部２５０３、キーボード２５０４を含む。本発明の発光装置は表示部２５０３に用いることができる。なお、表示部２５０３に用いる発光装置はスティックドライバを数十個に分割して設けることが好ましい。
【００９４】
なお、将来的にＥＬ材料の発光輝度が高くなれば、出力した画像情報を含む光をレンズ等で拡大投影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用いることも可能となる。
【００９５】
また、上記電子装置はインターネットやＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）などの電子通信回線を通じて配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情報を表示する機会が増してきている。ＥＬ材料の応答速度は非常に高いため、そのような動画表示を行うに適している。
【００９６】
また、発光装置は発光している部分が電力を消費するため、発光部分が極力少なくなるように情報を表示することが望ましい。従って、携帯情報端末、特に携帯電話やカーオーディオのような文字情報を主とする表示部に発光装置を用いる場合には、非発光部分を背景として文字情報を発光部分で形成するように駆動することが望ましい。
【００９７】
ここで図１０（Ａ）は携帯電話であり、本体２６０１、音声出力部２６０２、音声入力部２６０３、表示部２６０４、操作スイッチ２６０５、アンテナ２６０６を含む。本発明の発光装置は表示部２６０４に用いることができる。なお、表示部２６０４は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を抑えることができる。なお、表示部２６０４に用いる発光装置は比較的サイズが小さいためスティックドライバを分割せずに設けても構わない。
【００９８】
また、図１０（Ｂ）はカーオーディオ（車載用オーディオ）であり、本体２７０１、表示部２７０２、操作スイッチ２７０３、２７０４を含む。本発明の発光装置は表示部２７０２に用いることができる。また、本実施例では車載用オーディオを示すが、据え置き型（家庭用）のオーディオに用いても良い。
【００９９】
なお、表示部２７０４は黒色の背景に白色の文字を表示することで消費電力を抑えられる。これはカーオーディオにおいて特に有効である。なお、表示部２７０４に用いる発光装置はスティックドライバを数個に分割して設けることが好ましい。
【０１００】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電気器具に用いることが可能である。また、本実施例の電気器具は実施例１〜３の構成を自由に組み合わせた発光装置を用いることで得ることができる。
【０１０１】
【発明の効果】
本発明を実施することでパッシブ型発光装置の駆動回路を画素部とは別に形成することができるため、歩留まりが向上し、発光装置の製造コストを下げることが可能となる。その結果、安価な発光装置を作製することができる。
【０１０２】
また、安価な本発明の発光装置を電気器具の表示部として用いることで、電気器具をも安価なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発光装置の上面構造を示す図。
【図２】スティックドライバの断面構造を示す図。
【図３】スティックドライバの接続例を示す図。
【図４】発光装置の上面構造および断面構造を示す図。
【図５】発光装置および発光装置に入力される信号の構成を示す図。
【図６】スティックドライバの作製工程を示す図。
【図７】スティックドライバの切り出し例を示す図。
【図８】スティックドライバの貼り付け例を示す図。
【図９】電気器具の一例を示す図。
【図１０】電気器具の一例を示す図。

Claims

第１の基板上に設けられた陽極と、
前記陽極と直交するように設けられた陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられた発光性材料と、
前記第１の基板上に設けられ、駆動回路が形成された第２の基板とを含む発光装置であって、
前記駆動回路は、前記第１の基板に実装され、
前記陽極および前記陰極は前記駆動回路に電気的に接続され、
前記第１の基板と前記第２の基板とは、同一材料のプラスチックからなることを特徴とする発光装置。
第１の基板上に設けられた陽極と、
前記陽極と直交するように設けられた陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられた発光性材料と、
前記第１の基板上に設けられ、駆動回路が形成された第２の基板とを含む発光装置であって、
前記駆動回路は、前記第１の基板に実装され、
前記陽極および前記陰極はストライプ状に複数本設けられており、且つ、前記駆動回路に電気的に接続され、
前記第１の基板と前記第２の基板とは、同一材料のプラスチックからなることを特徴とする発光装置。
第１の基板上に設けられた陽極と、
前記陽極と直交するように設けられた陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられた発光性材料と、
前記第１の基板上に設けられ、駆動回路が形成された第２の基板と、
前記第１の基板とシール材により貼り合わされたカバー材とを含む発光装置であって、
前記駆動回路は、前記第１の基板に実装され、
前記陽極および前記陰極は前記駆動回路に電気的に接続され、
前記第１の基板と前記第２の基板とは、同一材料のプラスチックからなり、
前記カバー材はプラスチックからなることを特徴とする発光装置。
第１の基板上に設けられた陽極と、
前記陽極と直交するように設けられた陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に設けられた発光性材料と、
前記第１の基板上に設けられ、駆動回路が形成された第２の基板と、
前記第１の基板とシール材により貼り合わされたカバー材とを含む発光装置であって、
前記駆動回路は、前記第１の基板に実装され、
前記陽極および前記陰極はストライプ状に複数本設けられており、且つ、前記駆動回路に電気的に接続され、
前記第１の基板と前記第２の基板とは、同一材料のプラスチックからなり、
前記カバー材はプラスチックからなることを特徴とする発光装置。
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、前記発光性材料とはＥＬ材料であることを特徴とする発光装置。
請求項１乃至請求項５のいずれか一において、前記駆動回路はＴＦＴで形成されていることを特徴とする発光装置。
請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の発光装置を用いたことを特徴とする電気器具。