JPH07114351A - 発光型表示装置およびその製造方法 - Google Patents
発光型表示装置およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH07114351A JPH07114351A JP28036993A JP28036993A JPH07114351A JP H07114351 A JPH07114351 A JP H07114351A JP 28036993 A JP28036993 A JP 28036993A JP 28036993 A JP28036993 A JP 28036993A JP H07114351 A JPH07114351 A JP H07114351A
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- Japan
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- light emitting
- silicon oxide
- crystals
- display device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｓｉ結晶を用いた発光素子をガラス基板上に
形成してなる発光型表示装置を提供する。 【構成】 ガラス基板１上に形成された発光素子１１
は、接地電極１２、発光層１３、絶縁膜１４、対向電極
１５からなっている。このうち発光層１３は、スパッタ
装置の酸化シリコンターゲット上にＳｉチップを乗せ、
接地電極１２上に固溶限以上のＳｉを含む酸化シリコン
層を堆積し、これをレーザアニールすることにより、微
粒子Ｓｉ結晶を析出させて、微粒子Ｓｉ結晶を含む酸化
シリコン層としたものからなっている。薄膜トランジス
タ２１がオン状態になると、発光素子１１の対向電極１
５と接地電極１２との間に電圧が印加され、発光層１３
に注入されるキャリアの再結合により、発光層１３から
光が放出される。
形成してなる発光型表示装置を提供する。 【構成】 ガラス基板１上に形成された発光素子１１
は、接地電極１２、発光層１３、絶縁膜１４、対向電極
１５からなっている。このうち発光層１３は、スパッタ
装置の酸化シリコンターゲット上にＳｉチップを乗せ、
接地電極１２上に固溶限以上のＳｉを含む酸化シリコン
層を堆積し、これをレーザアニールすることにより、微
粒子Ｓｉ結晶を析出させて、微粒子Ｓｉ結晶を含む酸化
シリコン層としたものからなっている。薄膜トランジス
タ２１がオン状態になると、発光素子１１の対向電極１
５と接地電極１２との間に電圧が印加され、発光層１３
に注入されるキャリアの再結合により、発光層１３から
光が放出される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は発光型表示装置および
その製造方法に関する。
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近では、Ｓｉ結晶を用いた光学素子が
注目されている。この光学素子は、Ｓｉ（シリコン）ウ
ェーハをフッ酸溶液中で陽極化成し、これにより形成さ
れた多孔質Ｓｉが光励起や電圧印加によって発光すると
いうものである。
注目されている。この光学素子は、Ｓｉ（シリコン）ウ
ェーハをフッ酸溶液中で陽極化成し、これにより形成さ
れた多孔質Ｓｉが光励起や電圧印加によって発光すると
いうものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような光学素子では、Ｓｉウェーハをフッ酸溶液中
で陽極化成して多孔質Ｓｉを形成しているので、基板材
質が限定されるばかりでなく、大面積化に限界があると
いう問題があった。例えばトランジスタの場合には、Ｓ
ｉウェーハ上に形成するほかに、比較的大面積のガラス
基板上にも形成することができ、この結果比較的大面積
のアクティブマトリックス液晶表示装置等が実用化され
ている。ただし、液晶表示装置は受光型であるので、光
源が必要とされるものである。また、多孔質Ｓｉを形成
する場合、フッ酸溶液に浸したＳｉウェーハに波長約６
００ｎｍの光を照射しながら陽極化成したり、あるいは
陽極化成後にエッチングしたりしているので、その工程
が複雑であるという問題があった。この発明の目的は、
Ｓｉ（シリコン）結晶を用いた発光素子をガラス基板上
に容易に形成することのできる発光型表示装置およびそ
の製造方法を提供することにある。
このような光学素子では、Ｓｉウェーハをフッ酸溶液中
で陽極化成して多孔質Ｓｉを形成しているので、基板材
質が限定されるばかりでなく、大面積化に限界があると
いう問題があった。例えばトランジスタの場合には、Ｓ
ｉウェーハ上に形成するほかに、比較的大面積のガラス
基板上にも形成することができ、この結果比較的大面積
のアクティブマトリックス液晶表示装置等が実用化され
ている。ただし、液晶表示装置は受光型であるので、光
源が必要とされるものである。また、多孔質Ｓｉを形成
する場合、フッ酸溶液に浸したＳｉウェーハに波長約６
００ｎｍの光を照射しながら陽極化成したり、あるいは
陽極化成後にエッチングしたりしているので、その工程
が複雑であるという問題があった。この発明の目的は、
Ｓｉ（シリコン）結晶を用いた発光素子をガラス基板上
に容易に形成することのできる発光型表示装置およびそ
の製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発光型表
示装置は、微粒子Ｓｉ（シリコン）結晶を含む発光層を
一対の電極間に形成してなる発光素子をガラス基板上に
マトリックス状に配列したものである。請求項３記載の
発光型表示装置の製造方法は、スパッタによりガラス基
板上に固溶限以上のＳｉ（シリコン）を含む酸化シリコ
ン（ＳｉＯ2）層を堆積した上、レーザアニールにより
Ｓｉ結晶を析出し、微粒子Ｓｉ結晶を含む酸化シリコン
層からなる発光層を形成するようにしたものである。
示装置は、微粒子Ｓｉ（シリコン）結晶を含む発光層を
一対の電極間に形成してなる発光素子をガラス基板上に
マトリックス状に配列したものである。請求項３記載の
発光型表示装置の製造方法は、スパッタによりガラス基
板上に固溶限以上のＳｉ（シリコン）を含む酸化シリコ
ン（ＳｉＯ2）層を堆積した上、レーザアニールにより
Ｓｉ結晶を析出し、微粒子Ｓｉ結晶を含む酸化シリコン
層からなる発光層を形成するようにしたものである。
【０００５】
【作用】請求項１記載の発明によれば、微粒子Ｓｉ結晶
を含む発光層に一対の電極から電子と正孔が注入され再
結合化する際に光を発光する発光素子をガラス基板上に
形成することができる。請求項３記載の発明によれば、
スパッタによりガラス基板上に固溶限以上のＳｉを含む
酸化シリコン層を堆積した上、レーザアニールによりＳ
ｉ結晶を析出し、微粒子Ｓｉ結晶を含む酸化シリコン層
からなる発光層を形成するので、Ｓｉ結晶を用いた発光
素子を耐熱性の低いガラス基板上に容易に形成すること
ができる。
を含む発光層に一対の電極から電子と正孔が注入され再
結合化する際に光を発光する発光素子をガラス基板上に
形成することができる。請求項３記載の発明によれば、
スパッタによりガラス基板上に固溶限以上のＳｉを含む
酸化シリコン層を堆積した上、レーザアニールによりＳ
ｉ結晶を析出し、微粒子Ｓｉ結晶を含む酸化シリコン層
からなる発光層を形成するので、Ｓｉ結晶を用いた発光
素子を耐熱性の低いガラス基板上に容易に形成すること
ができる。
【０００６】
【実施例】図１はこの発明の一実施例における発光型表
示装置の要部を示したものである。この発光型表示装置
はガラス基板１を備えている。ガラス基板１の上面には
発光素子１１と薄膜トランジスタ２１の対がマトリック
ス状に配列されている。このうち発光素子１１は、後で
詳述するが、ガラス基板１上に形成された接地電極１２
と、接地電極１２上に形成された発光層１３と、発光層
１３上に形成された絶縁膜１４と、絶縁膜１４上に形成
された対向電極１５とからなっている。薄膜トランジス
タ２１は、ガラス基板１上に形成されたゲート電極２２
と、ゲート電極２２を含むガラス基板１上に形成された
ゲート絶縁膜２３と、ゲート電極２２およびその近傍に
対応する部分のゲート絶縁膜２３上に形成されたアモル
ファスＳｉまたはポリＳｉからなる半導体薄膜２４と、
半導体薄膜２４の左側のソース領域上に形成されたソー
ス電極２５と、半導体薄膜２４の右側のドレイン領域上
に形成されたドレイン電極２６とからなっている。ドレ
イン電極２６は発光素子１１の対向電極１５と接続され
ている。発光素子１１および薄膜トランジスタ２１は透
明な保護膜３１によって覆われている。
示装置の要部を示したものである。この発光型表示装置
はガラス基板１を備えている。ガラス基板１の上面には
発光素子１１と薄膜トランジスタ２１の対がマトリック
ス状に配列されている。このうち発光素子１１は、後で
詳述するが、ガラス基板１上に形成された接地電極１２
と、接地電極１２上に形成された発光層１３と、発光層
１３上に形成された絶縁膜１４と、絶縁膜１４上に形成
された対向電極１５とからなっている。薄膜トランジス
タ２１は、ガラス基板１上に形成されたゲート電極２２
と、ゲート電極２２を含むガラス基板１上に形成された
ゲート絶縁膜２３と、ゲート電極２２およびその近傍に
対応する部分のゲート絶縁膜２３上に形成されたアモル
ファスＳｉまたはポリＳｉからなる半導体薄膜２４と、
半導体薄膜２４の左側のソース領域上に形成されたソー
ス電極２５と、半導体薄膜２４の右側のドレイン領域上
に形成されたドレイン電極２６とからなっている。ドレ
イン電極２６は発光素子１１の対向電極１５と接続され
ている。発光素子１１および薄膜トランジスタ２１は透
明な保護膜３１によって覆われている。
【０００７】次に、この発光型表示装置の製造方法につ
いて図２を参照しながら説明する。まず、図２（Ａ）に
示すように、ガラス基板１の上面の各所定の個所にＩＴ
Ｏ等の透明な材料からなる接地電極１２およびＡｌ等か
らなるゲート電極２２を形成する。次に、接地電極１２
およびゲート電極２２を含むガラス基板１の上面全体に
ゲート絶縁膜２３を形成し、次いで接地電極１２上のゲ
ート絶縁膜２３をエッチングして除去する。次に、接地
電極１２およびゲート絶縁膜２３の上面全体に発光層１
３を形成する。この場合、まず、スパッタ装置の酸化シ
リコン（ＳｉＯ2）ターゲット上にＳｉ（シリコン）チ
ップを乗せ、接地電極１２およびゲート絶縁膜２３の上
面全体に固溶限以上のＳｉを含む酸化シリコン層を堆積
する。この堆積した酸化シリコン層中のＳｉ含有率は５
０％前後の高濃度となるようにする。次に、このＳｉを
含む酸化シリコン層をレーザアニールし、微粒子Ｓｉ結
晶を析出させ、微粒子Ｓｉ結晶を含む酸化シリコン層と
する。この場合、微粒子Ｓｉ結晶は、完全な単結晶でな
くても、結晶子サイズが十分大きければよい。このよう
にして、接地電極１２およびゲート絶縁膜２３の上面全
体に、微粒子Ｓｉ結晶を含む酸化シリコン層からなる発
光層１３を形成する。次に、接地電極１２の上面に対応
する部分以外の不要な部分の発光層１３をエッチングし
て除去し、図２（Ｂ）に示すように、接地電極１２の上
面にのみ発光層１３を残存させる。次に、図１に示すよ
うに、発光層１３の上面に絶縁膜１４を形成する。次
に、ゲート電極２２およびその近傍に対応する部分のゲ
ート絶縁膜２３の上面にアモルファスＳｉまたはポリＳ
ｉからなる半導体薄膜２４を形成する。次に、全上面に
透明な保護膜３１の一部を形成し、次いで保護膜３１に
コンタクトホールを形成し、次いでＡｌからなる対向電
極１５、ソース電極２５およびドレイン電極２６を形成
し、次いで全上面に透明な保護膜３１を形成する。
いて図２を参照しながら説明する。まず、図２（Ａ）に
示すように、ガラス基板１の上面の各所定の個所にＩＴ
Ｏ等の透明な材料からなる接地電極１２およびＡｌ等か
らなるゲート電極２２を形成する。次に、接地電極１２
およびゲート電極２２を含むガラス基板１の上面全体に
ゲート絶縁膜２３を形成し、次いで接地電極１２上のゲ
ート絶縁膜２３をエッチングして除去する。次に、接地
電極１２およびゲート絶縁膜２３の上面全体に発光層１
３を形成する。この場合、まず、スパッタ装置の酸化シ
リコン（ＳｉＯ2）ターゲット上にＳｉ（シリコン）チ
ップを乗せ、接地電極１２およびゲート絶縁膜２３の上
面全体に固溶限以上のＳｉを含む酸化シリコン層を堆積
する。この堆積した酸化シリコン層中のＳｉ含有率は５
０％前後の高濃度となるようにする。次に、このＳｉを
含む酸化シリコン層をレーザアニールし、微粒子Ｓｉ結
晶を析出させ、微粒子Ｓｉ結晶を含む酸化シリコン層と
する。この場合、微粒子Ｓｉ結晶は、完全な単結晶でな
くても、結晶子サイズが十分大きければよい。このよう
にして、接地電極１２およびゲート絶縁膜２３の上面全
体に、微粒子Ｓｉ結晶を含む酸化シリコン層からなる発
光層１３を形成する。次に、接地電極１２の上面に対応
する部分以外の不要な部分の発光層１３をエッチングし
て除去し、図２（Ｂ）に示すように、接地電極１２の上
面にのみ発光層１３を残存させる。次に、図１に示すよ
うに、発光層１３の上面に絶縁膜１４を形成する。次
に、ゲート電極２２およびその近傍に対応する部分のゲ
ート絶縁膜２３の上面にアモルファスＳｉまたはポリＳ
ｉからなる半導体薄膜２４を形成する。次に、全上面に
透明な保護膜３１の一部を形成し、次いで保護膜３１に
コンタクトホールを形成し、次いでＡｌからなる対向電
極１５、ソース電極２５およびドレイン電極２６を形成
し、次いで全上面に透明な保護膜３１を形成する。
【０００８】次に、この発光型表示装置の動作について
説明する。薄膜トランジスタ２１がオン状態になると、
発光素子１１の対向電極１５と接地電極１２との間に電
圧が印加される。両電極１５、１２間に電圧が印加され
ると、対向電極１５と接地電極１２から電子および正孔
が発光層１３に注入され、この発光層１３内でキャリア
の再結合が起こり、発光層１３から光が放出される。こ
の発光は、Ａｌからなる対向電極１５で反射され、ガラ
ス基板１側へすべて放射される。発光素子１１と薄膜ト
ランジスタ２１は対でマトリックス状に配列されている
ので、薄膜トランジスタ２１のオン・オフを制御するこ
とにより、発光素子１１による表示が行われることにな
る。この場合、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラー
フィルタを使用すると、フルカラー表示とすることがで
きる。なお、微粒子Ｓｉ結晶のサイズ、結晶子サイズ、
絶縁膜１４の膜厚を制御することにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの
発光素子１１を選択的に形成することも可能であり、し
たがってこのようにすれば、カラーフィルタは不要とな
る。
説明する。薄膜トランジスタ２１がオン状態になると、
発光素子１１の対向電極１５と接地電極１２との間に電
圧が印加される。両電極１５、１２間に電圧が印加され
ると、対向電極１５と接地電極１２から電子および正孔
が発光層１３に注入され、この発光層１３内でキャリア
の再結合が起こり、発光層１３から光が放出される。こ
の発光は、Ａｌからなる対向電極１５で反射され、ガラ
ス基板１側へすべて放射される。発光素子１１と薄膜ト
ランジスタ２１は対でマトリックス状に配列されている
ので、薄膜トランジスタ２１のオン・オフを制御するこ
とにより、発光素子１１による表示が行われることにな
る。この場合、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラー
フィルタを使用すると、フルカラー表示とすることがで
きる。なお、微粒子Ｓｉ結晶のサイズ、結晶子サイズ、
絶縁膜１４の膜厚を制御することにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの
発光素子１１を選択的に形成することも可能であり、し
たがってこのようにすれば、カラーフィルタは不要とな
る。
【０００９】ところで、この発光型表示装置では、微粒
子Ｓｉ結晶を含む酸化シリコン層からなる発光層１３を
形成する際に、スパッタにより固溶限以上のＳｉを含む
酸化シリコン層を堆積し、次いでこのＳｉを含む酸化シ
リコン層をレーザアニールすることにより、微粒子Ｓｉ
結晶を析出させて、微粒子Ｓｉ結晶を含む酸化シリコン
層としているので、ガラス基板１上に容易に形成するこ
とができ、また大面積化することもできる。また、同一
のガラス基板１１上にスイッチング素子としての薄膜ト
ランジスタ２１を形成する際に、例えば接地電極１２と
ゲート電極２２の同時形成というように、発光素子１１
と薄膜トランジスタ２１の一部の製造工程を共有するこ
とができ、したがってその分だけ製造工程を簡略化する
ことができる。
子Ｓｉ結晶を含む酸化シリコン層からなる発光層１３を
形成する際に、スパッタにより固溶限以上のＳｉを含む
酸化シリコン層を堆積し、次いでこのＳｉを含む酸化シ
リコン層をレーザアニールすることにより、微粒子Ｓｉ
結晶を析出させて、微粒子Ｓｉ結晶を含む酸化シリコン
層としているので、ガラス基板１上に容易に形成するこ
とができ、また大面積化することもできる。また、同一
のガラス基板１１上にスイッチング素子としての薄膜ト
ランジスタ２１を形成する際に、例えば接地電極１２と
ゲート電極２２の同時形成というように、発光素子１１
と薄膜トランジスタ２１の一部の製造工程を共有するこ
とができ、したがってその分だけ製造工程を簡略化する
ことができる。
【００１０】なお、上述の実施例においては、発光層１
３の上下面に一対の電極を形成したキャリア注入型の場
合で説明した。しかし、微粒子Ｓｉ結晶を含む酸化シリ
コン層からなる発光層は、紫外線等の光励起によっても
発光することが確認されており、この発明の発光型表示
装置の製造方法は、このような光励起型の場合にもも適
用可能であって、この場合には、キャリア注入用の一対
の電極は不要である。
３の上下面に一対の電極を形成したキャリア注入型の場
合で説明した。しかし、微粒子Ｓｉ結晶を含む酸化シリ
コン層からなる発光層は、紫外線等の光励起によっても
発光することが確認されており、この発明の発光型表示
装置の製造方法は、このような光励起型の場合にもも適
用可能であって、この場合には、キャリア注入用の一対
の電極は不要である。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、微粒子Ｓｉ結晶を含む発光層に一対の電極
から正孔と電子が注入され再結合化する際に光を発光す
る発光素子をガラス基板上に形成することができる。ま
た、請求項３記載の発明によれば、スパッタによりガラ
ス基板上に固溶限以上のＳｉを含む酸化シリコン層を堆
積した上、レーザアニールによりＳｉ結晶を析出し、微
粒子Ｓｉ結晶を含む酸化シリコン層からなる発光層を形
成するので、Ｓｉ結晶を用いた発光素子を耐熱性の低い
ガラス基板上に容易に形成することができる。
明によれば、微粒子Ｓｉ結晶を含む発光層に一対の電極
から正孔と電子が注入され再結合化する際に光を発光す
る発光素子をガラス基板上に形成することができる。ま
た、請求項３記載の発明によれば、スパッタによりガラ
ス基板上に固溶限以上のＳｉを含む酸化シリコン層を堆
積した上、レーザアニールによりＳｉ結晶を析出し、微
粒子Ｓｉ結晶を含む酸化シリコン層からなる発光層を形
成するので、Ｓｉ結晶を用いた発光素子を耐熱性の低い
ガラス基板上に容易に形成することができる。
【図１】この発明の一実施例における発光型表示装置の
要部の断面図。
要部の断面図。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれこの発光型表示装置
の各製造工程を示す断面図。
の各製造工程を示す断面図。
１ ガラス基板 １１ 発光素子 １２ 接地電極 １３ 発光層 １４ 絶縁膜 １５ 対向電極 ２１ 薄膜トランジスタ
Claims (3)
- 【請求項１】 微粒子Ｓｉ（シリコン）結晶を含む発光
層を一対の電極間に形成してなる発光素子をガラス基板
上にマトリックス状に配列してなることを特徴とする発
光型表示装置。 - 【請求項２】 前記発光素子にはそれぞれ薄膜トランジ
スタが接続されていることを特徴とする請求項１記載の
発光型表示装置。 - 【請求項３】 スパッタによりガラス基板上に固溶限以
上のＳｉ（シリコン）を含む酸化シリコン（ＳｉＯ2）
層を堆積した上、レーザアニールによりＳｉ結晶を析出
し、微粒子Ｓｉ結晶を含む酸化シリコン層からなる発光
層を形成することを特徴とする発光型表示装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28036993A JPH07114351A (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 発光型表示装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28036993A JPH07114351A (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 発光型表示装置およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07114351A true JPH07114351A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17624062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28036993A Pending JPH07114351A (ja) | 1993-10-14 | 1993-10-14 | 発光型表示装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07114351A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000031541A (ja) * | 1998-07-09 | 2000-01-28 | Okaya Electric Ind Co Ltd | Ｌｅｄ表示素子 |
| WO2000030183A1 (en) * | 1998-11-17 | 2000-05-25 | Japan Science And Technology Corporation | Transistor and semiconductor device |
| US7189992B2 (en) | 2002-05-21 | 2007-03-13 | State Of Oregon Acting By And Through The Oregon State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University | Transistor structures having a transparent channel |
| US7901088B2 (en) | 2006-08-30 | 2011-03-08 | Oki Data Corporation | Projection display apparatus and image forming apparatus with efficient power consumption |
| DE102004026030B4 (de) * | 2003-06-16 | 2011-12-01 | Nec Electronics Corp. | Augabeschaltung mit einer Überstromschutzfunktion |
| WO2023149105A1 (ja) * | 2022-02-04 | 2023-08-10 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 表示装置 |
-
1993
- 1993-10-14 JP JP28036993A patent/JPH07114351A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000031541A (ja) * | 1998-07-09 | 2000-01-28 | Okaya Electric Ind Co Ltd | Ｌｅｄ表示素子 |
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| US6727522B1 (en) | 1998-11-17 | 2004-04-27 | Japan Science And Technology Corporation | Transistor and semiconductor device |
| KR100436654B1 (ko) * | 1998-11-17 | 2004-06-22 | 도꾸리쯔교세이호징 가가꾸 기쥬쯔 신꼬 기꼬 | 트랜지스터 및 반도체장치 |
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