説明

EL表示装置

【課題】電極ホール46における有機EL材料の成膜不良によるEL素子の発光不良を改
善することを課題とする。
【解決手段】上記課題を達成するために、本発明では画素電極上の電極ホール46に絶縁
体を埋め込み、保護部41bを形成させた後、有機EL材料を成膜することで、電極ホー
ル46における成膜不良を防ぐことができる。これにより、EL素子の陰極、陽極間の短
絡により電流集中が生じるのを防ぎ、EL層の発光不良を防ぐことができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自発光装置(EL表示装置ともいう)に関する。特に陽極、陰極及びそれら
の間にEL(Electro Luminescence)が得られる発光性有機材料(以下、有機EL材料と
いう)を挟んだ構造からなるEL素子を絶縁体上に形成した自発光装置及びその自発光装
置を表示部(表示ディスプレイまたは表示モニター)
として有する電気器具の作製方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、発光性有機材料のEL現象を利用した自発光素子としてEL素子を用いた表示装
置(EL表示装置)の開発が進んでいる。EL表示装置は自発光型であるため、液晶表示
装置のようなバックライトが不要であり、さらに視野角が広いことから電気器具の表示部
として有望視されている。
【0003】
EL表示装置にはパッシブ型(単純マトリクス型)とアクティブ型(アクティブマトリ
クス型)の二種類があり、どちらも盛んに開発が行われている。特に現在はアクティブマ
トリクス型EL表示装置が注目されている。また、EL素子の中心とも言えるEL層とな
る有機EL材料は、低分子系有機EL材料と高分子系(ポリマー系)有機EL材料とが研
究されており、低分子系有機EL材料は蒸着法等で形成され、高分子系有機EL材料は、
スピナーを用いた塗布方式により形成されている。
【0004】
低分子系有機EL材料と高分子系(ポリマー系)有機EL材料のいずれの場合に於いて
も成膜する面が平坦化されていないとEL材料を均一な膜厚に成膜することができないと
いう問題が生じる。
【0005】
さらに、EL層の膜厚が均一でなく、段差部分でEL層が一部成膜されていない場合に
は、陰極、EL層、陽極からなるEL素子を形成した際に、陰極と陽極間が電気的に短絡
してしまう。
【0006】
陰極と陽極の間で短絡が生じた場合には、陰極と陽極の間で電流が集中して流れてしま
い、EL層を介する電流がほとんど流れなくなる。これにより、EL層が発光しなくなる

【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、EL素子における構造を改良しEL
表示装置を作製する方法を提供することを課題とする。さらに、このようなEL表示装置
を表示部として有する電気器具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を達成するために、本発明ではEL層を形成する有機EL材料を成膜する際に
成膜面の凹凸部を平坦化するように絶縁体を埋め込みEL素子における陰極と陽極間の短
絡を防ぐ構造にする。ここで本発明におけるEL表示装置の画素部の断面構造を図1に示
す。
【0009】
図1(A)に示されるのは、画素電極40に電気的に接続されたスイッチング素子(具
体的には、薄膜トランジスタ(TFT:thin film transistor))であり、本明細書中で
は、電流制御用TFTと呼ぶ。電流制御用TFTは、基板11上に下地膜12が形成され
た後、ソース領域31、ドレイン領域32及びチャネル形成領域34を含む活性層、ゲー
ト絶縁膜18、ゲート電極35、第1層間絶縁膜20、ソース配線36並びにドレイン配
線37を有して形成される。なお、ゲート電極35はシングルゲート構造となっているが
、マルチゲート構造であっても良い。
【0010】
次に、38は第1パッシベーション膜であり、膜厚は10nm〜1μm(好ましくは2
00〜500nm)とすれば良い。材料としては、珪素を含む絶縁膜(特に窒化酸化珪素
膜又は窒化珪素膜が好ましい)を用いることができる。
【0011】
第1パッシベーション膜38の上には、各TFTを覆うような形で第2層間絶縁膜(平
坦化膜と言っても良い)39を形成し、TFTによってできる段差の平坦化を行う。第2
層間絶縁膜39としては、有機樹脂膜が好ましく、ポリイミド、ポリアミド、アクリル樹
脂及びシロキサンの高分子化合物を含む樹脂といった材料を用いると良い。勿論、十分な
平坦化が可能であれば、無機膜を用いても良い。
【0012】
第2層間絶縁膜39によってTFTによる段差を平坦化することは非常に重要である。
後に形成されるEL層は非常に薄いため、段差が存在することによって発光不良を起こす
場合がある。従って、EL層をできるだけ平坦面に形成しうるように画素電極を形成する
前に平坦化しておくことが望ましい。
【0013】
また、40は透明導電膜からなる画素電極(EL素子の陽極に相当する)であり、第2
層間絶縁膜39及び第1パッシベーション膜38にコンタクトホール(開孔)を開けた後
、形成された開孔部において電流制御用TFTのドレイン配線37に接続されるように形
成される。
【0014】
本願発明では、画素電極として酸化インジウムと酸化スズの化合物からなる導電膜を用
いる。また、これに少量のガリウムを添加しても良い。さらに酸化インジウムと酸化亜鉛
との化合物や酸化亜鉛と酸化ガリウムの化合物を用いることもできる。
【0015】
なお、コンタクトホール上に画素電極を形成した後に生じる凹部を本明細書中では、電
極ホールと呼ぶことにする。画素電極を形成したら、EL層を形成するためにEL材料が
成膜されるが、このとき電極ホール46において図1(B)に示すように薄膜領域47の
EL層の膜厚が薄くなる。膜厚が薄くなる程度は、電極ホールのテーパー角にもよるが、
成膜面のうち成膜方向に対して垂直でない部分は、成膜されにくく膜厚が薄くなる傾向が
ある。
【0016】
しかし、ここで成膜されるEL層が薄くなり、なおかつ断絶された部分が生じた際には
、EL素子中の陰極と陽極が短絡して、この短絡部分に電流が集中して流れてしまう。こ
れによりEL層に電流が流れなくなってしまうのでEL素子が発光しなくなる。
【0017】
そこでEL素子中の陰極と陽極の短絡を防ぐために、画素電極上に電極ホール46を充
分に埋めこむように有機樹脂膜を成膜し、これをパターニングすることで保護部41bを
形成させる。つまり、保護部41bは電極ホールを埋め込むように形成される。なお、画
素電極間の隙間にも有機樹脂膜を用いてこれを埋め込むように保護部(図示せず)を形成
させても良い。
【0018】
有機樹脂膜は、スピンコート法により成膜し、レジストマスクを用いて露光した後、エ
ッチングを行うことにより図1(C)に示すような保護部41bを形成させる。
【0019】
なお、保護部41bは、断面から見て画素電極よりも盛り上がっている部分(図1(C
)のDaに示す部分)の厚さが0.1〜1μm、好ましくは0.1〜0.5μm、さらに
好ましくは0.1〜0.3μmとなるのがよい。
【0020】
また、保護部41bには、有機樹脂が好ましく、ポリイミド、ポリアミド、アクリル樹
脂およびシロキサンの高分子化合物を含む樹脂といった材料を用いると良い。さらに、こ
れらの有機樹脂を用いる際には、粘度を10-3Pa・s〜10-1Pa・sとするとよい。
【0021】
保護部41bが形成された後、図1(C)に示すようにEL層42が形成され、さらに
陰極43が形成される。なお、EL層42を形成するEL材料としては、低分子系有機E
L材料であっても高分子系有機EL材料であっても良い。
【0022】
以上のようにして図1(C)に示す様な構造とすることで、電極ホール46の段差部分
で、EL層42が切断された際に生じる画素電極40と陰極43間での短絡の問題を解決
することができる。
【発明の効果】
【0023】
本発明を実施することで、有機EL材料を成膜する際に生じる電極ホールの成膜不良を
改善することができる。また、本発明においては、様々な方法及び形状で電極ホールを保
護部で埋め込む方法を示しているので、条件や用途に応じて成膜する事が可能であり、陰
極と陽極の間の短絡によるEL層の発光不良を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】画素部の断面構造を示す図。
【図2】画素部の断面構造を示す図。
【図3】画素部の上面構造及び構成を示す図。
【図4】画素部の断面構造を示す図。
【図5】画素部の断面構造を示す図。
【図6】EL表示装置の作製工程を示す図。
【図7】EL表示装置の作製工程を示す図。
【図8】EL表示装置の作製工程を示す図。
【図9】サンプリング回路の素子構造を示す図。
【図10】EL表示装置の外観を示す図。
【図11】EL表示装置の回路ブロック構成を示す図。
【図12】アクティブマトリクス型のEL表示装置の断面構造を示す図。
【図13】画素部の断面構造を示す図。
【図14】パッシブ型のEL表示装置の断面構造を示す図。
【図15】電気器具の具体例を示す図。
【図16】電気器具の具体例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0025】
本発明の実施の形態について、図2、図3を用いて説明する。図2に示したのは本発明
であるEL表示装置の画素部の断面図であり、図3(A)はその上面図、図3(B)はそ
の回路構成である。実際には画素がマトリクス状に複数配列されて画素部(画像表示部)
が形成される。なお、図3(A)をA−A’で切断した断面図が図2に相当する。従って
図2及び図3で共通の符号を用いているので、適宜両図面を参照すると良い。また、図3
の上面図では二つの画素を図示しているが、どちらも同じ構造である。
【0026】
図2において、11は基板、12は下地となる絶縁膜(以下、下地膜という)
である。基板11としてはガラス、ガラスセラミックス、石英、シリコン、セラミックス
、金属若しくはプラスチックからなる基板を用いることができる。
【0027】
また、下地膜12は特に可動イオンを含む基板や導電性を有する基板を用いる場合に有
効であるが、石英基板には設けなくても構わない。下地膜12としては、珪素(シリコン
)を含む絶縁膜を用いれば良い。なお、本明細書において「珪素を含む絶縁膜」とは、具
体的には酸化珪素膜、窒化珪素膜若しくは窒化酸化珪素膜(SiOxNyで示される)な
ど珪素、酸素若しくは窒素を所定の割合で含む絶縁膜を指す。
【0028】
また、下地膜12に放熱効果を持たせることによりTFTの発熱を発散させることはT
FTの劣化又はEL素子の劣化を防ぐためにも有効である。放熱効果を持たせるには公知
のあらゆる材料を用いることができる。
【0029】
ここでは画素内に二つのTFTを形成している。201はスイッチング用TFTであり
、nチャネル型TFTで形成され、202は電流制御用TFTであり、pチャネル型TF
Tで形成されている。
【0030】
ただし、本発明において、スイッチング用TFTをnチャネル型TFT、電流制御用T
FTをpチャネル型TFTに限定する必要はなく、スイッチング用TFTをpチャネル型
TFT、電流制御用TFTをnチャネル型TFTにしたり、両方ともnチャネル型又pチ
ャネル型TFTを用いることも可能である。
【0031】
スイッチング用TFT201は、ソース領域13、ドレイン領域14、LDD領域15
a〜15d、高濃度不純物領域16及びチャネル形成領域17a、17bを含む活性層、ゲー
ト絶縁膜18、ゲート電極19a、19b、第1層間絶縁膜20、ソース配線21並びにド
レイン配線22を有して形成される。
【0032】
また、図3に示すように、ゲート電極19a、19bは別の材料(ゲート電極19a、1
9bよりも低抵抗な材料)で形成されたゲート配線211によって電気的に接続されたダ
ブルゲート構造となっている。勿論、ダブルゲート構造だけでなく、シングルゲートもし
くはトリプルゲート構造といったいわゆるマルチゲート構造(直列に接続された二つ以上
のチャネル形成領域を有する活性層を含む構造)であっても良い。マルチゲート構造はオ
フ電流値を低減する上で極めて有効であり、本発明では画素のスイッチング素子201を
マルチゲート構造とすることによりオフ電流値の低いスイッチング素子を実現している。
【0033】
また、活性層は結晶構造を含む半導体膜で形成される。即ち、単結晶半導体膜でも良い
し、多結晶半導体膜や微結晶半導体膜でも良い。また、ゲート絶縁膜18は珪素を含む絶
縁膜で形成すれば良い。また、ゲート電極、ソース配線若しくはドレイン配線としてはあ
らゆる導電膜を用いることができる。
【0034】
さらに、スイッチング用TFT201においては、LDD領域15a〜15dは、ゲート
絶縁膜18を挟んでゲート電極19a、19bと重ならないように設ける。このような構造
はオフ電流値を低減する上で非常に効果的である。
【0035】
なお、チャネル形成領域とLDD領域との間にオフセット領域(チャネル形成領域と同
一組成の半導体層からなり、ゲート電圧が印加されない領域)を設けることはオフ電流値
を下げる上でさらに好ましい。また、二つ以上のゲート電極を有するマルチゲート構造の
場合、チャネル形成領域の間に設けられた高濃度不純物領域がオフ電流値の低減に効果的
である。
【0036】
次に、電流制御用TFT202は、ソース領域31、ドレイン領域32及びチャネル形
成領域34を含む活性層、ゲート絶縁膜18、ゲート電極35、第1層間絶縁膜20、ソ
ース配線36並びにドレイン配線37を有して形成される。なお、ゲート電極35はシン
グルゲート構造となっているが、マルチゲート構造であっても良い。
【0037】
図2に示すように、スイッチング用TFTのドレインは電流制御用TFT202のゲー
トに接続されている。具体的には電流制御用TFT202のゲート電極35はスイッチン
グ用TFT201のドレイン領域14とドレイン配線(接続配線とも言える)22を介し
て電気的に接続されている。また、ソース配線36は電源供給線212に接続される。
【0038】
電流制御用TFT202はEL素子203に注入される電流量を制御するための素子で
あるが、EL素子の劣化を考慮するとあまり多くの電流を流すことは好ましくない。その
ため、電流制御用TFT202に過剰な電流が流れないように、チャネル長(L)は長め
に設計することが好ましい。望ましくは一画素あたり0.5〜2μA(好ましくは1〜1
.5μA)となるようにする。
【0039】
また、スイッチング用TFT201に形成されるLDD領域の長さ(幅)は0.5〜3
.5μm、代表的には2.0〜2.5μmとすれば良い。
【0040】
また、図3に示すように電流制御用TFT202のゲート電極35となる配線36は5
0で示される領域でゲート絶縁膜を介して活性層と同時に形成された半導体膜51と重な
る。このとき50で示される領域ではコンデンサが形成され、電流制御用TFT202の
ゲート電極35にかかる電圧を保持するための保持容量50として機能する。さらに保持
容量50はゲート電極となる配線36、第一層間絶縁膜(図示せず)及び電源供給線21
2で形成される容量も形成している。なお、電流制御用TFTのドレインは、電源供給線
212に接続され、常に一定の電圧が加えられている。
【0041】
また、流しうる電流量を多くするという観点から見れば、電流制御用TFT202の活
性層(特にチャネル形成領域)の膜厚を厚くする(好ましくは50〜100nm、さらに
好ましくは60〜80nm)ことも有効である。逆に、スイッチング用TFT201の場
合はオフ電流値を小さくするという観点から見れば、活性層(特にチャネル形成領域)の
膜厚を薄くする(好ましくは20〜50nm、さらに好ましくは25〜40nm)ことも
有効である。
【0042】
次に、38は第1パッシベーション膜であり、膜厚は10nm〜1μm(好ましくは2
00〜500nm)とすれば良い。材料としては、珪素を含む絶縁膜(特に窒化酸化珪素
膜又は窒化珪素膜が好ましい)を用いることができる。
【0043】
第1パッシベーション膜38の上には、各TFTを覆うような形で第2層間絶縁膜(平
坦化膜と言っても良い)39を形成し、TFTによってできる段差の平坦化を行う。第2
層間絶縁膜39としては、有機樹脂を材料とする有機樹脂膜が好ましく、アクリル樹脂、
ポリイミド、ポリアミドおよびシロキサンの高分子化合物を含む樹脂といった材料を用い
ると良い。勿論、十分な平坦化が可能であれば、無機材料からなる膜を用いても良い。
【0044】
第2層間絶縁膜39によってTFTによる段差を平坦化することは非常に重要である。
後に形成されるEL層は非常に薄いため、段差が存在することによって発光不良を起こす
場合がある。従って、EL層をできるだけ平坦面に形成しうるように画素電極を形成する
前に平坦化しておくことが望ましい。
【0045】
また、40は透明導電膜からなる画素電極(EL素子の陽極に相当する)であり、第2
層間絶縁膜39及び第1パッシベーション膜38にコンタクトホール(開孔)を開けた後
、形成された開孔部において電流制御用TFT202のドレイン配線37に接続されるよ
うに形成される。
【0046】
本実施形態では、画素電極として酸化インジウムと酸化スズの化合物からなる導電膜を
用いる。また、これに少量のガリウムを添加しても良い。さらに酸化インジウムと酸化亜
鉛との化合物を用いることもできる。
【0047】
次に、画素電極上の電極ホール46を埋め込むように画素電極上に有機樹脂を材料とす
る有機樹脂膜をスピンコート法で成膜する。なお、ここでは、有機樹脂膜としては、アク
リル樹脂を用いている。
【0048】
また、画素電極上に有機樹脂を材料とする有機樹脂膜を形成させているが、絶縁膜とな
りうる絶縁体を用いても良い。なお、絶縁体としては、酸化珪素や窒化酸化珪素及び窒化
珪素といった珪素を含む無機材料を用いても良い。
【0049】
アクリル樹脂を全面に成膜した後、レジストマスクを用いて露光し、エッチングを行う
ことにより図2に示す保護部41a、41bを形成する。
【0050】
保護部41bは、画素電極における電極ホールがアクリル樹脂で埋め込まれている部分
をさす。また、保護部41aは、画素電極の隙間に設けられている。画素電極の隙間とは
、複数の画素電極が形成されている画素部において、画素電極が形成されていない部分、
例えば、画素電極と画素電極の間の部分等をさす。これは、保護部を形成するためにエッ
チングを行う際に、画素電極間において、第二層間絶縁膜を形成する材料が保護部を形成
する材料であると第二層間絶縁膜も同時にエッチングされてしまう可能性があるためであ
る。
【0051】
なお、保護部41aおよび41bは、断面から見て画素電極よりも盛り上がっている部
分の厚さが0.1〜1μm、好ましくは0.1〜0.5μm、さらに好ましくは0.1〜
0.3μmとなるのがよい。
【0052】
また、保護部41a及び41bには、有機樹脂としてアクリル樹脂を用いた場合を示し
たが、ポリイミド、ポリアミド、およびシクロテンのようにシロキサンの高分子化合物を
含む樹脂を材料として用いても良い。さらに、これらの有機樹脂を用いる際には、粘度を
10-3Pa・s〜10-1Pa・sとするとよい。
【0053】
以上のようにして保護部41bを設けて、電極ホールを有機樹脂で埋め込むことで、E
L層42が切断された際に生じる画素電極40(陽極)と陰極43間での短絡の問題を解
決することができる。
【0054】
保護部41bの作製方法について、図4を用いて説明する。
図4(A)は、画素電極40上に有機樹脂膜を成膜した後パターニングにより保護部41
bを形成させたものである。Daは、有機樹脂膜の膜厚であるが、この膜厚が薄くなると
図4(A)の保護部41bのように上部に窪みが生じる。
【0055】
この窪みの度合いは、電極ホールのテーパー角及び有機樹脂膜の膜厚に依存するが、有
機樹脂膜の膜厚が極端に薄くなると電極ホールを完全に埋め込むことができなくなり、保
護部としての役割が果たせなくなることも考えられる。
【0056】
一方、有機樹脂膜の膜厚が厚くなると再び段差が生じてしまう。そこで、これを解決す
る方法として、図4(B)に示すように有機樹脂膜をDbの膜厚で成膜した後、パターニ
ングによって保護部41bを形成させ、さらに全面をエッチングして膜厚をDaとする。
これにより、図4(C)に示すように上部が平坦化され、かつ適度な膜厚の保護部41b
を形成させることができる。
【0057】
しかし、図4(B)で示した方法を用いると保護部41bのパターニング後のエッチン
グの際に表面に露出している画素電極もエッチングの環境に曝されてしまう。そこで、こ
の点を考慮した作製方法を図5を用いて示す。
【0058】
まず、図5(A)に示すように画素電極40上に有機樹脂膜を膜厚Dbで成膜する。こ
れを全面エッチングにより膜厚Daとする。さらにこれをパターニングすることにより保
護部41bを形成させる。
【0059】
保護部41bに関しては、図4(A)に示すように有機樹脂を成膜した後、パターニン
グして形成させても良いし、図4(B)に示すようにパターニング後に全面エッチングを
行い形成させても良い。さらに、図5(A)に示すように全面エッチングを行ってからパ
ターニングを行い形成させても良い。
【0060】
図5に示すように保護部41bの外径Rbは、電極ホール46の内径RaにたいしてR
b>Raなる関係にある。なお、図4または図5を用いて説明した保護部41bは、図5
(C)で示す構造になる。つまり、図5(C)の41bの実線は、保護部41bの外形に
一致し、図5(C)の41bの破線は、電極ホール46の内径に一致している。
【0061】
次にEL層42が形成される。ここでは、高分子系有機EL材料を溶媒に溶解させたも
のをスピンコート法により成膜し、EL層を形成する方法を示す。なお、ここではEL層
を形成する有機EL材料として、高分子系有機EL材料を用いる場合を例にとって説明す
るが、低分子系有機EL材料を用いることも可能である。
【0062】
代表的な高分子系有機EL材料としては、ポリパラフェニレンビニレン(PPV)系、
ポリビニルカルバゾール(PVK)系、ポリフルオレン系などが挙げられる。
【0063】
なお、PPV系有機EL材料としては様々な型のものがあるが、例えば以下のような分
子式が発表されている。
(「H. Shenk,H.Becker,O.Gelsen,E.Kluge,W.Kreuder,and H.Spreitzer,“Polymers for
Light Emitting Diodes”,Euro Display,Proceedings,1999,p.33-37」)
【0064】
【化1】

【0065】
【化2】

【0066】
また、特開平10−92576号公報に記載された分子式のポリフェニルビニルを用い
ることもできる。分子式は以下のようになる。
【0067】
【化3】

【0068】
【化4】

【0069】
また、PVK系有機EL材料としては以下のような分子式がある。
【0070】
【化5】

【0071】
高分子系有機EL材料はポリマーの状態で溶媒に溶かして塗布することもできるし、モ
ノマーの状態で溶媒に溶かして塗布した後に重合することもできる。モノマーの状態で塗
布した場合、まずポリマー前駆体が形成され、真空中で加熱することにより重合してポリ
マーになる。
【0072】
具体的なEL層としては、赤色に発光するEL層にはシアノポリフェニレンビニレン、
緑色に発光するEL層にはポリフェニレンビニレン、青色に発光するEL層にはポリフェ
ニレンビニレン若しくはポリアルキルフェニレンを用いれば良い。膜厚は30〜150n
m(好ましくは40〜100nm)とすれば良い。
【0073】
但し、以上の例は本発明のEL層として用いることのできる有機EL材料の一例であっ
て、これに限定する必要はない。
【0074】
また、有機EL材料を溶解させる代表的な溶媒としてはトルエン、キシレン、クロロベ
ンゼン、ジクロロベンゼン、アニソール、クロロフォルム、ジクロロメタン、γブチルラ
クトン、ブチルセルソルブ、シクロヘキサン、NMP(N−メチル−2−ピロリドン)、
シクロヘキサノン、ジオキサンまたは、THF(テトラヒドロフラン)といった溶媒が挙
げられる。
【0075】
さらに、EL層42を形成する際、EL層は水分や酸素の存在によって容易に劣化して
しまうため、処理雰囲気は水分や酸素の少ない雰囲気とし、窒素やアルゴンといった不活
性ガス中で行うことが望ましい。さらに処理雰囲気としては、EL材料を溶解させた溶媒
の蒸発速度を制御できることから、用いた溶媒雰囲気にするのも良い。なお、これらを実
施するためには、図1の薄膜形成装置を、不活性ガスを充填したクリーンブースに設置し
、その雰囲気中で発光層の成膜工程を行うことが望ましい。
【0076】
また、EL層を形成する方法として、ここで示した、スピンコーティング法の他にイン
クジェット法等を用いても良い。
【0077】
また、低分子系有機EL材料を用いてEL層を形成する場合には、蒸着法などを用いる
ことも可能である。なお、低分子系有機EL材料としては、公知の材料を用いることがで
きる。
【0078】
以上のようにしてEL層42を形成したら、次に遮光性導電膜からなる陰極43、保護
電極44及び第2パッシベーション膜45が形成される。本実施形態では陰極43として
、MgAgからなる導電膜を用い、保護電極44としてアルミニウムからなる導電膜を用
いる。また、第2パッシベーション膜45としては、10nm〜1μm(好ましくは20
0〜500nm)の厚さの窒化珪素膜を用いる。
【0079】
なお、上述のようにEL層は熱に弱いので、陰極43及び第2パッシベーション膜45
はなるべく低温(好ましくは室温から120℃までの温度範囲)で成膜するのが望ましい
。従って、プラズマCVD法、真空蒸着法又は溶液塗布法(スピンコート法)が望ましい
成膜方法と言える。
【0080】
ここまで完成したものをアクティブマトリクス基板とよび、アクティブマトリクス基板
に対向して、対向基板(図示せず)が設けられる。本実施形態では対向基板としてガラス
基板を用いる。なお、対向基板としては、プラスチックやセラミックスからなる基板を用
いても良い。
【0081】
また、アクティブマトリクス基板と対向基板はシール剤(図示せず)によって接着され
、密閉空間(図示せず)が形成される。本実施形態では、密閉空間をアルゴンガスで充填
している。勿論、この密閉空間内に酸化バリウムといった乾燥剤を配置したり、酸化防止
剤を配置することも可能である。
【0082】
さらに、対向基板のアクティブマトリクス基板側の面に、仕事関数が低く、酸化されや
すい金属や、吸湿性の金属を成膜しておくと酸素を捕捉する機能や吸湿機能を設けること
ができる。なお、対向基板上に感光性アクリル樹脂のような有機樹脂で凹凸を付けた後に
これらの金属を成膜すると、表面積を大きくすることができるので、より効果的である。
【実施例1】
【0083】
本発明の実施例における画素部とその周辺に設けられる駆動回路部のTFTを同時に作
製する方法について図6〜図8を用いて説明する。但し、説明を簡単にするために、駆動
回路に関しては基本回路であるCMOS回路を図示することとする。
【0084】
まず、図6(A)に示すように、ガラス基板300上に下地膜301を300nmの厚
さに形成する。本実施例では下地膜301として100nm厚の窒化酸化珪素膜と200
nmの窒化酸化珪素膜とを積層して用いる。この時、ガラス基板300に接する方の窒素
濃度を10〜25wt%としておくと良い。もちろん下地膜を設けずに石英基板上に直接
素子を形成しても良い。
【0085】
次に下地膜301の上に50nmの厚さの非晶質珪素膜(図示せず))を公知の成膜法
で形成する。なお、非晶質珪素膜に限定する必要はなく、非晶質構造を含む半導体膜(微
結晶半導体膜を含む)であれば良い。さらに非晶質シリコンゲルマニウム膜などの非晶質
構造を含む化合物半導体膜でも良い。また、膜厚は20〜100nmの厚さであれば良い

【0086】
そして、公知の技術により非晶質珪素膜を結晶化し、結晶質珪素膜(多結晶シリコン膜
若しくはポリシリコン膜ともいう)302を形成する。公知の結晶化方法としては、電熱
炉を使用した熱結晶化方法、レーザー光を用いたレーザーアニール結晶化法、赤外光を用
いたランプアニール結晶化法がある。本実施例では、XeClガスを用いたエキシマレー
ザー光を用いて結晶化する。
【0087】
なお、本実施例では線状に加工したパルス発振型のエキシマレーザー光を用いるが、矩
形であっても良いし、連続発振型のアルゴンレーザー光や連続発振型のエキシマレーザー
光を用いることもできる。
【0088】
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。
【0089】
次に、図6(B)に示すように、結晶質珪素膜302上に酸化珪素膜からなる保護膜3
03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303は不純物を添加する際に結晶質珪素膜が直接プラズマに曝されないよう
にするためと、微妙な濃度制御を可能にするために設ける。
【0090】
そして、その上にレジストマスク304a、304bを形成し、保護膜303を介してn
型を付与する不純物元素(以下、n型不純物元素という)を添加する。
なお、n型不純物元素としては、代表的には15族に属する元素、典型的にはリン又は砒
素を用いることができる。なお、本実施例ではホスフィン(PH3)を質量分離しないで
プラズマ励起したプラズマ(イオン)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

【0091】
この工程により形成されるn型不純物領域305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。
【0092】
次に、図6(C)に示すように、保護膜303およびレジスト304a、304bを除
去し、添加した15族に属する元素の活性化を行う。活性化手段は公知の技術を用いれば
良いが、本実施例ではエキシマレーザー光の照射により活性化する。勿論、パルス発振型
でも連続発振型でも良いし、エキシマレーザー光に限定する必要はない。但し、添加され
た不純物元素の活性化が目的であるので、結晶質珪素膜が溶融しない程度のエネルギーで
照射することが好ましい。なお、保護膜303をつけたままレーザー光を照射しても良い

【0093】
なお、このレーザー光による不純物元素の活性化に際して、熱処理による活性化を併用
しても構わない。熱処理による活性化を行う場合は、基板の耐熱性を考慮して450〜5
50℃程度の熱処理を行えば良い。
【0094】
この工程によりn型不純物領域305の端部、即ち、n型不純物領域305、の周囲に
存在するn型不純物元素を添加していない領域との境界部(接合部)が明確になる。この
ことは、後にTFTが完成した時点において、LDD領域とチャネル形成領域とが非常に
良好な接合部を形成しうることを意味する。
【0095】
次に、図6(D)に示すように、結晶質珪素膜の不要な部分を除去して、島状の半導体
膜(以下、活性層という)306〜309を形成する。
【0096】
次に、図6(E)に示すように、活性層306〜309を覆ってゲート絶縁膜310を
形成する。ゲート絶縁膜310としては、10〜200nm、好ましくは50〜150n
mの厚さの珪素を含む絶縁膜を用いれば良い。これは単層構造でも積層構造でも良い。本
実施例では110nm厚の窒化酸化珪素膜を用いる。
【0097】
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311〜
315を形成する。このゲート電極311〜315の端部をテーパー状にすることもでき
る。なお、本実施例ではゲート電極と、ゲート電極に電気的に接続された引き回しのため
の配線(以下、ゲート配線という)とを別の材料で形成する。具体的にはゲート電極より
も低抵抗な材料をゲート配線として用いる。
これは、ゲート電極としては微細加工が可能な材料を用い、ゲート配線には微細加工はで
きなくとも配線抵抗が小さい材料を用いるためである。勿論、ゲート電極とゲート配線と
を同一材料で形成しても構わない。
【0098】
また、ゲート電極は単層の導電膜で形成しても良いが、必要に応じて二層、三層といっ
た積層膜とすることが好ましい。ゲート電極の材料としては公知のあらゆる導電膜を用い
ることができる。ただし、上述のように微細加工が可能、具体的には2μm以下の線幅に
パターニング可能な材料が好ましい。
【0099】
代表的には、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、モリブデン(Mo)、タングステン
(W)、クロム(Cr)、シリコン(Si)から選ばれた元素からなる膜、または前記元
素の窒化物膜(代表的には窒化タンタル膜、窒化タングステン膜、窒化チタン膜)、また
は前記元素を組み合わせた合金膜(代表的にはMo−W合金、Mo−Ta合金)、または
前記元素のシリサイド膜(代表的にはタングステンシリサイド膜、チタンシリサイド膜)
を用いることができる。勿論、単層で用いても積層して用いても良い。
【0100】
本実施例では、50nm厚の窒化タンタル(TaN)膜と、350nm厚のタンタル(
Ta)膜とからなる積層膜を用いる。これはスパッタ法で形成すれば良い。また、スパッ
タガスとしてXe、Ne等の不活性ガスを添加すると応力による膜はがれを防止すること
ができる。
【0101】
またこの時、ゲート電極312はn型不純物領域305の一部とゲート絶縁膜310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。なお、ゲート電極313,314は、断面では、二つに見えるが実際には電気的
に接続されている。
【0102】
次に、図7(A)に示すように、ゲート電極311〜315をマスクとして自己整合的
にn型不純物元素(本実施例ではリン)を添加する。こうして形成される不純物領域31
6〜323にはn型不純物領域305の1/2〜1/10(代表的には1/3〜1/4)
の濃度でリンが添加されるように調節する。具体的には、1×1016〜5×1018atoms/
cm3(典型的には3×1017〜3×1018atoms/cm3)の濃度が好ましい。
【0103】
次に、図7(B)に示すように、ゲート電極等を覆う形でレジストマスク324a〜3
24dを形成し、n型不純物元素(本実施例ではリン)を添加して高濃度にリンを含む不
純物領域325〜329を形成する。ここでもホスフィン(PH3)を用いたイオンドー
プ法で行い、この領域のリンの濃度は1×1020〜1×1021atoms/cm3(代表的には2
×1020〜5×1021atoms/cm3)となるように調節する。
【0104】
この工程によってnチャネル型TFTのソース領域及びドレイン領域が形成されるが、
スイッチング用TFTでは、図7(A)の工程で形成したn型不純物領域319〜321
の一部を残す。この残された領域が、図2におけるスイッチング用TFT201のLDD
領域15a〜15dに対応する。
【0105】
次に、図7(C)に示すように、レジストマスク324a〜324dを除去し、新たに
レジストマスク332を形成する。そして、p型不純物元素(本実施例ではボロン)を添
加し、高濃度にボロンを含む不純物領域333〜336を形成する。ここではジボラン(
26)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。
【0106】
なお、不純物領域333〜336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。
【0107】
次に、レジストマスク332を除去した後、それぞれの濃度で添加されたn型またはp
型不純物元素を活性化する。活性化手段としては、ファーネスアニール法、レーザーアニ
ール法、及び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。
【0108】
このとき雰囲気中の酸素を極力排除することが重要である。なぜならば酸素が少しでも
存在していると露呈したゲート電極の表面が酸化され、抵抗の増加を招くと共に後にオー
ミックコンタクトを取りにくくなるからである。従って、上記活性化工程における処理雰
囲気中の酸素濃度は1ppm以下、好ましくは0.1ppm以下とすることが望ましい。
【0109】
次に、活性化工程が終了したら図7(D)に示すように300nm厚のゲート配線33
7を形成する。ゲート配線337の材料としては、アルミニウム(Al)又は銅(Cu)
を主成分(組成として50〜100%を占める。)とする金属を用いれば良い。配置とし
ては図3のようにゲート配線211とスイッチング用TFTのゲート電極19a、19b(
図6(E)の313、314)が電気的に接続するように形成する。
【0110】
このような構造とすることでゲート配線の配線抵抗を非常に小さくすることができるた
め、面積の大きい画像表示領域(画素部)を形成することができる。即ち、画面の大きさ
が対角10インチ以上(さらには30インチ以上)のEL表示装置を実現する上で、本実
施例の画素構造は極めて有効である。
【0111】
次に、図8(A)に示すように、第1層間絶縁膜338を形成する。第1層間絶縁膜3
38としては、珪素を含む絶縁膜を単層で用いるか、2種類以上の珪素を含む絶縁膜を組
み合わせた積層膜を用いれば良い。また、膜厚は400nm〜1.5μmとすれば良い。
本実施例では、200nm厚の窒化酸化珪素膜の上に800nm厚の酸化珪素膜を積層し
た構造とする。
【0112】
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、水素化処理をする。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
化して生成された水素を用いる)を行っても良い。
【0113】
なお、水素化処理は第1層間絶縁膜338を形成する間に入れても良い。即ち、200
nm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8
00nm厚の酸化珪素膜を形成してもよい。
【0114】
次に、第1層間絶縁膜338及びゲート絶縁膜310に対してコンタクトホールを形成
し、ソース配線339〜342と、ドレイン配線343〜345を形成する。なお、本実
施例ではこれらの電極を、Ti膜を100nm、Tiを含むアルミニウム膜を300nm
、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。
【0115】
次に、50〜500nm(代表的には200〜300nm)の厚さで第1パッシベーシ
ョン膜346を形成する。本実施例では第1パッシベーション膜346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。
【0116】
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第1層間絶縁膜338
に供給され、熱処理を行うことで、第1パッシベーション膜346の膜質が改善される。
それと同時に、第1層間絶縁膜338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。
【0117】
次に、図8(B)に示すように有機樹脂からなる第2層間絶縁膜347を形成する。有
機樹脂としてはポリイミド、ポリアミド、アクリル樹脂、シロキサンの高分子化合物を材
料として使用することができる。特に、第2層間絶縁膜347は平坦化の意味合いが強い
ので、平坦性に優れたアクリル樹脂が好ましい。本実施例ではTFTによって形成される
段差を十分に平坦化しうる膜厚でアクリル樹脂膜を形成する。好ましくは1〜5μm(さ
らに好ましくは2〜4μm)とすれば良い。
【0118】
次に、第2層間絶縁膜347及び第1パッシベーション膜346に対してコンタクトホ
ールを形成し、ドレイン配線345と電気的に接続される画素電極348を形成する。本
実施例では酸化インジウム・スズ(ITO)膜を110nmの厚さに形成し、パターニン
グを行って画素電極とする。また、酸化インジウムに2〜20%の酸化亜鉛(ZnO)を
混合した透明導電膜を用いても良い。この画素電極がEL素子の陽極となる。
【0119】
次に、図8(C)に示すように、有機樹脂からなる保護部349a及び349bを形成
する。保護部349a及び349bは1〜2μm厚のアクリル樹脂膜やポリイミド膜とい
った樹脂膜をパターニングして形成すれば良い。この保護部349a及び349bは図3
に示したように、画素電極と画素電極との隙間及び電極ホールに形成される。
【0120】
次に、EL層350を形成する。具体的には、EL層350となる有機EL材料をクロ
ロフォルム、ジクロロメタン、キシレン、トルエン、テトラヒドロフラン、N−メチルピ
ロリドンといった溶媒に溶かしてスピンコーティング法で塗布し、その後、熱処理を行う
ことにより溶媒を揮発させる。こうして有機EL材料からなる被膜(EL層)が形成され
る。
【0121】
本実施例では、EL材料を80nmの厚さに成膜した後、80〜150℃のホットプレ
ートで1〜5分の熱処理を行って揮発させる。
【0122】
なお、EL材料としては公知の材料を用いることができる。公知の材料としては、駆動
電圧を考慮すると有機材料を用いるのが好ましい。なお、本実施例ではEL層350は単
層構造とするが、必要に応じて電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層、電子
阻止層もしくは正孔素子層を設けて積層構造としても良い。また、本実施例ではEL素子
の陰極351としてMgAg電極を用いた例を示すが、公知の他の材料であっても良い。
【0123】
EL層350を形成した後、陰極(MgAg電極)351を真空蒸着法で形成する。な
お、EL層350の膜厚は80〜200nm(典型的には100〜120nm)、陰極3
51の厚さは180〜300nm(典型的には200〜250nm)とすれば良い。
【0124】
さらに、陰極351上には、保護電極352を設ける。保護電極352としてはアルミ
ニウムを主成分とする導電膜を用いれば良い。保護電極352は、マスクを用いて真空蒸
着法で形成すれば良い。
【0125】
最後に、窒化珪素膜からなる第2パッシベーション膜353を300nmの厚さに形成
する。実際には保護電極352がEL層を水分等から保護する役割を果たすが、さらに第
2パッシベーション膜353を形成しておくことで、EL素子の信頼性をさらに高めるこ
とができる。
【0126】
本実施例の場合、図8(C)に示すように、nチャネル型205の活性層は、ソース領
域355、ドレイン領域356、LDD領域357及びチャネル形成領域358を含み、
LDD領域357はゲート絶縁膜310を挟んでゲート電極312と重なっている。
【0127】
ドレイン領域側のみにLDD領域を形成しているのは、動作速度を落とさないための配
慮である。また、このnチャネル型TFT205はオフ電流値をあまり気にする必要はな
く、それよりも動作速度を重視した方が良い。従って、LDD領域357は完全にゲート
電極に重ねてしまい、極力抵抗成分を少なくすることが望ましい。即ち、いわゆるオフセ
ットはなくした方がよい。
【0128】
こうして図8(C)に示すような構造のアクティブマトリクス基板が完成する。
【0129】
ところで、本実施例のアクティブマトリクス基板は、画素部だけでなく駆動回路部にも
最適な構造のTFTを配置することにより、非常に高い信頼性を示し、動作特性も向上し
うる。
【0130】
まず、極力動作速度を落とさないようにホットキャリア注入を低減させる構造を有する
TFTを、駆動回路部を形成するCMOS回路のnチャネル型TFT205として用いる
。なお、ここでいう駆動回路としては、シフトレジスタ、バッファ、レベルシフタ、サン
プリング回路(サンプル及びホールド回路)などが含まれる。デジタル駆動を行う場合に
は、D/Aコンバータなどの信号変換回路も含まれうる。
【0131】
なお、駆動回路の中でもサンプリング回路は他の回路と比べて少し特殊であり、チャネ
ル形成領域を双方向に大電流が流れる。即ち、ソース領域とドレイン領域の役割が入れ替
わるのである。さらに、オフ電流値を極力低く抑える必要があり、そういった意味でスイ
ッチング用TFTと電流制御用TFTの中間程度の機能を有するTFTを配置することが
望ましい。
【0132】
従って、サンプリング回路を形成するnチャネル型TFTは、図9に示すような構造の
TFTを配置することが望ましい。図9に示すように、LDD領域901a、901bの一
部がゲート絶縁膜902を介してゲート電極903と重なる。
この効果は電流を流した際に生じるホットキャリア注入に対する劣化対策であり、サンプ
リング回路の場合はチャネル形成領域904を挟む形で両側に設ける点が異なる。
【0133】
なお、実際には図8(C)まで完成したら、さらに外気に曝されないように気密性の高
いガラス、石英、プラスチックといったカバー材でパッケージング(封入)することが好
ましい。その際、カバー材の内部に内部に酸化バリウムといった吸湿剤や酸化防止剤を配
置するとよい。
【0134】
また、パッケージング等の処理により気密性を高めたら、基板上に形成された素子又は
回路から引き回された端子と外部信号端子とを接続するためのコネクター(フレキシブル
プリントサーキット:FPC)を取り付けて製品として完成する。このような出荷できる
状態にまでした状態を本明細書中ではEL表示装置(またはELモジュール)という。
【0135】
ここで本実施例のアクティブマトリクス型EL表示装置の構成を図10の斜視図を用い
て説明する。本実施例のアクティブマトリクス型EL表示装置は、ガラス基板601上に
形成された、画素部602と、ゲート側駆動回路603と、ソース側駆動回路604を含
む。画素部のスイッチング用TFT605はnチャネル型TFTであり、ゲート側駆動回
路603に接続されたゲート配線606、ソース側駆動回路604に接続されたソース配
線607の交点に配置されている。
また、スイッチング用TFT605のドレインは電流制御用TFT608のゲートに接続
されている。
【0136】
さらに、電流制御用TFT608のソース側は電源供給線609に接続される。本実施
例のような構造では、電源供給線609には接地電位(アース電位)が与えられている。
また、電流制御用TFT608のドレインにはEL素子610が接続されている。また、
このEL素子610の陽極には所定の電圧(3〜12V、好ましくは3〜5V)が加えら
れる。
【0137】
そして、外部入出力端子となるFPC611には駆動回路部まで信号を伝達するための
接続配線612、613、及び電源供給線609に接続された接続配線614が設けられ
ている。
【0138】
また、図10に示したEL表示装置の回路構成の一例を図11に示す。本実施例のEL
表示装置は、ソース側駆動回路801、ゲート側駆動回路(A)807、ゲート側駆動回
路(B)811、画素部806を有している。なお、本明細書中において、駆動回路部と
はソース側駆動回路およびゲート側駆動回路を含めた総称である。
【0139】
ソース側駆動回路801は、シフトレジスタ802、レベルシフタ803、バッファ8
04、サンプリング回路(サンプル及びホールド回路)805を備えている。また、ゲー
ト側駆動回路(A)807は、シフトレジスタ808、レベルシフタ809、バッファ8
10を備えている。ゲート側駆動回路(B)811も同様な構成である。
【0140】
ここでシフトレジスタ802、808は駆動電圧が5〜16V(代表的には10V)で
あり、回路を形成するCMOS回路に使われるnチャネル型TFTは図8(C)の205
で示される構造が適している。
【0141】
また、レベルシフタ803、809、バッファ804、810はシフトレジスタと同様
に、図8(C)のnチャネル型TFT205を含むCMOS回路が適している。なお、ゲ
ート配線をダブルゲート構造、トリプルゲート構造といったマルチゲート構造とすること
は、各回路の信頼性を向上させる上で有効である。
【0142】
また、サンプリング回路805はソース領域とドレイン領域が反転する上、オフ電流値
を低減する必要があるので、図9のnチャネル型TFT208を含むCMOS回路が適し
ている。
【0143】
また、画素部806は図2に示した構造の画素を配置する。
【0144】
なお、上記構成は、図6〜8に示した作製工程に従ってTFTを作製することによって
容易に実現することができる。また、本実施例では画素部と駆動回路部の構成のみ示して
いるが、本実施例の作製工程に従えば、その他にも信号分割回路、D/Aコンバータ回路
、オペアンプ回路、γ補正回路など駆動回路以外の論理回路を同一基板上に形成すること
が可能であり、さらにはメモリ部やマイクロプロセッサ等を形成しうると考えている。
【0145】
さらに、カバー材をも含めた本実施例のELモジュールについて図12(A)
、(B)を用いて説明する。なお、必要に応じて図10、図11で用いた符号を引用する
ことにする。
【0146】
図12(A)は、図10に示した状態にシーリング構造を設けた状態を示す上面図であ
る。点線で示された602は画素部、603はゲート側駆動回路、604はソース側駆動
回路である。本発明のシーリング構造は、図10の状態に対して充填材(図示せず)、カ
バー材1101、シール材(図示せず)及びフレーム材1102を設けた構造である。
【0147】
ここで、図12(A)をA−A’で切断した断面図を図12(B)に示す。なお、図1
2(A)、(B)では同一の部位に同一の符号を用いている。
【0148】
図12(B)に示すように、基板601上には画素部602、ゲート側駆動回路603
が形成されており、画素部602は電流制御用TFT202とそれに電気的に接続された
画素電極348を含む複数の画素により形成される。また、ゲート側駆動回路603はn
チャネル型TFT205とpチャネル型TFT206とを相補的に組み合わせたCMOS
回路を用いて形成される。
【0149】
画素電極348はEL素子の陽極として機能する。また、画素電極348の両端には保
護膜349aが形成され、保護膜349aの上にEL層350、陰極351が形成される
。また、その上には保護電極352、第2パッシベーション膜353が形成される。勿論
、上述したようにEL素子の構造を反対とし、画素電極を陰極としても構わない。
【0150】
本実施例の場合、保護電極352は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線61
2を経由してFPC611に電気的に接続されている。さらに、画素部602及びゲート
側駆動回路603に含まれる素子は全て第2パッシベーション膜353で覆われている。
この第2パッシベーション膜353は省略することも可能であるが、各素子を外部と遮断
する上で設けた方が好ましい。
【0151】
次に、EL素子を覆うようにして充填材1103を設ける。この充填材1103はカバ
ー材1101を接着するための接着剤としても機能する。充填材1103としては、PV
C(ポリビニルクロライド)、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、PVB(ポリビニルブチラ
ル)またはEVA(エチレンビニルアセテート)を用いることができる。この充填材11
03の内部に乾燥剤(図示せず)を設けておくと、吸湿効果を保ち続けられるので好まし
い。このとき、乾燥剤は充填材に添加されたものであっても良いし、充填材に封入された
ものであっても良い。
【0152】
また、本実施例ではカバー材1101としては、ガラス、プラスチック、およびセラミ
ックスからなる材料を用いることができる。なお、充填材1103の内部に予め酸化バリ
ウム等の乾燥剤を添加しておくことは有効である。
【0153】
次に、充填材1103を用いてカバー材1101を接着した後、充填材1103の側面
(露呈面)を覆うようにフレーム材1102を取り付ける。フレーム材1102はシール
材(接着剤として機能する)1104によって接着される。このとき、シール材1104
としては、光硬化性樹脂を用いるのが好ましいが、EL層の耐熱性が許せば熱硬化性樹脂
を用いても良い。なお、シール材1104はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であ
ることが望ましい。また、シール材1104の内部に乾燥剤を添加してあっても良い。
【0154】
以上のような方式を用いてEL素子を充填材1103に封入することにより、EL素子
を外部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素等のEL層の酸化による劣化
を促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高いEL表示装置を作
製することができる。
【実施例2】
【0155】
実施例1において、画素電極上に有機樹脂を全面塗布した後、露光装置を用いてパター
ニングを行い、電極ホールおよび画素電極間の隙間に有機樹脂で埋め込んだ保護部を形成
した後、EL層を形成する作製方法を示したが、露光工程が入るためにスループットが悪
いので本実施例では、画素電極上に有機樹脂を全面塗布した後、パターニングを行わずに
エッチバック法を用いて平坦化を行い、電極ホール及び画素電極間の隙間に埋め込まれた
有機樹脂以外をエッチングする方法を示す。
【0156】
ここで本発明におけるEL表示装置の画素部の断面構造を図13に示す。
【0157】
図13(A)に示されるのは、画素電極1040及び画素電極1040に電気的に接続
される電流制御用TFTである。電流制御用TFTは、基板1011上に下地膜1012
が形成された後、ソース領域1031、ドレイン領域1032及びチャネル形成領域10
34を含む活性層、ゲート絶縁膜1018、ゲート電極1035、第1層間絶縁膜102
0、ソース配線1036並びにドレイン配線1037を有して形成される。なお、ゲート
電極1035はシングルゲート構造となっているが、マルチゲート構造であっても良い。
【0158】
次に、1038は第1パッシベーション膜であり、膜厚は10nm〜1μm(好ましく
は200〜500nm)とすれば良い。材料としては、珪素を含む絶縁膜(特に窒化酸化
珪素膜又は窒化珪素膜が好ましい)を用いることができる。
【0159】
第1パッシベーション膜1038の上には、各TFTを覆うような形で第2層間絶縁膜
(平坦化膜と言っても良い)1039を形成し、TFTによってできる段差の平坦化を行
う。第2層間絶縁膜1039としては、有機樹脂膜が好ましく、ポリイミド、ポリアミド
、アクリル樹脂、シロキサンの高分子化合物を含む樹脂を材料として用いると良い。勿論
、十分な平坦化が可能であれば、無機膜を用いても良い。
【0160】
第2層間絶縁膜1039によってTFTによる段差を平坦化することは非常に重要であ
る。後に形成されるEL層は非常に薄いため、段差が存在することによって発光不良を起
こす場合がある。従って、EL層をできるだけ平坦面に形成しうるように画素電極を形成
する前に平坦化しておくことが望ましい。
【0161】
また、1040は透明導電膜からなる画素電極(EL素子の陽極に相当する)
であり、第2層間絶縁膜1039及び第1パッシベーション膜1038にコンタクトホー
ル(開孔)を開けた後、形成された開孔部において電流制御用TFTのドレイン配線10
37に接続されるように形成される。
【0162】
本実施形態では、画素電極として酸化インジウムと酸化スズの化合物からなる導電膜を
用いる。また、これに少量のガリウムを添加しても良い。さらに酸化インジウムと酸化亜
鉛との化合物を用いることもできる。
【0163】
次に、画素電極上に有機樹脂を材料とする有機樹脂膜1041を形成する。有機樹脂と
しては、ポリアミド、ポリイミド、アクリル樹脂およびシロキサンの高分子化合物を含む
樹脂といった材料があり、これらを使っても良いが、ここでは、アクリル樹脂であるアク
リル酸エステル樹脂、アクリル酸樹脂、メタクリル酸エステル樹脂、メタクリル酸樹脂と
いった樹脂を用いている。
なお、シロキサンの高分子化合物を含む樹脂としては、シクロテンがある。
【0164】
また、ここでは画素電極上に有機樹脂を材料とする有機樹脂膜を形成させているが、絶
縁膜となりうる絶縁体を用いても良い。
【0165】
絶縁体としては、酸化珪素や窒化酸化珪素及び窒化珪素といった珪素を含む絶縁膜を用
いると良い。
【0166】
有機樹脂膜1041の膜厚(Dc)は、0.1〜2μmが好ましいが、さらに好ましく
は0.2〜0.6μmとするのがよい。
【0167】
有機樹脂膜1041を成膜した後、有機樹脂膜1041を全面エッチングしてDc=0
となるところでエッチングを終了させると、電極ホールに埋め込まれたアクリル樹脂が残
り、保護部1041bが形成される。
【0168】
なお、エッチング方法としてはドライエッチングが好ましい。まず、真空チャンバー内
にエッチングすべき有機樹脂材料に合わせたエッチングガスを導入した後、電極に高周波
電圧を印加してプラズマを発生させ、プラズマ雰囲気でエッチングガスを分解させる。
【0169】
プラズマ雰囲気で分解されたエッチングガス中には、正イオン、負イオン、電子などの
荷電粒子と中性活性種がバラバラの状態で存在している。なお、これらのエッチング種が
、被エッチング材料に吸着されると表面化学反応が生じてエッチング生成物が生成し、こ
のエッチング生成物が除去されると、エッチングがなされる。
【0170】
また、保護膜の材料としてアクリル樹脂を用いる場合、エッチングにおけるエッチング
ガスとして酸素を主成分とするガスを用いることが望ましい。
【0171】
なお、本実施例では酸素を主成分とするエッチングガスとして、酸素、ヘリウム及び四
フッ化炭素(CF4)からなるエッチングガスを用いている。また、その他の材料として
、六フッ化二炭素(C26)といったフッ化炭素系のガスを用いても良い。
【0172】
なお、これらのエッチングガスにおいては、酸素が、エッチングガス全体の60%以上
になることが望ましい。
【0173】
本実施例に示すように画素電極上に有機樹脂膜をスピンコート法を用いて成膜した後、
これを全面エッチングして、図13(B)に示すように電極ホール1046に保護部10
41bが形成されるように矢印の方向にエッチングさせる。なお、ここで形成された保護
部1041bの露呈面及び画素電極1040の露呈面は、図13(B)に示すように同一
面内にある。
【0174】
なお、このときのエッチング時間は予めエッチングレートを調べておき、保護部104
1bを除く画素電極1040上の有機樹脂膜がちょうど除去されたところでエッチングが
終了するようにする。これにより、画素電極1040の上面と保護部1041bの上面が
同一の平坦面になる。
【0175】
また、これらの有機樹脂を用いる際には、粘度を10-3Pa・s〜10-1Pa・sとす
るとよい。
【0176】
保護部1041bを形成したら、図13(C)に示すようにEL層1042を形成する
ためにEL材料を溶媒に溶解させたものがスピンコート法により成膜される。
【0177】
EL層1042が形成されると、さらに陰極1043及び保護電極1044が形成され
る。
【0178】
以上のようにして図13(C)に示す様な構造とすることで、電極ホールの段差部分で
、EL層1042が切断された際に生じる画素電極1040と陰極1043間での短絡の
問題を解決することができる。
【0179】
なお、本実施例で示したように画素電極1040上の保護部1041bが電極ホール1
046と同一の形状である場合の上面図を図13(D)に示す。
【0180】
また、本実施例の構成は、実施例1の構成と自由に組み合わせることができる。
【実施例3】
【0181】
実施例2では、エッチングにより保護膜を形成させる方法、いわゆるエッチバック法に
ついて説明したが、エッチバック法では、保護膜の膜の種類によっては適さないことや平
坦化できる領域が数μmから数10μmであるといった制限があるので、化学的機械研磨
(CMP:Chemical Mechanical Polishing)を用いて保護部を形成することも可能である
。そこで、本実施例も図13を用いて説明する。
【0182】
本実施例においては、実施例2の図13(A)で示したように有機樹脂膜1041をD
c(>0)の膜厚に成膜した後、有機樹脂膜1041に対して対向する定盤上に張られた
研磨パッドに一定圧力で押しつけ、基板及び定盤をそれぞれ回転させながら研磨材(スラ
リー)を流し、Dc=0になるまで研磨する、いわゆるCMPを用いて保護部1041b
を形成させる。
【0183】
CMPを行う上で使用するスラリーは、砥粒と呼ばれる研磨粒子をpH調整した水溶液
に分散させたものであり、被研磨膜により異なるスラリーを用いるとよい。
【0184】
本実施例では、被研磨膜としてアクリル樹脂を用いているので、シリカ系スラリー(S
iO2)やセリア系スラリー(CeO2)およびフュームドシリカ系スラリー(SiCl4
)といったスラリーを用いるのが好ましい。しかし、スラリーとしては、このほかにもア
ルミナ系スラリー(Al23)やゼオライト系スラリーがありこれらを用いても良い。
【0185】
また、スラリー中の液と砥粒(シリカ粒子)との間の電位(ゼータ電位)は、加工精度
に影響するのでpH値を最適化することで調整する必要がある。
【0186】
CMPを用いて研磨する際に、研磨の終了点を見極めるのは困難である。もし研磨しす
ぎた場合には、画素電極まで研磨してしまうことになる。そこで、加工速度が極端に遅い
膜を形成してCMPのストッパーとしたり、予め実験によって、加工時間と加工速度の関
係を明らかにしておき、ある一定の加工時間がきたところで、CMPを終了する手法を取
ることで必要以上の研磨を防ぐことができる。
【0187】
以上のように、CMPを用いることで被研磨膜の膜厚や膜の種類によらずに保護部10
41bを形成させることができる。
【0188】
なお、本実施例の構成は、実施例1〜実施例2の構成と自由に組み合わせることができ
る。
【実施例4】
【0189】
本実施例では本発明をパッシブ型(単純マトリクス型)のEL表示装置に用いた場合に
ついて図14を用いて説明する。図14において、1301はプラスチックからなる基板
、1306は透明導電膜からなる陽極である。なお、基板1301は、ガラス、石英とい
った材料でできていても良い。
【0190】
本実施例では、透明導電膜として酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物を蒸着法により
形成する。なお、図14では図示されていないが、複数本の陽極が紙面に垂直な方向へス
トライプ状に配列されている。
【0191】
また、ストライプ状に配列された陽極1302の間を埋めるように本発明の保護部13
03が形成される。保護部1303は陽極1302に沿って紙面に垂直な方向に形成され
ている。なお、本実施例における保護部1303の形成には、実施例1〜3に示した方法
により同様の材料を用いて形成すればよい。
【0192】
次に、高分子系有機EL材料からなるEL層1304が形成される。用いる有機EL材
料は実施例1と同様のものを用いれば良い。これらのEL層は保護膜1302によって形
成された溝に沿って形成されるため、紙面に垂直な方向にストライプ状に配列される。
【0193】
その後、図14では図示されていないが、複数本の陰極及び保護電極が紙面に平行な方
向が長手方向となり、且つ、陽極1302と直交するようにストライプ状に配列されてい
る。なお、本実施例では、陰極1305は、MgAgからなり、保護電極1306はアル
ミニウム合金膜からなり、それぞれ蒸着法により形成される。また、図示されないが保護
電極1306は所定の電圧が加えられるように、後にFPCが取り付けられる部分まで配
線が引き出されている。
【0194】
また、ここでは図示していないが保護電極1306を形成したら、パッシベーション膜
として窒化珪素膜を設けても良い。
【0195】
以上のようにして基板1301上にEL素子を形成する。なお、本実施例では下側の電
極が透光性の陽極となっているため、EL層1304a〜1304cで発生した光は下面(
基板1301)に放射される。しかしながら、EL素子の構造を反対にし、下側の電極を
遮光性の陰極とすることもできる。その場合、EL層で発生した光は上面(基板1301
とは反対側)に放射されることになる。
【0196】
次に、カバー材1307としてセラミックス基板を用意する。本実施例の構造では遮光
性で良いのでセラミックス基板を用いたが、勿論、前述のようにEL素子の構造を反対に
した場合、カバー材は透光性のほうが良いので、プラスチックやガラスからなる基板を用
いるとよい。
【0197】
こうしてカバー材1307を用意したら、乾燥剤(図示せず)として酸化バリウムを添
加した充填材1308によりカバー材1307を貼り合わせる。その後、紫外線硬化樹脂
からなるシール材1309を用いてフレーム材1310を取り付ける。本実施例ではフレ
ーム材1310としてステンレス材を用いる。最後に異方導電性フィルム1311を介し
てFPC1312を取り付けてパッシブ型のEL表示装置が完成する。
【0198】
なお、本実施例の構成は、実施例1〜実施例3のいずれの構成とも自由に組み合わせて
実施することが可能である。
【実施例5】
【0199】
本発明を実施してアクティブマトリクス型のEL表示装置を作製する際に、基板として
シリコン基板(シリコンウェハー)を用いることは有効である。基板としてシリコン基板
を用いた場合、画素部に形成するスイッチング素子や電流制御用素子または駆動回路部に
形成する駆動用素子を、従来のICやLSIなどに用いられているMOSFETの作製技
術を用いて作製することができる。
【0200】
MOSFETはICやLSIで実績があるように非常にばらつきの小さい回路を形成す
ることが可能であり、特に電流値で階調表現を行うアナログ駆動のアクティブマトリクス
型EL表示装置には有効である。
【0201】
なお、シリコン基板は遮光性であるので、EL層からの光は基板とは反対側に放射され
るような構造とする必要がある。本実施例のEL表示装置は構造的には図12と似ている
が、画素部602、駆動回路部603を形成するTFTの代わりにMOSFETを用いる
点で異なる。
【0202】
なお、本実施例の構成は、実施例1〜実施例4のいずれの構成とも自由に組み合わせて
実施することが可能である。
【実施例6】
【0203】
本発明を実施して形成されたEL表示装置は、自発光型であるため液晶表示装置に比べ
て明るい場所での視認性に優れ、しかも視野角が広い。従って、様々な電気器具の表示部
として用いることができる。例えば、TV放送等を大画面で鑑賞するには対角30インチ
以上(典型的には40インチ以上)のELディスプレイ(EL表示装置を筐体に組み込ん
だディスプレイ)の表示部として本発明のEL表示装置を用いるとよい。
【0204】
なお、ELディスプレイには、パソコン用ディスプレイ、TV放送受信用ディスプレイ
、広告表示用ディスプレイ等の全ての情報表示用ディスプレイが含まれる。また、その他
にも様々な電気器具の表示部として本発明のEL表示装置を用いることができる。
【0205】
その様な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)、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カ
ーオーディオ、オーディオコンポ等)、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、
携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等)、
記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはデジタルビデオディスク(DVD)等の記録
媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。特
に、斜め方向から見ることの多い携帯情報端末は視野角の広さが重要視されるため、EL
表示装置を用いることが望ましい。それら電気器具の具体例を図15、図16に示す。
【0206】
図15(A)はELディスプレイであり、筐体2001、支持台2002、表示部20
03等を含む。本発明は表示部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。
【0207】
図15(B)はビデオカメラであり、本体2101、表示部2102、音声入力部21
03、操作スイッチ2104、バッテリー2105、受像部2106等を含む。本発明の
EL表示装置は表示部2102に用いることができる。
【0208】
図15(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22
01、信号ケーブル2202、頭部固定バンド2203、表示部2204、光学系220
5、EL表示装置2206等を含む。本発明はEL表示装置2206に用いることができ
る。
【0209】
図15(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(DVD等)2302、操作スイッチ2303、表示部
(a)2304、表示部(b)2305等を含む。表示部(a)は主として画像情報を表
示し、表示部(b)は主として文字情報を表示するが、本発明のEL表示装置はこれら表
示部(a)、(b)に用いることができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家
庭用ゲーム機器なども含まれる。
【0210】
図15(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24
02、受像部2403、操作スイッチ2404、表示部2405等を含む。本発明のEL
表示装置は表示部2405に用いることができる。
【0211】
図15(F)はパーソナルコンピュータであり、本体2501、筐体2502、表示部
2503、キーボード2504等を含む。本発明のEL表示装置は表示部2503に用い
ることができる。
【0212】
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

【0213】
また、上記電気器具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、EL表示装置は動画表示に好まし
いが、画素間の輪郭がぼやけてしまっては動画全体もぼけてしまう。従って、画素間の輪
郭を明瞭にするという本発明のEL表示装置を電子装置の表示部として用いることは極め
て有効である。
【0214】
また、EL表示装置は発光している部分が電力を消費するため、発光部分が極力少なく
なるように情報を表示することが望ましい。従って、携帯情報端末、特に携帯電話や音響
再生装置のような文字情報を主とする表示部にEL表示装置を用いる場合には、非発光部
分を背景として文字情報を発光部分で形成するように駆動することが望ましい。
【0215】
ここで図16(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EL表示装置は表示部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。
【0216】
また、図16(B)は音響再生装置、具体的にはカーオーディオであり、本体2701
、表示部2702、操作スイッチ2703、2704を含む。本発明のEL表示装置は表
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、携
帯型や家庭用の音響再生装置に用いても良い。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。これは携帯型の音響再生装置において特
に有効である。
【0217】
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1〜5に示したいずれの構成のEL表示
装置を用いても良い。
【実施例7】
【0218】
本発明を用いて作製するEL素子において、三重項励起子からの燐光を発光に利用でき
るEL材料を用いることも可能である。燐光を発光に利用できるEL材料を用いた発光装
置は、外部発光量子効率を飛躍的に向上させることができる。
これにより、EL素子の低消費電力化、長寿命化、および軽量化が可能になる。
【0219】
ここで、三重項励起子を利用し、外部発光量子効率を向上させた報告を示す。
(T.Tsutsui, C.Adachi, S.Saito, Photochemical Processes in Organized Molecular S
ystems, ed.K.Honda, (Elsevier Sci.Pub., Tokyo,1991) p.437.)
【0220】
上記の論文により報告されたEL材料(クマリン色素)の構造式を以下に示す。
【0221】
【化6】

【0222】
(M.A.Baldo, D.F.O'Brien, Y.You, A.Shoustikov, S.Sibley, M.E.Thompson, S.R.Forr
est, Nature 395 (1998) p.151.)
【0223】
上記の論文により報告されたEL材料(Pt錯体)の構造式を以下に示す。
【0224】
【化7】

【0225】
(M.A.Baldo, S.Lamansky, P.E.Burrrows, M.E.Thompson, S.R.Forrest, Appl.Phys.Let
t.,75 (1999) p.4.) (T.Tsutsui, M.-J.Yang, M.Yahiro, K.Nakamura, T.Watanabe, T.ts
uji, Y.Fukuda, T.Wakimoto, S.Mayaguchi, Jpn.Appl.Phys., 38 (12B) (1999) L1502.)

【0226】
上記の論文により報告されたEL材料(Ir錯体)の構造式を以下に示す。
【0227】
【化8】

【0228】
以上のように三重項励起子からの燐光発光を利用できれば原理的には一重項励起子から
の蛍光発光を用いる場合より3〜4倍の高い外部発光量子効率の実現が可能となる。
【0229】
なお、本実施例の構成は、実施例1〜実施例6のいずれの構成とも自由に組み合わせて
実施することが可能である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
プラスチック基板上に半導体層を有し、
前記半導体層上に第1の絶縁層を有し、
前記第1の絶縁層上に第1の電極を有し、
前記第1の電極上に第2の絶縁層を有し、
前記第2の絶縁層上に第1の配線を有し、
前記第2の絶縁層上に第2の配線を有し、
前記第1の配線上及び前記第2の配線上に第3の絶縁層を有し、
前記第3の絶縁層にコンタクトホールを有し、
前記コンタクトホール内及び前記第3の絶縁層上に第2の電極を有し、
前記第2の電極上に絶縁体を有し、
前記第2の電極上及び前記絶縁体上にEL層を有し、
前記EL層上に第3の電極を有し、
前記半導体層は、ソース領域と、ドレイン領域と、チャネル形成領域と、を有し、
前記第1の電極は、前記チャネル形成領域と重なる領域を有し、
前記第1の配線は、前記ソース領域又は前記ドレイン領域の一方に電気的に接続されており、
前記第2の配線は、前記ソース領域又は前記ドレイン領域の他方に電気的に接続されており、
前記第2の電極は、前記第1の配線と電気的に接続されており、
前記第2の電極は、前記コンタクトホール内に前記第2の電極を設けることにより生じた凹部を有し、
前記絶縁体は、前記凹部全体に充填されており、
前記絶縁体は、前記第2の電極表面よりも盛り上がった部分を有し、
前記絶縁体は、平坦な上面を有することを特徴とするEL表示装置。
【請求項2】
プラスチック基板上に半導体層を有し、
前記半導体層上に第1の絶縁層を有し、
前記第1の絶縁層上に第1の電極を有し、
前記第1の電極上に第2の絶縁層を有し、
前記第2の絶縁層上に第1の配線を有し、
前記第2の絶縁層上に第2の配線を有し、
前記第1の配線上及び前記第2の配線上に第3の絶縁層を有し、
前記第3の絶縁層にコンタクトホールを有し、
前記コンタクトホール内及び前記第3の絶縁層上に第2の電極を有し、
前記第2の電極上に絶縁体を有し、
前記第2の電極上及び前記絶縁体上にEL層を有し、
前記EL層上に第3の電極を有し、
前記半導体層は、ソース領域と、ドレイン領域と、チャネル形成領域と、を有し、
前記第1の電極は、第1の領域と、第2の領域と、を有し、
前記第2の配線は、前記第1の領域と重なる領域を有し、
前記チャネル形成領域は、前記第2の領域と重なる領域を有し、
前記第1の配線は、前記ソース領域又は前記ドレイン領域の一方に電気的に接続されており、
前記第2の配線は、前記ソース領域又は前記ドレイン領域の他方に電気的に接続されており、
前記第2の電極は、前記第1の配線と電気的に接続されており、
前記第2の電極は、前記コンタクトホール内に前記第2の電極を設けることにより生じた凹部を有し、
前記絶縁体は、前記凹部全体に充填されており、
前記絶縁体は、前記第2の電極表面よりも盛り上がった部分を有し、
前記絶縁体は、平坦な上面を有することを特徴とするEL表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【公開番号】特開2012−146686(P2012−146686A)
【公開日】平成24年8月2日(2012.8.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−106564(P2012−106564)
【出願日】平成24年5月8日(2012.5.8)
【分割の表示】特願2011−223530(P2011−223530)の分割
【原出願日】平成13年2月22日(2001.2.22)
【出願人】(000153878)株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Fターム(参考)】