JP2012138378A - Light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電界を加えることで発光が得られる有機化合物を含む膜(以下、「有機化合物層」と記す)と、陽極と、陰極と、を有する発光素子の作製に用いる成膜装置及び成膜方法に関する。本発明では特に、従来よりも劣化が起こりにくく、素子寿命の長い発光素子の作製に関する。 The present invention relates to a film formation apparatus and a composition used for manufacturing a light-emitting element including a film containing an organic compound that can emit light by applying an electric field (hereinafter referred to as an “organic compound layer”), an anode, and a cathode. The present invention relates to a membrane method. In particular, the present invention relates to the manufacture of a light-emitting element that is less likely to deteriorate than the conventional one and has a long element lifetime.
近年、自発光型の素子として有機発光素子(発光素子)を有した発光装置の研究が活発化しており、特に、発光材料として有機化合物を用いた発光装置が注目されている。この発光装置は、有機電界発光ディスプレイ(OELD:Organic EL Display)又は有機発光ダイオード(OLED:Organic Light Emitting Diode)とも呼ばれている。 In recent years, research on a light-emitting device having an organic light-emitting element (light-emitting element) as a self-luminous element has been actively conducted, and in particular, a light-emitting device using an organic compound as a light-emitting material has attracted attention. This light emitting device is also called an organic EL display (OELD) or an organic light emitting diode (OLED).
なお、発光素子は、電場を加えることで発生するルミネッセンス(Electro Luminescence)が得られる有機化合物を含む層(以下、有機化合物層と記す)と、陽極と、陰極とを有する。有機化合物におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光(蛍光)と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光(リン光)とがあるが、本発明の発光装置は、どちらの発光を用いた場合にも適用可能である。 Note that the light-emitting element includes a layer containing an organic compound (hereinafter referred to as an organic compound layer) from which luminescence generated by applying an electric field is obtained, an anode, and a cathode. Luminescence in organic compounds includes light emission (fluorescence) when returning from the singlet excited state to the ground state and light emission (phosphorescence) when returning from the triplet excited state to the ground state. It is applicable to the case where either light emission is used.
発光装置は、液晶表示装置と異なり自発光型であるため視野角の問題がないという特徴がある。即ち、屋外に用いられるディスプレイとしては、液晶ディスプレイよりも適しており、様々な形での使用が提案されている。 Unlike the liquid crystal display device, the light-emitting device is a self-luminous type and has a feature that there is no problem of viewing angle. That is, as a display used outdoors, it is more suitable than a liquid crystal display, and use in various forms has been proposed.
また、発光素子は一対の電極間に有機化合物層が挟まれた構造となっているが、有機化合物層は通常、積層構造となっている。代表的には、コダック・イーストマン・カンパニーのTangらが提案した「正孔輸送層/発光層/電子輸送層」という積層構造が挙げられる。この構造は非常に発光効率が高く、現在、研究開発が進められている発光装置は殆どこの構造を採用している。 The light-emitting element has a structure in which an organic compound layer is sandwiched between a pair of electrodes. The organic compound layer usually has a stacked structure. A typical example is a “hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer” stacked structure proposed by Tang et al. Of Kodak Eastman Company. This structure has very high luminous efficiency, and most of the light emitting devices that are currently under research and development employ this structure.
また、他にも陽極上に正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層、または正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層の順に積層する構造も良い。発光層に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。また、これらの層は、全て低分子系の材料を用いて形成しても良いし、全て高分子系の材料を用いて形成することができる。 In addition, a hole injection layer / a hole transport layer / a light emitting layer / an electron transport layer, or a hole injection layer / a hole transport layer / a light emitting layer / an electron transport layer / an electron injection layer are sequentially laminated on the anode. Good structure. You may dope a fluorescent pigment | dye etc. with respect to a light emitting layer. These layers may all be formed using a low molecular weight material, or may be formed using a high molecular weight material.
なお、本明細書において、陰極と陽極との間に設けられる全ての層を総称して有機化合物層という。したがって、上述した正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層は、全て有機化合物層に含まれる。また、陰極、有機化合物層、及び陽極で形成される素子を発光素子といい、これには、互いに直交するように設けられた2種類のストライプ状の電極の間に有機化合物層を形成する方式(単純マトリクス型)と、TFTに接続されマトリクス状に配列された陰極と陽極との間に有機化合物層を形成する方式(アクティブマトリクス型)の2種類がある。 In this specification, all layers provided between the cathode and the anode are collectively referred to as an organic compound layer. Therefore, the above-described hole injection layer, hole transport layer, light emitting layer, electron transport layer, and electron injection layer are all included in the organic compound layer. An element formed of a cathode, an organic compound layer, and an anode is referred to as a light emitting element. In this method, an organic compound layer is formed between two types of stripe-shaped electrodes provided so as to be orthogonal to each other. There are two types: a simple matrix type and a method of forming an organic compound layer between a cathode and an anode connected to a TFT and arranged in a matrix (active matrix type).
特にアクティブマトリクス型は、各画素内に設けた発光素子に流れる電流を画素内部に設けたTFTによって制御することが可能であり、高精細な表示が可能であることから多くの研究がされている。 In particular, the active matrix type has been studied extensively because the current flowing in the light-emitting element provided in each pixel can be controlled by the TFT provided in the pixel, and high-definition display is possible. .
また、これまでアクティブマトリクス型の発光装置において、基板上のTFTと電気的に接続された電極が陽極として形成され、陽極上に有機化合物層が形成され、有機化合物層上に陰極が形成される発光素子を有し、有機化合物層において生じた光を透明電極である陽極からTFTの方へ取り出すという構造であった。 Further, in an active matrix light emitting device so far, an electrode electrically connected to a TFT on a substrate is formed as an anode, an organic compound layer is formed on the anode, and a cathode is formed on the organic compound layer. It has a structure in which a light-emitting element is included and light generated in the organic compound layer is extracted from the anode, which is a transparent electrode, toward the TFT.
しかし、この構造においては、解像度を向上させようとすると画素部におけるTFT及び配線等の配置により開口率が制限されるという問題が生じていた。 However, in this structure, when the resolution is improved, there is a problem that the aperture ratio is limited by the arrangement of TFTs and wirings in the pixel portion.
そこで、上記問題を解決するために本発明では、基板上のTFTと電気的に接続されたTFT側の電極を陰極として形成し、陰極上に有機化合物層を形成し、有機化合物層上に透明電極である陽極を形成するという構造(以下、上面出射構造とよぶ)の発光素子を有するアクティブマトリクス型の発光装置を作製する。 Therefore, in order to solve the above problem, in the present invention, an electrode on the TFT side electrically connected to the TFT on the substrate is formed as a cathode, an organic compound layer is formed on the cathode, and the transparent on the organic compound layer is formed. An active matrix light-emitting device having a light-emitting element having a structure in which an anode as an electrode is formed (hereinafter referred to as a top emission structure) is manufactured.
しかし、上面出射構造の発光素子を作製する場合において、陽極の膜抵抗が高くなるという問題が生じる。陽極の膜抵抗が高くなると電圧降下により陽極の面内電位分布が不均一になり、発光素子の輝度にバラツキを生じるといった不具合が生じる。そこで、本発明は、発光素子における陽極の膜抵抗を低下させる構造の発光装置およびその作製方法を提供することを課題とする。そして、そのような発光装置を表示部として用いる電気器具を提供することを課題とする。 However, in the case of manufacturing a light emitting element having a top emission structure, there arises a problem that the film resistance of the anode is increased. When the film resistance of the anode is increased, the in-plane potential distribution of the anode becomes non-uniform due to a voltage drop, resulting in a problem that the luminance of the light emitting element varies. Accordingly, an object of the present invention is to provide a light emitting device having a structure in which the film resistance of an anode in a light emitting element is reduced and a method for manufacturing the light emitting device. Then, it is an object to provide an electric appliance using such a light-emitting device as a display portion.
本発明は、基板上に形成されたTFTと電気的に接続された電極を陰極とし、陰極上に有機化合物層を形成し、有機化合物層上に陽極を形成するという発光装置の作製において、陽極の形成前に導電性の膜を形成し、陽極の膜抵抗の低抵抗化を図るというものである。 The present invention provides a method for manufacturing a light emitting device in which an electrode electrically connected to a TFT formed on a substrate is a cathode, an organic compound layer is formed on the cathode, and an anode is formed on the organic compound layer. A conductive film is formed before forming the film to reduce the film resistance of the anode.
そこで、本発明における発光装置及びその作製方法について図1を用いて説明する。図1(A)において、基板100上にTFT101が形成されている。なお、基板100は絶縁体であり、表面に絶縁体を付けた基板、もしくは絶縁基板、もしくは絶縁膜である。また、TFT101は、発光素子に流れる電流を制御するためのTFT(電流制御用TFT)である。 Therefore, a light-emitting device and a manufacturing method thereof in the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1A, a TFT 101 is formed over a substrate 100. Note that the substrate 100 is an insulator, and is a substrate provided with an insulator on the surface, an insulating substrate, or an insulating film. The TFT 101 is a TFT (current control TFT) for controlling the current flowing through the light emitting element.
また、TFT101を覆うように第1の絶縁膜102が形成されている。第1の絶縁膜102を形成する材料としては、酸化珪素、窒化珪素および酸化窒化珪素といった珪素を含む無機材料の他、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、BCB(ベンゾシクロブテン)といった有機材料を用いることが可能である。 In addition, a first insulating film 102 is formed so as to cover the TFT 101. As a material for forming the first insulating film 102, an organic material such as polyimide, polyamide, acrylic, or BCB (benzocyclobutene) is used in addition to an inorganic material containing silicon such as silicon oxide, silicon nitride, or silicon oxynitride. Is possible.
第1の絶縁膜102上に形成される陰極104とTFT101と電気的に接続される。なお、ここでは、陰極104を形成すると同時にTFT101との配線も形成される場合について示したが、陰極及び配線をそれぞれ異なる材料で別々に形成することも可能である。 The cathode 104 formed on the first insulating film 102 and the TFT 101 are electrically connected. Note that although the case where the cathode 104 is formed and the wiring with the TFT 101 is formed at the same time is described here, the cathode and the wiring can be separately formed using different materials.
また、本発明において、陰極104は陰極となることから仕事関数の小さいAlや、Al:Liといったアルミニウムの合金を用いることが望ましい。また、陰極104が配線を兼ねる場合には抵抗率の低い金属を用いて形成することが望ましい。 In the present invention, since the cathode 104 serves as a cathode, it is desirable to use an aluminum alloy such as Al having a low work function or Al: Li. In the case where the cathode 104 also serves as a wiring, it is desirable to use a metal having a low resistivity.
次に、図1(B)に示すように陰極104上に第2の絶縁膜105を形成する。なお、第2の絶縁膜105を形成する材料としては、酸化珪素、窒化珪素および酸化窒化珪素といった珪素を含む無機材料の他、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、BCB(ベンゾシクロブテン)といった有機材料を用いることができ、蒸着法、CVD法、スパッタリング法、スピンコート法、インクジェット法及び印刷法などの成膜法を用いて成膜することができる。なお、第2の絶縁膜105は、0.1〜3μmの膜厚で形成されるのが望ましい。 Next, a second insulating film 105 is formed over the cathode 104 as illustrated in FIG. Note that as a material for forming the second insulating film 105, an organic material such as polyimide, polyamide, acrylic, or BCB (benzocyclobutene) is used in addition to an inorganic material containing silicon such as silicon oxide, silicon nitride, and silicon oxynitride. The film can be formed using a film formation method such as an evaporation method, a CVD method, a sputtering method, a spin coating method, an ink jet method, or a printing method. Note that the second insulating film 105 is desirably formed to a thickness of 0.1 to 3 μm.
さらに、第2の絶縁膜105上に導電膜106が形成される。導電膜106としては、アルミニウムやチタンやタンタルなどの抵抗が低い導電性の材料を用いれば良い。なお、導電膜は、陰極上にかかることなく形成されるため、必ずしも透光性である必要はなく遮光性であっても良い。ここで形成された導電膜106は、後に形成される発光素子の陽極との接触部110において、陽極の膜抵抗を低くする導電膜として働く。 Further, a conductive film 106 is formed over the second insulating film 105. As the conductive film 106, a conductive material with low resistance such as aluminum, titanium, or tantalum may be used. Note that the conductive film is not necessarily formed over the cathode, and thus is not necessarily light-transmitting and may be light-shielding. The conductive film 106 formed here functions as a conductive film that lowers the film resistance of the anode in the contact portion 110 with the anode of the light emitting element to be formed later.
また、本明細書中において、接触部の膜抵抗および陽極だけの膜抵抗を平均した陽極全体の膜抵抗、すなわち陽極に電気的に接続された部分全体の膜抵抗のことを、陽極の平均膜抵抗と呼ぶことにすると、導電膜106を陽極の下に設けることで、陽極における平均膜抵抗を低くすることができる。さらに、導電膜106が遮光性の材料で形成されていた場合には、遮光膜としての役割も果たす。 Further, in this specification, the film resistance of the whole anode obtained by averaging the film resistance of the contact part and the film resistance of only the anode, that is, the film resistance of the whole part electrically connected to the anode is referred to as the average film of the anode. When referred to as resistance, by providing the conductive film 106 under the anode, the average film resistance at the anode can be lowered. Further, when the conductive film 106 is formed of a light shielding material, it also serves as a light shielding film.
なお、導電膜106の成膜法としては、スパッタリング法や蒸着法を用いることができる。 Note that as a method for forming the conductive film 106, a sputtering method or an evaporation method can be used.
次に、図1(C)に示すように陰極104上に形成された第2の絶縁膜105及び導電膜106をそれぞれエッチングすることにより、陰極上に開口部を形成する。なお、本発明では、ドライエッチング法及びウエットエッチング法のいずれを用いることも可能であり、第2の絶縁膜105及び導電膜106を形成する材料に応じて適宜選択すればよい。 Next, as shown in FIG. 1C, the second insulating film 105 and the conductive film 106 formed over the cathode 104 are etched to form openings on the cathode. Note that in the present invention, either a dry etching method or a wet etching method can be used, and may be selected as appropriate depending on a material for forming the second insulating film 105 and the conductive film 106.
さらに、陰極上の開口部に有機化合物層108を形成する。有機化合物層を形成する有機化合物としては、低分子系の材料であっても高分子系の材料であっても良く、公知の材料を用いて単層、若しくはこれらを複数組み合わせて積層して形成することができる。 Further, an organic compound layer 108 is formed in the opening on the cathode. The organic compound that forms the organic compound layer may be a low molecular weight material or a high molecular weight material, and is formed by using a known material and laminating a single layer or a combination of a plurality of these. can do.
また、本発明において、複数の異なる発光を示す有機化合物層を形成するため、メタルマスクを用いて画素毎に塗り分けが可能な蒸着法、インクジェット法や印刷法などを用いることができる。 In the present invention, in order to form a plurality of organic compound layers exhibiting different light emission, a vapor deposition method, an ink jet method, a printing method, or the like that can be applied to each pixel using a metal mask can be used.
なお、これらの有機化合物層108を形成する前に、全ての陰極の上にアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属を含む絶縁性化合物(以下、アルカリ化合物という)を形成することも可能である。アルカリ化合物としては、フッ化リチウム(LiF)、酸化リチウム(Li2O)、フッ化バリウム(BaF2)、酸化バリウム(BaO)、フッ化カルシウム(CaF2)、酸化カルシウム(CaO)、酸化ストロンチウム(SrO)または、酸化セシウム(Cs2O)を用いることができる。 Note that before these organic compound layers 108 are formed, an insulating compound containing an alkali metal or an alkaline earth metal (hereinafter referred to as an alkali compound) can be formed on all the cathodes. Examples of the alkali compound include lithium fluoride (LiF), lithium oxide (Li 2 O), barium fluoride (BaF 2 ), barium oxide (BaO), calcium fluoride (CaF 2 ), calcium oxide (CaO), and strontium oxide. (SrO) or cesium oxide (Cs 2 O) can be used.
次に、図1(D)に示すように有機化合物層108の上に、陽極109が形成される。なお、陽極109には透明導電膜を用い、透明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物(ITOと呼ばれる)、酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物、酸化スズまたは酸化亜鉛などを用いることが可能である。 Next, an anode 109 is formed over the organic compound layer 108 as shown in FIG. Note that a transparent conductive film is used for the anode 109, and a compound of indium oxide and tin oxide (called ITO), a compound of indium oxide and zinc oxide, tin oxide, zinc oxide, or the like is used as the transparent conductive film. Is possible.
なお、陽極109は、画素部が有する複数の発光素子に共通の電極として形成され、陽極109と有機化合物層108が重ならない位置で陽極109と導電膜が接触する構造を有する。つまり、接触部110において、陽極を形成する透明導電膜の膜抵抗は下がる。 Note that the anode 109 is formed as an electrode common to a plurality of light-emitting elements included in the pixel portion, and has a structure in which the anode 109 and the conductive film are in contact with each other at a position where the anode 109 and the organic compound layer 108 do not overlap with each other. That is, at the contact portion 110, the film resistance of the transparent conductive film forming the anode is lowered.
本発明を実施することにより有機化合物層108で生じた光を矢印の方向に取り出す構造の発光素子を有する発光装置を形成し、さらに陽極における膜抵抗の低抵抗化の問題を解決することができる。 By implementing the present invention, a light-emitting device having a light-emitting element having a structure in which light generated in the organic compound layer 108 is extracted in the direction of the arrow can be formed, and further, the problem of low film resistance at the anode can be solved. .
なお、ここでは、バンクの上部が導電膜で形成される方法について示したが、本発明は、これに限られることはなく、絶縁材料のみで形成された第2の絶縁膜に開口部を形成し、有機化合物層を形成した後で、メタルマスクを用いて導電膜を第2の絶縁膜上に形成し、その後に形成される陽極と接触するようにして、陽極の膜抵抗を低抵抗化することも可能である。 Note that here, a method of forming the upper part of the bank with a conductive film has been described. However, the present invention is not limited to this, and an opening is formed in the second insulating film formed of only an insulating material. Then, after forming the organic compound layer, a conductive film is formed on the second insulating film using a metal mask, and the film resistance of the anode is lowered by contacting with the anode formed thereafter. It is also possible to do.
本発明を実施することで、陽極と接するように設けられた導電膜により陽極の平均膜抵抗を低くすることが可能となる。これにより陽極における面内電位分布を均一にすることができ、発光素子の輝度を均一にすることができるため、より鮮明な画像表示の発光装置を得ることができる。また、本発明の発光装置を表示部として用いることにより、視認性の高い電気器具を得ることができる。 By carrying out the present invention, the average film resistance of the anode can be lowered by the conductive film provided so as to be in contact with the anode. Accordingly, the in-plane potential distribution in the anode can be made uniform, and the luminance of the light emitting element can be made uniform, so that a light emitting device with a clearer image display can be obtained. In addition, by using the light-emitting device of the present invention as a display portion, an electric appliance with high visibility can be obtained.
以下に、本発明の発光装置の構造、およびその作製方法について説明する。 The structure of the light emitting device of the present invention and the manufacturing method thereof will be described below.
図2に発光装置のブロック図の一例を示す。図2の発光装置は、基板上に形成されたTFTによって画素部201、画素部の周辺に配置されたソース信号線駆動回路202、書き込み用ゲート信号線駆動回路(第1のゲート信号線駆動回路)203、消去用ゲート信号線駆動回路(第2のゲート信号線駆動回路)204を有している。なお、本実施の形態で発光装置はソース信号線駆動回路を1つ有しているが、本発明においてソース信号線駆動回路は2つあってもよい。 FIG. 2 shows an example of a block diagram of a light emitting device. 2 includes a pixel portion 201 by TFTs formed on a substrate, a source signal line driver circuit 202 arranged around the pixel portion, a writing gate signal line driver circuit (first gate signal line driver circuit). ) 203 and an erasing gate signal line driving circuit (second gate signal line driving circuit) 204. Note that in this embodiment mode, the light-emitting device has one source signal line driver circuit; however, in the present invention, there may be two source signal line driver circuits.
また本発明において、ソース信号側駆動回路202、書き込み用ゲート信号側駆動回路203または消去用ゲート信号線駆動回路204は、画素部201が設けられている基板上に設けられている構成にしても良いし、ICチップ上に設けてFPCまたはTABを介して画素部201と接続されるような構成にしても良い。 In the present invention, the source signal side driver circuit 202, the writing gate signal side driver circuit 203, or the erasing gate signal line driver circuit 204 is provided on the substrate on which the pixel portion 201 is provided. Alternatively, a structure may be employed in which the pixel portion 201 is provided over the IC chip and connected to the pixel portion 201 via the FPC or TAB.
ソース信号線駆動回路202は基本的にシフトレジスタ202a、ラッチ(A)202b、ラッチ(B)202cを有している。 The source signal line driver circuit 202 basically includes a shift register 202a, a latch (A) 202b, and a latch (B) 202c.
ソース信号線駆動回路202において、シフトレジスタ202aにクロック信号(CLK)およびスタートパルス(SP)が入力される。シフトレジスタ202aは、これらのクロック信号(CLK)およびスタートパルス(SP)に基づきタイミング信号を順に発生させ、バッファ等(図示せず)を通して後段の回路へタイミング信号を順次供給する。 In the source signal line driver circuit 202, a clock signal (CLK) and a start pulse (SP) are input to the shift register 202a. The shift register 202a sequentially generates timing signals based on the clock signal (CLK) and the start pulse (SP), and sequentially supplies the timing signals to subsequent circuits through a buffer or the like (not shown).
シフトレジスタ202aからのタイミング信号は、バッファ等によって緩衝増幅される。タイミング信号が供給される配線には、多くの回路あるいは素子が接続されているために負荷容量(寄生容量)が大きい。この負荷容量が大きいために生ずるタイミング信号の立ち上がりまたは立ち下がりの”鈍り”を防ぐために、このバッファが設けられる。 The timing signal from the shift register 202a is buffered and amplified by a buffer or the like. Since many circuits or elements are connected to the wiring to which the timing signal is supplied, the load capacitance (parasitic capacitance) is large. This buffer is provided in order to prevent “blunting” of the rising edge or falling edge of the timing signal caused by the large load capacity.
バッファによって緩衝増幅されたタイミング信号は、ラッチ(A)202bに供給される。ラッチ(A)202bは、デジタルデータ信号(digital data signals)を処理する複数のステージのラッチを有している。ラッチ(A)202bは、前記タイミング信号が入力されると、時分割階調データ信号発生回路206から供給されるデジタルデータ信号を順次取り込み、保持する。 The timing signal buffered and amplified by the buffer is supplied to the latch (A) 202b. The latch (A) 202b has a plurality of stages of latches for processing digital data signals. When the timing signal is input, the latch (A) 202b sequentially captures and holds the digital data signals supplied from the time division gray scale data signal generation circuit 206.
なお、ラッチ(A)202bにデジタルデータ信号を取り込む際に、ラッチ(A)202bが有する複数のステージのラッチに、順にデジタルデータ信号を入力しても良い。しかし本発明はこの構成に限定されない。 Note that when a digital data signal is taken into the latch (A) 202b, the digital data signal may be sequentially input to the latches of a plurality of stages included in the latch (A) 202b. However, the present invention is not limited to this configuration.
ラッチ(A)202bの全てのステージのラッチにデジタルデータ信号の書き込みが一通り終了するまでの時間を、ライン期間と呼ぶ。すなわち、ラッチ(A)202b中で一番左側のステージのラッチにデジタルデータ信号の書き込みが開始される時点から、一番右側のステージのラッチにデジタルデータ信号の書き込みが終了する時点までの時間間隔がライン期間である。実際には、上記ライン期間に水平帰線期間が加えられた期間をライン期間に含むことがある。 The time until the writing of digital data signals to all the latches of the latch (A) 202b is completed is called a line period. That is, the time interval from the time when writing of the digital data signal to the latch of the leftmost stage in the latch (A) 202b is started to the time of completion of writing of the digital data signal to the latch of the rightmost stage. Is the line period. Actually, the line period may include a period in which a horizontal blanking period is added to the line period.
1ライン期間が終了すると、ラッチ(B)202cにラッチシグナル(Latch Signal)が供給される。この瞬間、ラッチ(A)202bに書き込まれ保持されているデジタルデータ信号は、ラッチ(B)202cに一斉に送出され、ラッチ(B)202cの全ステージのラッチに書き込まれ、保持される。 When one line period ends, a latch signal (Latch Signal) is supplied to the latch (B) 202c. At this moment, the digital data signals written and held in the latch (A) 202b are sent all at once to the latch (B) 202c, and are written and held in the latches of all the stages of the latch (B) 202c.
デジタルデータ信号をラッチ(B)202cに送出し終えたラッチ(A)202bには、シフトレジスタ202aからのタイミング信号に基づき、再び時分割階調データ信号発生回路206から供給されるデジタルデータ信号の書き込みが順次行われる。 The latch (A) 202b that has finished sending the digital data signal to the latch (B) 202c receives the digital data signal supplied from the time-division gradation data signal generation circuit 206 again based on the timing signal from the shift register 202a. Writing is performed sequentially.
この2順目の1ライン期間中には、ラッチ(B)202bに書き込まれ、保持されているデジタルデータ信号がソース信号線に入力される。 During this second line period, the digital data signal written and held in the latch (B) 202b is input to the source signal line.
一方、書き込み用ゲート信号線駆動回路203及び消去用ゲート信号線駆動回路204は、それぞれシフトレジスタ、バッファ(いずれも図示せず)を有している。また場合によっては、書き込み用ゲート信号線駆動回路203及び消去用ゲート信号線駆動回路204が、シフトレジスタ、バッファの他にレベルシフトを有していても良い。 On the other hand, each of the write gate signal line drive circuit 203 and the erase gate signal line drive circuit 204 includes a shift register and a buffer (both not shown). In some cases, the writing gate signal line driving circuit 203 and the erasing gate signal line driving circuit 204 may have a level shift in addition to the shift register and the buffer.
書き込み用ゲート信号線駆動回路203及び消去用ゲート信号線駆動回路204において、シフトレジスタ(図示せず)からのタイミング信号がバッファ(図示せず)に供給され、対応するゲート信号線(走査線とも呼ぶ)に供給される。
ゲート信号線には、1ライン分の画素TFTのゲート電極が接続されており、1ライン分全ての画素TFTを同時にONにしなくてはならないので、バッファは大きな電流を流すことが可能なものが用いられる。
In the writing gate signal line driving circuit 203 and the erasing gate signal line driving circuit 204, a timing signal from a shift register (not shown) is supplied to a buffer (not shown), and the corresponding gate signal line (both scanning lines) is supplied. Supplied).
The gate signal line is connected to the gate electrode of the pixel TFT for one line, and all the pixel TFTs for one line must be turned on at the same time, so that the buffer can flow a large current. Used.
時分割階調データ信号発生回路206においては、アナログまたはデジタルのビデオ信号(画像情報を含む信号)が時分割階調を行うためのデジタルデータ信号(Digital Data Signals)に変換され、ラッチ(A)202bに入力される。またこの時分割階調データ信号発生回路206は、時分割階調表示を行うために必要なタイミングパルス等を発生させる回路でもある。 In the time division gradation data signal generation circuit 206, an analog or digital video signal (a signal including image information) is converted into a digital data signal (Digital Data Signals) for performing time division gradation, and latch (A). 202b. The time-division gradation data signal generation circuit 206 is also a circuit that generates timing pulses and the like necessary for performing time-division gradation display.
また、ここでは図示しないが、画素部201には、ソース信号線駆動回路202のラッチ(B)202cに接続されたソース信号線、FPCを介して発光装置の外部の電源に接続された電流供給線、書き込み用ゲート信号線駆動回路203に接続された書き込み用ゲート信号線(第1のゲート信号線)、消去用ゲート信号線駆動回路204に接続された消去用ゲート信号線(第2のゲート信号線)が画素部201に設けられている。 Although not shown here, the pixel portion 201 has a source signal line connected to the latch (B) 202c of the source signal line driver circuit 202 and a current supply connected to a power source outside the light emitting device via the FPC. A write gate signal line (first gate signal line) connected to the write gate signal line drive circuit 203, and an erase gate signal line (second gate) connected to the erase gate signal line drive circuit 204. Signal line) is provided in the pixel portion 201.
なお、ソース信号線と、電流供給線と、書き込み用ゲート信号線と、消去用ゲート信号線とを備えた領域が画素205である。つまり、画素部201にはマトリクス状に複数の画素205が配列されることになる。
Note that a region including the source signal line, the current supply line, the writing gate signal line, and the erasing gate signal line is the
本発明は、以上に説明した構成を有する発光装置において、画素部201に複数の画素205を形成する際に陽極と接触するように導電膜を形成し、陽極の膜抵抗を低抵抗化させる方法に関するものである。なお、図1の領域206には、画素部201が有する複数の画素205が形成されている。なお、本発明の発光素子およびこの作製方法について領域206の拡大図である図3及び図4を用いて説明する。
In the light emitting device having the above-described configuration, the present invention is a method of forming a conductive film so as to be in contact with the anode when forming the plurality of
図3(A)には、領域206の上面図を示し、図3(B)には、図3(A)をP−P’で切断した際の断面図を示す。 3A is a top view of the region 206, and FIG. 3B is a cross-sectional view of FIG. 3A taken along P-P ′.
図3(A)において、複数の画素が形成されており、その最上部には、陰極となる陰極301が形成されている。点線で示される302は、ソース信号線であり、ソース信号線駆動回路と接続されている。また、点線で示される303は、電流供給線であり、FPCを介して発光装置の外部の電源に接続される。
In FIG. 3A, a plurality of pixels are formed, and a
なお、本発明において陰極と配線は同時に形成することができるため、Al、Ti、W、Al−Si、の他、Al:Li等の合金といった材料を用いて形成され、基板300上に形成された電流制御用TFT304と電気的に接続される。
なお、電流制御用TFTは、各画素にそれぞれ形成されており、電流供給線からの電流を発光素子に供給する役割を果たす。なお、ここでは図示しないが、各画素には、スイッチング用TFTや消去用TFTも形成されている。
Note that since the cathode and the wiring can be formed at the same time in the present invention, the cathode and the wiring are formed using a material such as Al, Ti, W, Al—Si, or an alloy such as Al: Li, and formed on the substrate 300. The
The current control TFT is formed in each pixel, and plays a role of supplying current from the current supply line to the light emitting element. Although not shown here, a switching TFT and an erasing TFT are also formed in each pixel.
また、陰極301間の隙間を埋めるようにバンク305が形成されている。なお、バンク305は、絶縁材料からなる層と導電性材料からなる層との積層構造を有している。
A bank 305 is formed so as to fill a gap between the
バンク305の作製方法としては、陰極まで形成された基板上に絶縁材料を0.5〜5μmの膜厚に成膜し、次に、金属等の導電性材料を10〜300nm(好ましくは40〜80nm)の膜厚とするのが望ましい。 As a method for manufacturing the bank 305, an insulating material is formed to a thickness of 0.5 to 5 μm on a substrate formed up to the cathode, and then a conductive material such as metal is formed to 10 to 300 nm (preferably 40 to The film thickness is desirably 80 nm.
なお、絶縁材料としては、酸化珪素、窒化珪素および酸化窒化珪素といった珪素を含む無機材料の他、アクリル、ポリイミド、ポリアミド、BCB(ベンゾシクロブテン)といった有機材料を用いることができる。 Note that as the insulating material, an inorganic material containing silicon such as silicon oxide, silicon nitride, and silicon oxynitride, or an organic material such as acrylic, polyimide, polyamide, or BCB (benzocyclobutene) can be used.
なお、絶縁材料の成膜方法としては、無機材料の場合には、蒸着法、CVD法の他スパッタリング法が望ましいが、有機材料の場合には、スピンコート法やインクジェット法などを用いることができる。 In addition, as a method for forming an insulating material, in the case of an inorganic material, a sputtering method is desirable in addition to a vapor deposition method and a CVD method, but in the case of an organic material, a spin coating method, an ink jet method, or the like can be used. .
また、導電性材料としては、抵抗率(比抵抗ともいう)の低い材料を用いる。
なお、本明細書において抵抗率の低い導電性材料としては、シート抵抗値が0.01〜1Ω/□である材料をいう。具体的には、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、クロム(Cr)、銅(Cu)または銀(Ag)等の材料を用いることができる。なお、導電膜の材料および膜厚は、導電膜の膜抵抗が陽極309の膜抵抗よりも低抵抗となるように適宜選択して用いるとよい。
As the conductive material, a material having a low resistivity (also referred to as a specific resistance) is used.
Note that in this specification, the low resistivity material is a material having a sheet resistance value of 0.01 to 1Ω / □. Specifically, materials such as titanium (Ti), aluminum (Al), tantalum (Ta), tungsten (W), chromium (Cr), copper (Cu), or silver (Ag) can be used. Note that the material and film thickness of the conductive film are preferably selected as appropriate so that the film resistance of the conductive film is lower than the film resistance of the
なお、導電性材料の成膜方法としては、蒸着法若しくはスパッタリング法で形成することが望ましい。 Note that the conductive material is preferably formed by an evaporation method or a sputtering method.
第2の層間絶縁膜306及び導電膜307を成膜したところで、第2の層間絶縁膜306及び導電膜307をエッチングすることにより陰極301に対応する位置に開口部を形成する。
When the second
なお、ここでのエッチングには、ICPエッチング法やRIE(反応性イオンエッチング)法といったドライエッチング法やウエットエッチング法を用いることができる。 Note that a dry etching method such as an ICP etching method or an RIE (reactive ion etching) method or a wet etching method can be used for the etching here.
また、エッチングガスとしては、フッ素系のガスや塩素系のガスの他、Ar、O2、He等のガスを用い、これらのガスを複数混合し、また、これらの流量比を調節することによりエッチングを行う。 Etching gas includes Ar gas, O 2 gas, He gas, etc. in addition to fluorine gas and chlorine gas, and a mixture of these gases, and the flow rate ratio is adjusted. Etching is performed.
そして、開口部を形成するエッチング後に残された第2の絶縁膜306及び導電膜307を本明細書中では、バンク305と呼ぶことにする。
The second
次に、図4(A)および図4(B)で示すように陰極301上に有機化合物層308(308R、308G、308B)を形成する。ここでは、3種類の発光を示す有機化合物層が紙面に向かって縦方向にそれぞれ形成される様子を示している。なお、図4(B)は、図4(A)をP−P’で切断した際の断面図である。
Next, organic compound layers 308 (308R, 308G, and 308B) are formed over the
これらの有機化合物層は、電子輸送性の有機化合物、ブロッキング性の有機化合物、発光性の有機化合物、ホスト材料、正孔輸送性の有機化合物および正孔注入性の有機化合物といった公知の有機化合物を自由に組み合わせて用いることができる。 These organic compound layers are formed of known organic compounds such as an electron transporting organic compound, a blocking organic compound, a light emitting organic compound, a host material, a hole transporting organic compound, and a hole injecting organic compound. They can be used in any combination.
なお、ここでは、3種類の発光を示す有機化合物層が紙面に向かって縦方向にそれぞれ形成される場合について示したが、本発明はこれに限られることはなく、縦方向に異なる有機化合物層を形成することも可能である。 In addition, although shown here about the case where the organic compound layer which shows three types of light emission is each formed in the vertical direction toward the paper surface, this invention is not limited to this, The organic compound layer which is different in the vertical direction It is also possible to form
また、有機化合物層308の形成方法としては、蒸着法、インクジェット法、および印刷法等を用いることができる。 As a method for forming the organic compound layer 308, an evaporation method, an inkjet method, a printing method, or the like can be used.
有機化合物層308を形成した基板上に発光素子の陽極309を形成する。なお、この時の断面図を図4(C)に示す。
An
陽極309として、透明導電膜を80〜120nmの膜厚で成膜する。例えば、酸化インジウム・スズ(ITO)膜や酸化インジウムに2〜20[%]の酸化亜鉛(ZnO)を混合した透明導電膜などを用いることができる。また、成膜方法としては、蒸着法やスパッタリング法の他イオンプレーティング法により成膜することが可能であるが、有機化合物層を形成した後で陽極を形成することから、蒸着法もしくはイオンプレーティング法を用いるのが望ましい。
As the
本実施例では、同一基板上に画素部と、画素部の周辺に設ける駆動回路のTFT(nチャネル型TFT及びpチャネル型TFT)を同時に作製し、さらに、画素部にはTFTと電気的に接続された発光素子を形成して、素子基板を作製する方法について図5〜図8を用いて説明する。 In this embodiment, a pixel portion and TFTs (n-channel TFT and p-channel TFT) of a driver circuit provided around the pixel portion are formed on the same substrate at the same time, and the TFT is electrically connected to the TFT in the pixel portion. A method for forming an element substrate by forming connected light-emitting elements will be described with reference to FIGS.
まず、本実施例ではコーニング社の#7059ガラスや#1737ガラスなどに代表されるバリウムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラスからなる基板600を用いる。なお、基板600としては、透光性を有する基板であれば限定されず、石英基板を用いても良い。また、本実施例の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよい。
First, in this embodiment, a
次いで、基板600上に酸化珪素膜、窒化珪素膜または酸化窒化珪素膜などの絶縁膜から成る下地膜601を形成する。本実施例では下地膜601として2層構造を用いるが、前記絶縁膜の単層膜または2層以上積層させた構造を用いても良い。下地膜601の一層目としては、プラズマCVD法を用い、SiH4、NH3、及びN2Oを反応ガスとして成膜される酸化窒化珪素膜601aを10〜200nm(好ましくは50〜100nm)形成する。
Next, a
本実施例では、膜厚50nmの酸化窒化珪素膜601a(組成比Si=32%、O=27%、N=24%、H=17%)を形成した。次いで、下地膜601のニ層目としては、プラズマCVD法を用い、SiH4、及びN2Oを反応ガスとして成膜される酸化窒化珪素膜301bを50〜200nm(好ましくは100〜150nm)の厚さに積層形成する。本実施例では、膜厚100nmの酸化窒化珪素膜301b(組成比Si=32%、O=59%、N=7%、H=2%)を形成する。
In this embodiment, a
次いで、下地膜上に半導体層602〜605を形成する。半導体層602〜605は、非晶質構造を有する半導体膜を公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等)により成膜した後、公知の結晶化処理(レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法等)を行って得られた結晶質半導体膜を所望の形状にパターニングして形成する。この半導体層602〜605の厚さは25〜80nm(好ましくは30〜60nm)の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくは珪素(シリコン)またはシリコンゲルマニウム(SiXGe1-X(X=0.0001〜0.02))合金などで形成すると良い。 Next, semiconductor layers 602 to 605 are formed over the base film. The semiconductor layers 602 to 605 are formed by forming a semiconductor film having an amorphous structure by a known means (a sputtering method, an LPCVD method, a plasma CVD method, or the like), and then a known crystallization process (laser crystallization method, A crystalline semiconductor film obtained by performing a crystallization method or a thermal crystallization method using a catalyst such as nickel) is formed by patterning into a desired shape. The semiconductor layers 602 to 605 are formed with a thickness of 25 to 80 nm (preferably 30 to 60 nm). There is no limitation on the material of the crystalline semiconductor film, but it is preferably formed of silicon (silicon) or a silicon germanium (Si x Ge 1-x (X = 0.0001 to 0.02)) alloy.
本実施例では、プラズマCVD法を用い、55nmの非晶質珪素膜を成膜した後、ニッケルを含む溶液を非晶質珪素膜上に保持させる。この非晶質珪素膜に脱水素化(500℃、1時間)を行った後、熱結晶化(550℃、4時間)を行い、さらに結晶化を改善するためのレーザーアニ―ル処理を行って結晶質珪素膜を形成する。そして、この結晶質珪素膜をフォトリソグラフィ−法によるパターニング処理によって、半導体層602〜605を形成する。 In this embodiment, a plasma CVD method is used to form a 55 nm amorphous silicon film, and then a solution containing nickel is held on the amorphous silicon film. This amorphous silicon film is dehydrogenated (500 ° C., 1 hour), then thermally crystallized (550 ° C., 4 hours), and further laser annealed to improve crystallization. To form a crystalline silicon film. Then, semiconductor layers 602 to 605 are formed by patterning the crystalline silicon film by photolithography.
また、半導体層602〜605を形成する前、もしくは、形成した後、TFTのしきい値を制御するために微量な不純物元素(ボロンまたはリン)のドーピングを行ってもよい。 Further, a small amount of impurity element (boron or phosphorus) may be doped before or after the semiconductor layers 602 to 605 are formed in order to control the threshold value of the TFT.
また、レーザー結晶化法で結晶質半導体膜を作製する場合には、パルス発振型または連続発光型のエキシマレーザーやYAGレーザー、YVO4レーザーを用いることができる。これらのレーザーを用いる場合には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学系で線状に集光し半導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施者が適宣選択するものであるが、エキシマレーザーを用いる場合はパルス発振周波数300Hzとし、レーザーエネルギー密度を100〜400mJ/cm2(代表的には200〜300mJ/cm2)とする。また、YAGレーザーを用いる場合にはその第2高調波を用いパルス発振周波数30〜300Hzとし、レーザーエネルギー密度を300〜600mJ/cm2(代表的には350〜500mJ/cm2)とすると良い。そして幅100〜1000μm、例えば400μmで線状に集光したレーザー光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザー光の重ね合わせ率(オーバーラップ率)を50〜90%として行えばよい。 When a crystalline semiconductor film is formed by a laser crystallization method, a pulse oscillation type or continuous emission type excimer laser, YAG laser, or YVO 4 laser can be used. When these lasers are used, it is preferable to use a method in which laser light emitted from a laser oscillator is linearly collected by an optical system and irradiated onto a semiconductor film. Crystallization conditions are appropriately selected by the practitioner. When an excimer laser is used, the pulse oscillation frequency is 300 Hz, and the laser energy density is 100 to 400 mJ / cm 2 (typically 200 to 300 mJ / cm 2 ). And When a YAG laser is used, the second harmonic is used and the pulse oscillation frequency is 30 to 300 Hz, and the laser energy density is 300 to 600 mJ / cm 2 (typically 350 to 500 mJ / cm 2 ). Then, when the laser beam condensed linearly with a width of 100 to 1000 μm, for example, 400 μm is irradiated over the entire surface of the substrate, the superposition ratio (overlap ratio) of the linear laser light at this time is 50 to 90%. Good.
次いで、半導体層602〜605を覆うゲート絶縁膜607を形成する。ゲート絶縁膜607はプラズマCVD法またはスパッタ法を用い、厚さを40〜150nmとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマCVD法により110nmの厚さで酸化窒化珪素膜(組成比Si=32%、O=59%、N=7%、H=2%)で形成する。勿論、ゲート絶縁膜は酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪素を含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
Next, a
また、酸化珪素膜を用いる場合には、プラズマCVD法でTEOS(Tetraethyl Ortho silicate)とO2とを混合し、反応圧力40Pa、基板温度300〜400℃とし、高周波(13.56MHz)電力密度0.5〜0.8W/cm2で放電させて形成することができる。このようにして作製される酸化珪素膜は、その後400〜500℃の熱アニールによりゲート絶縁膜として良好な特性を得ることができる。 When a silicon oxide film is used, TEOS (Tetraethyl Orthosilicate) and O 2 are mixed by a plasma CVD method to a reaction pressure of 40 Pa, a substrate temperature of 300 to 400 ° C., and a high frequency (13.56 MHz) power density of 0. It can be formed by discharging at 5 to 0.8 W / cm 2 . The silicon oxide film thus manufactured can obtain good characteristics as a gate insulating film by thermal annealing at 400 to 500 ° C. thereafter.
次いで、図5(A)に示すように、ゲート絶縁膜607上に膜厚20〜100nmの第1の導電膜608と、膜厚100〜400nmの第2の導電膜609とを積層形成する。本実施例では、膜厚30nmのTaN膜からなる第1の導電膜608と、膜厚370nmのW膜からなる第2の導電膜609を積層形成する。
TaN膜はスパッタ法で形成し、Taのターゲットを用い、窒素を含む雰囲気内でスパッタする。また、W膜は、Wのターゲットを用いたスパッタ法で形成する。その他に6フッ化タングステン(WF6)を用いる熱CVD法で形成することもできる。
Next, as illustrated in FIG. 5A, a first
The TaN film is formed by sputtering, and is sputtered in a nitrogen-containing atmosphere using a Ta target. The W film is formed by sputtering using a W target. In addition, it can be formed by a thermal CVD method using tungsten hexafluoride (WF6).
いずれにしてもゲート電極として使用するためには低抵抗化を図る必要があり、W膜の抵抗率は20μΩcm以下にすることが望ましい。W膜は結晶粒を大きくすることで低抵抗率化を図ることができるが、W膜中に酸素などの不純物元素が多い場合には結晶化が阻害され高抵抗化する。従って、本実施例では、高純度のW(純度99.9999%)のターゲットを用いたスパッタ法で、さらに成膜時に気相中からの不純物の混入がないように十分配慮してW膜を形成することにより、抵抗率9〜20μΩcmを実現することができる。 In any case, in order to use as a gate electrode, it is necessary to reduce the resistance, and the resistivity of the W film is desirably 20 μΩcm or less. The resistivity of the W film can be reduced by increasing the crystal grains. However, when there are many impurity elements such as oxygen in the W film, the crystallization is hindered and the resistance is increased. Therefore, in this embodiment, a sputtering method using a target of high purity W (purity 99.9999%) is used, and the W film is formed with sufficient consideration so that impurities are not mixed in from the gas phase during film formation. By forming, a resistivity of 9 to 20 μΩcm can be realized.
なお、本実施例では、第1の導電膜608をTaN、第2の導電膜609をWとしたが、特に限定されず、いずれも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膜を用いてもよい。また、Ag、Pd、Cuからなる合金を用いてもよい。
In this embodiment, the first
また、第1の導電膜をタンタル(Ta)膜で形成し、第2の導電膜をW膜とする組み合わせ、第1の導電膜を窒化チタン(TiN)膜で形成し、第2の導電膜をW膜とする組み合わせ、第1の導電膜を窒化タンタル(TaN)膜で形成し、第2の導電膜をAl膜とする組み合わせ、第1の導電膜を窒化タンタル(TaN)膜で形成し、第2の導電膜をCu膜とする組み合わせ、第1の導電膜をW、Mo、もしくはWとMoからなる膜で形成し、第2の導電膜をAlとSi、AlとTi、AlとSc、もしくはAlとNdとからなる膜で形成し、第3の導電膜をTi、TiN、もしくはTiとTiNからなる膜で形成する組み合わせとしてもよい。 In addition, the first conductive film is formed using a tantalum (Ta) film, the second conductive film is formed using a W film, the first conductive film is formed using a titanium nitride (TiN) film, and the second conductive film is formed. The first conductive film is formed of a tantalum nitride (TaN) film, the second conductive film is formed of an Al film, and the first conductive film is formed of a tantalum nitride (TaN) film. The second conductive film is made of a Cu film, the first conductive film is formed of W, Mo, or a film made of W and Mo, and the second conductive film is made of Al and Si, Al and Ti, and Al. The third conductive film may be formed of Sc, or a film made of Al and Nd, and the third conductive film may be made of Ti, TiN, or a film made of Ti and TiN.
次に、図5(B)に示すようにフォトリソグラフィ−法を用いてレジストからなるマスク610〜613を形成し、電極及び配線を形成するための第1のエッチング処理を行う。第1のエッチング処理では第1及び第2のエッチング条件で行う。本実施例では第1のエッチング条件として、ICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型プラズマ)エッチング法を用い、エッチング用ガスにCF4とCl2とO2とを用い、それぞれのガス流量比を25/25/10(sccm)とし、1Paの圧力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エッチングを行う。ここでは、松下電器産業(株)製のICPを用いたドライエッチング装置(Model E645−□ICP)を用いる。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。
Next, as shown in FIG. 5B, resist
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の導電層の端部をテーパー形状とする。第1のエッチング条件でのWに対するエッチング速度は200.39nm/min、TaNに対するエッチング速度は80.32nm/minであり、TaNに対するWの選択比は約2.5である。また、この第1のエッチング条件によって、Wのテーパー角は、約26°となる。 The W film is etched under this first etching condition so that the end portion of the first conductive layer is tapered. Under the first etching conditions, the etching rate with respect to W is 200.39 nm / min, the etching rate with respect to TaN is 80.32 nm / min, and the selection ratio of W with respect to TaN is about 2.5. Further, the taper angle of W is about 26 ° under this first etching condition.
この後、図5(B)に示すようにレジストからなるマスク610〜613を除去せずに第2のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにCF4とCl2とを用い、それぞれのガス流量比を30/30(sccm)とし、1Paの圧力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30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。
After that, as shown in FIG. 5B, the
第2のエッチング条件でのWに対するエッチング速度は58.97nm/min、TaNに対するエッチング速度は66.43nm/minである。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするためには、10〜20%程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。 The etching rate for W under the second etching conditions is 58.97 nm / min, and the etching rate for TaN is 66.43 nm / min. Note that in order to perform etching without leaving a residue on the gate insulating film, it is preferable to increase the etching time at a rate of about 10 to 20%.
上記第1のエッチング処理では、レジストからなるマスクの形状を適したものとすることにより、基板側に印加するバイアス電圧の効果により第1の導電層及び第2の導電層の端部がテーパー形状となる。このテーパー部の角度は15〜45°とすればよい。こうして、第1のエッチング処理により第1の導電層と第2の導電層から成る第1の形状の導電層615〜618(第1の導電層615a〜618aと第2の導電層615b〜618b)を形成する。620はゲート絶縁膜であり、第1の形状の導電層615〜618で覆われない領域は20〜50nm程度エッチングされ薄くなった領域が形成される。
In the first etching process, the shape of the mask made of resist is made suitable, and the end portions of the first conductive layer and the second conductive layer are tapered due to the effect of the bias voltage applied to the substrate side. It becomes. The angle of the tapered portion may be 15 to 45 °. Thus, the first shape
そして、レジストからなるマスクを除去せずに第1のドーピング処理を行い、半導体層にn型を付与する不純物元素を添加する。(図5(B))ドーピング処理はイオンドープ法、若しく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を1×1013〜5×1015atoms/cm2とし、加速電圧を60〜100keVとして行う。本実施例ではドーズ量を1.5×1015atoms/cm2とし、加速電圧を80keVとして行う。 Then, a first doping process is performed without removing the resist mask, and an impurity element imparting n-type conductivity is added to the semiconductor layer. (FIG. 5B) The doping process may be performed by an ion doping method or an ion implantation method. The conditions of the ion doping method are a dose amount of 1 × 10 13 to 5 × 10 15 atoms / cm 2 and an acceleration voltage of 60 to 100 keV. In this embodiment, the dose is set to 1.5 × 10 15 atoms / cm 2 and the acceleration voltage is set to 80 keV.
n型を付与する不純物元素として15族に属する元素、典型的にはリン(P)
または砒素(As)を用いるが、ここではリン(P)を用いる。この場合、導電層615〜618がn型を付与する不純物元素に対するマスクとなり、自己整合的に高濃度不純物領域621〜624が形成される。高濃度不純物領域621〜624には1×1020〜1×1021atoms/cm3の濃度範囲でn型を付与する不純物元素を添加する。
An element belonging to Group 15 as an impurity element imparting n-type, typically phosphorus (P)
Alternatively, arsenic (As) is used, but here phosphorus (P) is used. In this case, the
次いで、図5(C)に示すように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第3及び第4のエッチング条件で行う。ここでは、第3のエッチング条件として、エッチング用ガスにCF4とCl2とを用い、それぞれのガス流量比を30/30(sccm)とし、1Paの圧力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60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3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。 Next, as shown in FIG. 5C, a second etching process is performed without removing the resist mask. The second etching process is performed under the third and fourth etching conditions. Here, as the third etching condition, CF 4 and Cl 2 are used as the etching gas, the respective gas flow ratios are set to 30/30 (sccm), and 500 W of RF ( 13.56 MHz) Apply power to generate plasma and perform etching for about 60 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 third etching condition in which CF 4 and Cl 2 are mixed, the W film and the TaN film are etched to the same extent.
第3のエッチング条件でのWに対するエッチング速度は58.97nm/min、TaNに対するエッチング速度は66.43nm/minである。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするためには、10〜20%程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。 The etching rate for W under the third etching condition is 58.97 nm / min, and the etching rate for TaN is 66.43 nm / min. Note that in order to perform etching without leaving a residue on the gate insulating film, it is preferable to increase the etching time at a rate of about 10 to 20%.
この後、図5(C)に示すようにレジストからなるマスク610〜613を除去せずに第4のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにCF4とCl2とO2とを用い、それぞれのガス流量比を20/20/20(sccm)とし、1Paの圧力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20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。
Thereafter, as shown in FIG. 5C, the resist
第4のエッチング処理でのTaNに対するエッチング速度は14.83nm/minである。従って、W膜が選択的にエッチングされる。この第4のエッチング処理により第2の導電層626〜629(第1の導電層626a〜629aと第2の導電層626b〜629b)を形成する。
The etching rate for TaN in the fourth etching process is 14.83 nm / min. Therefore, the W film is selectively etched. By this fourth etching process, second
次いで、図6(A)に示すように第2のドーピング処理を行う。ドーピングは第2の導電層626b〜629bを不純物元素に対するマスクとして用い、第1の導電層におけるテーパー部下方の半導体層に不純物元素が添加されるようにドーピングする。本実施例では、不純物元素としてP(リン)を用い、ドーズ量1.5×1014、電流密度0.5μA、加速電圧90keVにてプラズマドーピングを行う。
Next, a second doping process is performed as shown in FIG. Doping is performed using the second
こうして、第1の導電層と重なる低濃度不純物領域631a〜634a、第1の導電層と重ならない低濃度不純物領域631b〜634bを自己整合的に形成する。なお、この低濃度不純物領域631〜634へ添加されるリン(P)の濃度は、1×1017〜5×1018atoms/cm3である。また、高濃度不純物領域621〜624にも不純物元素が添加され、高濃度不純物領域635〜638を形成する。
In this manner, low
次いで、図6(B)に示すようにレジスト(639、640)からなるマスクを形成して第3のドーピング処理を行う。この第3のドーピング処理により、pチャネル型TFTの活性層となる半導体層に前記一導電型(n型)とは逆の導電型(p型)を付与する不純物元素が添加された不純物領域641、642を形成する。第1の導電層627a、および第2の導電層627bを不純物元素に対するマスクとして用い、p型を付与する不純物元素を添加して自己整合的に不純物領域を形成する。
Next, as shown in FIG. 6B, a mask made of resist (639, 640) is formed, and a third doping process is performed. By this third doping treatment, an
本実施例では、不純物領域641、642はジボラン(B2H6)を用いたイオンドープ法で形成する。第1のドーピング処理及び第2のドーピング処理によって、不純物領域641、642にはそれぞれ異なる濃度でリンが添加されているが、そのいずれの領域においてもp型を付与する不純物元素の濃度が2×1020〜2×1021atoms/cm3となるようにドーピング処理することにより、pチャネル型TFTのソース領域およびドレイン領域として機能するために何ら問題は生じない。
In this embodiment, the
次いで、レジストからなるマスク639、640を除去して図6(C)に示すように第1の層間絶縁膜643を形成する。本実施例では、第1の層間絶縁膜643として、珪素を含む第1の絶縁膜643aと有機絶縁材料からなる第2の絶縁膜643bとの積層膜を形成する。
Next, the resist
まず、珪素を含む第1の絶縁膜643aとしては、プラズマCVD法またはスパッタ法を用い、厚さを100〜200nmとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマCVD法により膜厚50nmの酸化窒化珪素膜と膜厚100nmの窒化珪素膜の積層膜を形成する。勿論、第1の絶縁膜643aは上述した積層膜に限定されるものでなく、他の珪素を含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
First, the first insulating
次いで、それぞれの半導体層に添加された不純物元素を活性化処理する工程を行う。この活性化工程はファーネスアニール炉を用いる熱アニール法で行う。熱アニール法としては、酸素濃度が1ppm以下、好ましくは0.1ppm以下の窒素雰囲気中で400〜700℃、代表的には500〜550℃で行えばよく、本実施例では550℃、4時間の熱処理で活性化処理を行った。なお、熱アニール法の他に、レーザーアニール法、またはラピッドサーマルアニール法(RTA法)を適用することができる。 Next, a step of activating the impurity element added to each semiconductor layer is performed. This activation process is performed by a thermal annealing method using a furnace annealing furnace. As the thermal annealing method, it may be performed at 400 to 700 ° C., typically 500 to 550 ° C. in a nitrogen atmosphere having an oxygen concentration of 1 ppm or less, preferably 0.1 ppm or less. The activation treatment was performed by heat treatment. In addition to the thermal annealing method, a laser annealing method or a rapid thermal annealing method (RTA method) can be applied.
なお、本実施例では、上記活性化処理と同時に、結晶化の際に触媒として使用したニッケルが高濃度のリンを含む不純物領域(635、637、638)にゲッタリングされ、主にチャネル形成領域となる半導体層中のニッケル濃度が低減される。このようにして作製したチャネル形成領域を有するTFTはオフ電流値が下がり、結晶性が良いことから高い電界効果移動度が得られ、良好な特性を達成することができる。 In this embodiment, simultaneously with the activation treatment, nickel used as a catalyst during crystallization is gettered to impurity regions (635, 637, 638) containing high-concentration phosphorus, and mainly channel forming regions. The nickel concentration in the semiconductor layer is reduced. A TFT having a channel formation region manufactured in this manner has a low off-current value and good crystallinity, so that high field-effect mobility can be obtained and good characteristics can be achieved.
また、第1の絶縁膜を形成する前に活性化処理を行っても良い。ただし、用いた配線材料が熱に弱い場合には、本実施例のように配線等を保護するため層間絶縁膜(シリコンを主成分とする絶縁膜、例えば窒化珪素膜)を形成した後で活性化処理を行うことが好ましい。 Further, the activation treatment may be performed before the first insulating film is formed. However, when the wiring material used is weak against heat, it is activated after an interlayer insulating film (insulating film containing silicon as a main component, for example, a silicon nitride film) is formed to protect the wiring and the like as in this embodiment. It is preferable to perform the conversion treatment.
その他、活性化処理を行った後でドーピング処理を行い、第1の絶縁膜を形成させても良い。 In addition, the first insulating film may be formed by performing a doping process after the activation process.
さらに、3〜100%の水素を含む雰囲気中で、300〜550℃で1〜12時間の熱処理を行い、半導体層を水素化する工程を行う。本実施例では水素を約3%の含む窒素雰囲気中で410℃、1時間の熱処理を行った。この工程は層間絶縁膜に含まれる水素により半導体層のダングリングボンドを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。 Furthermore, a heat treatment is performed at 300 to 550 ° C. for 1 to 12 hours in an atmosphere containing 3 to 100% hydrogen to perform a step of hydrogenating the semiconductor layer. In this embodiment, heat treatment was performed at 410 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere containing about 3% hydrogen. This step is a step of terminating dangling bonds in the semiconductor layer with hydrogen contained in the interlayer insulating film. As another means of hydrogenation, plasma hydrogenation (using hydrogen excited by plasma) may be performed.
また、活性化処理としてレーザーアニール法を用いる場合には、上記水素化を行った後、エキシマレーザーやYAGレーザー等のレーザー光を照射することが望ましい。 In the case where a laser annealing method is used as the activation treatment, it is desirable to irradiate a laser beam such as an excimer laser or a YAG laser after performing the hydrogenation.
次いで、第1の絶縁膜643a上に有機絶縁材料から成る第2の絶縁膜643bを形成する。本実施例では膜厚1.0μmのアクリル樹脂膜を形成する。
Next, a second
第2の絶縁膜643bとしては、有機絶縁材料としては、ポリイミド、ポリアミド、BCB(ベンゾシクロブテン)などの有機樹脂を用いることができる。
As the second
以上により、第1の絶縁膜と第2の絶縁膜からなる第1の層間絶縁膜を形成することができる。 As described above, the first interlayer insulating film including the first insulating film and the second insulating film can be formed.
次いで、各不純物領域635、636、637、638に達するコンタクトホールを形成するためのパターニングを行う。
Next, patterning is performed to form contact holes that reach the
本実施例では、第1の絶縁膜としてプラズマCVD法により珪素を含む絶縁膜を形成し、第2の絶縁膜としてアクリルからなる絶縁膜を形成していることから、コンタクトホールの形成には、ドライエッチングまたはウエットエッチングを用いることができるが、本実施例では、RIE装置を用いた、ドライエッチングを行う。 In this embodiment, an insulating film containing silicon is formed as a first insulating film by a plasma CVD method, and an insulating film made of acrylic is formed as a second insulating film. Although dry etching or wet etching can be used, in this embodiment, dry etching using an RIE apparatus is performed.
はじめに、第2の絶縁膜のエッチングを行う。この時、エッチングガス用にCF4とO2とHeとを用い、それぞれのガス流量比を5/95/40(sccm)
とし、66.5Paの圧力で電極に500WのRF電力を投入する。
First, the second insulating film is etched. At this time, CF 4 , O 2 and He are used for the etching gas, and the respective gas flow ratios are 5/95/40 (sccm).
And RF power of 500 W is applied to the electrode at a pressure of 66.5 Pa.
次に第1の絶縁膜のエッチングを行う。この時には、第1の絶縁膜の時と同様のエッチングガスを用い、それぞれのガスの流量比を60/40/35(sccm)に変えて、66.5Paの圧力で電極に400WのRF電力を投入することによりエッチングを行う。 Next, the first insulating film is etched. At this time, the same etching gas as that for the first insulating film is used, the flow rate ratio of each gas is changed to 60/40/35 (sccm), and the RF power of 400 W is applied to the electrode at a pressure of 66.5 Pa. Etching is performed by throwing.
そして、各高濃度不純物領域635、636、637、638とそれぞれ電気的に接続する配線640〜646と陰極649を形成する。本実施例では、Alを用い、500nmの膜厚に成膜した後、これをパターニングして形成するが、TiやAl:Siの他、Al:Liなどの合金、またはこれらの積層膜を導電膜として用いても良い。
Then, wirings 640 to 646 and a
なお、本実施例では、陰極649を陰極として形成することから、高濃度不純物領域638との配線を兼ねて形成される。しかし、本発明は、これに限られることはなく、配線と陰極を異なる材料で別々に形成しても良い。
In this embodiment, since the
次に、図7(B)に示すように、第2の層間絶縁膜650を1μmの厚さに成膜し、さらに導電性の材料からなる導電膜651を10〜10nm(好ましくは10〜50nm)の厚さに成膜する。
Next, as shown in FIG. 7B, a second
なお、本実施例においては、第2の層間絶縁膜として酸化珪素からなる膜を用いているが、場合によっては、窒化珪素および酸化窒化珪素といった珪素を含む絶縁膜の他、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、BCB(ベンゾシクロブテン)といった有機樹脂膜を用いることもできる。 In this embodiment, a film made of silicon oxide is used as the second interlayer insulating film. However, in some cases, in addition to an insulating film containing silicon such as silicon nitride and silicon oxynitride, polyimide, polyamide, acrylic An organic resin film such as BCB (benzocyclobutene) can also be used.
また、導電膜651を形成する材料としては、抵抗率(比抵抗ともいう)の低い金属材料を用いることが望ましい。なお、本明細書において抵抗率の低い導電性材料としては、シート抵抗値が0.01〜1Ω/□である材料をいう。具体的には、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、クロム(Cr)、銅(Cu)または銀(Ag)等を用いることが可能であり、蒸着法若しくはスパッタリング法で形成することが望ましい。
As a material for forming the
第2の層間絶縁膜650及び導電膜651を成膜したところで、第3のエッチング処理を行うことにより陰極649に対応する位置に開口部を形成して、第2の層間絶縁膜652a及び導電膜652bからなるバンク652を形成する(図8(A))。
When the second
はじめにフォトリソグラフィ−法を用いてレジストからなるマスクを形成し、バンクを形成するための第3のエッチング処理を行う。第3のエッチング処理においてもICPエッチング法を用い、第5及び第6のエッチング条件で行う。 First, a resist mask is formed by photolithography, and a third etching process for forming a bank is performed. The third etching process is also performed using the ICP etching method under the fifth and sixth etching conditions.
本実施例では第5のエッチング条件として、エッチング用ガスにCl2とBCl3とを用い、それぞれのガス流量比を40/40(sccm)とし、1.2Paの圧力でコイル型の電極に450W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い、基板側(試料ステージ)にも100W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。 In this embodiment, as the fifth etching condition, Cl 2 and BCl 3 are used as the etching gas, the respective gas flow ratios are set to 40/40 (sccm), and 450 W is applied to the coil-type electrode at a pressure of 1.2 Pa. RF (13.56MHz) power is applied to generate plasma, etching is performed, 100W RF (13.56MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage), and a substantially negative self-bias voltage is applied. To do.
この第5のエッチング条件により導電膜であるAl膜の一部をエッチングすることができる。 A part of the Al film which is a conductive film can be etched under the fifth etching condition.
この後、第6のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにCHF3とArとを用い、それぞれのガス流量比を30/30(sccm)とし、1Paの圧力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30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。これにより第2の層間絶縁膜の一部がエッチングされる。 Thereafter, the etching conditions are changed to the sixth etching condition, CHF 3 and Ar are used as etching gases, the respective gas flow ratios are set to 30/30 (sccm), and a 500 W RF ( 13.56MHz) Apply power to generate plasma and perform etching for about 30 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. Thereby, a part of the second interlayer insulating film is etched.
以上により、図8(A)に示すように第2の層間絶縁膜652a及び導電膜652bからなるバンク652が形成される。
Thus, a
次に、図8(B)で示すように陰極649上に有機化合物層654を蒸着法により形成する。ここでは、本実施例において赤、緑、青の3種類の発光を示す有機化合物により形成される有機化合物層のうちの一種類が形成される様子を示すが、3種類の有機化合物層を形成する有機化合物の組み合わせについて、以下に詳細に説明する。
Next, as shown in FIG. 8B, an
はじめに、赤色発光を示す有機化合物層を形成する。本実施例における赤色発光の有機化合物層は、電子輸送性の有機化合物、ブロッキング性の有機化合物、発光性の有機化合物、ホスト材料、正孔輸送性の有機化合物および正孔注入性の有機化合物から形成される。 First, an organic compound layer that emits red light is formed. The red light emitting organic compound layer in this example is composed of an electron transporting organic compound, a blocking organic compound, a light emitting organic compound, a host material, a hole transporting organic compound, and a hole injecting organic compound. It is formed.
具体的には、電子輸送性の有機化合物である、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(以下、Alq3と示す)を25nmの膜厚に成膜し、ブロッキング性の有機化合物である、バソキュプロイン(以下、BCPと示す)を8nmの膜厚に成膜し、発光性の有機化合物である、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H、23H−ポルフィリン−白金(以下、PtOEPと示す)をホストとなる有機化合物(以下、ホスト材料という)である4,4’−ジカルバゾール−ビフェニル(以下、CBPと示す)と共に共蒸着させて25〜40nmの膜厚に成膜し、正孔輸送性の有機化合物である、4,4'−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(以下、α−NPDと示す)を40nmの膜厚に成膜し、正孔注入性の有機化合物である、銅フタロシアニン(以下、Cu−Pcと示す)を15nmの膜厚に成膜することにより赤色発光の有機化合物層を形成することができる。 Specifically, tris (8-quinolinolato) aluminum (hereinafter referred to as Alq 3 ), which is an electron-transporting organic compound, is formed to a film thickness of 25 nm, and bathocuproine (hereinafter referred to as a blocking organic compound). , BCP) is formed to a thickness of 8 nm, and 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H, 23H-porphyrin-platinum (hereinafter referred to as luminescent organic compounds). And PtOEP) are co-deposited together with 4,4′-dicarbazole-biphenyl (hereinafter referred to as CBP) which is an organic compound (hereinafter referred to as host material) as a host to form a film with a thickness of 25 to 40 nm. 40 nm of 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (hereinafter referred to as α-NPD) which is a hole transporting organic compound Deposited in a hole injecting organic compound, copper phthalocyanine (hereinafter, referred to as Cu-Pc) can form the organic compound layer emitting red light by depositing a film thickness of 15 nm.
なお、ここでは赤色発光の有機化合物層として、6種類の機能の異なる有機化合物を用いて形成する場合について説明したが、本発明はこれに限られることはなく、赤色発光を示す有機化合物として公知の材料を用いることができる。 Here, the case where the organic compound layer of red light emission is formed using six kinds of organic compounds having different functions has been described, but the present invention is not limited to this, and is known as an organic compound exhibiting red light emission. These materials can be used.
次に、緑色発光を示す有機化合物層を形成する。本実施例における緑色発光の有機化合物層は、電子輸送性の有機化合物、ブロッキング性の有機化合物、発光性の有機化合物、ホスト材料、正孔輸送性の有機化合物および正孔注入性の有機化合物から形成される。 Next, an organic compound layer that emits green light is formed. The green light emitting organic compound layer in this example is composed of an electron transporting organic compound, a blocking organic compound, a light emitting organic compound, a host material, a hole transporting organic compound, and a hole injecting organic compound. It is formed.
具体的には、電子輸送性の有機化合物である、Alq3を40nmの膜厚で成膜し、ブロッキング性の有機化合物である、BCPを10nmの膜厚で成膜し、正孔輸送性のホスト材料としてCBPを用い、発光性の有機化合物であるトリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3)と共に共蒸着することにより5〜40nmの膜厚で成膜し、正孔輸送性の有機化合物である、α−NPDを10nmの膜厚で成膜し、正孔輸送性の有機化合物である、MTDATAを20nmの膜厚で成膜し、正孔注入性の有機化合物である、Cu−Pcを10nmの膜厚で成膜することにより緑色発光の有機化合物を形成することができる。 Specifically, Alq 3 which is an electron transporting organic compound is formed to a thickness of 40 nm, BCP which is a blocking organic compound is formed to a thickness of 10 nm, and a hole transporting property is formed. Using CBP as the host material, the film is deposited with a film thickness of 5 to 40 nm by co-evaporation with tris (2-phenylpyridine) iridium (Ir (ppy) 3 ), which is a light-emitting organic compound, and has a hole transporting property. The organic compound, α-NPD, is formed to a thickness of 10 nm, the hole transporting organic compound, MTDATA, is formed to a thickness of 20 nm, and is a hole injecting organic compound. An organic compound emitting green light can be formed by depositing Cu-Pc with a thickness of 10 nm.
なお、ここでは緑色発光の有機化合物層として、7種類の機能の異なる有機化合物を用いて形成する場合について説明したが、本発明はこれに限られることはなく、緑色発光を示す有機化合物として公知の材料を用いることができる。 Here, the case where the organic compound layer that emits green light is formed using seven kinds of organic compounds having different functions has been described, but the present invention is not limited to this, and is known as an organic compound that emits green light. These materials can be used.
次に、青色発光を示す有機化合物層を形成する。本実施例における青色発光の有機化合物層は、電子輸送性の有機化合物、ブロッキング性の有機化合物、発光性の有機化合物、および正孔注入性の有機化合物から形成される。 Next, an organic compound layer that emits blue light is formed. The blue light emitting organic compound layer in this embodiment is formed of an electron transporting organic compound, a blocking organic compound, a light emitting organic compound, and a hole injecting organic compound.
具体的には、電子輸送性の有機化合物である、Alq3を40nmの膜厚で成膜し、ブロッキング性の有機化合物である、BCPを10nmの膜厚に成膜し、発光性の有機化合物である、α−NPDを40nmの膜厚で成膜し、正孔注入性の有機化合物である、Cu−Pcを20nmの膜厚に成膜することにより青色発光の有機化合物層を形成することができる。 Specifically, Alq 3 which is an electron transporting organic compound is formed with a film thickness of 40 nm, BCP which is a blocking organic compound is formed with a film thickness of 10 nm, and a light emitting organic compound is formed. Forming a blue light-emitting organic compound layer by forming α-NPD with a film thickness of 40 nm and forming a hole-injecting organic compound Cu-Pc with a thickness of 20 nm. Can do.
なお、ここでは青色発光の有機化合物層として、4種類の機能の異なる有機化合物を用いて形成する場合について説明したが、本発明はこれに限られることはなく、青色発光を示す有機化合物として公知の材料を用いることができる。 Here, the case where the organic compound layer for blue light emission is formed using four types of organic compounds having different functions has been described, but the present invention is not limited to this, and is known as an organic compound exhibiting blue light emission. These materials can be used.
以上に示した有機化合物を陰極上に形成することにより画素部において、赤色発光、緑色発光及び青色発光を示す有機化合物層を形成することができる。 By forming the organic compound described above on the cathode, an organic compound layer that exhibits red light emission, green light emission, and blue light emission can be formed in the pixel portion.
次に、有機化合物層654及びバンク652を覆って、透明導電膜からなる陽極655を形成する。本実施例では、透明電極として酸化インジウム・スズ(ITO)膜や酸化インジウムに2〜20[%]の酸化亜鉛(ZnO)を混合した透明導電膜を80〜120nmの膜厚に成膜して用いる。なお、本実施例では発光素子の陽極655として透明性の導電膜であれば、公知の他の材料を用いることができる。
Next, an
なお、ITO膜は、蒸着法を用いて形成することができる。本実施例では特にイオンプレーティング法を用いて形成する場合について説明する。 Note that the ITO film can be formed by vapor deposition. In this embodiment, the case of forming using an ion plating method will be described.
イオンプレーティング法は、蒸着法に分類される気相表面処理技術の1つであり、何らかの方法で蒸発させた蒸着物質を、高周波プラズマあるいは真空放電でイオン化または励起させ、蒸着させる基板に負電位を与えることで該イオンを加速し、基板に付着させる方法である。 The ion plating method is one of vapor phase surface treatment techniques classified as a vapor deposition method. A vapor deposition material evaporated by some method is ionized or excited by high-frequency plasma or vacuum discharge, and a negative potential is applied to a substrate to be vapor deposited. Is applied to accelerate the ions to adhere to the substrate.
イオンプレーティング法を用いて陽極を形成する際の具体的な条件として、0.01〜1Paの不活性ガス雰囲気下において、基板温度を100〜300℃に保って蒸着させることが望ましい。そして70%以上の焼結密度を有する蒸発源としてのITOを用いることが望ましい。なお、イオンプレーティング法を用いる際の最適な条件は、実施者が適宜選択することができる。 As specific conditions for forming the anode using the ion plating method, it is desirable to perform deposition while maintaining the substrate temperature at 100 to 300 ° C. in an inert gas atmosphere of 0.01 to 1 Pa. It is desirable to use ITO as an evaporation source having a sintered density of 70% or more. Note that the practitioner can appropriately select the optimum conditions for using the ion plating method.
また高周波プラズマを用いて蒸着物質をイオン化または励起することで、より蒸着物質のイオン化する率または励起する率を高めることができ、なおかつイオン化または励起された蒸着物質が高いエネルギー状態にあるので、速い蒸発速度を有したままで酸素との結合を十分に行うことができる。このため、高速度で良質な膜の形成が可能である。 In addition, ionization or excitation of the deposition material using high-frequency plasma can increase the rate of ionization or excitation of the deposition material, and the ionized or excited deposition material is in a high energy state, so that it is fast. Bonding with oxygen can be sufficiently performed while maintaining the evaporation rate. For this reason, it is possible to form a high-quality film at a high speed.
なお本実施例の陽極655の形成方法は、上述したイオンプレーティング法に限定されない。ただし、イオンプレーティング法を用いて形成された膜は密着性が高く、また比較的低い温度でも結晶性の高いITO膜を成膜することができるので、ITOの抵抗を低くすることができ、さらに比較的広い面積における均一な成膜が可能であり、基板の大型化に適しているといえる。
Note that the method for forming the
こうして図8(B)に示すように、電流制御用TFT704に電気的に接続された陰極649と、陰極間の隙間に形成されたバンク652と、バンク652及び陰極649上に形成された有機化合物層654と、有機化合物層654とバンク652上に形成された陽極からなる発光装置の素子基板を形成することができる。なお、本実施例における発光装置の作製工程においては、回路の構成および工程の関係上、ゲート電極を形成している材料を用いてソース信号線を形成し、ソース、ドレイン電極を形成している配線材料を用いてゲート信号線を形成しているが、それぞれ異なる材料を用いることは可能である。
Thus, as shown in FIG. 8B, the
また、nチャネル型TFT701及びpチャネル型TFT702を有する駆動回路705と、スイッチング用TFT703、電流制御用TFT704とを有する画素部706を同一基板上に形成することができる。
In addition, a driver circuit 705 including an n-channel TFT 701 and a p-channel TFT 702, a
駆動回路705のnチャネル型TFT701はチャネル形成領域501、ゲート電極の一部を構成する第1の導電層626aと重なる低濃度不純物領域631(GOLD領域)とソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域635を有している。pチャネル型TFT702にはチャネル形成領域502、ソース領域またはドレイン領域として機能する不純物領域641および642を有している。
The n-channel TFT 701 in the driver circuit 705 has a
画素部706のスイッチング用TFT703にはチャネル形成領域503、ゲート電極を形成する第1の導電層628aと重なる低濃度不純物領域633a(LDD領域)、第1の導電層628aと重ならない低濃度不純物領域633b(LDD領域)及びソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域637を有している。
The switching TFT 703 of the
画素部706の電流制御用TFT704にはチャネル形成領域504、ゲート電極を形成する第1の導電層629aと重なる低濃度不純物領域634a(LDD領域)、第1の導電層628aと重ならない低濃度不純物領域634b(LDD領域)及びソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域638を有している。
The current control TFT 704 of the
なお、本実施例では、消去用TFTについて図示しないが、電流制御用TFTと同様に形成され、同様の構造を有している。 In this embodiment, although the erasing TFT is not shown, it is formed in the same manner as the current control TFT and has the same structure.
なお、本実施例において、TFTの駆動電圧は、1.2〜10Vであり、好ましくは、2.5〜5.5Vである。 In this embodiment, the driving voltage of the TFT is 1.2 to 10V, preferably 2.5 to 5.5V.
また、画素部の表示が動作しているとき(動画表示の場合)には、発光素子が発光している画素により背景の表示を行い、発光素子が非発光となる画素により文字表示を行えばよいが、画素部の動画表示がある一定期間以上静止している場合(本明細書中では、スタンバイ時と呼ぶ)には、電力を節約するために、表示方法が切り替わる(反転する)ようにしておくと良い。具体的には、発光素子が発光している画素により文字を表示し(文字表示ともいう)、発光素子が非発光となる画素により背景を表示(背景表示ともいう)するようにする。 Further, when the display of the pixel portion is in operation (in the case of moving image display), the background is displayed by the pixel emitting light, and the character display is performed by the pixel where the light emitting element does not emit light. It is good, but when the moving image display of the pixel portion is stationary for a certain period or longer (referred to as standby in this specification), the display method is switched (inverted) to save power. It is good to keep. Specifically, a character is displayed by a pixel from which the light emitting element emits light (also referred to as character display), and a background is displayed by a pixel from which the light emitting element does not emit light (also referred to as background display).
以上のようにして、基板(素子基板)上に発光素子が形成された素子基板の上面図を図9に示す。 FIG. 9 shows a top view of the element substrate in which the light emitting elements are formed on the substrate (element substrate) as described above.
基板600に、画素部706、ゲート信号線駆動回路901、ソース信号線駆動回路902、端子903が形成された状態を示している。端子903と各駆動回路、画素部に形成されている電流供給線及び陽極は、引き回し配線904で接続されている。
A state in which a
また、必要に応じてCPU、メモリーなどを形成したICチップがCOG(Chip on Glass)法などにより素子基板に実装されていても良い。 Further, an IC chip on which a CPU, a memory, and the like are formed may be mounted on the element substrate by a COG (Chip on Glass) method or the like as necessary.
なお、発光素子656は、第2の層間絶縁膜650及び導電膜651からなるバンク652の間に形成される。まず、陰極649が形成され、その上には有機化合物層654が形成される。そして、複数の有機化合物層654及びバンク652上を覆うように、画素部全体に陽極655が形成される。なお、この時、陽極655は、導電膜653と接するように形成される。
Note that the light-emitting
引き回し配線904はゲート信号線(図示せず)と同じ層に形成されており、導電膜653とは直接接触していない。そして引き回し配線904と陽極655は、引き回し配線904上に陽極655が重ねて形成される部分においてコンタクトを取っている。
The
次に、図9に示した素子基板を発光装置として完成させる方法について図10を用いて説明する。 Next, a method for completing the element substrate shown in FIG. 9 as a light-emitting device will be described with reference to FIG.
図10(A)は、発光装置を示す上面図、図10(B)は図10(A)をA−A’で切断した断面図である。点線で示された1001はソース信号線駆動回路、1002は画素部、1003はゲート信号線駆動回路である。また、1004はカバー材、1005はシール剤であり、シール剤1005で囲まれた内側は、空間になっている。
10A is a top view illustrating the light-emitting device, and FIG. 10B is a cross-sectional view taken along line A-A ′ in FIG. 10A.
なお、1008はソース信号線駆動回路1001及びゲート信号線駆動回路1003に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるFPC(フレキシブルプリントサーキット)1009からビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではFPCしか図示されていないが、このFPCにはプリント配線基盤(PWB)が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにFPCもしくはPWBが取り付けられた状態をも含むものとする。
Reference numeral 1008 denotes a wiring for transmitting signals input to the source signal
次に、断面構造について図10(B)を用いて説明する。基板1010の上方には画素部1002、ソース信号線駆動回路1001が形成されており、画素部1002は電流制御用TFT1011とそのドレインに電気的に接続された陰極1012を含む複数の画素により形成される。また、ソース信号線駆動回路1001はnチャネル型TFT1013とpチャネル型TFT1014とを組み合わせたCMOS回路(図8参照)を用いて形成される。
Next, a cross-sectional structure is described with reference to FIG. Over the substrate 1010, a pixel portion 1002 and a source signal
陰極1012は発光素子の陰極として機能する。また、陰極1012の両端にはバンク1015が形成され、陰極1012上には有機化合物層1016が形成される。なお、本発明において、バンク1015は、絶縁膜1015aと導電膜1015bとの積層により形成されている。さらに、バンク1015と有機化合物層1016上には発光素子の陽極1017が形成される。
The cathode 1012 functions as a cathode of the light emitting element.
陽極1017は全画素に共通の配線としても機能し、配線1008を経由してFPC1009に電気的に接続されている。
The
また、シール剤1005によりカバー材1004が貼り合わされている。なお、カバー材1004と発光素子との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペーサを設けても良い。そして、シール剤1005の内側の空間1007には窒素等の不活性気体が充填されている。なお、シール剤1005としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、シール剤1005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。さらに、空間1007の内部に吸湿効果をもつ物質や酸化を防止する効果をもつ物質を含有させても良い。
In addition, a
また、本実施例ではカバー材1004を構成する材料としてガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics)、PVF(ポリビニルフロライド)、マイラー、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
Further, in this embodiment, a plastic substrate made of FRP (Fiberglass-Reinforced Plastics), PVF (Polyvinyl Fluoride), Mylar, polyester, acrylic, or the like is used as a material constituting the
また、シール剤1005を用いてカバー材1004を接着した後、さらに側面(露呈面)を覆うようにシール剤で封止することも可能である。
In addition, after the
以上のようにして発光素子を空間1007に封入することにより、発光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といった有機化合物層の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、信頼性の高い発光装置を得ることができる。 By encapsulating the light emitting element in the space 1007 as described above, the light emitting element can be completely blocked from the outside, and a substance that promotes deterioration of the organic compound layer such as moisture and oxygen can be prevented from entering from the outside. Can do. Therefore, a highly reliable light-emitting device can be obtained.
なお、本実施例の構成は、実施例1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。 The configuration of the present embodiment can be implemented by freely combining with any configuration of the first embodiment.
ここで画素の詳細な上面構造を図11(A)に、回路図を図11(B)に示す。図11において、基板上に設けられたスイッチング用TFT1100は図8のスイッチング用(nチャネル型)TFT701を用いて形成される。従って、構造の説明はスイッチング用(nチャネル型)TFT701の説明を参照すれば良い。また、1102で示される配線は、スイッチング用TFT1100のゲート電極1101(1101a、1101b)を電気的に接続するゲート配線である。
Here, FIG. 11A shows a detailed top structure of the pixel, and FIG. 11B shows a circuit diagram. In FIG. 11, the switching
なお、本実施例ではチャネル形成領域が二つ形成されるダブルゲート構造としているが、チャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。 Note that although a double gate structure in which two channel formation regions are formed is used in this embodiment, a single gate structure in which one channel formation region is formed or a triple gate structure in which three channel formation regions are formed may be used.
また、スイッチング用TFT1100のソースはソース配線1103に接続され、ドレインはドレイン配線1104に接続される。また、ドレイン配線1104は電流制御用TFT1105のゲート電極1106に電気的に接続される。なお、電流制御用TFT1105は図8の電流制御用(nチャネル型)TFT704を用いて形成される。従って、構造の説明は電流制御用(nチャネル型)TFT704の説明を参照すれば良い。なお、本実施例ではシングルゲート構造としているが、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
The source of the switching
また、電流制御用TFT1105のソースは電流供給線1107に電気的に接続され、ドレインはドレイン配線1108に電気的に接続される。また、ドレイン配線1108は点線で示される陰極1109に電気的に接続される。
The source of the
また、1110で示される配線は、消去用TFT1111のゲート電極1112と電気的に接続するゲート配線である。なお、消去用TFT1111のソースは、電流供給線1107に電気的に接続され、ドレインはドレイン配線1104に電気的に接続される。
A wiring denoted by 1110 is a gate wiring that is electrically connected to the
なお、消去用TFT1111は図8の電流制御用(nチャネル型)TFT704と同様にして形成される。従って、構造の説明は電流制御用(nチャネル型)
TFT704の説明を参照すれば良い。なお、本実施例ではシングルゲート構造としているが、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
Note that the erasing
The description of the TFT 704 may be referred to. In this embodiment, a single gate structure is used, but a double gate structure or a triple gate structure may be used.
また、1113で示される領域には保持容量(コンデンサ)が形成される。コンデンサ1113は、電流供給線1107と電気的に接続された半導体膜1114、ゲート絶縁膜と同一層の絶縁膜(図示せず)及びゲート電極1106との間で形成される。また、ゲート電極1106、第1層間絶縁膜と同一の層(図示せず)及び電流供給線1107で形成される容量も保持容量として用いることが可能である。
In addition, a storage capacitor (capacitor) is formed in a region indicated by 1113. The
なお、図11(B)の回路図で示す発光素子1115は、陰極1109と、陰極1109上に形成される有機化合物層(図示せず)と有機化合物層上に形成される陽極(図示せず)からなる。本発明において、陰極1109は、電流制御用TFT1105のソース領域またはドレイン領域と接続している。
Note that a light-emitting
発光素子1115の陽極には対向電位が与えられている。また電流供給線Vは電源電位が与えられている。そして対向電位と電源電位の電位差は、電源電位が陰極に与えられたときに発光素子が発光する程度の電位差に常に保たれている。
電源電位と対向電位は、本発明の発光装置に、外付けのIC等により設けられた電源によって与えられる。なお対向電位を与える電源を、本明細書では特に対向電源1116と呼ぶ。
A counter potential is applied to the anode of the
The power source potential and the counter potential are supplied to the light emitting device of the present invention by a power source provided by an external IC or the like. Note that a power source for applying a counter potential is particularly referred to as a
なお、本実施例の構成は、実施例1及び実施例2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。 It should be noted that the configuration of this embodiment can be implemented in combination with any of the configurations of Embodiment 1 and Embodiment 2.
本実施例では、実施例1で示したのとは異なる構造の発光素子を作製する方法について図12、図13を用いて説明する。なお、実施例1の図7(A)における陰極649の作製までは同様の工程なので省略する。
In this example, a method for manufacturing a light-emitting element having a structure different from that described in Example 1 will be described with reference to FIGS. Note that the steps up to the manufacture of the
図12(A)に示すように、陰極649上にアクリルからなる第2の層間絶縁膜1201を1μmの厚さに成膜する。
As shown in FIG. 12A, a second
なお、本実施例においては、第2の層間絶縁膜1201としてアクリルを用いているが、場合によっては、ポリイミド、ポリアミド、BCB(ベンゾシクロブテン)といった有機樹脂の他、酸化珪素、窒化珪素および酸化窒化珪素といった珪素を含む無機材料を用いることもできる。
In this embodiment, acrylic is used as the second
第2の層間絶縁膜1201を成膜したところで、これをエッチングすることにより陰極649に対応する位置に開口部を形成する。
When the second
なお、ここでのエッチングには、ICPエッチング法やRIE(反応性イオンエッチング)法といったドライエッチング法やウエットエッチング法を用いることができるが、本実施例では、RIE装置を用いた、ドライエッチングを行う。 In this case, a dry etching method such as an ICP etching method or an RIE (reactive ion etching) method or a wet etching method can be used for the etching here, but in this embodiment, dry etching using an RIE apparatus is performed. Do.
エッチングガスとしてCF4とO2とHeとを用い、それぞれのガス流量比を5/95/40(sccm)とし、66.5Paの圧力で電極に500WのRF電力を投入する。これにより、陰極上に形成された第2層間絶縁膜をエッチングすることができ、バンク1203を形成することができる。
CF 4 , O 2, and He are used as the etching gas, the gas flow ratio is set to 5/95/40 (sccm), and 500 W of RF power is supplied to the electrode at a pressure of 66.5 Pa. As a result, the second interlayer insulating film formed on the cathode can be etched, and the
次に、第2層間絶縁膜の開口部に蒸着法を用いて、有機化合物層1202形成する。なお、本実施例では、赤、緑、青の3種類の発光を示す有機化合物により形成される有機化合物層を形成することからメタルマスクを用いて異なる有機化合物層毎に成膜を行う。なお、図12(B)には、3種類の有機化合物層のうち1種類が形成される様子を示すが、3種類の有機化合物層が形成されている。なお、本実施例において形成される有機化合物層は、実施例1において説明した有機化合物を用いることができる。
Next, an
次に、図13(A)に示すように画素部の第2の層間絶縁膜上及び有機化合物層の一部を覆うように導電膜1204が形成される。
Next, as illustrated in FIG. 13A, a
導電膜1204を形成する金属材料としては、抵抗率(比抵抗ともいう)の低い金属材料を用いることが望ましい。なお、本明細書において抵抗率の低い導電性材料としては、シート抵抗値が0.01〜1Ω/□である材料をいう。具体的には、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、クロム(Cr)、銅(Cu)または銀(Ag)等を用いることが可能である。
As a metal material for forming the
また、導電膜1204は、陰極649と有機化合物層が積層されている部分に形成されることがないようにメタルマスクを用いて蒸着法、もしくはスパッタリング法で形成することが望ましい。なお、膜厚は30〜100nm(好ましくは40〜80nm)とすれば良い。
The
さらに、導電膜1204が形成されたところで、蒸着法により陽極1205を形成する。なお、その他の陽極の形成方法としては、イオンプレーティング法やスパッタリング法を用いることができる。また、陽極1205としては、透明導電膜を80〜120nmの膜厚で成膜する。
Further, when the
なお、本実施例では、陽極1205として酸化インジウム・スズ(ITO)膜や酸化インジウムに2〜20[%]の酸化亜鉛(ZnO)を混合した透明導電膜を用いる。なお、本実施例では発光素子の陽極1205として透明性の導電膜であれば、公知の他の材料を用いることができる。
In this embodiment, as the
以上のようにして、本発明の発光装置を形成することができる。なお、本実施例の発光装置は、実施例2による封止構造とすることができ、実施例3で示す回路構成で実施することが可能である。 As described above, the light-emitting device of the present invention can be formed. Note that the light-emitting device of this example can have the sealing structure according to Example 2, and can be implemented with the circuit configuration shown in Example 3.
発光素子を用いた発光装置は自発光型であるため、液晶表示装置に比べ、明るい場所での視認性に優れ、視野角が広い。従って、様々な電気器具の表示部に用いることができる。 Since a light-emitting device using a light-emitting element is a self-luminous type, it is superior in visibility in a bright place and has a wide viewing angle as compared with a liquid crystal display device. Therefore, it can be used for display portions of various electric appliances.
本発明により作製した発光装置を用いた電気器具として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ(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表示装置を備えた装置)などが挙げられる。特に、斜め方向から画面を見る機会が多い携帯情報端末は、視野角の広さが重要視されるため、発光素子を有する発光装置を用いることが好ましい。それら電気器具の具体例を図14に示す。 As an electric appliance using a light emitting device manufactured according to the present invention, a video camera, a digital camera, a goggle type display (head mounted display), a navigation system, a sound reproduction device (car audio, audio component, etc.), a notebook personal computer, a game A device, a portable information terminal (mobile computer, mobile phone, portable game machine, electronic book, etc.), an image playback device equipped with a recording medium (specifically, a recording medium such as a digital video disc (DVD) And a device provided with a display device capable of displaying an image). In particular, a portable information terminal that frequently sees a screen from an oblique direction emphasizes the wide viewing angle, and thus a light emitting device having a light emitting element is preferably used. Specific examples of these electric appliances are shown in FIG.
図14(A)は表示装置であり、筐体2001、支持台2002、表示部2003、スピーカー部2004、ビデオ入力端子2005等を含む。本発明により作製した発光装置は、表示部2003に用いることができる。発光素子を有する発光装置は自発光型であるためバックライトが必要なく、液晶表示装置よりも薄い表示部とすることができる。なお、表示装置は、パソコン用、TV放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。
FIG. 14A illustrates a display device, which includes a
図14(B)はデジタルスチルカメラであり、本体2101、表示部2102、受像部2103、操作キー2104、外部接続ポート2105、シャッター2106等を含む。本発明により作製した発光装置は表示部2102に用いることができる。
FIG. 14B shows a digital still camera, which includes a
図14(C)はノート型パーソナル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。本発明により作製した発光装置は表示部2203に用いることができる。
FIG. 14C illustrates a laptop personal computer, which includes a
図14(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。本発明により作製した発光装置は表示部2302に用いることができる。
FIG. 14D illustrates a mobile computer, which includes a
図14(E)は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置(具体的にはDVD再生装置)であり、本体2401、筐体2402、表示部A2403、表示部B2404、記録媒体(DVD等)読み込み部2405、操作キー2406、スピーカー部2407等を含む。表示部A2403は主として画像情報を表示し、表示部B2404は主として文字情報を表示するが、本発明により作製した発光装置はこれら表示部A、B2403、2404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。
FIG. 14E shows a portable image reproducing device (specifically, a DVD reproducing device) provided with a recording medium, which includes a
図14(F)はゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)であり、本体2501、表示部2502、アーム部2503を含む。本発明により作製した発光装置は表示部2502に用いることができる。
FIG. 14F illustrates a goggle type display (head mounted display), which includes a
図14G)はビデオカメラであり、本体2601、表示部2602、筐体2603、外部接続ポート2604、リモコン受信部2605、受像部2606、バッテリー2607、音声入力部2608、操作キー2609等を含む。本発明により作製した発光装置は表示部2602に用いることができる。
FIG. 14G) shows a video camera, which includes a main body 2601, a
ここで図14(H)は携帯電話であり、本体2701、筐体2702、表示部2703、音声入力部2704、音声出力部2705、操作キー2706、外部接続ポート2707、アンテナ2708等を含む。本発明により作製した発光装置は、表示部2703に用いることができる。なお、表示部2703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。
Here, FIG. 14H shows a cellular phone, which includes a
なお、将来的に有機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。 If the emission luminance of the organic material is increased in the future, the light including the output image information can be enlarged and projected by a lens or the like and used for a front type or rear type projector.
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。有機材料の応答速度は非常に高いため、発光装置は動画表示に好ましい。 In addition, the electric appliances often display information distributed through electronic communication lines such as the Internet or CATV (cable television), and in particular, opportunities to display moving image information are increasing. Since the response speed of the organic material is very high, the light emitting device is preferable for displaying moving images.
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好ましい。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好ましい。 In addition, since the light emitting portion of the light emitting device consumes power, it is preferable to display information so that the light emitting portion is minimized. Therefore, when a light emitting device is used for a display unit mainly including character information, such as a portable information terminal, particularly a mobile phone or a sound reproduction device, it is driven so that character information is formed by the light emitting part with the non-light emitting part as the background It is preferable to do.
以上の様に、本発明により作製された発光装置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〜実施例4において作製された発光装置をその表示部に用いることができる。 As described above, the applicable range of the light-emitting device manufactured according to the present invention is so wide that the light-emitting device can be used for electric appliances in various fields. In addition, the electric appliance of this embodiment can use the light emitting device manufactured in Embodiments 1 to 4 for the display portion.
Claims (8)
前記TFTと電気的に接続された、反射性を有する反射電極と、
前記反射電極の端部を覆い、前記反射電極の上側に開口部が設けられたバンクと、
前記反射電極を有する発光素子と、を有する発光装置であって、
前記バンクが設けられた領域では、絶縁膜と、導電膜とが積層して配置され、
前記導電膜は遮光性を有し、かつ前記反射電極と重なることなく設けられたことを特徴とする発光装置。 A TFT formed on an insulating surface;
A reflective electrode having reflectivity electrically connected to the TFT;
A bank that covers an end of the reflective electrode and has an opening on the reflective electrode;
A light emitting device having the reflective electrode,
In the region where the bank is provided, an insulating film and a conductive film are stacked and arranged,
The light-emitting device, wherein the conductive film has a light shielding property and is provided without overlapping with the reflective electrode.
前記TFTと電気的に接続された、反射性を有する反射電極と、
前記反射電極の端部を覆い、前記反射電極の上側に開口部が設けられたバンクと、
前記反射電極を有する発光素子と、を有する発光装置であって、
前記バンクが設けられた領域では、絶縁膜と、導電膜とが積層して配置され、
前記導電膜は遮光性を有し、かつ前記反射電極と重なることなく設けられ、
前記有機化合物層は、前記バンクに設けられたテーパに接し、かつ前記導電膜と重なる領域まで設けられる
ことを特徴とする発光装置。 A TFT formed on an insulating surface;
A reflective electrode having reflectivity electrically connected to the TFT;
A bank that covers an end of the reflective electrode and has an opening on the reflective electrode;
A light emitting device having the reflective electrode,
In the region where the bank is provided, an insulating film and a conductive film are stacked and arranged,
The conductive film has a light shielding property and is provided without overlapping the reflective electrode,
The organic compound layer is provided up to a region which is in contact with a taper provided in the bank and overlaps the conductive film.
前記絶縁膜は、前記TFTと電気的に接続された配線を覆うことを特徴とする発光装置。 In claim 1 or claim 2,
The light emitting device, wherein the insulating film covers a wiring electrically connected to the TFT.
前記絶縁膜は、無機材料を含むことを特徴とする発光装置。 In any one of Claim 1 thru | or 3,
The light-emitting device, wherein the insulating film includes an inorganic material.
前記無機材料は、酸化珪素、窒化珪素及び酸化窒化珪素のいずれか一を含むことを特徴とする発光装置。 In claim 4,
The light-emitting device, wherein the inorganic material includes any one of silicon oxide, silicon nitride, and silicon oxynitride.
前記絶縁膜は、有機材料を含むことを特徴とする発光装置。 In any one of Claim 1 thru | or 3,
The light-emitting device, wherein the insulating film includes an organic material.
前記有機材料は、アクリル、ポリイミド、ポリアミド及びベンゾシクロブテンのいずれか一を含むことを特徴とする発光装置。 In claim 6,
The organic material includes one of acrylic, polyimide, polyamide, and benzocyclobutene.
前記導電膜は、チタン、アルミニウム、タンタル、タングステン、クロム、銅、及び銀のいずれか一を含むことを特徴とする発光装置。 In any one of Claims 1 thru | or 7,
The light-emitting device, wherein the conductive film contains any one of titanium, aluminum, tantalum, tungsten, chromium, copper, and silver.
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