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JP2004047411A - Light emitting device and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP2004047411A
JP2004047411A JP2002324444A JP2002324444A JP2004047411A JP 2004047411 A JP2004047411 A JP 2004047411A JP 2002324444 A JP2002324444 A JP 2002324444A JP 2002324444 A JP2002324444 A JP 2002324444A JP 2004047411 A JP2004047411 A JP 2004047411A
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Shunpei Yamazaki
山崎 舜平
Tomohito Murakami
村上 智史
Masayuki Sakakura
坂倉 真之
Toru Takayama
高山 徹
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reliability of a light emitting device where a TFT is coupled with an organic light emitting element. <P>SOLUTION: A thin-film transistor and a light emitting element are provided. A second inorganic insulator layer is provided on the upper layer side of a gate electrode. A first organic insulator layer is provided on the second inorganic insulator layer. A third inorganic insulator layer is provided on the first organic insulator layer. An anode layer is formed on the third inorganic insulator layer. A second organic insulator layer overlaps, at a tilt angle of 35-45°, with the end of the wiring layer. A fourth inorganic insulator layer is formed on the front surface and the side surface of the second organic insulator layer, and comprises an opening on the anode layer. An organic compound layer is formed to contact the anode layer, and the fourth inorganic insulator layer and comprises a light emitting body. A cathode layer is formed to contact the organic compound layer containing the light emitting body. The third inorganic insulator layer and the fourth inorganic insulator layer are formed from silicon nitride or aluminum. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光又は燐光により発光する発光素子を備えた発光装置に関する。特に本発明は、絶縁ゲート型トランジスタ又は薄膜トランジスタ等の能動素子とそれに接続する発光素子が備えられた発光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶を用いた表示装置は、その代表的な形態としてバックライト又はフロントライトが用いられ、その光により画像を表示する仕組である。液晶表示装置は様々な電子装置における画像表示手段として採用されているが、視野角が狭いといった構造上に欠点を有していた。それに対し、エレクトロルミネセンスが得られる発光体を表示手段として用いた表示装置は視野角が広く、視認性も優れることから次世代の表示装置として注目されている。
【0003】
エレクトロルミネッセンスによる発光機構は、陰極から注入された電子と、陽極から注入された正孔が発光体で成る層(発光層)で再結合して励起子を形成し、その励起子が基底状態に戻る時に光を放出する現象として考えられている。エレクトロルミネッセンスには蛍光と燐光とがあり、それらは励起状態における一重項状態からの発光(蛍光)と、三重項状態からの発光(燐光)として理解されている。発光による輝度は数千〜数万cd/mにおよぶことから、原理的に表示装置等への応用が可能であると考えられている。
【0004】
薄膜トランジスタ(以下、TFTと記す)と発光素子を組み合わせの一例はとして、多結晶珪素を用いたTFTの上層に二酸化珪素から成る絶縁膜を介して有機エレクトロルミネセンス層が形成された構成が開示されている(特許文献1参照)。陽極上にテーパー形状に加工された端部を有するパッシベーション層は、有機エレクトロルミネセンス層の下層側に位置している。陰極は仕事関数が4eVより低い材料が選択され、銀又はアルミニウムのような金属とマグネシウムを合金化したものが適用される。
【0005】
【特許文献1】
特開平8−241047号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
有機エレクトロルミネセンス層の作製法には真空蒸着法や印刷法、又はスピン塗布法などが知られている。しかし、有機エレクトロルミネセンス層は、半導体素子の製造技術と同様に写真蝕刻技術を用いて所定のパターンを形成することは困難であった。そのために、発光素子をマトリクス状に配列させて表示画面を構成するためには、上記公報にあるように、絶縁体材料で各画素を区分けして分離する特殊な構造が必要であった。
【0007】
そもそも、発光素子を構成する有機化合物や、電極として用いられるアルカリ金属又はアルカリ土類金属は、水や酸素と反応して劣化してしまうことが問題として指摘されていた。
【0008】
有機発光素子の劣化の要因としては、(1)有機化合物の化学的な変化、(2)駆動時の発熱による有機化合物の溶融、(3)マクロな欠陥に由来する絶縁破壊(4)電極又は電極と発光体を含む有機化合物層界面の劣化、(5)有機化合物の非晶質構造における不安定性に起因する劣化、(6)素子構造に起因する応力又は歪みによる不可逆的な破壊といったことを考えることができる。
【0009】
上記(1)は励起状態を経た化学変化や、有機化合物に対し腐食性のあるガス又は蒸気による化学変化等が原因である。(2)と(3)は有機発光素子を駆動することにより劣化するものである。発熱は素子を流れる電流がジュール熱に変換されることにより必然的に発生する。有機化合物の融点又はガラス転移温度が低いと溶融するし、ピンホールや亀裂の存在によりその部分に電界が集中して絶縁破壊が起こる。(4)と(5)は室温で保存しても劣化が進行する。(4)はダークスポットとして知られ、陰極の酸化や水分との反応が原因である。(5)は有機発光素子に用いる有機化合物はいずれも非晶質材料であり、長期保存や経時変化、熱により結晶化し、非晶質構造を安定に保存できるものは殆どないと考えられている。また、(6)は構成部材の熱膨張係数の差により発生する歪みにより被膜の亀裂や破断といった不良が発生する。さらにその部分からダークスポット等の進行性不良が発生する。
【0010】
ダークスポットは封止技術の向上によりかなり抑制されてきたが、実際の劣化は上記の要因が複合して発生するものであり、その防止策を困難なものとしている。典型的な封止技術は、基板上に形成された有機発光素子を封止材で密閉し、その空間に酸化バリウム等の乾燥剤を設ける方法が考案されている。しかしながら、このような種々の対策を講じたとしても、発光装置の劣化を実用可能な程度にまで低減することはできなかった。
【0011】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、TFTと有機発光素子を組み合わせて構成される発光装置の信頼性を向上させることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために本発明の構成は、TFTと発光素子が電気的に接続されている構成の画素を有する発光装置において、陽極層及び陰極層と、その間に発光体を含む層を積層して形成される発光素子の上部と下部及び側部とを無機絶縁層で囲み、且つ、陽極層と陰極層及び発光体を含む層の各層は、当該無機絶縁層と接している構成とする。無機絶縁層は窒化珪素膜、酸窒化珪素膜など珪素の窒化物又は酸窒化物、或いは窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウムなどアルミニウムの窒化物又は酸窒化物で形成する。特に好ましくは、珪素をターゲットとして13.56乃至120MHzの高周波スパッタリングで形成する窒化珪素膜を適用する。
【0013】
前記した高周波スパッタリングで作製される窒化珪素膜は、「▲1▼エッチング速度が9nm/min以下(好ましくは、0.5〜3.5nm/min以下)である窒化珪素膜を用いること、▲2▼水素濃度が1×1021atoms/cm以下(好ましくは、5×1020atoms/cm以下)であること、▲3▼水素濃度が1×1021atoms/cm以下(好ましくは、5×1020atoms/cm以下)で、かつ、酸素濃度が5×1018〜5×1021atoms/cm(好ましくは、1×1019〜1×1021atoms/cm)であること、▲4▼エッチング速度が9nm/min以下(好ましくは、0.5〜3.5nm/min以下)で、且つ、水素濃度が1×1021atoms/cm以下(好ましくは、5×1020atoms/cm以下)であること、▲5▼エッチング速度が9nm/min以下(好ましくは、0.5〜3.5nm/min以下)で、かつ、水素濃度が1×1021atoms/cm以下(好ましくは、5×1020atoms/cm以下)で、かつ、酸素濃度が5×1018〜5×1021atoms/cm(好ましくは、1×1019〜1×1021atoms/cm)であること」のいずれかを満たすことにより外因性の不純物を遮断するブロッキング性が高められ、発光素子の劣化を抑制する効果を有する。
【0014】
発光素子をマトリクス状に配列させて表示画面を構成する構成において、各画素を区画する絶縁層の構成として最も好ましい形態は、ポジ型又はネガ型の感光性有機樹脂材料を用い、そのパターンの端部において0.2〜2μmの曲率半径、又はこの範囲において連続的に変化する曲率半径を有し、且つ、10乃至75度好ましくは35乃至45度の傾斜角を有する傾斜面を有している。本発明に係る発光装置の画素構造は、TFTに接続する画素の個別電極(陽極又は陰極側となる)の端部を覆って当該各画素を区画する絶縁層を形成し、発光体を含む層及び陽極層又は陰極層の一方を画素電極上から当該絶縁層上にかけて形成することで、特に画素電極端部の応力が緩和され、発光素子の劣化を抑制することができる。
【0015】
本発明の発光装置は、以下に示す構成とすることができる。
【0016】
半導体層とゲート絶縁膜及びゲート電極とを有する薄膜トランジスタと、陰極層及び陽極層の間に発光体を含む有機化合物層を有する発光素子を備え、ゲート電極の上層側に第2無機絶縁体層と、第2無機絶縁体層上に第1有機絶縁体層と、第1有機絶縁体層上に第3無機絶縁体層と、第3無機絶縁体層上に形成された陽極層と、陽極層の端部と重なり35乃至45度の傾斜角を有する第2有機絶縁体層と、第2有機絶縁体層の表面及び側面に形成され陽極層上で開口部を有する第4無機絶縁体層と、陽極層と第4無機絶縁体層に接して形成された発光体を含む有機化合物層と、発光体を含む有機化合物層に接して形成された陰極層とを有し、第3無機絶縁体層及び第4無機絶縁体層は、珪素の窒化物又はアルミニウムの窒化物で形成されているものである。
【0017】
半導体層とゲート絶縁膜及びゲート電極とを有する薄膜トランジスタと、陽極層及び陰極層の間に発光体を含む有機化合物層を有する発光素子を備えた画素部と、半導体層とゲート絶縁膜及びゲート電極とを有する薄膜トランジスタで形成された駆動回路部とが備えられ、駆動回路部は画素部の周辺領域に形成された発光装置であって、半導体層の下層側に第1無機絶縁体層と、ゲート電極の上層側に第2無機絶縁体層と、第2無機絶縁体層上に第1有機絶縁体層と、第1有機絶縁体層上に第3無機絶縁体層と、第3無機絶縁体層上に形成された陽極層と、陽極層の端部と重なり35乃至45度の傾斜角を有する第2有機絶縁体層と、第2有機絶縁体層の表面及び側面に形成され陽極層上で開口部を有する第4無機絶縁体層と、陽極層と第4無機絶縁体層に接して形成された発光体を含む有機化合物層と、発光体を含む有機化合物層に接して形成された陰極層とを有し、第3無機絶縁体層及び第4無機絶縁体層は、珪素の窒化物又はアルミニウムの窒化物で形成され、第4無機絶縁層上にシールパターンが形成され、当該シールパターンは駆動回路部と一部又は全部が重なって形成されているものである。
【0018】
陰極層上には第5無機絶縁体層とが形成された構成としても良く、珪素の窒化物又はアルミニウムの窒化物で形成する。
【0019】
第3無機絶縁体層乃至第5無機絶縁体層は、上記したエッチング特性の他、水素濃度や酸素濃度が表記した範囲内であるものとする。窒化珪素膜中のN−H結合やSi−H結合、またSi−O結合の密度を低減することにより、熱的安定性を高め、且つ膜を緻密化することができる。
【0020】
半導体層とゲート絶縁膜及びゲート電極とを有する薄膜トランジスタと、陽極層及び陰極層の間に発光体を含む有機化合物層を有する発光素子を備えた画素部と、半導体層とゲート絶縁膜及びゲート電極とを有する薄膜トランジスタで形成された駆動回路部とが備えられ、駆動回路部は画素部の周辺領域に形成された発光装置であって、画素部に有機絶縁体層で形成された隔壁層が駆動回路部上に延在し、隔壁層の上面及び側面部に珪素の窒化物又はアルミニウムの窒化物から成る無機絶縁体層が形成され、無機絶縁体層上にシールパターンが形成され、当該シールパターンは駆動回路部と一部又は全部が重なっていて、陰極層とその下層に形成された配線との接続部がシールパターンの内側に設けられているものである。
【0021】
半導体層とゲート絶縁膜及びゲート電極とを有する第1薄膜トランジスタと、陽極層及び陰極層の間に発光体を含む有機化合物層を有する発光素子を備えた画素部と、半導体層とゲート絶縁膜及びゲート電極とを有する第2薄膜トランジスタで形成された駆動回路部とが備えられ、駆動回路部は画素部の周辺領域に形成された発光装置であって、画素部に有機絶縁体層で形成された隔壁層が駆動回路部上に延在し、隔壁層の上面及び側面部に珪素の窒化物又はアルミニウムの窒化物から成る無機絶縁体層が形成され、無機絶縁体層上にシールパターンが形成され、第1薄膜トランジスタはシールパターンの内側に形成され、第2薄膜トランジスタはシールパターンと一部又は全部が重なって形成され、陰極層とその下層に形成された配線との接続部がシールパターンの内側に設けられているものである。
【0022】
無機絶縁体層は、高周波スパッタリング法で作成された窒化珪素であり、上記したエッチング特性の他、水素濃度や酸素濃度が表記した範囲であるものとする。
【0023】
本発明の発光装置の作製方法は、以下に示す構成とすることができる。
【0024】
半導体層とゲート絶縁膜及びゲート電極とを有する薄膜トランジスタと、陽極層及び陰極層の間に発光体を含む有機化合物層を有する発光素子を備えた画素部と、半導体層とゲート絶縁膜及びゲート電極とを有する薄膜トランジスタで形成された駆動回路部とが備えられ、駆動回路部は画素部の周辺領域に形成された発光装置の作製方法であって、基板上に第1無機絶縁体層を形成し、第1無機絶縁体層上に結晶性珪素で成る半導体層を形成し、半導体層上にゲート絶縁膜及びゲート電極を形成すると共に、当該半導体層に一導電型又はそれとは反対の導電型の不純物領域を形成し、ゲート電極上に第2無機絶縁体層を形成し、第2無機絶縁体層上に第1有機絶縁体層を形成し、第2有機絶縁体層上に第3無機絶縁体層を形成し、第3無機絶縁体層に接して陽極層を形成し、陽極層の端部と重なり35乃至45度の傾斜角を有する第2有機絶縁体層を形成し、第2有機絶縁体層の表面及び側面に形成され陽極層上で開口部を有する第4無機絶縁体層を形成し、陽極層に接して形成され、側端部が第4無機絶縁体層と重なる発光体を含む有機化合物層と、発光体を含む有機化合物層に接して形成された陰極層とを形成する各段階から成り、第3無機絶縁体層及び第4無機絶縁体層とは、高周波スパッタリング法により珪素の窒化物又はアルミニウムの窒化物を形成する工程を有している。
【0025】
また、他の構成は、半導体層とゲート絶縁膜及びゲート電極とを有する薄膜トランジスタと、陽極層及び陰極層の間に発光体を含む有機化合物層を有する発光素子を備えた画素部と、半導体層とゲート絶縁膜及びゲート電極とを有する薄膜トランジスタで形成された駆動回路部とが備えられ、駆動回路部は画素部の周辺領域に形成された発光装置の作製方法であって、基板上に第1無機絶縁体層を形成し、第1無機絶縁体層上に結晶性珪素で成る半導体層を形成し、半導体層上にゲート絶縁膜及びゲート電極を形成すると共に、当該半導体層に一導電型又はそれとは反対の導電型の不純物領域を形成し、ゲート電極上に第2無機絶縁体層を形成し、第2無機絶縁体層上に第1有機絶縁体層を形成し、第2有機絶縁体層上に第3無機絶縁体層を形成し、第3無機絶縁体層に接して陽極層を形成し、配線層の端部と重なり35乃至45度の傾斜角を有する第2有機絶縁体層を形成し、第2有機絶縁体層の表面及び側面に形成され陽極層上で開口部を有する第4無機絶縁体層を形成し、陽極層に接して形成され、側端部が第4無機絶縁体層と重なる発光体を含む有機化合物層と、発光体を含む有機化合物層に接して形成された陰極層とを形成し、第4無機絶縁体層上であって、駆動回路部と一部又は全部が重なる位置にシールパターンを形成し、シールパターンに合わせて封止板を張り付ける各段階から成り、第3無機絶縁体層及び第4無機絶縁体層は、高周波スパッタリング法により珪素の窒化物又はアルミニウムの窒化物を形成する工程を有している。
【0026】
上記発明の構成において、第3無機絶縁体層及び第4無機絶縁体層は、珪素をターゲットとし、窒素のみをスパッタガスとして用いた高周波スパッタリング法により窒化珪素を形成する。さらに、第1有機絶縁体層を形成した後に、減圧下にて加熱処理を行い、脱水処理をし、減圧状態を保持したまま、第3無機絶縁体層を形成する。又は、第2有機絶縁体層を形成した後に、減圧下にて加熱処理を行い、脱水処理をし、減圧状態を保持したまま、第4無機絶縁体層を形成する。
【0027】
尚、発光装置とは、エレクトロルミネッセンスを利用して発光する装置全般を指し、それを目的として基板上にTFTで回路を形成したTFT基板、TFT基板にエレクトロルミネッセンス材料を用いて形成した発光素子を組み合わせたELパネル、ELパネルに外部回路を組み合わせたELモジュールも含めていう。本発明の発光装置は携帯電話やパーソナルコンピュータ、テレビ受像器など様々な電子機器に組み込むことができる。
【0028】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の態様を図面を用いて詳細に説明する。尚、以下の説明において同じ要素には同じ符号を用いて表記する。
【0029】
図1はアクティブマトリクス駆動方式の発光装置の構成を説明する一例である。TFTは画素部302とその周辺部に形成される駆動回路部301に設けられている。TFTのチャネル形成領域を形成する半導体層は、非晶質珪素又は多結晶珪素などが選択可能であり、本発明はどれを採用しても構わない。
【0030】
基板101はガラス基板又は有機樹脂基板が採用される。有機樹脂材料はガラス材料と比較して軽量であり、発光装置自体の軽量化に有効に作用する。発光装置を作製する上で適用できるものとしては、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)、アラミド等の有機樹脂材料を用いることができる。ガラス基板は無アルカリガラスと呼ばれる、バリウムホウケイ酸ガラスやアルミノホウケイ酸ガラスを用いることが望ましい。ガラス基板の厚さは0.5〜1.1mmのものが採用されるが、軽量化を目的とすると厚さは薄くする必要がある。また、さらに軽量化を図るには密度が2.37g/cmと小さいガラスを採用することが望ましい。
【0031】
図1では駆動回路部301にnチャネル型TFT303とpチャネル型TFT304が形成され、画素部302にはnチャネル型の第1TFT305とpチャネル型の第4TFT306、容量部307が形成されている。そして、第4TFT306は発光素子309の陽極層126と接続する構成となっている。
【0032】
これらのTFTは、窒化珪素又は酸化窒化珪素から成る第1無機絶縁体層102上に半導体層103〜106、ゲート絶縁膜108、ゲート電極110〜113により構成されるものである。ゲート電極の上層には、水素を含有する窒化珪素又は酸化窒化珪素からなる第2無機絶縁体層114が形成され、第1無機絶縁体層102との組み合わせにより半導体層に水分や金属などの不純物が拡散して汚染されないようにする保護膜として機能している。
【0033】
第2無機絶縁体層114上には、平坦化膜としてポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、アクリル、BCBから選択される第1有機絶縁体層115が0.5〜1μmの厚さで形成されている。第1有機絶縁体層115は、スピン塗布法で当該有機化合物を塗布した後焼成によって形成する。有機絶縁体材料は吸湿性があり、水分を吸蔵する性質を持っている。その水分が再放出されると、この上層部に形成される発光素子の有機化合物に酸素を供給して有機発光素子を劣化させる原因となる。水分の吸蔵及び再放出を防ぐため、第1有機絶縁体層115の上に第3無機絶縁体層116を50〜200nmの厚さで形成する。第3無機絶縁体層116は下地との密着性及びバリア性の観点から緻密な膜とする必要があり、好ましくはスパッタリング法で形成される窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化窒化アルミニウム、窒化アルミニウム等から選択される無機絶縁材料で形成する。
【0034】
有機発光素子309は、第3無機絶縁体層116上に形成される。基板101を通して発光する光を放射する構成の発光装置は、第3無機絶縁体層116上に陽極層126としてITO(酸化インジウム・スズ)層を形成する。ITOには平坦化や低抵抗化を目的として酸化亜鉛又はガリウムが添加されていても良い。配線117〜125は陽極層126の前に形成し、第3無機絶縁体層116上で重ね合わせて電気的接続を形成している。
【0035】
画素毎を分離する第2有機絶縁体層(隔壁層)128はポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、アクリル、ベンゾシクロブテン(BCB)から選択される材料により形成する。これらは熱硬化型又は光硬化型の材料が適用可能である。第2有機絶縁体層(隔壁層)128は当該有機絶縁体材料を0.5〜2μmの厚さで全面に形成した後、陽極層126に合わせて開口部を形成する。この場合、陽極層126の端部を覆うように形成し、その側壁の傾斜角を35〜45度とする。第2有機絶縁体層(隔壁層)128は画素部302のみでなく、駆動回路部301に渡って延在して形成され、配線117〜124を覆って形成することで層間絶縁膜としての機能も兼ね備えている。
【0036】
有機絶縁体材料は吸湿性があり、水分を吸蔵する性質を持っている。その水分が再放出されると、発光素子309の有機化合物に水分を供給して有機発光素子を劣化させる原因となる。水分の吸蔵及び再放出を防ぐため、第2有機絶縁体層128の上に第4無機絶縁体層129を10〜100nmの厚さで形成する。第4無機絶縁体層129は窒化物で成る無機絶縁物材料をもって形成する。具体的には、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウムから選択される無機絶縁物材料により形成する。第4無機絶縁体層129は、第2有機絶縁体層128の上面及び側面を覆って形成され、陽極層126に重なる端部をテーパー形状となるように形成する。
【0037】
有機発光素子309は陽極層126と、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む陰極層131と、その間に形成される発光体を含む有機化合物層130で形成される。発光体を含む有機化合物層130は一層又は複数の層が積層されて形成されている。各層はその目的と機能により、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等と区別して呼ばれている。これらは、低分子系有機化合物材料、中分子系有機化合物材料、又は高分子系有機化合物材料のいずれか、或いは、両者を適宣組み合わせて形成することが可能である。また、電子輸送性材料と正孔輸送性材料を適宜混合させた混合層、又はそれぞれの接合界面に混合領域を形成した混合接合を形成しても良い。
【0038】
陰極層131は仕事関数の小さいアルカリ金属又はアルカリ土類金属により形成され、マグネシウム(Mg)、リチウム(Li)若しくはカルシウム(Ca)を含む材料を用いる。好ましくはMgAg(MgとAgをMg:Ag=10:1で混合した材料)でなる電極を用いれば良い。他にもMgAgAl電極、LiAl電極、また、LiFAl電極が挙げられる。又は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物とアルミニウムなどの低抵抗金属とを組み合わせて形成しても良い。陰極層131は共通電極として複数の画素に渡って形成され、画素部302の外側、或いは画素部302と駆動回路部301との間で配線120に接続され、外部端子に導かれる。図1ではこの接続部310を点線で囲む領域で示している。
【0039】
さらにその上層には、窒化珪素、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)、酸化窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムなどから選択される材料で第5無機絶縁体層132を形成しても良い。特に、DLC膜は酸素、CO、CO、HO等のガスバリア性が高いことが知られている。第5無機絶縁体層132は、陰極131を形成した後、大気解放しないで連続的に形成することが望ましい。第5無機絶縁体層132の下層には窒化珪素のバッファ層を設けて密着性を向上させても良い。
【0040】
また、図示しないが陽極層126と発光体を含む有機化合物層130との界面に0.5〜5nmでトンネル電流が流れる程度の厚さの第6無機絶縁体層を形成しておいても良い。これは陽極表面の凹凸に起因する短絡の防止と、陰極に用いるアルカリ金属等が下層側に拡散するのを抑止する効果がある。
【0041】
画素部302に形成された第2有機絶縁体層128は駆動回路部301上に延在し、第2有機絶縁体層128上に形成された第4無機絶縁体層129上にシールパターン133が形成される。当該シールパターン133は駆動回路部301及び当該駆動回路部301と入力端子とを接続する配線117と一部又は全部が重なって設けられ、発光装置の額縁領域(画素部の周辺領域)の面積を縮小させている。
【0042】
このシールパターン133を介して封止板134を固着している。封止板134にはステンレス鋼やアルミニウムなどの金属を用いることができる。また、ガラス基板などを適用しても良い。シールパターン133と封止板134で囲まれた内側には、酸化バリウムなどの乾燥剤135を封入して水分による劣化を防いでいる。封止板の厚さは30〜120μm程度の有機樹脂材料を使って可撓性を持たせても良い。その表面にはガスバリア層としてDLCや窒化珪素など無機絶縁体から成る被膜を形成しておいても良い。シールパターンに用いられる材料の一例はエポキシ系接着剤であり、その側面部も無機絶縁体から成る被膜で覆うことによりその部分から浸透する水蒸気を防ぐことができる。
【0043】
図1では第1TFT305をマルチゲート構造とし、且つ、低濃度ドレイン(LDD)を設けオフ電流を低減させている。pチャネル型の第4TFT306にはゲート電極とオーバーラップする不純物領域を設けている。
【0044】
これらのTFTが設けられた画素部の一画素分の上面図は図2で示されている。尚、図2は各TFTの配置を明瞭に示すため、発光素子309、第2有機絶縁体層128及び第4無機絶縁体層129のパターンは省略されている。一画素には第1TFT305、第2TFT311、第3TFT312、第4TFT306、容量部307が設けられている。その等価回路図を図17に示す。図2において、A−A’線に対応する断面構造を図1で示している。また、B−B’線における断面構造を図3で示し、C−C’線における断面構造を図4で示している。
【0045】
また、第2有機絶縁体層128及び第4無機絶縁体層129の画素部における構成の一例は、図15で示すように、その両者が陽極層126の周辺を覆う形態をとることができる。或いは、図16で示すように第2有機絶縁体層128は陽極層126の2辺のみを覆い、第4無機絶縁体層129は陽極層126の周辺全てを覆うという構成をとることができる。勿論、ここで示す画素構成は一例であり、本発明を構成するための必須要件とはならない。
【0046】
図1において、駆動回路部301の回路構成は、ゲート信号側駆動回路とデータ信号側駆動回路とで異なるがここでは省略する。nチャネル型TFT303及びpチャネル型TFT304には配線118、119が接続され、これらのTFTを用いて、シフトレジスタやラッチ回路、バッファ回路等を形成することが可能である。
【0047】
入力端子部308はゲート電極と同一層で形成される配線又は第3無機絶縁体層116上に形成される配線で形成される。図1ではゲート電極と同一層で形成する一例を示し、導電層109と127で形成されている。導電層127は陽極層126と同時に形成されるものであり、酸化物導電性材料で形成される。実際には表面に露出する部分をこの酸化物導電性材料で覆うことにより、酸化反応による表面抵抗の増大を防いでいる。図7は入力端子部308の詳細を示す図である。図7(A)はその上面図を示し、D−D’線及びE−E’線に対応する断面構造を図7(B)及び(C)に示し、いずれにしても導電層109と127で形成されている。
【0048】
図1で示すように、半導体層105、106を挟み包むように第1無機絶縁体層102と第2無機絶縁体層114とが形成されている。一方、有機発光素子309は、第3無機絶縁体層116、第5無機絶縁体層132、第4無機絶縁体層129とに囲まれている。即ち、TFTの半導体層と発光素子は、それぞれ無機絶縁体層で被覆された構造となっている。無機絶縁体層は窒化珪素や酸化窒化珪素膜であり、水蒸気やイオン性の不純物に対してバリア性のある材料を用いている。
【0049】
第1TFT305や第4TFT306に対しナトリウム等のアルカリ金属の汚染源として基板101や有機発光素子309が考えられるが、第1無機絶縁体層102と第2無機絶縁体層114で囲むことによりそれを防ぐことができる。一方、有機発光素子309は酸素や水分を最も嫌うため、それを防ぐために第3無機絶縁体層116、第4無機絶縁体層129、第5無機絶縁体層132が無機絶縁体材料で形成されその汚染を防いでいる。また、これらは有機発光素子309が有するアルカリ金属元素を外に出さないための機能も備えている。
【0050】
図5は図1乃至図4を用いて説明した発光装置の構成要素を具備する基板の外観図を示している。基板101には画素部302、ゲート信号側駆動回路301a、301b、データ信号側駆動回路301c、陰極層の接続部310、入出力端子部308、配線又は配線群117が備えられている。シールパターン133はゲート信号側駆動回路301a、301b、データ信号側駆動回路301c及び当該駆動回路部と入力端子とを接続する配線又は配線群117と一部又は全部が重なるように設けられ、発光装置の額縁領域(画素部の周辺領域)の面積を縮小させている。陰極層の接続部310は、図5で示すように一カ所ではなく、駆動回路部と301a〜301cと干渉しない限りは画素部302の周辺領域の何処に設けても良い。
【0051】
図6で示すように、このような構成の基板101はマザーガラス201上に複数個(101a〜101d)作り込まれ、第4無機絶縁体層形成後、又は陰極層形成後、又は第5無機絶縁体層形成後、又は封止板形成後に切断線202に沿って分断される。分断はダイヤモンドカッターやレーザーカッターなどで行うが、この時分断を容易とするため、切断線202上では第3乃至第5無機絶縁体層及び第1及び第2有機絶縁体層は除去されていることが望ましい。
【0052】
以上のように、TFTと発光素子を組み合わせて画素部を形成し、発光装置を完成させることができる。このような発光装置はTFTを用いた駆動回路を画素部と同一基板上に形成することもできる。図1で示すように、TFTの主要構成要素である半導体膜、ゲート絶縁膜及びゲート電極を、その下層側及び上層側を窒化珪素又は酸化窒化珪素から成るブロッキング層と保護膜により囲むことにより、アルカリ金属や有機物の汚染を防ぐ構造を有している。一方有機発光素子はアルカリ金属を一部に含み、窒化珪素又は酸化窒化珪素又はDLC膜から成る保護膜と、窒化珪素又は炭素を主成分とする絶縁膜から成るガスバリア層とで囲まれ、外部から酸素や水分が浸入することを防ぐ構造を有している。
【0053】
尚、本実施の形態において、無機絶縁層に用いることができる窒化珪素からなる膜(窒化珪素膜)は、高周波スパッタ法により形成される極めて緻密な膜質を有し、以下の表1に示すプロセス条件で形成される(代表的な例についても併記した。)。尚、表中の「RFSP−SiN」とは、高周波スパッタ法により形成された窒化珪素膜を指す。また、「T/S」とは、ターゲットと基板との距離である。
【0054】
【表1】

Figure 2004047411
【0055】
スパッタガスとして用いるArは、基板を加熱するためのガスとして基板裏面側に吹き付けるように導入され、最終的にNと混合されてスパッタに寄与する。また、表1に示す成膜条件は、代表的な条件であってここに示す数値に限定されるものではなく、成膜されたSiN膜の物性パラメータが後に表4において示す物性パラメータの範囲内に入る限り、実施者が適宜変更しても良い。
【0056】
ここで上記高周波スパッタ法により窒化珪素膜を成膜するにあたって使用するスパッタ装置の概略図を図30に示す。図30において、30はチャンバー壁、31は磁場を形成するための可動式マグネット、32は単結晶シリコンターゲット、33は防護シャッター、34は被処理基板、36a及び36bはヒーター、37は基板チャック機構、38は防着板、39はバルブ(コンダクタンスバルブもしくはメインバルブ)である。また、チャンバー壁30に設置されたガス導入管40、41は、それぞれN(もしくはNと希ガスの混合ガス)及び希ガスの導入管である。
【0057】
また、比較例として従来のプラズマCVD法により形成される窒化珪素膜の成膜条件を表2に示す。尚、表中の「PCVD−SiN」とは、プラズマCVD法により形成された窒化珪素膜を指す。
【0058】
【表2】
Figure 2004047411
【0059】
次に、表1の成膜条件で成膜された窒化珪素膜と表2の成膜条件で成膜された窒化珪素膜の代表的な物性値(物性パラメータ)について、比較した結果を表3にまとめる。尚、「RFSP−SiN(No.1)」と「RFSP−SiN(No.2)」との違いは、成膜装置による違いであり、本発明のバリア膜として用いる窒化珪素膜としての機能を損なうものではない。また、内部応力は、圧縮応力か引っ張り応力かで数値の正負の符号が変わるが、ここでは絶対値のみを取り扱う。
【0060】
【表3】
Figure 2004047411
【0061】
表3に示すように、これらRFSP−SiN(No.1)及びRFSP−SiN(No.2)に共通の特徴点は、PCVD−SiN膜と比較して、エッチング速度(LAL500を用いて20℃でエッチングした際のエッチング速度をいう。以下、同じ。)が遅く、水素濃度が低い点が挙げられる。尚、「LAL500」とは、橋本化成株式会社製「LAL500 SAバッファードフッ酸」であり、NHHF(7.13%)とNHF(15.4%)の水溶液である。また、内部応力は、プラズマCVD法で成膜された窒化珪素膜よりも絶対値で比較して小さい値となっている。
【0062】
ここで本発明者らが表1の成膜条件によって成膜した窒化珪素膜の諸物性のパラメータを表4にまとめる。
【0063】
【表4】
Figure 2004047411
【0064】
また、当該窒化珪素膜をSIMS(質量二次イオン分析)により調べた結果を図24に、そのFT−IRの結果を図25に、その透過率を図26に示す。尚、図26には表2の成膜条件で成膜した窒化珪素膜についても併せて表記する。透過率については、従来のPCVD−SiN膜と比べて遜色はない。
【0065】
本発明の無機絶縁層として用いる窒化珪素膜においては、表4に示すパラメータを満たす窒化珪素膜が望ましい。即ち、無機絶縁層として、▲1▼エッチング速度が9nm/min以下(好ましくは、0.5〜3.5nm/min以下)である窒化珪素膜を用いること、▲2▼水素濃度が1×1021atoms/cm以下(好ましくは、5×1020atoms/cm以下)であること、▲3▼水素濃度が1×1021atoms/cm以下(好ましくは、5×1020atoms/cm以下)で、かつ、酸素濃度が5×1018〜5×1021atoms/cm(好ましくは、1×1019〜1×1021atoms/cm)であること、▲4▼エッチング速度が9nm/min以下(好ましくは、0.5〜3.5nm/min以下)で、かつ、水素濃度が1×1021atoms/cm以下(好ましくは、5×1020atoms/cm以下)であること、▲5▼エッチング速度が9nm/min以下(好ましくは、0.5〜3.5nm/min以下)で、かつ、水素濃度が1×1021atoms/cm以下(好ましくは、5×1020atoms/cm以下)で、かつ、酸素濃度が5×1018〜5×1021atoms/cm(好ましくは、1×1019〜1×1021atoms/cm)であること、のいずれかを満たすことが望ましい。
【0066】
また、内部応力の絶対値は、2×1010dyn/cm以下、好ましくは5×10dyn/cm以下、さらに好ましくは5×10dyn/cm以下とすると良い。内部応力を小さくすれば、他の膜との界面における準位の発生を低減できる。さらに、内部応力による膜はがれを防止できる。
【0067】
また、本実施の形態に示した表1の成膜条件による窒化珪素膜は、Na、Liその他の周期表の1族もしくは2族に属する元素に対するブロッキング効果が極めて強く、これらの可動イオン等の拡散を効果的に抑制することができる。例えば、本実施の形態に用いる陰極層としては、アルミニウムに0.2〜1.5wt%(好ましくは0.5〜1.0wt%)のリチウムを添加した金属膜が電荷注入性その他の点で好適であるが、この場合において、リチウムの拡散によってトランジスタの動作に害を及ぼすことが懸念される。しかしながら、本実施の形態では、無機絶縁層で完全に保護されることとなるため、リチウムのトランジスタ方向への拡散は気にする必要がない。
【0068】
この事実を示すデータを図27〜29に示す。図27は、表2の成膜条件で成膜した窒化珪素膜(PCVD−SiN膜)を誘電体としたMOS構造のBTストレス試験前後におけるC−V特性の変化を示す図である。試料の構造は、図29(A)に示す通りであり、表面電極にAl−Li(リチウムを添加したアルミニウム)電極を用いることによりリチウム拡散による影響の有無を確かめることができる。図27によれば、BTストレス試験によりC−V特性が大きくシフトし、表面電極からのリチウムの拡散による影響が顕著に現れていることが確認できる。
【0069】
次に、図28(A)、(B)は、表1の成膜条件で成膜した窒化珪素膜を誘電体としたMOS構造のBTストレス試験前後におけるC−V特性である。図28(A)、(B)の違いは、図28(A)が表面電極にAl−Si(シリコンを添加したアルミニウム膜)電極を用いるのに対し、図28(B)が表面電極にAl−Li(リチウムを添加したアルミニウム膜)電極を用いる点である。尚、図28(B)の結果は、図29(B)に示すMOS構造の測定結果である。ここで熱酸化膜との積層構造としたのは、窒化珪素膜とシリコン基板との間の界面準位の影響を低減するためである。
【0070】
図28(A)、(B)の両グラフを比較すると、両グラフともにBTストレス試験前後におけるC−V特性のシフトは殆ど差がなく、リチウム拡散の影響が現れていないこと、即ち、表1の成膜条件で成膜した窒化珪素膜が効果的にブロッキング膜として機能していることが確認できる。
【0071】
このように、本発明に用いる無機絶縁層は、非常に緻密でNaやLiといった可動元素に対するブロッキング効果が高いため、平坦化膜からの脱ガス成分の拡散を抑制すると共に、Al−Li電極等からのLi拡散を効果的に抑制することで信頼性の高い表示装置を実現することができる。緻密である理由として、本発明者らは、単結晶シリコンターゲットの表面で薄い窒化シリコン膜が形成され、その窒化シリコン膜が基板へ積層されて成膜されるため、膜中にシリコンクラスタが混入されにくくなった結果として緻密になるのではないかと推測している。
【0072】
また、室温から200℃程度の低温下のスパッタ法で成膜されるため、本発明のバリア膜として用いる場合のように、樹脂膜の上に成膜できる点においてプラズマCVD法よりも有利である。尚、上述した窒化珪素膜は、ゲート絶縁膜を積層膜で形成する場合において、その一部に用いることもできる。
【0073】
【実施例】
[実施例1]
本実施例は図1に示す発光装置を作製する工程について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0074】
図8(A)において、基板101はガラス基板、石英基板、セラミック基板などを用いることができる。また、珪素基板、金属基板又はステンレス基板の表面に絶縁膜を形成したものを用いても良い。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。
【0075】
基板101上に酸化珪素膜、窒化珪素膜又は酸化窒化珪素膜(SiO)等の絶縁膜から成る第1無機絶縁体層102を形成する。代表的な一例は2層構造を有し、SiH、NH、及びNOを反応ガスとして成膜される第1酸化窒化珪素膜を50nm、SiH、及びNOを反応ガスとして成膜される第2酸化窒化珪素膜を100nmの厚さに積層形成する構造とする。
【0076】
活性層とする半導体膜は、第1無機絶縁体層102上に形成した非晶質半導体膜を結晶化して得る。非晶質半導体膜は30〜60nmの厚さで形成し、加熱処理やレーザー光の照射により結晶化させる。非晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくは珪素又はシリコンゲルマニウム(Si1−xGe;0<x<1、代表的には、x=0.001〜0.05)合金などで形成すると良い。
【0077】
代表的な一例は、プラズマCVD法によりSiHガスを用いて、非晶質珪素膜を54nmの厚さに形成する。結晶化は、パルス発振型又は連続発振型のエキシマレーザーや、Cr、Nd、Er、Ho、Ce、Co、Ti又はTmをドーピングしたYAGレーザー、YVOレーザー、YLFレーザーを用いることができる。YAGレーザー、YVOレーザー、YLFレーザーを用いる場合には、その第2高調波〜第4高調波を利用する。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出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、実施者が適宜選択すればよい。
【0078】
結晶化法として、ニッケルなどの半導体の結晶化に対し触媒作用のある金属元素を添加して結晶化させても良い。例えば、ニッケルを含有する溶液を非晶質珪素膜上に保持させた後、脱水素化(500℃、1時間)続けて熱結晶化(550℃、4時間)を行い、更に結晶性を向上させるためYAGレーザー、YVOレーザー、YLFレーザーから選ばれた連続発振レーザー光の第2高調波を照射する。
【0079】
その後、得られた結晶性半導体膜をフォトマスク(1)を用いて写真蝕刻法により所望の形状にエッチング処理し、島状に分離された半導体層103〜107を形成する。尚、図12はこの段階における画素の上面図を示している。
【0080】
また、非晶質半導体膜を結晶化した後、TFTのしきい値を制御するためにp型を付与する不純物元素を添加してもよい。半導体に対してp型を付与する不純物元素には、ボロン(B)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)など周期律第13族元素が知られている。
【0081】
次いで、図8(B)で示すように、島状に分離された半導体層103〜107を覆うゲート絶縁膜108を形成する。ゲート絶縁膜108はプラズマCVD法やスパッタ法で、酸化珪素又は酸化窒化珪素などの無機絶縁体材料を用いて形成し、その厚さを40〜150nmとして珪素を含む絶縁膜で形成する。勿論、このゲート絶縁膜は、珪素を含む絶縁膜を単層或いは積層構造として用いることができる。
【0082】
ゲート絶縁膜108上には、ゲート電極を形成する目的で、膜厚10〜50nmの窒化タンタル(TaN)から成る第1導電膜10と、膜厚100〜400nmのタングステン(W)から成る第2導電膜11とを積層形成する。ゲート電極を形成するための導電性材料としてはTa、W、Ti、Mo、Al、Cuから選ばれた元素、又は当該元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成する。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、第1導電膜をタンタル(Ta)膜で形成し、第2導電膜をW膜とする組み合わせ、第1導電膜を窒化タンタル(TaN)膜で形成し、第2導電膜をAl膜とする組み合わせ、第1導電膜を窒化タンタル(TaN)膜で形成し、第2導電膜をCu膜とする組み合わせとしてもよい。
【0083】
次に、図8(C)に示すようにフォトマスク(2)を用い、写真蝕刻法によりゲート電極パターンが形成されるマスク12を形成する。その後、ドライエッチング法により第1エッチング処理を行う。エッチングには例えばICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型プラズマ)エッチング法が適用される。エッチング用ガスに限定はないが、WやTaNのエッチングにはCFとClとOとを用いると良い。第1エッチング処理では、基板側には所定のバイアス電圧を印加して、形成される電極パターン13〜17の側面に15〜50度の傾斜角を持たせる。第1エッチング処理によりこの絶縁膜表面の露出している領域は同時にエッチングが進み10〜30nm程度薄くなる領域が形成される。
【0084】
この後、第2エッチング条件に変え、エッチング用ガスにSFとClとOとを用い、基板側に印加するバイアス電圧を所定の値として、W膜の異方性エッチングを行う。こうして、ゲート電極110〜113及び、入力端子部の配線109を形成する。その後、マスク12は除去する。第2エッチング処理によりこの絶縁膜表面の露出している領域は同時にエッチングが進みさらに10〜30nm程度薄くなる領域が形成される。尚、図13はこの段階における画素の上面図を示している。
【0085】
ゲート電極が形成された後、図9(A)で示すように第1ドーピング処理を行い、半導体層に第1n型不純物領域18〜22を形成する。この第1n型不純物領域はゲート電極がマスクとなり自己整合的に形成されるものである。ドーピング条件は適宜設定すれば良いが、水素希釈5%のPHを用い、50kV、6×1013/cmのドーズ量で注入する。
【0086】
次いで、図9(B)に示すように、フォトマスク(3)を用い、写真蝕刻法によりマスク23を形成し第2ドーピング処理を行う。第2ドーピング処理は水素希釈5%のPHを用い、65kV、3×1015/cmのドーズ量で行い、第2n型不純物領域24、25と第3n型不純物領域26を形成する。半導体層103にはゲート電極がマスクとなり自己整合的に形成されるものであり、ゲート電極の外側に形成される第2n型不純物領域24と、ゲート電極と重なる位置に形成される第3n型不純物領域26が形成される。半導体層105にはマスク23により形成される第2n型不純物領域25が形成される。
【0087】
図9(C)では、フォトマスク(4)を用い、写真蝕刻法によりマスク27を形成し第3ドーピング処理を行う。第3のドーピング処理は、水素希釈5%のBを用い、80kV、2×1016/cmのドーズ量で行い、半導体層104、106、107にp型不純物領域28〜30を形成する。
【0088】
以上までの工程でそれぞれの半導体層にn型又はp型の導電型を有する不純物領域が形成される。図10(A)で示すように、半導体層103において第2n型不純物領域24はソース又はドレイン領域、第3n型不純物領域26はLDD領域として機能する。半導体層104においてp型不純物領域28はソース又はドレイン領域として機能する。半導体層105において、第2n型不純物領域25はソース又はドレイン領域として機能し、第1n型不純物領域20はLDD領域として機能する。半導体層106において、p型不純物領域29はソース又はドレイン領域として機能する。
【0089】
そして、ほぼ全面を覆う第2無機絶縁体層114を形成する。第2無機絶縁体層114は、プラズマCVD法又はスパッタ法を用い、厚さを100〜200nmとして珪素と水素を含む無機絶縁体材料で形成する。その好適な一例は、プラズマCVD法によりSiH、NO、NH、Hを用いて形成する膜厚100nmの酸化窒化珪素膜である。その後、窒素雰囲気中にて410℃で1時間の熱処理を行う。この熱処理は酸化窒化珪素膜を水素の供給源とする水素化処理を目的としている。
【0090】
次いで、図10(B)に示すように、第2無機絶縁体層114上に第1有機絶縁体層115を0.5〜1μmの厚さで形成する。有機絶縁体材料としては熱硬化型のアクリル材料を用い、スピン塗布後、250℃で焼成することにより平坦性のある被膜を形成することができる。さらにその上に、第3無機絶縁体層116を50〜100nmの厚さで形成する。
【0091】
第3無機絶縁体層116を形成するに当たっては、第2有機絶縁体層114が形成された基板を減圧下において80〜200℃で加熱処理を行い脱水処理をする。第3無機絶縁体層116はを形成するのに適した材料の一例は、珪素をターゲットとして用い、スパッタリング法により作製される窒化珪素膜である。成膜条件は適宜選択すれば良いが、特に好ましくはスパッタガスには窒素(N)又は窒素とアルゴンの混合ガスを用い、高周波電力を印加してスパッタリングを行う。基板温度は室温〜200℃の範囲で行うことができる。
【0092】
次いで、図10(C)に示すように、フォトマスク(5)を用い、写真蝕刻によりマスクパターンを形成し、ドライエッチングによりコンタクトホール30及び入力端子部の開口31を形成する。ドライエッチングの条件は、CF、O、Heを用いて第3無機絶縁体層116と第1有機絶縁体層115とをエッチングし、その後、CHFを用いて第2無機絶縁体層とゲート絶縁膜をエッチングする。
【0093】
その後、図11(A)で示すように、Al、Ti、Mo、Wなどを用いて配線及び画素電極を形成する。配線の形成にはフォトマスク(6)を用いる。例えば、膜厚50〜250nmのTi膜と、膜厚300〜500nmの合金膜(AlとTiとの合金膜)との積層膜を用いる。こうして、配線117〜125を形成する。そして、30〜120nmのITOをスパッタリング法で形成し、フォトマスク(7)を用いて写真蝕刻により所定のパターンに形成する。これにより、発光素子の陽極層126が形成され、また、入力端子部において配線上にITO膜127が形成される。尚、図14はこの段階における画素の上面図を示している。
【0094】
さらに図11(B)で示すように、第2有機絶縁体層128を形成する。これは第1有機絶縁体層115と同様にアクリル材料を用いて形成する。そして、フォトマスク(8)を用いて陽極層126上、陰極層の接続部310、及び入力端子部に開口部を形成する。第2有機絶縁体層128は、陽極層126の端部を覆うように形成しその側壁の傾斜角を40度とする。
【0095】
有機絶縁体材料は吸湿性があり、水分を吸蔵する性質を持っている。水分の吸蔵及び再放出を防ぐため、第2有機絶縁体層128の上に第4無機絶縁体層129を10〜100nmの厚さで形成する。第4無機絶縁体層129は窒化物で成る無機絶縁体材料をもって形成する。第4無機絶縁体層129は、スパッタリング法により作製される窒化珪素膜を用いる。これは第3無機絶縁体層116と同様なものが適用される。第4無機絶縁体層129は、第2有機絶縁体層128の上面及び側面を覆って形成され、陽極層126に重なる端部をテーパー形状となるように形成する。入力端子部において、第2有機絶縁体層128に形成した開口の側面部に回り込ませてこの第4無機絶縁体層129を形成することにより、この部分からの水分のしみ込みを防止することができる。
【0096】
その後、発光体を含む有機化合物層130を形成する。発光体を含む有機化合物層上には、スパッタリング法又は抵抗加熱蒸着法により陰極層131を形成する。陰極材料としてフッ化カルシウム又はフッ化セシウムを真空蒸着法により被着させ、陰極層131を形成する。
【0097】
陰極131は仕事関数が3.5eV以下の材料であるフッ化リチウムと、アルミニウムの積層構造とする。スパッタリング法では、スパッタガスに希ガス(代表的にはアルゴン)を用いる。スパッタガスのイオンは電界で加速されてターゲットと衝突するものの他に、基板側に生じる弱いシース電界でも加速されて、陰極の下地にある発光体を含む有機化合物層130に注入される。その希ガス元素は、有機化合物層の格子間に位置することで、有機化合物中の分子又は原子が変位するのを防ぎ、有機化合物の安定性を向上する。また、陰極131上に形成する第5無機絶縁体層132は、窒化珪素膜やDLC膜で形成する。これも同様にスパッタリング法で形成する場合、希ガス(代表的にはアルゴン)のイオンが基板側にある弱いシース電界により加速され、陰極131を通過してその下層にある有機化合物層130に注入される。そして、有機化合物の安定性が向上する効果を得ることが可能となる。
【0098】
最後に、シールパターンなどを形成し、封止板を固着することにより図1で示す発光装置を作製することができる。
【0099】
[実施例2]
本実施例は、画素部の構成が実施例1と異なる態様を図31と図32に例示する。尚、本実施例では図1で示す第3無機絶縁体層116、配線123、陽極層126までは同じ工程で形成する。
【0100】
図31(A)は陽極層126の端部を覆う第2有機絶縁体層180を感光性でネガ型のアクリル樹脂で形成する。これにより、第2有機絶縁体層180が配線126と接する端部は図で示すように曲率を有する傾斜面となり、その形状は少なくとも2つの曲率R1、R2で表すことができる。ここでR1は中心点が配線の上層側にあり、R2は下層側にあることになる。この形状は露光条件によっても若干変化するが、膜厚は1.5μmであり、R1、R2の値は0.2〜2μmとなる。いずれにしても連続的に曲率が変化する傾斜面が形成される。
【0101】
その後、図31(B)で示すようにこのなだらかな曲率を有する傾斜面に沿って第4無機絶縁体層129、有機化合物層130、陰極層131、第5無機絶縁体層132を形成する。この第2有機絶縁体層180の断面形状は、応力を緩和する作用(特に図中点線で囲む、陽極層126、第4無機絶縁体層129、有機化合物層130が重なる領域)があり、これにより発光素子がこの端部から劣化するのを抑えること可能となる。即ち画素の周辺から劣化して非発光領域が拡大する進行性の劣化を抑制することができる。
【0102】
図32(A)は、感光性のネガ型アクリル樹脂に換えて、感光性のポジ型アクリル樹脂で第2有機絶縁体層181を形成した例であり、この場合端部における断面形状が異なっている。曲率半径R3は0.2〜2が得られ、その中心点は陽極層126の下層側に位置する。これを形成した後、図32(B)に示すように曲率を有する傾斜面の沿って第4無機絶縁体層129、陰有機化合物層130、陰極層131、第5無機絶縁体層132を形成する。この場合も同様な効果を得ることができる。
【0103】
本実施例は実施例1及び2と組み合わせて実施することができる。
【0104】
[実施例3]
実施例1又は2において、発光素子309における有機化合物層の構成に特段の限定事項はなく、公知の構成を用いることができる。有機化合物層130は、発光層、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層、電子輸送層等が含まれ、これらの層が積層された形態又はこれらの層を形成する材料の一部又は全部が混合された形態をとることができる。具体的に、発光層、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層、電子輸送層等が含まれる。基本的にEL素子は、陽極/発光層/陰極が順に積層された構造を有しており、この構造に加えて、陽極/正孔注入層/発光層/陰極や、陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/陰極等の順に積層した構造を有していても良い。
【0105】
発光層は典型的には有機化合物を用いて形成するが、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送物質及び発光材料で形成され、その分子数から低分子系有機化合物、中分子系有機化合物、高分子系有機化合物から選ばれた一種又は複数種の層を含み、電子注入輸送性又は正孔注入輸送性の無機化合物と組み合わせても良い。尚、中分子とは昇華性を有さず、分子数が20以下、又は連鎖する分子の長さが10μm以下の有機化合物を指していう。
【0106】
発光材料は、低分子系有機化合物としてトリス−8−キノリノラトアルミニウム錯体やビス(ベンゾキノリノラト)ベリリウム錯体等の金属錯体をはじめ、フェニルアントラセン誘導体、テトラアリールジアミン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体等が適用可能であり、これをホスト物質としてクマリン誘導体、DCM、キナクリドン、ルブレン等が適用され、その他公知の材料を適用することが可能である。高分子系有機化合物としては、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポリフルオレン系等があり、ポリ(パラフェニレンビニレン)(poly(p−phenylene vinylene)):(PPV)、ポリ(2,5−ジアルコキシ−1,4−フェニレンビニレン)(poly(2,5−dialkoxy−1,4−phenylene vinylene)):(RO−PPV)、ポリ(2−(2’−エチル−ヘキソキシ)−5−メトキシ−1,4−フェニレンビニレン)(poly[2−(2’−ethylhexoxy)−5−methoxy−1,4−phenylene vinylene]):(MEH−PPV)、ポリ(2−(ジアルコキシフェニル)−1,4−フェニレンビニレン)(poly[2−(dialkoxyphenyl)−1,4−phenylene vinylene]):(ROPh−PPV)、ポリパラフェニレン(poly[p−phenylene]):(PPP)、ポリ(2,5−ジアルコキシ−1,4−フェニレン)(poly(2,5−dialkoxy−1,4−phenylene)):(RO−PPP)、ポリ(2,5−ジヘキソキシ−1,4−フェニレン)(poly(2,5−dihexoxy−1,4−phenylene))、ポリチオフェン(polythiophene):(PT)、ポリ(3−アルキルチオフェン)(poly(3−alkylthiophene)):(PAT)、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)(poly(3−hexylthiophene)):(PHT)、ポリ(3−シクロヘキシルチオフェン)(poly(3−cyclohexylthiophene)):(PCHT)、ポリ(3−シクロヘキシル−4−メチルチオフェン)(poly(3−cyclohexyl−4−methylthiophene)):(PCHMT)、ポリ(3,4−ジシクロヘキシルチオフェン)(poly(3,4−dicyclohexylthiophene)):(PDCHT)、ポリ[3−(4−オクチルフェニル)−チオフェン](poly[3−(4octylphenyl)−thiophene]):(POPT)、ポリ[3−(4−オクチルフェニル)−2,2ビチオフェン](poly[3−(4−octylphenyl)−2,2−bithiophene]):(PTOPT)、ポリフルオレン(polyfluorene):(PF)、ポリ(9,9−ジアルキルフルオレン)(poly(9,9−dialkylfluorene):(PDAF)、ポリ(9,9−ジオクチルフルオレン)(poly(9,9−dioctylfluorene):(PDOF)等が挙げられる。
【0107】
無機化合物材料を電荷注入輸送層に適用しても良く、ダイヤモンド状カーボン(DLC)、Si、Ge、及びこれらの酸化物又は窒化物であり、P、B、N等が適宜ドーピングされていても良い。またアルカリ金属又はアルカリ土類金属の、酸化物、窒化物又はフッ化物や、当該金属と少なくともZn、Sn、V、Ru、Sm、Inの化合物又は合金であっても良い。
【0108】
以上に掲げる材料は一例であり、これらを用いて正孔注入輸送層、正孔輸送層、電子注入輸送層、電子輸送層、発光層、電子ブロック層、正孔ブロック層等の機能性の各層を適宜積層することで発光素子を形成することができる。また、これらの各層を合わせた混合層又は混合接合を形成しても良い。エレクトロ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、本発明に係るエレクトロルミネセンス素子はいずれか一方の発光を用いていても良いし、又は両方の発光を用いていても良い。
【0109】
本実施例は実施例1〜3と組み合わせて実施することができる。
【0110】
[実施例4]
実施例1において発光素子309の陽極層126と陰極層131を反転させた構成とすることもできる。この場合、積層順は陰極層126、有機化合物層130、陽極層131という順番になる。陽極層126としてはITOの他、仕事関数が4eV以上の窒化物金属(例えば、窒化チタン)を10〜30nmの厚さで形成して透光性を持たせることで代用することもできる。また、陰極層131の構成としては10〜30nmのアルミニウム層上に0.5〜5nmのフッ化リチウム層を形成しても良い。
【0111】
本実施例は実施例1〜4と組み合わせて実施することができる。
【0112】
[実施例5]
本実施例は、実施例1でTFTに適用する半導体層の作製方法の一実施例を図18を用いて説明する。本実施例は、絶縁表面上に形成された非晶質珪素膜に連続発振レーザー光を走査して結晶化させるものである。
【0113】
図18(A)において、ガラス基板401上に100nmの酸化窒化珪素膜でなるバリア層402が形成されている。その上にプラズマCVD法で形成された非晶質珪素膜403が54nmの厚さに形成されている。
【0114】
レーザー光はNd:YVOレーザー発振装置から連続発振により放射される連続光であり、波長変換素子により得られる第2高調波(532nm)である。連続発振レーザー光は光学系により長楕円形状に集光され、基板401とレーザー光405の照射位置を相対的に移動させることにより非晶質珪素膜403を結晶化させ結晶性珪素膜404を形成する。光学系としてはF20のシリンドリカルレンズが適用され、これによりΦ2.5mmのレーザー光を照射面において長軸2.5mm、短軸20μmの長楕円形状とすることができる。
【0115】
勿論、レーザー発振装置としては他を適用することも可能であり、連続発振の固体レーザー発振装置としてはYAG、YVO、YLF、YAlOなどの結晶にCr、Nd、Er、Ho、Ce、Co、Ti又はTmをドープした結晶を使ったレーザー発振装置を適用することができる。
【0116】
Nd:YVOレーザー発振装置の第2高調波(532nm)を用いる場合、当該波長はガラス基板401及びバリア層402を透過するので、図18(B)で示すようにガラス基板401側からレーザー光406を照射しても良い。
【0117】
こうして、レーザー光405が照射された領域から結晶化が進み、結晶性珪素膜404を形成することができる。レーザー光の走査は一方向のみの走査でなく、往復走査をしても良い。往復走査する場合には1回の走査毎にレーザーエネルギー密度を変えて、段階的に結晶成長をさせることも可能である。また、非晶質珪素膜を結晶化させる場合にしばしば必要となる水素出しの処理を兼ねることも可能であり、最初に低エネルギー密度で走査し、水素を放出した後、エネルギー密度を上げて2回目の走査で結晶化を完遂させても良い。このような作製方法によっても同様にレーザー光の走査方向に結晶粒が延在する結晶性半導体膜を得ることができる。その後、島状に分割した半導体層を形成し、実施例1に適用することができる。
【0118】
尚、本実施例で示す構成は一例であり、同様な効果が得られるものであれば他のレーザー発振装置や光学系との組み合わせを適用しても良い。
【0119】
[実施例6]
本実施例は、実施例1でTFTに適用する半導体層の作製方法の一実施例を図19を用いて説明する。本実施例は、絶縁表面上に形成された非晶質珪素膜を予め結晶化しておき、さらに連続発振レーザー光により結晶の大粒径化を図るものである。
【0120】
図19(A)に示すように、実施例1と同様にガラス基板501上にブロッキング層502、非晶質珪素膜503を形成する。その後、結晶化温度の低温化と結晶成長を促進させる金属元素としてNiを添加するため、酢酸ニッケル塩が5ppmの水溶液をスピン塗布して触媒元素含有層504を形成する。
【0121】
その後、図19(B)で示すように580℃、4時間の加熱処理により非晶質珪素膜を結晶化させる。結晶化はNiの作用により非晶質珪素膜中にシリサイドを形成しながら拡散してそれと同時に結晶成長する。こうして形成された結晶性珪素膜506は棒状又は針状の結晶が集合して成り、その各々の結晶は巨視的にはある特定の方向性をもって成長しているため結晶方位が揃っている。また、(110)面の配向率が高いという特徴がある。
【0122】
その後、図19(C)で示すように連続発振レーザー光508を走査して結晶性珪素膜506の結晶性を向上させる。レーザー光の照射により結晶性珪素膜は溶融し再結晶化する。この再結晶化に伴って、レーザー光の走査方向に結晶粒が延在するように結晶成長が成される。この場合、予め結晶面が揃った結晶性珪素膜が形成されているので、異なる面の結晶の析出や転位の発生を防ぐことができる。その後、島状に分割した半導体層を形成し、実施例1に適用することができる。
【0123】
[実施例7]
本実施例は、実施例1でTFTに適用する半導体層の作製方法の一実施例を図20を用いて説明する。
【0124】
図20(A)に示すように、実施例1と同様にガラス基板511上にブロッキング層512、非晶質珪素膜513を形成する。その上にマスク絶縁膜514として100nmの酸化珪素膜をプラズマCVD法で形成し、開口部515を設ける。その後、触媒元素としてNiを添加するため、酢酸ニッケル塩が5ppmの水溶液をスピン塗布する。Niは開口部515で非晶質珪素膜と接する。
【0125】
その後、図20(B)で示すように580℃、4時間の加熱処理により非晶質珪素膜を結晶化させる。結晶化は触媒元素の作用により、開口部515から基板表面と平行な方向に成長する。こうして形成された結晶性珪素膜517は棒状又は針状の結晶が集合して成り、その各々の結晶は巨視的にはある特定の方向性をもって成長しているため、結晶方位が揃っている。また、特定方位の配向率が高いという特徴がある。
【0126】
加熱処理が終了したらマスク絶縁膜514をエッチング除去することにより図20(C)で示すような結晶性珪素膜517を得ることができる。その後、島状に分割した半導体層を形成し、実施例1に適用することができる。
【0127】
[実施例8]
実施例6又は7において、結晶性珪素膜507又は517を形成した後、膜中に1019atoms/cm以上の濃度で残存する触媒元素をゲッタリングにより除去する工程を加えても良い。
【0128】
図21で示すように、結晶性珪素膜507上に、薄い酸化珪素膜で成るバリア層509を形成し、その上にゲッタリングサイト510としてアルゴン又はリンが1×1020atoms/cm〜1×1021atoms/cm添加された非晶質珪素膜をスパッタリング法で形成する。
【0129】
その後、ファーネスアニール炉による600℃、12時間の加熱処理、又はランプ光又は加熱された気体を加熱手段とするRTAにより650〜800℃、30〜60分の加熱処理により、触媒元素として添加されているNiをゲッタリングサイト510に偏析させることができる。この処理により結晶性珪素膜507の触媒元素濃度は1017atoms/cm以下とすることができる。
【0130】
同様な条件で行われるゲッタリング処理は実施例5で作製される結晶性珪素膜に対しても有効である。非晶質珪素膜にレーザー光を照射して形成される結晶性珪素膜中に含まれる微量の金属元素をこのゲッタリング処理で除去することができる。
【0131】
[実施例9]
実施例1に例示した、画素部と駆動回路部とがガラス基板上に一体形成されたELパネルをモジュール化する一形態を図23に示す。図23(A)は当該ELパネルに電源回路等を含むICが実装された状態にあるELモジュールを示している。
【0132】
図23(A)において、ELパネル800には、発光素子が各画素に設けられた画素部603と、前記画素部803が有する画素を選択する走査線駆動回路804と、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路805とが設けられている。またプリント基板806にはコントローラ801、電源回路802が設けられており、コントローラ801又は電源回路802から出力された各種信号及び電源電圧は、FPC807を介してELパネル800の画素部803、走査線駆動回路804、信号線駆動回路805に供給される。
【0133】
プリント基板806への電源電圧及び各種信号は、複数の入力端子が配置されたインターフェース(I/F)部808を介して供給される。なお、本実施例ではELパネル800にプリント基板806がFPCを用いて実装されているが、必ずしもこの構成に限定されない。COG(Chip on Glass)方式を用い、コントローラ801、電源回路802をELパネル800に直接実装させるようにしても良い。また、プリント基板806において、引きまわしの配線間に形成される容量や配線自体が有する抵抗等によって、電源電圧や信号にノイズが入り、信号の立ち上がりが鈍ったりすることがある。そこで、プリント基板806にコンデンサ、バッファ等の各種素子を設けて、電源電圧や信号にノイズがのったり、信号の立ち上がりが鈍ったりするのを防ぐようにしても良い。
【0134】
図23(B)に、プリント基板806の構成をブロック図で示す。インターフェース808に供給された各種信号と電源電圧は、コントローラ801と、電源電圧802に供給される。コントローラ801は、A/Dコンバータ809と、位相ロックドループ(PLL:Phase Locked Loop)810と、制御信号生成部811と、SRAM(Static Random Access Memory)812、813とを有している。なお本実施例ではSRAMを用いているが、SRAMの代わりに、SDRAMや、高速でデータの書き込みや読み出しが可能であるならばDRAM(Dynamic Random Access Memory)も用いることが可能である。
【0135】
インターフェース808を介して供給されたビデオ信号は、A/Dコンバータ809においてパラレル−シリアル変換され、R、G、Bの各色に対応するビデオ信号として制御信号生成部811に入力される。また、インターフェース808を介して供給された各種信号をもとに、A/Dコンバータ809においてHsync信号、Vsync信号、クロック信号CLK、交流電圧(AC Cont)が生成され、制御信号生成部811に入力される。
【0136】
位相ロックドループ810では、インターフェース808を介して供給される各種信号の周波数と、制御信号生成部811の動作周波数の位相とを合わせる機能を有している。制御信号生成部811の動作周波数は、インターフェース808を介して供給された各種信号の周波数と必ずしも同じではないが、互いに同期するように制御信号生成部811の動作周波数を位相ロックドループ810において調整する。制御信号生成部811に入力されたビデオ信号は、一旦SRAM812、813に書き込まれ、保持される。制御信号生成部811では、SRAM812に保持されている全ビットのビデオ信号のうち、全画素に対応するビデオ信号を1ビット分づつ読み出し、ELパネル800の信号線駆動回路805に供給する。
【0137】
また制御信号生成部811では、各ビット毎の、発光素子が発光する期間に関する情報を、ELパネル800の走査線駆動回路804に供給する。電源回路802は所定の電源電圧をELパネル800の信号線駆動回路805、走査線駆動回路804及び画素部803に供給する。
【0138】
このようなELモジュールを組み込んだ電子機器の一例を図22に示す。
【0139】
図22(A)はこのELモジュールをテレビ受像器に組み込んだ一例であり、筐体3001、支持台3002、表示部3003等により構成されている。本発明により作製されるTFT基板は表示部3003に適用され、本発明によりテレビ受像器を完成させることができる。
【0140】
図22(B)はこのELモジュールでビデオカメラを作製する一例であり、本体3011、表示部3012、音声入力部3013、操作スイッチ3014、バッテリー3015、受像部3016等により構成されている。本発明により作製されるTFT基板は表示部3012に適用され、本発明によりビデオカメラを完成させることができる。
【0141】
図22(C)はこのELモジュールをノート型のパーソナルコンピュータに組み込んだ一例であり、本体3021、筐体3022、表示部3023、キーボード3024等により構成されている。本発明により作製されるTFT基板は表示部3023に適用され、本発明によりパーソナルコンピュータを完成させることができる。
【0142】
図22(D)はこのELモジュールでPDA(Personal Digital Assistant)を作製する一例であり、本体3031、スタイラス3032、表示部3033、操作ボタン3034、外部インターフェース3035等により構成されている。本発明により作製されるTFT基板は表示部3033に適用され、本発明によりPDAを完成させることができる。
【0143】
図22(E)はこのELモジュールで車載用のオーディオ装置の表示部に組み入れた一例であり、本体3041、表示部3042、操作スイッチ3043、3044等により構成されている。本発明により作製されるTFT基板は表示部3042に適用され、本発明によりオーディオ装置を完成させることができる。
【0144】
図22(F)はこのELモジュールを用いてデジタルカメラを作製する一例であり、本体3051、表示部(A)3052、接眼部3053、操作スイッチ3054、表示部(B)3055、バッテリー3056等により構成されている。本発明により作製されるTFT基板は表示部(A)3052および表示部(B)3055に適用され、本発明によりデジタルカメラを完成させることができる。
【0145】
図22(G)は携帯電話にこのELモジュールを組み込む一例であり、本体3061、音声出力部3062、音声入力部3063、表示部3064、操作スイッチ3065、アンテナ3066等により構成されている。本発明により作製されるTFT基板は表示部3064に適用され、本発明により携帯電話を完成させることができる。
【0146】
尚、ここで示す装置はごく一例であり、これらの用途に限定するものではなく様々な電子機器に本発明を適用することができる。
【0147】
【発明の効果】
また、本発明により、TFTの主要構成要素である半導体膜、ゲート絶縁膜及びゲート電極は、その下層側及び上層側を窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムから選択される無機絶縁物材料で囲むことにより、アルカリ金属や有機物の汚染を防ぐ構造を有している。一方有機発光素子はアルカリ金属を一部に含み、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化窒化アルミニウム、窒化アルミニウム、DLCから選択される無機絶縁物材料によって囲むことにより外部から酸素や水分が浸入することを防ぐ構造を実現する。そして、発光装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の発光装置の構造を説明する断面図。
【図2】本発明の発光装置の画素部の構造を説明する上面図。
【図3】本発明の発光装置の画素部の構造を説明する断面図。
【図4】本発明の発光装置の画素部の構造を説明する断面図。
【図5】本発明の発光装置の発光装置の構成要素を具備する基板の外観図。
【図6】マザーガラス上に形成された発光装置を構成する基板と分断位置を説明する図。
【図7】本発明の発光装置における入力端子部の構成を説明する図。
【図8】本発明の発光装置の作製工程を説明する断面図。
【図9】本発明の発光装置の作製工程を説明する断面図。
【図10】本発明の発光装置の作製工程を説明する断面図。
【図11】本発明の発光装置の作製工程を説明する断面図。
【図12】本発明の発光装置の作製工程を説明する上面図。
【図13】本発明の発光装置の作製工程を説明する上面図。
【図14】本発明の発光装置の作製工程を説明する上面図。
【図15】本発明の発光装置の画素部の構造を説明する上面図。
【図16】本発明の発光装置の画素部の構造を説明する上面図。
【図17】画素の等価回路図。
【図18】本発明の発光装置を構成するTFTに適用する半導体層を作製する工程の一例を説明する図。
【図19】本発明の発光装置を構成するTFTに適用する半導体層を作製する工程の一例を説明する図。
【図20】本発明の発光装置を構成するTFTに適用する半導体層を作製する工程の一例を説明する図。
【図21】本発明の発光装置を構成するTFTに適用する半導体層を作製する工程の一例を説明する図。
【図22】本発明の応用例を示す図。
【図23】ELモジュールの一形態を示す図。
【図24】窒化珪素膜のSIMS(質量二次イオン分析)測定データ。
【図25】窒化珪素膜のFT−IR測定データ。
【図26】窒化珪素膜の透過率測定データ。
【図27】MOS構造のBTストレス試験前後におけるC−V特性。
【図28】MOS構造のBTストレス試験前後におけるC−V特性。
【図29】MOS構造について説明する図。
【図30】スパッタ装置について説明する図。
【図31】本発明の発光装置の構造を説明する断面図。
【図32】本発明の発光装置の構造を説明する断面図。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light emitting device including a light emitting element that emits light by fluorescence or phosphorescence. In particular, the present invention relates to a light emitting device including an active element such as an insulated gate transistor or a thin film transistor and a light emitting element connected thereto.
[0002]
[Prior art]
A display device using a liquid crystal uses a backlight or a front light as a typical mode, and displays images using the light. 2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices have been employed as image display means in various electronic devices, but have drawbacks due to their narrow viewing angle. On the other hand, a display device using a luminous body capable of obtaining electroluminescence as a display means has attracted attention as a next-generation display device because of its wide viewing angle and excellent visibility.
[0003]
The mechanism of light emission by electroluminescence is that electrons injected from the cathode and holes injected from the anode recombine in a layer (light-emitting layer) composed of a light-emitting body to form excitons, and the excitons return to the ground state. It is considered a phenomenon that emits light when returning. Electroluminescence includes fluorescence and phosphorescence, which are understood as light emission from a singlet state in an excited state (fluorescence) and light emission from a triplet state (phosphorescence). Luminance due to light emission is several thousand to tens of thousands cd / m 2 Therefore, it is considered that application to a display device or the like is possible in principle.
[0004]
As an example of a combination of a thin film transistor (hereinafter, referred to as a TFT) and a light emitting element, a configuration in which an organic electroluminescence layer is formed over a TFT using polycrystalline silicon via an insulating film made of silicon dioxide is disclosed. (See Patent Document 1). A passivation layer having a tapered end on the anode is located below the organic electroluminescent layer. As the cathode, a material having a work function lower than 4 eV is selected, and a material obtained by alloying a metal such as silver or aluminum with magnesium is applied.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-8-241047
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Known methods for forming the organic electroluminescent layer include a vacuum deposition method, a printing method, and a spin coating method. However, it has been difficult to form a predetermined pattern of the organic electroluminescent layer by using a photolithography technique as in a semiconductor element manufacturing technique. Therefore, in order to form a display screen by arranging the light emitting elements in a matrix, as described in the above-mentioned publication, a special structure that separates and separates each pixel with an insulator material is required.
[0007]
In the first place, it has been pointed out that an organic compound constituting a light emitting element and an alkali metal or an alkaline earth metal used as an electrode are deteriorated by reacting with water or oxygen.
[0008]
The causes of deterioration of the organic light emitting device include (1) chemical change of the organic compound, (2) melting of the organic compound due to heat generation during driving, (3) dielectric breakdown caused by macro defects, (4) electrode or Deterioration of the interface between the organic compound layer including the electrode and the luminous body, (5) deterioration due to instability in the amorphous structure of the organic compound, and (6) irreversible destruction due to stress or strain due to the element structure. You can think.
[0009]
The above (1) is caused by a chemical change through an excited state, a chemical change by a gas or a vapor corrosive to an organic compound, and the like. (2) and (3) degrade when the organic light emitting device is driven. Heat generation is inevitably generated by converting current flowing through the element into Joule heat. When the melting point or the glass transition temperature of the organic compound is low, the organic compound is melted, and the electric field is concentrated on the portion due to the presence of pinholes and cracks, causing dielectric breakdown. (4) and (5) deteriorate even when stored at room temperature. (4) is known as a dark spot and is caused by oxidation of the cathode and reaction with moisture. In (5), all organic compounds used in the organic light-emitting device are amorphous materials, and it is considered that there are few compounds that can be stored stably for a long period of time, change with time, or heat, and stably store the amorphous structure. . In the case of (6), defects such as cracks and breaks of the coating film occur due to the strain generated due to the difference in the thermal expansion coefficients of the components. Further, a progressive defect such as a dark spot occurs from the portion.
[0010]
Although the dark spot has been considerably suppressed by the improvement of the sealing technique, the actual deterioration is caused by a combination of the above-mentioned factors, which makes the prevention measures difficult. As a typical sealing technique, a method has been devised in which an organic light emitting element formed on a substrate is sealed with a sealing material and a desiccant such as barium oxide is provided in the space. However, even if such various measures are taken, it has not been possible to reduce the deterioration of the light emitting device to a practically usable degree.
[0011]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to improve the reliability of a light emitting device configured by combining a TFT and an organic light emitting element.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the structure of the present invention is a light emitting device having a pixel in which a TFT and a light emitting element are electrically connected, in which an anode layer and a cathode layer, and a layer containing a light emitter are interposed therebetween. A structure in which the upper and lower portions and side portions of the light-emitting element formed by lamination are surrounded by an inorganic insulating layer, and each of the anode layer, the cathode layer, and the layer including the light-emitting body is in contact with the inorganic insulating layer. I do. The inorganic insulating layer is formed using silicon nitride or oxynitride such as a silicon nitride film or a silicon oxynitride film, or aluminum nitride or oxynitride such as aluminum nitride or aluminum oxynitride. Particularly preferably, a silicon nitride film formed by high-frequency sputtering at 13.56 to 120 MHz using silicon as a target is used.
[0013]
As the silicon nitride film produced by the high-frequency sputtering, "(1) a silicon nitride film having an etching rate of 9 nm / min or less (preferably 0.5 to 3.5 nm / min or less) is used; ▼ Hydrogen concentration is 1 × 10 21 atoms / cm 3 Below (preferably 5 × 10 20 atoms / cm 3 (3) The hydrogen concentration is 1 × 10 21 atoms / cm 3 Below (preferably 5 × 10 20 atoms / cm 3 Below) and the oxygen concentration is 5 × 10 18 ~ 5 × 10 21 atoms / cm 3 (Preferably 1 × 10 19 ~ 1 × 10 21 atoms / cm 3 (4) The etching rate is 9 nm / min or less (preferably, 0.5 to 3.5 nm / min or less) and the hydrogen concentration is 1 × 10 21 atoms / cm 3 Below (preferably 5 × 10 20 atoms / cm 3 (5) The etching rate is 9 nm / min or less (preferably, 0.5 to 3.5 nm / min or less) and the hydrogen concentration is 1 × 10 21 atoms / cm 3 Below (preferably 5 × 10 20 atoms / cm 3 Below) and the oxygen concentration is 5 × 10 18 ~ 5 × 10 21 atoms / cm 3 (Preferably 1 × 10 19 ~ 1 × 10 21 atoms / cm 3 ), The blocking property of blocking extrinsic impurities is increased, and the effect of suppressing the deterioration of the light emitting element is obtained.
[0014]
In a configuration in which light-emitting elements are arranged in a matrix to form a display screen, the most preferable form of the insulating layer that partitions each pixel is a positive or negative photosensitive organic resin material, and the end of the pattern is used. The portion has a radius of curvature of 0.2 to 2 μm, or a radius of curvature that varies continuously in this range, and has an inclined surface having an inclination angle of 10 to 75 degrees, preferably 35 to 45 degrees. . In the pixel structure of the light emitting device according to the present invention, a layer including a light emitting body is formed by forming an insulating layer that covers an end of an individual electrode (on the anode or cathode side) of a pixel connected to the TFT and partitions the pixel. In addition, by forming one of the anode layer and the cathode layer over the pixel electrode and the insulating layer, stress at the edge of the pixel electrode is particularly reduced, and deterioration of the light-emitting element can be suppressed.
[0015]
The light emitting device of the present invention can have the following configuration.
[0016]
A thin film transistor including a semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode; a light-emitting element including an organic compound layer including a light-emitting body between a cathode layer and an anode layer; and a second inorganic insulator layer on an upper layer side of the gate electrode. A first organic insulator layer on the second inorganic insulator layer, a third inorganic insulator layer on the first organic insulator layer, an anode layer formed on the third inorganic insulator layer, and an anode layer A second organic insulator layer overlapping the end of the second organic insulator layer and having a tilt angle of 35 to 45 degrees; a fourth inorganic insulator layer formed on the surface and side surfaces of the second organic insulator layer and having an opening on the anode layer; An organic compound layer including a light emitting body formed in contact with the anode layer and the fourth inorganic insulator layer, and a cathode layer formed in contact with the organic compound layer including the light emitting body. The layer and the fourth inorganic insulator layer are formed of silicon nitride or aluminum nitride. Is shall.
[0017]
A thin film transistor having a semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode; a pixel portion having a light-emitting element having an organic compound layer containing a light-emitting body between an anode layer and a cathode layer; a semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode A driving circuit portion formed of a thin film transistor having the following structure. The driving circuit portion is a light emitting device formed in a peripheral region of the pixel portion, wherein a first inorganic insulator layer and a gate are provided below the semiconductor layer. A second inorganic insulator layer on the upper side of the electrode, a first organic insulator layer on the second inorganic insulator layer, a third inorganic insulator layer on the first organic insulator layer, and a third inorganic insulator An anode layer formed on the layer, a second organic insulator layer overlapping the end of the anode layer and having an inclination angle of 35 to 45 degrees, and an anode layer formed on the surface and side surfaces of the second organic insulator layer. A fourth inorganic insulator layer having an opening at A third inorganic insulator layer and a fourth inorganic insulating layer having an organic compound layer including a light emitting body formed in contact with the organic insulator layer and a cathode layer formed in contact with the organic compound layer including the light emitting body. The body layer is formed of silicon nitride or aluminum nitride, a seal pattern is formed on the fourth inorganic insulating layer, and the seal pattern is formed so as to partially or entirely overlap the driving circuit portion. It is.
[0018]
A configuration in which a fifth inorganic insulator layer is formed on the cathode layer may be used, and the fifth inorganic insulator layer is formed using silicon nitride or aluminum nitride.
[0019]
It is assumed that the third inorganic insulating layer to the fifth inorganic insulating layer have a hydrogen concentration and an oxygen concentration within the ranges described in addition to the etching characteristics described above. By reducing the density of N—H bonds, Si—H bonds, and Si—O bonds in the silicon nitride film, thermal stability can be increased and the film can be densified.
[0020]
A thin film transistor having a semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode; a pixel portion having a light-emitting element having an organic compound layer containing a light-emitting body between an anode layer and a cathode layer; a semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode A driving circuit portion formed of a thin film transistor having a driving circuit portion, wherein the driving circuit portion is a light emitting device formed in a peripheral region of the pixel portion, and a partition layer formed of an organic insulator layer is driven in the pixel portion. An inorganic insulating layer made of silicon nitride or aluminum nitride is formed on the upper surface and side surfaces of the partition layer, and a seal pattern is formed on the inorganic insulating layer; Is partially or wholly overlapped with the drive circuit portion, and a connection portion between the cathode layer and a wiring formed thereunder is provided inside the seal pattern.
[0021]
A first thin film transistor including a semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode; a pixel portion including a light-emitting element including an organic compound layer including a light-emitting body between an anode layer and a cathode layer; a semiconductor layer, a gate insulating film, and A driving circuit portion formed of a second thin film transistor having a gate electrode, wherein the driving circuit portion is a light emitting device formed in a peripheral region of the pixel portion, wherein the driving portion is formed of an organic insulator layer in the pixel portion. A partition layer extends over the drive circuit portion, an inorganic insulator layer made of silicon nitride or aluminum nitride is formed on the upper surface and side surfaces of the partition layer, and a seal pattern is formed over the inorganic insulator layer. The first thin film transistor is formed inside the seal pattern, and the second thin film transistor is formed so as to partially or entirely overlap the seal pattern, and is formed of a cathode layer and a wiring formed thereunder. Connection part is what is provided inside the seal pattern.
[0022]
The inorganic insulator layer is silicon nitride formed by a high-frequency sputtering method, and has a range in which the hydrogen concentration and the oxygen concentration are described in addition to the etching characteristics described above.
[0023]
A method for manufacturing a light-emitting device of the present invention can have the following structure.
[0024]
A thin film transistor having a semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode; a pixel portion having a light-emitting element having an organic compound layer containing a light-emitting body between an anode layer and a cathode layer; a semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode And a driving circuit portion formed of a thin film transistor having the following structure. The driving circuit portion is a method for manufacturing a light-emitting device formed in a peripheral region of a pixel portion, in which a first inorganic insulator layer is formed over a substrate. Forming a semiconductor layer made of crystalline silicon on the first inorganic insulator layer, forming a gate insulating film and a gate electrode on the semiconductor layer, and forming the semiconductor layer of one conductivity type or a conductivity type opposite thereto. Forming an impurity region, forming a second inorganic insulating layer on the gate electrode, forming a first organic insulating layer on the second inorganic insulating layer, and forming a third inorganic insulating layer on the second organic insulating layer; Forming body layer Forming an anode layer in contact with the body layer, forming a second organic insulator layer having an inclination angle of 35 to 45 degrees overlapping an end portion of the anode layer, and forming a second organic insulator layer on the surface and side surface of the second organic insulator layer; Forming a fourth inorganic insulator layer having an opening on the anode layer, forming an organic compound layer including a light emitter that is formed in contact with the anode layer and having a side edge overlapping the fourth inorganic insulator layer; And a cathode layer formed in contact with the organic compound layer including the third inorganic insulator layer and the fourth inorganic insulator layer, wherein the third inorganic insulator layer and the fourth inorganic insulator layer are silicon nitride or aluminum nitride by a high frequency sputtering method. Is formed.
[0025]
Another structure is a pixel portion including a thin film transistor including a semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode; a pixel portion including a light-emitting element including an organic compound layer including a light-emitting body between an anode layer and a cathode layer; And a driving circuit portion formed of a thin film transistor having a gate insulating film and a gate electrode. The driving circuit portion is a method for manufacturing a light-emitting device formed in a peripheral region of a pixel portion. An inorganic insulator layer is formed, a semiconductor layer made of crystalline silicon is formed over the first inorganic insulator layer, and a gate insulating film and a gate electrode are formed over the semiconductor layer. An impurity region of the opposite conductivity type is formed, a second inorganic insulator layer is formed on the gate electrode, a first organic insulator layer is formed on the second inorganic insulator layer, and a second organic insulator layer is formed on the second inorganic insulator layer. A third inorganic insulator layer on the layer Forming an anode layer in contact with the third inorganic insulator layer, forming a second organic insulator layer overlapping the end of the wiring layer and having a tilt angle of 35 to 45 degrees, and forming a second organic insulator layer Forming a fourth inorganic insulator layer formed on the surface and side surfaces of the anode and having an opening on the anode layer, forming an organic layer including the luminous body formed in contact with the anode layer and having a side edge overlapping the fourth inorganic insulator layer; Forming a compound layer and a cathode layer formed in contact with the organic compound layer including the light-emitting body, and forming a seal pattern on the fourth inorganic insulator layer at a position where a part or the whole of the driving circuit portion overlaps with the driving circuit portion; Forming and attaching a sealing plate in accordance with a seal pattern. The third inorganic insulating layer and the fourth inorganic insulating layer form silicon nitride or aluminum nitride by a high frequency sputtering method. Process.
[0026]
In the above structure of the invention, the third inorganic insulator layer and the fourth inorganic insulator layer are formed of silicon nitride by a high-frequency sputtering method using silicon as a target and using only nitrogen as a sputtering gas. Further, after forming the first organic insulator layer, heat treatment is performed under reduced pressure, dehydration treatment is performed, and a third inorganic insulator layer is formed while maintaining the reduced pressure state. Alternatively, after the second organic insulator layer is formed, heat treatment is performed under reduced pressure, dehydration treatment is performed, and the fourth inorganic insulator layer is formed while the reduced pressure is maintained.
[0027]
Note that a light-emitting device refers to any device that emits light using electroluminescence. For the purpose, a light-emitting device includes a TFT substrate in which a circuit is formed using TFTs on a substrate, and a light-emitting element formed using an electroluminescent material on the TFT substrate. An EL panel in which an EL panel is combined with an external circuit is also included. The light emitting device of the present invention can be incorporated in various electronic devices such as a mobile phone, a personal computer, and a television receiver.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same elements are denoted by the same reference numerals.
[0029]
FIG. 1 illustrates an example of a structure of a light-emitting device using an active matrix driving method. The TFT is provided in a pixel portion 302 and a driving circuit portion 301 formed in a peripheral portion thereof. As a semiconductor layer forming a channel formation region of a TFT, amorphous silicon, polycrystalline silicon, or the like can be selected, and any of the present invention may be employed.
[0030]
As the substrate 101, a glass substrate or an organic resin substrate is employed. The organic resin material is lighter in weight than the glass material, and effectively acts to reduce the weight of the light emitting device itself. As a material that can be used for manufacturing a light-emitting device, an organic resin material such as polyimide, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyether sulfone (PES), or aramid can be used. As the glass substrate, barium borosilicate glass or aluminoborosilicate glass, which is called non-alkali glass, is desirably used. A glass substrate having a thickness of 0.5 to 1.1 mm is adopted, but it is necessary to reduce the thickness for the purpose of weight reduction. To further reduce the weight, the density is 2.37 g / cm. 3 It is desirable to use small glass.
[0031]
In FIG. 1, an n-channel TFT 303 and a p-channel TFT 304 are formed in a driver circuit portion 301, and a first n-channel TFT 305, a fourth p-channel TFT 306, and a capacitor portion 307 are formed in a pixel portion 302. The fourth TFT 306 is connected to the anode layer 126 of the light emitting element 309.
[0032]
These TFTs include semiconductor layers 103 to 106, a gate insulating film 108, and gate electrodes 110 to 113 on a first inorganic insulator layer 102 made of silicon nitride or silicon oxynitride. A second inorganic insulator layer 114 made of silicon nitride or silicon oxynitride containing hydrogen is formed over the gate electrode, and impurities such as moisture and metal are added to the semiconductor layer in combination with the first inorganic insulator layer 102. Is functioning as a protective film for preventing diffusion and contamination.
[0033]
On the second inorganic insulator layer 114, a first organic insulator layer 115 selected from polyimide, polyamide, polyimide amide, acrylic, and BCB is formed as a flattening film with a thickness of 0.5 to 1 μm. . The first organic insulator layer 115 is formed by applying the organic compound by a spin coating method and then firing. Organic insulator materials are hygroscopic and have the property of absorbing moisture. When the moisture is re-emitted, oxygen is supplied to the organic compound of the light emitting element formed in the upper layer, which causes deterioration of the organic light emitting element. In order to prevent occlusion and re-release of moisture, a third inorganic insulator layer 116 is formed on the first organic insulator layer 115 to a thickness of 50 to 200 nm. The third inorganic insulator layer 116 needs to be a dense film from the viewpoint of adhesion to the base and barrier properties, and is preferably formed by a sputtering method such as silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxynitride, or aluminum nitride. Formed of an inorganic insulating material selected from the group consisting of:
[0034]
The organic light emitting element 309 is formed on the third inorganic insulator layer 116. In a light-emitting device that emits light emitted through the substrate 101, an ITO (indium tin oxide) layer is formed as the anode layer 126 over the third inorganic insulator layer 116. Zinc oxide or gallium may be added to ITO for the purpose of planarization and low resistance. The wirings 117 to 125 are formed before the anode layer 126 and are overlapped on the third inorganic insulator layer 116 to form an electrical connection.
[0035]
The second organic insulator layer (partition layer) 128 for separating each pixel is formed of a material selected from polyimide, polyamide, polyimide amide, acrylic, and benzocyclobutene (BCB). For these, a thermosetting or photocurable material can be applied. The second organic insulator layer (partition layer) 128 is formed by forming the organic insulator material over the entire surface to a thickness of 0.5 to 2 μm, and then forming an opening corresponding to the anode layer 126. In this case, the anode layer 126 is formed so as to cover the end, and the inclination angle of the side wall is 35 to 45 degrees. The second organic insulator layer (partition layer) 128 is formed so as to extend not only over the pixel portion 302 but also over the drive circuit portion 301, and functions as an interlayer insulating film when formed over the wirings 117 to 124. It also has.
[0036]
Organic insulator materials are hygroscopic and have the property of absorbing moisture. When the water is released again, the water is supplied to the organic compound of the light emitting element 309 to cause deterioration of the organic light emitting element. In order to prevent occlusion and re-release of moisture, a fourth inorganic insulator layer 129 is formed on the second organic insulator layer 128 to a thickness of 10 to 100 nm. The fourth inorganic insulator layer 129 is formed using an inorganic insulator material made of nitride. Specifically, it is formed using an inorganic insulating material selected from silicon nitride, aluminum nitride, and aluminum nitride oxide. The fourth inorganic insulator layer 129 is formed so as to cover the upper surface and side surfaces of the second organic insulator layer 128, and is formed so that an end overlapping the anode layer 126 has a tapered shape.
[0037]
The organic light-emitting element 309 includes an anode layer 126, a cathode layer 131 containing an alkali metal or an alkaline earth metal, and an organic compound layer 130 containing a light-emitting body formed therebetween. The organic compound layer 130 including the light emitting body is formed by laminating one or more layers. Each layer is referred to as a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, or the like, depending on its purpose and function. These can be formed from any of a low molecular weight organic compound material, a medium molecular weight organic compound material, and a high molecular weight organic compound material, or a suitable combination of both. Further, a mixed layer in which an electron transporting material and a hole transporting material are appropriately mixed, or a mixed junction in which a mixed region is formed at each bonding interface may be formed.
[0038]
The cathode layer 131 is formed of an alkali metal or an alkaline earth metal having a small work function, and uses a material containing magnesium (Mg), lithium (Li), or calcium (Ca). Preferably, an electrode made of MgAg (a material in which Mg and Ag are mixed at a ratio of Mg: Ag = 10: 1) may be used. Other examples include a MgAgAl electrode, a LiAl electrode, and a LiFAl electrode. Alternatively, it may be formed by combining a fluoride of an alkali metal or an alkaline earth metal with a low-resistance metal such as aluminum. The cathode layer 131 is formed as a common electrode over a plurality of pixels, is connected to the wiring 120 outside the pixel portion 302 or between the pixel portion 302 and the driving circuit portion 301, and is led to an external terminal. In FIG. 1, the connecting portion 310 is indicated by a region surrounded by a dotted line.
[0039]
Further, as the upper layer, the fifth inorganic insulator layer 132 may be formed of a material selected from silicon nitride, diamond-like carbon (DLC), aluminum oxynitride, aluminum oxide, aluminum nitride, and the like. In particular, the DLC film is made of oxygen, CO, CO 2 , H 2 It is known that gas barrier properties of O and the like are high. After the cathode 131 is formed, the fifth inorganic insulator layer 132 is preferably formed continuously without opening to the atmosphere. A buffer layer of silicon nitride may be provided below the fifth inorganic insulator layer 132 to improve adhesion.
[0040]
Although not shown, a sixth inorganic insulator layer may be formed at the interface between the anode layer 126 and the organic compound layer 130 including the luminous body with a thickness of 0.5 to 5 nm and a thickness such that a tunnel current flows. . This has an effect of preventing a short circuit due to unevenness on the surface of the anode and suppressing diffusion of an alkali metal or the like used for the cathode to the lower layer side.
[0041]
The second organic insulator layer 128 formed in the pixel portion 302 extends on the drive circuit portion 301, and the seal pattern 133 is formed on the fourth inorganic insulator layer 129 formed on the second organic insulator layer 128. It is formed. The seal pattern 133 is provided so as to partially or entirely overlap the driving circuit portion 301 and the wiring 117 connecting the driving circuit portion 301 to an input terminal, and reduces the area of a frame region (a peripheral region of a pixel portion) of the light-emitting device. Has been reduced.
[0042]
The sealing plate 134 is fixed via the seal pattern 133. Metal such as stainless steel or aluminum can be used for the sealing plate 134. Further, a glass substrate or the like may be used. A desiccant 135 such as barium oxide is sealed in the inside surrounded by the seal pattern 133 and the sealing plate 134 to prevent deterioration due to moisture. The thickness of the sealing plate may be made flexible by using an organic resin material having a thickness of about 30 to 120 μm. A film made of an inorganic insulator such as DLC or silicon nitride may be formed on the surface as a gas barrier layer. An example of a material used for the seal pattern is an epoxy-based adhesive. By covering the side surface with a coating made of an inorganic insulator, it is possible to prevent water vapor permeating from that portion.
[0043]
In FIG. 1, the first TFT 305 has a multi-gate structure, and a low-concentration drain (LDD) is provided to reduce off-state current. An impurity region overlapping with the gate electrode is provided in the p-channel type fourth TFT 306.
[0044]
A top view of one pixel in a pixel portion provided with these TFTs is shown in FIG. In FIG. 2, the patterns of the light emitting element 309, the second organic insulator layer 128, and the fourth inorganic insulator layer 129 are omitted to clearly show the arrangement of each TFT. One pixel is provided with a first TFT 305, a second TFT 311, a third TFT 312, a fourth TFT 306, and a capacitor portion 307. FIG. 17 shows an equivalent circuit diagram thereof. In FIG. 2, a cross-sectional structure corresponding to line AA ′ is shown in FIG. FIG. 3 shows a cross-sectional structure taken along the line BB ′, and FIG. 4 shows a cross-sectional structure taken along the line CC ′.
[0045]
In addition, an example of the configuration of the second organic insulator layer 128 and the fourth inorganic insulator layer 129 in the pixel portion can be such that both cover the periphery of the anode layer 126 as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 16, the second organic insulator layer 128 covers only two sides of the anode layer 126, and the fourth inorganic insulator layer 129 covers the entire periphery of the anode layer 126. Of course, the pixel configuration shown here is an example, and is not an essential requirement for configuring the present invention.
[0046]
In FIG. 1, the circuit configuration of the drive circuit portion 301 is different between the gate signal side drive circuit and the data signal side drive circuit, but is omitted here. Wirings 118 and 119 are connected to the n-channel TFT 303 and the p-channel TFT 304, and a shift register, a latch circuit, a buffer circuit, and the like can be formed using these TFTs.
[0047]
The input terminal portion 308 is formed using a wiring formed in the same layer as the gate electrode or a wiring formed over the third inorganic insulating layer 116. FIG. 1 shows an example in which the gate electrode is formed using the same layer as the gate electrode, which is formed using conductive layers 109 and 127. The conductive layer 127 is formed at the same time as the anode layer 126, and is formed of an oxide conductive material. In practice, by covering the portion exposed on the surface with this oxide conductive material, an increase in surface resistance due to an oxidation reaction is prevented. FIG. 7 is a diagram illustrating details of the input terminal unit 308. FIG. 7A shows a top view thereof, and FIGS. 7B and 7C show cross-sectional structures corresponding to lines DD ′ and EE ′. In any case, the conductive layers 109 and 127 are provided. It is formed with.
[0048]
As shown in FIG. 1, a first inorganic insulator layer 102 and a second inorganic insulator layer 114 are formed so as to surround the semiconductor layers 105 and 106. On the other hand, the organic light-emitting element 309 is surrounded by the third inorganic insulator layer 116, the fifth inorganic insulator layer 132, and the fourth inorganic insulator layer 129. That is, the semiconductor layer and the light emitting element of the TFT have a structure in which they are respectively covered with the inorganic insulator layer. The inorganic insulator layer is a silicon nitride or silicon oxynitride film, and uses a material having a barrier property against water vapor and ionic impurities.
[0049]
The substrate 101 and the organic light emitting element 309 can be considered as a source of contamination of the first TFT 305 and the fourth TFT 306 with an alkali metal such as sodium; however, it can be prevented by surrounding the first TFT 305 and the fourth TFT 306 with the first inorganic insulator layer 102 and the second inorganic insulator layer 114. Can be. On the other hand, since the organic light emitting element 309 dislikes oxygen and moisture most, the third inorganic insulator layer 116, the fourth inorganic insulator layer 129, and the fifth inorganic insulator layer 132 are formed of an inorganic insulator material in order to prevent them. It prevents that pollution. These also have a function of keeping the alkali metal element included in the organic light-emitting element 309 from outside.
[0050]
FIG. 5 is an external view of a substrate including components of the light-emitting device described with reference to FIGS. The substrate 101 includes a pixel portion 302, gate signal side driving circuits 301a and 301b, a data signal side driving circuit 301c, a connection portion 310 of a cathode layer, an input / output terminal portion 308, and a wiring or a wiring group 117. The seal pattern 133 is provided so as to partially or entirely overlap with the gate signal side driver circuits 301a and 301b, the data signal side driver circuit 301c, and a wiring or a wiring group 117 connecting the driver circuit portion and an input terminal. The area of the frame region (peripheral region of the pixel portion) is reduced. The connecting portion 310 of the cathode layer is not provided at one place as shown in FIG. 5, but may be provided anywhere in the peripheral region of the pixel portion 302 as long as the driving circuit portion does not interfere with the 301a to 301c.
[0051]
As shown in FIG. 6, a plurality of substrates 101 (101 a to 101 d) having such a configuration are formed on the mother glass 201, after the formation of the fourth inorganic insulator layer, the formation of the cathode layer, or the fifth inorganic substrate. After formation of the insulator layer or after formation of the sealing plate, the substrate is cut along the cutting line 202. The cutting is performed with a diamond cutter, a laser cutter, or the like. In order to facilitate the cutting at this time, the third to fifth inorganic insulator layers and the first and second organic insulator layers are removed on the cutting line 202. It is desirable.
[0052]
As described above, a pixel portion is formed by combining a TFT and a light-emitting element, so that a light-emitting device can be completed. In such a light-emitting device, a driver circuit using a TFT can be formed over the same substrate as a pixel portion. As shown in FIG. 1, a semiconductor film, a gate insulating film, and a gate electrode, which are main components of a TFT, are surrounded by a blocking layer and a protective film made of silicon nitride or silicon oxynitride on the lower and upper sides thereof. It has a structure that prevents contamination of alkali metals and organic substances. On the other hand, the organic light-emitting device is partially surrounded by an alkali metal, and is surrounded by a protective film made of silicon nitride or silicon oxynitride or a DLC film, and a gas barrier layer made of an insulating film containing silicon nitride or carbon as a main component. It has a structure to prevent oxygen and moisture from entering.
[0053]
Note that in this embodiment, a film made of silicon nitride (silicon nitride film) which can be used for the inorganic insulating layer has extremely dense film quality formed by a high-frequency sputtering method. It is formed under conditions (representative examples are also described). Note that “RFSP-SiN” in the table indicates a silicon nitride film formed by a high frequency sputtering method. “T / S” is the distance between the target and the substrate.
[0054]
[Table 1]
Figure 2004047411
[0055]
Ar used as a sputtering gas is introduced as a gas for heating the substrate so as to be sprayed on the back side of the substrate, and finally N 2 2 And contributes to sputtering. Further, the film forming conditions shown in Table 1 are typical conditions and are not limited to the numerical values shown here, and the physical property parameters of the formed SiN film fall within the range of the physical property parameters shown in Table 4 later. As long as it falls, the practitioner may change it as appropriate.
[0056]
FIG. 30 is a schematic view of a sputtering apparatus used for forming a silicon nitride film by the high frequency sputtering method. In FIG. 30, 30 is a chamber wall, 31 is a movable magnet for forming a magnetic field, 32 is a single crystal silicon target, 33 is a protective shutter, 34 is a substrate to be processed, 36a and 36b are heaters, and 37 is a substrate chuck mechanism. Reference numeral 38 denotes a deposition prevention plate, and reference numeral 39 denotes a valve (conductance valve or main valve). The gas introduction pipes 40 and 41 installed on the chamber wall 30 are respectively N 2 (Or N 2 And a rare gas mixed gas) and a rare gas introduction pipe.
[0057]
Table 2 shows conditions for forming a silicon nitride film formed by a conventional plasma CVD method as a comparative example. Note that “PCVD-SiN” in the table indicates a silicon nitride film formed by a plasma CVD method.
[0058]
[Table 2]
Figure 2004047411
[0059]
Next, the results of comparison of typical physical property values (physical property parameters) of the silicon nitride film formed under the film forming conditions of Table 1 and the silicon nitride film formed under the film forming conditions of Table 2 are shown in Table 3. Put together. Note that the difference between “RFSP-SiN (No. 1)” and “RFSP-SiN (No. 2)” is a difference depending on the film forming apparatus, and functions as a silicon nitride film used as a barrier film of the present invention. It doesn't hurt. Although the sign of the numerical value of the internal stress changes depending on the compressive stress or the tensile stress, here, only the absolute value is handled.
[0060]
[Table 3]
Figure 2004047411
[0061]
As shown in Table 3, a feature common to these RFSP-SiN (No. 1) and RFSP-SiN (No. 2) is that the etching rate (at 20 ° C. using LAL500) is higher than that of the PCVD-SiN film. The etching rate at the time of etching is referred to as follows. The same applies hereinafter.) And the hydrogen concentration is low. Note that "LAL500" is "LAL500 SA buffered hydrofluoric acid" manufactured by Hashimoto Kasei Co., Ltd. 4 HF 2 (7.13%) and NH 4 It is an aqueous solution of F (15.4%). Further, the internal stress is smaller in absolute value than that of the silicon nitride film formed by the plasma CVD method.
[0062]
Here, Table 4 summarizes parameters of various physical properties of the silicon nitride film formed by the present inventors under the film forming conditions shown in Table 1.
[0063]
[Table 4]
Figure 2004047411
[0064]
FIG. 24 shows the result of SIMS (mass secondary ion analysis) of the silicon nitride film, FIG. 25 shows the result of FT-IR, and FIG. 26 shows the transmittance. FIG. 26 also shows a silicon nitride film formed under the film forming conditions shown in Table 2. The transmittance is comparable to that of the conventional PCVD-SiN film.
[0065]
As the silicon nitride film used as the inorganic insulating layer of the present invention, a silicon nitride film satisfying the parameters shown in Table 4 is preferable. That is, (1) a silicon nitride film having an etching rate of 9 nm / min or less (preferably, 0.5 to 3.5 nm / min or less) is used as the inorganic insulating layer, and (2) a hydrogen concentration of 1 × 10 21 atoms / cm 3 Below (preferably 5 × 10 20 atoms / cm 3 (3) The hydrogen concentration is 1 × 10 21 atoms / cm 3 Below (preferably 5 × 10 20 atoms / cm 3 Below) and the oxygen concentration is 5 × 10 18 ~ 5 × 10 21 atoms / cm 3 (Preferably 1 × 10 19 ~ 1 × 10 21 atoms / cm 3 And (4) the etching rate is 9 nm / min or less (preferably 0.5 to 3.5 nm / min or less) and the hydrogen concentration is 1 × 10 21 atoms / cm 3 Below (preferably 5 × 10 20 atoms / cm 3 (5) The etching rate is 9 nm / min or less (preferably, 0.5 to 3.5 nm / min or less) and the hydrogen concentration is 1 × 10 21 atoms / cm 3 Below (preferably 5 × 10 20 atoms / cm 3 Below) and the oxygen concentration is 5 × 10 18 ~ 5 × 10 21 atoms / cm 3 (Preferably 1 × 10 19 ~ 1 × 10 21 atoms / cm 3 ) Is desirable.
[0066]
The absolute value of the internal stress is 2 × 10 10 dyn / cm 2 Below, preferably 5 × 10 9 dyn / cm 2 Hereinafter, more preferably, 5 × 10 8 dyn / cm 2 It is better to do the following. If the internal stress is reduced, generation of a level at the interface with another film can be reduced. Further, film peeling due to internal stress can be prevented.
[0067]
In addition, the silicon nitride film formed under the film formation conditions in Table 1 described in this embodiment has a very strong blocking effect on Na, Li, and other elements belonging to Group 1 or 2 of the periodic table, and has an effect of removing these mobile ions and the like. Diffusion can be effectively suppressed. For example, as the cathode layer used in the present embodiment, a metal film obtained by adding 0.2 to 1.5 wt% (preferably 0.5 to 1.0 wt%) of lithium to aluminum has a charge injection property and other points. Although preferable, in this case, there is a concern that the operation of the transistor may be harmed by diffusion of lithium. However, in this embodiment mode, the diffusion is prevented in the transistor direction because lithium is completely protected by the inorganic insulating layer.
[0068]
Data showing this fact are shown in FIGS. FIG. 27 is a diagram showing changes in CV characteristics before and after a BT stress test of a MOS structure using a silicon nitride film (PCVD-SiN film) formed under the film forming conditions of Table 2 as a dielectric. The structure of the sample is as shown in FIG. 29A. By using an Al—Li (aluminum to which lithium is added) electrode as the surface electrode, the presence or absence of the influence of lithium diffusion can be confirmed. According to FIG. 27, it can be confirmed that the CV characteristics are significantly shifted by the BT stress test, and the influence of the diffusion of lithium from the surface electrode is remarkable.
[0069]
Next, FIGS. 28A and 28B show CV characteristics before and after a BT stress test of a MOS structure using a silicon nitride film formed under the film forming conditions in Table 1 as a dielectric. The difference between FIGS. 28A and 28B is that FIG. 28A uses an Al—Si (aluminum film to which silicon is added) electrode as the surface electrode, while FIG. -Li (aluminum film added with lithium) electrode. Note that the result of FIG. 28B is a measurement result of the MOS structure shown in FIG. Here, the laminated structure with the thermal oxide film is used to reduce the influence of the interface state between the silicon nitride film and the silicon substrate.
[0070]
Comparing the two graphs of FIGS. 28A and 28B, there is almost no difference between the CV characteristics before and after the BT stress test in both graphs, and the effect of lithium diffusion does not appear, that is, Table 1. It can be confirmed that the silicon nitride film formed under the above film forming conditions effectively functions as a blocking film.
[0071]
As described above, since the inorganic insulating layer used in the present invention is very dense and has a high blocking effect on mobile elements such as Na and Li, the diffusion of outgassing components from the flattening film is suppressed, and the Al-Li electrode and the like are used. A highly reliable display device can be realized by effectively suppressing the diffusion of Li from the substrate. The reason for the denseness is that the present inventors formed a thin silicon nitride film on the surface of a single-crystal silicon target and deposited the silicon nitride film on a substrate. I guess it is likely that the result will be more elaborate as a result.
[0072]
Further, since the film is formed by a sputtering method at a low temperature from room temperature to about 200 ° C., it is more advantageous than the plasma CVD method in that the film can be formed on a resin film as in the case of using as a barrier film of the present invention. . Note that the above-described silicon nitride film can be used as a part of the gate insulating film in the case where the gate insulating film is formed using a stacked film.
[0073]
【Example】
[Example 1]
In this embodiment, steps for manufacturing the light-emitting device shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to the drawings.
[0074]
In FIG. 8A, a glass substrate, a quartz substrate, a ceramic substrate, or the like can be used for the substrate 101. Alternatively, a silicon substrate, a metal substrate, or a stainless steel substrate on which an insulating film is formed may be used. Further, a plastic substrate having heat resistance enough to withstand the processing temperature of this embodiment may be used.
[0075]
A silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon oxynitride film (SiO x N y The first inorganic insulator layer 102 made of an insulating film is formed. A typical example has a two-layer structure, 4 , NH 3 , And N 2 The first silicon oxynitride film formed using O as a reaction gas is 4 , And N 2 A structure in which a second silicon oxynitride film formed with O as a reaction gas is stacked to a thickness of 100 nm is employed.
[0076]
The semiconductor film serving as an active layer is obtained by crystallizing an amorphous semiconductor film formed over the first inorganic insulator layer 102. The amorphous semiconductor film is formed with a thickness of 30 to 60 nm, and is crystallized by heat treatment or laser light irradiation. The material of the amorphous semiconductor film is not limited, but is preferably silicon or silicon germanium (Si 1-x Ge x 0 <x <1, typically x = 0.001 to 0.05).
[0077]
A typical example is SiH by a plasma CVD method. 4 Using a gas, an amorphous silicon film is formed to a thickness of 54 nm. Crystallization is performed by pulse oscillation type or continuous oscillation type excimer laser, YAG laser doped with Cr, Nd, Er, Ho, Ce, Co, Ti or Tm, YVO 4 Laser and YLF laser can be used. YAG laser, YVO 4 When a laser or a YLF laser is used, the second to fourth harmonics are used. In the case of using these lasers, a method in which laser light emitted from a laser oscillator is linearly condensed by an optical system and applied to a semiconductor film is preferably used. The crystallization conditions may be appropriately selected by the practitioner.
[0078]
As a crystallization method, a metal element having a catalytic action on crystallization of a semiconductor such as nickel may be added for crystallization. For example, after a nickel-containing solution is held on an amorphous silicon film, dehydrogenation (500 ° C., 1 hour) and thermal crystallization (550 ° C., 4 hours) are performed to further improve crystallinity. YAG laser, YVO 4 A second harmonic of continuous wave laser light selected from a laser and a YLF laser is irradiated.
[0079]
Thereafter, the obtained crystalline semiconductor film is etched into a desired shape by photolithography using a photomask (1) to form semiconductor layers 103 to 107 separated into islands. FIG. 12 shows a top view of the pixel at this stage.
[0080]
After the amorphous semiconductor film is crystallized, an impurity element imparting p-type may be added in order to control the threshold value of the TFT. As an impurity element that imparts p-type to a semiconductor, an element belonging to Group 13 of the periodic table such as boron (B), aluminum (Al), and gallium (Ga) is known.
[0081]
Next, as shown in FIG. 8B, a gate insulating film 108 which covers the semiconductor layers 103 to 107 separated in an island shape is formed. The gate insulating film 108 is formed using an inorganic insulating material such as silicon oxide or silicon oxynitride by a plasma CVD method or a sputtering method, and has a thickness of 40 to 150 nm and is formed using an insulating film containing silicon. Of course, as the gate insulating film, an insulating film containing silicon can be used as a single layer or a stacked structure.
[0082]
On the gate insulating film 108, a first conductive film 10 made of tantalum nitride (TaN) having a thickness of 10 to 50 nm and a second conductive film 10 made of tungsten (W) having a thickness of 100 to 400 nm are formed for the purpose of forming a gate electrode. The conductive film 11 and the conductive film 11 are stacked. As a conductive material for forming the gate electrode, an element selected from Ta, W, Ti, Mo, Al, and Cu, or an alloy material or a compound material containing the element as a main component is used. Alternatively, a semiconductor film typified by a polycrystalline silicon film doped with an impurity element such as phosphorus may be used. The first conductive film is formed of a tantalum (Ta) film, the second conductive film is formed of a W film, the first conductive film is formed of a tantalum nitride (TaN) film, and the second conductive film is formed of an Al film. Alternatively, the first conductive film may be formed of a tantalum nitride (TaN) film, and the second conductive film may be formed of a Cu film.
[0083]
Next, as shown in FIG. 8C, using a photomask (2), a mask 12 on which a gate electrode pattern is formed by photolithography is formed. After that, a first etching process is performed by a dry etching method. For example, an ICP (Inductively Coupled Plasma) etching method is applied to the etching. There is no limitation on the etching gas, but CF for etching W or TaN is used. 4 And Cl 2 And O 2 It is better to use In the first etching process, a predetermined bias voltage is applied to the substrate side so that the side surfaces of the formed electrode patterns 13 to 17 have a tilt angle of 15 to 50 degrees. By the first etching process, the region where the surface of the insulating film is exposed is simultaneously etched to form a region having a thickness of about 10 to 30 nm.
[0084]
Thereafter, the etching conditions are changed to the second etching condition, and SF is used as the etching gas. 6 And Cl 2 And O 2 The W film is subjected to anisotropic etching with the bias voltage applied to the substrate side set to a predetermined value. Thus, the gate electrodes 110 to 113 and the wiring 109 of the input terminal portion are formed. After that, the mask 12 is removed. By the second etching process, the region where the insulating film surface is exposed is simultaneously etched, and a region which is further thinned by about 10 to 30 nm is formed. FIG. 13 shows a top view of the pixel at this stage.
[0085]
After the gate electrode is formed, a first doping process is performed as shown in FIG. 9A to form first n-type impurity regions 18 to 22 in the semiconductor layer. The first n-type impurity region is formed in a self-aligned manner using the gate electrode as a mask. The doping condition may be set as appropriate, but the pH of the diluted hydrogen is 5%. 3 50 kV, 6 × 10 13 / Cm 2 At a dose of.
[0086]
Next, as shown in FIG. 9B, using a photomask (3), a mask 23 is formed by photolithography, and a second doping process is performed. The second doping process is 5% PH diluted with hydrogen. 3 65 kV, 3 × 10 Fifteen / Cm 2 The second n-type impurity regions 24 and 25 and the third n-type impurity region 26 are formed. The semiconductor layer 103 is formed in a self-aligned manner using the gate electrode as a mask, and the second n-type impurity region 24 formed outside the gate electrode and the third n-type impurity region formed at a position overlapping the gate electrode. A region 26 is formed. In the semiconductor layer 105, a second n-type impurity region 25 formed by the mask 23 is formed.
[0087]
In FIG. 9C, using a photomask (4), a mask 27 is formed by photolithography, and a third doping process is performed. The third doping treatment is a hydrogen dilution of 5% B 2 H 6 80 kV, 2 × 10 16 / Cm 2 The p-type impurity regions 28 to 30 are formed in the semiconductor layers 104, 106, and 107.
[0088]
Through the above steps, an impurity region having n-type or p-type conductivity is formed in each semiconductor layer. As shown in FIG. 10A, in the semiconductor layer 103, the second n-type impurity region 24 functions as a source or drain region, and the third n-type impurity region 26 functions as an LDD region. In the semiconductor layer 104, the p-type impurity region 28 functions as a source or drain region. In the semiconductor layer 105, the second n-type impurity region 25 functions as a source or drain region, and the first n-type impurity region 20 functions as an LDD region. In the semiconductor layer 106, the p-type impurity region 29 functions as a source or drain region.
[0089]
Then, a second inorganic insulator layer 114 covering almost the entire surface is formed. The second inorganic insulator layer 114 is formed using a plasma CVD method or a sputtering method and has a thickness of 100 to 200 nm and is made of an inorganic insulator material containing silicon and hydrogen. One preferred example is SiH by plasma CVD. 4 , N 2 O, NH 3 , H 2 Is a 100-nm-thick silicon oxynitride film formed by using After that, heat treatment is performed at 410 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. This heat treatment is intended for hydrogenation using the silicon oxynitride film as a hydrogen supply source.
[0090]
Next, as shown in FIG. 10B, a first organic insulator layer 115 is formed on the second inorganic insulator layer 114 with a thickness of 0.5 to 1 μm. A thermosetting acrylic material is used as the organic insulator material, and a coating with flatness can be formed by baking at 250 ° C. after spin coating. Further, a third inorganic insulator layer 116 is formed thereon with a thickness of 50 to 100 nm.
[0091]
In forming the third inorganic insulator layer 116, the substrate on which the second organic insulator layer 114 is formed is subjected to a heat treatment at 80 to 200 ° C. under reduced pressure to perform a dehydration treatment. An example of a material suitable for forming the third inorganic insulator layer 116 is a silicon nitride film formed by a sputtering method using silicon as a target. The film forming conditions may be appropriately selected, but it is particularly preferable to use nitrogen (N 2 ) Or sputtering using a mixed gas of nitrogen and argon and applying high frequency power. The substrate temperature can be in the range of room temperature to 200 ° C.
[0092]
Next, as shown in FIG. 10C, a mask pattern is formed by photolithography using a photomask (5), and a contact hole 30 and an opening 31 of an input terminal portion are formed by dry etching. Dry etching conditions are CF 4 , O 2 , He is used to etch the third inorganic insulator layer 116 and the first organic insulator layer 115, and then CHF 3 Is used to etch the second inorganic insulator layer and the gate insulating film.
[0093]
After that, as shown in FIG. 11A, wirings and pixel electrodes are formed using Al, Ti, Mo, W, or the like. A photomask (6) is used for forming the wiring. For example, a laminated film of a Ti film having a thickness of 50 to 250 nm and an alloy film (an alloy film of Al and Ti) having a thickness of 300 to 500 nm is used. Thus, the wirings 117 to 125 are formed. Then, ITO of 30 to 120 nm is formed by a sputtering method, and a predetermined pattern is formed by photolithography using a photomask (7). Thus, the anode layer 126 of the light emitting element is formed, and the ITO film 127 is formed on the wiring in the input terminal portion. FIG. 14 shows a top view of the pixel at this stage.
[0094]
Further, as shown in FIG. 11B, a second organic insulator layer 128 is formed. This is formed using an acrylic material as in the case of the first organic insulator layer 115. Then, openings are formed on the anode layer 126, the connection portion 310 of the cathode layer, and the input terminal portion using the photomask (8). The second organic insulator layer 128 is formed so as to cover the end of the anode layer 126, and the side wall has an inclination angle of 40 degrees.
[0095]
Organic insulator materials are hygroscopic and have the property of absorbing moisture. In order to prevent occlusion and re-release of moisture, a fourth inorganic insulator layer 129 is formed on the second organic insulator layer 128 to a thickness of 10 to 100 nm. The fourth inorganic insulator layer 129 is formed using an inorganic insulator material made of nitride. As the fourth inorganic insulator layer 129, a silicon nitride film formed by a sputtering method is used. For this, the same as the third inorganic insulator layer 116 is applied. The fourth inorganic insulator layer 129 is formed so as to cover the upper surface and side surfaces of the second organic insulator layer 128, and is formed so that an end overlapping the anode layer 126 has a tapered shape. By forming the fourth inorganic insulator layer 129 around the side surface of the opening formed in the second organic insulator layer 128 in the input terminal portion, it is possible to prevent moisture seepage from this portion. it can.
[0096]
After that, an organic compound layer 130 including a light emitting body is formed. The cathode layer 131 is formed over the organic compound layer including the light-emitting body by a sputtering method or a resistance heating evaporation method. Calcium fluoride or cesium fluoride is deposited as a cathode material by a vacuum evaporation method to form a cathode layer 131.
[0097]
The cathode 131 has a stacked structure of lithium fluoride, which is a material having a work function of 3.5 eV or less, and aluminum. In the sputtering method, a rare gas (typically, argon) is used as a sputtering gas. The ions of the sputtering gas are accelerated by the electric field and collide with the target, and are also accelerated by the weak sheath electric field generated on the substrate side, and are injected into the organic compound layer 130 including the luminescent material under the cathode. The rare gas element is located between the lattices of the organic compound layer, thereby preventing the molecules or atoms in the organic compound from being displaced and improving the stability of the organic compound. The fifth inorganic insulator layer 132 formed on the cathode 131 is formed using a silicon nitride film or a DLC film. Similarly, when formed by a sputtering method, ions of a rare gas (typically, argon) are accelerated by a weak sheath electric field on the substrate side, pass through the cathode 131, and are injected into the organic compound layer 130 therebelow. Is done. Then, the effect of improving the stability of the organic compound can be obtained.
[0098]
Finally, a light emitting device shown in FIG. 1 can be manufactured by forming a seal pattern and the like and fixing a sealing plate.
[0099]
[Example 2]
This embodiment exemplifies a mode in which the configuration of the pixel portion is different from that of the first embodiment in FIGS. In this embodiment, the third inorganic insulator layer 116, the wiring 123, and the anode layer 126 shown in FIG. 1 are formed in the same process.
[0100]
In FIG. 31A, the second organic insulator layer 180 covering the end of the anode layer 126 is formed of a photosensitive negative acrylic resin. Thus, the end of the second organic insulator layer 180 in contact with the wiring 126 becomes an inclined surface having a curvature as shown in the drawing, and the shape can be represented by at least two curvatures R1 and R2. Here, R1 has the center point on the upper layer side of the wiring, and R2 has the center point on the lower layer side. Although this shape slightly changes depending on the exposure conditions, the film thickness is 1.5 μm, and the values of R1 and R2 are 0.2 to 2 μm. In any case, an inclined surface whose curvature continuously changes is formed.
[0101]
After that, as shown in FIG. 31B, a fourth inorganic insulator layer 129, an organic compound layer 130, a cathode layer 131, and a fifth inorganic insulator layer 132 are formed along the inclined surface having a gentle curvature. The cross-sectional shape of the second organic insulator layer 180 has a function of relieving stress (particularly, a region surrounded by a dotted line in the figure where the anode layer 126, the fourth inorganic insulator layer 129, and the organic compound layer 130 overlap). Accordingly, it is possible to suppress the light emitting element from being deteriorated from this end. That is, it is possible to suppress the progressive deterioration in which the non-light-emitting area is expanded from the periphery of the pixel and expanded.
[0102]
FIG. 32A shows an example in which the second organic insulator layer 181 is formed of a photosensitive positive acrylic resin instead of a photosensitive negative acrylic resin. In this case, the cross-sectional shape at the end differs. I have. A radius of curvature R3 of 0.2 to 2 is obtained, and its center point is located on the lower layer side of the anode layer 126. After this is formed, a fourth inorganic insulator layer 129, a negative organic compound layer 130, a cathode layer 131, and a fifth inorganic insulator layer 132 are formed along an inclined surface having a curvature as shown in FIG. I do. In this case, a similar effect can be obtained.
[0103]
This embodiment can be implemented in combination with the first and second embodiments.
[0104]
[Example 3]
In Example 1 or 2, the structure of the organic compound layer in the light-emitting element 309 is not particularly limited, and a known structure can be used. The organic compound layer 130 includes a light-emitting layer, a hole-injection layer, an electron-injection layer, a hole-transport layer, an electron-transport layer, and the like, in which these layers are stacked or a part of a material forming these layers. Alternatively, it can be in the form of a mixture of all. Specifically, it includes a light emitting layer, a hole injection layer, an electron injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and the like. Basically, an EL element has a structure in which an anode / light-emitting layer / cathode is laminated in this order. In addition to this structure, an anode / hole injection layer / light-emitting layer / cathode or an anode / hole injection layer is provided. / Light-emitting layer / electron transport layer / cathode and the like.
[0105]
The light-emitting layer is typically formed using an organic compound; however, the light-emitting layer is formed using a charge injection / transport substance and a light-emitting material containing an organic compound or an inorganic compound, and a low-molecular organic compound, a medium-molecular organic compound, It may include one or more layers selected from high molecular organic compounds, and may be combined with an inorganic compound having an electron injecting / transporting property or a hole injecting / transporting property. The term “medium molecule” refers to an organic compound having no sublimability and having a number of molecules of 20 or less or a chain of molecules having a length of 10 μm or less.
[0106]
Light emitting materials include metal complexes such as tris-8-quinolinolato aluminum complex and bis (benzoquinolinolato) beryllium complex as low molecular weight organic compounds, phenylanthracene derivatives, tetraaryldiamine derivatives, distyrylbenzene derivatives and the like. Coumarin derivatives, DCM, quinacridone, rubrene, and the like can be used as a host substance, and other known materials can be used. Examples of the high molecular organic compound include polyparaphenylene vinylene, polyparaphenylene, polythiophene, and polyfluorene. Poly (p-phenylene vinylene) (poly (p-phenylene vinylene)): (PPV), poly (2,5-dialkoxy-1,4-phenylenevinylene) (poly (2,5-dialkoxy-1,4-phenylene vinylene)): (RO-PPV), poly (2- (2′-ethyl-hexoxy) ) -5-Methoxy-1,4-phenylenevinylene) (poly [2- (2′-ethylhexoxy) -5-methoxy-1,4-phenylene vinylene]): (MEH-PPV), poly (2- (di Alkoxyphenyl) -1,4-phenylenevinylene) poly [2- (dialkoxyphenyl) -1,4-phenylene vinylene]): (ROP-PPV), polyparaphenylene (poly [p-phenylene]): (PPP), poly (2,5-dialkoxy-1, 4-phenylene) (poly (2,5-dialkyl-1,4-phenylene)): (RO-PPP), poly (2,5-dihexoxy-1,4-phenylene) (poly (2,5-dihexoxy-)) 1,4-phenylene)), polythiophene: (PT), poly (3-alkylthiophene) (poly (3-alkylthiophene)): (PAT), poly (3-hexylthiophene) (poly (3-hexylthiophene) ): (PHT), poly (3-cyclohexylthiophene): (PCHT), poly (3-cyclohexyl-4-methylthiophene) (poly (3-cyclohexyl-4-methylthiophene)): (PCHMT), poly (3,4-dicyclohexylthiophene): (PDCHT), poly [3- (4-octylphenyl) -thiophene] (poly [3- (4octylphenyl)- thiophene]): (POPT), poly [3- (4-octylphenyl) -2,2-bithiophene] (poly [3- (4-octylphenyl) -2,2-bithiophene]): (PTOP), polyfluorene (polyfluorene): (PF), poly (9,9-dialkylfluorene) (poly (9,9-dialkylfluorene): (PDAF), poly (9,9-dioctylfluorene) (poly (9) , 9-dioctylfluorene): (PDOF) and the like.
[0107]
An inorganic compound material may be applied to the charge injection / transport layer, and may be diamond-like carbon (DLC), Si, Ge, or an oxide or nitride thereof, and may be appropriately doped with P, B, N, or the like. good. Further, it may be an oxide, a nitride or a fluoride of an alkali metal or an alkaline earth metal, or a compound or alloy of the metal and at least Zn, Sn, V, Ru, Sm, and In.
[0108]
The materials listed above are examples, and using these materials, a functional layer such as a hole injecting and transporting layer, a hole transporting layer, an electron injecting and transporting layer, an electron transporting layer, a light emitting layer, an electron blocking layer, and a hole blocking layer are used. Can be formed to form a light-emitting element. Further, a mixed layer or a mixed junction of these layers may be formed. Electroluminescence 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. The electroluminescent device according to the present invention Either light emission may be used, or both light emissions may be used.
[0109]
This embodiment can be implemented in combination with the first to third embodiments.
[0110]
[Example 4]
In Embodiment 1, the anode layer 126 and the cathode layer 131 of the light emitting element 309 can be inverted. In this case, the lamination order is the cathode layer 126, the organic compound layer 130, and the anode layer 131. In addition to ITO, the anode layer 126 may be formed by forming a nitride metal (for example, titanium nitride) having a work function of 4 eV or more with a thickness of 10 to 30 nm so as to have a light-transmitting property. As the configuration of the cathode layer 131, a lithium fluoride layer of 0.5 to 5 nm may be formed on an aluminum layer of 10 to 30 nm.
[0111]
This embodiment can be implemented in combination with the first to fourth embodiments.
[0112]
[Example 5]
In this embodiment, one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor layer applied to a TFT in Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. In this embodiment, an amorphous silicon film formed on an insulating surface is crystallized by scanning with a continuous wave laser beam.
[0113]
In FIG. 18A, a barrier layer 402 including a 100-nm-thick silicon oxynitride film is formed over a glass substrate 401. An amorphous silicon film 403 formed by a plasma CVD method is formed thereon with a thickness of 54 nm.
[0114]
Laser light is Nd: YVO 4 This is continuous light emitted from the laser oscillation device by continuous oscillation, and is the second harmonic (532 nm) obtained by the wavelength conversion element. The continuous wave laser light is condensed into an elliptical shape by the optical system, and the irradiation position of the substrate 401 and the laser light 405 is relatively moved to crystallize the amorphous silicon film 403 to form a crystalline silicon film 404. I do. As the optical system, a cylindrical lens of F20 is applied, whereby a laser beam of Φ2.5 mm can be formed into a long elliptical shape with a major axis of 2.5 mm and a minor axis of 20 μm on the irradiation surface.
[0115]
Of course, other laser oscillators can be applied, and as a continuous oscillation solid laser oscillator, YAG or YVO can be used. 4 , YLF, YAlO 3 A laser oscillation device using a crystal in which Cr, Nd, Er, Ho, Ce, Co, Ti, or Tm is doped into such a crystal can be used.
[0116]
Nd: YVO 4 In the case of using the second harmonic (532 nm) of the laser oscillation device, the wavelength passes through the glass substrate 401 and the barrier layer 402, so that the laser light 406 is emitted from the glass substrate 401 side as illustrated in FIG. May be.
[0117]
Thus, crystallization proceeds from the region irradiated with the laser light 405, and the crystalline silicon film 404 can be formed. The scanning with the laser beam is not limited to scanning in one direction, but may be reciprocating scanning. In the case of reciprocating scanning, it is also possible to change the laser energy density for each scanning and to grow crystals stepwise. Further, it is also possible to serve also as a process of dehydrating which is often required when crystallizing an amorphous silicon film. First, scanning is performed at a low energy density, and after releasing hydrogen, the energy density is increased. Crystallization may be completed in the second scan. Even with such a manufacturing method, a crystalline semiconductor film in which crystal grains extend in the scanning direction of laser light can be obtained. After that, a semiconductor layer divided into islands is formed, and can be applied to the first embodiment.
[0118]
The configuration shown in this embodiment is an example, and a combination with another laser oscillation device or optical system may be applied as long as a similar effect can be obtained.
[0119]
[Example 6]
In this embodiment, one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor layer applied to a TFT in Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. In this embodiment, an amorphous silicon film formed on an insulating surface is crystallized in advance, and the crystal size is increased by continuous oscillation laser light.
[0120]
As shown in FIG. 19A, a blocking layer 502 and an amorphous silicon film 503 are formed over a glass substrate 501 as in the first embodiment. Thereafter, in order to lower the crystallization temperature and add Ni as a metal element that promotes crystal growth, an aqueous solution containing 5 ppm of nickel acetate is spin-coated to form the catalyst element-containing layer 504.
[0121]
Thereafter, as shown in FIG. 19B, the amorphous silicon film is crystallized by a heat treatment at 580 ° C. for 4 hours. In the crystallization, Ni is diffused while forming silicide in the amorphous silicon film by the action of Ni, and at the same time, crystal grows. The crystalline silicon film 506 thus formed is made up of a collection of rod-shaped or needle-shaped crystals, each of which is macroscopically grown with a specific direction, and thus has a uniform crystal orientation. Further, it is characterized in that the orientation ratio of the (110) plane is high.
[0122]
After that, as shown in FIG. 19C, the continuous oscillation laser beam 508 is scanned to improve the crystallinity of the crystalline silicon film 506. The irradiation of the laser beam causes the crystalline silicon film to melt and recrystallize. Along with this recrystallization, crystal growth is performed so that crystal grains extend in the scanning direction of the laser beam. In this case, since a crystalline silicon film having a uniform crystal plane is formed in advance, precipitation of crystals on different planes and generation of dislocations can be prevented. After that, a semiconductor layer divided into islands is formed, and can be applied to the first embodiment.
[0123]
[Example 7]
In this embodiment, one embodiment of a method for manufacturing a semiconductor layer applied to a TFT in Embodiment 1 will be described with reference to FIGS.
[0124]
As shown in FIG. 20A, a blocking layer 512 and an amorphous silicon film 513 are formed over a glass substrate 511 as in the first embodiment. A 100-nm-thick silicon oxide film is formed thereover as a mask insulating film 514 by a plasma CVD method, and an opening 515 is provided. Then, in order to add Ni as a catalyst element, an aqueous solution containing nickel acetate of 5 ppm is spin-coated. Ni contacts the amorphous silicon film at the opening 515.
[0125]
Thereafter, as shown in FIG. 20B, the amorphous silicon film is crystallized by heat treatment at 580 ° C. for 4 hours. Crystallization grows from the opening 515 in a direction parallel to the substrate surface by the action of the catalytic element. The crystalline silicon film 517 thus formed is composed of a collection of rod-shaped or needle-shaped crystals, each of which is macroscopically grown with a specific direction, and thus has a uniform crystal orientation. Another feature is that the orientation ratio in a specific direction is high.
[0126]
After the heat treatment, the mask insulating film 514 is removed by etching, so that a crystalline silicon film 517 as shown in FIG. 20C can be obtained. After that, a semiconductor layer divided into islands is formed, and can be applied to the first embodiment.
[0127]
Example 8
In Example 6 or 7, after forming the crystalline silicon film 507 or 517, 10 19 atoms / cm 3 A step of removing the catalyst element remaining at the above concentration by gettering may be added.
[0128]
As shown in FIG. 21, a barrier layer 509 made of a thin silicon oxide film is formed on a crystalline silicon film 507, and 1 × 10 20 atoms / cm 3 ~ 1 × 10 21 atoms / cm 3 The added amorphous silicon film is formed by a sputtering method.
[0129]
Then, it is added as a catalytic element by a heat treatment at 600 ° C. for 12 hours in a furnace annealing furnace or a heat treatment at 650 to 800 ° C. for 30 to 60 minutes by RTA using a lamp light or a heated gas as a heating means. Can be segregated at the gettering site 510. By this treatment, the concentration of the catalytic element in the crystalline silicon film 507 becomes 10 17 atoms / cm 3 It can be:
[0130]
The gettering process performed under the same conditions is also effective for the crystalline silicon film manufactured in the fifth embodiment. Trace amounts of metal elements contained in the crystalline silicon film formed by irradiating the amorphous silicon film with laser light can be removed by this gettering treatment.
[0131]
[Example 9]
FIG. 23 illustrates an embodiment in which an EL panel in which a pixel portion and a driver circuit portion are integrated with a glass substrate as exemplified in Embodiment 1 is modularized. FIG. 23A shows an EL module in which an IC including a power supply circuit and the like is mounted on the EL panel.
[0132]
In FIG. 23A, an EL panel 800 includes a pixel portion 603 in which a light-emitting element is provided for each pixel, a scan line driver circuit 804 for selecting a pixel included in the pixel portion 803, and a video signal for a selected pixel. A signal line driver circuit 805 for supplying a signal is provided. A printed circuit board 806 is provided with a controller 801 and a power supply circuit 802. Various signals and a power supply voltage output from the controller 801 or the power supply circuit 802 are supplied to the pixel portion 803 of the EL panel 800 via the FPC 807, The signal is supplied to the circuit 804 and the signal line driver circuit 805.
[0133]
A power supply voltage and various signals to the printed circuit board 806 are supplied via an interface (I / F) unit 808 in which a plurality of input terminals are arranged. Although the printed circuit board 806 is mounted on the EL panel 800 using the FPC in this embodiment, the present invention is not necessarily limited to this configuration. The controller 801 and the power supply circuit 802 may be directly mounted on the EL panel 800 using a COG (Chip on Glass) method. Further, in the printed circuit board 806, noise may be input to a power supply voltage or a signal due to a resistance formed in the wiring between the wiring and the wiring itself, and the rising of the signal may be slowed down. Therefore, various elements such as a capacitor and a buffer may be provided on the printed circuit board 806 to prevent noise on the power supply voltage and the signal and to prevent the signal from rising slowly.
[0134]
FIG. 23B is a block diagram illustrating a structure of the printed board 806. The various signals and the power supply voltage supplied to the interface 808 are supplied to the controller 801 and the power supply voltage 802. The controller 801 includes an A / D converter 809, a phase locked loop (PLL) 810, a control signal generation unit 811, and SRAMs (Static Random Access Memory) 812 and 813. Although an SRAM is used in this embodiment, an SDRAM or a DRAM (Dynamic Random Access Memory) can be used instead of the SRAM if data can be written or read at high speed.
[0135]
The video signal supplied via the interface 808 is subjected to parallel-serial conversion in the A / D converter 809, and is input to the control signal generation unit 811 as a video signal corresponding to each of R, G, and B colors. An A / D converter 809 generates an Hsync signal, a Vsync signal, a clock signal CLK, and an AC voltage (AC Cont) based on various signals supplied via the interface 808, and inputs the generated signals to the control signal generation unit 811. Is done.
[0136]
The phase locked loop 810 has a function of matching the frequency of various signals supplied via the interface 808 with the phase of the operation frequency of the control signal generation unit 811. The operating frequency of the control signal generator 811 is not necessarily the same as the frequency of various signals supplied via the interface 808, but the operating frequency of the control signal generator 811 is adjusted in the phase locked loop 810 so as to be synchronized with each other. . The video signal input to the control signal generation unit 811 is temporarily written to the SRAMs 812 and 813 and held. The control signal generation unit 811 reads out video signals corresponding to all the pixels, one bit at a time, from among the video signals of all bits held in the SRAM 812 and supplies the video signals to the signal line driving circuit 805 of the EL panel 800.
[0137]
In addition, the control signal generation unit 811 supplies information on a period during which the light emitting element emits light for each bit to the scanning line driving circuit 804 of the EL panel 800. The power supply circuit 802 supplies a predetermined power supply voltage to the signal line driving circuit 805, the scanning line driving circuit 804, and the pixel portion 803 of the EL panel 800.
[0138]
FIG. 22 shows an example of an electronic device incorporating such an EL module.
[0139]
FIG. 22A illustrates an example in which this EL module is incorporated in a television receiver, which includes a housing 3001, a support 3002, a display portion 3003, and the like. The TFT substrate manufactured according to the present invention is applied to the display portion 3003, and a television receiver can be completed according to the present invention.
[0140]
FIG. 22B illustrates an example of manufacturing a video camera with this EL module, which includes a main body 3011, a display portion 3012, an audio input portion 3013, operation switches 3014, a battery 3015, an image receiving portion 3016, and the like. A TFT substrate manufactured according to the present invention is applied to the display portion 3012, and a video camera can be completed according to the present invention.
[0141]
FIG. 22C illustrates an example in which this EL module is incorporated in a notebook personal computer, which includes a main body 3021, a housing 3022, a display portion 3023, a keyboard 3024, and the like. The TFT substrate manufactured according to the present invention is applied to the display portion 3023, and a personal computer can be completed according to the present invention.
[0142]
FIG. 22D shows an example of manufacturing a PDA (Personal Digital Assistant) using this EL module, which includes a main body 3031, a stylus 3032, a display portion 3033, operation buttons 3034, an external interface 3035, and the like. The TFT substrate manufactured according to the present invention is applied to the display portion 3033, and a PDA can be completed according to the present invention.
[0143]
FIG. 22E shows an example in which this EL module is incorporated in a display unit of a vehicle-mounted audio device, and includes a main body 3041, a display unit 3042, operation switches 3043, 3044, and the like. The TFT substrate manufactured according to the present invention is applied to the display portion 3042, and an audio device can be completed according to the present invention.
[0144]
FIG. 22F illustrates an example of manufacturing a digital camera using this EL module. A main body 3051, a display portion (A) 3052, an eyepiece portion 3053, operation switches 3054, a display portion (B) 3055, a battery 3056, and the like are provided. It consists of. The TFT substrate manufactured according to the present invention is applied to the display portion (A) 3052 and the display portion (B) 3055, and a digital camera can be completed according to the present invention.
[0145]
FIG. 22G illustrates an example in which this EL module is incorporated in a mobile phone, which includes a main body 3061, an audio output portion 3062, an audio input portion 3063, a display portion 3064, operation switches 3065, an antenna 3066, and the like. The TFT substrate manufactured according to the present invention is applied to the display portion 3064, and a mobile phone can be completed according to the present invention.
[0146]
It should be noted that the device shown here is merely an example, and the present invention is not limited to these applications, but can be applied to various electronic devices.
[0147]
【The invention's effect】
According to the present invention, a semiconductor film, a gate insulating film, and a gate electrode, which are main components of a TFT, have their lower and upper layers selected from silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxynitride, aluminum oxide, and aluminum nitride. It has a structure that prevents contamination with alkali metals and organic substances by being surrounded by an inorganic insulating material. On the other hand, the organic light-emitting element contains an alkali metal in part, and is surrounded by an inorganic insulating material selected from silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxynitride, aluminum nitride, and DLC to prevent oxygen and moisture from entering from the outside. Achieve a structure to prevent. Then, the reliability of the light emitting device can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a light emitting device of the present invention.
FIG. 2 is a top view illustrating a structure of a pixel portion of a light emitting device of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a structure of a pixel portion of a light-emitting device of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a structure of a pixel portion of a light-emitting device of the present invention.
FIG. 5 is an external view of a substrate including components of the light emitting device of the light emitting device of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating a substrate constituting a light emitting device formed on mother glass and a separation position.
FIG. 7 illustrates a configuration of an input terminal portion in a light emitting device of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a light-emitting device of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a light-emitting device of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a light-emitting device of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a light-emitting device of the present invention.
FIG. 12 is a top view illustrating a manufacturing process of a light-emitting device of the present invention.
FIG. 13 is a top view illustrating a manufacturing process of a light-emitting device of the present invention.
FIG. 14 is a top view illustrating a manufacturing process of a light-emitting device of the present invention.
FIG. 15 is a top view illustrating a structure of a pixel portion of a light-emitting device of the present invention.
FIG. 16 is a top view illustrating a structure of a pixel portion of a light-emitting device of the present invention.
FIG. 17 is an equivalent circuit diagram of a pixel.
FIG. 18 illustrates an example of a process for manufacturing a semiconductor layer applied to a TFT included in a light-emitting device of the present invention.
FIG. 19 illustrates an example of a process for manufacturing a semiconductor layer applied to a TFT included in a light-emitting device of the present invention.
FIG. 20 illustrates an example of a process for manufacturing a semiconductor layer applied to a TFT included in a light-emitting device of the present invention.
FIG. 21 illustrates an example of a process for manufacturing a semiconductor layer applied to a TFT included in a light-emitting device of the present invention.
FIG. 22 is a diagram showing an application example of the present invention.
FIG 23 illustrates an embodiment of an EL module.
FIG. 24 shows SIMS (mass secondary ion analysis) measurement data of a silicon nitride film.
FIG. 25 shows FT-IR measurement data of a silicon nitride film.
FIG. 26 shows transmittance measurement data of a silicon nitride film.
FIG. 27 shows CV characteristics before and after a BT stress test of a MOS structure.
FIG. 28 shows CV characteristics before and after a BT stress test of a MOS structure.
FIG. 29 illustrates a MOS structure.
FIG. 30 illustrates a sputtering apparatus.
FIG. 31 is a cross-sectional view illustrating a structure of a light-emitting device of the present invention.
FIG. 32 is a cross-sectional view illustrating a structure of a light-emitting device of the present invention.

Claims (15)

半導体層とゲート絶縁膜及びゲート電極とを有する薄膜トランジスタと、陰極層及び陽極層の間に発光体を含む有機化合物層を有する発光素子を備え、
前記半導体層の下層側に第1無機絶縁体層と、前記ゲート電極の上層側に第2無機絶縁体層と、前記第2無機絶縁体層上に第1有機絶縁体層と、前記第1有機絶縁体層上に第3無機絶縁体層と、前記第3無機絶縁体層上に形成された陽極層と、前記陽極層の端部と重なり傾斜面を有する第2有機絶縁体層と、前記第2有機絶縁体層の表面及び側面に形成され前記陽極層上で開口部を有する第4無機絶縁体層と、前記陽極層と前記第4無機絶縁体層に接して形成された前記発光体を含む有機化合物層と、前記発光体を含む有機化合物層に接して形成された前記陰極層と、前記陰極層上に形成された第5無機絶縁体層とを有し、
前記発光体の発光は前記第3無機絶縁体層を通して視認できるものであり、前記第3無機絶縁体層及び第4無機絶縁体層は珪素の窒化物又はアルミニウムの窒化物であることを特徴とする発光装置。
A thin film transistor having a semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode, and a light-emitting element having an organic compound layer containing a light-emitting substance between a cathode layer and an anode layer,
A first inorganic insulator layer on a lower layer side of the semiconductor layer, a second inorganic insulator layer on an upper layer side of the gate electrode, a first organic insulator layer on the second inorganic insulator layer, A third inorganic insulator layer on the organic insulator layer, an anode layer formed on the third inorganic insulator layer, a second organic insulator layer having an inclined surface overlapping an end of the anode layer, A fourth inorganic insulator layer formed on a surface and a side surface of the second organic insulator layer and having an opening on the anode layer; and the light emission formed in contact with the anode layer and the fourth inorganic insulator layer. An organic compound layer including a body, the cathode layer formed in contact with the organic compound layer including the light-emitting body, and a fifth inorganic insulator layer formed on the cathode layer,
The light emission of the luminous body is visible through the third inorganic insulator layer, and the third inorganic insulator layer and the fourth inorganic insulator layer are silicon nitride or aluminum nitride. Light emitting device.
半導体層とゲート絶縁膜及びゲート電極とを有する薄膜トランジスタと、陽極層及び陰極層の間に発光体を含む有機化合物層を有する発光素子を備えた画素部と、半導体層とゲート絶縁膜及びゲート電極とを有する薄膜トランジスタで形成された駆動回路部とが備えられ、
前記駆動回路部は前記画素部の周辺領域に形成された発光装置であって、前記半導体層の下層側に第1無機絶縁体層と、前記ゲート電極の上層側に第2無機絶縁体層と、前記第2無機絶縁体層上に第1有機絶縁体層と、前記第1有機絶縁体層上に第3無機絶縁体層と、前記第3無機絶縁体層上に形成された陽極層と、前記陽極層の端部と重なり35乃至45度の傾斜角を有する第2有機絶縁体層と、前記第2有機絶縁体層の表面及び側面に形成され前記陽極層上で開口部を有する第4無機絶縁体層と、前記陽極層と前記第4無機絶縁体層に接して形成された前記発光体を含む有機化合物層と、前記発光体を含む有機化合物層に接して形成された前記陰極層と、前記陰極層上に形成された第5無機絶縁体層とを有し、
前記発光体の発光は前記第3無機絶縁体層を通して視認できるものであり、
前記第3無機絶縁体層及び第4無機絶縁体層は珪素の窒化物又はアルミニウムの窒化物で形成され、前記第4無機絶縁層上にシールパターンが形成され、当該シールパターンは前記駆動回路部と一部又は全部が重なっていることを特徴とする発光装置。
A thin film transistor having a semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode; a pixel portion having a light-emitting element having an organic compound layer containing a light-emitting body between an anode layer and a cathode layer; a semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode And a driving circuit portion formed of a thin film transistor having:
The drive circuit unit is a light emitting device formed in a peripheral region of the pixel unit, wherein a first inorganic insulator layer is provided below the semiconductor layer, and a second inorganic insulator layer is provided above the gate electrode. A first organic insulator layer on the second inorganic insulator layer, a third inorganic insulator layer on the first organic insulator layer, and an anode layer formed on the third inorganic insulator layer. A second organic insulator layer overlapping the end of the anode layer and having an inclination angle of 35 to 45 degrees, and a second organic insulator layer formed on the surface and side surfaces of the second organic insulator layer and having an opening on the anode layer. (4) an inorganic insulator layer, an organic compound layer including the light emitting body formed in contact with the anode layer and the fourth inorganic insulating layer, and a cathode formed in contact with the organic compound layer including the light emitting body A layer and a fifth inorganic insulator layer formed on the cathode layer,
Light emission of the luminous body is visible through the third inorganic insulator layer,
The third inorganic insulating layer and the fourth inorganic insulating layer are formed of a nitride of silicon or a nitride of aluminum, and a seal pattern is formed on the fourth inorganic insulating layer. A light-emitting device, which partially or entirely overlaps with the light-emitting device.
請求項1又は2において、前記第2有機絶縁体層が前記駆動回路部上に形成され、前記第2有機絶縁体層の上面及び側面部に第4無機絶縁体層が形成され、前記第4無機絶縁体層上にシールパターンが形成され、当該シールパターンは前記駆動回路部と一部又は全部が重なっていて、前記陰極層とその下層に形成された配線との接続部が、前記シールパターンの内側に設けられていることを特徴とする発光装置。3. The device according to claim 1, wherein the second organic insulator layer is formed on the drive circuit unit, and a fourth inorganic insulator layer is formed on an upper surface and a side surface of the second organic insulator layer. 4. A seal pattern is formed on the inorganic insulator layer, and the seal pattern partially or entirely overlaps with the drive circuit portion, and a connection portion between the cathode layer and a wiring formed thereunder is formed of the seal pattern. A light-emitting device provided inside of a light-emitting device. 請求項1乃至3のいずれか一項において、前記第3無機絶縁体層乃至第5無機絶縁体層は、高周波スパッタリング法で作成された窒化珪素であることを特徴とする発光装置。4. The light-emitting device according to claim 1, wherein the third to fifth inorganic insulator layers are silicon nitride formed by a high-frequency sputtering method. 5. 請求項1乃至3のいずれか一項において、前記第3無機絶縁体層乃至第5無機絶縁体層は、エッチング速度が9nm/min以下の窒化珪素であることを特徴とする発光装置。4. The light-emitting device according to claim 1, wherein the third inorganic insulating layer to the fifth inorganic insulating layer are silicon nitride having an etching rate of 9 nm / min or less. 5. 請求項1乃至3のいずれか一項において、前記第3無機絶縁体層乃至第5無機絶縁体層は、水素濃度が1×1021atoms/cm以下の窒化珪素であることを特徴とする発光装置。4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the third to fifth inorganic insulating layers are made of silicon nitride having a hydrogen concentration of 1 × 10 21 atoms / cm 3 or less. 5. Light emitting device. 請求項1乃至3のいずれか一項において、前記第3無機絶縁体層乃至第5無機絶縁体層は、エッチング速度が9nm/min以下、かつ、水素濃度が1×1021atoms/cm以下の窒化珪素であることを特徴とする発光装置。4. The third inorganic insulating layer to the fifth inorganic insulating layer according to claim 1, wherein the third inorganic insulating layer to the fifth inorganic insulating layer have an etching rate of 9 nm / min or less and a hydrogen concentration of 1 × 10 21 atoms / cm 3 or less. A light emitting device characterized by being silicon nitride. 請求項1乃至3のいずれか一項において、前記第3無機絶縁体層乃至第5無機絶縁体層は、水素濃度が1×1021atoms/cm以下、かつ、酸素濃度が5×1018〜5×1021atoms/cmの窒化珪素であることを特徴とする発光装置。4. The third inorganic insulating layer to the fifth inorganic insulating layer according to claim 1, wherein the third inorganic insulating layer to the fifth inorganic insulating layer have a hydrogen concentration of 1 × 10 21 atoms / cm 3 or less and an oxygen concentration of 5 × 10 18. A light-emitting device comprising silicon nitride of up to 5 × 10 21 atoms / cm 3 . 請求項1乃至3のいずれか一項において、前記第3無機絶縁体層乃至第5無機絶縁体層は、エッチング速度が9nm/min以下、かつ、水素濃度が1×1021atoms/cm以下、かつ、酸素濃度が5×1018〜5×1021atoms/cmの窒化珪素であることを特徴とする発光装置。4. The third inorganic insulating layer to the fifth inorganic insulating layer according to claim 1, wherein the third inorganic insulating layer to the fifth inorganic insulating layer have an etching rate of 9 nm / min or less and a hydrogen concentration of 1 × 10 21 atoms / cm 3 or less. And a silicon nitride having an oxygen concentration of 5 × 10 18 to 5 × 10 21 atoms / cm 3 . 半導体層とゲート絶縁膜及びゲート電極とを有する薄膜トランジスタと、陽極層及び陰極層の間に発光体を含む有機化合物層を有する発光素子を備えた画素部と、半導体層とゲート絶縁膜及びゲート電極とを有する薄膜トランジスタで形成された駆動回路部とが備えられ、前記駆動回路部は前記画素部の周辺領域に形成された発光装置の作製方法であって、
基板上に第1無機絶縁体層を形成し、前記第1無機絶縁体層上に結晶性珪素で成る半導体層を形成し、前記半導体層上にゲート絶縁膜及びゲート電極を形成すると共に当該半導体層に一導電型又はそれとは反対の導電型の不純物領域を形成し、前記ゲート電極上に第2無機絶縁体層を形成し、前記第2無機絶縁体層上に第1有機絶縁体層を形成し、前記第2有機絶縁体層上に第3無機絶縁体層を形成し、前記第3無機絶縁体層に接して陽極層を形成し、前記陽極層の端部と重なり傾斜面を有する第2有機絶縁体層を形成し、前記第2有機絶縁体層の表面及び側面に形成され前記陽極層上で開口部を有する第4無機絶縁体層を形成し、前記陽極層に接して形成され、側端部が前記第4無機絶縁体層と重なる前記発光体を含む有機化合物層と、前記発光体を含む有機化合物層に接して形成された前記陰極層とを形成する各段階から成り、
前記第3無機絶縁体層及び第4無機絶縁体層とは、高周波スパッタリング法により珪素の窒化物又はアルミニウムの窒化物を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
A thin film transistor having a semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode; a pixel portion having a light-emitting element having an organic compound layer containing a light-emitting body between an anode layer and a cathode layer; a semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode And a driving circuit portion formed of a thin film transistor having: and wherein the driving circuit portion is a method for manufacturing a light-emitting device formed in a peripheral region of the pixel portion,
Forming a first inorganic insulator layer on a substrate, forming a semiconductor layer made of crystalline silicon on the first inorganic insulator layer, forming a gate insulating film and a gate electrode on the semiconductor layer, Forming an impurity region of one conductivity type or an opposite conductivity type in the layer, forming a second inorganic insulator layer on the gate electrode, and forming a first organic insulator layer on the second inorganic insulator layer; Forming, forming a third inorganic insulator layer on the second organic insulator layer, forming an anode layer in contact with the third inorganic insulator layer, and having an inclined surface overlapping an end of the anode layer. Forming a second organic insulator layer, forming a fourth inorganic insulator layer having openings on the anode layer formed on the surface and side surfaces of the second organic insulator layer, and forming the fourth inorganic insulator layer in contact with the anode layer; An organic compound layer including the luminous body, the side end of which overlaps with the fourth inorganic insulator layer; Consist each forming a said cathode layer formed in contact with the organic compound layer including a light emitting element,
The method for manufacturing a light-emitting device, wherein the third inorganic insulator layer and the fourth inorganic insulator layer are formed by forming silicon nitride or aluminum nitride by a high-frequency sputtering method.
半導体層とゲート絶縁膜及びゲート電極とを有する薄膜トランジスタと、陽極層及び陰極層の間に発光体を含む有機化合物層を有する発光素子を備えた画素部と、半導体層とゲート絶縁膜及びゲート電極とを有する薄膜トランジスタで形成された駆動回路部とが備えられ、前記駆動回路部は前記画素部の周辺領域に形成された発光装置の作製方法であって、
基板上に第1無機絶縁体層を形成し、前記第1無機絶縁体層上に結晶性珪素で成る半導体層を形成し、前記半導体層上にゲート絶縁膜及びゲート電極を形成すると共に、当該半導体層に一導電型又はそれとは反対の導電型の不純物領域を形成し、前記ゲート電極上に第2無機絶縁体層を形成し、前記第2無機絶縁体層上に第1有機絶縁体層を形成し、前記第2有機絶縁体層上に第3無機絶縁体層を形成し、前記第3無機絶縁体層に接して陽極層を形成し、前記配線層の端部と重なり傾斜面を有する第2有機絶縁体層を形成し、前記第2有機絶縁体層の表面及び側面に形成され前記陽極層上で開口部を有する第4無機絶縁体層を形成し、前記陽極層に接して形成され、側端部が前記第4無機絶縁体層と重なる前記発光体を含む有機化合物層と、前記発光体を含む有機化合物層に接して形成された前記陰極層とを形成し、前記第4無機絶縁体層上であって、前記駆動回路部と一部又は全部が重なる位置にシールパターンを形成し、前記シールパターンに合わせて封止板を張り付ける各段階から成り、
前記第3無機絶縁体層及び第4無機絶縁体層は、高周波スパッタリング法により珪素の窒化物又はアルミニウムの窒化物を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
A thin film transistor having a semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode; a pixel portion having a light-emitting element having an organic compound layer containing a light-emitting body between an anode layer and a cathode layer; a semiconductor layer, a gate insulating film, and a gate electrode And a driving circuit portion formed of a thin film transistor having: and wherein the driving circuit portion is a method for manufacturing a light-emitting device formed in a peripheral region of the pixel portion,
Forming a first inorganic insulating layer on a substrate, forming a semiconductor layer made of crystalline silicon on the first inorganic insulating layer, forming a gate insulating film and a gate electrode on the semiconductor layer, An impurity region of one conductivity type or an opposite conductivity type is formed in the semiconductor layer, a second inorganic insulator layer is formed on the gate electrode, and a first organic insulator layer is formed on the second inorganic insulator layer. A third inorganic insulator layer is formed on the second organic insulator layer, an anode layer is formed in contact with the third inorganic insulator layer, and an inclined surface overlapping with the end of the wiring layer is formed. Forming a second organic insulator layer having a fourth inorganic insulator layer formed on the surface and side surfaces of the second organic insulator layer and having an opening on the anode layer, in contact with the anode layer; An organic compound layer that is formed and includes the luminous body, the side end of which overlaps with the fourth inorganic insulator layer; Forming the cathode layer formed in contact with the organic compound layer including the light-emitting body, and forming a seal pattern on the fourth inorganic insulator layer at a position where the driving circuit portion partially or entirely overlaps; Forming and attaching each sealing plate in accordance with the seal pattern,
The method for manufacturing a light-emitting device, wherein the third inorganic insulator layer and the fourth inorganic insulator layer are formed using silicon nitride or aluminum nitride by a high-frequency sputtering method.
請求項10又は請求項11において、前記第3無機絶縁体層及び第4無機絶縁体層は、珪素をターゲットとし、窒素のみをスパッタガスとして用いた高周波スパッタリング法により窒化珪素を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。12. The semiconductor device according to claim 10, wherein the third inorganic insulating layer and the fourth inorganic insulating layer are formed of silicon nitride by a high-frequency sputtering method using silicon as a target and using only nitrogen as a sputtering gas. Method for manufacturing a light emitting device. 請求項10又は請求項11において、前記第3無機絶縁体層及び第4無機絶縁体層は、ターボ分子ポンプもしくはクライオポンプを用いて背圧を1×10−3Pa以下とし、単結晶シリコンターゲットをNガスもしくはNと希ガスとの混合ガスでスパッタして形成することを特徴とする発光装置の作製方法。12. The single-crystal silicon target according to claim 10, wherein the third inorganic insulator layer and the fourth inorganic insulator layer have a back pressure of 1 × 10 −3 Pa or less using a turbo molecular pump or a cryopump. 13. By sputtering with N 2 gas or a mixed gas of N 2 and a rare gas. 請求項10乃至請求項13のいずれか一項において、前記第1有機絶縁体層を形成した後に、減圧下にて加熱処理を行い、脱水処理をし、減圧状態を保持したまま、前記第3無機絶縁体層を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。14. The method according to claim 10, wherein after the first organic insulator layer is formed, a heat treatment is performed under reduced pressure, a dehydration treatment is performed, and the third organic insulator layer is dehydrated. A method for manufacturing a light-emitting device, comprising forming an inorganic insulator layer. 請求項10乃至請求項13のいずれか一項において、前記第2有機絶縁体層を形成した後に、減圧下にて加熱処理を行い、脱水処理をし、減圧状態を保持したまま、前記第4無機絶縁体層を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。14. The method according to claim 10, wherein after forming the second organic insulator layer, a heat treatment is performed under reduced pressure, a dehydration treatment is performed, and the fourth organic insulator layer is dehydrated. A method for manufacturing a light-emitting device, comprising forming an inorganic insulator layer.
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Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005302707A (en) * 2004-03-16 2005-10-27 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light emitting device
JP2006065320A (en) * 2004-07-30 2006-03-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Display device and manufacturing method thereof
JP2011040413A (en) * 2004-03-16 2011-02-24 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light-emitting device
JP2011232482A (en) * 2010-04-27 2011-11-17 Seiko Epson Corp Electro-optical device, manufacturing method of electro-optical device, and electronic device
US8217396B2 (en) 2004-07-30 2012-07-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device comprising electrode layer contacting wiring in the connection region and extending to pixel region
JP2012248433A (en) * 2011-05-27 2012-12-13 Seiko Epson Corp Light emitting device and electronic device
JP2013243094A (en) * 2012-05-22 2013-12-05 Toshiba Corp Display device
JP2014199929A (en) * 2005-08-31 2014-10-23 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device and electronic apparatus
JP2014220256A (en) * 2004-09-29 2014-11-20 株式会社半導体エネルギー研究所 Display device, display module and electronic apparatus
JP2015179675A (en) * 2004-04-16 2015-10-08 株式会社半導体エネルギー研究所 LIGHT EMITTING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE
JP2016004109A (en) * 2014-06-16 2016-01-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 Display device
JP2017152391A (en) * 2004-04-28 2017-08-31 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device and electronic equipment
JP2018032827A (en) * 2016-08-26 2018-03-01 大日本印刷株式会社 Wiring board and display device
JP2018180100A (en) * 2017-04-05 2018-11-15 株式会社ジャパンディスプレイ Display
JP2019179777A (en) * 2012-07-30 2019-10-17 株式会社半導体エネルギー研究所 Light emitting device
CN110350017A (en) * 2013-09-30 2019-10-18 三星显示有限公司 The method of display device and manufacture display device
US10720433B2 (en) 2009-10-29 2020-07-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
JP2021517258A (en) * 2018-03-30 2021-07-15 京東方科技集團股▲ふん▼有限公司Boe Technology Group Co.,Ltd. Substrate and its manufacturing method, electronic device
EP3882976A1 (en) * 2020-03-19 2021-09-22 Samsung Display Co., Ltd. Display device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102199359B1 (en) 2014-10-13 2021-01-07 삼성디스플레이 주식회사 Organic light emitting diode display device and manufacturing method thereof

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0776776A (en) * 1993-07-14 1995-03-20 Alps Electric Co Ltd Electron element and its production
JPH07278805A (en) * 1994-04-11 1995-10-24 Shin Etsu Chem Co Ltd Method for manufacturing low-oxygen silicon nitride sputtering target
JPH08315981A (en) * 1995-03-13 1996-11-29 Pioneer Electron Corp Organic electroluminescence display panel and manufacturing method thereof
JPH10173196A (en) * 1996-12-13 1998-06-26 Sharp Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2000026139A (en) * 1998-07-06 2000-01-25 Nippon Sheet Glass Co Ltd Coating method with insulating film and glass substrate for image display using same
JP2001005426A (en) * 1999-06-23 2001-01-12 Semiconductor Energy Lab Co Ltd EL display device and electronic device
JP2001013893A (en) * 1999-04-27 2001-01-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Electronic devices and appliances
JP2001052873A (en) * 1999-06-04 2001-02-23 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Opto-electronic device, its making method, and electronic device
JP2001228485A (en) * 2000-02-14 2001-08-24 Nec Corp Liquid crystal display panel and its manufacturing method
JP2001236027A (en) * 1999-12-15 2001-08-31 Semiconductor Energy Lab Co Ltd El display device
JP2001284041A (en) * 2000-03-30 2001-10-12 Pioneer Electronic Corp Organic electroluminescent display panel and method of manufacturing the same
JP2001290439A (en) * 2000-02-01 2001-10-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2002118078A (en) * 2000-10-12 2002-04-19 Toshiba Corp Method of manufacturing semiconductor device, and semiconductor device

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0776776A (en) * 1993-07-14 1995-03-20 Alps Electric Co Ltd Electron element and its production
JPH07278805A (en) * 1994-04-11 1995-10-24 Shin Etsu Chem Co Ltd Method for manufacturing low-oxygen silicon nitride sputtering target
JPH08315981A (en) * 1995-03-13 1996-11-29 Pioneer Electron Corp Organic electroluminescence display panel and manufacturing method thereof
JPH10173196A (en) * 1996-12-13 1998-06-26 Sharp Corp Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2000026139A (en) * 1998-07-06 2000-01-25 Nippon Sheet Glass Co Ltd Coating method with insulating film and glass substrate for image display using same
JP2001013893A (en) * 1999-04-27 2001-01-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Electronic devices and appliances
JP2001052873A (en) * 1999-06-04 2001-02-23 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Opto-electronic device, its making method, and electronic device
JP2001005426A (en) * 1999-06-23 2001-01-12 Semiconductor Energy Lab Co Ltd EL display device and electronic device
JP2001236027A (en) * 1999-12-15 2001-08-31 Semiconductor Energy Lab Co Ltd El display device
JP2001290439A (en) * 2000-02-01 2001-10-19 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2001228485A (en) * 2000-02-14 2001-08-24 Nec Corp Liquid crystal display panel and its manufacturing method
JP2001284041A (en) * 2000-03-30 2001-10-12 Pioneer Electronic Corp Organic electroluminescent display panel and method of manufacturing the same
JP2002118078A (en) * 2000-10-12 2002-04-19 Toshiba Corp Method of manufacturing semiconductor device, and semiconductor device

Cited By (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016085990A (en) * 2004-03-16 2016-05-19 株式会社半導体エネルギー研究所 Light emitting device
JP2011040413A (en) * 2004-03-16 2011-02-24 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light-emitting device
JP2005302707A (en) * 2004-03-16 2005-10-27 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Light emitting device
JP2015179675A (en) * 2004-04-16 2015-10-08 株式会社半導体エネルギー研究所 LIGHT EMITTING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE
JP2017152391A (en) * 2004-04-28 2017-08-31 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device and electronic equipment
US9997099B2 (en) 2004-04-28 2018-06-12 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device
KR101228859B1 (en) * 2004-07-30 2013-02-07 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Display device and method for manufacturing the same
US8217396B2 (en) 2004-07-30 2012-07-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device comprising electrode layer contacting wiring in the connection region and extending to pixel region
US8823009B2 (en) 2004-07-30 2014-09-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and method for manufacturing the same
US8829527B2 (en) 2004-07-30 2014-09-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and method for manufacturing the same
US11310457B2 (en) 2004-07-30 2022-04-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and method for manufacturing the same
US9520410B2 (en) 2004-07-30 2016-12-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and method for manufacturing the same
JP2006065320A (en) * 2004-07-30 2006-03-09 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Display device and manufacturing method thereof
JP2018085338A (en) * 2004-09-29 2018-05-31 株式会社半導体エネルギー研究所 Display device
JP2019114557A (en) * 2004-09-29 2019-07-11 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device
US11552145B2 (en) 2004-09-29 2023-01-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device, electronic apparatus, and method of fabricating the display device
JP2014222671A (en) * 2004-09-29 2014-11-27 株式会社半導体エネルギー研究所 Display device
JP2014220256A (en) * 2004-09-29 2014-11-20 株式会社半導体エネルギー研究所 Display device, display module and electronic apparatus
US9530829B2 (en) 2004-09-29 2016-12-27 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device, electronic apparatus, and method of fabricating the display device
US11233105B2 (en) 2004-09-29 2022-01-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device, electronic apparatus, and method of fabricating the display device
US9893130B2 (en) 2004-09-29 2018-02-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device, electronic apparatus, and method of fabricating the display device
US11778870B2 (en) 2004-09-29 2023-10-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device, electronic apparatus, and method of fabricating the display device
US10937847B2 (en) 2004-09-29 2021-03-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device, electronic apparatus, and method of fabricating the display device
US10403697B2 (en) 2004-09-29 2019-09-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device, electronic apparatus, and method of fabricating the display device
US10038040B2 (en) 2004-09-29 2018-07-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device, electronic apparatus, and method of fabricating the display device
JP2014199929A (en) * 2005-08-31 2014-10-23 株式会社半導体エネルギー研究所 Semiconductor device and electronic apparatus
US10720433B2 (en) 2009-10-29 2020-07-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
US8928007B2 (en) 2010-04-27 2015-01-06 Seiko Epson Corporation Electro-optical device, method for manufacturing electro-optical device, and electronic device
JP2011232482A (en) * 2010-04-27 2011-11-17 Seiko Epson Corp Electro-optical device, manufacturing method of electro-optical device, and electronic device
JP2012248433A (en) * 2011-05-27 2012-12-13 Seiko Epson Corp Light emitting device and electronic device
JP2013243094A (en) * 2012-05-22 2013-12-05 Toshiba Corp Display device
JP2019179777A (en) * 2012-07-30 2019-10-17 株式会社半導体エネルギー研究所 Light emitting device
US12156435B2 (en) 2013-09-30 2024-11-26 Samsung Display Co., Ltd. Display devices and methods of manufacturing display devices
CN110350017A (en) * 2013-09-30 2019-10-18 三星显示有限公司 The method of display device and manufacture display device
JP2016004109A (en) * 2014-06-16 2016-01-12 パナソニックIpマネジメント株式会社 Display device
JP2018032827A (en) * 2016-08-26 2018-03-01 大日本印刷株式会社 Wiring board and display device
JP7002855B2 (en) 2017-04-05 2022-01-20 株式会社ジャパンディスプレイ Display device
JP2018180100A (en) * 2017-04-05 2018-11-15 株式会社ジャパンディスプレイ Display
US11482592B2 (en) 2018-03-30 2022-10-25 Chengdu Boe Optoelectronics Technology Co., Ltd. Substrate and manufacturing method thereof and electronic device
JP2021517258A (en) * 2018-03-30 2021-07-15 京東方科技集團股▲ふん▼有限公司Boe Technology Group Co.,Ltd. Substrate and its manufacturing method, electronic device
JP7368233B2 (en) 2018-03-30 2023-10-24 京東方科技集團股▲ふん▼有限公司 Substrates and their manufacturing methods, electronic devices
KR20210118284A (en) * 2020-03-19 2021-09-30 삼성디스플레이 주식회사 Display device
EP3882976A1 (en) * 2020-03-19 2021-09-22 Samsung Display Co., Ltd. Display device
KR102727074B1 (en) * 2020-03-19 2024-11-06 삼성디스플레이 주식회사 Display device

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