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Description
本発明はEL(エレクトロルミネッセンス)素子を基板上に作り込んで形成された電子
ディスプレイ(電気光学装置)に関する。特に半導体素子(半導体薄膜を用いた素子)を
用いた表示装置に関する。またEL表示装置を表示部に用いた電子機器に関する。
The present invention relates to an electronic display (electro-optical device) formed by fabricating EL (electroluminescence) elements on a substrate, in particular to a display device using semiconductor elements (elements using semiconductor thin films), and to an electronic device using an EL display device in its display section.
近年、基板上に薄膜トランジスタ(以下、本明細書中ではTFTと表記する)を形成す
る技術が大幅に進歩し、アクティブマトリクス型表示装置への応用開発が進められている
。特に、ポリシリコンなどの多結晶半導体膜を用いたTFTは、従来のアモルファスシリ
コン等の非晶質半導体膜を用いたTFTよりも電界効果移動度(モビリティともいう)が
高いので、高速動作が可能である。そのため、従来、基板外の駆動回路で行っていた画素
の制御を、画素と同一の基板上に形成した駆動回路で行うことが可能となっている。
In recent years, the technology of forming thin film transistors (hereinafter referred to as TFTs in this specification) on a substrate has made great progress, and the application and development of TFTs to active matrix display devices is being promoted. In particular, TFTs using polycrystalline semiconductor films such as polysilicon have higher field effect mobility (also called mobility) than conventional TFTs using amorphous semiconductor films such as amorphous silicon, and therefore can operate at high speed. As a result, it is now possible to control pixels using a drive circuit formed on the same substrate as the pixels, instead of using a drive circuit outside the substrate.
このような多結晶半導体膜を用いたアクティブマトリクス型表示装置では、同一基板上
に、様々な回路や素子を作り込むことが可能であり、製造コストの低減、表示装置の小型
化、歩留まりの上昇、スループットの改善など、様々な利点が得られる。
In an active matrix display device using such a polycrystalline semiconductor film, it is possible to fabricate various circuits and elements on the same substrate, which provides various advantages such as reduced manufacturing costs, smaller display devices, increased yields, and improved throughput.
そしてさらに、自発光型素子としてEL素子を有したアクティブマトリクス型のEL表
示装置の研究が活発化している。EL表示装置は、有機ELディスプレイ(OELD:O
rganic EL Display)又は有機ライトエミッティングダイオード(OL
ED:Organic Light Emitting Diode)とも呼ばれている
。
Furthermore, research into active matrix EL display devices having EL elements as self-luminous elements is becoming more active. EL display devices are also known as organic EL displays (OELDs).
Organic Light Emitting Diode (OL)
It is also called ED (Organic Light Emitting Diode).
EL素子は一対の電極(陽極と陰極)間にEL層が挟まれた構造となっているが、EL
層は通常、積層構造となっている。代表的には、コダック・イーストマン・カンパニーの
Tangらが提案した「正孔輸送層、発光層、電子輸送層」という積層構造が挙げられる
。この構造は非常に発光効率が高く、現在、研究開発が進められているEL表示装置はほ
とんどこの構造を採用している。
An EL element has a structure in which an EL layer is sandwiched between a pair of electrodes (anode and cathode).
The layers are usually of a laminated structure. A representative example is the laminated structure of "hole transport layer, light emitting layer, electron transport layer" proposed by Tang et al. of Kodak Eastman Company. This structure has very high light emitting efficiency, and most of the EL display devices currently being researched and developed adopt this structure.
また他にも、陽極上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、または正孔注入
層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の順に積層する構造でも良い。発光層
に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。
Alternatively, a structure in which a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer are laminated on an anode in this order, or a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer may be laminated on the anode in this order. The light emitting layer may be doped with a fluorescent dye or the like.
本明細書において、陰極と陽極との間に設けられる全ての層を総称してEL層と呼ぶ。
よって上述した正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等は、全てE
L層に含まれる。
In this specification, all layers provided between the cathode and the anode are collectively referred to as the EL layer.
Therefore, the above-mentioned hole injection layer, hole transport layer, light emitting layer, electron transport layer, electron injection layer, etc. are all E
It is included in the L layer.
そして、上記構造でなるEL層に、一対の電極から所定の電圧をかけると、発光層にお
いてキャリアの再結合が起こって発光する。なお本明細書においてEL素子が発光するこ
とを、EL素子が駆動すると呼ぶ。また、本明細書中では、陽極、EL層及び陰極で形成
される発光素子をEL素子と呼ぶ。
When a predetermined voltage is applied to the EL layer having the above structure from a pair of electrodes, recombination of carriers occurs in the light-emitting layer, causing light to be emitted. In this specification, the act of an EL element emitting light is referred to as the EL element being driven. In this specification, a light-emitting element formed by an anode, an EL layer, and a cathode is referred to as an EL element.
なお、本明細書中において、EL素子とは、一重項励起状態からの発光(蛍光)を利用
するものと、三重項励起状態からの発光(燐光)を利用するものの両方を含むものとする
。
In this specification, the EL element includes both those that utilize light emission from a singlet excited state (fluorescence) and those that utilize light emission from a triplet excited state (phosphorescence).
EL表示装置の駆動方法として、アナログ方式の駆動方法(アナログ駆動)と、デジタ
ル方式の駆動方法(デジタル駆動)が挙げられる。まず、EL表示装置のアナログ駆動に
ついて、図1及び図2を用いて説明する。
Methods for driving an EL display device include an analog driving method (analog driving) and a digital driving method (digital driving). First, the analog driving method of an EL display device will be described with reference to FIGS.
図1に、アナログ駆動のEL表示装置の画素部100の構造を示す。ゲート信号線駆動
回路からの選択信号を入力するゲート信号線(G1~Gy)は、各画素が有するスイッチ
ング用TFT101のゲート電極に接続されている。また各画素の有するスイッチング用
TFT101のソース領域とドレイン領域は、一方がアナログのビデオ信号を入力するソ
ース信号線(データ信号線ともいう)(S1~Sx)に、もう一方が各画素が有する駆動
用TFT104のゲート電極及び各画素が有する保持容量108にそれぞれ接続されてい
る。
1 shows the structure of a
各画素が有する駆動用TFT104のソース領域とドレイン領域はそれぞれ、一方は電
源供給線(V1~Vx)に、もう一方はEL素子106に接続されている。電源供給線(
V1~Vx)の電位を電源電位と呼ぶ。また電源供給線(V1~Vx)は、各画素が有す
る保持容量108に接続されている。
The source region and the drain region of the driving
The potentials of the power supply lines (V1 to Vx) are called power supply potentials. The power supply lines (V1 to Vx) are connected to the
EL素子106は、陽極と、陰極と、陽極と陰極との間に設けられたEL層とを有する
。EL素子106の陽極が駆動用TFT104のソース領域またはドレイン領域と接続し
ている場合、EL素子106の陽極が画素電極、陰極が対向電極となる。逆にEL素子1
06の陰極が駆動用TFT104のソース領域またはドレイン領域と接続している場合、
EL素子106の陽極が対向電極、陰極が画素電極となる。
The
When the cathode of the TFT 06 is connected to the source region or drain region of the driving TFT 104,
The anode of the
なお本明細書において、対向電極の電位を対向電位と呼ぶ。なお対向電極に対向電位を
与える電源を対向電源と呼ぶ。画素電極の電位と対向電極の電位の電位差がEL駆動電圧
であり、このEL駆動電圧がEL層にかかる。
In this specification, the potential of the counter electrode is called the counter potential. The power source that provides the counter potential to the counter electrode is called the counter power source. The potential difference between the potential of the pixel electrode and the potential of the counter electrode is the EL drive voltage, and this EL drive voltage is applied to the EL layer.
図1で示したEL表示装置を、アナログ方式で駆動させた場合のタイミングチャートを
図2に示す。1つのゲート信号線が選択されてから、その次に別のゲート信号線が選択さ
れるまでの期間を1ライン期間(L)と呼ぶ。また1つの画像が表示されてから次の画像
が表示されるまでの期間が1フレーム期間(F)に相当する。図1のEL表示装置の場合
、ゲート信号線はy本あるので、1フレーム期間中にy個のライン期間(L1~Ly)が
設けられている。
Fig. 2 shows a timing chart for the EL display device shown in Fig. 1 when it is driven in an analog manner. The period from when one gate signal line is selected to when another gate signal line is selected next is called one line period (L). Also, the period from when one image is displayed to when the next image is displayed corresponds to one frame period (F). In the case of the EL display device in Fig. 1, there are y gate signal lines, so y line periods (L1 to Ly) are provided during one frame period.
まず電源供給線(V1~Vx)は一定の電源電位に保たれている。そして対向電極の電
位である対向電位も一定の電位に保たれている。対向電位は、EL素子が発光する程度に
電源電位との間に電位差を有している。
First, the power supply lines (V1 to Vx) are maintained at a constant power supply potential. The counter potential, which is the potential of the counter electrode, is also maintained at a constant potential. The counter potential has a potential difference with the power supply potential that is sufficient to cause the EL element to emit light.
第1のライン期間(L1)において、ゲート信号線G1には、ゲート信号線駆動回路か
らの選択信号が入力される。そして、ソース信号線(S1~Sx)に順にアナログのビデ
オ信号が入力される。ゲート信号線G1に接続された全てのスイッチング用TFTはオン
の状態になるので、ソース信号線に入力されたアナログのビデオ信号は、スイッチング用
TFTを介して駆動用TFTのゲート電極に入力される。
In the first line period (L1), a selection signal is input to the gate signal line G1 from the gate signal line driving circuit. Analog video signals are input to the source signal lines (S1 to Sx) in sequence. Since all switching TFTs connected to the gate signal line G1 are turned on, the analog video signal input to the source signal line is input to the gate electrode of the driving TFT via the switching TFT.
駆動用TFTのチャネル形成領域を流れる電流の量は、そのゲート電圧によって制御さ
れる。
The amount of current flowing through the channel forming region of the driving TFT is controlled by the gate voltage.
ここで、駆動用TFTのソース領域が電源供給線に接続され、ドレイン領域がEL素子
に接続されている場合を例に説明する。
Here, an example will be described in which the source region of the driving TFT is connected to a power supply line and the drain region is connected to an EL element.
駆動用TFTのソース領域は、電源供給線に接続されているため、画素部の各画素に同
じ電位が入力されている。このとき、ソース信号線にアナログの信号が入力されると、こ
の信号電圧の電位と、駆動用TFTのソース領域の電位との差がゲート電圧になる。EL
素子に流れる電流は、駆動用TFTのゲート電圧によって決まる。ここで、EL素子の発
光輝度は、EL素子の両電極間を流れる電流に比例する。こうしてEL素子はアナログの
ビデオ信号の電圧に制御されて発光を行う。
Since the source region of the driving TFT is connected to the power supply line, the same potential is input to each pixel of the pixel section. When an analog signal is input to the source signal line, the difference between the potential of this signal voltage and the potential of the source region of the driving TFT becomes the gate voltage.
The current flowing through the element is determined by the gate voltage of the driving TFT. The luminance of the EL element is proportional to the current flowing between the two electrodes of the EL element. Thus, the EL element emits light under the control of the voltage of an analog video signal.
上述した動作を繰り返し、ソース信号線(S1~Sx)へのアナログのビデオ信号の入
力が終了すると、第1のライン期間(L1)が終了する。なお、ソース信号線(S1~S
x)への、アナログのビデオ信号の入力が終了するまでの期間と水平帰線期間とを合わせ
て1つのライン期間としても良い。次に第2のライン期間(L2)となりゲート信号線G
2に選択信号が入力される。第1のライン期間(L1)と同様に、ソース信号線(S1~
Sx)に順にアナログのビデオ信号が入力される。
The above-mentioned operation is repeated, and when the input of the analog video signals to the source signal lines (S1 to Sx) is completed, the first line period (L1) is completed.
The period until the input of the analog video signal to the gate signal line Gx is completed and the horizontal blanking period may be combined to form one line period.
As in the first line period (L1), a selection signal is input to the source signal lines (S1 to
Sx) in turn receive analog video signals.
全てのゲート信号線(G1~Gy)に選択信号が入力されると、全てのライン期間(L
1~Ly)が終了する。全てのライン期間(L1~Ly)が終了すると、1フレーム期間
が終了する。1フレーム期間中において全ての画素が表示を行い、1つの画像が形成され
る。なお全てのライン期間(L1~Ly)と垂直帰線期間とを合わせて1フレーム期間と
しても良い。
When the selection signal is input to all the gate signal lines (G1 to Gy), all the line periods (L
When all the line periods (L1 to Ly) are completed, one frame period is completed. During one frame period, all pixels perform display and one image is formed. Note that one frame period may be a combination of all the line periods (L1 to Ly) and the vertical blanking period.
以上のように、アナログのビデオ信号によってEL素子の発光量が制御され、その発光
量の制御によって階調表示がなされる。この方式は、いわゆるアナログ駆動方法と呼ばれ
る駆動方式であり、ソース信号線に入力されるアナログのビデオ信号の電圧の変化で階調
表示が行われる。
As described above, the amount of light emitted by the EL element is controlled by an analog video signal, and the gradation display is achieved by controlling the amount of light emitted. This method is a driving method known as an analog driving method, and the gradation display is achieved by changing the voltage of the analog video signal input to the source signal line.
次に、EL表示装置のデジタル駆動について説明する。デジタル階調方式では、EL駆
動用TFT104のゲート・ソース間電圧Vgは、EL素子106に全く電流が流れない
範囲(点灯開始電圧以下)か、あるいは最大電流が流れる範囲(輝度飽和電圧以上)の2
段階でのみ動作する。すなわちEL素子は、点灯状態と消灯状態のみをとる。
Next, a digital drive of the EL display device will be described. In the digital gray scale method, the gate-source voltage Vg of the EL drive
That is, the EL element can only be in a lit or unlit state.
ELディスプレイにおいては、TFTのしきい値等の特性のばらつきが表示に影響しに
くいデジタル階調方式が主に用いられる。しかし、デジタル階調方式の場合、そのままで
は2階調表示しか出来ないため、別の方式と組み合わせて、多階調化を図る技術が複数提
案されている。
EL displays mainly use a digital gray scale method, which is less susceptible to variations in characteristics such as the threshold value of TFTs, etc. However, since the digital gray scale method can only display two gray scales as it is, several technologies have been proposed to combine it with other methods to achieve multiple gray scales.
そのうちの1つは、面積階調方式とデジタル階調方式を組み合わせる方式である。面積
階調方式とは、点灯している部分の面積を制御して、階調を出す方式である。つまり、1
つの画素を複数のサブ画素に分割し、点灯しているサブ画素の数や面積を制御して、階調
を表現している。この方式の欠点としては、サブ画素の数を多くすることが出来ないため
、高解像度化や、多階調化が難しいことである。面積階調方式については、非特許文献1
、非特許文献2などに報告がされている。
One of them is a method that combines area gray scale and digital gray scale. Area gray scale is a method that produces gray scale by controlling the area of the lit part.
A pixel is divided into multiple sub-pixels, and the number and area of the sub-pixels that are turned on are controlled to express gradation. The drawback of this method is that it is difficult to increase the number of sub-pixels, making it difficult to achieve high resolution or multiple gradations.
,
もう1つの多階調化を図る方式として、時間階調方式とデジタル階調方式を組み合わせ
る方式がある。時間階調方式とは、点灯している時間の差を利用して、階調を出す方式で
ある。つまり、1フレーム期間を、複数のサブフレーム期間に分割し、点灯しているサブ
フレーム期間の数や長さを制御して、階調を表現している。(特許文献1参照)
Another method for achieving multiple gradations is to combine the time gradation method and the digital gradation method. The time gradation method is a method for producing gradations by utilizing the difference in the time for which the display is turned on. In other words, one frame period is divided into multiple subframe periods, and the number and length of the subframe periods in which the display is turned on are controlled to produce gradations (see Patent Document 1).
デジタル階調方式と面積階調方式と時間階調方式を組み合わせた場合については、非特
許文献3に報告されている。
A combination of the digital gray scale method, the area gray scale method and the time gray scale method is reported in Non-Patent Document 3.
次に、デジタル階調を用いて階調表示する場合の、定電流駆動と定電圧駆動について説
明する。
Next, constant current driving and constant voltage driving in the case of gray scale display using digital gray scale will be described.
定電流駆動とは、EL素子106の点灯時に駆動用TFT104を飽和領域で動作させ
、全ての画素で一定の電流を供給する駆動方法である。この駆動方法は、EL素子106
が劣化して電圧-電流特性が変化しても、一定の電流をEL素子106に供給できるため
、EL表示装置の寿命を長くすることが出来るという利点がある。
The constant current drive is a drive method in which the
Even if the voltage-current characteristic changes due to deterioration, a constant current can be supplied to the
一方、定電圧駆動とは、EL素子106の点灯時に駆動用TFT104を線形領域で動
作させ、全ての画素で一定の電圧を供給する駆動方法である。この駆動方法は、駆動用T
FT104の特性がばらついても、全ての画素で一定の電圧をEL素子106に供給でき
るため、画素間の輝度にムラがなく、高い表示品位が得られるという利点がある。
On the other hand, the constant voltage drive is a drive method in which the
Even if the characteristics of the
本発明の目的は、歩留まりよく、かつ低コストで作製できる、大型で解像度の高いEL
表示装置を提供することである。そのためには、以下に挙げるような問題点が存在する。
The object of the present invention is to provide a large-sized, high-resolution EL device that can be manufactured with high yield and low cost.
The object of the present invention is to provide a display device. However, there are some problems to be solved in order to achieve this object.
まず、EL表示装置の駆動方法として、デジタル階調と時間階調を組み合わせた場合の
問題点について述べる。デジタル階調と時間階調を組み合わせた場合、多階調を表現する
ために、1フレーム期間を、複数のサブフレーム期間に分割し、点灯しているサブフレー
ム期間の数や長さを制御して、階調を表現している。つまり、アナログ階調で1枚の画像
を表示させるのにかけることの出来る時間に比べて、デジタル階調と時間階調を組み合わ
せた場合では、1枚の絵を表示させるのにかけることの出来る時間はサブフレーム数分の
1となり、アナログ階調に比べて、駆動回路を非常に高速に動作させなければならない。
First, problems associated with combining digital gray scale and time gray scale as a driving method for an EL display device will be described. When digital gray scale and time gray scale are combined, in order to express multiple gray scales, one frame period is divided into multiple subframe periods, and the number and length of the subframe periods that are turned on are controlled to express gray scales. In other words, compared to the time that can be spent to display one image with analog gray scale, when digital gray scale and time gray scale are combined, the time that can be spent to display one picture is one times the number of subframes, and the driving circuit must operate at a much higher speed than with analog gray scale.
また、駆動回路の動作周波数には限界があり、サブフレームをあまり多くしたり、解像
度が高くなったりすると、書き込み時間が不足する。すなわち、表示装置の駆動方法とし
て、デジタル階調と時間階調を組み合わせた場合の問題点の一つは、書き込み時間の不足
である。本発明における目的を達成するためには、書き込み時間を出来るだけ長く出来る
ようにしなければならない。
In addition, there is a limit to the operating frequency of the driving circuit, and if the number of subframes is too large or the resolution is high, the writing time becomes insufficient. In other words, one of the problems when digital grayscale and time grayscale are combined as a driving method for a display device is the lack of writing time. In order to achieve the object of the present invention, it is necessary to make the writing time as long as possible.
次に、寄生容量の増大の問題について述べる。大型で解像度の高い表示装置ほど、画素
部における配線は長くなり、またその配線と交差する配線の数も多くなるため、画素部に
おける配線につく寄生容量は大きくなる。
Next, the problem of increased parasitic capacitance will be described. The larger the display device and the higher the resolution, the longer the wiring in the pixel area becomes, and the more wirings cross the longer the wiring becomes, so the parasitic capacitance of the wiring in the pixel area becomes large.
寄生容量が大きくなると、その配線に伝わる電気信号の波形のなまりの増大を引き起こ
す。波形のなまりは、信号の正しい伝達を妨げ、表示品位の低下をもたらす。すなわち、
大型で解像度の高いEL表示装置を得るための問題点の一つは、寄生容量の増大である。
本発明における目的を達成するためには、寄生容量を出来るだけ小さくしなければならな
い。
When the parasitic capacitance increases, it causes the waveform of the electric signal transmitted through the wiring to become more distorted. The distorted waveform prevents the signal from being transmitted correctly, resulting in a decrease in display quality.
One of the problems in obtaining a large-sized EL display device with high resolution is an increase in parasitic capacitance.
To achieve the object of the present invention, the parasitic capacitance must be made as small as possible.
次に、低コストで作製するための問題点について述べる。現在、TFT及びそれを用い
た電子回路は、半導体、絶縁体及び導電体などの各種薄膜を基板上に積層し、適宜フォト
リソグラフィ技術により所定のパターンを形成して製造されるのが一般的である。フォト
リソグラフィ技術とは、フォトマスクと呼ばれる透明な平板面上に光を通さない材料で形
成した回路等のパターンを、光を利用して目的とする基板上に転写する技術であり、半導
体集積回路等の製造工程において広く用いられている。
Next, we will discuss the problems involved in producing them at low cost. Currently, TFTs and electronic circuits using them are generally manufactured by laminating various thin films of semiconductors, insulators, conductors, etc. on a substrate and forming a predetermined pattern using appropriate photolithography technology. Photolithography is a technology that uses light to transfer a circuit pattern, etc., formed on a transparent flat surface called a photomask using a material that does not transmit light, onto the target substrate, and is widely used in the manufacturing process of semiconductor integrated circuits, etc.
フォトリソグラフィ技術を用いた製造工程は、フォトレジストと呼ばれる感光性の有
機樹脂材料を用いて形成されるマスクパターンの取り扱いだけでも、露光、現像、焼成、
剥離といった多段階の工程が必要になる。従って、フォトリソグラフィ工程の回数が増え
る程、製造コストは必然的に上がってしまうことになる。
The manufacturing process using photolithography requires many steps, including exposure, development, baking, and processing, just to handle the mask pattern formed using a photosensitive organic resin material called photoresist.
Therefore, the more photolithography steps are required, the higher the manufacturing cost will be.
次に、配線抵抗の問題点について述べる。まず、EL表示装置の駆動方法として、アナ
ログ駆動を用いた場合について述べる。
Next, the problem of wiring resistance will be described. First, a case where analog driving is used as a driving method for an EL display device will be described.
図3は、飽和領域 (Vds > Vg - Vth) における駆動用TFTの特性
を示すグラフである。ここで、Vdsはソース-ドレイン間電圧、Vgはゲート-ソース
間電圧、Vthは閾値電圧である。301はId-Vg特性(又はId-Vg曲線)と呼
ばれている。ここでIdはドレイン電流である。このグラフにより任意のゲート電圧に対
して流れる電流量を知ることができる。
3 is a graph showing the characteristics of a driving TFT in the saturation region (Vds>Vg-Vth). Here, Vds is the source-drain voltage, Vg is the gate-source voltage, and Vth is the threshold voltage. 301 is called the Id-Vg characteristic (or Id-Vg curve). Here, Id is the drain current. This graph makes it possible to know the amount of current that flows for an arbitrary gate voltage.
アナログ方式の駆動方法では、駆動用TFTにおいて、飽和領域を用い、そのゲート電
圧を変化させることによってドレイン電流を変化させる。
In the analog driving method, the saturation region is used in the driving TFT, and the drain current is changed by changing the gate voltage.
スイッチング用TFTがオンとなり、画素内に、ソース信号線より入力されたアナログ
のビデオ信号は、駆動用TFTのゲート電極に印加される。こうして、駆動用TFTのゲ
ート電圧が変化する。このとき、図3に示したId-Vg特性に従い、ゲート電圧に対し
てドレイン電流が1対1で決まる。こうして、駆動用TFTのゲート電極に入力されるア
ナログのビデオ信号の電圧に対応して、所定のドレイン電流がEL素子に流れ、その電流
量に対応した発光量で前記EL素子が発光する。
When the switching TFT is turned on, the analog video signal input from the source signal line into the pixel is applied to the gate electrode of the driving TFT. This changes the gate voltage of the driving TFT. At this time, the drain current is determined one-to-one with respect to the gate voltage according to the Id-Vg characteristics shown in Figure 3. Thus, a predetermined drain current flows through the EL element in response to the voltage of the analog video signal input to the gate electrode of the driving TFT, and the EL element emits light with an amount of light corresponding to the amount of current.
以上のように、アナログのビデオ信号によってEL素子の発光量が制御され、その発光
量の制御によって階調表示がなされる。
As described above, the amount of light emitted by the EL element is controlled by an analog video signal, and gradation display is achieved by controlling the amount of light emitted.
ここで、各画素の駆動用TFTのゲート電圧は、たとえソース信号線から同じ信号が入
力されても、駆動用TFTのソース領域の電位が変化すると変化してしまう。ここで、駆
動用TFTのソース領域の電位は、電源供給線から与えられている。しかし、電源供給線
の電位は、配線抵抗による電位降下のために、画素部内部の位置によって変化する。
Here, the gate voltage of the driving TFT of each pixel changes when the potential of the source region of the driving TFT changes, even if the same signal is input from the source signal line. Here, the potential of the source region of the driving TFT is provided from the power supply line. However, the potential of the power supply line changes depending on the position inside the pixel section due to a potential drop caused by wiring resistance.
また、電源供給線の配線抵抗が小さな場合や、表示装置が、比較的小さな場合、また、
電源供給線に流れる電流が比較的小さな場合は、それほど問題とならないが、そうでない
場合、特に表示装置が比較的大きな場合は、この配線抵抗による電源供給線の電位の変化
が大きくなる。
In addition, when the wiring resistance of the power supply line is small, or when the display device is relatively small,
When the current flowing through the power supply line is relatively small, this does not pose much of a problem. However, when this is not the case, particularly when the display device is relatively large, the change in potential of the power supply line due to this wiring resistance becomes large.
特に、表示装置が大きくなるほど、外部入力端子から画素部の各電源供給線までの距離
のばらつきが大きくなるため、電源供給線引き回し部の配線の長さのばらつきが大きくな
る。そのため、電源供給線引き回し部の電位降下による電源供給線の電位の変化が大きく
なる。
In particular, the larger the display device, the greater the variation in the distance from the external input terminal to each power supply line of the pixel section, and therefore the greater the variation in the wiring length of the power supply line wiring section, which results in a greater change in the potential of the power supply line due to a potential drop in the power supply line wiring section.
これらの要因による電源供給線の電位ばらつきは、各画素のEL素子の発光輝度に影響
を与え、表示輝度を変化させるため表示ムラの原因となる。
The potential variations in the power supply lines due to these factors affect the luminance of the EL element of each pixel, causing a change in the display luminance, resulting in uneven display.
以下に、電源供給線の電位のばらつきの具体的な例を示す。 Below is a specific example of the potential variation of the power supply line.
図4に示すように、表示画面中に白または黒のボックスを表示させたときには、クロス
トークと呼ばれる現象が発生していた。これはボックスの上方または下方にボックスの横
方向と輝度の違いが発生する現象である。
As shown in Figure 4, when a white or black box is displayed on the display screen, a phenomenon called crosstalk occurs, in which a difference in luminance occurs between the area above or below the box and the area to the side of the box.
クロストークは、ボックスの上方、下方と、横方向それぞれの画素において、駆動用T
FT104に流れる電流に、差分を生じることから起こるものである。この差分の原因は
、電源供給線V1、V2がソース信号線S1、S2に平行に配置されているために起こる
。
Crosstalk occurs when the driving transistors are connected to the upper and lower pixels of the box and in the horizontal direction.
This occurs due to a difference in the current flowing through the
例えば図4のように、表示画面の一部に白いボックスを表示した場合、このボックス表
示をする画素に対応する電源供給線において、ボックス表示画素の駆動用TFTのソース
とドレインの間を介してEL素子に電流が流れる分、この電源供給線の配線抵抗による電
位降下は、ボックスを表示しない画素のみにしか電源を供給しない電源供給線と比べて、
大きくなる。そのため、ボックスの上下で、ボックス表示をしない他の画素より暗い部分
が発生する。
ここで、表示装置の表示画面のサイズが小さい場合には、それでも、問題は発生しなか
ったが、表示装置の表示画面のサイズが大きくなると、表示画面の面積に比例して、EL
素子に流れる電流の総和が増加する。
For example, as shown in FIG. 4, when a white box is displayed on a part of the display screen, in the power supply line corresponding to the pixel that displays this box, a current flows to the EL element via the source and drain of the driving TFT of the pixel that displays the box, and the potential drop due to the wiring resistance of this power supply line is larger than that of a power supply line that supplies power only to pixels that do not display a box.
Therefore, there are some pixels above and below the box that are darker than other pixels that are not boxed.
Here, when the size of the display screen of the display device is small, no problem occurs. However, when the size of the display screen of the display device becomes large, the EL
The total current flowing through the elements increases.
例えば、対角4インチの表示画面を有する表示装置と、対角20インチの表示画面を有
する表示装置におけるEL素子に流れる電流の総和を比較すると、後者の表示画面の面積
は前者の25倍であるので、EL素子に流れる電流の総和も、およそ25倍となる。
For example, when comparing the sum of currents flowing through the EL elements of a display device having a 4-inch diagonal display screen with a display device having a 20-inch diagonal display screen, the area of the latter display screen is 25 times that of the former, so the sum of currents flowing through the EL elements is also approximately 25 times larger.
そのため、表示画面のサイズが大きい表示装置では、前述の電位降下の問題が大きな課
題となる。
Therefore, in a display device having a large display screen, the above-mentioned problem of potential drop becomes a major issue.
例えば、20インチの表示装置において、配線長は700mm、配線幅10mm、シー
ト抵抗0.1オームとしても、電流が1A程度流れると電位降下は10Vになってしまい
、正常な表示が不可能となる。
For example, in a 20-inch display device, even if the wiring length is 700 mm, the wiring width is 10 mm, and the sheet resistance is 0.1 ohms, when a current of about 1 A flows, the potential drop becomes 10 V, making normal display impossible.
次に、EL表示装置の駆動方法として、デジタル駆動で定電圧駆動を用いた場合の配線
抵抗の問題点について述べる。
Next, a problem with wiring resistance when constant voltage driving is used in digital driving as a driving method for an EL display device will be described.
定電圧駆動を用いると、EL素子106に供給される電圧が各画素で一定となるため、
各画素の輝度は駆動用TFT104の特性ばらつきの影響を受けず、非常に高い画質の表
示能力を備えるEL表示装置を得ることが出来る。しかしながら、配線抵抗が大きいと、
EL素子106に供給される電圧が各画素で一定であるという定電圧駆動を行うための必
要な条件を満たすことが出来なくなる。このことについて、図5(A)、(B)を用いて
説明する。
When constant voltage driving is used, the voltage supplied to the
The luminance of each pixel is not affected by the characteristic variation of the driving
It becomes impossible to satisfy the condition required for constant voltage driving, that is, the voltage supplied to the
図5の(A)は、全画素数に対し3分の1の画素が同時に点灯しているときを表してい
る。図5の(B)は、全画素数に対し3分の2の画素が同時に点灯しているときを表して
いる。
Fig. 5A shows a case where one-third of the total number of pixels are lit at the same time, while Fig. 5B shows a case where two-thirds of the total number of pixels are lit at the same time.
図5の(A)と図5の(B)とでは、同時に点灯している画素数が違うので、点灯時に
画素部の電源供給線(V1~Vx)に流れる電流値は、図5の(A)のときと図5の(B
)のときで異なる。ここで、画素部の電源供給線(V1~Vx)に配線抵抗が存在すると
、電流値の大きさにしたがって、電圧が降下する。つまり、電流値の異なる図5の(A)
と図5の(B)とでは、1画素あたりに供給される電圧が異なっている。供給される電圧
が異なっているということは、EL素子の輝度が図5の(A)のように表示するときと、
図5の(B)のように表示するときとで異なってしまうということである。
Since the number of pixels that are lit at the same time is different between FIG. 5A and FIG. 5B, the current value that flows through the power supply lines (V1 to Vx) of the pixel unit when lit is different between FIG. 5A and FIG. 5B.
) Here, if there is a wiring resistance in the power supply lines (V1 to Vx) of the pixel section, the voltage drops according to the magnitude of the current value.
The voltage supplied to each pixel is different between FIG. 5B and FIG. 5C. The difference in the voltage supplied means that the luminance of the EL element is different between the display shown in FIG. 5A and the display shown in FIG.
This means that the display will be different from that shown in FIG. 5B.
このように表示画像の点灯率によって1画素あたりの輝度が変化することは、時間階調
によって階調を表示するときに、悪影響を及ぼす。たとえば、図5の(A)と図5の(B
)を連続的に同じ時間表示して3つの階調を表示するときを考える。このとき、表示領域
503では階調0、表示領域504では階調2、表示領域505では階調1、が表示され
るはずである。しかし、配線抵抗が存在すると、図5の(A)と図5の(B)では1画素
あたりの輝度が図5の(A)のほうが大きいので、領域505に表示される階調は1より
も小さくなる。このように、配線抵抗が存在すると、デジタル駆動で定電圧駆動用いた場
合に、意図した階調が得られない。
The change in luminance per pixel due to the lighting rate of the display image has an adverse effect when displaying gradations by time gradation. For example, in FIG.
5A ) are displayed continuously for the same period of time to display three gradations. In this case, gradation 0 should be displayed in
この輝度の差は、電源供給線(V1~Vx)の配線抵抗が大きいほど大きくなる。そし
て、表示装置が大型になるほど電源供給線が長くなるので、配線抵抗は大きくなる。すな
わち、大型で解像度の高いEL表示装置を得るための問題点の一つは、配線抵抗の増大で
ある。本発明における目的を達成するためには、配線抵抗を出来るだけ小さくしなければ
ならない。
This difference in brightness increases as the wiring resistance of the power supply lines (V1 to Vx) increases. Furthermore, the larger the display device, the longer the power supply lines become, and the greater the wiring resistance becomes. In other words, one of the problems in obtaining a large, high-resolution EL display device is an increase in wiring resistance. In order to achieve the object of the present invention, the wiring resistance must be made as small as possible.
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、鮮明な多階調カラー表示の可能な
アクティブマトリクス型のEL表示装置を提供することを課題とする。そして、そのよう
なアクティブマトリクス型EL表示装置を用いた高性能な電子機器(電子デバイス)を提
供することを課題とする。
The present invention has been made in consideration of the above problems, and has an object to provide an active matrix EL display device capable of clear multi-tone color display, and a high-performance electronic device using such an active matrix EL display device.
本発明の目的は、歩留まりよく、かつ低コストで作製できる、大型で解像度の高いEL
表示装置を提供することである。そのための手段として、以下に、本発明の構成について
記載する。
The object of the present invention is to provide a large-sized, high-resolution EL device that can be manufactured with high yield and low cost.
The object of the present invention is to provide a display device. As a means for achieving this object, the configuration of the present invention will be described below.
本発明の構成は、複数のソース信号線と、複数のゲート信号線と、行方向の複数の電源
供給線と列方向の複数の電源供給線とマトリクス状の複数の画素を有し、複数の画素のそ
れぞれは、スイッチング用薄膜トランジスタと、駆動用薄膜トランジスタと、発光素子と
を有し、複数の画素のそれぞれは、行方向の複数の電源供給線のうちの1つ及び列方向の
複数の電源供給線のうちの1つに接続され、絶縁性を有する薄膜が、複数のソース信号線
、複数のゲート信号線、行方向の複数の電源供給線、列方向の複数の電源供給線のうちの
少なくとも1つの下の一部に形成されていることを特徴とする。
The configuration of the present invention is characterized in that the display device has a plurality of source signal lines, a plurality of gate signal lines, a plurality of power supply lines in a row direction, a plurality of power supply lines in a column direction, and a plurality of pixels in a matrix, each of the plurality of pixels having a switching thin film transistor, a driving thin film transistor, and a light-emitting element, each of the plurality of pixels being connected to one of the plurality of power supply lines in the row direction and one of the plurality of power supply lines in the column direction, and an insulating thin film being formed in a portion below at least one of the plurality of source signal lines, the plurality of gate signal lines, the plurality of power supply lines in the row direction, and the plurality of power supply lines in the column direction.
また、上記発明において、スイッチング用薄膜トランジスタの電極又は駆動用薄膜トラ
ンジスタの電極は、液滴吐出法又は印刷法によって形成してもよい。また、複数のソース
信号線、複数のゲート信号線、行方向の複数の電源供給線、列方向の複数の電源供給線の
いずれか一は、液滴吐出法又は印刷法によって形成してもよく、スパッタリング法又はC
VD法によって形成してもよい。ここでCVD法とは、プラズマCVD法(RFプラズマ
CVD法、マイクロ波CVD法、電子サイクロトロン共鳴CVD法、熱フィラメントCV
D法等)、LPCVD法、熱CVD法を含むものとする。
In the above invention, the electrodes of the switching thin film transistors or the electrodes of the driving thin film transistors may be formed by a droplet discharge method or a printing method. Any one of the source signal lines, the gate signal lines, the row power supply lines, and the column power supply lines may be formed by a droplet discharge method or a printing method, or may be formed by a sputtering method or a C
The CVD method may be a plasma CVD method (RF plasma CVD method, microwave CVD method, electron cyclotron resonance CVD method, hot filament CVD method, etc.).
This includes the CVD method, the LPCVD method, and the thermal CVD method.
また、絶縁性を有する薄膜は、液滴吐出法又は印刷法によって形成しても良い。 In addition, insulating thin films may be formed by droplet ejection or printing methods.
また、本発明の他の構成は、複数のソース信号線を形成し、複数のゲート信号線を形成
し、マトリクス状の複数の画素を形成し、前記複数の画素のそれぞれはスイッチング用薄
膜トランジスタと、駆動用トランジスタと、発光素子を有し、行方向の複数の電源供給線
を形成し、列方向の複数の電源供給線を形成し、複数の画素のそれぞれは、液滴吐出法又
は印刷法によって、行方向の複数の電源供給線のうちの1つ及び列方向の複数の電源供給
線のうちの1つに接続することを特徴とする。
Another configuration of the present invention is characterized in that a plurality of source signal lines are formed, a plurality of gate signal lines are formed, and a plurality of pixels in a matrix are formed, each of the plurality of pixels having a switching thin film transistor, a driving transistor, and a light-emitting element, a plurality of power supply lines are formed in a row direction, and a plurality of power supply lines are formed in a column direction, and each of the plurality of pixels is connected to one of the plurality of power supply lines in the row direction and one of the plurality of power supply lines in the column direction by a droplet discharge method or a printing method.
また、上記発明において、絶縁性を有する薄膜を、液滴吐出法又は印刷法によって、ソ
ース信号線、ゲート信号線、行方向の複数の電源供給線、列方向の複数の電源供給線のう
ちの少なくとも1つの下の一部に形成してもよい。また、複数のソース信号線、複数のゲ
ート信号線、行方向の複数の電源供給線、前記列方向の複数の電源供給線のいずれか一を
、液滴吐出法又は印刷法で形成してもよく、スパッタリング法又はCVD法によって形成
してもよい。
In the above invention, an insulating thin film may be formed by a droplet discharge method or a printing method under at least one of the source signal lines, the gate signal lines, the power supply lines in the row direction, and the power supply lines in the column direction. Any one of the source signal lines, the gate signal lines, the power supply lines in the row direction, and the power supply lines in the column direction may be formed by a droplet discharge method or a printing method, or may be formed by a sputtering method or a CVD method.
また、本発明の他の構成は、ソース信号線を形成し、ゲート信号線を形成し、電源供給
線を形成し、スイッチング用薄膜トランジスタ、駆動用薄膜トランジスタ、発光素子を含
む画素を形成し、絶縁性を有する薄膜を、ソース信号線、ゲート信号線、電源供給線のう
ちの少なくとも1つの下の一部に形成することを特徴とする。
Another configuration of the present invention is characterized in that a source signal line, a gate signal line, a power supply line, a switching thin film transistor, a driving thin film transistor, and a pixel including a light-emitting element are formed, and an insulating thin film is formed in a portion below at least one of the source signal line, the gate signal line, and the power supply line.
また、上記発明において、絶縁性を有する薄膜は、液滴吐出法又は印刷法によって形成
しても良い。また、ソース信号線、ゲート信号線、電源供給線のいずれか一は、液滴吐出
法又は印刷法で形成しても良く、スパッタリング法又はCVD法で形成してもよい。
In the above invention, the insulating thin film may be formed by a droplet discharge method or a printing method, and any one of the source signal line, the gate signal line, and the power supply line may be formed by a droplet discharge method or a printing method, or may be formed by a sputtering method or a CVD method.
また、本発明は、上記発明に記載の表示装置を用いたパーソナルコンピュータ、テレビ
受像器、カメラ、画像表示装置、ヘッドマウントディスプレイ、携帯情報端末である。
The present invention also relates to a personal computer, a television receiver, a camera, an image display device, a head mounted display, and a mobile information terminal, which use the display device according to the above invention.
本発明によれば、歩留まりよく、かつ低コストで作製できる、大型で解像度の高いEL
表示装置を提供することが出来る。また、信号書き込み時間を多くとれるので、正確な信
号を画素へ入力することができ、きれいな画像を表示できる。また、配線抵抗の影響を小
さくできるので、配線抵抗による画質不良を低減することができる。
According to the present invention, a large-sized, high-resolution EL device can be manufactured with good yield and low cost.
It is possible to provide a display device. In addition, since the signal writing time can be increased, accurate signals can be input to the pixels, and a clear image can be displayed. In addition, since the influence of wiring resistance can be reduced, image quality defects caused by wiring resistance can be reduced.
本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説
明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様
々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実
施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の
構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共
通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
The embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it is easily understood by those skilled in the art that the form and details of the present invention can be modified in various ways without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be interpreted as being limited to the description of the embodiments shown below. In the configuration of the present invention described below, the same parts or parts having similar functions are denoted by the same reference numerals in different drawings, and repeated explanations thereof will be omitted.
なお、本発明において、適用可能なトランジスタの種類に限定はなく、非晶質シリコン
や多結晶シリコンに代表される非単結晶半導体膜を用いた薄膜トランジスタ(TFT)、
半導体基板やSOI(Silicon On Insulator)基板を用いて形成さ
れるMOS型トランジスタ、接合型トランジスタ、バイポーラトランジスタ、有機半導体
やカーボンナノチューブを用いたトランジスタ、その他のトランジスタを適用することが
できる。また、トランジスタが配置されている基板の種類に限定はなく、単結晶基板、S
OI基板、ガラス基板などに配置することが出来る。
In the present invention, there is no limitation on the type of transistor that can be applied, and examples thereof include thin film transistors (TFTs) using non-single crystal semiconductor films, such as amorphous silicon and polycrystalline silicon,
The transistors may be MOS transistors, junction transistors, bipolar transistors, transistors using organic semiconductors or carbon nanotubes, or other transistors formed using a semiconductor substrate or an SOI (Silicon On Insulator) substrate. There is no limitation on the type of substrate on which the transistors are disposed, and the substrate may be a single crystal substrate, an S
It can be disposed on an OI substrate, a glass substrate, or the like.
(実施の形態1)
本発明の実施の形態について、図13、図14、図15、図16、図8及び図6を用い
て説明する。まず、本発明においては低コストでEL表示装置を作製するのが克服すべき
課題の一つである。低コスト化を実現するために、フォトリソグラフィ工程を削減してT
FTを製造することが試みられている。
(Embodiment 1)
The embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 13, 14, 15, 16, 8 and 6. First, one of the problems to be overcome in the present invention is to manufacture an EL display device at low cost. In order to realize the cost reduction, the photolithography process is eliminated to reduce the number of T
Attempts have been made to produce FT.
フォトリソグラフィ工程を削減する方法として、配線層若しくは電極を形成する導電層
や、所定のパターンを形成するためのマスク層など表示パネルを作製するために必要なパ
ターンのうち、少なくとも一つ若しくはそれ以上を、選択的にパターンを形成可能な方法
により形成して、表示装置を作製する方法を考案した。選択的にパターンを形成可能な方
法として、特定の目的に調合された組成物の液滴を選択的に吐出して所定のパターンを形
成することが可能な、液滴吐出法(その方式によっては、インクジェット法とも呼ばれる
)を考案した。また、パターンが転写、または描写できる方法、例えば印刷法(スクリー
ン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法)なども用いることで、低コスト
化を実現できる。すなわち、低コストでEL表示装置を得るための問題点の一つは、フォ
トリソグラフィ工程回数の多さである。本発明における目的を達成するためには、フォト
リソグラフィ工程回数を出来るだけ少なくしなければならない。その方法として、選択的
にパターン形成が可能な方法が有効である。
As a method for reducing the number of photolithography steps, a method for producing a display device has been devised in which at least one or more of the patterns required for producing a display panel, such as a conductive layer for forming a wiring layer or an electrode, and a mask layer for forming a predetermined pattern, are formed by a method capable of selectively forming a pattern. As a method capable of selectively forming a pattern, a droplet discharge method (also called an inkjet method depending on the method) capable of selectively discharging droplets of a composition prepared for a specific purpose to form a predetermined pattern has been devised. In addition, a method capable of transferring or depicting a pattern, such as a printing method (a method for forming a pattern, such as screen printing or offset printing), can be used to achieve low costs. That is, one of the problems in obtaining an EL display device at low cost is the large number of photolithography steps. In order to achieve the object of the present invention, the number of photolithography steps must be reduced as much as possible. As a method for this purpose, a method capable of selectively forming a pattern is effective.
したがって、本実施の形態では、以下に説明する、選択的にパターン形成が可能なEL
表示装置の作製方法の一つである、液滴吐出法によってEL表示装置を作製するものとす
る。ただし、これは一例であって、本実施の形態はこの方法のみに限定されるものではな
い。
Therefore, in this embodiment, the selectively patternable EL device described below is used.
The EL display device is manufactured by a droplet discharge method, which is one of the manufacturing methods of a display device, however, this is only an example and the present embodiment is not limited to this method.
まず、ゲート電極とソース又はドレイン配線の作製に密着性を向上する手段を適用した
、チャネル保護型の薄膜トランジスタを有する表示装置の作製方法について、図13、図
14を用いて説明する。
First, a method for manufacturing a display device having a channel protective thin film transistor in which a means for improving adhesion is applied to manufacture a gate electrode and a source or drain wiring will be described with reference to FIGS.
基板800の上に、下地前処理として密着性を向上させる下地膜801を形成する。基
板800は、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス等からなるガラス基
板、石英基板、シリコン基板、金属基板、ステンレス基板又は本作製工程の処理温度に耐
えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いる。また、基板800の表面が平坦化され
るようにCMP(Chemical Mechanical Polishing)法な
どによって、研磨しても良い。なお、基板800上に、絶縁層を形成してもよい。絶縁層
は、CVD法、プラズマCVD法、スパッタリング法、スピンコート法等の公知の方法に
より、珪素を含む酸化物材料、窒化物材料を用いて、単層又は積層して形成される。この
絶縁層は、形成しなくても良いが、基板800からの汚染物質などを遮断する効果がある
。ガラス基板よりの汚染を防ぐための下地層を形成する場合は、その上に液滴吐出法によ
って形成する導電層802、803の前処理として下地膜801を形成する。
On the
パターンの形成に用いる液滴吐出装置の一態様は図15に示されている。液滴吐出手段
903の個々のヘッド905は制御手段907に接続され、それがコンピュータ910で
制御することにより予めプログラミングされたパターンを描画することができる。描画す
るタイミングは、例えば、基板900上に形成されたマーカー911を基準に行えば良い
。或いは、基板900の縁を基準にして基準点を確定させても良い。これをCCDなどの
撮像手段904で検出し、画像処理手段909にてデジタル信号に変換したものをコンピ
ュータ910で認識して制御信号を発生させて制御手段907に送る。勿論、基板900
上に形成されるべきパターンの情報は記憶媒体908に格納されたものであり、この情報
を基にして制御手段907に制御信号を送り、液滴吐出手段903の個々のヘッド905
を個別に制御することができる。一つのヘッドで、導電材料や有機、無機材料などをそれ
ぞれ吐出し、描画することができ、層間膜のような広領域に描画する場合は、スループッ
トを向上させるため複数のノズルより同材料を同時に吐出し、描画することができる。大
型基板を用いる場合、ヘッド905は基板上を、自在に走査し、描画する領域を自由に設
定することができ、同じパターンを一枚の基板に複数描画することができる。
One embodiment of a droplet discharge device used to form a pattern is shown in Figure 15. Each
Information on the pattern to be formed on the droplet ejection means 903 is stored in a
Each of the nozzles can be controlled individually. A single head can discharge and draw conductive materials, organic materials, inorganic materials, etc., and when drawing on a wide area such as an interlayer film, the same material can be discharged simultaneously from multiple nozzles to improve throughput. When a large substrate is used, the
本実施の形態では、密着性を向上させる機能を有する下地膜として、光触媒の機能を有
する物質を用いる。光触媒物質は、ゾルゲル法のディップコーティング法、スピンコーテ
ィング法、液滴吐出法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、CVD法、スパッタ
リング法、RFマグネトロンスパッタリング法、プラズマ溶射法、プラズマスプレー法、
又は陽極酸化法により形成することができる。また物質は、その形成方法により膜として
の連続性を有さなくても良い。複数の金属を含む酸化物半導体からなる光触媒物質の場合
、構成元素の塩を混合、融解して形成することができる。ディップコーティング法、スピ
ンコーティング法等の塗布法により光触媒物質を形成する場合、溶媒を除去する必要があ
るとき、焼成したり、乾燥すればよい。具体的には、所定の温度(例えば、300℃以上
)で加熱すればよく、好ましくは酸素を有する雰囲気で行う。例えば、導電ペーストとし
てAgを用い、酸素及び窒素を有する雰囲気で焼成を行うと、熱硬化性樹脂などの有機物
が分解されるため、有機物を含まないAgを得ることができる。その結果、Ag表面の平
坦性を高めることができる。
In this embodiment, a substance having a photocatalytic function is used as a base film having a function of improving adhesion. The photocatalytic substance is formed by a dip coating method of the sol-gel method, a spin coating method, a droplet discharge method, an ion plating method, an ion beam method, a CVD method, a sputtering method, an RF magnetron sputtering method, a plasma spray method, a plasma spray method, or the like.
Or it can be formed by anodization. In addition, the material does not have to have continuity as a film depending on the formation method. In the case of a photocatalytic material made of an oxide semiconductor containing multiple metals, it can be formed by mixing and melting salts of the constituent elements. When forming a photocatalytic material by a coating method such as a dip coating method or a spin coating method, it is sufficient to bake or dry it when it is necessary to remove the solvent. Specifically, it is sufficient to heat it at a predetermined temperature (for example, 300 ° C. or more), preferably in an atmosphere containing oxygen. For example, when Ag is used as a conductive paste and baked in an atmosphere containing oxygen and nitrogen, organic substances such as thermosetting resins are decomposed, so that Ag that does not contain organic substances can be obtained. As a result, the flatness of the Ag surface can be improved.
この加熱処理により、光触媒物質は所定の結晶構造を有することができる。例えば、ア
ナターゼ型やルチル-アナターゼ混合型を有する。低温相ではアナターゼ型が優先的に形
成される。そのため光触媒物質が所定の結晶構造を有していない場合も加熱すればよい。
また塗布法により形成する場合、所定の膜厚を得るために複数回にわたって光触媒物質を
形成することもできる。
This heat treatment allows the photocatalytic material to have a specific crystal structure. For example, it can have an anatase type or a rutile-anatase mixed type. In the low-temperature phase, the anatase type is preferentially formed. Therefore, even if the photocatalytic material does not have a specific crystal structure, it can be heated.
When the photocatalytic substance is formed by a coating method, the photocatalytic substance can be formed multiple times to obtain a desired film thickness.
本実施の形態では、光触媒物質としてスパッタリング法により所定の結晶構造を有する
TiOx(代表としてはTiO2)結晶を形成する場合を説明する。ターゲットには金属
チタンチューブを用い、アルゴンガスと酸素を用いてスパッタリングを行う。更にHeガ
スを導入してもよい。光触媒活性の高いTiOxを形成するためには、酸素を多く含む雰
囲気とし、形成圧力を高めにする。更に成膜室又は処理物が設けられた基板を加熱しなが
らTiOxを形成すると好ましい。
In this embodiment, a case will be described in which TiO x (typically TiO 2 ) crystals having a predetermined crystal structure are formed as a photocatalytic substance by a sputtering method. A metal titanium tube is used as a target, and sputtering is performed using argon gas and oxygen. He gas may also be introduced. In order to form TiO x with high photocatalytic activity, an atmosphere containing a large amount of oxygen is used, and the formation pressure is increased. Furthermore, it is preferable to form TiO x while heating the film formation chamber or the substrate on which the processing object is provided.
このように形成されるTiOXは非常に薄膜(1nm~1μm程度)であっても光触媒
機能を有する。
The TiOX thus formed has a photocatalytic function even if it is a very thin film (about 1 nm to 1 μm).
また他の下地前処理として、スパッタリング法や蒸着法などの方法により、Ti(チタ
ン)、W(タングステン)、Cr(クロム)、Ta(タンタル)、Ni(ニッケル)、M
o(モリブデン)などの金属材料若しくはその酸化物で形成される下地膜801を形成す
ることが好ましい。
As another pretreatment for the substrate, Ti (titanium), W (tungsten), Cr (chromium), Ta (tantalum), Ni (nickel), M are deposited by sputtering or vapor deposition.
It is preferable to form a
下地膜801は0.01~10nmの厚さで形成すれば良いが、極薄く形成すれば良い
ので、必ずしも層構造を持っていなくても良い。下地膜として、高融点金属材料を用いる
場合、ゲート電極層となる導電層802、803を形成した後、表面に露出している下地
膜を下記の2つの工程のうちどちらかの工程を行って処理することが望ましい。
The
第1の方法としては、導電層802、803と重ならない下地膜801を絶縁化して、
絶縁層を形成する工程である。つまり、導電層802、803と重ならない下地膜801
を酸化して絶縁化する。このように、下地膜801を酸化して絶縁化する場合には、当該
下地膜801を0.01~10nmの厚さで形成しておくことが好適であり、そうすると
容易に酸化させることができる。なお、酸化する方法としては、酸素雰囲気下に晒す方法
を用いてもよいし、熱処理を行う方法を用いてもよい。
As a first method, the
This is a step of forming an insulating layer.
is oxidized to insulate the
第2の方法としては、導電層802、803をマスクとして、下地膜801をエッチン
グして除去する工程である。この工程を用いる場合には下地膜801の厚さに制約はない
。
The second method is a process of etching and removing the
また、下地前処理の他の方法として、形成領域(被形成面)に対してプラズマ処理を行
う方法がある。プラズマ処理の条件は、空気、酸素又は窒素を処理ガスとして用い、圧力
を数十Torr~1000Torr(133000Pa)、好ましくは100(1330
0Pa)~1000Torr(133000Pa)、より好ましくは700Torr(9
3100Pa)~800Torr(106400Pa)、つまり大気圧又は大気圧近傍の
圧力となる状態で、パルス電圧を印加する。このとき、プラズマ密度は、1×1010~
1×1014m-3、所謂コロナ放電やグロー放電の状態となるようにする。空気、酸素
又は窒素の処理ガスを用いプラズマ処理を用いることにより、材質依存性なく、表面改質
を行うことができる。その結果、あらゆる材料に対して表面改質を行うことができる。
Another method for pre-treatment of the substrate is to perform plasma treatment on the formation region (surface to be formed). The conditions for the plasma treatment are to use air, oxygen or nitrogen as the treatment gas and to set the pressure to several tens of Torr to 1000 Torr (133000 Pa), preferably 100 (1330
0 Pa) to 1000 Torr (133,000 Pa), more preferably 700 Torr (9
A pulse voltage is applied at a pressure of 1×10 10 to 800 Torr (106,400 Pa), i.e., atmospheric pressure or a pressure close to atmospheric pressure.
The plasma treatment is carried out using a treatment gas of air, oxygen or nitrogen, so that the surface can be modified regardless of the material. As a result, the surface can be modified on any material.
また、他の方法として、液滴吐出法によるパターンのその形成領域との密着性を上げる
ために、接着材として機能するような有機材料系の物質を形成してもよい。有機材料(有
機樹脂材料)(ポリイミド、アクリル)やシロキサンを用いても良い。なお、シロキサン
は、シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少
なくとも水素を含む有機基(例えばアルキル基、芳香族炭化水素)が用いられる。置換基
として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基
と、フルオロ基とを用いてもよい。
As another method, an organic material that functions as an adhesive may be formed to increase the adhesion of the pattern formed by the droplet discharge method to the region where the pattern is formed. An organic material (organic resin material) (polyimide, acrylic) or siloxane may be used. Note that the skeletal structure of siloxane is composed of bonds between silicon (Si) and oxygen (O). An organic group containing at least hydrogen (e.g., an alkyl group, an aromatic hydrocarbon) is used as a substituent. A fluoro group may be used as a substituent. Alternatively, an organic group containing at least hydrogen and a fluoro group may be used as a substituent.
次に、導電性材料を含む組成物を吐出して、後にゲート電極として機能する導電層80
2、803を形成する。
Next, a composition containing a conductive material is discharged to form a conductive layer 80 which will later function as a gate electrode.
2, 803.
液滴吐出手段とは、組成物の吐出口を有するノズルや、1つ又は複数のノズルを具備し
たヘッド等の液滴を吐出する手段を有するものの総称とする。液滴吐出手段が具備するノ
ズルの径は、0.02~100μm(好適には30μm以下)に設定し、該ノズルから吐
出される組成物の吐出量は0.001pl~100pl(好適には10pl以下)に設定
する。吐出量は、ノズルの径の大きさに比例して増加する。また、被処理物とノズルの吐
出口との距離は、所望の箇所に滴下するために、出来る限り近づけておくことが好ましく
、好適には0.1~3mm(好適には1mm以下)程度に設定する。
The droplet discharge means is a general term for a nozzle having a composition discharge port, a head having one or more nozzles, or other means for discharging droplets. The diameter of the nozzle of the droplet discharge means is set to 0.02 to 100 μm (preferably 30 μm or less), and the amount of the composition discharged from the nozzle is set to 0.001 pl to 100 pl (preferably 10 pl or less). The amount of the composition discharged increases in proportion to the size of the nozzle diameter. In addition, the distance between the workpiece and the nozzle discharge port is preferably as close as possible in order to drip the composition onto the desired location, and is preferably set to about 0.1 to 3 mm (preferably 1 mm or less).
吐出口から吐出する組成物は、導電性材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いる。
導電性材料とは、Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W、Al等の金属
、Cd、Znの金属硫化物、Fe、Ti、Zr、Baなどの酸化物、ハロゲン化銀の微粒
子又は分散性ナノ粒子に相当する。SiやGeの酸化物を含んでいても良い。また、透明
導電膜として用いられるインジウム錫酸化物(ITO)、酸化珪素を含むインジウム錫酸
化物(ITSO)、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタン等に相当する。但
し、吐出口から吐出する組成物は、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を
溶媒に溶解又は分散させたものを用いることが好適であり、より好適には、低抵抗な銀、
銅を用いるとよい。但し、銀、銅を用いる場合には、不純物対策のため、合わせてバリア
膜を設けるとよい。バリア膜としては、窒化珪素膜やニッケルボロン(NiB)を用いる
とことができる。
The composition to be discharged from the discharge port is prepared by dissolving or dispersing a conductive material in a solvent.
The conductive material corresponds to metals such as Ag, Au, Cu, Ni, Pt, Pd, Ir, Rh, W, and Al, metal sulfides of Cd and Zn, oxides such as Fe, Ti, Zr, and Ba, and fine particles or dispersible nanoparticles of silver halide. It may also contain oxides of Si and Ge. It also corresponds to indium tin oxide (ITO), indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO), organic indium, organic tin, zinc oxide, titanium nitride, etc., which are used as transparent conductive films. However, it is preferable to use a composition discharged from the discharge port in which any of the materials gold, silver, and copper is dissolved or dispersed in a solvent, taking into account the resistivity value, and more preferably, low-resistance silver,
Copper is preferably used. However, when silver or copper is used, a barrier film should be provided in addition to the silver or copper to prevent impurities. The barrier film may be a silicon nitride film or nickel boron (NiB).
また、導電性材料の周りに他の導電性材料がコーティングされ、複数の層になっている
粒子でも良い。例えば、銅の周りにニッケルボロン(NiB)がコーティングされ、その
周囲に銀がコーティングされている3層構造の粒子などを用いても良い。溶媒は、酢酸ブ
チル、酢酸エチル等のエステル類、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等のアル
コール類、メチルエチルケトン、アセトン等の有機溶剤等を用いる。組成物の粘度は50
mPa・S(cps)以下が好適であり、これは、乾燥が起こることを防止したり、吐出
口から組成物を円滑に吐出できるようにしたりするためである。また、組成物の表面張力
は、40mN/m以下が好適である。但し、用いる溶媒や、用途に合わせて、組成物の粘
度等は適宜調整するとよい。一例として、ITOや、有機インジウム、有機スズを溶媒に
溶解又は分散させた組成物の粘度は5~50mPa・S、銀を溶媒に溶解又は分散させた
組成物の粘度は5~20mPa・S、金を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は10
~20mPa・Sに設定するとよい。
Alternatively, particles may be used that have multiple layers, with another conductive material coated around the conductive material. For example, particles with a three-layer structure in which nickel boron (NiB) is coated around copper, and silver is coated around the NiB may be used. The solvent may be an ester such as butyl acetate or ethyl acetate, an alcohol such as isopropyl alcohol or ethyl alcohol, or an organic solvent such as methyl ethyl ketone or acetone. The viscosity of the composition is 50.
The viscosity of the composition is preferably 5 to 100 mPa·S (cps) or less, in order to prevent drying and to enable the composition to be smoothly discharged from the discharge port. The surface tension of the composition is preferably 40 mN/m or less. However, the viscosity of the composition may be adjusted appropriately depending on the solvent used and the application. As an example, the viscosity of a composition in which ITO, organic indium, or organic tin is dissolved or dispersed in a solvent is 5 to 50 mPa·S, the viscosity of a composition in which silver is dissolved or dispersed in a solvent is 5 to 20 mPa·S, and the viscosity of a composition in which gold is dissolved or dispersed in a solvent is 10 to 20 mPa·S.
It is recommended to set the viscosity to 20 mPa·S or less.
また、導電層は、複数の導電性材料を積層しても良い。また、始めに導電性材料として
銀を用いて、液滴吐出法で導電層を形成した後、銅などでめっきを行ってもよい。めっき
は電気めっきや化学(無電界)めっき法で行えばよい。めっきは、めっきの材料を有する
溶液を満たした容器に基板表面を浸してもよいが、基板を斜め(または垂直)に立てて設
置し、めっきする材料を有する溶液を、基板表面に流すように塗布してもよい。基板を立
てて溶液を塗布するようにめっきを行うと、工程装置が小型化する利点がある。
The conductive layer may be formed by laminating a plurality of conductive materials. Alternatively, silver may be used as the conductive material first, and the conductive layer may be formed by a droplet discharge method, after which plating may be performed with copper or the like. Plating may be performed by electroplating or chemical (electroless) plating. Plating may be performed by immersing the substrate surface in a container filled with a solution containing the plating material, or by placing the substrate in an upright position (or vertically) and applying the solution containing the plating material to the substrate surface in a flowing manner. Plating by applying the solution to the substrate in an upright position has the advantage of making the process equipment smaller.
各ノズルの径や所望のパターン形状などに依存するが、ノズルの目詰まり防止や高精細
なパターンの作製のため、導電体の粒子の径はなるべく小さい方が好ましく、好適には粒
径0.1μm以下が好ましい。組成物は、電解法、アトマイズ法又は湿式還元法等の公知
の方法で形成されるものであり、その粒子サイズは、一般的に約0.01~10μmであ
る。但し、ガス中蒸発法で形成すると、分散剤で保護されたナノ分子は約7nmと微細で
あり、またこのナノ粒子は、被覆剤を用いて各粒子の表面を覆うと、溶剤中に凝集がなく
、室温で安定に分散し、液体とほぼ同じ挙動を示す。従って、被覆剤を用いることが好ま
しい。
Although it depends on the diameter of each nozzle and the desired pattern shape, it is preferable that the diameter of the conductive particles is as small as possible, and preferably the particle size is 0.1 μm or less, in order to prevent clogging of the nozzle and to create a high-definition pattern. The composition is formed by a known method such as an electrolytic method, an atomizing method, or a wet reduction method, and the particle size is generally about 0.01 to 10 μm. However, when formed by the gas evaporation method, the nanomolecules protected by the dispersant are fine at about 7 nm, and when the surface of each particle is covered with a coating agent, these nanoparticles do not aggregate in the solvent, are stably dispersed at room temperature, and behave almost the same as a liquid. Therefore, it is preferable to use a coating agent.
組成物を吐出する工程は、減圧下で行うと、組成物を吐出して被処理物に着弾するまで
の間に、該組成物の溶媒が揮発し、後の乾燥と焼成の工程を省略することができる。また
、減圧下で行うと、導電体の表面に酸化膜などが形成されないため好ましい。また、組成
物を吐出後、乾燥と焼成の一方又は両方の工程を行う。乾燥と焼成の工程は、両工程とも
加熱処理の工程であるが、例えば、乾燥は100度で3分間、焼成は200~350度で
15分間~30分間で行うもので、その目的、温度と時間が異なるものである。乾燥の工
程、焼成の工程は、常圧下又は減圧下で、レーザ光の照射や瞬間熱アニール、加熱炉など
により行う。なお、この加熱処理を行うタイミングは特に限定されない。乾燥と焼成の工
程を良好に行うためには、基板を加熱しておいてもよく、そのときの温度は、基板等の材
質に依存するが、一般的には100~800度(好ましくは200~350度)とする。
本工程により、組成物中の溶媒の揮発、又は化学的に分散剤を除去するとともに、周囲の
樹脂が硬化収縮することで、ナノ粒子間を接触させ、融合と融着を加速する。
When the composition is discharged under reduced pressure, the solvent of the composition evaporates between the time when the composition is discharged and the time when the composition lands on the workpiece, and the subsequent drying and baking steps can be omitted. In addition, it is preferable to perform the composition under reduced pressure because an oxide film or the like is not formed on the surface of the conductor. In addition, after the composition is discharged, one or both of the drying and baking steps are performed. Both the drying and baking steps are heat treatment steps, but for example, the drying step is performed at 100 degrees for 3 minutes, and the baking step is performed at 200 to 350 degrees for 15 to 30 minutes, and the purpose, temperature, and time are different. The drying step and the baking step are performed under normal pressure or reduced pressure by irradiation of laser light, instantaneous thermal annealing, a heating furnace, or the like. The timing of the heat treatment is not particularly limited. In order to perform the drying and baking steps well, the substrate may be heated, and the temperature at that time depends on the material of the substrate, etc., but is generally 100 to 800 degrees (preferably 200 to 350 degrees).
This process volatilizes the solvent in the composition or chemically removes the dispersant, and the surrounding resin hardens and shrinks, bringing the nanoparticles into contact with each other and accelerating their fusion and adhesion.
レーザ光の照射は、連続発振またはパルス発振の気体レーザ又は固体レーザを用いれば
良い。前者の気体レーザとしては、エキシマレーザ等が挙げられ、後者の固体レーザとし
ては、Cr、Nd等がドーピングされたYAG、YVO4等の結晶を使ったレーザ等が挙
げられる。なお、レーザ光の吸収率の関係から、連続発振のレーザを用いることが好まし
い。また、パルス発振と連続発振を組み合わせた所謂ハイブリッドのレーザ照射方法を用
いてもよい。但し、基板800の耐熱性に依っては、レーザ光の照射による加熱処理は、
該基板800が破壊しないように、数マイクロ秒から数十秒の間で瞬間的に行うとよい。
瞬間熱アニール(RTA)は、不活性ガスの雰囲気下で、紫外光乃至赤外光を照射する赤
外ランプやハロゲンランプなどを用いて、急激に温度を上昇させ、数分~数マイクロ秒の
間で瞬間的に熱を加えて行う。この処理は瞬間的に行うために、実質的に最表面の薄膜の
みを加熱することができ、下層の膜には影響を与えない。つまり、プラスチック基板等の
耐熱性が弱い基板にも影響を与えない。
The laser light irradiation may be performed using a continuous wave or pulsed gas laser or solid-state laser. The former gas laser may be an excimer laser, and the latter solid-state laser may be a laser using a crystal such as YAG or YVO4 doped with Cr, Nd, or the like. In addition, it is preferable to use a continuous wave laser in terms of the absorptance of the laser light. Also, a so-called hybrid laser irradiation method that combines pulsed and continuous wave may be used. However, depending on the heat resistance of the
In order to prevent the
Rapid thermal annealing (RTA) is performed in an inert gas atmosphere by using an infrared lamp or halogen lamp that irradiates ultraviolet or infrared light to rapidly raise the temperature and apply heat instantaneously for a few minutes to a few microseconds. Since this treatment is performed instantaneously, it is possible to heat only the thin film on the outermost surface, and the underlying film is not affected. In other words, it does not affect substrates with poor heat resistance, such as plastic substrates.
また、液滴吐出法を用いて形成する導電層の下地前処理として、前述した下地膜801
を形成する工程を行ったが、この処理工程は、導電層を形成した後にも行っても良い。
In addition, as a pretreatment for the conductive layer to be formed by the droplet discharge method, the above-mentioned
However, this treatment step may be carried out after the conductive layer is formed.
次に、導電層802、803の上にゲート絶縁層を形成する(図13(A)参照)。ゲ
ート絶縁層としては、珪素の酸化物材料又は窒化物材料等の公知の材料で形成すればよく
、積層でも単層でもよい。例えば、窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化珪素膜3層の積層でも
、またそれらや、酸化窒化珪素膜の単層、2層からなる積層でも良い。本実施の形態では
、絶縁層804に窒化珪素膜を、ゲート絶縁層805に窒化酸化珪素膜を用いる。好適に
は、緻密な膜質を有する窒化珪素膜を用いるとよい。また、液滴吐出法で形成される導電
層に銀や銅などを用いる場合、その上にバリア膜として窒化珪素膜やNiB膜を形成する
と、不純物の拡散を防ぎ、表面を平坦化する効果がある。なお、低い成膜温度でゲートリ
ーク電流の少ない緻密な絶縁膜を形成するには、アルゴンなどの希ガス元素を反応ガスに
含ませ、形成される絶縁膜中に混入させると良い。
Next, a gate insulating layer is formed on the
続いて、ゲート絶縁膜上に選択的に、導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層(第
1の電極ともいう)806を形成する(図13(B)参照。)。導電層806は、基板8
00側から光を放射する場合、または透過型のEL表示パネルを作製する場合には、イン
ジウム錫酸化物(ITO)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)、酸化亜鉛
(ZnO)、酸化スズ(SnO2)などを含む組成物により所定のパターンを形成し、焼
成によって形成しても良い。
Next, a conductive layer (also referred to as a first electrode) 806 is formed on the gate insulating film by selectively discharging a composition containing a conductive material (see FIG. 13B).
When emitting light from the 00 side, or when manufacturing a transmissive EL display panel, a predetermined pattern may be formed from a composition containing indium tin oxide (ITO), indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO2), or the like, and then fired.
また、好ましくは、スパッタリング法によりインジウム錫酸化物(ITO)、酸化珪素
を含むインジウム錫酸化物(ITSO)、酸化亜鉛(ZnO)などで形成する。より好ま
しくは、ITOに酸化珪素が2~10重量%含まれたターゲットを用いてスパッタリング
法で形成した、酸化珪素を含む酸化インジウムスズを用いる。この他、酸化珪素を含んだ
酸化インジウムに2~20重量%の酸化亜鉛(ZnO)を混合したターゲットを用いて形
成された酸化物導電性材料を用いても良い。スパッタリング法で導電層(第1の電極)8
06を形成した後は、液滴吐出法を用いてマスク層を形成しエッチングにより、所望のパ
ターンに形成すれば良い。本実施の形態では、導電層806は、透光性を有する導電性材
料により液滴吐出法を用いて形成し、具体的には、インジウム錫酸化物、ITOと酸化珪
素から構成されるITSOを用いて形成する。図示しないが、導電層806を形成する領
域に導電層802、803を形成する時と同様に、光触媒物質を形成してもよい。光触媒
物質によって、密着性が向上し、所望なパターンに細線化して導電層806を形成する事
ができる。この導電層806は画素電極として機能する第1の電極となる。
Also, preferably, the conductive layer (first electrode) 8 is formed by sputtering using indium tin oxide (ITO), indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO), zinc oxide (ZnO), or the like. More preferably, indium tin oxide containing silicon oxide is used, which is formed by sputtering using a target in which ITO contains 2 to 10% by weight of silicon oxide. In addition, an oxide conductive material formed by using a target in which indium oxide containing silicon oxide is mixed with 2 to 20% by weight of zinc oxide (ZnO) may be used. The conductive layer (first electrode) 8 is formed by sputtering.
After forming the
本実施の形態では、ゲート絶縁層は窒化珪素からなる窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜(酸
化珪素膜)、窒化珪素膜の3層の例を前述した。好ましい構成として、酸化珪素を含む酸
化インジウムスズで形成される導電層(第1の電極)806は、ゲート絶縁層805に含
まれる窒化珪素からなる絶縁層と密接して形成され、それにより電界発光層で発光した光
が外部に放射される割合を高めることが出来る。
In this embodiment mode, the gate insulating layer is an example of three layers of a silicon nitride film made of silicon nitride, a silicon oxynitride film (silicon oxide film), and a silicon nitride film. In a preferred configuration, a conductive layer (first electrode) 806 made of indium tin oxide containing silicon oxide is formed in close contact with an insulating layer made of silicon nitride contained in the
また、発光した光を基板800側とは反対側に放射させる構造とする場合には、反射型
のEL表示パネルを作製する場合には、Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅))、W(タ
ングステン)、Al(アルミニウム)等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いること
ができる。他の方法としては、スパッタリング法により透明導電膜若しくは光反射性の導
電膜を形成して、液滴吐出法によりマスクパターンを形成し、エッチング加工を組み合わ
せて第1の電極層を形成しても良い。
In addition, in the case of a structure in which emitted light is radiated to the opposite side to the
導電層(第1の電極)806は、その表面が平坦化されるように、CMP法、ポリビニ
ルアルコール系の多孔質体で拭浄し、研磨しても良い。またCMP法を用いた研磨後に、
導電層(第1の電極)806の表面に紫外線照射、酸素プラズマ処理などを行ってもよい
。
The conductive layer (first electrode) 806 may be wiped and polished with a CMP method or a polyvinyl alcohol-based porous body so that the surface thereof is planarized. After polishing using the CMP method,
The surface of the conductive layer (first electrode) 806 may be subjected to ultraviolet irradiation, oxygen plasma treatment, or the like.
半導体層は公知の手段(スパッタ法、LP(Low Pressure)CVD法、ま
たはプラズマCVD法等)により成膜すればよい。半導体層の材料に限定はないが、好ま
しくはシリコン又はシリコンゲルマニウム(SiGe)合金などで形成すると良い。
The semiconductor layer may be formed by a known method (such as sputtering, LP (Low Pressure) CVD, or plasma CVD). The material of the semiconductor layer is not limited, but is preferably silicon or a silicon germanium (SiGe) alloy.
半導体層は、アモルファス半導体(代表的には水素化アモルファスシリコン)、結晶性
半導体(代表的にはポリシリコン)を素材として用いている。ポリシリコンには、800
℃以上のプロセス温度を経て形成される多結晶シリコンを主材料として用いた所謂高温ポ
リシリコンや、600℃以下のプロセス温度で形成される多結晶シリコンを主材料として
用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを添加し結晶化させた結晶
シリコンなどを含んでいる。
The semiconductor layer is made of an amorphous semiconductor (typically hydrogenated amorphous silicon) or a crystalline semiconductor (typically polysilicon).
These include so-called high-temperature polysilicon, which uses polycrystalline silicon formed through a process temperature of 100° C. or higher as the main material, so-called low-temperature polysilicon, which uses polycrystalline silicon formed at a process temperature of 600° C. or lower as the main material, and crystalline silicon that has been crystallized by adding elements that promote crystallization.
また、他の物質として、セミアモルファス半導体又は半導体層の一部に結晶相を含む半
導体を用いることもできる。セミアモルファス半導体とは、非晶質と結晶構造(単結晶、
多結晶を含む)の中間的な構造の半導体であり、自由エネルギー的に安定な第3の状態を
有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質なものである。典型的
にはシリコンを主成分として含み、格子歪みを伴って、ラマンスペクトルが520cm-
1よりも低波数側にシフトしている半導体層である。また、未結合手(ダングリングボン
ド)を終端させるために、水素またはハロゲンを少なくとも1原子%またはそれ以上含ま
せている。ここでは、このような半導体をセミアモルファス半導体(以下「SAS」と呼
ぶ。)と呼ぶ。このSASは所謂微結晶(マイクロクリスタル)半導体(代表的には微結
晶シリコン)とも呼ばれている。
As another material, a semi-amorphous semiconductor or a semiconductor containing a crystalline phase in a part of the semiconductor layer can be used. A semi-amorphous semiconductor is a semiconductor having an amorphous structure and a crystalline structure (single crystal,
It is a semiconductor with an intermediate structure between the lattice distortion and the lattice distortion (including polycrystalline), and has a third state that is stable in terms of free energy. It is a crystalline material with short-range order and lattice distortion. It typically contains silicon as the main component, and has a Raman spectrum of 520 cm-
1 , which is a semiconductor layer shifted to a lower wave number side. Also, in order to terminate dangling bonds, hydrogen or halogen is contained at least 1 atomic % or more. Here, such a semiconductor is called a semi-amorphous semiconductor (hereinafter referred to as "SAS"). This SAS is also called a so-called microcrystalline semiconductor (representatively, microcrystalline silicon).
このSASは珪化物気体をグロー放電分解(プラズマCVD)することにより得ること
ができる。代表的な珪化物気体としては、SiH4であり、その他にもSi2H6、Si
H2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4などを用いることができる。また、G
eF4、F2を混合してもよい。この珪化物気体を水素、若しくは水素とヘリウム、アル
ゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種又は複数種の希ガス元素で希釈して用いるこ
とでSASの形成を容易なものとすることができる。珪化物気体に対する水素の希釈率は
、例えば流量比で2倍~1000倍とすることが好ましい。勿論、グロー放電分解による
SASの形成は、減圧下で行うことが好ましいが、大気圧における放電を利用しても形成
することができる。代表的には、0.1Pa~133Paの圧力範囲で行えば良い。グロ
ー放電を形成するための電源周波数は1MHz~120MHz、好ましくは13MHz~
60MHzである。高周波電力は適宜設定すれば良い。基板加熱温度は300℃以下が好
ましく、100~200℃の基板加熱温度でも形成可能である。ここで、主に成膜時に取
り込まれる不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分に由来する不純物は1×
1020cm-3以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は5×1019cm-3以
下、好ましくは1×1019cm-3以下となるようにすることが好ましい。また、ヘリ
ウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長
させることで安定性が増し良好なSASが得られる。また半導体層としてフッ素系ガスよ
り形成されるSAS層に水素系ガスより形成されるSAS層を積層してもよい。
This SAS can be obtained by glow discharge decomposition (plasma CVD) of a silicon gas. A typical silicon gas is SiH4 , and other silicon gases include Si2H6 , Si
H2Cl2 , SiHCl3 , SiCl4 , SiF4 , etc. can be used.
eF4 , F2 may be mixed. The formation of SAS can be facilitated by diluting this silicide gas with hydrogen, or hydrogen and one or more rare gas elements selected from helium, argon, krypton, and neon. The dilution ratio of hydrogen to the silicide gas is preferably, for example, 2 to 1000 times in terms of flow rate. Of course, the formation of SAS by glow discharge decomposition is preferably carried out under reduced pressure, but it can also be formed by utilizing discharge at atmospheric pressure. Typically, it may be carried out in a pressure range of 0.1 Pa to 133 Pa. The power frequency for forming glow discharge is 1 MHz to 120 MHz, preferably 13 MHz to
The frequency is 60 MHz. The high frequency power can be set appropriately. The substrate heating temperature is preferably 300° C. or less, but it can also be formed at a substrate heating temperature of 100 to 200° C. Here, the impurity elements mainly taken in during film formation are impurities derived from atmospheric components such as oxygen, nitrogen, and carbon, and the like are 1×
It is desirable to set the concentration of oxygen to 10 20 cm -3 or less, and in particular, it is preferable to set the concentration of oxygen to 5×10 19 cm -3 or less, and more preferably to 1×10 19 cm -3 or less. In addition, by adding a rare gas element such as helium, argon, krypton, or neon to further promote lattice distortion, stability is increased and a good SAS can be obtained. In addition, a SAS layer formed from a hydrogen-based gas may be laminated on a SAS layer formed from a fluorine-based gas as a semiconductor layer.
半導体層に、結晶性半導体層を用いる場合、その結晶性半導体層の作製方法は、公知の
方法(レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用
いた熱結晶化法等)を用いれば良い。結晶化を助長する元素を導入しない場合は、非晶質
珪素膜にレーザ光を照射する前に、窒素雰囲気下500℃で1時間加熱することによって
非晶質珪素膜の含有水素濃度を1×1020atoms/cm3以下にまで放出させる。
これは水素を多く含んだ非晶質珪素膜にレーザ光を照射すると膜が破壊されてしまうから
である。
When a crystalline semiconductor layer is used for the semiconductor layer, the crystalline semiconductor layer may be manufactured by a known method (laser crystallization, thermal crystallization, or thermal crystallization using an element that promotes crystallization such as nickel, etc.). When an element that promotes crystallization is not introduced, the amorphous silicon film is heated at 500° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere before being irradiated with laser light, thereby releasing hydrogen contained in the amorphous silicon film to a concentration of 1× 1020 atoms/ cm3 or less.
This is because when an amorphous silicon film containing a large amount of hydrogen is irradiated with laser light, the film is destroyed.
非晶質半導体層への金属元素の導入の仕方としては、当該金属元素を非晶質半導体層の
表面又はその内部に存在させ得る手法であれば特に限定はなく、例えばスパッタ法、CV
D法、プラズマ処理法(プラズマCVD法も含む)、吸着法、金属塩の溶液を塗布する方
法を使用することができる。このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調
整が容易であるという点で有用である。また、このとき非晶質半導体層の表面の濡れ性を
改善し、非晶質半導体層の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのUV
光の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等に
より、酸化膜を成膜することが望ましい。
The method of introducing the metal element into the amorphous semiconductor layer is not particularly limited as long as it is a method that can cause the metal element to exist on the surface or inside of the amorphous semiconductor layer. For example, a sputtering method, a CV method,
The method using a solution can be used, for example, the D method, the plasma treatment method (including the plasma CVD method), the adsorption method, or the method of applying a solution of a metal salt. Among these, the method using a solution is useful in that it is simple and easy to adjust the concentration of the metal element. In addition, in order to improve the wettability of the surface of the amorphous semiconductor layer and to spread the aqueous solution over the entire surface of the amorphous semiconductor layer, a UV irradiation in an oxygen atmosphere is used.
It is preferable to form the oxide film by light irradiation, thermal oxidation, or treatment with ozone water or hydrogen peroxide containing hydroxyl radicals.
また、非晶質半導体層の結晶化は、熱処理とレーザ光照射による結晶化を組み合わせて
もよく、熱処理やレーザ光照射を単独で、複数回行っても良い。
The amorphous semiconductor layer may be crystallized by a combination of heat treatment and crystallization by laser light irradiation, or by performing heat treatment or laser light irradiation alone a plurality of times.
半導体として、有機材料を用いる有機半導体を用いてもよい。有機半導体としては、低
分子材料、高分子材料などが用いられ、有機色素、導電性高分子材料などの材料も用いる
ことが出来る。
The semiconductor may be an organic semiconductor using an organic material. As the organic semiconductor, a low molecular weight material or a high molecular weight material is used, and materials such as an organic dye or a conductive high molecular weight material can also be used.
本実施の形態では、半導体として、非晶質半導体を用いる。非晶質半導体層である半導
体層807を形成し、チャネル保護膜809、810を形成するため、例えば、プラズマ
CVD法により絶縁膜を形成し、所望の領域に、所望の形状となるように選択的にエッチ
ングする。このとき、ゲート電極をマスクとして基板の裏面から露光することにより、チ
ャネル保護膜809、810を形成することができる。またチャネル保護膜は、液滴吐出
法を用いてポリイミド又はポリビニルアルコール等を滴下してもよい。その結果、露光工
程を省略することができる。その後、プラズマCVD法等により一導電型を有する半導体
層、例えばN型非晶質半導体層を用いてN型半導体層808を形成する(図13(C)参
照)。一導電型を有する半導体層は必要に応じて形成すればよい。
In this embodiment, an amorphous semiconductor is used as the semiconductor. In order to form the
チャネル保護膜としては、無機材料(酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪
素など)、感光性または非感光性の有機材料(有機樹脂材料)(ポリイミド、アクリル、
ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト、ベンゾシクロブテンなど)、低誘電率である
Low‐k材料などの一種、もしくは複数種からなる膜、またはこれらの膜の積層などを
用いることができる。また、シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格構造が構成さ
れ、置換基に少なくとも水素を含む有機基(例えばアルキル基、芳香族炭化水素)を用い
ても良い。置換基としては、フルオロ基を用いても良いし、少なくとも水素を含む有機基
とフルオロ基とを用いてもよい。チャネル保護膜として無機材料を用いる場合の作製法と
しては、プラズマCVD法や熱CVD法などの気相成長法やスパッタリング法を用いるこ
とができる。また、有機材料を用いる場合には液滴吐出法や、印刷法(スクリーン印刷や
オフセット印刷などパターンが形成される方法)を用いることもできる。塗布法で得られ
る絶縁膜やSOG膜などもチャネル保護膜として用いることができる。
The channel protection film may be made of an inorganic material (such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, or silicon oxynitride), a photosensitive or non-photosensitive organic material (organic resin material) (such as polyimide, acrylic,
A film made of one or more of low-k materials having a low dielectric constant, such as polyamide, polyimide amide, resist, benzocyclobutene, etc., or a laminate of these films can be used. In addition, an organic group (e.g., an alkyl group, an aromatic hydrocarbon) whose skeleton structure is formed by bonding silicon (Si) and oxygen (O) and whose substituent contains at least hydrogen may be used. As the substituent, a fluoro group may be used, or an organic group containing at least hydrogen and a fluoro group may be used. When an inorganic material is used as the channel protection film, a vapor phase growth method such as a plasma CVD method or a thermal CVD method, or a sputtering method can be used as a manufacturing method. When an organic material is used, a droplet discharge method or a printing method (a method in which a pattern is formed, such as screen printing or offset printing) can also be used. An insulating film obtained by a coating method or a SOG film can also be used as the channel protection film.
続いて、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層811、812を形成し、
該マスク層811、812を用いて、半導体層807、N型半導体層808を同時にパタ
ーン加工する。
Next, mask layers 811 and 812 made of an insulating material such as resist or polyimide are formed.
Using the mask layers 811 and 812, the
次に、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層813、814を液滴吐出法
を用いて形成する(図13(D)参照)。そのマスク層813、814を用いて、エッチ
ング加工によりゲート絶縁層805、804の一部に貫通孔818を形成して、その下側
に配置されているゲート電極層として機能する導電層803の一部を露出させる。エッチ
ング加工はプラズマエッチング(ドライエッチング)又はウエットエッチングのどちらを
採用しても良いが、大面積基板を処理するにはプラズマエッチングが適している。エッチ
ングガスとしては、CF4、NF3、Cl2、BCl3、などのフッ素系又は塩素系のガ
スを用い、HeやArなどの不活性ガスを適宜加えても良い。また、大気圧放電のエッチ
ング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可能であり、基板の全面にマスク層を形成す
る必要はない。
Next, mask layers 813 and 814 made of an insulator such as resist or polyimide are formed by a droplet discharge method (see FIG. 13D). Using the mask layers 813 and 814, a through
マスク層813、814を除去した後、導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層8
15、816、817を形成し、該導電層815、816、817をマスクとして、N型
半導体層をパターン加工して、N型半導体層を形成する(図14(A)参照)。導電層8
15、816、817は配線層として機能する。なお、図示しないが、導電層815、8
16、817を形成する前に、導電層815、816、817がゲート絶縁層805と接
す部分に選択的に光触媒物質などを形成する、前述の下地前処理工程を行っても良い。そ
うすると、導電層は密着性よく形成できる。
After removing the mask layers 813 and 814, a composition containing a conductive material is discharged to form a conductive layer 8.
The
Although not shown, the
Before forming the
また、液滴吐出法を用いて形成する導電層の下地前処理として、前述した下地膜を形成
する工程を行い、かつ、この処理工程は、導電層を形成した後にも行っても良い。この工
程により、層間の密着性が向上するため、表示装置の信頼性も向上することができる。
In addition, as a pretreatment for the base of the conductive layer formed by the droplet discharge method, the above-mentioned step of forming the base film may be performed, and this treatment step may be performed after the conductive layer is formed. This step improves the adhesion between layers, and therefore the reliability of the display device can be improved.
導電層817は、ソース、ドレイン配線層として機能し、前に形成された第1の電極に
電気的に接続するように形成される。また、ゲート絶縁層805に形成した貫通孔818
において、ソース又はドレイン配線層である導電層816とゲート電極層である導電層8
03とを電気的に接続させる。この配線層を形成する導電性材料としては、Ag(銀)、
Au(金)、Cu(銅)、W(タングステン)、Al(アルミニウム)等の金属の粒子を
主成分とした組成物を用いることができる。また、透光性を有するインジウム錫酸化物(
ITO)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)、有機インジウム、有機スズ
、酸化亜鉛、窒化チタンなどを組み合わせても良い。
The
In the figure, a
The conductive material for forming this wiring layer is Ag (silver),
A composition containing metal particles such as Au (gold), Cu (copper), W (tungsten), and Al (aluminum) as a main component can be used. Indium tin oxide (
It is also possible to combine ITO, indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO), organic indium, organic tin, zinc oxide, titanium nitride, and the like.
ゲート絶縁層805、804の一部に貫通孔818を形成する工程を、導電層815、
816、817形成後に、該導電層815、816、817をマスクとして用いて貫通孔
818を形成してもよい。そして貫通孔818に導電層を形成し導電層816とゲート電
極層である導電層803を電気的に接続する。この場合、工程が簡略化する利点がある。
The step of forming a through
After the formation of 816 and 817, the
続いて、隔壁となる絶縁層820を形成する。また、図示しないが、絶縁層820の下
に薄膜トランジスタを覆うように全面に窒化珪素若しくは窒化酸化珪素の保護層を形成し
てもよい。絶縁層820は、スピンコート法やディップ法により全面に絶縁層を形成した
後、エッチング加工によって図14(B)に示すように開孔を形成する。また、液滴吐出
法により絶縁層820を形成すれば、エッチング加工は必ずしも必要ない。液滴吐出法を
用いて、絶縁層820など広領域に形成する場合、液滴吐出装置の複数のノズル吐出口か
ら組成物を吐出し、複数の線が重なるように描画し形成すると、スループットが向上する
。
Subsequently, an insulating
絶縁層820は、第1の電極である導電層806に対応して画素が形成される位置に合
わせて貫通孔の開口部を備えて形成される。この絶縁層820は、酸化珪素、窒化珪素、
酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウムその他の無機
絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド(po
lyimide)、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール(polybenzim
idazole)などの耐熱性高分子、又はシロキサン系材料を出発材料として形成され
た珪素、酸素、水素からなる化合物のうちSi-O-Si結合を含む無機シロキサン、珪
素上の水素がメチルやフェニルのような有機基によって置換された有機シロキサン系の絶
縁材料で形成することができる。アクリル、ポリイミド等の感光性、非感光性の材料を用
いて形成すると、その側面は曲率半径が連続的に変化する形状となり、上層の薄膜が段切
れせずに形成されるため好ましい。
The insulating
Silicon oxynitride, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum oxynitride and other inorganic insulating materials, or acrylic acid, methacrylic acid and their derivatives, or polyimide (po
lyimide, aromatic polyamide, polybenzimidazole
It can be formed from a heat-resistant polymer such as tetrafluoroethylene (Teflon), or an inorganic siloxane containing a Si-O-Si bond among compounds consisting of silicon, oxygen, and hydrogen formed using a siloxane-based material as a starting material, or an organic siloxane-based insulating material in which hydrogen on silicon is replaced by an organic group such as methyl or phenyl. When it is formed using a photosensitive or non-photosensitive material such as acrylic or polyimide, the side surface has a shape in which the radius of curvature changes continuously, and the thin film on the upper layer is formed without being broken, which is preferable.
以上の工程により、基板800上にボトムゲート型(逆スタガ型ともいう。)のチャネ
ル保護型TFTと第1の電極(第1電極層)が接続されたEL表示パネル用のTFT基板
が完成する。
Through the above steps, a TFT substrate for an EL display panel is completed on the
電界発光層821を形成する前に、大気圧中で200℃の熱処理を行い絶縁層820中
若しくはその表面に吸着している水分を除去する。また、減圧下で200~400℃、好
ましくは250~350℃に熱処理を行い、そのまま大気に晒さずに電界発光層821を
真空蒸着法や、減圧下の液滴吐出法で形成することが好ましい。
Before forming the
電界発光層821として、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の発光を示す材料を、
それぞれ蒸着マスクを用いた蒸着法等によって選択的に形成する。赤色(R)、緑色(G
)、青色(B)の発光を示す材料はカラーフィルター同様、液滴吐出法により形成するこ
ともでき(低分子または高分子材料など)、この場合マスクを用いずとも、RGBの塗り
分けを行うことができるため好ましい。電界発光層821上に第2の電極である導電層8
22を積層形成して、発光素子を用いた表示機能を有する表示装置が完成する(図14(
B)参照)。
For the
The red (R), green (G) and red (R) are selectively formed by a deposition method using a deposition mask.
A material that emits blue (B) light can be formed by a droplet discharge method (such as a low-molecular or high-molecular material) in the same manner as the color filter. In this case, it is preferable because RGB can be colored without using a mask.
22 is laminated to complete a display device having a display function using light-emitting elements (FIG. 14(
See B).
図示しないが、第2の電極を覆うようにしてパッシベーション膜を設けることは有効で
ある。パッシベーション膜としては、窒化珪素(SiN)、酸化珪素(SiO2)、酸化
窒化珪素(SiOxNy:x>y>0)、窒化酸化珪素(SiNxOy:x>y>0)、
窒化アルミニウム(AlN)、酸化窒化アルミニウム(AlOxNy:x>y>0)、窒
素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウム(AlNxOy:x>y>0)ま
たは酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン(DLC)、窒素含有炭素膜(CN
x)を含む絶縁膜からなり、該絶縁膜を単層もしくは組み合わせた積層を用いることがで
きる。例えば窒素含有炭素膜(CNx)と窒化珪素(SiN)のような積層、また有機材
料を用いることも出来、スチレンポリマーなど高分子の積層でもよい。また、シロキサン
樹脂を用いることもできる。シロキサンは、シリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨
格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基(例えばアルキル基、
芳香族炭化水素)が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換
基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
Although not shown, it is effective to provide a passivation film so as to cover the second electrode. Examples of the passivation film include silicon nitride (SiN), silicon oxide (SiO 2 ), silicon oxynitride (SiO x N y : x>y>0), silicon nitride oxide (SiN x O y : x>y>0),
Aluminum nitride (AlN), aluminum oxynitride (AlO x N y : x>y>0), aluminum oxide nitride (AlN x O y : x>y>0) or aluminum oxide in which the nitrogen content is higher than the oxygen content, diamond-like carbon (DLC), nitrogen-containing carbon film (CN
x ) and a single layer or a laminate of a combination of such insulating films can be used. For example, a laminate of a nitrogen-containing carbon film (CN x ) and silicon nitride (SiN) can be used, or an organic material can be used, and a laminate of a polymer such as a styrene polymer can also be used. Siloxane resin can also be used. Siloxane has a skeletal structure formed by the bond between silicon (Si) and oxygen (O). As a substituent, an organic group containing at least hydrogen (e.g., an alkyl group,
A fluoro group may be used as a substituent. Alternatively, a fluoro group and an organic group containing at least hydrogen may be used as a substituent.
この際、カバレッジの良い膜をパッシベーション膜として用いることが好ましく、炭素
膜、特にDLC膜を用いることは有効である。DLC膜は室温から100℃以下の温度範
囲で成膜可能であるため、耐熱性の低い電界発光層の上方にも容易に成膜することができ
る。DLC膜は、プラズマCVD法(代表的には、RFプラズマCVD法、マイクロ波C
VD法、電子サイクロトロン共鳴(ECR)CVD法、熱フィラメントCVD法など)、
燃焼炎法、スパッタ法、イオンビーム蒸着法、レーザ蒸着法などで形成することができる
。成膜に用いる反応ガスは、水素ガスと、炭化水素系のガス(例えばCH4、C2H2、
C6H6など)とを用い、グロー放電によりイオン化し、負の自己バイアスがかかったカ
ソードにイオンを加速衝突させて成膜する。また、CN膜は反応ガスとしてC2H4ガス
とN2ガスとを用いて形成すればよい。DLC膜は酸素に対するブロッキング効果が高く
、電界発光層の酸化を抑制することが可能である。そのため、この後に続く封止工程を行
う間に電界発光層が酸化するといった問題を防止できる。
In this case, it is preferable to use a film with good coverage as the passivation film, and it is effective to use a carbon film, especially a DLC film. The DLC film can be formed in a temperature range from room temperature to 100° C., so it can be easily formed above an electroluminescent layer with low heat resistance. The DLC film can be formed by a plasma CVD method (typically, RF plasma CVD, microwave C
CVD method, electron cyclotron resonance (ECR) CVD method, hot filament CVD method, etc.),
The film can be formed by a combustion flame method, a sputtering method, an ion beam deposition method, a laser deposition method, etc. The reactive gas used for film formation is a mixture of hydrogen gas and a hydrocarbon gas (e.g., CH4 , C2H2 ,
The CN film is formed by using C2H4 gas and N2 gas as reactive gases. The DLC film has a high blocking effect against oxygen and can suppress oxidation of the electroluminescent layer. Therefore, the problem of oxidation of the electroluminescent layer during the subsequent sealing process can be prevented.
本実施の形態の表示装置の画素部上面図を図16(A)に、回路図を(B)に示す。1
001、1002はTFT、1003は発光素子、1004は容量素子、1005はソー
ス信号線、1006はゲート信号線、1007は電源供給線である。TFT1001は信
号線との接続状態を制御するトランジスタ(以下「スイッチング用トランジスタ」又は「
スイッチング用TFT」ともいう。)であり、TFT1002は発光素子へ流れる電流を
制御するトランジスタ(以下「駆動用トランジスタ」又は「駆動用TFT」ともいう。)
であり、駆動用TFTが発光素子と直列に接続されている。容量素子1004は駆動用T
FTであるTFT1002のソース、ゲート間の電圧を保持する。
A top view of a pixel portion of a display device according to this embodiment is shown in FIG. 16(A), and a circuit diagram is shown in FIG.
1001 and 1002 are TFTs, 1003 is a light emitting element, 1004 is a capacitor element, 1005 is a source signal line, 1006 is a gate signal line, and 1007 is a power supply line. The
The
The driving TFT is connected in series with the light emitting element.
A voltage is maintained between the source and gate of the
本実施の形態の表示装置の詳細な図17に示す。スイッチング用TFT1001と、発
光素子1003に接続する駆動用TFTであるTFT1002を有する基板800は、シ
ール材851によって封止基板850と固着されている。基板800上に形成された各回
路に供給される各種信号は、端子部で供給される。
A detailed diagram of the display device of this embodiment is shown in Fig. 17. A
端子部には、導電層802、803と同工程でゲート配線層860が形成される。勿論
、ゲート配線層860の形成領域にも、導電層802、803と同様、光触媒物質が形成
されており、液滴吐出法によって形成する際、ゲート配線層860の下地の形成領域との
密着性を向上させることができる。ゲート配線層860を剥き出しにするエッチングは、
ゲート絶縁層805に貫通孔818を形成する際、同時に行うことができる。ゲート配線
層860に、異方性導電層861によってフレキシブル配線基板(FPC)862を接続
することができる。
A
This can be performed at the same time as forming the through
なお、上記表示装置では、ガラス基板で発光素子1003を封止した場合を示すが、封
止の処理とは、発光素子を水分から保護するための処理であり、カバー材で機械的に封入
する方法、熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂で封入する方法、金属酸化物や窒化物等の
バリア能力が高い薄膜により封止する方法のいずれかを用いる。カバー材としては、ガラ
ス、セラミックス、プラスチックもしくは金属を用いることができるが、カバー材側に光
を放射させる場合は透光性でなければならない。また、カバー材と上記発光素子が形成さ
れた基板とは熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂等のシール材を用いて貼り合わせられ、
熱処理又は紫外光照射処理によって樹脂を硬化させて密閉空間を形成する。この密閉空間
の中に酸化バリウムに代表される吸湿材を設けることも有効である。この吸湿材は、シー
ル材の上に接して設けても良いし、発光素子よりの光を妨げないような、隔壁の上や周辺
部に設けても良い。さらに、カバー材と発光素子の形成された基板との空間を熱硬化性樹
脂若しくは紫外光硬化性樹脂で充填することも可能である。この場合、熱硬化性樹脂若し
くは紫外光硬化性樹脂の中に酸化バリウムに代表される吸湿材を添加しておくことは有効
である。
In the above display device, the light-emitting
The resin is cured by heat treatment or ultraviolet light irradiation treatment to form a sealed space. It is also effective to provide a moisture absorbent material, such as barium oxide, in this sealed space. This moisture absorbent material may be provided in contact with the sealing material, or may be provided on the partition wall or in the peripheral area so as not to interfere with the light from the light emitting element. Furthermore, it is also possible to fill the space between the cover material and the substrate on which the light emitting element is formed with a thermosetting resin or an ultraviolet light curing resin. In this case, it is effective to add a moisture absorbent material, such as barium oxide, to the thermosetting resin or the ultraviolet light curing resin.
以上示したように、本実施の形態では、フォトマスクを利用した光露光工程を用いない
ことにより、工程を省略することができる。また、液滴吐出法を用いて基板上に直接的に
各種のパターンを形成することにより、1辺が1000mmを超える第5世代以降のガラ
ス基板を用いても、容易にEL表示パネルを製造することができる。
As described above, in this embodiment, the light exposure process using a photomask is not used, so that the process can be omitted. Also, by forming various patterns directly on the substrate using the droplet discharge method, even if a fifth generation or later glass substrate with a side length of more than 1000 mm is used, an EL display panel can be easily manufactured.
また、密着性、耐剥離性が向上した信頼性の高い表示装置を作製することができる。 In addition, it is possible to produce a highly reliable display device with improved adhesion and peel resistance.
本実施の形態における画素部全体の回路図を、図8と図16に示す。本実施の形態では
、縦の画素1列に対し複数のソース信号線を有していることを特徴とする。図8では、縦
の画素1列に対し3本のソース信号線を有している場合を例にとって説明する。
Circuit diagrams of the entire pixel section in this embodiment are shown in Fig. 8 and Fig. 16. This embodiment is characterized in that one vertical column of pixels has multiple source signal lines. Fig. 8 explains an example in which one vertical column of pixels has three source signal lines.
なお、ソース信号線は3本に限定されず、何本でもよい。 The number of source signal lines is not limited to three, but can be any number.
図8において、各画素の回路である854は、図16に示した回路であるとして説明す
る。しかし、これは一例であり、各画素の回路は図16に限定されない。
In Fig. 8, the
画素部の1行1列目の画素は、ゲート信号線G1と、3本のソース信号線のうちの一つ
であるS1aと、電源供給線V1と、スイッチング用TFT1001と、駆動用TFT1
002と、EL素子1003と、容量素子1004と、を有している。
The pixel in the first row and first column of the pixel section includes a gate signal line G1, one of three source signal lines S1a, a power supply line V1, a switching
1002, an
画素の回路との接続を説明する。ゲート信号線G1はスイッチング用TFT1001の
ゲート電極に接続され、3本のソース信号線のうちの一つであるS1aはスイッチング用
TFT1001のソースまたはドレイン電極に接続され、電源供給線V1は駆動用TFT
1002のソースまたはドレイン電極および容量素子1004の一方の電極に接続され、
容量素子1004のもう一方の電極はスイッチング用TFT1001のもう一方のソース
またはドレイン電極および駆動用TFT1002のゲート電極に接続され、駆動用TFT
1002のもう一方のソースまたはドレイン電極はEL素子1003に接続されている。
The connection of the pixel to the circuit will be described. The gate signal line G1 is connected to the gate electrode of the switching
A source or drain electrode of 1002 and one electrode of a
The other electrode of the
The other source or drain electrode of 1002 is connected to an
また、画素部の2行1列目の画素は、ゲート信号線G2と、3本のソース信号線のうち
の一つであるS1bと、電源供給線V1と、スイッチング用TFT1001と、駆動用T
FT1002と、EL素子1003と、容量素子1004と、を有している。
The pixel in the second row and first column of the pixel section includes a gate signal line G2, one of the three source signal lines S1b, a power supply line V1, a switching
The display device includes an
画素部の2行1列目の画素は、上記1行1列目の画素の構成のうち、G1をG2に、S
1aをS1bに置き換えた構成であることを特徴とする。
The pixel in the second row and first column of the pixel section is configured by changing G1 to G2 and S
1a is replaced with S1b.
画素部の3行1列目の画素は、ゲート信号線G3と、3本のソース信号線のうちの一つ
であるS1cと、電源供給線V1と、スイッチング用TFT1001と、駆動用TFT1
002と、EL素子1003と、容量素子1004と、を有している。
The pixel in the third row and first column of the pixel section includes a gate signal line G3, one of the three source signal lines S1c, a power supply line V1, a switching
1002, an
画素部の3行1列目の画素は、上記1行1列目の画素の構成のうち、G1をG3に、S
1aをS1cに置き換えた構成であることを特徴とする。
The pixel in the third row and first column of the pixel section is configured by changing G1 to G3 and S
1a is replaced with S1c.
また、上記3行の画素列において、G1、G2、G3は電気的に接続されている。 In addition, in the above three rows of pixel columns, G1, G2, and G3 are electrically connected.
また、1列目の画素列は、上記構成の繰り返しであることを特徴とする。 The first pixel row is also characterized by a repetition of the above configuration.
また、2列目の画素列は、上記構成のうち、V1をV2に、S1aをS2aに、S1b
をS2bに、S1cをS2cに、置き換えた接続であることを特徴とする。
In addition, in the second pixel row, in the above configuration, V1 is changed to V2, S1a is changed to S2a, and S1b is changed to
is replaced with S2b, and S1c is replaced with S2c.
また、n列目の画素列は、上記構成のうち、V1をVnに、S1aをSnaに、S1b
をSnbに、S1cをSncに、置き換えた接続であることを特徴とする。
In addition, in the n-th pixel column, V1 is changed to Vn, S1a is changed to Sna, and S1b is changed to
is replaced with Snb, and S1c is replaced with Snc.
また、V1~Vnは、すべて互いに電気的に接続されていることを特徴とする。 Furthermore, V1 to Vn are all electrically connected to each other.
次に、図8の回路をどのように動作させるかを説明する。まず、ゲート信号線G1、G
2、G3を同時にオンする。ゲート信号線G1、G2、G3がオンしている間に、ソース
信号線S1a、S1b、S1c、 ~ 、Sna、Snb、Sncにより、画素に信号を
書き込む。その次に、ゲート信号線G4、G5、G6を同時にオンする。ゲート信号線G
4、G5、G6がオンしている間に、ソース信号線S1a、S1b、S1c、 ~ 、S
na、Snb、Sncにより、画素に信号を書き込む。この動作をゲート信号線Gm-2
、Gm-1、Gmまで繰り返す。ここまでの動作で、一つの画像の信号書込みが完了する
。
Next, how the circuit in FIG. 8 operates will be described. First, the gate signal lines G1 and G
While the gate signal lines G1, G2, and G3 are on, signals are written to the pixels by the source signal lines S1a, S1b, S1c, . . ., Sna, Snb, and Snc. Next, the gate signal lines G4, G5, and G6 are turned on simultaneously.
While G4, G5, and G6 are on, the source signal lines S1a, S1b, S1c, . . . , S
A signal is written to the pixel by na, Snb, and Snc. This operation is performed on the gate signal line Gm-2
, Gm-1, Gm are repeated until the signal writing for one image is completed.
このように動作させると、ゲート信号線は3本一組で動作するため、信号線が1本の回
路に比べて、ゲート信号線がオンしている時間は3倍になる。すなわち、本発明の克服す
べき課題の一つである、書き込み時間を出来るだけ長く出来るようにしなければならない
、という課題を克服することが出来る。
When operated in this manner, the gate signal lines operate in groups of three, so the time that the gate signal lines are on is three times longer than in a circuit with a single signal line. In other words, it is possible to overcome one of the problems to be overcome by the present invention, that is, the need to make the writing time as long as possible.
しかし、ただ図8のように接続した場合、配線間の寄生容量が増大することがある。 However, simply connecting as shown in Figure 8 may increase the parasitic capacitance between the wiring.
そのために、本実施の形態では、図8の構成に加えて、選択的にパターン形成できる作
成方法の利点を生かした、プロセス上の工夫を行ってもよい。これを説明するために、線
分855で示す部分の断面を表した図として、図6を用いる。
For this reason, in this embodiment, in addition to the configuration of Fig. 8, a process may be devised that takes advantage of the manufacturing method that allows selective pattern formation. In order to explain this, Fig. 6 is used as a diagram showing a cross section of a portion indicated by a
図6は、先に述べたTFT作成工程で、ゲート絶縁層805を成膜した状態(図13(
A))からのプロセスを示している。上記断面には、半導体層は存在しないため、ゲート
絶縁層605の形成後は、通常導電層を成膜する(図6(A))。しかし、本実施の形態
では、ゲート絶縁層605の成膜後、3本のソース信号線が配置される場所のうちの一部
の絶縁層をさらに液滴吐出法により選択的にパターン形成を行う(図6(B))。その後
は、先に述べた方法どおりに、導電層を成膜して(図6(C))パターン形成する。
FIG. 6 shows the state in which the
The process shown in FIG. 6A) is a cross-sectional view of a
このようなプロセスを行うことにより、絶縁層606が下部に存在するソース信号線6
16と、絶縁層606が下部に存在しないソース信号線615、617の3本のソース信
号線が形成される。この構造は、絶縁層606がないときと比べて、配線同士の間の距離
が長くなり、配線間の寄生容量を小さくすることが出来る。すなわち、寄生容量は出来る
だけ小さくしなければならない、という課題を克服することが出来る。また、本実施の形
態の構成は、配線が長いほど効果は大きくなる。
By carrying out such a process, the source signal line 6
In this embodiment, three source signal lines are formed:
なお、本実施の形態において、絶縁層を形成する場所、数、形状などはいろいろな様態
を取りうるが、同層の配線間の距離を大きくとるために選択的に絶縁層を形成するという
趣旨から逸脱しない限り、どのようなものでもよい。
また、選択的に形成された絶縁層上の配線はソース信号線に限られない。ゲート信号線
や電源供給線についても同様の方法で絶縁層を形成することができ、寄生容量を低減する
ことができる。
In this embodiment, the location, number, shape, etc. of the insulating layer may take various forms, but any form may be used as long as it does not deviate from the purpose of selectively forming an insulating layer to increase the distance between wirings in the same layer.
Moreover, the wiring selectively formed on the insulating layer is not limited to the source signal line. The insulating layer can be formed on the gate signal line and the power supply line in a similar manner, and the parasitic capacitance can be reduced.
(実施の形態2)
本発明の実施の形態について、図9と図16を用いて説明する。
(Embodiment 2)
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9 and FIG.
図9において、各画素の回路である954は、図16に示した回路であるとして説明す
る。しかし、これは一例であり、各画素の回路は図16に限定されない。
In Fig. 9, the
画素部の1行1列目の画素は、ゲート信号線G1と、ソース信号線S1と、電源供給線
Vx1と、電源供給線Vy1と、スイッチング用TFT1001と、駆動用TFT100
2と、EL素子1003と、容量素子1004と、を有している。
The pixel in the first row and first column of the pixel section includes a gate signal line G1, a source signal line S1, a power supply line Vx1, a power supply line Vy1, a switching
2, an
画素の回路との接続を説明する。ゲート信号線G1はスイッチング用TFT1001の
ゲート電極に接続され、ソース信号線S1はスイッチング用TFT1001のソースまた
はドレイン電極に接続され、電源供給線Vx1は駆動用TFT1002のソースまたはド
レイン電極および容量素子1004の一方の電極に接続され、電源供給線Vy1は電源供
給線Vx1と接続され、容量素子1004のもう一方の電極はスイッチング用TFT10
01のもう一方のソースまたはドレイン電極および駆動用TFT1002のゲート電極に
接続され、駆動用TFT1002のもう一方のソースまたはドレイン電極はEL素子10
03に接続されている。
The connection of the pixel to the circuit will be described. The gate signal line G1 is connected to the gate electrode of the switching
The other source or drain electrode of the driving
It is connected to 03.
また、画素部の2行1列目の画素は、ゲート信号線G2と、ソース信号線S1と、電源
供給線Vx1と、電源供給線Vy2と、スイッチング用TFT1001と、駆動用TFT
1002と、EL素子1003と、容量素子1004と、を有している。
The pixel in the second row and first column of the pixel section includes a gate signal line G2, a source signal line S1, a power supply line Vx1, a power supply line Vy2, a switching
The pixel includes a
画素部の2行1列目の画素は、上記1行1列目の画素の構成のうち、G1をG2に、V
y1をVy2に置き換えた構成であることを特徴とする。
The pixel in the second row and first column of the pixel section is configured as follows: G1 is changed to G2, and V
It is characterized in that y1 is replaced with Vy2.
また、画素部のm行1列目の画素は、ゲート信号線Gmと、ソース信号線S1と、電源
供給線Vx1と、電源供給線Vymと、スイッチング用TFT1001と、駆動用TFT
1002と、EL素子1003と、容量素子1004と、を有している。
The pixel in the first column of the mth row of the pixel section includes a gate signal line Gm, a source signal line S1, a power supply line Vx1, a power supply line Vym, a switching
The pixel includes a
また、画素部の1行n列目の画素は、上記1行1列目の画素の構成のうちS1をSnに
、Vx1をVxnに置き換えた構成であることを特徴とする。
The pixel in the first row and nth column of the pixel section has a configuration in which S1 is replaced with Sn and Vx1 is replaced with Vxn in the configuration of the pixel in the first row and first column.
また、画素部のm行n列目の画素は、上記1行1列目の画素の構成のうちS1をSnに
、Vx1をVxnに、G1をGmに、Vy1をVymに置き換えた構成であることを特徴
とする。
The pixel in the mth row and nth column of the pixel section is characterized in that, in the configuration of the pixel in the 1st row and 1st column, S1 is replaced with Sn, Vx1 with Vxn, G1 with Gm, and Vy1 with Vym.
また、Vx1~Vxn、Vy1~Vynは、すべて互いに電気的に接続されていること
を特徴とする。
Also, Vx1 to Vxn and Vy1 to Vyn are all characterized by being electrically connected to each other.
本実施の形態では、図9において、画素部の電源供給線はソース信号線(S1~Sn)
と平行に配置されている配線(Vx1~Vxn)だけでなく、垂直方向もしくはほぼ垂直
方向にも配置(Vy1~Vym)されて、それぞれの方向から画素の駆動用TFT100
2のソース領域もしくはドレイン領域に電圧が供給されている。また、垂直方向もしくは
ほぼ垂直方向に配置(Vy1~Vym)されている電源供給線は、それぞれ電源供給線(
Vx1~Vxn)と各画素ごとに接続され、電源供給線はマトリックス状に配置されてい
る。これによって、EL素子1003を流れる電流は、ソース信号線(S1~Sn)と平
行方向からだけでなく、垂直方向からも供給されるので、本発明の克服すべき課題の一つ
である、配線抵抗を出来るだけ小さくしなければならない、という課題を克服することが
出来る。
In this embodiment, in FIG. 9, the power supply lines of the pixel portion are source signal lines (S1 to Sn).
In addition to the wiring (Vx1 to Vxn) arranged in parallel to the
A voltage is supplied to the source region or drain region of each of the
Vx1 to Vxn) for each pixel, and the power supply lines are arranged in a matrix. As a result, the current flowing through the
配線抵抗を小さくすることが出来るので、EL表示装置をアナログ駆動させたときのク
ロストークが軽減する。また、デジタル駆動と定電圧駆動を組み合わせてEL表示装置を
動作させるときの、階調表示不良が軽減する。
Since the wiring resistance can be reduced, crosstalk is reduced when the EL display device is driven in an analog manner, and gray scale display defects are reduced when the EL display device is driven by a combination of digital driving and constant voltage driving.
ただし、本実施の形態も、実施の形態1と同じように、低コストでEL表示装置を作製
するのが克服すべき課題の一つであるので、選択的にパターン形成が可能なEL表示装置
の作製方法の一つである、液滴吐出法によるEL表示装置作製プロセスにより作製しても
よい。
However, as in
ここで、EL表示装置の作製方法として、低コスト化のために液滴吐出法を用いる場合
の問題点について述べる。
Here, problems that arise when a droplet discharge method is used to reduce costs as a method for manufacturing an EL display device will be described.
図7は、液滴吐出法を用いて配線として導電層を形成したときの上面図((A)、(B
))と断面図((C)、(D))である。導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層を
形成するとき、吐出される導電性材料の特性、下地の撥水性、吐出位置の誤差などにより
、意図した場所、形状に形成されない場合がある(図7(B)、(D))。
7A and 7B are top views of a conductive layer formed as a wiring by using a droplet discharge method.
7A and 7B are cross-sectional views ((C) and (D)) of the
ここで、配線の抵抗は、導電性材料が同じ物ならば、配線の長さ、断面積に依存する。
図7(B)、(D)のように、意図した形状にならない場合、その配線の抵抗値は、設計
値よりも大きくなってしまう。つまり、液滴吐出法で形成された配線は、フォトリソグラ
フィで形成された配線に比べて、配線抵抗のばらつきが大きい。
Here, the resistance of the wiring depends on the length and cross-sectional area of the wiring if the conductive material is the same.
7B and 7D, when the intended shape is not obtained, the resistance value of the wiring becomes larger than the design value. In other words, the wiring formed by the droplet discharge method has a larger variation in wiring resistance than the wiring formed by photolithography.
配線抵抗値が大きいと、アナログ駆動の場合はクロストークをもたらし、デジタル駆動
で定電圧駆動を用いた場合は階調表示不良をもたらすことはすでに述べたとおりであるが
、配線抵抗値のばらつきは、これらの表示不良の程度が画素の電源供給線によって異なる
ということである。これは、表示のムラとして容易に観察され得る。
As already mentioned, high wiring resistance causes crosstalk in analog drive and causes poor gradation display in digital drive using constant voltage drive, but variation in wiring resistance means that the degree of these display defects differs depending on the power supply line of the pixel, which can be easily observed as uneven display.
すなわち、低コスト化のために液滴吐出法を用いる場合の問題点の一つは、配線抵抗の
ばらつきである。本発明における目的を達成するためには、配線抵抗のばらつきを出来る
だけ小さくしなければならない。
That is, one of the problems when using the droplet discharge method to reduce costs is the variation in wiring resistance, which must be minimized in order to achieve the object of the present invention.
ここで、本実施の形態をとることで、液滴吐出法による配線抵抗のばらつきも軽減する
ことが出来ることを説明する。
Here, it will be explained that by adopting this embodiment mode, the variation in wiring resistance caused by the droplet discharge method can also be reduced.
これは、電源供給線がマトリックス状に配置されている場合は、配線の抵抗は全て並列
に接続されているとみなすことで説明することが出来る。すなわち、並列に接続されてい
れば、ある画素までの電源供給線の抵抗は、全ての電源供給線の抵抗値に依存し、マトリ
ックス状でない場合に存在した抵抗の位置依存性が小さくなるからである。
This can be explained by considering that when power supply lines are arranged in a matrix, the resistance of the wiring is all connected in parallel. In other words, if they are connected in parallel, the resistance of the power supply line up to a certain pixel depends on the resistance value of all the power supply lines, and the position dependency of the resistance that exists when the power supply lines are not arranged in a matrix is reduced.
すなわち、本実施の形態によれば、電源供給線の配線抵抗を低減するだけでなく、液滴
吐出法を用いた場合の配線抵抗のばらつきを出来るだけ小さくしなければならない、とい
う課題をも克服することが出来る。
That is, according to this embodiment, not only is it possible to reduce the wiring resistance of the power supply line, but it is also possible to overcome the problem that the variation in wiring resistance must be minimized when a droplet discharge method is used.
なお、本実施の形態において、配線は互いに平行である必要はなく、どんな方向でもよ
い。また、電源供給線は各画素につき1本である必要はなく、何本でもよい。また、画素
部全体で電源供給線がマトリックス状になっている必要はなく、一部分でもよい。
In this embodiment, the wiring does not need to be parallel to each other and may be in any direction. Also, the number of power supply lines does not need to be one for each pixel and may be any number. Also, the power supply lines do not need to be in a matrix form for the entire pixel section and may be in only a part of the pixel section.
また、本実施の形態は、実施の形態1と自由に組み合わせることができる。
This embodiment can also be freely combined with
(実施の形態3)
本発明の実施の形態について、図10と図16を用いて説明する。
(Embodiment 3)
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10 and FIG.
図10において、各画素の回路である1054は、図16に示した回路であるとして説
明する。しかし、これは一例であり、各画素の回路は図16に限定されない。
In Fig. 10, the
画素部の1行1列目の画素は、ゲート信号線G1と、ソース信号線S1と、電源供給線
Vx1と、電源供給線Vy1Rと、スイッチング用TFT1001と、駆動用TFT10
02と、EL素子1003と、容量素子1004と、を有している。
The pixel in the first row and first column of the pixel section includes a gate signal line G1, a source signal line S1, a power supply line Vx1, a power supply line Vy1R, a switching
1002, an
画素の回路との接続を説明する。ゲート信号線G1はスイッチング用TFT1001の
ゲート電極に接続され、ソース信号線S1はスイッチング用TFT1001のソースまた
はドレイン電極に接続され、電源供給線Vx1は駆動用TFT1002のソースまたはド
レイン電極および容量素子1004の一方の電極に接続され、電源供給線Vy1Rは電源
供給線Vx1と接続され、容量素子1004のもう一方の電極はスイッチング用TFT1
001のもう一方のソースまたはドレイン電極および駆動用TFT1002のゲート電極
に接続され、駆動用TFT1002のもう一方のソースまたはドレイン電極はEL素子1
003に接続されている。
The connection of the pixel to the circuit will be described. The gate signal line G1 is connected to the gate electrode of the switching
The other source or drain electrode of the driving
It is connected to 003.
また、画素部の2行1列目の画素は、ゲート信号線G2と、ソース信号線S1と、電源
供給線Vx1と、電源供給線Vy2Rと、スイッチング用TFT1001と、駆動用TF
T1002と、EL素子1003と、容量素子1004と、を有している。
The pixel in the second row and first column of the pixel section includes a gate signal line G2, a source signal line S1, a power supply line Vx1, a power supply line Vy2R, a switching
The pixel includes a
2行1列目の画素は、上記1行1列目の画素の構成のうちG1をG2に、Vy1RをV
y2Rに置き換えた構成であることを特徴とする。
The pixel in the second row and first column is configured by changing G1 to G2 and Vy1R to V
It is characterized in that it has a configuration in which y2R is replaced with
また、画素部の3行1列目の画素は、上記1行1列目の画素の構成のうちG1をG3
に、Vy1RをVy3Rに置き換えた構成であることを特徴とする。
In addition, the pixel in the third row and first column of the pixel section is configured by changing G1 to G3 in the configuration of the pixel in the first row and first column.
In addition, Vy1R is replaced with Vy3R.
また、画素部の1列目の画素は、上記3行の構成を繰り返した構成であることを特徴と
する。
The pixels in the first column of the pixel section are characterized in that they have a configuration in which the above-mentioned three rows are repeated.
また、画素部の1行2列目の画素は、上記1行1列目の画素の構成のうちS1をS2に
、Vx1をVx2に、Vy1RをVy1Gに置き換えた構成であることを特徴とする。
The pixel in the first row, second column of the pixel section has a configuration in which S1 is replaced with S2, Vx1 with Vx2, and Vy1R with Vy1G in the configuration of the pixel in the first row, first column.
また、画素部の2行2列目の画素は、上記1行2列目の画素の構成のうちG1をG2に
、Vy1GをVy2Gに置き換えた構成であることを特徴とする。
The pixel in the second row, second column of the pixel section has a configuration in which G1 is replaced with G2 and Vy1G is replaced with Vy2G in the configuration of the pixel in the first row, second column.
また、画素部の3行2列目の画素は、上記1行2列目の画素の構成のうちG1をG3に
、Vy1GをVy3Gに置き換えた構成であることを特徴とする。
The pixel in the third row and second column of the pixel section has a configuration in which G1 is replaced with G3 and Vy1G is replaced with Vy3G in the configuration of the pixel in the first row and second column.
また、画素部の2列目の画素は、上記3行の構成を繰り返した構成であることを特徴と
する。
The pixels in the second column of the pixel section are characterized in that they have a configuration in which the above-mentioned three rows are repeated.
また、画素部の1行3列目の画素は、上記1行1列目の画素の構成のうちS1をS3に
、Vx1をVx3に、Vy1RをVy1Bに置き換えた構成であることを特徴とする。
The pixel in the first row, third column of the pixel section has a configuration in which S1 is replaced with S3, Vx1 with Vx3, and Vy1R with Vy1B in the configuration of the pixel in the first row, first column.
また、画素部の2行3列目の画素は、上記1行3列目の画素の構成のうちG1をG2に
、Vy1BをVy2Bに置き換えた構成であることを特徴とする。
The pixel in the second row, third column of the pixel section has a configuration in which G1 is replaced with G2 and Vy1B is replaced with Vy2B in the configuration of the pixel in the first row, third column.
また、画素部の3行3列目の画素は、上記1行3列目の画素の構成のうちG1をG3に
、Vy1BをVy3Bに置き換えた構成であることを特徴とする。
The pixel in the third row and third column of the pixel section has a configuration in which G1 is replaced with G3 and Vy1B is replaced with Vy3B in the configuration of the pixel in the first row and third column.
また、画素部の3列目の画素は、上記3行の構成を繰り返した構成であることを特徴と
する。
The pixels in the third column of the pixel section are characterized in that they have a configuration in which the above-mentioned three rows are repeated.
また、Vy1R~VymRは全て互いに電気的に接続されていることを特徴とする。 Furthermore, Vy1R to VymR are all electrically connected to each other.
また、Vy1G~VymGは全て互いに電気的に接続されていることを特徴とする。 Furthermore, Vy1G to VymG are all electrically connected to each other.
また、Vy1B~VymBは全て互いに電気的に接続されていることを特徴とする。 Furthermore, Vy1B to VymB are all electrically connected to each other.
本実施の形態では、画素部の電源供給線はソース信号線(S1~Sn)と平行に配置さ
れている配線(Vx1~Vxn)だけでなく、垂直方向もしくはほぼ垂直方向にも配置(
Vy1R~VymB)されて、それぞれの方向からR、G、B画素それぞれの駆動用TF
T1002のソース領域もしくはドレイン領域に電圧が供給されている。また、垂直方向
もしくはほぼ垂直方向に配置(Vy1~Vym)されている電源供給線は、それぞれ電源
供給線(Vx1~Vxn)とR、G、B画素ごとに接続され、電源供給線はマトリックス
状に配置されている。これによって、EL素子1003を流れる電流は、ソース信号線(
S1~Sn)と平行方向からだけでなく、垂直方向からも供給されるので、本発明の克服
すべき課題の一つである、配線抵抗を出来るだけ小さくしなければならない、という課題
を克服することが出来る。また、R、G、Bごとに接続されているので、R、G、Bごと
に供給する電圧を変えてもよい。
In this embodiment, the power supply lines of the pixel portion are not only arranged in parallel with the source signal lines (S1 to Sn) but also arranged in a vertical or nearly vertical direction (
Vy1R to VymB), and the driving TFs for R, G, and B pixels are respectively
A voltage is supplied to the source region or drain region of T1002. In addition, the power supply lines (Vy1 to Vym) arranged in the vertical or nearly vertical direction are connected to the power supply lines (Vx1 to Vxn) for each R, G, and B pixel, and the power supply lines are arranged in a matrix. As a result, the current flowing through the
Since the power is supplied not only from the direction parallel to the R, G, and B electrodes (S1 to Sn) but also from the direction perpendicular to the R, G, and B electrodes, it is possible to overcome one of the problems to be overcome by the present invention, that is, to minimize the wiring resistance. Also, since the R, G, and B electrodes are connected separately, the voltage supplied to each of the R, G, and B electrodes may be different.
配線抵抗を小さくすることが出来るので、EL表示装置をアナログ駆動させたときのク
ロストークが軽減する。また、デジタル駆動と定電圧駆動を組み合わせてEL表示装置を
動作させるときの、階調表示不良が軽減する。
Since the wiring resistance can be reduced, crosstalk is reduced when the EL display device is driven in an analog manner, and gray scale display defects are reduced when the EL display device is driven by a combination of digital driving and constant voltage driving.
ただし、本実施の形態も、実施の形態1や実施の形態2と同じように、低コストでEL
表示装置を作製するのが克服すべき課題の一つであるので、選択的にパターン形成が可能
なEL表示装置の作製方法の一つである、液滴吐出法によるEL表示装置作製プロセスに
より作製してもよい。
However, in the present embodiment, as in the first and second embodiments, the EL
Since the manufacturing of the display device is one of the problems to be overcome, the display device may be manufactured by a process for manufacturing an EL display device using a droplet discharge method, which is one of the methods for manufacturing an EL display device that allows selective patterning.
液滴吐出法により配線を形成する場合に、配線抵抗のばらつきが発生する問題が存在す
ることはすでに述べたとおりである。本実施の形態をとることで、液滴吐出法による配線
抵抗のばらつきも軽減することが出来る。
As already mentioned, when wiring is formed by the droplet discharge method, there is a problem that the wiring resistance varies. By adopting this embodiment mode, the variation in the wiring resistance caused by the droplet discharge method can also be reduced.
これは、電源供給線がマトリックス状に配置されている場合は、配線の抵抗は全て並列
に接続されているとみなすことで説明することが出来る。すなわち、並列に接続されてい
れば、ある画素までの電源供給線の抵抗は、全ての電源供給線の抵抗値に依存し、マトリ
ックス状でない場合に存在した抵抗の位置依存性が小さくなるからである。
This can be explained by considering that when power supply lines are arranged in a matrix, the resistance of the wiring is all connected in parallel. In other words, if they are connected in parallel, the resistance of the power supply line up to a certain pixel depends on the resistance value of all the power supply lines, and the position dependency of the resistance that exists when the power supply lines are not arranged in a matrix is reduced.
すなわち、本実施の形態によれば、電源供給線の配線抵抗を低減するだけでなく、液滴
吐出法を用いた場合の配線抵抗のばらつきを出来るだけ小さくしなければならない、とい
う課題をも克服することが出来る。
That is, according to this embodiment, not only is it possible to reduce the wiring resistance of the power supply line, but it is also possible to overcome the problem that the variation in wiring resistance must be minimized when a droplet discharge method is used.
なお、本実施の形態において、配線は互いに平行である必要はなく、どんな方向でもよ
い。また、電源供給線は各画素につき1本である必要はなく、何本でもよい。また、画素
部全体で電源供給線がマトリックス状になっている必要はなく、一部分でもよい。
In this embodiment, the wiring does not need to be parallel to each other and may be in any direction. Also, the number of power supply lines per pixel does not need to be one and may be any number. Also, the power supply lines do not need to be in a matrix form over the entire pixel section and may be in only a part of the pixel section.
また、本実施の形態は、実施の形態1、実施の形態2と自由に組み合わせることができ
る。
In addition, this embodiment mode can be freely combined with
(実施の形態4)
本発明の実施の形態について、図11と図16を用いて説明する。
(Embodiment 4)
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図11において、各画素の回路である1154は、図16に示した回路であるとして説
明する。しかし、これは一例であり、各画素の回路は図16に限定されない。
In Fig. 11, the
画素部の1行1列目の画素は、ゲート信号線G1と、ソース信号線S1と、電源供給線
Vx1と、電源供給線Vy1と、スイッチング用TFT1001と、駆動用TFT100
2と、EL素子1003と、容量素子1004と、を有している。
The pixel in the first row and first column of the pixel section includes a gate signal line G1, a source signal line S1, a power supply line Vx1, a power supply line Vy1, a switching
2, an
画素の回路との接続を説明する。ゲート信号線G1はスイッチング用TFT1001の
ゲート電極に接続され、ソース信号線S1はスイッチング用TFT1001のソースまた
はドレイン電極に接続され、電源供給線Vx1は駆動用TFT1002のソースまたはド
レイン電極および容量素子1004の一方の電極に接続され、電源供給線Vy1は電源供
給線Vx1と接続され、容量素子1004のもう一方の電極はスイッチング用TFT10
01のもう一方のソースまたはドレイン電極および駆動用TFT1002のゲート電極に
接続され、駆動用TFT1002のもう一方のソースまたはドレイン電極はEL素子10
03に接続されている。
The connection of the pixel to the circuit will be described. The gate signal line G1 is connected to the gate electrode of the switching
The other source or drain electrode of the driving
It is connected to 03.
また、画素部の2行1列目の画素は、上記1行1列目の画素の構成のうちG1をG2に
置き換えた構成であり、RGBごとに電源供給線を電気的に分離するために、Vx1をも
う一つの電源供給線に接続しない構成であってもよい。
In addition, the pixel in the second row and first column of the pixel section has a configuration in which G1 in the configuration of the pixel in the first row and first column is replaced with G2, and in order to electrically separate the power supply lines for each of RGB, Vx1 may not be connected to another power supply line.
また、画素部の3行1列目の画素は、上記1行1列目の画素の構成のうちG1をG3に
置き換えた構成であり、RGBごとに電源供給線を電気的に分離するために、Vx1をも
う一つの電源供給線に接続しない構成であってもよい。
In addition, the pixel in the third row and first column of the pixel section has a configuration in which G1 in the configuration of the pixel in the first row and first column is replaced with G3, and in order to electrically separate the power supply lines for each of RGB, Vx1 may not be connected to another power supply line.
また、画素部の4行1列目の画素は、上記1行1列目の画素の構成のうちG1をG4に
、Vy1をVy4に置き換えた構成であることを特徴とする。
The pixel in the fourth row and first column of the pixel section has a configuration in which G1 is replaced with G4 and Vy1 is replaced with Vy4 in the configuration of the pixel in the first row and first column.
また、画素部の5行1列目の画素は、上記4行1列目の画素の構成のうちG4をG5に
置き換えた構成であり、RGBごとに電源供給線を電気的に分離するために、Vx1をも
う一つの電源供給線に接続しない構成であってもよい。
In addition, the pixel in the 5th row and 1st column of the pixel section has a configuration in which G4 in the pixel in the 4th row and 1st column is replaced with G5, and in order to electrically separate the power supply lines for each RGB, Vx1 may not be connected to another power supply line.
また、画素部の6行1列目の画素は、上記4行1列目の画素の構成のうちG4をG6に
置き換えた構成であり、RGBごとに電源供給線を電気的に分離するために、Vx1をも
う一つの電源供給線に接続しない構成であってもよい。
In addition, the pixel in the 6th row and 1st column of the pixel section has a configuration in which G4 in the pixel in the 4th row and 1st column is replaced with G6, and in order to electrically separate the power supply lines for each RGB, Vx1 may not be connected to another power supply line.
また、画素部の1列目の画素は、上記3行分の構成を繰り返した構成であることを特徴
とする。
The pixels in the first column of the pixel section are characterized in that they have a configuration in which the above-mentioned configuration for the three rows is repeated.
また、画素部の1行2列目の画素は、上記1行1列目の画素の構成のうちS1をS2に
、Vx1をVx2に置き換えた構成であり、RGBごとに電源供給線を電気的に分離する
ために、Vx2をもう一つの電源供給線に接続しない構成であってもよい。
In addition, the pixel in the first row, second column of the pixel section has a configuration in which S1 is replaced with S2 and Vx1 is replaced with Vx2 in the configuration of the pixel in the first row, first column, and in order to electrically separate the power supply lines for each of RGB, Vx2 may not be connected to another power supply line.
また、画素部の2行2列目の画素は、上記1行2列目の画素の構成のうちG1をG2に
置き換えた構成であり、Vx2をもう一つの電源供給線Vy2に接続する構成であること
を特徴とする。
In addition, the pixel in the second row and second column of the pixel section has a configuration in which G1 in the configuration of the pixel in the first row and second column is replaced with G2, and Vx2 is connected to another power supply line Vy2.
また、画素部の3行2列目の画素は、上記1行2列目の画素の構成のうちG1をG3に
置き換えた構成であり、RGBごとに電源供給線を電気的に分離するために、Vx2をも
う一つの電源供給線に接続しない構成であってもよい。
In addition, the pixel in the third row and second column of the pixel section has a configuration in which G1 in the configuration of the pixel in the first row and second column is replaced with G3, and in order to electrically separate the power supply lines for each of RGB, Vx2 may not be connected to another power supply line.
また、画素部の2列目の画素は、上記3行分の構成を繰り返した構成であることを特徴
とする。
The pixels in the second column of the pixel section are characterized in that they have a configuration in which the above-mentioned configuration for the three rows is repeated.
また、画素部の1行3列目の画素は、上記1行1列目の画素の構成のうちS1をS3に
、Vx1をVx3に置き換えた構成であり、RGBごとに電源供給線を電気的に分離する
ために、Vx3をもう一つの電源供給線に接続しない構成であってもよい。
In addition, the pixel in the first row and third column of the pixel section has a configuration in which S1 is replaced with S3 and Vx1 is replaced with Vx3 in the configuration of the pixel in the first row and first column described above, and Vx3 may not be connected to another power supply line in order to electrically separate the power supply lines for each RGB.
また、画素部の2行3列目の画素は、上記1行3列目の画素の構成のうちG1をG2に
置き換えた構成であり、Vx3をもう一つの電源供給線に接続しない構成であることを特
徴とする。
In addition, the pixel in the second row and third column of the pixel section has a configuration in which G1 in the configuration of the pixel in the first row and third column is replaced with G2, and Vx3 is not connected to another power supply line.
また、画素部の3行3列目の画素は、上記1行3列目の画素の構成のうちG1をG3に
置き換えた構成であり、RGBごとに電源供給線を電気的に分離するために、Vx3をも
う一つの電源供給線Vy3に接続する構成であってもよい。
In addition, the pixel in the third row and third column of the pixel section has a configuration in which G1 in the configuration of the pixel in the first row and third column is replaced with G3, and Vx3 may be connected to another power supply line Vy3 in order to electrically separate the power supply lines for each RGB.
また、画素部の3列目の画素は、上記3行分の構成を繰り返した構成であることを特徴
とする。
The pixels in the third column of the pixel section are characterized in that they have a configuration in which the above-mentioned configuration for the three rows is repeated.
また、画素部の残りの列は、上記1~3列目の構成を繰り返した構成であることを特徴
とする。
The remaining columns of the pixel section are characterized in that the configuration of the first to third columns is repeated.
また、Vx1、Vx4、・・・、Vx(3i-2)、Vy1、Vy4、・・・、Vy(
3j-2)は、すべて互いに電気的に接続されていることを特徴とする(i、jは自然数
)。
In addition, Vx1, Vx4, ..., Vx(3i-2), Vy1, Vy4, ..., Vy(
3j-2) are all electrically connected to each other (i and j are natural numbers).
また、Vx2、Vx5、・・・、Vx(3i-1)、Vy2、Vy5、・・・、Vy(
3j-1)は、すべて互いに電気的に接続されていることを特徴とする(i、jは自然数
)。
In addition, Vx2, Vx5, ..., Vx(3i-1), Vy2, Vy5, ..., Vy(
3j-1) are all electrically connected to each other (i and j are natural numbers).
また、Vx3、Vx6、・・・、Vx(3i)、Vy3、Vy6、・・・、Vy(3j
)は、すべて互いに電気的に接続されていることを特徴とする(i、jは自然数)。
Also, Vx3, Vx6, ..., Vx(3i), Vy3, Vy6, ..., Vy(3j
) are all electrically connected to each other (i and j are natural numbers).
本実施の形態では、画素部の電源供給線はソース信号線(S1~Sn)と平行に配置さ
れている配線(Vx1~Vxn)だけでなく、垂直方向もしくはほぼ垂直方向にも配置(
Vy1~Vym)されて、それぞれの方向からR、G、B画素それぞれの駆動用TFT1
002のソース領域もしくはドレイン領域に電圧が供給されている。また、垂直方向もし
くはほぼ垂直方向に配置(Vy1~Vym)されている電源供給線は、それぞれ電源供給
線(Vx1~Vxn)とR、G、B画素ごとに接続され、電源供給線はマトリックス状に
配置されている。これによって、EL素子1003を流れる電流は、ソース信号線(S1
~Sn)と平行方向からだけでなく、垂直方向からも供給されるので、本発明の克服すべ
き課題の一つである、配線抵抗を出来るだけ小さくしなければならない、という課題を克
服することが出来る。また、R、G、Bごとに接続されているので、R、G、Bごとに供
給する電圧を変えてもよい。
In this embodiment, the power supply lines of the pixel portion are not only arranged in parallel with the source signal lines (S1 to Sn) but also arranged in a vertical or nearly vertical direction (
Vy1 to Vym), and the driving
A voltage is supplied to the source region or drain region of the
Since the voltage is supplied not only from the direction parallel to the R, G, and B electrodes but also from the direction perpendicular to the R, G, and B electrodes, it is possible to overcome one of the problems to be overcome by the present invention, that is, the wiring resistance must be made as small as possible. Also, since the R, G, and B electrodes are connected separately, the voltage supplied to each of the R, G, and B electrodes may be different.
また、各画素におけるゲート信号線と平行方向の電源供給線は1本なので、大幅な開口
率の低下や配線間の寄生容量を増やすことなく、配線抵抗を小さくすることが出来る。
Furthermore, since there is only one power supply line in parallel to the gate signal line in each pixel, the wiring resistance can be reduced without a significant decrease in the aperture ratio or an increase in the parasitic capacitance between the wirings.
配線抵抗を小さくすることが出来るので、EL表示装置をアナログ駆動させたときのク
ロストークが軽減する。また、デジタル駆動と定電圧駆動を組み合わせてEL表示装置を
動作させるときの、階調表示不良が軽減する。
Since the wiring resistance can be reduced, crosstalk is reduced when the EL display device is driven in an analog manner, and gray scale display defects are reduced when the EL display device is driven by a combination of digital driving and constant voltage driving.
ただし、本実施の形態も、実施の形態1や実施の形態2や実施の形態3と同じように、
低コストでEL表示装置を作製するのが克服すべき課題の一つであるので、選択的にパタ
ーン形成が可能なEL表示装置の作製方法の一つである、液滴吐出法によるEL表示装置
作製プロセスにより作製するものとする。
However, in this embodiment, as in the first, second, and third embodiments,
Since one of the challenges to be overcome is to manufacture an EL display device at low cost, the device is manufactured by an EL display device manufacturing process using a droplet discharge method, which is one of the methods for manufacturing an EL display device that allows selective patterning.
液滴吐出法により配線を形成する場合に、配線抵抗のばらつきが発生する問題が存在す
ることはすでに述べたとおりである。本実施の形態をとることで、液滴吐出法による配線
抵抗のばらつきも軽減することが出来る。
As already mentioned, when wiring is formed by the droplet discharge method, there is a problem that the wiring resistance varies. By adopting this embodiment mode, the variation in the wiring resistance caused by the droplet discharge method can also be reduced.
これは、電源供給線がマトリックス状に配置されている場合は、配線の抵抗は全て並列
に接続されているとみなすことで説明することが出来る。すなわち、並列に接続されてい
れば、ある画素までの電源供給線の抵抗は、全ての電源供給線の抵抗値に依存し、マトリ
ックス状でない場合に存在した抵抗の位置依存性が小さくなるからである。
This can be explained by considering that when power supply lines are arranged in a matrix, the resistance of the wiring is all connected in parallel. In other words, if they are connected in parallel, the resistance of the power supply line up to a certain pixel depends on the resistance value of all the power supply lines, and the position dependency of the resistance that exists when the power supply lines are not arranged in a matrix is reduced.
すなわち、本実施の形態によれば、電源供給線の配線抵抗を低減するだけでなく、液滴
吐出法を用いた場合の配線抵抗のばらつきを出来るだけ小さくしなければならない、とい
う課題をも克服することが出来る。
That is, according to this embodiment, not only is it possible to reduce the wiring resistance of the power supply line, but it is also possible to overcome the problem that the variation in wiring resistance must be minimized when a droplet discharge method is used.
なお、本実施の形態において、配線は互いに平行である必要はなく、どのような方向で
もよい。また、電源供給線は各画素につき1本である必要はなく、何本でもよい。また、
画素部全体で電源供給線がマトリックス状になっている必要はなく、一部分でもよい。
In this embodiment, the wirings do not need to be parallel to each other and may be in any direction. Also, the number of power supply lines per pixel does not need to be one, and any number of lines may be used.
It is not necessary for the power supply lines to be arranged in a matrix form over the entire pixel section, but they may be arranged in only a part of the pixel section.
また、本実施の形態は、実施の形態1、実施の形態2、実施の形態3と自由に組み合わ
せることができる。
This embodiment mode can be freely combined with any of the first, second, and third embodiments.
(実施の形態5)
本実施の形態は、実施の形態1と、実施の形態2または実施の形態3または実施の形態
4を組み合わせたものである。このときの構成を、図12と図16を用いて説明する。
(Embodiment 5)
This embodiment is a combination of the first embodiment and the second, third or fourth embodiment. The configuration will be described with reference to Figs.
本実施の形態における画素部全体の回路図を、図12と図16に示す。本実施の形態で
は、縦の画素1列に対し複数のソース信号線を有していることを特徴とする。図8では、
縦の画素1列に対し3本のソース信号線を有している場合を例にとって説明する。
Circuit diagrams of the entire pixel section in this embodiment are shown in Fig. 12 and Fig. 16. This embodiment is characterized in that it has a plurality of source signal lines for one vertical column of pixels.
An example will be described in which one vertical column of pixels has three source signal lines.
なお、ソース信号線は3本に限定されず、何本でもよい。 The number of source signal lines is not limited to three, but can be any number.
図12において、各画素の回路である1254は、図16に示した回路であるとして説
明する。しかし、これは一例であり、各画素の回路は図16に限定されない。
In Fig. 12, the
画素部の1行1列目の画素は、ゲート信号線G1と、3本のソース信号線のうちの一つ
であるS1aと、電源供給線Vx1と、電源供給線Vy1Rと、スイッチング用TFT1
001と、駆動用TFT1002と、EL素子1003と、容量素子1004と、を有し
ている。
The pixel in the first row and first column of the pixel section includes a gate signal line G1, one of three source signal lines S1a, a power supply line Vx1, a power supply line Vy1R, and a switching
1001 , a driving
画素の回路との接続を説明する。ゲート信号線G1はスイッチング用TFT1001の
ゲート電極に接続され、3本のソース信号線のうちの一つであるS1aはスイッチング用
TFT1001のソースまたはドレイン電極に接続され、電源供給線Vx1は駆動用TF
T1002のソースまたはドレイン電極および容量素子1004の一方の電極に接続され
、電源供給線Vy1Rは電源供給線Vx1と接続され、容量素子1004のもう一方の電
極はスイッチング用TFT1001のもう一方のソースまたはドレイン電極および駆動用
TFT1002のゲート電極に接続され、駆動用TFT1002のもう一方のソースまた
はドレイン電極はEL素子1003に接続されている。
The connection of the pixel to the circuit will be described. The gate signal line G1 is connected to the gate electrode of the switching
The power supply line Vy1R is connected to the power supply line Vx1, the other electrode of the
また、画素部の2行1列目の画素は、ゲート信号線G2と、3本のソース信号線のうち
の一つであるS1bと、電源供給線Vx1と、電源供給線Vy2Rと、スイッチング用T
FT1001と、駆動用TFT1002と、EL素子1003と、容量素子1004と、
を有している。
The pixel in the second row and first column of the pixel section includes a gate signal line G2, one of the three source signal lines S1b, a power supply line Vx1, a power supply line Vy2R, and a switching T
A
It has the following features.
画素部の2行1列目の画素は、上記1行1列目の画素の構成のうち、G1をG2に、S
1aをS1bに、Vy1RをVy2Rに置き換えた構成であることを特徴とする。
The pixel in the second row and first column of the pixel section is configured by changing G1 to G2 and S
It is characterized in that 1a is replaced by S1b and Vy1R is replaced by Vy2R.
画素部の3行1列目の画素は、ゲート信号線G3と、3本のソース信号線のうちの一つ
であるS1cと、電源供給線Vx1と、電源供給線Vy3Rと、スイッチング用TFT1
001と、駆動用TFT1002と、EL素子1003と、容量素子1004と、を有し
ている。
The pixel in the third row and first column of the pixel section includes a gate signal line G3, one of the three source signal lines S1c, a power supply line Vx1, a power supply line Vy3R, and a switching
1001 , a driving
画素部の3行1列目の画素は、上記1行1列目の画素の構成のうち、G1をG3に、S
1aをS1cに、Vy1RをVy3Rに置き換えた構成であることを特徴とする。
The pixel in the third row and first column of the pixel section is configured by changing G1 to G3 and S
It is characterized in that 1a is replaced by S1c and Vy1R is replaced by Vy3R.
また、上記3行の画素列において、G1、G2、G3は電気的に接続されている。 In addition, in the above three rows of pixel columns, G1, G2, and G3 are electrically connected.
また、1列目の画素列は、上記構成の繰り返しであることを特徴とする。 The first pixel row is also characterized by a repetition of the above configuration.
また、2列目の画素列は、上記構成のうち、Vx1をVx2に、S1aをS2aに、S
1bをS2bに、S1cをS2cに、Vy1RをVy1Gに、Vy2RをVy2Gに、V
y3RをVy3Gに、置き換えた接続であることを特徴とする。
In addition, in the second pixel row, in the above configuration, Vx1 is changed to Vx2, S1a is changed to S2a, and S
1b to S2b, S1c to S2c, Vy1R to Vy1G, Vy2R to Vy2G, V
It is characterized in that y3R is replaced with Vy3G.
また、3列目の画素列は、上記構成のうち、Vx1をVx3に、S1aをS3aに、S
1bをS3bに、S1cをS3cに、Vy1RをVynBに、Vy2RをVy2Bに、V
y3RをVy3Bに、置き換えた接続であることを特徴とする。
In addition, in the third pixel column, in the above configuration, Vx1 is changed to Vx3, S1a is changed to S3a, and S
1b to S3b, S1c to S3c, Vy1R to VynB, Vy2R to Vy2B, V
It is characterized in that y3R is replaced with Vy3B.
また、3列目以降の画素列は、上記3列の構成の繰り返しであることを特徴とする。 The third and subsequent pixel columns are characterized by a repeat of the configuration of the above three columns.
また、Vy1R~VymRは全て互いに電気的に接続されていることを特徴とする。 Furthermore, Vy1R to VymR are all electrically connected to each other.
また、Vy1G~VymGは全て互いに電気的に接続されていることを特徴とする。 Furthermore, Vy1G to VymG are all electrically connected to each other.
また、Vy1B~VymBは全て互いに電気的に接続されていることを特徴とする。 Furthermore, Vy1B to VymB are all electrically connected to each other.
本実施の形態によれば、実施の形態1で説明した書き込み時間を出来るだけ長く出来る
ようにしなければならない、という課題を克服することが出来る。また、寄生容量は出来
るだけ小さくしなければならない、という課題を克服することが出来る。
According to this embodiment, it is possible to overcome the problem that the write time must be made as long as possible, as described in the first embodiment, and also the problem that the parasitic capacitance must be made as small as possible.
また、本実施の形態によれば、実施の形態2または実施の形態3または実施の形態4で
説明した配線抵抗を出来るだけ小さくしなければならない、という課題を克服することが
出来る。また、配線抵抗のばらつきを出来るだけ小さくしなければならない、という課題
をも克服することが出来る。
Moreover, according to this embodiment, it is possible to overcome the problem that the wiring resistance must be made as small as possible, as explained in the second, third, or fourth embodiment, and also to overcome the problem that the variation in wiring resistance must be made as small as possible.
また、本実施の形態によれば、選択的にパターン形成することの出来る液滴吐出法を用
いるため、低コストでEL表示装置を製造することが出来る。
Furthermore, according to this embodiment, since a droplet discharge method capable of selectively forming a pattern is used, the EL display device can be manufactured at low cost.
(実施の形態6)
本発明の実施の形態を、図18~図19を用いて説明する。本実施の形態は、実施の形
態1において、薄膜トランジスタとしてチャネルエッチ型の薄膜トランジスタを用いるも
のである。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。
(Embodiment 6)
An embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 18 to 19. In this embodiment, a channel-etch type thin film transistor is used as the thin film transistor in
基板1200の上に、密着性を向上させる機能を有する下地膜1201を形成する(図
18(A)参照)。なお、基板1200上に、絶縁層を形成してもよい。この絶縁層は下
地膜として用い、形成しなくても良いが、基板1200からの汚染物質などを遮断する効
果がある。ガラス基板よりの汚染を防ぐための下地層を形成する場合は、その上に液滴吐
出法によって形成する導電層1202、1203の形成領域に前処理として下地膜120
1を形成する。
A
本実施の形態では、密着性を向上させる機能を有する下地膜として、光触媒の機能を有
する物質を用いる。
In this embodiment mode, a substance having a photocatalytic function is used as a base film having a function of improving adhesion.
本実施の形態では、光触媒物質としてスパッタリング法により所定の結晶構造を有する
TiOX結晶を形成する場合を説明する。ターゲットには金属チタンチューブを用い、ア
ルゴンガスと酸素を用いてスパッタリングを行う。更にHeガスを導入してもよい。光触
媒活性の高いTiOXを形成するためには、酸素を多く含む雰囲気とし、形成圧力を高め
にする。更に成膜室又は処理物が設けられた基板を加熱しながらTiOXを形成すると好
ましい。
In this embodiment, a case where TiO x crystals having a predetermined crystal structure are formed as a photocatalytic substance by a sputtering method will be described. A metal titanium tube is used as a target, and sputtering is performed using argon gas and oxygen. He gas may also be introduced. In order to form TiO x with high photocatalytic activity, an atmosphere containing a large amount of oxygen is used, and the formation pressure is increased. Furthermore, it is preferable to form TiO x while heating the film formation chamber or the substrate on which the processing object is provided.
このように形成されるTiOXは非常に薄い膜であっても光触媒機能を有する。 Even if the TiO x film thus formed is very thin, it has a photocatalytic function.
また他の下地前処理として、スパッタリング法や蒸着法などの方法により、Ti(チタ
ン)、W(タングステン)、Cr(クロム)、Ta(タンタル)、Ni(ニッケル)、M
o(モリブデン)などの金属材料若しくはその酸化物で形成される下地膜1201を形成
することが好ましい。下地膜は0.01~10nmの厚さで形成すれば良いが、極薄く形
成すれば良いので、必ずしも層構造を持っていなくても良い。下地膜として、高融点金属
材料を用いる場合、ゲート電極層となる導電層1202、1203を形成した後、表面に
露出している下地膜を下記の2つの工程のうちどちらかの工程を行って処理することが望
ましい。
As another pretreatment for the substrate, Ti (titanium), W (tungsten), Cr (chromium), Ta (tantalum), Ni (nickel), M are deposited by sputtering or vapor deposition.
It is preferable to form an
第一の方法としては、導電層1202、1203と重ならない下地膜1201を絶縁化
して、絶縁層を形成する工程である。つまり、導電層1202、1203と重ならない下
地膜1201を酸化して絶縁化する。このように、下地膜1201を酸化して絶縁化する
場合には、当該下地膜1201を0.01~10nmの厚さで形成しておくことが好適で
あり、そうすると容易に酸化させることができる。なお、酸化する方法としては、酸素雰
囲気下に晒す方法を用いてもよいし、熱処理を行う方法を用いてもよい。
The first method is a step of insulating the
第2の方法としては、導電層1202、1203をマスクとして、下地膜1201をエ
ッチングして除去する工程である。この工程を用いる場合には下地膜1201の厚さに制
約はない。
The second method is a process of etching and removing the
また、下地前処理の他の方法として、形成領域(被形成面)に対してプラズマ処理を行
う方法がある。プラズマ処理の条件は、空気、酸素又は窒素を処理ガスとして用い、圧力
を数十Torr~1000Torr(133000Pa)、好ましくは100(1330
0Pa)~1000Torr(133000Pa)、より好ましくは700Torr(9
3100Pa)~800Torr(106400Pa)、つまり大気圧又は大気圧近傍の
圧力となる状態で、パルス電圧を印加する。このとき、プラズマ密度は、1×1010~
1×1014m-3、所謂コロナ放電やグロー放電の状態となるようにする。空気、酸素
又は窒素の処理ガスを用いプラズマ処理を用いることにより、材質依存性なく、表面改質
を行うことができる。その結果、あらゆる材料に対して表面改質を行うことができる。
Another method for pre-treatment of the substrate is to perform plasma treatment on the formation region (surface to be formed). The conditions for the plasma treatment are to use air, oxygen or nitrogen as the treatment gas and to set the pressure to several tens of Torr to 1000 Torr (133000 Pa), preferably 100 (1330
0 Pa) to 1000 Torr (133,000 Pa), more preferably 700 Torr (9
A pulse voltage is applied at a pressure of 1×10 10 to 800 Torr (106,400 Pa), i.e., atmospheric pressure or a pressure close to atmospheric pressure.
The plasma treatment is carried out using a treatment gas of air, oxygen or nitrogen, so that the surface can be modified regardless of the material. As a result, the surface can be modified on any material.
また、他の方法として、液滴吐出法によるパターンとその形成領域との密着性を上げる
ために、接着材として機能するような有機材料系の物質を形成してもよい。有機材料(有
機樹脂材料)(ポリイミド、アクリル)やシリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格
構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキ
ル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも1種を有する材料を用いてもよい。
As another method, an organic material that functions as an adhesive may be formed to increase the adhesion between the pattern formed by the droplet discharge method and the region where the pattern is formed. An organic material (organic resin material) (polyimide, acrylic), or a material having a skeletal structure formed by bonding silicon (Si) and oxygen (O) and containing at least hydrogen as a substituent, or a material having at least one of fluorine, an alkyl group, and an aromatic hydrocarbon as a substituent, may be used.
次に、導電性材料を含む組成物を吐出して、後にゲート電極として機能する導電層12
02、1203を形成する。この導電層1202、1203の形成は、液滴吐出手段を用
いて行う。本実施の形態では、導電性材料として銀を用いるが、銀と銅などの積層体とし
ても良い。また銅単層でもよい。
Next, a composition containing a conductive material is discharged to form a conductive layer 12 which will later function as a gate electrode.
The
また、液滴吐出法を用いて形成する導電層の下地前処理として、前述した下地膜120
1を形成する工程を行ったが、この処理工程は、導電層を形成した後にも行っても良い。
In addition, as a pretreatment for the conductive layer formed by the droplet discharge method, the above-mentioned base film 120
However, this treatment step may be carried out after the conductive layer is formed.
次に、導電層1202、1203の上にゲート絶縁膜を形成する(図18(A)参照)
。ゲート絶縁膜としては、珪素の酸化物材料又は窒化物材料等の公知の材料で形成すれば
よく、積層でも単層でもよい。
Next, a gate insulating film is formed over the
The gate insulating film may be formed of a known material such as a silicon oxide material or a silicon nitride material, and may be a multilayer or a single layer.
続いて、ゲート絶縁膜上に選択的に、導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層(第
1の電極ともいう)1206を形成する(図18(B)参照)。導電層1206は、基板
1200側から光を放射する場合、または透過型のEL表示パネルを作製する場合には、
インジウム錫酸化物(ITO)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)、酸化
亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO2)などを含む組成物により所定のパターンを形成し
、焼成によって形成しても良い。図示しないが、導電層1206を形成する領域に導電層
1202、1203を形成する時と同様に、光触媒物質を形成してもよい。光触媒物質に
よって、密着性が向上し、所望なパターンに細線化して導電層1206を形成する事がで
きる。この導電層1206は画素電極として機能する第1の電極となる。
Next, a composition containing a conductive material is selectively discharged onto the gate insulating film to form a conductive layer (also referred to as a first electrode) 1206 (see FIG. 18B). When light is emitted from the
A predetermined pattern may be formed by forming a composition containing indium tin oxide (ITO), indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), etc., and then baking the composition. Although not shown, a photocatalytic substance may be formed in the region where the
半導体層は公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等)によ
り成膜すればよい。半導体層の材料に限定はないが、好ましくはシリコン又はシリコンゲ
ルマニウム(SiGe)合金などで形成すると良い。
The semiconductor layer may be formed by known means (such as sputtering, LPCVD, or plasma CVD). The material of the semiconductor layer is not limited, but is preferably silicon or a silicon germanium (SiGe) alloy.
半導体層は、アモルファス半導体(代表的には水素化アモルファスシリコン)、セミア
モルファス半導体又は半導体層の一部に結晶相を含む半導体、結晶性半導体(代表的には
ポリシリコン)、有機半導体を用いることができる。
The semiconductor layer can be made of an amorphous semiconductor (typically hydrogenated amorphous silicon), a semi-amorphous semiconductor or a semiconductor containing a crystalline phase in a part of the semiconductor layer, a crystalline semiconductor (typically polysilicon), or an organic semiconductor.
本実施の形態では、半導体として、非晶質半導体を用いる。半導体層1207を形成し
、プラズマCVD法等により一導電型を有する半導体層、例えばN型半導体層1208を
形成する。(図12(C)参照)。一導電型を有する半導体層は必要に応じて形成すれば
よい。
In this embodiment mode, an amorphous semiconductor is used as the semiconductor. A
続いて、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層1211、1212を形成
し、該マスク層1211、1212を用いて、半導体層1207、N型半導体層1208
を同時にパターン加工する。
Next,
are patterned at the same time.
次に、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層1213、1214を液滴吐
出法を用いて形成する(図18(D)参照。)。そのマスク層1213、1214を用い
て、エッチング加工によりゲート絶縁層1205、1204の一部に貫通孔1218を形
成して、その下層側に配置されているゲート電極層として機能する導電層1203の一部
を露出させる。
Next,
マスク層1213、1214を除去した後、導電性材料を含む組成物を吐出して、導電
層1215、1216、1217を形成し、該導電層1215、1216、1217をマ
スクとして、N型半導体層をパターン加工して、N型半導体層を形成する(図19(A)
参照)。なお、図示しないが、導電層1215、1216、1217を形成する前に、導
電層1215、1216、1217がゲート絶縁層1205と接す部分に選択的に光触媒
物質を形成しても良い。そうすると、導電層は密着性よく形成できる。
After removing the mask layers 1213 and 1214, a composition containing a conductive material is discharged to form
Note that, although not shown, before forming the
導電層1217は、ソース、ドレイン配線層として機能し、前に形成された第1の電極
である導電層1206に電気的に接続するように形成される。また、ゲート絶縁層120
5に形成した貫通孔1218において、ソース又はドレイン配線層である導電層1216
とゲート電極層である導電層1203とを電気的に接続させる。
The
In the through
and a
ゲート絶縁層1205、1204の一部に貫通孔1218を形成する工程を、導電層1
215、1216、1217形成後に、該配線層となる導電層1215、1216、12
17をマスクとして用いて貫通孔1218を形成してもよい。そして貫通孔1218に導
電層を形成し配線層である導電層1216とゲート電極層である導電層1203を電気的
に接続する。この場合、工程が簡略化する利点がある。
The step of forming a through
After forming 215, 1216, and 1217,
17 may be used as a mask to form a through
続いて、隔壁となる絶縁層1220を形成する。絶縁層1220は、スピンコート法や
ディップ法により全面に絶縁層を形成した後、エッチング加工によって図19(B)に示
すように開孔を形成する。また、液滴吐出法により絶縁層1220を形成すれば、エッチ
ング加工は必ずしも必要ない。
Next, an insulating
絶縁層1220は、第1の電極である導電層1206に対応して画素が形成される位置
に合わせて貫通孔の開口部を備えて形成される。
The insulating
以上の工程により、基板1200上にボトムゲート型(逆スタガ型ともいう。)のチャ
ネルエッチ型TFTと第1の電極である導電層1206が接続されたTFT基板が完成す
る。
Through the above steps, a TFT substrate is completed in which a bottom-gate type (also called an inverted staggered type) channel-etch type TFT and a
第1の電極である導電層1206上に、電界発光層1221、に導電層1222を積層
形成して、発光素子を用いた表示機能を有する表示装置が完成する(図19(B)参照)
。
An
.
以上示したように、本実施の形態では、フォトマスクを利用した光露光工程を用いない
ことにより、工程を省略することができる。また、液滴吐出法を用いて基板上に直接的に
各種のパターンを形成することにより、1辺が1000mmを超える第5世代以降のガラ
ス基板を用いても、容易にEL表示パネルを製造することができる。
As described above, in this embodiment, the light exposure process using a photomask is not used, so that the process can be omitted. Also, by forming various patterns directly on the substrate using the droplet discharge method, even if a fifth generation or later glass substrate with a side length of more than 1000 mm is used, an EL display panel can be easily manufactured.
また、密着性、耐剥離性が向上した信頼性の高い表示装置を作製することができる。 In addition, it is possible to produce a highly reliable display device with improved adhesion and peel resistance.
(実施の形態7)
本発明の実施の形態について、図20~図21を用いて説明する。本実施の形態は、実
施の形態1において、薄膜トランジスタとしてトップゲート(順スタガともいう)型の薄
膜トランジスタを用いるものである。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰
り返しの説明は省略する。
(Seventh embodiment)
An embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 20 to Fig. 21. In this embodiment, a top-gate (also called staggered) thin film transistor is used as the thin film transistor in the
基板1300の上に、密着性を向上させる機能を有する下地膜1301を形成する(図
20(A)参照)。なお、基板1300上に、絶縁層を形成してもよい。この絶縁層は形
成しなくても良いが、基板1300からの汚染物質などを遮断する効果がある。特に本実
施の形態のように順スタガ型の薄膜トランジスタであると、半導体層が基板に直接接する
ことになるので、下地層は必要である。ガラス基板よりの汚染を防ぐための下地層を形成
する場合は、その上に液滴吐出法によって形成する導電層1315、1316、1317
の形成領域に前処理として下地膜1301を形成する。
A
A
本実施の形態では、密着性を向上させる機能を有する下地膜1301として、光触媒の
機能を有する物質を用いる。
In this embodiment mode, a substance having a photocatalytic function is used as the
本実施の形態では、光触媒物質としてスパッタリング法により所定の結晶構造を有する
TiOX結晶を形成する場合を説明する。ターゲットには金属チタンチューブを用い、ア
ルゴンガスと酸素を用いてスパッタリングを行う。更にHeガスを導入してもよい。光触
媒活性の高いTiOXを形成するためには、酸素を多く含む雰囲気とし、形成圧力を高め
にする。更に成膜室又は処理物が設けられた基板を加熱しながらTiOXを形成すると好
ましい。
In this embodiment, a case where TiO x crystals having a predetermined crystal structure are formed as a photocatalytic substance by a sputtering method will be described. A metal titanium tube is used as a target, and sputtering is performed using argon gas and oxygen. He gas may also be introduced. In order to form TiO x with high photocatalytic activity, an atmosphere containing a large amount of oxygen is used, and the formation pressure is increased. Furthermore, it is preferable to form TiO x while heating the film formation chamber or the substrate on which the processing object is provided.
このように形成されるTiOXは非常に薄い膜であっても光触媒機能を有する。 Even if the TiO x film thus formed is very thin, it has a photocatalytic function.
また他の下地前処理として、スパッタリング法や蒸着法などの方法により、Ti(チタ
ン)、W(タングステン)、Cr(クロム)、Ta(タンタル)、Ni(ニッケル)、M
o(モリブデン)などの金属材料若しくはその酸化物で形成される下地膜1301を形成
することが好ましい。下地膜1301は0.01~10nmの厚さで形成すれば良いが、
極薄く形成すれば良いので、必ずしも層構造を持っていなくても良い。下地膜として、高
融点金属材料を用いる場合、ソースドレイン配線層として機能する導電層1315、13
16、1317を形成した後、表面に露出している下地膜を下記の2つの工程のうちどち
らかの工程を行って処理することが望ましい。
As another pretreatment for the substrate, Ti (titanium), W (tungsten), Cr (chromium), Ta (tantalum), Ni (nickel), M are deposited by sputtering or vapor deposition.
It is preferable to form a
Since it is sufficient to form the
After forming 16 and 1317, it is desirable to treat the underlying film exposed on the surface by carrying out one of the following two processes.
第一の方法としては、ソースドレイン配線層として機能する導電層1315、1316
、1317と重ならない下地膜1301を絶縁化して、絶縁層を形成する工程である。つ
まり、ソースドレイン配線層として機能する導電層1315、1316、1317と重な
らない下地膜1301を酸化して絶縁化する。このように、下地膜1301を酸化して絶
縁化する場合には、当該下地膜1301を0.01~10nmの厚さで形成しておくこと
が好適であり、そうすると容易に酸化させることができる。なお、酸化する方法としては
、酸素雰囲気下に晒す方法を用いてもよいし、熱処理を行う方法を用いてもよい。
In the first method,
This is a step of insulating the
第2の方法としては、ソースドレイン配線層として機能する導電層1315、1316
、1317をマスクとして、下地膜1301をエッチングして除去する工程である。この
工程を用いる場合には下地膜1301の厚さに制約はない。
In the second method,
, 1317 are used as a mask to etch and remove the
また、下地前処理の他の方法として、形成領域(被形成面)に対してプラズマ処理を行
う方法がある。プラズマ処理の条件は、空気、酸素又は窒素を処理ガスとして用い、圧力
を数十Torr~1000Torr(133000Pa)、好ましくは100(1330
0Pa)~1000Torr(133000Pa)、より好ましくは700Torr(9
3100Pa)~800Torr(106400Pa)、つまり大気圧又は大気圧近傍の
圧力となる状態で、パルス電圧を印加する。このとき、プラズマ密度は、1×1010~
1×1014m-3、所謂コロナ放電やグロー放電の状態となるようにする。空気、酸素
又は窒素の処理ガスを用いプラズマ処理を用いることにより、材質依存性なく、表面改質
を行うことができる。その結果、あらゆる材料に対して表面改質を行うことができる。
Another method for pre-treatment of the substrate is to perform plasma treatment on the formation region (surface to be formed). The conditions for the plasma treatment are to use air, oxygen or nitrogen as the treatment gas and to set the pressure to several tens of Torr to 1000 Torr (133000 Pa), preferably 100 (1330
0 Pa) to 1000 Torr (133,000 Pa), more preferably 700 Torr (9
A pulse voltage is applied at a pressure of 1×10 10 to 800 Torr (106,400 Pa), i.e., atmospheric pressure or a pressure close to atmospheric pressure.
The plasma treatment is carried out using a treatment gas of air, oxygen or nitrogen, so that the surface can be modified regardless of the material. As a result, the surface can be modified on any material.
また、他の方法として、液滴吐出法によるパターンとその形成領域との密着性を上げる
ために、接着材として機能するような有機材料系の物質を形成してもよい。有機材料(有
機樹脂材料)(ポリイミド、アクリル)やシリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格
構造が構成され、置換基として、少なくとも水素を含む有機基(例えばアルキル基、芳香
族炭化水素)が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基と
して、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
As another method, an organic material-based substance that functions as an adhesive may be formed to increase the adhesion between the pattern formed by the droplet discharge method and the region where it is formed. The skeletal structure is formed by the bond between an organic material (organic resin material) (polyimide, acrylic) or silicon (Si) and oxygen (O), and an organic group containing at least hydrogen (e.g., an alkyl group, an aromatic hydrocarbon) is used as a substituent. A fluoro group may be used as a substituent. Alternatively, an organic group containing at least hydrogen and a fluoro group may be used as a substituent.
次に、導電性材料を含む組成物を吐出して、ソースドレイン配線層として機能する導電
層1315、1316、1317を形成する。この導電層1315、1316、1317
の形成は、液滴吐出手段を用いて行う。
Next, a composition containing a conductive material is discharged to form
The formation of the liquid droplets is carried out by using a liquid droplet ejection means.
導電層1315、1316、1317層を形成する導電性材料としては、Ag(銀)、
Au(金)、Cu(銅)、W(タングステン)、Al(アルミニウム)等の金属の粒子を
主成分とした組成物を用いることができる。特に、ソース又はドレイン配線層は、低抵抗
化することが好ましのいで、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に
溶解又は分散させたものを用いることが好適であり、より好適には、低抵抗な銀、銅を用
いるとよい。溶媒は、酢酸ブチル等のエステル類、イソプロピルアルコール等のアルコー
ル類、アセトン等の有機溶剤等に相当する。表面張力と粘度は、溶媒の濃度を調整したり
、界面活性剤等を加えたりして適宜調整する。
Conductive materials for forming the
A composition mainly composed of metal particles such as Au (gold), Cu (copper), W (tungsten), and Al (aluminum) can be used. In particular, since it is preferable to reduce the resistance of the source or drain wiring layer, it is preferable to use a material in which any of gold, silver, and copper is dissolved or dispersed in a solvent in consideration of the resistivity value, and more preferably, low-resistance silver or copper is used. The solvent corresponds to esters such as butyl acetate, alcohols such as isopropyl alcohol, organic solvents such as acetone, and the like. The surface tension and viscosity are appropriately adjusted by adjusting the concentration of the solvent or adding a surfactant, etc.
続いて、選択的に導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層(第1の電極ともいう)
1306を形成する(図20(A)参照)。導電層1306は、基板1300側から光を
放射する場合、または透過型のEL表示パネルを作製する場合には、インジウム錫酸化物
(ITO)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸
化スズ(SnO2)などを含む組成物により所定のパターンを形成し、焼成によって形成
しても良い。図示しないが、導電層1306を形成する領域に導電層1315、1316
、1317を形成する時と同様に、光触媒物質を形成してもよい。光触媒物質によって、
密着性が向上し、所望なパターンに細線化して導電層1306を形成する事ができる。こ
の導電層1306は画素電極として機能する第1の電極となる。
Next, a composition containing a conductive material is selectively discharged to form a conductive layer (also called a first electrode).
1306 is formed (see FIG. 20A). When light is emitted from the
, 1317, a photocatalytic substance may be formed.
The adhesiveness is improved, and the
また、液滴吐出法を用いて形成する導電層の下地前処理として、前述した下地膜130
1を形成する工程を行ったが、この処理工程は、導電層1315、1316、1317を
形成した後にも行っても良い。例えば、図示しないが、酸化チタン膜を形成し、その上に
N型の半導体層を形成すると、導電層とN型の半導体層との密着性が向上する。
In addition, as a pretreatment for the conductive layer formed by the droplet discharge method, the above-mentioned base film 130
However, this treatment step may be performed after forming the
導電層1315、1316、1317上にN型の半導体層を全面に形成した後、導電層
1315と導電層1316の間、導電層1316と導電層1317の間にあるN型の半導
体層を、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層1311、1312、131
9を用いてエッチングして除去する。一導電型を有する半導体層は必要に応じて形成すれ
ばよい。そして、アモルファス半導体(以下ASと呼ぶ)若しくはSASからなる半導体
層1307を気相成長法若しくはスパッタリング法で形成する。プラズマCVD法を用い
る場合、ASは半導体材料ガスであるSiH4若しくはSiH4とH2の混合気体を用い
て形成する。SASは、SiH4とH2で3倍~1000倍に希釈して混合気体で形成す
る。このガス種でSASを形成する場合には、半導体層の表面側の方が結晶性が良好であ
り、ゲート電極を半導体層の上層に形成するトップゲート型のTFTとの組み合わせは適
している。
After forming an N-type semiconductor layer on the entire surface of the
9 and then etched away. A semiconductor layer having one conductivity type may be formed as necessary. Then, a
次に、プラズマCVD法やスパッタリング法を用いて、ゲート絶縁層1305を単層又
は積層構造で形成する。特に好ましい形態としては、窒化珪素からなる絶縁層、酸化珪素
からなる絶縁層、窒化珪素からなる絶縁層の3層の積層体をゲート絶縁膜として構成させ
る。
Next, a
次に、ゲート電極層1302、1303を液滴吐出法で形成する。この層を形成する導
電性材料としては、Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、W(タングステン)、Al(
アルミニウム)等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。
Next,
Compositions based on particles of a metal such as aluminum can be used.
半導体層1307及びゲート絶縁層1305は、液滴吐出法により形成したマスク層1
313、1314を使って、ソース又はドレイン配線層(導電層1315、1316、1
317)に対応する位置に形成する。すなわち、導電層1315と導電層1316とを跨
ぐように半導体層を形成する。
The
313, 1314 are used to form source or drain wiring layers (
That is, the semiconductor layer is formed so as to straddle the
次に、導電層1330、1331を液滴吐出法で形成し、導電層1316とゲート電極
層1303、及び、導電層1317と第1の電極である導電層1306を電気的に接続す
る。
Next,
ドレインまたはソース配線層とゲート電極層間を、導電層1330を用いずにゲート電
極層によって、直接接続してもよい。その場合、ゲート電極層1302、1303を形成
する前に、ゲート絶縁層1305に貫通孔を形成し、ソース又はドレイン配線である導電
層1316、1317の一部を露出させた後、ゲート電極層1302、1303、導電層
1331を液滴吐出法で形成する。このときゲート電極層1303は導電層1330を兼
ねた配線となり、導電層1316と接続する。エッチングはドライエッチングでもウェッ
トエッチングでもよいが、ドライエッチングであるプラズマエッチングが好ましい。
The drain or source wiring layer and the gate electrode layer may be directly connected by the gate electrode layer without using the
続いて、隔壁となる絶縁層1320を形成する。また、図示しないが、絶縁層1320
の下に薄膜トランジスタを覆うように全面に窒化珪素若しくは窒化酸化珪素の保護層を形
成してもよい。絶縁層1320は、スピンコート法やディップ法により全面に絶縁層を形
成した後、エッチング加工によって図21に示すように開孔を形成する。また、液滴吐出
法により絶縁層1320を形成すれば、エッチング加工は必ずしも必要ない。液滴吐出法
を用いて、絶縁層1320など広領域に形成する場合、液滴吐出装置の複数のノズル吐出
口から組成物を吐出し、複数の線が重なるように描画し形成すると、スループットが向上
する。
Next, an insulating
A protective layer of silicon nitride or silicon nitride oxide may be formed on the entire surface so as to cover the thin film transistor under the insulating
絶縁層1320は、第1の電極である導電層1306に対応して画素が形成される位置
に合わせて貫通孔の開口部を備えて形成される。
The insulating
以上の工程により、基板1300上にトップゲート型(逆スタガ型ともいう)TFTと
第1の電極層である導電層1306が接続されたTFT基板が完成する。
Through the above steps, a TFT substrate is completed in which a top-gate type (also called an inverted staggered type) TFT and a
電界発光層1321を形成する前に、大気圧中で200℃の熱処理を行い絶縁層132
0中若しくはその表面に吸着している水分を除去する。また、減圧下で200~400℃
、好ましくは250~350℃に熱処理を行い、そのまま大気に晒さずに電界発光層13
21を真空蒸着法や、減圧下の液滴吐出法で形成することが好ましい。
Before forming the
The moisture adsorbed in or on the surface of the 0 is removed.
Then, the electroluminescent layer 13 is heated at a temperature of preferably 250 to 350° C. without being exposed to the air.
It is preferable that the film 21 is formed by a vacuum deposition method or a droplet discharge method under reduced pressure.
第1の電極である導電層1306上に、電界発光層1321、導電層1322を積層形
成して、発光素子を用いた表示機能を有する表示装置が完成する(図21参照)。
An
以上示したように、本実施の形態では、フォトマスクを利用した光露光工程を用いない
ことにより、工程を省略することができる。また、液滴吐出法を用いて基板上に直接的に
各種のパターンを形成することにより、1辺が1000mmを超える第5世代以降のガラ
ス基板を用いても、容易にEL表示パネルを製造することができる。
As described above, in this embodiment, the light exposure process using a photomask is not used, so that the process can be omitted. Also, by forming various patterns directly on the substrate using the droplet discharge method, even if a fifth generation or later glass substrate with a side length of more than 1000 mm is used, an EL display panel can be easily manufactured.
また、密着性、耐剥離性が向上した信頼性の高い表示装置を作製することができる。 It is also possible to produce a highly reliable display device with improved adhesion and peel resistance.
(実施の形態8)
本発明の実施の形態について、図22~図23を用いて説明する。本実施の形態は、実
施の形態1において、薄膜トランジスタと第1の電極との接続構造が異なるものである。
よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。
(Embodiment 8)
An embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 22 and 23. This embodiment is different from the first embodiment in the connection structure between the thin film transistor and the first electrode.
Therefore, repeated description of identical parts or parts having similar functions will be omitted.
基板1400の上に、下地前処理として密着性を向上させる下地膜1401を形成す
る。本実施の形態では、光触媒物質としてスパッタリング法により所定の結晶構造を有す
るTiOX結晶を形成する場合を説明する。ターゲットには金属チタンチューブを用い、
アルゴンガスと酸素を用いてスパッタリングを行う。更にHeガスを導入してもよい。光
触媒活性の高いTiOXを形成するためには、酸素を多く含む雰囲気とし、形成圧力を高
めにする。更に成膜室又は処理物が設けられた基板を加熱しながらTiOXを形成すると
好ましい。
On a
Sputtering is performed using argon gas and oxygen. He gas may also be introduced. In order to form TiO x with high photocatalytic activity, an atmosphere containing a large amount of oxygen is used and the formation pressure is increased. Furthermore, it is preferable to form TiO x while heating the film formation chamber or the substrate on which the processing object is provided.
このように形成されるTiOXは非常に薄い膜であっても光触媒機能を有する。 Even if the TiO x film thus formed is very thin, it has a photocatalytic function.
また他の下地前処理として、スパッタリング法や蒸着法などの方法により、Ti(チタ
ン)、W(タングステン)、Cr(クロム)、Ta(タンタル)、Ni(ニッケル)、M
o(モリブデン)などの金属材料若しくはその酸化物で形成される下地膜1401を形成
することが好ましい。下地膜1401は0.01~10nmの厚さで形成すれば良いが、
極薄く形成すれば良いので、必ずしも層構造を持っていなくても良い。下地膜として、高
融点金属材料を用いる場合、ゲート電極層となる導電層1402、1403を形成した後
、表面に露出している下地膜を下記の2つの工程のうちどちらかの工程を行って処理する
ことが望ましい。
As another pretreatment for the substrate, Ti (titanium), W (tungsten), Cr (chromium), Ta (tantalum), Ni (nickel), M are deposited by sputtering or vapor deposition.
It is preferable to form a
Since it is sufficient to form the base film extremely thinly, it does not necessarily have to have a layer structure. When a high melting point metal material is used as the base film, it is desirable to treat the base film exposed on the surface by performing one of the following two steps after forming the
第一の方法としては、導電層1402、1403と重ならない下地膜1401を絶縁化
して、絶縁層を形成する工程である。つまり、導電層1402、1403と重ならない下
地膜1401を酸化して絶縁化する。このように、下地膜1401を酸化して絶縁化する
場合には、当該下地膜1401を0.01~10nmの厚さで形成しておくことが好適で
あり、そうすると容易に酸化させることができる。なお、酸化する方法としては、酸素雰
囲気下に晒す方法を用いてもよいし、熱処理を行う方法を用いてもよい。
The first method is a step of insulating the
第2の方法としては、導電層1402、1403をマスクとして、下地膜1401をエ
ッチングして除去する工程である。この工程を用いる場合には下地膜1401の厚さに制
約はない。
The second method is a process of etching and removing the
また、下地前処理の他の方法として、形成領域(被形成面)に対してプラズマ処理を行
う方法がある。プラズマ処理の条件は、空気、酸素又は窒素を処理ガスとして用い、圧力
を数十Torr~1000Torr(133000Pa)、好ましくは100(1330
0Pa)~1000Torr(133000Pa)、より好ましくは700Torr(9
3100Pa)~800Torr(106400Pa)、つまり大気圧又は大気圧近傍の
圧力となる状態で、パルス電圧を印加する。このとき、プラズマ密度は、1×1010~
1×1014m-3、所謂コロナ放電やグロー放電の状態となるようにする。空気、酸素
又は窒素の処理ガスを用いプラズマ処理を用いることにより、材質依存性なく、表面改質
を行うことができる。その結果、あらゆる材料に対して表面改質を行うことができる。
Another method for pre-treatment of the substrate is to perform plasma treatment on the formation region (surface to be formed). The conditions for the plasma treatment are to use air, oxygen or nitrogen as the treatment gas and to set the pressure to several tens of Torr to 1000 Torr (133000 Pa), preferably 100 (1330
0 Pa) to 1000 Torr (133,000 Pa), more preferably 700 Torr (9
A pulse voltage is applied at a pressure of 1×10 10 to 800 Torr (106,400 Pa), i.e., atmospheric pressure or a pressure close to atmospheric pressure.
The plasma treatment is carried out using a treatment gas of air, oxygen or nitrogen, so that the surface can be modified regardless of the material. As a result, the surface can be modified on any material.
また、他の方法として、液滴吐出法によるパターンとその形成領域との密着性を上げる
ために、接着材として機能するような有機材料系の物質を形成してもよい。有機材料(有
機樹脂材料)(ポリイミド、アクリル)やシリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格
構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキ
ル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも1種を有する材料を用いてもよい。
As another method, an organic material that functions as an adhesive may be formed to increase the adhesion between the pattern formed by the droplet discharge method and the region where the pattern is formed. An organic material (organic resin material) (polyimide, acrylic), or a material having a skeletal structure formed by bonding silicon (Si) and oxygen (O) and containing at least hydrogen as a substituent, or a material having at least one of fluorine, an alkyl group, and an aromatic hydrocarbon as a substituent, may be used.
次に、導電性材料を含む組成物を吐出して、後にゲート電極として機能する導電層14
02、1403を形成する。この導電層1402、1403の形成は、液滴吐出手段を用
いて行う。本実施の形態では、導電性材料として銀を用いるが、銀と銅などの積層体とし
ても良い。また銅単層でもよい。
Next, a composition containing a conductive material is discharged to form a conductive layer 14 which will later function as a gate electrode.
The
また、液滴吐出法を用いて形成する導電層の下地前処理として、前述した下地膜140
1を形成する工程を行ったが、この処理工程は、導電層を形成した後にも行っても良い。
In addition, as a pretreatment for the conductive layer formed by the droplet discharge method, the above-mentioned base film 140
However, this treatment step may be carried out after the conductive layer is formed.
次に、導電層1402、1403の上にゲート絶縁膜を形成する(図22(A)参照)
。ゲート絶縁膜としては、珪素の酸化物材料又は窒化物材料等の公知の材料で形成すれば
よく、積層でも単層でもよい。
Next, a gate insulating film is formed over the
The gate insulating film may be formed of a known material such as a silicon oxide material or a silicon nitride material, and may be a multilayer or a single layer.
半導体層は公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等)によ
り成膜すればよい。半導体層の材料に限定はないが、好ましくはシリコン又はシリコンゲ
ルマニウム(SiGe)合金などで形成すると良い。
The semiconductor layer may be formed by known means (such as sputtering, LPCVD, or plasma CVD). The material of the semiconductor layer is not limited, but is preferably silicon or a silicon germanium (SiGe) alloy.
半導体層は、アモルファス半導体(代表的には水素化アモルファスシリコン)、セミア
モルファス半導体又は半導体層の一部に結晶相を含む半導体、結晶性半導体(代表的には
ポリシリコン)、有機半導体を用いることができる。
The semiconductor layer can be made of an amorphous semiconductor (typically hydrogenated amorphous silicon), a semi-amorphous semiconductor or a semiconductor containing a crystalline phase in a part of the semiconductor layer, a crystalline semiconductor (typically polysilicon), or an organic semiconductor.
本実施の形態では、半導体として、非晶質半導体を用いる。半導体層1407を形成し、
チャネル保護膜1409、1410を形成するため、例えば、プラズマCVD法により絶
縁膜を形成し、所望の領域に、所望の形状となるように選択的にエッチングする。またチ
ャネル保護膜は、液滴吐出法や、印刷法(スクリーン印刷やオフセット印刷などパターン
が形成される方法)を用いてポリイミド又はポリビニルアルコール等を形成してもよい。
その後、プラズマCVD法等により一導電型を有する半導体層、例えばN型半導体層14
08を形成する。一導電型を有する半導体層は必要に応じて形成すればよい。
In this embodiment mode, an amorphous semiconductor is used as the semiconductor.
To form the channel
Thereafter, a semiconductor layer having one conductivity type, for example, an N-type semiconductor layer 14, is formed by a plasma CVD method or the like.
08. The semiconductor layer having one conductivity type may be formed as necessary.
続いて、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層1411、1412を形成
し、該マスク層1411、1412を用いて、半導体層1407、N型半導体層1408
を同時にパターン加工する。
Next,
are patterned at the same time.
次に、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層1413、1414を液滴吐
出法を用いて形成する(図22(C)参照。)。そのマスク層1413、1414を用い
て、エッチング加工によりゲート絶縁層1405、1404の一部に貫通孔1418を形
成して、その下層側に配置されているゲート電極層として機能する導電層1403の一部
を露出させる。エッチング加工はプラズマエッチング(ドライエッチング)又はウエット
エッチングのどちらを採用しても良いが、大面積基板を処理するにはプラズマエッチング
が適している。また、大気圧放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可
能であり、基板の全面にマスク層を形成する必要はない。
Next,
マスク層1413、1414を除去した後、導電性材料を含む組成物を吐出して、導電
層1415、1416、1417を形成し、該導電層1415、1416、1417をマ
スクとして、N型半導体層をパターン加工する(図22(D)参照)。なお、図示しない
が、導電層1415、1416、1417を形成する前に、導電層1415、1416、
1417がゲート絶縁層1405と接する部分に選択的に光触媒物質などを形成する、前
述の下地前処理工程を行っても良い。また形成後にもその表面に下地前処理を行っても良
い。この工程により、導電層は積層する上下の層と密着性よく形成できる。
After removing the mask layers 1413 and 1414, a composition containing a conductive material is discharged to form
The above-mentioned base pretreatment step may be performed to selectively form a photocatalytic substance or the like on a portion of the insulating
また、配線層である導電層1415、1416、1417は、図22(D)にように、
N型半導体層、半導体層を覆うように形成される。半導体層はエッチングされているので
、急激な段差のあるところで配線層が覆いきれず断線するおそれがある。よって、段差を
軽減するために、絶縁層1441、1442、1443を形成し、段差をなだらかにして
もよい。絶縁層1441、1442、1443は液滴吐出法を用いると選択的にマスク等
なしで形成することができる。この絶縁層1441、1442、1443により、段差は
軽減され、その上を覆う配線層も断線等の不良なく、カバレッジよく形成することが出来
る。この絶縁層1441、1442、1443は、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、
酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウムその他の無機絶縁性材料、又
はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド(polyimide
)、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール(polybenzimidazole
)などの耐熱性高分子、又はシロキサン系材料を出発材料として形成された珪素、酸素、
水素からなる化合物のうちSi-O-Si結合を含む無機シロキサン、珪素上の水素がメ
チルやフェニルのような有機基によって置換された有機シロキサン系の絶縁材料で形成す
ることができる。
In addition, the
The insulating
Aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum oxynitride and other inorganic insulating materials, or acrylic acid, methacrylic acid and their derivatives, or polyimide
), aromatic polyamide, polybenzimidazole
) or siloxane-based materials as starting materials.
Among compounds containing hydrogen, the insulating material can be an inorganic siloxane containing a Si--O--Si bond, or an organic siloxane-based insulating material in which hydrogen on silicon is replaced by an organic group such as methyl or phenyl.
続いて、ゲート絶縁膜上に選択的に、ソース、ドレイン配線層として機能する導電層1
417と接するように導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層(第1の電極ともいう
)1406を形成する(図23(A)参照)。導電層1406は、基板1400側から光
を放射する場合、または透過型のEL表示パネルを作製する場合には、インジウム錫酸化
物(ITO)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)、酸化亜鉛(ZnO)、
酸化スズ(SnO2)などを含む組成物により所定のパターンを形成し、焼成によって形
成しても良い。図示しないが、導電層1406を形成する領域に導電層1402、140
3を形成する時と同様に、光触媒物質など形成等の下地前処理を行ってもよい。下地前処
理によって、密着性が向上し、所望なパターンに細線化して導電層1406を形成する事
ができる。この導電層1406は画素電極として機能する第1の電極となる。
Next, a
A conductive layer (also referred to as a first electrode) 1406 is formed by discharging a composition containing a conductive material so as to be in contact with the substrate 1400 (see FIG. 23A). When light is emitted from the
Alternatively, a predetermined pattern may be formed by forming a composition containing tin oxide (SnO2) or the like and firing the composition.
As in the case of forming 3, a base pretreatment such as the formation of a photocatalytic substance may be performed. The base pretreatment improves adhesion and allows the
また、ゲート絶縁層1405に形成した貫通孔1418において、ソース又はドレイン
配線層である導電層1416とゲート電極層である導電層1403とを電気的に接続させ
る。この配線層を形成する導電性材料としては、Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、
W(タングステン)、Al(アルミニウム)等の金属の粒子を主成分とした組成物を用い
ることができる。また、透光性を有するインジウム錫酸化物(ITO)、酸化珪素を含む
インジウム錫酸化物(ITSO)、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタンな
どを組み合わせても良い。
In addition, a
A composition containing metal particles such as W (tungsten) and Al (aluminum) as a main component can be used. In addition, a combination of light-transmitting indium tin oxide (ITO), indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO), organic indium, organic tin, zinc oxide, titanium nitride, etc. may be used.
また、導電層1415、1416、1417、1406形成後に、導電層1415、1
416、1417、1406をマスクとして用いて貫通孔1418を形成してもよい。そ
して貫通孔1418に導電層を形成し導電層1416とゲート電極層である導電層140
3を電気的に接続する。
After the
A through
3 is electrically connected.
続いて、隔壁となる絶縁層1420を形成する。また、図示しないが、絶縁層1420
の下に薄膜トランジスタを覆うように全面に窒化珪素若しくは窒化酸化珪素の保護層を形
成してもよい。絶縁層1420は、スピンコート法やディップ法により全面に絶縁層を形
成した後、エッチング加工によって図23(B)に示すように開孔を形成する。また、液
滴吐出法により絶縁層1420を形成すれば、エッチング加工は必ずしも必要ない。液滴
吐出法を用いて、絶縁層1420など広領域に形成する場合、液滴吐出装置の複数のノズ
ル吐出口から組成物を吐出し、複数の線が重なるように描画し形成すると、スループット
が向上する。
Next, an insulating
A protective layer of silicon nitride or silicon nitride oxide may be formed on the entire surface so as to cover the thin film transistor under the insulating
絶縁層1420は、第1の電極である導電層1406に対応して画素が形成される位置
に合わせて貫通孔の開口部を備えて形成される。
The insulating
以上の工程により、基板1400上にボトムゲート型(逆スタガ型ともいう。)のチャ
ネル保護型TFTと導電層(第1の電極層)1406が接続されたEL表示パネル用のT
FT基板が完成する。
Through the above steps, a bottom gate type (also called an inverted staggered type) channel protective TFT and a conductive layer (first electrode layer) 1406 are connected to each other on the
The FT substrate is completed.
第1の電極である導電層1406上に、電界発光層1421、導電層1422を積層形
成して、発光素子を用いた表示機能を有する表示装置が完成する(図23(B)参照)。
An
以上示したように、本実施の形態では、フォトマスクを利用した光露光工程を用いない
ことにより、工程を省略することができる。また、液滴吐出法を用いて基板上に直接的に
各種のパターンを形成することにより、1辺が1000mmを超える第5世代以降のガラ
ス基板を用いても、容易にEL表示パネルを製造することができる。
As described above, in this embodiment, the light exposure process using a photomask is not used, so that the process can be omitted. Also, by forming various patterns directly on the substrate using the droplet discharge method, even if a fifth generation or later glass substrate with a side length of more than 1000 mm is used, an EL display panel can be easily manufactured.
また、密着性、耐剥離性が向上した信頼性の高い表示装置を作製することができる。 In addition, it is possible to produce a highly reliable display device with improved adhesion and peel resistance.
(実施の形態9)
本発明の実施の形態について、図24~図25を用いて説明する。本実施の形態は、実
施の形態6において、薄膜トランジスタと第1の電極との接続構造が異なるものである。
よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。
(Embodiment 9)
An embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 24 to 25. This embodiment is different from the sixth embodiment in the connection structure between the thin film transistor and the first electrode.
Therefore, repeated description of identical parts or parts having similar functions will be omitted.
基板1500の上に、下地前処理として密着性を向上させる下地膜1501を形成する
。本実施の形態では、光触媒物質としてスパッタリング法により所定の結晶構造を有する
TiOX結晶を形成する場合を説明する。ターゲットには金属チタンチューブを用い、ア
ルゴンガスと酸素を用いてスパッタリングを行う。更にHeガスを導入してもよい。光触
媒活性の高いTiOXを形成するためには、酸素を多く含む雰囲気とし、形成圧力を高め
にする。更に成膜室又は処理物が設けられた基板を加熱しながらTiOXを形成すると好
ましい。
On the
このように形成されるTiOXは非常に薄い膜であっても光触媒機能を有する。 Even if the TiO x film thus formed is very thin, it has a photocatalytic function.
また他の下地前処理として、スパッタリング法や蒸着法などの方法により、Ti(チタ
ン)、W(タングステン)、Cr(クロム)、Ta(タンタル)、Ni(ニッケル)、M
o(モリブデン)などの金属材料若しくはその酸化物で形成される下地膜1501を形成
することが好ましい。下地膜1501は0.01~10nmの厚さで形成すれば良いが、
極薄く形成すれば良いので、必ずしも層構造を持っていなくても良い。下地膜として、高
融点金属材料を用いる場合、ゲート電極層となる導電層1502、1503を形成した後
、表面に露出している下地膜を下記の2つの工程のうちどちらかの工程を行って処理する
ことが望ましい。
As another pretreatment for the substrate, Ti (titanium), W (tungsten), Cr (chromium), Ta (tantalum), Ni (nickel), M are deposited by sputtering or vapor deposition.
It is preferable to form a
Since it is sufficient to form the base film extremely thinly, it does not necessarily have to have a layer structure. When a high melting point metal material is used as the base film, it is desirable to treat the base film exposed on the surface by performing one of the following two steps after forming the
第一の方法としては、導電層1502、1503と重ならない下地膜1501を絶縁化
して、絶縁層を形成する工程である。つまり、導電層1502、1503と重ならない下
地膜1501を酸化して絶縁化する。このように、下地膜1501を酸化して絶縁化する
場合には、当該下地層01を0.01~10nmの厚さで形成しておくことが好適であり
、そうすると容易に酸化させることができる。なお、酸化する方法としては、酸素雰囲気
下に晒す方法を用いてもよいし、熱処理を行う方法を用いてもよい。
The first method is a step of insulating the
第2の方法としては、導電層1502、1503をマスクとして、下地膜1501をエ
ッチングして除去する工程である。この工程を用いる場合には下地膜1501の厚さに制
約はない。
The second method is a process of etching and removing the
また、下地前処理の他の方法として、形成領域(被形成面)に対してプラズマ処理を行
う方法がある。プラズマ処理の条件は、空気、酸素又は窒素を処理ガスとして用い、圧力
を数十Torr~1000Torr(133000Pa)、好ましくは100(1330
0Pa)~1000Torr(133000Pa)、より好ましくは700Torr(9
3100Pa)~800Torr(106400Pa)、つまり大気圧又は大気圧近傍の
圧力となる状態で、パルス電圧を印加する。このとき、プラズマ密度は、1×1010~
1×1014m-3、所謂コロナ放電やグロー放電の状態となるようにする。空気、酸素
又は窒素の処理ガスを用いプラズマ処理を用いることにより、材質依存性なく、表面改質
を行うことができる。その結果、あらゆる材料に対して表面改質を行うことができる。
Another method for pre-treatment of the substrate is to perform plasma treatment on the formation region (surface to be formed). The conditions for the plasma treatment are to use air, oxygen or nitrogen as the treatment gas and to set the pressure to several tens of Torr to 1000 Torr (133000 Pa), preferably 100 (1330
0 Pa) to 1000 Torr (133,000 Pa), more preferably 700 Torr (9
A pulse voltage is applied at a pressure of 1×10 10 to 800 Torr (106,400 Pa), i.e., atmospheric pressure or a pressure close to atmospheric pressure.
The plasma treatment is carried out using a treatment gas of air, oxygen or nitrogen, so that the surface can be modified regardless of the material. As a result, the surface can be modified on any material.
また、他の方法として、液滴吐出法によるパターンとその形成領域との密着性を上げる
ために、接着材として機能するような有機材料系の物質を形成してもよい。有機材料(有
機樹脂材料)(ポリイミド、アクリル)やシリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格
構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキ
ル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも1種を有する材料を用いてもよい。
As another method, an organic material that functions as an adhesive may be formed to increase the adhesion between the pattern formed by the droplet discharge method and the region where the pattern is formed. An organic material (organic resin material) (polyimide, acrylic), or a material having a skeletal structure formed by bonding silicon (Si) and oxygen (O) and containing at least hydrogen as a substituent, or a material having at least one of fluorine, an alkyl group, and an aromatic hydrocarbon as a substituent, may be used.
次に、導電性材料を含む組成物を吐出して、後にゲート電極として機能する導電層15
02、1503を形成する。この導電層1502、1503の形成は、液滴吐出手段を用
いて行う。本実施の形態では、導電性材料として銀を用いるが、銀と銅などの積層体とし
ても良い。また銅単層でもよい。
Next, a composition containing a conductive material is discharged to form a conductive layer 15 which will later function as a gate electrode.
The
また、液滴吐出法を用いて形成する導電層の下地前処理として、前述した下地膜150
1を形成する工程を行ったが、この処理工程は、導電層を形成した後にも行っても良い。
In addition, as a pretreatment for the conductive layer formed by the droplet discharge method, the above-mentioned base film 150
However, this treatment step may be carried out after the conductive layer is formed.
次に、導電層1502、1503の上にゲート絶縁膜を形成する(図24(A)参照)
。ゲート絶縁膜としては、珪素の酸化物材料又は窒化物材料等の公知の材料で形成すれば
よく、積層でも単層でもよい。
Next, a gate insulating film is formed over the
The gate insulating film may be formed of a known material such as a silicon oxide material or a silicon nitride material, and may be a multilayer or a single layer.
半導体層は公知の手段(スパッタ法、LPCVD法、またはプラズマCVD法等)によ
り成膜すればよい。半導体層の材料に限定はないが、好ましくはシリコン又はシリコンゲ
ルマニウム(SiGe)合金などで形成すると良い。
The semiconductor layer may be formed by known means (such as sputtering, LPCVD, or plasma CVD). The material of the semiconductor layer is not limited, but is preferably silicon or a silicon germanium (SiGe) alloy.
半導体層は、アモルファス半導体(代表的には水素化アモルファスシリコン)、セミア
モルファス半導体又は半導体層の一部に結晶相を含む半導体、結晶性半導体(代表的には
ポリシリコン)、有機半導体を用いることができる。
The semiconductor layer can be made of an amorphous semiconductor (typically hydrogenated amorphous silicon), a semi-amorphous semiconductor or a semiconductor containing a crystalline phase in a part of the semiconductor layer, a crystalline semiconductor (typically polysilicon), or an organic semiconductor.
本実施の形態では、半導体として、非晶質半導体を用いる。半導体層1507を形成し、
プラズマCVD法等により一導電型を有する半導体層、例えばN型半導体層1508を形
成する。一導電型を有する半導体層は必要に応じて形成すればよい。
In this embodiment mode, an amorphous semiconductor is used as the semiconductor.
A semiconductor layer having one conductivity type, for example, an N-
続いて、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層1511、1512を形成
し、該マスク層1511、1512を用いて、半導体層1507、N型半導体層1508
を同時にパターン加工する(図24(B)参照)。
Next,
are simultaneously patterned (see FIG. 24(B)).
次に、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層1513、1514を液滴吐
出法を用いて形成する(図24(C)参照。)。そのマスク層1513、1514を用い
て、エッチング加工によりゲート絶縁層1505、1504の一部に貫通孔1518を形
成して、その下層側に配置されているゲート電極層として機能する導電層1503の一部
を露出させる。エッチング加工はプラズマエッチング(ドライエッチング)又はウエット
エッチングのどちらを採用しても良いが、大面積基板を処理するにはプラズマエッチング
が適している。また、大気圧放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可
能であり、基板の全面にマスク層を形成する必要はない。
Next,
マスク層1513、1514を除去した後、導電性材料を含む組成物を吐出して、導電
層1515、1516、1517を形成し、導電層1515、1516、1517をマス
クとして、N型半導体層をパターン加工する(図24(D)参照)。なお、図示しないが
、導電層1515、1516、1517を形成する前に、導電層1515、1516、1
517がゲート絶縁層1505と接する部分に選択的に光触媒物質などを形成する、前述
の下地前処理工程を行っても良い。また形成後にもその表面に下地前処理を行っても良い
。この工程により、導電層は積層する上下の層と密着性よく形成できる。
After removing the mask layers 1513 and 1514, a composition containing a conductive material is discharged to form
The above-mentioned base pretreatment step may be performed to selectively form a photocatalytic substance or the like on a portion where the conductive layer 517 contacts the
続いて、ゲート絶縁膜上に選択的に、ソース、ドレイン配線層として機能する導電層1
517と接するように導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層(第1の電極ともいう
)1506を形成する(図25(A)参照)。導電層1506は、基板1500側から光
を放射する場合、または透過型のEL表示パネルを作製する場合には、インジウム錫酸化
物(ITO)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)、酸化亜鉛(ZnO)、
酸化スズ(SnO2)などを含む組成物により所定のパターンを形成し、焼成によって形
成しても良い。図示しないが、導電層1506を形成する領域に導電層1502、150
3を形成する時と同様に、光触媒物質の形成等の下地前処理を行ってもよい。下地前処理
によって、密着性が向上し、所望なパターンに細線化して導電層1506を形成する事が
できる。この導電層1506は画素電極として機能する第1の電極となる。
Next, a
A composition containing a conductive material is discharged so as to be in contact with the
Alternatively, a predetermined pattern may be formed by forming a composition containing tin oxide (SnO 2 ) or the like and firing the composition.
As in the case of forming the
また、ゲート絶縁層1505に形成した貫通孔1518において、ソース又はドレイン
配線層である導電層1516とゲート電極層である導電層1503とを電気的に接続させ
る。この導電層を形成する導電性材料としては、Ag(銀)、Au(金)、Cu(銅)、
W(タングステン)、Al(アルミニウム)等の金属の粒子を主成分とした組成物を用い
ることができる。また、透光性を有するインジウム錫酸化物(ITO)、酸化珪素を含む
インジウム錫酸化物(ITSO)、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタンな
どを組み合わせても良い。
In addition, a
A composition containing metal particles such as W (tungsten) and Al (aluminum) as a main component can be used. In addition, a combination of light-transmitting indium tin oxide (ITO), indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO), organic indium, organic tin, zinc oxide, titanium nitride, etc. may be used.
また、導電層1515、1516、1517、1506形成後に、導電層1515、1
516、1517、1506をマスクとして用いて貫通孔1518を形成してもよい。そ
して貫通孔1518に導電層を形成し導電層1516とゲート電極層である導電層150
3を電気的に接続する。
After the
A through
3 is electrically connected.
続いて、隔壁となる絶縁層1520を形成する。また、図示しないが、絶縁層1520
の下に薄膜トランジスタを覆うように全面に窒化珪素若しくは窒化酸化珪素の保護層を形
成してもよい。絶縁層1520は、スピンコート法やディップ法により全面に絶縁層を形
成した後、エッチング加工によって図25(B)に示すように開孔を形成する。また、液
滴吐出法により絶縁層1520を形成すれば、エッチング加工は必ずしも必要ない。液滴
吐出法を用いて、絶縁層1520など広領域に形成する場合、液滴吐出装置の複数のノズ
ル吐出口から組成物を吐出し、複数の線が重なるように描画し形成すると、スループット
が向上する。
Next, an insulating
A protective layer of silicon nitride or silicon nitride oxide may be formed on the entire surface so as to cover the thin film transistor under the insulating
絶縁層1520は、第1の電極である導電層1506に対応して画素が形成される位置
に合わせて貫通孔の開口部を備えて形成される。
The insulating
以上の工程により、基板1500上にボトムゲート型(逆スタガ型ともいう。)のチャ
ネルエッチ型TFTと第1の電極(第1電極層)1506が接続されたEL表示パネル用
のTFT基板が完成する。
Through the above steps, a TFT substrate for an EL display panel is completed, in which a bottom-gate type (also called an inverted staggered type) channel-etched TFT and a first electrode (first electrode layer) 1506 are connected on a
第1の電極である導電層1506上に、電界発光層1521、に導電層1522を積層
形成して、発光素子を用いた表示機能を有する表示装置が完成する(図25(B)参照)
。
An
.
以上示したように、本実施の形態では、フォトマスクを利用した光露光工程を用いない
ことにより、工程を省略することができる。また、液滴吐出法を用いて基板上に直接的に
各種のパターンを形成することにより、1辺が1000mmを超える第5世代以降のガラ
ス基板を用いても、容易にEL表示パネルを製造することができる。
As described above, in this embodiment, the light exposure process using a photomask is not used, so that the process can be omitted. Also, by forming various patterns directly on the substrate using the droplet discharge method, even if a fifth generation or later glass substrate with a side length of more than 1000 mm is used, an EL display panel can be easily manufactured.
また、密着性、耐剥離性が向上した信頼性の高い表示装置を作製することができる In addition, it is possible to produce a highly reliable display device with improved adhesion and peel resistance.
(実施の形態10)
本発明の実施の形態について、図26~図27を用いて説明する。本実施の形態は、実
施の形態7において、薄膜トランジスタと第1の電極との接続構造が異なるものである。
よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。
(Embodiment 10)
An embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 26 to 27. This embodiment is different from the seventh embodiment in the connection structure between the thin film transistor and the first electrode.
Therefore, repeated description of identical parts or parts having similar functions will be omitted.
基板1600の上に、密着性を向上させる機能を有する下地膜1601を形成する(図
26(A)参照)。なお、基板1600上に、絶縁層を形成してもよい。この絶縁層は形
成しなくても良いが、基板1600からの汚染物質などを遮断する効果がある。特に本実
施の形態のように順スタガ型の薄膜トランジスタであると、半導体層が基板に直接接する
ことになるので、下地層は効果的である。ガラス基板よりの汚染を防ぐための下地層を形
成する場合は、液滴吐出法によって形成する導電層1615、1616、1617の形成
領域に前処理として下地膜1601を形成する。
A
本実施の形態では、密着性を向上させる機能を有する下地膜1601として、光触媒の
機能を有する物質を用いる。
In this embodiment mode, a substance having a photocatalytic function is used as the
本実施の形態では、光触媒物質としてスパッタリング法により所定の結晶構造を有する
TiOX結晶を形成する場合を説明する。ターゲットには金属チタンチューブを用い、ア
ルゴンガスと酸素を用いてスパッタリングを行う。更にHeガスを導入してもよい。光触
媒活性の高いTiOXを形成するためには、酸素を多く含む雰囲気とし、形成圧力を高め
にする。更に成膜室又は処理物が設けられた基板を加熱しながらTiOXを形成すると好
ましい。
In this embodiment, a case where TiO x crystals having a predetermined crystal structure are formed as a photocatalytic substance by a sputtering method will be described. A metal titanium tube is used as a target, and sputtering is performed using argon gas and oxygen. He gas may also be introduced. In order to form TiO x with high photocatalytic activity, an atmosphere containing a large amount of oxygen is used, and the formation pressure is increased. Furthermore, it is preferable to form TiO x while heating the film formation chamber or the substrate on which the processing object is provided.
このように形成されるTiOXは非常に薄い膜であっても光触媒機能を有する。 Even if the TiO x film thus formed is very thin, it has a photocatalytic function.
また他の下地前処理として、スパッタリング法や蒸着法などの方法により、Ti(チタ
ン)、W(タングステン)、Cr(クロム)、Ta(タンタル)、Ni(ニッケル)、M
o(モリブデン)などの金属材料若しくはその酸化物で形成される下地膜1601を形成
することが好ましい。下地膜1601は0.01~10nmの厚さで形成すれば良いが、
極薄く形成すれば良いので、必ずしも層構造を持っていなくても良い。下地膜として、高
融点金属材料を用いる場合、ソースドレイン配線層として機能する導電層1615、16
16、1617を形成した後、表面に露出している下地膜を下記の2つの工程のうちどち
らかの工程を行って処理することが望ましい。
As another pretreatment for the substrate, Ti (titanium), W (tungsten), Cr (chromium), Ta (tantalum), Ni (nickel), M are deposited by sputtering or vapor deposition.
It is preferable to form a
Since it is sufficient to form the
After forming 16 and 1617, it is desirable to treat the underlying film exposed on the surface by carrying out one of the following two processes.
第一の方法としては、ソースドレイン配線層として機能する導電層1615、1616
、1617と重ならない下地膜1601を絶縁化して、絶縁層を形成する工程である。つ
まり、ソースドレイン配線層として機能する導電層1615、1616、1617と重な
らない下地膜1601を酸化して絶縁化する。このように、下地膜1601を酸化して絶
縁化する場合には、当該下地膜1601を0.01~10nmの厚さで形成しておくこと
が好適であり、そうすると容易に酸化させることができる。なお、酸化する方法としては
、酸素雰囲気下に晒す方法を用いてもよいし、熱処理を行う方法を用いてもよい。
In the first method,
This is a step of insulating the
第2の方法としては、ソースドレイン配線層として機能する導電層1615、1616
、1617をマスクとして、下地膜1601をエッチングして除去する工程である。この
工程を用いる場合には下地膜1601の厚さに制約はない。
In the second method,
, 1617 are used as a mask to etch and remove the
また、下地前処理の他の方法として、形成領域(被形成面)に対してプラズマ処理を行
う方法がある。プラズマ処理の条件は、空気、酸素又は窒素を処理ガスとして用い、圧力
を数十Torr~1000Torr(133000Pa)、好ましくは100(1330
0Pa)~1000Torr(133000Pa)、より好ましくは700Torr(9
3100Pa)~800Torr(106400Pa)、つまり大気圧又は大気圧近傍の
圧力となる状態で、パルス電圧を印加する。このとき、プラズマ密度は、1×1010~
1×1014m-3、所謂コロナ放電やグロー放電の状態となるようにする。空気、酸素
又は窒素の処理ガスを用いプラズマ処理を用いることにより、材質依存性なく、表面改質
を行うことができる。その結果、あらゆる材料に対して表面改質を行うことができる。
Another method for pre-treatment of the substrate is to perform plasma treatment on the formation region (surface to be formed). The conditions for the plasma treatment are to use air, oxygen or nitrogen as the treatment gas and to set the pressure to several tens of Torr to 1000 Torr (133000 Pa), preferably 100 (1330
0 Pa) to 1000 Torr (133,000 Pa), more preferably 700 Torr (9
A pulse voltage is applied at a pressure of 1×10 10 to 800 Torr (106,400 Pa), i.e., atmospheric pressure or a pressure close to atmospheric pressure.
The plasma treatment is carried out using a treatment gas of air, oxygen or nitrogen, so that the surface can be modified regardless of the material. As a result, the surface can be modified on any material.
また、他の方法として、液滴吐出法によるパターンのその形成領域との密着性を上げる
ために、接着材として機能するような有機材料系の物質を形成してもよい。有機材料(有
機樹脂材料)(ポリイミド、アクリル)やシリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格
構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキ
ル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも1種を有する材料を用いてもよい。
As another method, an organic material that functions as an adhesive may be formed to increase the adhesion of the pattern formed by the droplet discharge method to the region where the pattern is formed. An organic material (organic resin material) (polyimide, acrylic), or a material having a skeletal structure formed by bonding silicon (Si) and oxygen (O) and containing at least hydrogen as a substituent, or a material having at least one of fluorine, an alkyl group, and an aromatic hydrocarbon as a substituent, may be used.
次に、導電性材料を含む組成物を吐出して、ソースドレイン配線層として機能する導電
層1615、1616、1617を形成する。この導電層1615、1616、1617
の形成は、液滴吐出手段を用いて行う。
Next, a composition containing a conductive material is discharged to form
The formation of the liquid droplets is carried out by using a liquid droplet ejection means.
導電層1615、1616、1617層を形成する導電性材料としては、Ag(銀)、
Au(金)、Cu(銅)、W(タングステン)、Al(アルミニウム)等の金属の粒子を
主成分とした組成物を用いることができる。特に、ソース又はドレイン配線層は、低抵抗
化することが好ましのいで、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に
溶解又は分散させたものを用いることが好適であり、より好適には、低抵抗な銀、銅を用
いるとよい。また、導電性材料の周りに他の導電性材料がコーティングされ、複数の層に
なっている粒子でも良い。例えば、銅の周りにニッケルボロン(NiB)がコーティング
され、その周囲に銀がコーティングされている3層構造の粒子などを用いても良い。溶媒
は、酢酸ブチル等のエステル類、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン等
の有機溶剤等に相当する。表面張力と粘度は、溶媒の濃度を調整したり、界面活性剤等を
加えたりして適宜調整する。
Conductive materials for forming the
A composition containing metal particles such as Au (gold), Cu (copper), W (tungsten), and Al (aluminum) as the main component can be used. In particular, since it is preferable to reduce the resistance of the source or drain wiring layer, it is preferable to use a material in which any of gold, silver, and copper is dissolved or dispersed in a solvent in consideration of the resistivity value, and more preferably, low-resistance silver or copper is used. In addition, particles in which another conductive material is coated around a conductive material to form multiple layers may be used. For example, particles having a three-layer structure in which nickel boron (NiB) is coated around copper and silver is coated around it may be used. The solvent corresponds to esters such as butyl acetate, alcohols such as isopropyl alcohol, organic solvents such as acetone, etc. The surface tension and viscosity are appropriately adjusted by adjusting the concentration of the solvent or adding a surfactant, etc.
また、液滴吐出法を用いて形成する導電層の下地前処理として、前述した下地膜160
1を形成する工程を行ったが、この処理工程は、導電層1615、1616、1617を
形成した後にも行っても良い。例えば、図示しないが、酸化チタン膜を形成し、その上に
N型の半導体層を形成すると、導電層とN型の半導体層との密着性が向上する。
In addition, as a pretreatment for the conductive layer formed by the droplet discharge method, the above-mentioned base film 160
However, this treatment step may be performed after forming the
導電層1615、1616、1617上にN型の半導体層を全面に形成した後、導電層
1615と1616の間、導電層1616と1617の間にあるN型の半導体層を、レジ
ストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層1611、1612、1619を用いてエ
ッチングして除去する。一導電型を有する半導体層は必要に応じて形成すればよい。そし
て、AS若しくはSASからなる半導体層1607を気相成長法若しくはスパッタリング
法で形成する。プラズマCVD法を用いる場合、ASは半導体材料ガスであるSiH4若
しくはSiH4とH2の混合気体を用いて形成する。SASは、SiH4をH2で3倍~
1000倍に希釈して混合気体で形成する。このガス種でSASを形成する場合には、半
導体層の表面側の方が結晶性が良好であり、ゲート電極を半導体層の上層に形成するトッ
プゲート型のTFTとの組み合わせは適している。
After an N-type semiconductor layer is formed over the entire surface of the
It is formed with a mixed gas diluted 1000 times. When forming a SAS with this gas type, the crystallinity is better on the surface side of the semiconductor layer, and it is suitable for combination with a top-gate type TFT in which the gate electrode is formed on the upper layer of the semiconductor layer.
次に、プラズマCVD法やスパッタリング法を用いて、ゲート絶縁層1605を単層又
は積層構造で形成する(図26(B)参照。)。特に好ましい形態としては、窒化珪素か
らなる絶縁層、酸化珪素からなる絶縁層、窒化珪素からなる絶縁層の3層の積層体をゲー
ト絶縁膜として構成させる。
Next, a
次に、ゲート電極層である導電層1602、1603を液滴吐出法で形成する(図26
(C)参照)。この層を形成する導電性材料としては、Ag(銀)、Au(金)、Cu(
銅)、W(タングステン)、Al(アルミニウム)等の金属の粒子を主成分とした組成物
を用いることができる。
Next,
(C)). The conductive material for forming this layer is Ag (silver), Au (gold), Cu (
A composition containing particles of a metal such as copper (Cu), W (tungsten), or Al (aluminum) as a main component can be used.
半導体層1607及びゲート絶縁層1605は、液滴吐出法により形成したマスク層1
613、1614を使って、ソース又はドレイン配線層(導電層1615、1616、1
617)に対応する位置に形成する。すなわち、ソース又はドレイン配線層である導電層
1615と1616とを跨ぐように半導体層を形成する。
The
613 and 1614 are used to form source or drain wiring layers (
That is, the semiconductor layer is formed so as to straddle the
次に、導電層1630、1631を液滴吐出法で形成し、導電層1616、導電層16
03と電気的に接続する。
Next,
03.
続いて、選択的に、導電層1631と接するように、導電性材料を含む組成物を吐出し
て、導電層(第1の電極ともいう)1606を形成する。また、導電層1606は、導電
層1617と直接接する構造でも良い。導電層1606は、基板1600側から光を放射
する場合、または透過型のEL表示パネルを作製する場合には、インジウム錫酸化物(I
TO)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化ス
ズ(SnO2)などを含む組成物により所定のパターンを形成し、焼成によって形成して
も良い。図示しないが、導電層1606を形成する領域に導電層1615、1616、1
617を形成する時と同様に、光触媒物質を形成してもよい。光触媒物質によって、密着
性が向上し、所望なパターンに細線化して導電層1606を形成する事ができる。この導
電層1606は画素電極として機能する第1の電極となる。
Subsequently, a conductive layer (also referred to as a first electrode) 1606 is formed by selectively discharging a composition containing a conductive material so as to be in contact with the
Alternatively, a predetermined pattern may be formed by forming a composition containing, for example, indium tin oxide (ITSO), zinc oxide (ZnO), or tin oxide (SnO 2 ), and then baking the composition.
A photocatalytic substance may be formed in the same manner as when forming 617. The photocatalytic substance improves adhesion and allows the
ドレインまたはソース配線層とゲート電極層間を、導電層1630を用いずにゲート電
極層によって、直接接続してもよい。その場合、ゲート電極層である導電層1602、1
603を形成する前に、ゲート絶縁層1605に貫通孔を形成し、ソース又はドレイン配
線である導電層1616、1617の一部を露出させた後、ゲート電極層である導電層1
602、1603、導電層1631を液滴吐出法で形成する。このとき導電層1603は
導電層1630を兼ねた配線となり、導電層1616と接続する。エッチングはドライエ
ッチングでもウェットエッチングでもよいが、ドライエッチングであるプラズマエッチン
グが好ましい。
The drain or source wiring layer and the gate electrode layer may be directly connected to each other by the gate electrode layer without using the
Before forming the
The
続いて、隔壁となる絶縁層1620を形成する。また、図示しないが、絶縁層1620
の下に薄膜トランジスタを覆うように全面に窒化珪素若しくは窒化酸化珪素の保護層を形
成してもよい。絶縁層1620は、スピンコート法やディップ法により全面に絶縁層を形
成した後、エッチング加工によって図27に示すように開孔を形成する。また、液滴吐出
法により絶縁層1620を形成すれば、エッチング加工は必ずしも必要ない。液滴吐出法
を用いて、絶縁層1620など広領域に形成する場合、液滴吐出装置の複数のノズル吐出
口から組成物を吐出し、複数の線が重なるように描画し形成すると、スループットが向上
する。
Next, an insulating
A protective layer of silicon nitride or silicon nitride oxide may be formed on the entire surface so as to cover the thin film transistor under the insulating
絶縁層1620は、第1の電極である導電層1606に対応して画素が形成される位置
に合わせて貫通孔の開口部を備えて形成される。
The insulating
以上の工程により、基板1600上にトップゲート型(順スタガ型ともいう。)TFT
と導電層(第1の電極層)1606が接続されたTFT基板が完成する。
By the above steps, a top-gate type (also called a staggered type) TFT is formed on the
A TFT substrate is completed in which the conductive layer (first electrode layer) 1606 is connected.
電界発光層1621を形成する前に、大気圧中で200℃の熱処理を行い絶縁層162
0中若しくはその表面に吸着している水分を除去する。また、減圧下で200~400℃
、好ましくは250~350℃に熱処理を行い、そのまま大気に晒さずに電界発光層16
21を真空蒸着法や、減圧下の液滴吐出法で形成することが好ましい。
Before forming the
The moisture adsorbed in or on the surface of the 0 is removed.
Then, the electroluminescent layer 16 is heated at a temperature of preferably 250 to 350° C. without being exposed to the air.
It is preferable that the film 21 is formed by a vacuum deposition method or a droplet discharge method under reduced pressure.
第1の電極である導電層1606上に、電界発光層1621、導電層1622を積層形
成して、発光素子を用いた表示機能を有する表示装置が完成する(図27参照)。
An
以上示したように、本実施の形態では、フォトマスクを利用した光露光工程を用いない
ことにより、工程を省略することができる。また、液滴吐出法を用いて基板上に直接的に
各種のパターンを形成することにより、1辺が1000mmを超える第5世代以降のガラ
ス基板を用いても、容易にEL表示パネルを製造することができる。
As described above, in this embodiment, the light exposure process using a photomask is not used, so that the process can be omitted. Also, by forming various patterns directly on the substrate using the droplet discharge method, even if a fifth generation or later glass substrate with a side length of more than 1000 mm is used, an EL display panel can be easily manufactured.
また、密着性、耐剥離性が向上した信頼性の高い表示装置を作製することができる。 In addition, it is possible to produce a highly reliable display device with improved adhesion and peel resistance.
(実施の形態11)
本発明の実施の形態について、図28、図29を用いて説明する。本実施の形態は、実
施の形態1において、ゲート絶縁層805を貫通し、配線層である導電層816とゲート
電極層である導電層803との接続の方法が異なるものである。よって、同一部分又は同
様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。
(Embodiment 11)
An embodiment of the present invention will be described with reference to Fig. 28 and Fig. 29. This embodiment differs from the first embodiment in that a
基板1700の上に、密着性を向上させる下地膜1701を形成する(図28(A)参
照)。なお、基板1700上に、絶縁層を形成してもよい。
A
本実施の形態では、密着性を向上させる機能を有する下地膜1701として、光触媒の
機能を有する物質を用いる。
In this embodiment mode, a substance having a photocatalytic function is used as the
本実施の形態では、光触媒物質としてスパッタリング法により所定の結晶構造を有する
TiOX結晶を形成する場合を説明する。ターゲットには金属チタンチューブを用い、ア
ルゴンガスと酸素を用いてスパッタリングを行う。更にHeガスを導入してもよい。光触
媒活性の高いTiOXを形成するためには、酸素を多く含む雰囲気とし、形成圧力を高め
にする。更に成膜室又は処理物が設けられた基板を加熱しながらTiOXを形成すると好
ましい。
In this embodiment, a case where TiO x crystals having a predetermined crystal structure are formed as a photocatalytic substance by a sputtering method will be described. A metal titanium tube is used as a target, and sputtering is performed using argon gas and oxygen. He gas may also be introduced. In order to form TiO x with high photocatalytic activity, an atmosphere containing a large amount of oxygen is used, and the formation pressure is increased. Furthermore, it is preferable to form TiO x while heating the film formation chamber or the substrate on which the processing object is provided.
このように形成されるTiOXは非常に薄い膜であっても光触媒機能を有する。 Even if the TiO x film thus formed is very thin, it has a photocatalytic function.
また他の下地前処理として、スパッタリング法や蒸着法などの方法により、Ti(チタ
ン)、W(タングステン)、Cr(クロム)、Ta(タンタル)、Ni(ニッケル)、M
o(モリブデン)などの金属材料若しくはその酸化物で形成される下地膜1701を形成
することが好ましい。下地膜1701は0.01~10nmの厚さで形成すれば良いが、
極薄く形成すれば良いので、必ずしも層構造を持っていなくても良い。下地膜として、高
融点金属材料を用いる場合、ゲート電極層となる導電層1702、1703を形成した後
、表面に露出している下地膜を下記の2つの工程のうちどちらかの工程を行って処理する
ことが望ましい。
As another pretreatment for the substrate, Ti (titanium), W (tungsten), Cr (chromium), Ta (tantalum), Ni (nickel), M are deposited by sputtering or vapor deposition.
It is preferable to form a
Since it is sufficient to form the base film extremely thinly, it does not necessarily have to have a layer structure. When a high melting point metal material is used as the base film, it is desirable to treat the base film exposed on the surface by performing one of the following two steps after forming the
第1の工程は、導電層1702、1703と重ならない下地膜1701を絶縁化して、
絶縁層を形成する工程である。つまり、導電層1702、1703と重ならない下地膜1
701を酸化して絶縁化する。このように、下地膜1701を酸化して絶縁化する場合に
は、当該下地膜1701を0.01~10nmの厚さで形成しておくことが好適であり、
そうすると容易に酸化させることができる。なお、酸化する方法としては、酸素雰囲気下
に晒す方法を用いてもよいし、熱処理を行う方法を用いてもよい。
In the first step, the
This is a step of forming an insulating layer.
In this way, when the
In this way, oxidation can be easily achieved. As a method for oxidation, a method of exposing the material to an oxygen atmosphere or a method of carrying out a heat treatment can be used.
第2の工程は、導電層1702、1703をマスクとして、下地膜1701をエッチン
グして除去する工程である。この工程を用いる場合には下地膜1701の厚さに制約はな
い。
The second step is a step of etching and removing the
また、下地前処理の他の方法として、形成領域(被形成面)に対してプラズマ処理を行
う方法がある。プラズマ処理の条件は、空気、酸素又は窒素を処理ガスとして用い、圧力
を数十Torr~1000Torr(133000Pa)、好ましくは100(1330
0Pa)~1000Torr(133000Pa)、より好ましくは700Torr(9
3100Pa)~800Torr(106400Pa)、つまり大気圧又は大気圧近傍の
圧力となる状態で、パルス電圧を印加する。このとき、プラズマ密度は、1×1010~
1×1014m-3、所謂コロナ放電やグロー放電の状態となるようにする。空気、酸素
又は窒素の処理ガスを用いプラズマ処理を用いることにより、材質依存性なく、表面改質
を行うことができる。その結果、あらゆる材料に対して表面改質を行うことができる。
Another method for pre-treatment of the substrate is to perform plasma treatment on the formation region (surface to be formed). The conditions for the plasma treatment are to use air, oxygen or nitrogen as the treatment gas and to set the pressure to several tens of Torr to 1000 Torr (133000 Pa), preferably 100 (1330
0 Pa) to 1000 Torr (133,000 Pa), more preferably 700 Torr (9
A pulse voltage is applied at a pressure of 1×10 10 to 800 Torr (106,400 Pa), i.e., atmospheric pressure or a pressure close to atmospheric pressure.
The plasma treatment is carried out using a treatment gas of air, oxygen or nitrogen, so that the surface can be modified regardless of the material. As a result, the surface can be modified on any material.
また、他の方法として、液滴吐出法によるパターンのその形成領域との密着性を上げる
ために、接着材として機能するような有機材料系の物質を形成してもよい。有機材料(有
機樹脂材料)(ポリイミド、アクリル)やシリコン(Si)と酸素(O)との結合で骨格
構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキ
ル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも1種を有する材料を用いてもよい。
As another method, an organic material that functions as an adhesive may be formed to increase the adhesion of the pattern formed by the droplet discharge method to the region where the pattern is formed. An organic material (organic resin material) (polyimide, acrylic), or a material having a skeletal structure formed by bonding silicon (Si) and oxygen (O) and containing at least hydrogen as a substituent, or a material having at least one of fluorine, an alkyl group, and an aromatic hydrocarbon as a substituent, may be used.
次に、導電性材料を含む組成物を吐出して、後にゲート電極として機能する導電層17
02、1703を形成する。この導電層1702、1703の形成は、液滴吐出手段を用
いて行う。
Next, a composition containing a conductive material is discharged to form a conductive layer 17 which will later function as a gate electrode.
The
導電層1703を形成した後、導電性材料を含む組成物を局所的に吐出して、ピラーと
して機能する導電体1704を形成する。この導電体1704は、吐出された組成物を堆
積して形成するが、下層のパターンと上層のパターンとのコンタクトをとりやすくするた
めに、円柱状に形成することが好適である。導電体1704は、導電層1703と同じ材
料を用いても、異なる材料を用いてもよく、組成物を重ねて吐出し形成してもよい。
After the
また、導電層1703を形成したのち、再度密着性を高めるため、導電層1703上に
、前述した下地前処理を行っても良い。また、ピラーとなる導電体1704を形成した後
にも同様に下地膜処理を行うことが好ましい。TiOXなどの光触媒物質の形成等、下地
前処理を行うと、膜層間を密着性よく形成することができる。
In addition, after forming the
次に、導電層1702、1703の上にゲート絶縁膜を形成する(図28(A)参照)
。
Next, a gate insulating film is formed over the
.
続いて、ゲート絶縁膜上に選択的に、導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層(第
1の電極ともいう)1706を形成する(図28(B)参照)。図示しないが、導電層1
706を形成する領域に導電層1702、1703を形成する時と同様に、光触媒物質を
形成してもよい。光触媒物質によって、密着性が向上し、所望なパターンに細線化して導
電層1706を形成する事ができる。この導電層1706は画素電極として機能する第1
の電極となる。
Next, a conductive layer (also referred to as a first electrode) 1706 is formed by selectively discharging a composition containing a conductive material onto the gate insulating film (see FIG. 28B).
A photocatalytic substance may be formed in the region where the
This becomes the electrode.
本実施の形態では、半導体として、非晶質半導体を用いる。非晶質半導体層である半導
体層1707を形成し、チャネル保護膜1709、1710を形成するため、例えば、プ
ラズマCVD法により絶縁膜を形成し、所望の領域に、所望の形状となるように選択的に
エッチングする。このとき、ゲート電極をマスクとして基板の裏面から露光することによ
り、チャネル保護膜1709、1710を形成することができる。またチャネル保護膜は
、液滴吐出法を用いてポリイミド又はポリビニルアルコール等を滴下してもよい。その結
果、露光工程を省略することができる。その後、プラズマCVD法等により一導電型を有
する半導体層、例えばN型非晶質半導体層を用いてN型半導体層1708を形成する。(
図28(C)参照)。一導電型を有する半導体層は必要に応じて形成すればよい。
In this embodiment, an amorphous semiconductor is used as the semiconductor. In order to form the
(See FIG. 28C.) The semiconductor layer having one conductivity type may be formed as necessary.
続いて、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスク層1711、1712を形成
し、該マスク層1711、1712を用いて、半導体層1707、N型半導体層1708
を同時にパターン加工する。
Next,
are patterned at the same time.
本実施の形態では、ピラーとして機能する導電体1704によって既にゲート電極層で
ある導電層1703と接続される導電体が、ゲート絶縁層1705を貫通して、ゲート絶
縁層1705上に存在する。よって、ゲート絶縁層に貫通孔をあける工程を省く事ができ
る。
In this embodiment mode, a conductor connected to the
導電性材料を含む組成物を吐出して、導電層1715、1716、1717を形成し、
該導電層1715、1716、1717をマスクとして、N型半導体層をパターン加工す
る。なお、図示しないが、導電層1715、1716、1717を形成する前に、導電層
1715、1716、1717がゲート絶縁層1705と接す部分に選択的に光触媒物質
を形成しても良い。そうすると、導電層は密着性よく形成できる。
A composition containing a conductive material is discharged to form
The N-type semiconductor layer is patterned using the
導電層1717は、ソース、ドレイン配線層として機能し、前に形成された第1の電極
に電気的に接続するように形成される。ソース又はドレイン配線層である導電層1716
は導電体1704を通して、ゲート電極層である導電層1703とを電気的に接続するこ
とができる(図29(A)参照)。また、ピラーとして機能する導電体1704上に、絶
縁層などが残ってしまった場合は、エッチング等で除去すればよい。
The
The
続いて、隔壁となる絶縁層1720を形成する。
Next, an insulating
絶縁層1720は、第1の電極である導電層1706に対応して画素が形成される位置
に合わせて貫通孔の開口部を備えて形成される。
The insulating
以上の工程により、基板1700上にボトムゲート型(逆スタガ型ともいう。)のチャ
ネル保護型TFTと第1の電極(第1電極層)が接続されたEL表示パネル用のTFT基
板が完成する。
Through the above steps, a TFT substrate for an EL display panel in which a bottom-gate type (also called an inverted staggered type) channel protective TFT and a first electrode (first electrode layer) are connected on the
第1の電極である導電層1706上に、電界発光層1721、に導電層1722を積層
形成して、発光素子を用いた表示機能を有する表示装置が完成する(図29(B)参照)
。
An
.
以上示したように、本実施の形態では、フォトマスクを利用した光露光工程を用いない
ことにより、工程を省略することができる。また、液滴吐出法を用いて基板上に直接的に
各種のパターンを形成することにより、1辺が1000mmを超える第5世代以降のガラ
ス基板を用いても、容易にEL表示パネルを製造することができる。
As described above, in this embodiment, the light exposure process using a photomask is not used, so that the process can be omitted. Also, by forming various patterns directly on the substrate using the droplet discharge method, even if a fifth generation or later glass substrate with a side length of more than 1000 mm is used, an EL display panel can be easily manufactured.
また、密着性、耐剥離性が向上した信頼性の高い表示装置を作製することができる。本
実施の形態の貫通孔にピラーを用いる接続方法は、上記実施の形態と自由に組み合わせる
事ができる。
In addition, a display device with improved adhesion and peel resistance and high reliability can be manufactured. The connection method using pillars in the through holes of this embodiment mode can be freely combined with the above embodiment modes.
(実施の形態12)
本発明を適用して薄膜トランジスタを形成し、該薄膜トランジスタを用いて表示装置を
形成することができるが、表示素子として発光素子を用いて、なおかつ、該発光素子を駆
動するトランジスタとしてN型トランジスタを用いた場合、該発光素子から発せられる光
は、下面射出、上面射出、両面射出のいずれかを行う。ここでは、それぞれの場合に応じ
た発光素子の積層構造について、図30を用いて説明する。
(Embodiment 12)
The present invention can be applied to form a thin film transistor and a display device can be formed using the thin film transistor, but when a light emitting element is used as a display element and an N-type transistor is used as a transistor for driving the light emitting element, the light emitted from the light emitting element is either bottom emission, top emission, or dual emission. Here, the stacked structure of the light emitting element according to each case will be described with reference to FIG.
また、本実施の形態では、本発明を適用し、実施の形態1で形成されるチャネル保護型
の薄膜トランジスタであるトランジスタ1851を用いる。
In this embodiment mode, the present invention is applied, and the
まず、光が基板1850側に射出する場合、つまり下面射出を行う場合について、図3
0(A)を用いて説明する。この場合、トランジスタ1851に電気的に接続するように
、ソース又はドレイン配線1852、1853、第1の電極1854、電界発光層185
5、第2の電極1856が順に積層される。次に、光が基板1850と反対側に射出する
場合、つまり上面射出を行う場合について、図30(B)を用いて説明する。トランジス
タ1851に電気的に接続するソース又はドレイン配線1861、1862、第1の電極
1863、電界発光層1864、第2の電極1865が順に積層される。上記構成により
、第1の電極1863において光が透過しても、該光は配線において反射され、基板18
50と反対側に射出する。なお、本構成では、第1の電極1863には透光性を有する材
料を用いる必要はない。最後に、光が基板1850側とその反対側の両側に射出する場合
、つまり両面射出を行う場合について、図30(C)を用いて説明する。トランジスタ1
851に電気的に接続するソース又はドレイン配線1870、1871、第1の電極18
72、電界発光層1873、第2の電極1874が順に積層される。このとき、第1の電
極1872と第2の電極1874のどちらも透光性を有する材料、又は光を透過できる厚
さで形成すると、両面射出が実現する。
First, in the case where light is emitted toward the
In this case, the source or
30B, a case where light is emitted to the side opposite to the
In this structure, it is not necessary to use a light-transmitting material for the
Source or
A
発光素子は、電界発光層を第1の電極と第2の電極で挟んだ構成になっている。第1の
電極及び第2の電極は仕事関数を考慮して材料を選択する必要があり、そして第1の電極
及び第2の電極は、画素構成によりいずれも陽極、又は陰極となりうる。本実施の形態で
は、駆動用TFTの極性がNチャネル型であるため、第1の電極を陰極、第2の電極を陽
極とすると好ましい。また駆動用TFTの極性がpチャネル型である場合、第1の電極を
陽極、第2の電極を陰極とするとよい。
The light-emitting element has a structure in which an electroluminescent layer is sandwiched between a first electrode and a second electrode. The materials of the first electrode and the second electrode need to be selected in consideration of the work function, and the first electrode and the second electrode can be either an anode or a cathode depending on the pixel configuration. In this embodiment, since the polarity of the driving TFT is an N-channel type, it is preferable to use the first electrode as a cathode and the second electrode as an anode. Furthermore, when the polarity of the driving TFT is a P-channel type, it is preferable to use the first electrode as an anode and the second electrode as a cathode.
また第1の電極が陽極であった場合、電界発光層は、陽極側から、HIL(ホール注入
層)、HTL(ホール輸送層)、EML(発光層)、ETL(電子輸送層)、EIL(電
子注入層)の順に積層するのが好ましい。また、第1の電極が陰極である場合はその逆と
なり、陰極側からEIL(電子注入層)、ETL(電子輸送層)、EML(発光層)、H
TL(ホール輸送層)、HIL(ホール注入層)、第2の電極である陽極の順に積層する
のが好ましい。なお電界発光層は、積層構造以外に単層構造、又は混合構造をとることが
でる。
When the first electrode is an anode, the electroluminescent layer is preferably laminated in the order of HIL (hole injection layer), HTL (hole transport layer), EML (light emitting layer), ETL (electron transport layer), and EIL (electron injection layer) from the anode side. When the first electrode is a cathode, the order is reversed, and the EIL (electron injection layer), ETL (electron transport layer), EML (light emitting layer), and HIL (electron transport layer) are laminated in the order of EIL (electron injection layer), ETL (electron transport layer), EML (light emitting layer), and HIL (electron injection layer) from the cathode side.
It is preferable to laminate the TL (hole transport layer), the HIL (hole injection layer), and the anode as the second electrode in this order. The electroluminescent layer can have a single layer structure or a mixed structure in addition to the laminated structure.
また、電界発光層として、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の発光を示す材料を、
それぞれ蒸着マスクを用いた蒸着法等によって選択的に形成する。赤色(R)、緑色(G
)、青色(B)の発光を示す材料はカラーフィルター同様、液滴吐出法により形成するこ
ともでき(低分子または高分子材料など)、この場合マスクを用いずとも、RGBの塗り
分けを行うことができるため好ましい。
In addition, as the electroluminescent layer, materials exhibiting red (R), green (G), and blue (B) light emission are
The red (R), green (G) and red (R) are selectively formed by a deposition method using a deposition mask.
), the material that emits blue (B) light can be formed by a droplet discharge method (such as a low molecular or polymer material) like the color filter. In this case, it is preferable because RGB can be separately painted without using a mask.
具体的には、HILとしてCuPcやPEDOT、HTLとしてα-NPD、ETLと
してBCPやAlq3、EILとしてBCP:LiやCaF2をそれぞれ用いる。また例
えばEMLは、R、G、Bのそれぞれの発光色に対応したドーパント(Rの場合DCM等
、Gの場合DMQD等)をドープしたAlq3を用いればよい。
Specifically, CuPc or PEDOT is used as the HIL, α-NPD as the HTL, BCP or Alq3 as the ETL, and BCP:Li or CaF2 as the EIL. For example, the EML may be made of Alq3 doped with a dopant corresponding to each of the R, G, and B emission colors (DCM, etc. for R, DMQD, etc. for G).
なお、電界発光層は上記材料に限定されない。例えば、CuPcやPEDOTの代わり
に酸化モリブデン(MoOx:x=2~3)等の酸化物とα-NPDやルブレンを共蒸着
して形成し、ホール注入性を向上させることもできる。また電界発光層の材料は、有機材
料(低分子又は高分子を含む)、又は有機材料と無機材料の複合材料として用いることが
できる。
The electroluminescent layer is not limited to the above-mentioned materials. For example, instead of CuPc or PEDOT, an oxide such as molybdenum oxide (MoO x : x=2 to 3) and α-NPD or rubrene can be co-deposited to improve hole injection properties. The material of the electroluminescent layer can be an organic material (including a low molecular weight or a high molecular weight material) or a composite material of an organic material and an inorganic material.
また、図30には示していないが、基板1850の対向基板にカラーフィルターを形成
してもよい。カラーフィルターは液滴吐出法によって形成することができ、その場合、前
述の下地前処理として光プラズマ処理などを適用することができる。本発明の下地膜によ
り、所望なパターンに密着性よくカラーフィルターを形成することができる。カラーフィ
ルターを用いると、高精細な表示を行うこともできる。カラーフィルターにより、各RG
Bの発光スペクトルにおいてブロードなピークを鋭くなるように補正できるからである。
Although not shown in FIG. 30, a color filter may be formed on the opposing substrate of the
This is because the broad peak in the emission spectrum of B can be corrected to become sharper.
以上、各RGBの発光を示す材料を形成する場合を説明したが、単色の発光を示す材料
を形成し、カラーフィルターや色変換層を組み合わせることによりフルカラー表示を行う
ことができる。例えば、白色又は橙色の発光を示す電界発光層を形成する場合、カラーフ
ィルター、又は、カラーフィルターと色変換層とを組み合わせたものを別途設けることに
よってフルカラー表示ができる。カラーフィルターや色変換層は、例えば第2の基板(封
止基板)に形成し、基板へ張り合わせればよい。また上述したように、単色の発光を示す
材料、カラーフィルター、及び色変換層のいずれも液滴吐出法により形成することができ
る。
Although the case of forming a material that emits RGB light has been described above, a full-color display can be achieved by forming a material that emits a single color of light and combining it with a color filter or a color conversion layer. For example, when forming an electroluminescent layer that emits white or orange light, a full-color display can be achieved by separately providing a color filter or a combination of a color filter and a color conversion layer. The color filter or color conversion layer may be formed on, for example, a second substrate (sealing substrate) and bonded to the substrate. As described above, the material that emits a single color of light, the color filter, and the color conversion layer can all be formed by a droplet discharge method.
もちろん単色発光の表示を行ってもよい。例えば、単色発光を用いてエリアカラータイ
プの表示装置を形成してもよい。エリアカラータイプは、パッシブマトリクス型の表示部
が適しており、主に文字や記号を表示することができる。
Of course, a single-color display may be used. For example, an area color type display device may be formed using single-color emission. A passive matrix type display unit is suitable for the area color type, and it can mainly display characters and symbols.
上記構成において、陰極としては、仕事関数が小さい材料を用いることが可能で、例え
ば、Ca、Al、CaF、MgAg、AlLi等が望ましい。電界発光層は、単層型、積
層型、また層の界面がない混合型のいずれでもよく、またシングレット材料、トリプレッ
ト材料、又はそれらを組み合わせた材料や、低分子材料、高分子材料及び中分子材料を含
む有機材料、電子注入性に優れる酸化モリブデン等に代表される無機材料、有機材料と無
機材料の複合材料のいずれを用いてもよい。第1の電極1854、1863、1872は
光を透過する透明導電膜を用いて形成し、例えばITO、ITSOの他、酸化インジウム
にさらに2~20重量%の酸化亜鉛(ZnO)を混合したターゲットを用いて形成された
透明導電膜等を用いる。なお、第1の電極1854、1863、1872形成前に、酸素
雰囲気中でのプラズマ処理や真空雰囲気下での加熱処理を行うとよい。隔壁は、珪素を含
む材料、有機材料及び化合物材料を用いて形成する。また、多孔質膜を用いても良い。但
し、アクリル、ポリイミド等の感光性、非感光性の材料を用いて形成すると、その側面は
曲率半径が連続的に変化する形状となり、上層の薄膜が段切れせずに形成されるため好ま
しい。本実施の形態は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることが可能である。
In the above structure, a material having a small work function can be used as the cathode, and for example, Ca, Al, CaF, MgAg, AlLi, etc. are preferable. The electroluminescent layer may be any of a single layer type, a laminate type, and a mixed type without a layer interface, and may be any of a singlet material, a triplet material, or a combination of these, an organic material including a low molecular weight material, a high molecular weight material, and a medium molecular weight material, an inorganic material represented by molybdenum oxide having excellent electron injection properties, and a composite material of an organic material and an inorganic material. The
(実施の形態13)
本発明が適用された表示装置の一形態であるパネルの外観について、図31を用いて説
明する。
(Embodiment 13)
The appearance of a panel, which is one mode of a display device to which the present invention is applied, will be described with reference to FIG.
図31で示すパネルは、画素部1951の周辺に駆動回路が形成されたドライバICを
COG(Chip On Glass)方式で実装している。勿論、ドライバICは、T
AB(Tape Automated Bonding)方式で実装しても良い。
The panel shown in FIG. 31 is mounted with a driver IC in which a driving circuit is formed around a
It may also be implemented using the AB (Tape Automated Bonding) method.
基板1950は対向基板1953とシール材1952によって固着されている。画素部
1951は、EL素子を表示媒体として利用するものであっても良い。ドライバIC19
55a、1955b及びドライバIC1957a、1957b、1957cは、単結晶の
半導体を用いて形成した集積回路の他に、多結晶の半導体を用いたTFTで同様なものを
形成しても良い。ドライバIC1955a、1955b及びドライバIC1957a、1
957b、1957cには、FPC1954a、1954b、1954cまたはFPC1
956a、1956bを介して信号や電源が供給される。
The
The
957b, 1957c include FPC1954a, 1954b, 1954c or FPC1
Signals and power are supplied via 956a and 1956b.
(実施の形態14)
本発明によって形成される表示装置によって、ELテレビ受像機を完成させることがで
きる。図32はELテレビ受像機の主要な構成を示すブロック図を示している。EL表示
パネルには、図31で示すような構成として画素部1951とその周辺に走査線側駆動回
路と信号線側駆動回路とがCOG方式により実装される場合と、画素部のみが形成されて
走査線側駆動回路と信号線側駆動回路とがTAB方式により実装される場合と、SASで
TFTを形成し、画素部と走査線側駆動回路を基板上に一体形成し信号線側駆動回路を別
途ドライバICとして実装する場合などがあるが、どのような形態としても良い。
(Embodiment 14)
An EL television receiver can be completed by using the display device formed by the present invention. Fig. 32 shows a block diagram showing the main configuration of an EL television receiver. There are various types of EL display panels, such as a
その他の外部回路の構成として、映像信号の入力側では、チューナ2004で受信した
信号のうち、映像信号を増幅する映像信号増幅回路2005と、そこから出力される信号
を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路2006と、その映像
信号をドライバICの入力仕様に変換するためのコントロール回路2007などからなっ
ている。コントロール回路2007は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号を出力する。
デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路2008を設け、入力デジタル信号
をm個に分割して供給する構成としても良い。
Other external circuit configurations include a video signal input side including a video
In the case of digital driving, a
チューナ2004で受信した信号のうち、音声信号は、音声信号増幅回路2009に送
られ、その出力は音声信号処理回路2010を経てスピーカー2013に供給される。制
御回路2011は受信局(受信周波数)や音量の制御情報を入力部2012から受け、チ
ューナ2004や音声信号処理回路2010に信号を送出する。
Of the signals received by
このような外部回路を組みこんで、ELモジュールを、図33に示すように、筐体21
01に組みこんで、テレビ受像機を完成させることができる。EL表示モジュールにより
表示画面2021が形成され、その他付属設備としてスピーカー2022、操作スイッチ
2024などが備えられている。このように、本発明によりテレビ受像機を完成させるこ
とができる。
With such an external circuit incorporated, the EL module is mounted in a housing 21 as shown in FIG.
01 to complete a television receiver. The display screen 2021 is formed by the EL display module, and other auxiliary equipment includes a speaker 2022 and an operation switch 2024. In this way, a television receiver can be completed according to the present invention.
また、波長板や偏光板を用いて、外部から入射する光の反射光を遮断するようにしても
よい。波長板としてはλ/4、λ/2を用い、光を制御できるように設計すればよい。構
成としては、TFT素子基板、発光素子、封止基板(封止材)、波長板(λ/4、λ/2
)、偏光板となり、発光素子から放射された光は、これらを通過し偏光板側より外部に放
射される。この波長板や偏光板は光が放射される側に設置すればよく、両面放射される両
面放射型の表示装置であれば両方に設置することもできる。また、偏光板の外側に反射防
止膜を有していても良い。これにより、より高繊細で精密な画像を表示することができる
。
Also, a wave plate or a polarizing plate may be used to block reflected light of light incident from the outside. Wave plates of λ/4 and λ/2 may be used, and the device may be designed to control light. The device may be configured with a TFT element substrate, a light emitting element, a sealing substrate (sealing material), a wave plate (λ/4, λ/2),
), which acts as a polarizing plate, and the light emitted from the light-emitting element passes through them and is emitted to the outside from the polarizing plate side. This wave plate and polarizing plate only need to be installed on the side where the light is emitted, and in the case of a dual-sided emission type display device, they can be installed on both sides. In addition, an anti-reflection film may be provided on the outside of the polarizing plate. This makes it possible to display a more sensitive and precise image.
筐体2101にEL素子を利用した表示用パネル2102が組みこまれ、受信機210
5により一般のテレビ放送の受信をはじめ、モデム2104を介して有線又は無線による
通信ネットワークに接続することにより一方向(送信者から受信者)又は双方向(送信者
と受信者間、又は受信者間同士)の情報通信をすることもできる。テレビ受像器の操作は
、筐体に組みこまれたスイッチ又は別体のリモコン装置2106により行うことが可能で
あり、このリモコン装置にも出力する情報を表示する表示部2107が設けられていても
良い。
A display panel 2102 using an EL element is incorporated in a housing 2101, and a receiver 210
The television receiver can receive general television broadcasts using the
また、テレビ受像器にも、主画面2103の他にサブ画面2108を第2の表示用パネ
ルで形成し、チャネルや音量などを表示する構成が付加されていても良い。主画面210
3及びサブ画面2108をEL表示用パネルで形成しても良いし、この構成において、主
画面2103を視野角の優れたEL表示用パネルで形成し、サブ画面を低消費電力で表示
可能な液晶表示用パネルで形成しても良い。また、低消費電力化を優先させるためには、
主画面2103を液晶表示用パネルで形成し、サブ画面をEL表示用パネルで形成し、サ
ブ画面は点滅可能とする構成としても良い。本発明を用いると、このような大型基板を用
いて、多くのTFTや電子部品を用いても、信頼性の高い表示装置とすることができる。
Also, in addition to the main screen 2103, the television receiver may be provided with a sub-screen 2108 formed of a second display panel, and configured to display channels, volume, etc.
Alternatively, in this configuration, the main screen 2103 may be formed of an EL display panel having a good viewing angle, and the sub-screen may be formed of a liquid crystal display panel capable of displaying with low power consumption.
The main screen 2103 may be formed of a liquid crystal display panel, and the sub-screen may be formed of an EL display panel, and the sub-screen may be configured to be capable of blinking. By using the present invention, a highly reliable display device can be obtained even if such a large substrate is used and many TFTs and electronic components are used.
勿論、本発明はテレビ受像機に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ
、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の
表示媒体として様々な用途に適用することができる。
Of course, the present invention is not limited to television receivers, but can be applied to a variety of uses, particularly as a large-area display medium, such as personal computer monitors, information display boards at railway stations and airports, and advertising display boards on the street.
(実施の形態15)
本発明を適用して、様々な表示装置を作製することができる。即ち、それら表示装置を
表示部に組み込んだ様々な電子機器に本発明を適用できる。
(Embodiment 15)
The present invention can be applied to manufacture various display devices, that is, the present invention can be applied to various electronic devices in which the display devices are incorporated in the display portion.
その様な電子機器としては、ビデオカメラやデジタルカメラ等のカメラ、プロジェクタ
ー、ヘッドマウントディスプレイ(ゴーグル型ディスプレイ)、カーナビゲーション、カ
ーステレオ、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュー
タ、携帯電話または電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDigi
tal Versatile Disc(DVD)等の記録媒体を再生し、その画像を表
示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。それらの例を図34に示す。
Such electronic devices include cameras such as video cameras and digital cameras, projectors, head-mounted displays (goggle-type displays), car navigation systems, car stereos, personal computers, game devices, portable information terminals (mobile computers, mobile phones, e-books, etc.), image playback devices equipped with recording media (specifically, Digi
Examples of such devices include a display device that can play back a recording medium such as a digital versatile disc (DVD) and display the image. Examples of such devices are shown in FIG.
図34(A)は、ノート型パーソナルコンピュータであり、本体2201、筐体220
2、表示部2203、キーボード2204、外部接続ポート2205、ポインティングマ
ウス2206等を含む。本発明は、表示部2203の作製に適用される。本発明を用いる
と、表示品位の高い表示部を有するノート型パーソナルコンピュータを、低コストで作製
できる。
FIG. 34A shows a notebook personal computer, which includes a
2, a
図34(B)は画像表示部を備えた記憶媒体再生装置(具体的にはDVD再生装置)で
あり、本体2301、筐体2302、表示部A2303、表示部B2304、記憶媒体(
DVD等)読み込み部2305、操作キー2306、スピーカー部2307等を含む。表
示部A2303は主として画像情報を表示し、表示部B2304は主として文字情報を表
示するが、本発明は、これら表示部A2303、表示部B2304の作製に適用される。
本発明を用いると、表示品位の高い画像表示部を備えた記憶媒体再生装置を、低コストで
作製できる。
FIG. 34B shows a storage medium reproducing device (specifically, a DVD reproducing device) equipped with an image display unit, which includes a
It includes a reading section 2305 (DVD, etc.),
By using the present invention, a storage medium reproducing device equipped with an image display section with high display quality can be manufactured at low cost.
図34(C)は携帯電話であり、本体2401、音声出力部2402、音声入力部24
03、表示部2404、操作スイッチ2405、アンテナ2406等を含む。本発明によ
り作製される表示装置を表示部2404に適用することで、表示品位の高い表示部を有す
る携帯電話を、低コストで作製できる。
FIG. 34C shows a mobile phone, which includes a
2403, a
図35(A)はビデオカメラであり、本体2501、表示部2502、筐体2503、
外部接続ポート2504、リモコン受信部2505、受像部2506、バッテリー250
7、音声入力部2508、操作キー2509、接眼部2510等を含む。本発明は、表示
部2502に適用することができ、両面放射型の表示装置である。図35(B)、(C)
に表示部2502が表示する画像を示す。図35(B)が撮影されている画像であり、図
35(C)が撮影されている車両から見える画像である。本発明の表示装置は、透過型で
あり、両面に画像を表示することができるので、被写体側からも撮影されている画像を見
ることが出来る。よって、自分自身を撮影するのにも便利である。また、ビデオカメラの
他にデジタルビデオカメラ等でも本発明は適用でき、同様の効果が得られる。本発明によ
り作製される表示装置を表示部2502に適用することで、表示品位の高い表示部を有す
るビデオカメラやデジタルビデオカメラ等を、低コストで作製できる。本実施の形態は、
上記の実施の形態、実施の形態と自由に組み合わせることができる。
FIG. 35A shows a video camera, which includes a
35B and 35C, the
35 shows an image displayed by the
The above-mentioned embodiment and the embodiment can be freely combined.
605 ゲート絶縁層
606 絶縁層
615 ソース信号線
616 ソース信号線
617 ソース信号線
800 基板
801 下地膜
802 導電層
803 導電層
804 絶縁層
805 ゲート絶縁層
806 導電層
807 半導体層
808 N型半導体層
809 チャネル保護膜
811 マスク層
813 マスク層
815 導電層
816 導電層
817 導電層
818 貫通孔
820 絶縁層
821 電界発光層
822 導電層
850 封止基板
851 シール材
854 各画素の回路
855 線分
605
Claims (2)
前記画素の一は、ゲート信号線、ソース信号線、及び電源供給線とそれぞれ電気的に接続され、
前記電源供給線は、前記ソース信号線と平行に配置された第1の配線と、前記第1の配線と垂直方向もしくはほぼ垂直方向に配置された第2の配線と、を有し、且つ前記第2の配線は、前記第1の配線と前記画素毎に接続され、
前記画素の一は、ソース及びドレインの一方が前記ソース信号線と電気的に接続された第1のトランジスタと、ソース及びドレインの一方が前記電源供給線と電気的に接続された第2のトランジスタと、一方の電極が前記第2のトランジスタのゲートと電気的に接続され、他方の電極が前記電源供給線と電気的に接続された容量素子と、を有する表示装置であって、
第1の方向に延伸する領域を有し、且つ前記ソース信号線としての機能を有する第1の導電層と、
前記第2のトランジスタのゲート電極としての機能と、前記容量素子の一方の電極としての機能とを有する第2の導電層と、
前記電源供給線としての機能と、前記容量素子の他方の電極としての機能とを有する第3の導電層と、
前記第2のトランジスタのチャネル形成領域を有する半導体層と、を有し、
前記第2の導電層は、前記第3の導電層と重なる第1の領域と、前記第3の導電層と重ならず且つ前記半導体層と重ならない第2の領域と、前記半導体層と重なる第3の領域とを有し、
前記画素の一の平面視において、前記第1の領域と、前記第2の領域と、前記第3の領域とは、前記第1の方向に沿ってこの順に並んで配置される部分を有し、
前記第2のトランジスタのチャネル形成領域の面積は、前記第1のトランジスタのチャネル形成領域の面積よりも大きい、表示装置。 A plurality of pixels arranged in a matrix form,
The pixel is electrically connected to a gate signal line, a source signal line, and a power supply line,
the power supply line has a first wiring arranged parallel to the source signal line, and a second wiring arranged perpendicular or substantially perpendicular to the first wiring, and the second wiring is connected to the first wiring for each pixel;
one of the pixels is a display device including a first transistor, one of a source and a drain of which is electrically connected to the source signal line, a second transistor, one of a source and a drain of which is electrically connected to the power supply line , and a capacitance element , one electrode of which is electrically connected to a gate of the second transistor and the other electrode of which is electrically connected to the power supply line;
a first conductive layer having a region extending in a first direction and functioning as the source signal line;
a second conductive layer having a function as a gate electrode of the second transistor and a function as one electrode of the capacitor;
a third conductive layer having a function as the power supply line and a function as the other electrode of the capacitance element;
a semiconductor layer having a channel formation region of the second transistor;
the second conductive layer has a first region overlapping the third conductive layer, a second region not overlapping the third conductive layer and not overlapping the semiconductor layer, and a third region overlapping the semiconductor layer;
In one plan view of the pixel, the first region, the second region, and the third region have portions that are arranged in this order along the first direction,
a channel formation region of the second transistor having an area larger than an area of the channel formation region of the first transistor.
前記画素の一は、ゲート信号線、ソース信号線、及び電源供給線とそれぞれ電気的に接続され、
前記電源供給線は、前記ソース信号線と平行に配置された第1の配線と、前記第1の配線と垂直方向もしくはほぼ垂直方向に配置された第2の配線と、を有し、且つ前記第2の配線は、前記第1の配線と前記画素毎に接続され、
前記画素の一は、ソース及びドレインの一方が前記ソース信号線と電気的に接続された第1のトランジスタと、ソース及びドレインの一方が前記電源供給線と電気的に接続された第2のトランジスタと、一方の電極が前記第2のトランジスタのゲートと電気的に接続され、他方の電極が前記電源供給線と電気的に接続された容量素子と、を有する表示装置であって、
第1の方向に延伸する領域を有し、且つ前記ソース信号線としての機能を有する第1の導電層と、
前記第2のトランジスタのゲート電極としての機能と、前記容量素子の一方の電極としての機能とを有する第2の導電層と、
前記電源供給線としての機能と、前記容量素子の他方の電極としての機能とを有する第3の導電層と、
前記第2のトランジスタのチャネル形成領域を有する半導体層と、を有し、
前記第2の導電層は、前記第3の導電層と重なる第1の領域と、前記第3の導電層と重ならず且つ前記半導体層と重ならない第2の領域と、前記半導体層と重なる第3の領域とを有し、
前記画素の一の平面視において、前記第1の領域と、前記第2の領域と、前記第3の領域とは、前記第1の方向に沿ってこの順に並んで配置される部分を有する、表示装置。 A plurality of pixels arranged in a matrix form,
The pixel is electrically connected to a gate signal line, a source signal line, and a power supply line,
the power supply line has a first wiring arranged parallel to the source signal line, and a second wiring arranged perpendicular or substantially perpendicular to the first wiring, and the second wiring is connected to the first wiring for each pixel;
one of the pixels is a display device including a first transistor, one of a source and a drain of which is electrically connected to the source signal line, a second transistor, one of a source and a drain of which is electrically connected to the power supply line , and a capacitance element , one electrode of which is electrically connected to a gate of the second transistor and the other electrode of which is electrically connected to the power supply line;
a first conductive layer having a region extending in a first direction and functioning as the source signal line;
a second conductive layer having a function as a gate electrode of the second transistor and a function as one electrode of the capacitor;
a third conductive layer having a function as the power supply line and a function as the other electrode of the capacitance element;
a semiconductor layer having a channel formation region of the second transistor;
the second conductive layer has a first region overlapping the third conductive layer, a second region not overlapping the third conductive layer and not overlapping the semiconductor layer, and a third region overlapping the semiconductor layer;
A display device, wherein, in a planar view of the pixel, the first region, the second region, and the third region have a portion arranged side by side in this order along the first direction.
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