DE60034401T2

DE60034401T2 - Herstellungsverfahren einer elektrooptischen Vorrichtung

Info

Publication number: DE60034401T2
Application number: DE60034401T
Authority: DE
Inventors: Shunpei Atsugi-shi Yamazaki; Mayumi Atsugi-shi Mizukami; Toshimitsu Atsugi-shi Konuma
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1999-06-28
Filing date: 2000-06-27
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2020-06-28
Also published as: KR20010029843A; KR100713028B1; EP1065724A2; CN1279514A; DE60034401D1; CN1197165C; US6872672B2; US6440877B1; TW512543B; KR20050069956A; US20020197394A1; KR100713019B1; CN100539239C; CN1652648A; EP1065724B1; EP1065724A3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrooptische Vorrichtung, die durch eine EL (Elektrolumineszenz)-Anzeigevorrichtung verkörpert wird, die ausgebildet wird, indem Halbleiterelemente (Elemente, die einen Halbleiter verwenden, typischer Weise Transistoren) auf der Oberfläche eines Substrates hergestellt werden, und eine elektronische Vorrichtung (ein elektronisches Gerät), welche die elektrooptische Vorrichtung als eine Anzeige einschließt. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung derselben.
2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik
In den letzten Jahren hat eine Technik für die Ausbildung eines Dünnfilmtransistors (im Folgenden als ein „TFT" bezeichnet) auf einem Substrat einen bemerkenswerten Fortschritt gemacht, und ihre Anwendung auf und Entwicklung zu einer Anzeigevorrichtung der aktiven Matrixart ist fortgeschritten. Besonders kann, da ein TFT unter Verwendung eines Polysilizium-Filmes eine Feldeffektmobilität besitzt, die höher als die eines herkömmliches TFT unter Verwendung eines amorphen Siliziumfilms ist, ein Hochgeschwindigkeitsbetrieb ausgeführt werden kann. Somit wird es möglich, ein Pixel, das herkömmlich durch eine Betriebschaltung gesteuert worden ist, die sich außerhalb eines Substrats befindet, durch eine Betriebschaltung zu steuern, die auf dem gleichen Substrat wie das Pixel ausgebildet ist.
Eine solche Anzeigevorrichtung der aktiven Matrixart hat die Aufmerksamkeit aufgrund verschiedener Vorteile auf sich gezogen, die, wie die Verringerung der Herstellungskosten, Miniaturisierung einer Anzeigevorrichtung, Zunahme des Ertrags und Verkleinerung des Durchsatzes, erreicht werden können, indem man verschiedene Stromkreise und Elemente auf dem gleichen Substrat ausbildet.
In der EL-Anzeigevorrichtung der aktiven Matrixart wird ein Schaltelement, das aus einem TFT gebildet wird, für jedes Pixel zur Verfügung gestellt, und ein Betriebselement für die Stromsteuerung wird durch das Schaltelement betrieben, so dass eine EL-Schicht (Licht emittierende Schicht) veranlasst wird, Licht auszustrahlen. Z.B. ist eine EL-Anzeigevorrichtung in dem US Patent Nr. 5 684 365 (siehe japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungs-Nr. Hei 8-234683) oder in der japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungs-Nr. Hei 10-189252 offenbart.
Die JP 110 16679 offenbart das Ausbilden einer Elektrolumineszenz-Anzeigevorrichtung durch Zuführen eines elektrolumineszenten Materials zu Brunnen, die in einer Maske ausgebildet sind, die in einer Grundelektrode zur Verfügung gestellt wird. Eine Zuführeinheit führt einen flüssigen Tropfen in jeden Zylinder auf der Grundlage eines vorbestimmten Musters zu, so dass ein Bildelementmuster auf der Grundelektrode gedruckt wird.
Die JP 110 54272 offenbart eine Herstellung einer lumineszenten Vollfarben-Anzeigevorrichtung mithilfe einer Tintenstrahldruckvorrichtung, die geeignet ist, ein Lösungsmittel an ein Substrat zu liefern, welches einen Polyparaphenyl-Vinyl-Vorläufer umfasst.
Als ein Verfahren für die Ausbildung der EL-Schicht sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden. Zum Beispiel können ein Vakuumverdampfungsverfahren, Sputtering-Verfahren, Spincoating-Verfahren, Rollcoating-Verfahren, Formverfahren, LB-Verfahren, Ionenplattierverfahren, Glasierverfahren, Tintenstrahlverfahren und dergleichen aufgezählt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Herstellungskosten einer EL-Schicht zu verringern und eine kostengünstige EL-Anzeigevorrichtung zur Verfügung zu stellen. Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, die Herstellungskosten für eine elektronische Vorrichtung (ein elektronisches Gerät), die die EL-Anzeigevorrichtung als Anzeige einschließt, zu verringern.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Licht emittierenden Anzeigevorrichtung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A bis 1C sind Ansichten zur Erklärung eines Anwendungsschrittes unter Verwendung einer Auftragvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Ansicht, die eine Schnittstruktur eines Pixelteils einer EL-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
3A und 3B sind Ansichten, die eine obere Struktur eines Pixelteils einer EL-Anzeigevorrichtung und eine Schaltungsstruktur davon der vorliegenden Erfindung zeigen;
4A zu 4E sind Ansichten, die die Herstellungsschritte einer EL-Anzeigevorrichtung der aktiven Matrixart von Ausführungsform 1 zeigen;
5A zu 5D sind Ansichten, die die Herstellungsschritte der EL-Anzeigevorrichtung der aktiven Matrixart von Ausführungsform 1 zeigen;
6A zu 6C sind Ansichten, die die Herstellungsschritte der EL-Anzeigevorrichtung der aktiven Matrixart von Ausführungsform 1 zeigen;
7 ist eine Ansicht, die das äußere Aussehen eines EL-Moduls von Ausführungsform 1 zeigt;
8 ist eine Ansicht, die eine Schaltungsblockstruktur einer EL-Anzeigevorrichtung von Ausführungsform 1 zeigt;
9 ist eine vergrößerte Ansicht eines Pixelteils einer EL-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung;
10 ist eine Ansicht, die eine Elementstruktur einer Abtastschaltung einer EL-Anzeigevorrichtung von Ausführungsform 1 zeigt;
11A und 11B sind Ansichten, welche die Draufsicht und Schnittansicht eines EL-Moduls von Ausführungsform 1 zeigen;
12A zu 12C sind Ansichten, die die Herstellungsschritte einer Kontaktstruktur von Ausführungsform 1 zeigen;
13 ist eine Ansicht, die eine Struktur eines Pixelteils einer EL-Anzeigevorrichtung von Ausführungsform 2 zeigt;
14 ist eine Ansicht, die eine Schnittstruktur eines Pixelteils einer EL-Anzeigevorrichtung von Ausführungsform 3 zeigt;
15 ist eine Ansicht, die eine Schaltungsblockstruktur einer EL-Anzeigevorrichtung von Ausführungsform 7 zeigt; und
16A bis 16F sind Ansichten, die konkrete Beispiele der elektronischen Vorrichtungen von Ausführungsform 10 zeigen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf 1A bis 1C beschrieben.
1A zeigt einen Teil einer Auftragvorrichtung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird. In 1A zu 1C bezeichnet ein Bezugszeichen 110 ein Substrat, und es werden ein Pixelteil 111, eine datenseitige (sourceseitige) Betriebsschaltung 112 und eine gateseitige Betriebsschaltung 113 auf der Oberfläche des Substrates 110 ausgebildet, die jeweils aus den Dünnfilmtransistoren (im folgenden als TFTs bezeichnet) gebildet werden. Im Übrigen kann die vorliegende Erfindung sogar auf den Fall angewendet werden, in dem Transistoren auf der Oberfläche eines Siliziumsubstrates ausgebildet sind.
Ein Bezugszeichen 114 kennzeichnet eine Mischung (im Folgenden als ein EL bildendes Material bezeichnet) eines EL-Materials und eines Lösungsmittels und 115 eine Anwendungsoberfläche des EL bildenden Materials 114. Im Übrigen ist hier das EL bilden de Material eine fluoreszente organische Mischung und zeigt eine organische Mischung an, die im Allgemeinen eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht, eine Licht emittierende Schicht, eine Elektronentransportschicht oder eine Elektroneninjektionsschicht genannt wird.
Wie in 1A gezeigt, kann, indem man einen Entladungsausgang der Auftragvorrichtung in einer linearen Form ausarbeitet, die Auftrageoberfläche, wie sie durch 115 bezeichnet ist, erhalten werden. Indem man die Auftragvorrichtung auf dem Pixelteil 111 in der Richtung eines Pfeils verschiebt, wird die Auftrageoberfläche 115 in der Richtung des Pfeils verschoben. Dabei ist es wünschenswert, dass die Länge der Auftrageoberfläche in der Längsrichtung von einer solchen Länge ist, dass der vollständige Bereich des Pixelteils durch eine Bewegung abgedeckt werden kann.
Hierbei kann, obgleich die Beschreibung für den Fall erfolgt ist, in dem der Entladungsausgang linear ist, dieser punktförmig sein (pünktchenförmig). Obgleich es unnötig ist, zu sagen, dass es schneller ist, das EL-Material linear zu beschichten, wenn es auf der gesamten Oberfläche aufgetragen wird, muss in dem Fall, in dem das Beschichten für jedes Pixel gebildet wird (in dem Fall, in dem das Beschichten für einen Punkt ausgebildet wird) der Entladungsausgang punktförmig sein. Obgleich das Beschichten auf den Punkt einen Nachteil dahingehend aufweist, dass der Durchsatz verglichen mit der linearen Beschichtung schlechter ist, ist es wirkungsvoll, wenn unterschiedliche EL-Schichten für jeweilige Pixel gebildet werden (z.B. in dem Fall, in dem EL-Schichten jeweils entsprechend jedem der RGB separat ausgebildet werden).
1B ist eine Ansicht, die den Zustand des Beschichtungsschrittes von 1A von der Seite gesehen zeigt. Ein Spitzenendteil (Düse) 118, das an einer Spritze 117 einer Auftragvorrichtung 116 angebracht ist, wird ein Entladungsteil des EL bildenden Materials 114. Diese Düse 118 bewegt sich in der Richtung eines Pfeils.
1C ist eine vergrößerte Ansicht einer Region (Auftrageoberfläche), die durch 119 der 1B bezeichnet ist. Der Pixelteil 111, der auf dem Substrat 110 bereitgestellt wird, schließt eine Mehrzahl von TFTs 120 und von Pixelelektroden 121 ein. Ein inertes Gas wie Stickstoff wird in die Spritze 117 von einem inneren Teil hineingeblasen, und das EL bildende Material 114 wird von der Düse 118 durch den Druck entladen. Hierbei wird ein Sensor, der eine Lichtreflexion verwendet, in der Nähe des Spitzenendes der Spritze 117 angebracht, und eine Justage kann auch so erfolgen, dass der Abstand zwischen der Auftrageoberfläche und dem Spitzenendteil der Düse immer konstant gehalten wird.
Das EL bildende Material 114, das von der Düse 118 entladen wird, wird linear aufgetragen, um die Pixelelektrode 121 zu bedecken. Nachdem das EL bildende Material 114 aufgetragen worden ist, wird eine Wärmebehandlung im Vakuum durchgeführt, so dass das Lösungsmittel, das in dem EL bildenden Material 114 enthalten ist, verdunstet und das EL bildende Material verbleibt. Auf diese Art wird das EL-Material gebildet. Somit ist es notwendig, ein solches Lösungsmittel zu verwenden, das bei einer Temperatur verdunstet, die niedriger als die Glasübergangstemperatur (Tg) des EL-Materials ist. Außerdem wird die Dicke einer schließlich gebildeten EL-Schicht durch die Viskosität des EL bildenden Materials bestimmt. In diesem Fall kann die Viskosität durch Auswählen des Lösungsmittels eingestellt werden, und es ist vorzuziehen, dass die Viskosität 10 bis 50 cp (vorzugsweise 20 bis 30 cp) beträgt.
Wenn es viele Verunreinigungen gibt, die Kristallisationskeime in dem EL bildenden Material 114 darstellen können, wird die Wahrscheinlichkeit, dass das EL-Material zu der Zeit des Verdunstens des Lösungsmittels kristallisiert, groß. Da die Lichtemissionsleistungsfähigkeit gering wird, wenn das EL-Material kristallisiert ist, ist dieses nicht bevorzugt. Es ist wünschenswert, so sehr wie möglich zu verhindern, dass das EL bildende Material die Verunreinigung enthält.
Um die Verunreinigung zu verringern ist es, obgleich es wichtig ist, dass die Umgebung zu der Zeit des Verfeinerns des Lösungsmittels, zu der Zeit des Verfeinerns des EL-Materials oder der Zeit des Mischens des Lösungsmittels mit dem EL-Material auf das Äußerste gesäubert wird, auch wünschenswert, auf eine Atmosphäre Sorgfalt zu legen, wenn das EL beschichtende Material durch die Auftragvorrichtung, wie es in 1B gezeigt wird, aufgetragen wird. Genauer gesagt ist es wünschenswert, dass der Schritt des Auftragens des EL bildenden Materials durch die Auftragvorrichtung durchgeführt wird, die in einen Reinraum aufgestellt ist, der mit einem inerten Gas, wie Stickstoff, gefüllt wird.
Im Übrigen ist die Beschreibung als ein Beispiel für die EL-Anzeigevorrichtung der aktiven Matrixart erfolgt, die vorliegende Erfindung kann ebenso für eine EL-Anzeigevorrichtung der passiven Matrixart (der einfachen Matrixart) verwendet werden.
(Art der Ausführungsform]
Eine Art des Durchführens der vorliegenden Erfindung wird zunächst mit Bezug auf 2 und 3A und 3B beschrieben. 2 ist eine Schnittansicht eines Pixelteils einer EL-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung, 3A ist eine Draufsicht davon und 3B ist eine Ansicht, die seine Schaltungsstruktur zeigt. Es wird eine Mehrzahl von Pixeln in Matrixform angeordnet, so dass ein Pixelteil (Bildanzeigeteil) gebildet wird. Im Übrigen ist 2 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A' der 3A. Somit kann sich, da allgemeine Symbole in der 2 und in der 3A verwendet werden, geeignet auf beide Zeichnungen bezogen werden. Außerdem weisen beide, obgleich die Draufsicht von 3 zwei Pixel zeigt, die selbe Struktur auf.
In 2 bezeichnet ein Bezugszeichen 11 ein Substrat; und 12 einen isolierenden Film (im Folgenden als ein Unterfilm bezeichnet), der eine Unterbeschichtung wird. Ein Glassubstrat, ein keramisches Glassubstrat, ein Quarzsubstrat, ein Siliziumsubstrat, ein keramisches Substrat, ein Metallsubstrat oder ein Kunststoffsubstrat (ebenso einschließlich eines Kunststofffilms) können als das Substrat 11 verwendet werden.
Obgleich der Unterfilm 12 besonders in dem Falle des Verwendens des Substrates wirkungsvoll ist, das ein bewegliches Ion enthält, oder in dem das Substrat eine Leitfähigkeit aufweist, ist es nicht notwendig, den Film auf dem Quarzsubstrat zur Verfügung zu stellen. Als der Unterfilm 12, kann ein isolierender Film, der Silizium enthält, verwendet werden. Im Übrigen bezeichnet in der vorliegenden Spezifikation der „isolierende Film, der Silizium enthält", einen isolierenden Film, der Silizium, Sauerstoff und Stickstoff in einem vorbestimmten Verhältnis enthält, zum Beispiel einen Siliziumoxidfilm, einen Siliziumnitridfilm oder einen Siliziumnitridoxidfilm (bezeichnet durch SiOxNy).
Um eine Verschlechterung eines TFT oder eine Verschlechterung eines EL-Elements zu verhindern, ist es wirkungsvoll, die Wärmeerzeugung des TFT zu dissipieren, indem man veranlasst, dass der Unterfilm 12 einen Wärmeabstrahlungseffekt besitzt. Für den Zweck, den Film herzustellen, der den Wärmeabstrahlungseffekt besitzt, kann irgendeines der weithin bekannten Materialien verwendet werden.
Hierbei werden zwei TFTs in dem Pixel ausgebildet. Ein Bezugszeichen 201 bezeichnet einen TFT (im Folgenden als ein Schalt-TFT bezeichnet), der als Schaltelement arbeitet, und 202 einen TFT (im Folgenden als ein Strom steuernden TFT bezeichnet), der als ein Strom steuerndes Element für das Steuern der Menge an Strom, die zu dem EL-Element fließt, arbeitet. Jeder ist aus einem n-Kanal-TFT gebildet.
Da die Feldeffektmobilität eines n-Kanal-TFT größer als die Feldeffektmobilität eines p-Kanal-TFT ist, ist seine Betriebsgeschwindigkeit hoch und ein großer Strom kann leicht veranlasst werden, zu fließen. Wenn die gleiche Menge an Strom veranlasst wird, zu fließen, kann die TFT-Größe des n-Kanal-TFT kleiner ausgebildet werden. Somit ist es vorzuziehen, den n-Kanal-TFT als den Strom steuernden TFT zu verwenden, da ein effektiver Bereich eines Anzeigeteils groß wird.
Der p-Kanal-TFT hat Vorteile dahingehend, dass eine heiße Ladungsträgerinjektion kaum ein Problem wird und ein Off-Stromwert niedrig ist, und es ist von einem Beispiel berichtet worden, in dem er als ein Schalt-TFT verwendet wird, und von einem Beispiel, in dem er als Strom steuernder TFT verwendet wird. Jedoch ist die vorliegende Erfindung auch dahingehend gekennzeichnet, dass, indem man eine solche Struktur derart bildet, dass die Positionen der LDD-Regionen unterschiedlich gebildet werden, die Probleme der heißen Ladungsträgerinjektion und des Off-Stromwerts sogar in dem n-Kanal-TFT gelöst werden, und es werden sämtliche TFTs in dem Pixel als n-Kanal-TFTs ausgebildet.
Es ist jedoch in der vorliegenden Erfindung nicht notwendig, den Schalt-TFT und den Strom steuernden TFT auf den n-Kanal-TFT zu beschränken, sondern es kann ebenso der p-Kanal-TFT für beide oder einen von ihnen verwendet werden.
Der Schalt-TFT 201 schließt eine Sourceregion 13, eine Drainregion 14, LDD-Regionen 15a zu 15d, eine aktive Schicht einschließlich einer Verunreinigungsregion 16 hoher Konzentration und Kanalausbildungsregionen 17a und 17b, einen Gate isolierenden Film 18, Gate-Elektroden 19a und 19b, einen ersten isolierenden Zwischenlagefilm 20, eine Sourceleitung 21 und eine Drainleitung 22 ein.
Außerdem sind, wie es in 3A gezeigt ist, die Gate-Elektroden 19a und 19b von einer doppelten Gatestruktur, in der sie elektrisch durch eine Gateleitung 211 angeschlossen werden, die aus einem anderen Material gebildet wird (aus einem Material, das einen Widerstand niedriger als den der Gate-Elektroden 19a und 19b besitzt). Selbstverständlich kann zusätzlich zu der doppelten Gatestruktur eine sogenannte Multi-Gate-Struktur (eine Struktur, die eine aktive Schicht einschließt, die zwei oder mehr Kanalausbildungsregionen, die in Reihe mit einander geschaltet sind, besitzt), wie eine dreifache Gatestruktur, verwendet werden. Die Multi-Gate-Struktur ist extrem wirkungsvoll darin, den Off-Stromwert zu verringern, und in der vorliegenden Erfindung, wird der Schalt-TFT 201 des Pixels als Multi-Gate-Struktur gebildet, so dass das Schaltelement, das einen niedrigen Off-Stromwert besitzt, verwirklicht wird.
Die aktive Schicht wird aus einem Halbleiterfilm gebildet, der eine Kristallstruktur enthält. Das heißt, es kann ein Einkristall-Halbleiterfilm verwendet werden, oder es kann ein polykristalliner Halbleiterfilm oder ein mikrokristalliner Halbleiterfilm verwendet werden. Der gateisolierende Film 18 kann aus einem isolierenden Film gebildet werden, der Silizium enthält. Außerdem können alle leitenden Filme für die Gate-Elektrode, die Sourceleitung oder die Drainleitung verwendet werden.
Weiterhin werden in dem Schalt-TFT 201 die LDD-Regionen 15a zu 15d so zur Verfügung gestellt, dass sie nicht mit den Gate-Elektroden 19a und 19b überlappen, wenn der gateisolierende Film 18 zwischen die LDD-Regionen und die Gate-Elektroden gesetzt wird. Eine solche Struktur ist darin sehr wirkungsvoll, den Off-Stromwert zu verringern.
Im Übrigen ist es wünschenswerter, eine Versatzregion (eine Region, die von einer Halbleiterschicht gebildet wird, die den gleichen Aufbau wie den der Kanalausbildungsregion besitzt, und an die keine Gatespannung angelegt wird) zwischen der Kanalausbildungsregion und der LDD-Region zur Verfügung zu stellen, um den Off-Stromwert zu verringern. In dem Fall der Multigate-Struktur, die zwei oder mehr Gate-Elektroden besitzt, ist eine Verunreinigungsregion hoher Konzentration, die zwischen den Kanalausbildungsregion bereitgestellt wird, wirkungsvoll darin, den Off-Stromwert zu verringern.
Wie oben beschrieben, ist es, indem man den TFT der Multigate-Struktur als das Schaltelement 201 des Pixels verwendet, möglich, das Schaltelement zu realisieren, das einen hinreichend niedrigen Off-Stromwert hat. Somit kann, selbst wenn ein Kondensator, wie in 2 der japanischen Patentanmeldung mit der Offenleguns-Nr. Hei 10-189252 gezeigt, nicht zur Verfügung gestellt wird, die Gatespannung des Strom steuernden TFT während einer genügenden Zeit (in einem Intervall zwischen einem vorgewählten Punkt und einem folgenden vorgewählten Punkt) gehalten werden.
Das heißt, es wird möglich, einen Kondensator zu entfernen, der herkömmlicher Weise ein Faktor dafür gewesen ist, einen effektiven Licht emittierenden Bereich zu verengen, und es wird möglich, den effektiven Licht emittierenden Bereich zu verbreitern. Das heißt, dass die Bildqualität der EL-Anzeigevorrichtung hell ausgebildet werden kann.
Als nächstes schließt der Strom steuernde TFT 202 eine Sourceregion 31, eine Drainregion 32, eine aktive Schicht einschließlich einer LDD-Region 33 und einer Kanalausbildungsregion 34, einen gateisolierenden Film 18, eine Gate-Elektrode 35, den ersten isolierenden Zwischenlagefilm 20, eine Sourceleitung 36 und eine Drainleitung 37 ein. Obgleich die Gate-Elektrode 35 von einer einzelnen Gatestruktur ist, kann eine Multigate-Struktur verwendet werden.
Wie in 3A und 3B gezeigt, wird der Drain des Schalt-TFT an das Gate des Strom steuernden TFT angeschlossen. Genauer gesagt wird die Gate-Elektrode 35 des Strom steuernden TFT 202 elektrisch an die Drainregion 14 des Schalt-TFT 201 durch die Drainleitung 22 (die eine Anschlussleitung genannt werden kann) angeschlossen. Die Sourceleitung 36 wird an eine Netzstromleitung 212 angeschlossen.
Obgleich der Strom steuernde TFT 202 ein Element für das Steuern der Menge des Stromes, der in ein EL-Element 203 eingeführt wird ist, ist es angesichts der Verschlechterung des EL-Elements nicht wünschenswert, eine große Menge des Stromes zu liefern. Somit wird es, um zu verhindern, dass ein übermäßiger Strom zu dem Strom steuernden TFT 202 fließt, vorzuziehen, die Kanallänge (L) so zu entwerten, dass sie ziemlich groß ist. Wünschenswerter Weise wird sie so entworfen, dass der Strom 0,5 bis 2 μA (vorzugsweise 1 bis 1,5 μA) pro Pixel wird.
Angesichts des oben genannten ist es, wie es in 9 gezeigt ist, wenn die Kanallänge des Schalt-TFT L1 (L1 = L1a + L1b) ist, die Kanalbreite W1 ist, die Kanallänge des Strom steuernden TFT L2 ist und die Kanalbreite W2 ist, vorzuziehen, dass W1 zu 0,1 bis 5 μm (im Allgemeinen von 0,5 bis 2 μm) gebildet wird, und W2 wird zu 0,5 bis 10 μm gebildet (im Allgemeinen von 2 bis 5 μm). Außerdem ist es vorzuziehen, dass L1 zu 0,2 bis 18 μm (im Allgemeinen von 2 bis 15 μm) gebildet wird, und L2 wird zu 1 bis 50 μm gebildet (im Allgemeinen von 10 bis 30 μm). Es ist jedoch die vorliegende Erfindung nicht auf die oben genannten numerischen Werte beschränkt.
Durch das Vorwählen des Bereichs dieser numerischen Werte können von einer EL-Anzeigevorrichtung der VGA-Kategorie, welche die Pixelzahl (640 × 480) besitzt, bis zu einer EL-Anzeigevorrichtung der High Vision, welche die Pixelzahl (1920 × 1080 oder 1280 × 1024) besitzt, alle Standards abgedeckt werden.
Außerdem ist es passend, dass die Länge (Breite) der LDD-Region, die in dem Schalt-TFT 201 gebildet wird, zu 0,5 bis 3,5 μm, im Allgemeinen zu 2,0 bis 2,5 μm, gebildet wird.
Außerdem ist die EL-Anzeigevorrichtung, die in 2 gezeigt wird, auch dahingehend gekennzeichnet, dass in dem Strom steuernden TFT 202 die LDD-Region 33 zwischen der Drainregion 32 und der Kanalausbildungsregion 34 zur Verfügung gestellt wird, und die LDD-Region 33 schließt eine Region ein, die mit der Gate-Elektrode 35 überlappt, und eine Region, die nicht mit der Gate-Elektrode 35 überlappt, wenn der gateisolierende Film 18 dazwischen angeordnet ist.
Der Strom steuernde TFT 202 liefert Strom dafür, dass das EL-Element 204 veranlasst wird, Licht auszustrahlen, und er steuert die Liefermenge, um eine abgestufte Anzeige zu ermöglichen. Somit ist es notwendig, Gegenmaßnahmen gegen die Verschlechterung wegen der Injektion der heißen Ladungsträger zu ergreifen, so dass, selbst wenn Strom geliefert wird, keine Verschlechterung auftritt. Wenn Schwarz angezeigt wird, obgleich der Strom steuernde TFT 202 zu dieser Zeit ausgeschaltet ist, wird, wenn ein Off-Strom hoch ist, eine klare schwarze Anzeige unmöglich, und es wird eine Absenken des Kontrastes oder dergleichen verursacht. Somit ist es notwendig, den Off-Stromwert ebenso herabzusetzen.
In Bezug auf die Verschlechterung wegen der Injektion der heißen Ladungsträger ist es bekannt, dass die Struktur, in der die LDD-Region mit der Gate-Elektrode überlappt, sehr wirkungsvoll ist. Es wird jedoch, wenn das Ganze der LDD-Region so gebildet wird, dass sie mit der Gate-Elektrode überlappt, der Off-Stromwert erhöht. Somit zieht der gegenwärtige Anmelder eine neue Struktur in Betracht, in der die LDD-Region, die nicht mit der Gate-Elektrode überlappt, in Reihe zur Verfügung gestellt wird, so dass die Probleme der Gegenmaßnahmen gegen die heißen Ladungsträger und gegen den Off-Stromwert gelöst werden.
Hierbei ist es geeignet, dass die Länge der LDD-Region, die mit der Gate-Elektrode überlappt, zu 0,1 bis 3 μm ausgebildet wird (vorzugsweise zu 0,3 bis 1,5 μm). Wenn die Länge zu groß ist, wird die parasitäre Kapazität groß, und wenn sie zu klein ist, wird der Effekt des Verhinderns der heißen Ladungsträger schwach. Außerdem ist es angebracht, dass die Länge der LDD-Region, die nicht mit der Gate-Elektrode überlappt, zu 1,0 bis 3,5 μm ausgebildet wird (vorzugsweise zu 1,5 bis 2,0 μm). Wenn, die Länge zu groß ist, wird es unmöglich, einen genügenden Stromfluss zu bilden, und wenn sie zu klein ist, wird der Effekt des Senkens des Off-Stromwertes schwach.
In der oben genannten Struktur wird die parasitäre Kapazität in der Region gebildet, in der die Gate-Elektrode und die LDD-Region einander überlappen. Somit ist es vorzuziehen, eine solche Region nicht zwischen der Sourceregion 31 und der Kanalausbildungsregion 34 zur Verfügung zu stellen. In dem Strom steuernden TFT ist es, da die Richtung des Flusses von Ladungsträgern (hier von Elektronen) immer die gleiche ist, hinreichend, wenn die LDD-Region nur an der Seite der Drainregion zur Verfügung gestellt wird.
Wenn jedoch die Betriebsspannung des Strom steuernden TFT 202 (die Spannung, die zwischen der Sourceregion und der Drainregion angelegt wird) 10 V oder kleiner wird, wird die Injektion der heißen Ladungsträge kaum problematisch, so dass es auch möglich ist, die LDD-Region 33 auszulassen. In diesem Fall wird die aktive Schicht von der Sourceregion 31, der Drainregion 32 und der Kanalausbildungsregion 34 gebildet.
Von dem Gesichtspunkt der Erhöhung der Menge des Stromes her, der veranlasst werden kann, zu fließen, ist es auch wirkungsvoll, die Schichtstärke (vorzugsweise 50 bis 100 nm, bevorzugter 60 bis 80 nm) der aktiven Schicht (besonders der Kanalausbildungsregion) des Strom steuernden TFT 202 zu erhöhen. Im Gegenteil dazu ist es in dem Fall der Schalt-TFT 201 von dem Gesichtspunkt des Verringerns des Off-Stromwerts her auch wirkungsvoll, die Schichtstärke (vorzugsweise 20 bis 50 nm, be vorzugter 25 bis 40 nm) der aktiven Schicht (besonders der Kanalausbildungsregion) zu verringern.
Als nächstes bezeichnet ein Bezugszeichen 41 einen ersten Passivierungsfilm, und es ist angebracht, dass die Dicke zu 10 nm bis 1 μm ausgebildet wird (vorzugsweise zu 200 bis 500 nm). Als Material ist es möglich, einen isolierenden Film zu verwenden, der Silizium enthält (besonders ist ein Siliziumnitridoxidfilm oder Siliziumnitridfilm vorzuziehen). Dieser Passivierungsfilm 41 hat eine Funktion des Schützens des gebildeten TFT gegen Alkalimetall oder Feuchtigkeit. In der EL-Schicht, die schließlich über dem TFT bereitgestellt wird, ist Alkalimetall, wie Natrium, enthalten. Das heißt, dass der erste Passivierungsfilm 41 auch als ein schützender Film fungiert, der verhindert, dass das Alkalimetall (bewegliches Ion) in die TFT-Seite eindringt.
Es ist auch wirkungsvoll, eine thermische Verschlechterung der EL-Schicht dadurch zu verhindern, dass man veranlasst, dass der erste Passivierungsfilm 41 einen Wärme abstrahlenden Effekt aufweist. Es ist jedoch in der EL-Anzeigevorrichtung der Struktur von 2, da Licht zu der Seite des Substrates 11 ausgestrahlt wird, notwendig, dass der erste Passivierungsfilm 41 lichtdurchlässig ist. In dem Fall, in dem organisches Material für die EL-Schicht verwendet wird, ist es, da eine Verschlechterung durch Kombination mit Sauerstoff verursacht wird, wünschenswert, keinen isolierenden Film zu verwenden, der leicht Sauerstoff abgibt.
Als ein lichtdurchlässiges Material, das ein Eindringen des Alkalimetalls verhindert und eine Wärme abstrahlenden Effekt besitzt, kann ein isolierender Film genannt werden, der mindestens ein Element enthält, das aus B (Bor), C (Kohlenstoff) und N (Stickstoff) ausgewählt wird, und mindestens ein Element, das aus Al (Aluminium), Si (Silizium) und von P (Phosphor) ausgewählt wird. Es ist z.B. möglich, ein Nitrid des Aluminiums zu verwenden, das durch Aluminiumnitrid (AlxNy) verkörpert wird, ein Karbid des Siliziums, das durch Siliziumkarbid (SixCy) verkörpert wird, ein Nitrid des Siliziums, das durch Siliziumnitrid (SixNy) verkörpert wird, ein Nitrid des Bors, das durch Bornitrid (BxNy) verkörpert wird, oder ein Phosphid des Bors, das durch Borphosphid (BxPy) verkörpert wird. Ein Oxid des Aluminiums, das durch Aluminiumoxyd (AlxOy) verkörpert wird, ist in der Transparenz ausgezeichnet, und seine Wärmeleitfähigkeit beträgt 20 Wm^–1K^–1, so dass es eines der besagten vorzuziehenden Materialien sein kann. Diese Materialien haben nicht nur die vorangehenden Effekte, sondern ebenso einen Effekt dahingehend, das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern. Im Übrigen sind in den vorangehenden lichtdurchlässigen Materialien x bzw. y beliebige ganze Zahlen.
Im Übrigen ist es auch möglich, die oben genannte Zusammensetzung mit einem anderen Element zu kombinieren. Z.B. ist es auch möglich, Aluminiumnitridoxid zu verwenden, das durch AlNxOy angegeben wird, indem man Stickstoff dem Aluminiumoxyd hinzufügt. Dieses Material hat zusätzlich zu dem Wärme abstrahlenden Effekt auch den Effekt, das Eindringen von Feuchtigkeit oder eines Alkalimetalls zu verhindern. Im Übrigen sind in dem oben genannten Aluminiumnitridoxid x bzw. y beliebige ganze Zahlen.
Außerdem ist es möglich, die Materialien zu verwenden, die in der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungs-Nr. Sho 62-90260 offenbart sind. Das heißt, es ist es auch möglich, einen isolierenden Film zu verwenden, der Si, Al, N, O oder M enthält (M ist mindestens eine Art eines Seltenerd-Element, vorzugsweise mindestens ein Element, das aus Ce (Cerium), Yb (Ytterbium), Sm (Samarium), Er (Erbium), Y (Yttrium), La (Lanthan), Gd (Gadolinium), Dy (Dysprosium) und Nd (Neodym) ausgewählt wird). Diese Materialien haben zusätzlich zu dem Wärme abstrahlenden Effekt auch den Effekt, ein Eindringen von Feuchtigkeit oder eines Alkalimetalls zu verhindern.
Außerdem ist es auch möglich, einen Kohlenstofffilm zu verwenden, der mindestens einen Diamant-Dünnfilm oder einen amorphen Kohlenstofffilm (besonders einen Film, der Eigenschaften nahe denen von Diamant, diamantartiger Kohlenstoff genannt, oder dergleichen besitzt) enthält. Diese haben eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit und sind als eine Wärme abstrahlende Schicht sehr wirkungsvoll. Es wird jedoch, da der Film braun wird und seine Durchlässigkeit verringert wird, wenn die Dicke groß wird, vorgezogen, den Film zu verwenden, der die geringst mögliche Dicke hat (vorzugsweise 5 bis 100 nm).
Im Übrigen darf der Film, da es das primäre Ziel des ersten Passivierungsfilmes 41 ist, den TFT gegen das Alkalimetall oder die Feuchtigkeit zu schützen, den Effekt nicht verderben. Somit ist es, obgleich ein Dünnfilm, der aus dem Material hergestellt ist, das den vorangehenden Wärme abstrahlenden Effekt hat, alleine verwendet werden kann, wirkungsvoll, den Dünnfilm und einen isolierenden Film (typischer Weise einen Siliziumnitridfilm (SixNy)) oder Siliziumnitridoxidfilm (SiOxNy)) zu stapeln, wodurch ein Eindringen eines Alkalimetalls oder von Feuchtigkeit verhindert werden kann. Im Übrigen sind in dem Siliziumnitridfilm oder dem Siliziumnitridoxidfilm x bzw. y beliebige ganze Zahlen.
Ein zweiter isolierender Zwischenlagefilm (der ein ausgleichender Film genannt werden kann) 44 wird auf dem ersten Passivierungsfilm 41 gebildet, um die jeweilige TFTs zu bedecken, so dass gestufte Teile, die von den TFTs gebildet werden, geebnet werden. Als der isolierende Film 44 der zweiten isolierenden Zwischenlagefilm wird ein organischer Harzfilm bevorzugt, und es ist angebracht, dass Polyimid, Polyamid, Acryl, BCB (Benzocyclobuten) oder dergleichen verwendet wird. Selbstverständlich kann ein anorganischer Film verwendet werden, solange ein hinreichendes Ebnen erfolgen kann.
Es ist sehr wichtig, die gestuften Teile aufgrund der TFTs durch den zweiten isolierenden Zwischenlagefilm 44 zu ebnen. Da eine EL-Schicht, die später gebildet wird, sehr dünn ist, gibt es einen Fall, in dem eine schlechte Lichtemission durch das Bestehen der gestuften Teile auftritt. Somit ist es wünschenswert, das Ebnen auszuführen, bevor eine Pixelelektrode ausgebildet wird, so dass EL-Schicht auf der flachst möglichen Oberfläche ausgebildet werden kann.
Ein Bezugszeichen 45 bezeichnet einen zweiten Passivierungsfilm und hat eine sehr wichtige Funktion des Blockierens des Alkalimetalls, das von dem EL-Element diffundiert. Es ist angebracht, dass die Schichtstärke zu 5 nm bis 1 μm ausgebildet wird (typischer Weise zu 20 bis 300 nm). Ein isolierender Film, der in der Lage ist, das Eindringen des Alkalimetalls zu blocken, wird als der zweite Passivierungsfilm 45 verwendet. Als Material kann das Material, das für den ersten Passivierungsfilm 41 verwendet wird, verwendet werden.
Der zweite Passivierungsfilm 45 fungiert ebenso als eine Wärme abstrahlende Schicht, die Wärme dissipiert, die in dem EL-Element erzeugt wird, und dient dazu, zu verhindern, dass Wärme in dem EL-Element gespeichert wird. In dem Fall, in dem der zweite isolierende Zwischenlagefilm 44 ein organischer Harzfilm ist, verhindert, da er schwach zu heizen ist, der zweite Passivierungsfilm, dass die Wärme, die in dem EL-Element erzeugt wird einen schlechten Einflusses auf den zweiten isolierenden Zwischenlagefilm 44 hat.
Wie oben beschrieben, hat es, obgleich es wirkungsvoll ist, die TFTs mit dem organischen Harzfilm zu ebnen, wenn die EL-Anzeigevorrichtung hergestellt ist, keine herkömmliche Struktur gegeben, in der auf die Verschlechterung des organischen Harzfilmes Aufmerksamkeit gelegt wurde, die durch die Wärme verursacht wird, die in dem EL-Element erzeugt wird. In der vorliegenden Erfindung wird das Problem gelöst, indem man den zweiten Passivierungsfilm 45 zur Verfügung stellt, der besagte Merkmale haben kann.
Der zweite Passivierungsfilm 45 verhindert die Verschlechterung aufgrund von Wärme und fungiert auch als ein schützender Film, um zu verhindern, dass ein Alkalimetall in der EL-Schicht zu der Seite des TFT hin diffundiert, und er fungiert auch als schützende Schicht, um verhindern, dass Feuchtigkeit oder Sauerstoff von der Seite des TFT zur Seite der EL-Schicht eindringt.
Ein Bezugszeichen 46 kennzeichnet eine Pixelelektrode (Anode des EL-Elements), die aus einem transparenten leitenden Film gebildet ist. Nachdem eine Kontaktbohrung (Öffnung) durch den zweiten Passivierungsfilm 45, den isolierenden Film 44 der zweiten Zwischenlage und den ersten Passivierungsfilm 41 gebildet worden ist, wird die Elektrode gebildet, so dass sie mit der Drainleitung 37 des Strom steuernden TFT 202 an dem gebildeten geöffneten Teil angeschlossen werden kann.
Als nächstes wird eine EL-Schicht (genauer eine EL-Schicht, die in Verbindung mit der Pixelelektrode ist) 47 durch einen Anwendungsschritt unter Verwendung einer Auftragvorrichtung gebildet. Obgleich die EL-Schicht 47 als eine einlagige Struktur oder Laminatstruktur verwendet wird, wird sie in vielen Fällen als Laminatstruktur verwendet. Jedoch ist es in dem Fall der Laminierung wünschenswert, das Beschichtungsverfahren und das Dampfphasenwachstum zu kombinieren (insbesondere ist ein Verdampfungsverfahren vorzuziehen). Es besteht bei dem Beschichtungsverfahren, da ein Lösungsmittel und ein EL-Material gemischt werden und aufgetragen werden, wenn die Unterschicht ein organisches Material einschließt, eine Sorge dahingehend, dass das Auflösen wieder auftritt.
Somit ist es vorzuziehen, dass in der EL-Schicht 47 eine Schicht, die in direkten Kontakt mit der Pixelelektrode gerät, durch den beschichtenden Schritt unter Verwendung der Auftragvorrichtung gebildet wird, und dass danach eine Schicht durch das Dampf phasenwachstum gebildet wird. Selbstverständlich können, wenn Beschichten ausgeführt wird, indem man ein solches Lösungsmittel verwendet, das das EL-Material der Unterschicht nicht auflöst, alle Schichten durch die Auftragvorrichtung gebildet werden. Als eine Schicht, die in direktem Kontakt mit der Pixelelektrode gerät, kann, obgleich eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht oder eine Licht emittierende Schicht vorhanden sein kann, die vorliegende Erfindung in einem Fall der Ausbildung irgendeiner Schicht verwendet werden.
In der vorliegenden Erfindung ist es, da das Beschichtungsverfahren unter Verwenden der Auftragvorrichtung als das Verfahren für die Ausbildung der EL-Schicht verwendet wird, vorzuziehen, ein Polymer-Material als das EL-Material zu verwenden. Als typische Polymer-Materialien können Hochmolekularmaterialien, wie Polyparaphenyl-Vinyl (PPV), Polyvinylcarbazol (PVK) oder Polyfluoren, aufgezählt werden.
Um die Lochinjektionsschicht, die Lochtransportschicht oder die Licht emittierende Schicht, die aus dem Polymer-Material durch den Beschichtungsschritt mit der Auftragvorrichtung gebildet werden, auszubilden, erfolgt das Auftragen in einem Zustand eines Polymer-Vorläufers gebildet, und er wird in einem Vakuum aufgeheizt und wird in das EL-Material umgewandelt, das aus dem Polymer-Material gebildet wird. Ein benötigtes EL-Material wird darauf durch das Verdampfungsverfahren oder dergleichen gestapelt, so dass die laminatartige EL-Schicht gebildet wird.
Genauer gesagt wird es bevorzugt, dass für die Lochtransportsschicht Polytetrahydrothiophenylphenyl als Polymer-Vorläufer verwendet wird und in Polyphenylvinyl durch Heizung umgewandelt wird. Es ist angebracht, dass die Schichtstärke zu 30 bis 100 nm gebildet wird (vorzugsweise zu 40 bis 80 nm). Es wird bevorzugt, dass für die Licht emittierende Schicht Cyanopolyphenylenvinyl für eine rote Licht emittierende Schicht verwendet wird, dass Polyphenylenvinyl für eine grüne Licht emittierende Schicht verwendet wird, und Polyphenylenvinyl oder Polyalkylphenyl für eine blaue Licht emittierende Schicht verwendet wird. Es ist angebracht, dass die Schichtstärke zu 30 bis 150 nm gebildet wird (vorzugsweise zu 40 bis 100 nm).
Es ist auch wirkungsvoll, kupfernes Phthalocyanin als eine Pufferschicht zwischen der Pixelelektrode und dem EL-Material, das darauf ausgebildet wird, zur Verfügung zu stellen.
Die oben genannten Beispiele sind jedoch lediglich Beispiele für organische EL-Materialien, die als die EL-Materialien der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, und es ist nicht notwendig, die Erfindung auf diese zu beschränken. In der vorliegenden Erfindung wird eine Mischung eines EL-Materials und eines Lösungsmittel von der Auftragvorrichtung aufgetragen, und das Lösungsmittel verdunstet und wird entfernt, so dass die EL-Schicht gebildet wird. Somit kann, solange die Kombination derart ist, dass eine Verdampfung des Lösungsmittels bei einer Temperatur durchgeführt wird, welche die Glasübergangstemperatur der EL-Schicht nicht übersteigt, irgendein EL-Material verwendet werden.
Typischer Weise kann als das Lösungsmittel ein organisches Lösungsmittel, wie Chloroform, Dichloromethan, γ-Butyllactone, Butylcellosolve, oder NMP (N-Methyl-2-Pyrolidone) verwendet werden, oder es kann Wasser verwendet werden. Es ist auch wirkungsvoll, einen Zusatz für die Erhöhung der Viskosität des EL bildenden Materials hinzuzufügen.
Außerdem ist es, wenn die EL-Schicht 47 gebildet wird, vorzuziehen, dass eine Behandlungsatmosphäre als eine trockene Atmosphäre mit der wenigst möglichen Feuchtigkeit gebildet wird und die Ausbildung in einem inerten Gas durchgeführt wird. Da die EL-Schicht leicht durch das Vorhandensein von Feuchtigkeit oder Sauerstoff verschlechtert wird, ist es, wenn die Schicht gebildet wird, notwendig, solche Faktoren auf das Äußerste zu beseitigen. Z.B. ist eine trockene Stickstoffatmosphäre oder trockene Argonatmosphäre vorzuziehen. Zu diesem Zweck ist es wünschenswert, dass die Auftragvorrichtung in einen Reinraum aufgestellt wird, der mit einem inerten Gas gefüllt ist, und dass der Beschichtungsschritt in der Atmosphäre durchgeführt wird.
Wenn die EL-Schicht 47 in der Weise gebildet wird, wie es oben beschrieben ist, werden als nächstes eine Kathode 48 und eine schützende Elektrode 49 gebildet. Die Kathode 48 und die schützende Elektrode 49 können durch ein Vakuumverdampfungsverfahren gebildet werden. Wenn die Kathode 48 und die schützende Elektrode 49 kontinuierlich ohne eine Öffnung zur Luft gebildet werden, kann eine Verschlechterung der EL-Schicht 47 weiter unterdrückt werden. In der vorliegenden Spezifikation werden ein Licht emittierendes Element, das aus der Pixelelektrode (Anode) gebildet wird, die EL-Schicht, und die Kathode das EL-Element genannt.
Für die Kathode 48 wird ein Material, das eine niedrige Arbeitsfunktion hat und Magnesium (Mg), Lithium (Li) oder Kalzium (Ca) enthält, verwendet. Vorzugsweise wird eine Elektrode, die aus MgAg (einem Material von Mg und Ag gemischt in einem Verhältnis von Mg : AG = 10 : 1) verwendet. Zusätzlich können eine MgAgAl-Elektrode, eine LiAl-Elektrode und eine LiFAl-Elektrode aufgezählt werden. Die schützende Elektrode 49 ist eine Elektrode, die zur Verfügung gestellt wird, um die Kathode 48 vor äußerer Feuchtigkeit oder dergleichen zu schützen, und es wird ein Material, das Aluminium (Al) oder Silber (Ag) enthält, verwendet. Diese schützende Elektrode 48 weist auch einen Wärmeabstrahlungseffekt auf.
Im Übrigen ist es wünschenswert, dass die EL-Schicht 47 und die Kathode 48 ununterbrochen in einer trockenen Inertgasatmosphäre ohne Öffnung zur Luft gebildet werden. In dem Fall, in dem ein organisches Material für die EL-Schicht verwendet wird, wird diese Art, da es gegenüber Feuchtigkeit sehr schwach ist, verwendet, um die Aufnahme von Feuchtigkeit zu der Zeit des Öffnens zur Luft hin zu vermeiden. Weiterhin ist es wünschenswerter, nicht nur die EL-Schicht 47 und die Kathode 48, sondern auch die schützende Elektrode 49 darauf kontinuierlich zu bilden.
Die Struktur von 2 ist ein Beispiel für einen Fall des Verwendens eines ein einfarbiges Licht emittierenden Systems, in dem eine Art von EL-Element entsprechend einem von RGB gebildet wird. Obgleich 2 nur einen Pixel zeigt, wird eine Mehrzahl der Pixel, welche die gleiche Struktur haben, in der Matrixform in dem Pixelteil geordnet. Im Übrigen kann ein weithin bekanntes Material für die EL-Schicht entsprechend einem von RGB genommen werden.
Zusätzlich zu dem oben genannten System kann eine Farbanzeige gebildet werden, indem man ein System verwendet, in dem ein EL-Element von weißer Lichtemission und ein Farbfilter kombiniert werden, ein System, in dem ein EL-Element der blauen oder blaugrünen Lichtemission und ein fluoreszentes Material (fluoreszente Farbe umwandelnde Schicht: CCM) kombiniert werden, ein System, in dem eine transparente Elektrode als eine Kathode verwendet wird (Gegenelektrode) und EL-Elemente, die RGB entsprechen, gestapelt werden, oder dergleichen. Selbstverständlich ist es auch möglich, eine Schwarzweiß-Anzeige zu bilden, indem man eine EL-Schicht aus weißer Lichtemission in einer einzelnen Schicht bildet.
Das Bezugszeichen 50 bezeichnet einen dritten Passivierungsfilm, und es ist angebracht, dass seine Schichtstärke zu 10 nm bis 1 μm gebildet wird (vorzugsweise zu 200 bis 500 nm). Obgleich es ein Hauptzweck des Bereitstellens des dritten Passivierungsfilmes 50 ist, die EL-Schicht 47 vor Feuchtigkeit zu schützen, kann ebenso ein Wärmeabstrahlungseffekt ähnlich zu dem zweiten Passivierungsfilm 45 zur Verfügung gestellt werden. Somit kann als ein ausbildendes Material ein ähnliches wie bei dem ersten Passivierungsfilmes 41 verwendet werden. In dem Fall jedoch, in dem ein organisches Material für die EL-Schicht 47 verwendet wird, ist es, da es eine Möglichkeit dafür gibt, dass die Schicht durch Kombination mit Sauerstoff verschlechtert wird, wünschenswert, keinen isolierenden Film zu verwenden, der Sauerstoff abgeben kann.
Außerdem ist es, wie es oben beschrieben ist, da die EL-Schicht schwach zu heizen ist, wünschenswert, einen Film bei der am niedrigsten möglichen Temperatur zu bilden (vorzugsweise in einer Temperaturspanne von der Raumtemperatur bis zu 120°C). Somit kann gesagt werden, dass ein Plasma-CVD-Verfahren, ein Sputteringverfahren, ein Vakuumverdampfungsverfahren, ein Ionenplattierverfahren oder ein Lösungsauftragungsverfahren (Spincoating-Verfahren) ein wünschenswertes Verfahren zur Filmbildung darstellt.
Ebenso ist, obgleich die Verschlechterung des EL-Elements genug unterdrückt werden kann, indem man lediglich den zweiten Passivierungsfilm 45 zur Verfügung stellt, vorzugsweise das EL-Element von isolierenden Zweilagenfilmen umgeben, die an beiden Seiten des EL-Elements gebildet werden, wie dem zweiten Passivierungsfilm 45 und dem dritten Passivierungsfilm 50, so dass ein Eindringen von Feuchtigkeit und Sauerstoffes in die EL-Schicht verhindert wird, eine Diffusion von alkalischem Metall von der EL-Schicht verhindert wird, und eine Speicherung von Wärme in der EL-Schicht verhindert wird. Infolgedessen wird eine Verschlechterung der EL-Schicht weiter unterdrückt, und eine EL-Anzeigevorrichtung, die eine hohe Zuverlässigkeit hat, kann erhalten werden.
Die EL-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung schließt einen Pixelteil ein, der aus einem Pixel gebildet wird, das eine Struktur wie in 1 hat, und es sind TFTs, die unterschiedliche Strukturen entsprechend ihren Funktionen haben, in dem Pixel angeordnet. Durch dieses ist es möglich, einen Schalt-TFT, der einen hinreichend kleinen Off-Stromwert hat, und einen Strom steuernden TFT, der gegen heiße Ladungsträgerinjektion widerstandsfähig ist, in dem gleichen Pixel zu bilden, und es ist möglich, die EL-Anzeigevorrichtung zu erhalten, die eine hohe Zuverlässigkeit hat und eine ausgezeichnete Bildanzeige ermöglicht (die eine hohe Betriebsleistung hat).
Im Übrigen ist es bei der Pixelstruktur von 1, obgleich ein TFT, der eine Multigate-Struktur hat, als der Schalt-TFT verwendet wird, nicht notwendig, eine Struktur der Anordnung für LDD-Regionen oder dergleichen auf die Struktur von 1 zu beschränken.
Die vorliegende Erfindung, die von der vorangehenden Struktur gebildet wird, wird ausführlicher mit Bezug auf die unten beschriebenen Ausführungsformen beschrieben.
[Ausführungsform 1]
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Verwendung von 4A bis 6C erläutert. Ein Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung eines Pixelteils und von TFTs eines Betriebsschaltungsteils, der in der Peripherie des Pixelteils ausgebildet wird, wird im Folgenden erklärt. Man beachte, dass, um die Erklärung zu vereinfachen, eine CMOS-Schaltung als grundlegende Schaltung für die Betriebsschaltungen gezeigt wird.
Zuerst wird, wie es in 4A gezeigt wird, ein Unterfilm 301 wird mit einer Dicke von 300 nm auf einem Glassubstrat 300 gebildet. Siliziumnitridoxidfilme werden als der Unterfilm 301 in Ausführungsform 1 laminiert. Es ist gut, die Stickstoffkonzentration auf zwischen 10 und 25 Gewichts-% in dem Film einzustellen, der mit dem Glassubstrat 300 in Verbindung tritt.
Außerdem ist es wirkungsvoll, als Teil des Unterfilmes 301 einen isolierenden Film zur Verfügung zu stellen, der aus einem Material gebildet wird, das zu dem des ersten Passivierungsfilm 41 ähnlich ist, der in 2 gezeigt wird. Der Strom steuernde TFT kann Wärme erzeugen, da ein großer Strom veranlasst wird, zu fließen, und es ist wirkungsvoll, einen isolierenden Film, der einen Wärme abstrahlenden Effekt hat, an einem Ort so nahe wie möglich zur Verfügung zu stellen.
Als nächstes wird ein amorpher Siliziumfilm (nicht in den Figuren gezeigt) mit einer Dicke von 50 nm auf dem Unterfilm 301 durch ein bekanntes Abscheidungsverfahren gebildet. Man beachte, dass es nicht notwendig ist, dieses auf den amorphen Siliziumfilm zu beschränken, und es kann ein anderer Film gebildet werden, vorausgesetzt dass es ein Halbleiterfilm ist, der eine amorphe Struktur enthält (einschließlich eines mikrokristallinen Halbleiterfilms). Zusätzlich kann ein zusammengesetzter Halbleiterfilm, der eine amorphe Struktur, wie einen amorphen Siliziumgermaniumfilm enthält, auch verwendet werden. Weiterhin kann die Schichtstärke zu 20 bis 100 nm ausgebildet werden.
Der amorphe Siliziumfilm wird dann durch ein bekanntes Verfahren kristallisiert und bildet einen kristallenen Siliziumfilm 302 (auch als ein polykristalliner Siliziumfilm oder ein Polysiliziumfilm bezeichnet). Es gibt eine thermische Kristallisation unter Verwendung eines elektrischen Ofens, Laser-Ausglühkristallisation unter Verwendung eines Lasers und Lampen-Ausglühkristallisation unter Verwendung einer Infrarotlampe als bekannte Kristallisationsverfahren. Kristallisation wird in der Ausführungsform 1 unter Verwendung von Licht von einem Excimer-Laser durchgeführt, der XeCl-Gas verwendet.
Man beachte, dass Licht von einem Pulsemissionsart-Excimer-Lasers, das in einer lineare Form ausgebildet ist, in Ausführungsform 1 verwendet wird, dass aber auch eine rechteckige Form verwendet werden kann, und Licht von einem Argon-Laser kontinuierlicher Emission und Licht von einem Excimer-Laser kontinuierlicher Emission auch verwendet werden kann.
In dieser Ausführungsform ist es, obgleich der kristallene Siliziumfilm als die aktive Schicht des TFT verwendet wird, auch möglich, einen amorphen Siliziumfilm zu verwenden. Um jedoch eine Öffnungsrate eines Pixels zu erhöhen, indem man einen Bereich des Strom steuernden TFT so klein bildet, wie es möglich, ist es vorteilhaft, den kristallenen Siliziumfilm zu verwenden, durch den ein Strom leicht fließen kann.
Man beachte, dass es wirkungsvoll ist, die aktive Schicht des Schalt-TFT, in der es eine Notwendigkeit gibt, den Off-Strom zu reduzieren, durch den amorphen Siliziumfilm zu bilden, und die aktive Schicht des Strom steuernden TFT durch den kristallenen Siliziumfilm zu bilden. Elektrischer Strom fließt mit Schwierigkeit in dem amorphen Siliziumfilm, weil die Ladungsträgerbeweglichkeit niedrig ist, und der Off-Strom fließt nicht leicht. In anderen Worten kann das meiste aus den Vorteilen sowohl des amorphen Siliziumfil mes, durch den Strom nicht leicht fließt, und des kristallenen Siliziumfilmes, durch den Strom leicht fließt, gemacht werden.
Als nächstes wird, wie es in Figur gezeigt 4B ist, ein schützender Film 303 auf dem kristallenen Siliziumfilm 302 mit einem Siliziumoxidfilm gebildet, der eine Dicke von 130 nm hat. Diese Dicke kann innerhalb des Bereiches von 100 bis 200 nm gewählt werden (vorzugsweise zwischen 130 und 170 nm). Des Weiteren können auch andere Filme verwendet werden, vorausgesetzt, dass sie die Filme isolieren, die Silizium enthalten. Der schützende Film 303 wird so gebildet, dass der kristallene Siliziumfilm nicht direkt dem Plasma während der Hinzufügung einer Verunreinigung ausgesetzt wird, und so dass es möglich ist, eine feine Steuerung der Konzentration der Verunreinigung zu erhalten.
Lackmasken 304a und 304b werden dann auf dem schützenden Film 303 ausgebildet, und ein Verunreinigungselement, das n-artige Leitfähigkeit verleiht (im Weiteren als ein n-artiges Verunreinigungselement bezeichnet) wird hinzugefügt. Man beachte, dass die Elemente, die im Periodensystem in Gruppe 15 liegen, im Allgemeinen als das n-artige Verunreinigungselement verwendet werden, und es können im Allgemeinen Phosphor oder Arsen verwendet werden. Man beachte, dass ein Plasmadotierverfahren verwendet wird, in dem Phosphin (PH3) das Plasma ist, das ohne Trennung der Masse aktiviert wird, und Phosphor wird mit einer Konzentration von 1 × 10¹⁸ Atomen/cm³ in Ausführungsform 1 hinzugefügt. Ein Ionenimplantationsverfahren, in dem eine Trennung der Masse durchgeführt wird, kann selbstverständlich auch verwendet werden.
Die Dosismenge wird so reguliert, dass das n-artige Verunreinigungselement in den n-artigen Verunreinigungsregionen 305 und 306, die so durch diesen Prozess ausgebildet werden, in einer Konzentration von 2 × 10¹⁶ bis zu 5 × 10¹⁹ Atome/cm³ enthalten ist (typischer Weise zwischen 5 × 10¹⁷ und 5 × 10¹⁸ Atome/cm³).
Als nächstes wird, wie es in 4C gezeigt ist, der schützende Film 303 entfernt, und es wird eine Aktivierung der hinzugefügten Elemente der Gruppe 15 des Periodensystems durchgeführt. Eine bekannte Technik der Aktivierung kann als das Mittel der Aktivierung verwendet werden, und die Aktivierung wird in Ausführungsform 1 durch Bestrahlung mit einem Excimer-Laserlichts durchgeführt. Ein Excimer-Laser der Pulsemissionsart und ein Excimer-Laser der kontinuierlichen Emissionsart können selbst verständlich beide verwendet werden, und es ist nicht notwendig, irgend welche Begrenzungen für den Gebrauch von Excimer-Laserlicht zu setzen. Der Zweck ist die Aktivierung des hinzugefügten Verunreinigungselements, und es ist vorzuziehen, dass eine Bestrahlung auf einem Energieniveau durchgeführt wird, auf dem der kristallene Siliziumfilm nicht schmilzt. Man beachte, dass die Laserbestrahlung auch mit dem schützenden Film 303 durchgeführt werden kann.
Die Aktivierung durch Wärmebehandlung kann auch zusammen mit der Aktivierung des Verunreinigungselements durch Laserlicht durchgeführt werden. Wenn eine Aktivierung durch Wärmebehandlung durchgeführt wird, ist es in Betracht der Wärmebeständigkeit des Substrates gut, die Wärmebehandlung in der Ordnung von 450 bis 550°C durchzuführen.
Ein Grenzteil (Verbindungsteil) mit Regionen entlang der Ränder der n-artigen Verunreinigungsregionen 305 und 306, nämlich Regionen entlang des Umkreises, in den das n-artige Verunreinigungselement, das in den n-artigen Verunreinigungsregionen 305 und 306 vorhanden ist, nicht hinzugefügt wird, wird durch diesen Prozess abgegrenzt. Dieses heißt, dass an dem Punkt, an dem die TFTs später fertig gestellt werden, extrem gute Anschlüsse zwischen den LDD-Regionen und den Kanal ausbildenden Regionen gebildet werden können.
Nicht notwendige Teile des kristallenen Siliziumfilmes werden als nächstes, wie es in 4D gezeigt ist, entfernt und inselförmige Halbleiterfilme (im Weiteren als aktive Schichten bezeichnet) 307 bis 310 werden gebildet.
Sodann wird, wie es in 4E gezeigt ist, ein gateisolierender Film 311 gebildet, der die aktiven Schichten 307 bis 310 bedeckt. Ein isolierender Film, der Silizium mit einer Dicke von 10 bis 200 nm, vorzugsweise zwischen 50 und 150 nm, enthält, kann als der gateisolierende Film 311 verwendet werden. Eine einlagige Struktur oder eine Laminatstruktur können verwendet werden. Ein 110 nm starker Siliziumnitridoxidfilm wird in Ausführungsform 1 verwendet.
Ein leitender Film mit einer Dicke von 200 bis 400 nm wird als nächstes gebildet und gemustert und bildet Gate-Elektroden 312 bis 316. Man beachte, dass in Ausführungsform 1 die Gate-Elektroden und die Leitungsverdrahtungen, die elektrisch an die Gate- Elektroden angeschlossen sind (im Weiteren als Gateverdrahtungen bezeichnet) aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet werden. Genauer gesagt wird ein Material, das einen niedrigeren Widerstand als den der Gate-Elektroden hat, für die Gateverdrahtungen verwendet. Dieses liegt daran, dass ein Material, das mikroverarbeitet werden kann, für die Gate-Elektroden verwendet wird, und selbst wenn die Gateverdrahtungen nicht mikroverarbeitet werden können, hat das Material, das für die Verdrahtungen verwendet wird, einen niedrigen Widerstand. Selbstverständlich können die Gate-Elektroden und die Gateverdrahtungen auch aus dem selben Material gebildet werden.
Weiterhin können die Gateverdrahtungen durch einen einlagigen leitenden Film gebildet werden, und wenn notwendig, ist es vorzuziehen, einen Laminatfilm mit zwei Schichten oder mit drei Schichten zu verwenden. Alle bekannten leitenden Filme können als das Gate-Elektroden-Material verwendet werden. Jedoch ist es, wie oben angeführt, vorzuziehen, ein Material, das mikroverarbeitet werden kann, zu verwenden, genauer ein Material zu verwenden, das auf einer Linienbreite von 2 μm oder weniger gemustert werden kann.
Gewöhnlich ist es möglich, einen Film zu verwenden, der aus einem Element gebildet wird, das aus Tantal (Ta), Titan (Ti), Molybdän (Mo), Wolfram (W), Chrom (Cr) und Silizium (Silizium) gewählt wird, einen Film eines Nitrids des oben genannten Elements (typischer Weise einen Tantalnitridfilm, Wolframnitridfilm oder Titannitridfilm), einen Legierungsfilm der Kombination der oben genannten Elemente (typischer Weise einer Mo-W-Legierung, Mo-Ta-Legierung) oder einen Silizidfilm der oben genannten Elemente (typischer Weise einen Wolframsilizidfilm, Titansilizidfilm). Selbstverständlich können die Filme als eine einlagige Schicht oder eine Laminatschicht verwendet werden.
In dieser Ausführungsform wird ein Laminatfilm eines Wolframnitrids (WN), der eine Dicke von 50 nm hat, und eines Filmes aus Wolfram (W), der eine Dicke von 350 nm hat, verwendet. Diese können durch ein Sputteringverfahren gebildet werden. Wenn ein inertes Gas aus Xe, Ne oder dergleichen als ein Sputteringgas hinzugefügt wird, kann ein Abschälen des Films aufgrund von Spannungen verhindert werden.
Die Gate-Elektroden 313 und 316 werden hierbei so gebildet, dass sie mit einem Teil der n-artigen Verunreinigungsregionen 305 bzw. 306 überlappen, wobei sie den gateisolie renden Film 311 umfassen. Dieser Überlappungsbereich wird später eine LDD-Region, die die Gate-Elektrode überlappt.
Als nächstes wird ein n-artiges Verunreinigungselement (in Ausführungsform 1 wird Phosphor verwendet) in einer selbstjustierenden Weise mit den Gate-Elektroden 312 bis 316 als Lackmasken, wie in 5A gezeigt, hinzugefügt. Die Hinzufügung wird so reguliert, dass Phosphor den Verunreinigungsregionen 317 bis 323, die mit einer Konzentration von 1/10 bis 1/2 derjenigen der Verunreinigungsregionen 305 und 306 ausgebildet sind (typischer Weise zwischen 1/4 und 1/3), hinzugefügt wird. Genauer gesagt ist eine Konzentration von 1 × 10¹⁶ bis zu 5 × 10¹⁸ Atome/cm³ (typischer Weise 3 × 10¹⁷ bis zu 3 × 10¹⁸ Atome/cm³) vorzuziehen.
Lackmasken 324a zu 324d werden als nächstes gebildet mit einer Form, die die Gate-Elektroden usw., wie in 5B gezeigt, bedeckt, und ein n-artiges Verunreinigungselement (in Ausführungsform 1 wird Phosphor verwendet) wird hinzugefügt und bildet Verunreinigungsregionen 325 bis 331, die eine hohe Konzentration an Phosphor enthalten. Ionendotieren unter Verwendung von Phosphin (PH₃) wird hierbei ebenso durchgeführt und wird so reguliert, dass die Phosphorkonzentration dieser Regionen zwischen 1 × 10²⁰ und 1 × 10²¹ Atome/cm³ liegt (typischer Weise zwischen 2 × 10²⁰ und 5 × 10²⁰ Atome/cm³).
Eine Sourceregion oder eine Drainregion des n-Kanal-TFT wird durch diesen Prozess gebildet, und es verbleibt in dem Schalt-TFT ein Teil der n-artigen Verunreinigungsregionen 320 bis 322, die durch den Prozess der 5A ausgebildet werden. Diese verbleibenden Regionen entsprechen den LDD-Regionen 15a und 15d des Schalt-TFT in 2.
Als nächstes werden, wie es in 5C gezeigt ist, die Lackmasken 324a bis 324d entfernt, und es wird eine neue Lackmaske 332 gebildet. Ein p-artiges Verunreinigungselement (in Ausführungsform 1 wird Bor verwendet) wird sodann hinzugefügt, wodurch Verunreinigungsregionen 333 und 334 gebildet werden, die eine hohe Konzentration an Bor enthalten. Bor wird hier zum Ausbilden der Verunreinigungsregionen 333 und 334 mit einer Konzentration von 3 × 10²⁰ bis zu 3 × 10²¹ Atome/cm³ (typischer Weise zwischen 5 × 10²⁰ und 1 × 10²¹ Atome/cm³) durch Ionendotieren unter Verwendung von Diboran (B₂H₆) ausgebildet.
Man beachte, dass Phosphor bereits den Verunreinigungsregionen 333 und 334 mit einer Konzentration von 1 × 10¹⁶ bis zu 5 × 10¹⁸ Atome/cm³ hinzugefügt worden ist, aber Bor wird hier mit einer Konzentration von mindestens 3 mal derjenigen von Phosphor hinzugefügt. Folglich kehren sich die bereits gebildeten n-artigen Verunreinigungsregionen vollständig in p-artige um und fungieren als p-artige Verunreinigungsregionen.
Als nächstes werden, nachdem man die Lackmaske 332 entfernt hat, die n-artigen und p-artigen Verunreinigungselemente, die bei verschiedenen Konzentrationen hinzugefügt werden, aktiviert. Ofenausglühen, Laserausglühen oder Lampenausglühen können als Mittel der Aktivierung durchgeführt werden. Eine Wärmebehandlung wird in Ausführungsform 1 in einer Stickstoffatmosphäre 4 Stunden lang bei 550°C in einem elektrischen Ofen durchgeführt.
Es ist wichtig, hierbei so viel von dem Sauerstoff in der Atmosphäre zu entfernen, wie es möglich ist. Dieses geschieht, weil, wenn irgendein Sauerstoff besteht, dann die herausgestellte Oberfläche der Elektrode oxidiert, was zu einer Zunahme des Widerstandes einlädt, und gleichzeitig wird es schwieriger, später einen ohmschen Kontakt zu bilden. Es ist folglich vorzuziehen, dass die Konzentration des Sauerstoffes in der Prozessumgebung bei dem oben genannten Aktivierungsprozess 1 ppm oder geringer sein sollte, wünschenswerter weise 0.1 ppm oder geringer.
Nachdem der Aktivierungsprozess durchgeführt worden ist, wird eine Gateverdrahtung 335 mit einer Dicke von 300 nm als nächstes gebildet. Ein metallischer Film, der Aluminium (Al) oder Kupfer (Cu) als seinen Hauptbestandteil aufweist (50 bis 100% von der Zusammensetzung Aufbau umfassend), kann als das Material für die Gateverdrahtung 335 verwendet werden. Wie bei der Gateverdrahtung 211 von 3A wird die Gateverdrahtung 335 mit einer solchen Platzierung gebildet, dass die Gate-Elektroden 314 und 315 der Schalt-TFTs (entsprechend den Gate-Elektroden 19a und 19b von 3) elektrisch angeschlossen werden (siehe 5D).
Der Verdrahtungswiderstand der Gateverdrahtung kann extrem klein ausgebildet werden, indem man diese Art der Struktur verwendet, und folglich kann eine Pixelanzeigeregion (ein Pixelteil), die eine große Oberfläche aufweist, gebildet werden. Namentlich ist die Pixelstruktur von Ausführungsform 1 extrem wirkungsvoll, weil eine EL-Anzeigevor richtung, die einen Bildumfang von eine Diagonalen von 10 Zoll oder größer hat (zusätzlich eine 30 Zoll große oder größere Diagonale), aufgrund dieser Struktur realisiert wird.
Ein erster isolierender Zwischenlagefilm 336 wird als nächstes, wie es in 6A gezeigt ist, gebildet. Ein einlagiger isolierender Film, der Silizium enthält, wird als der erste isolierende Zwischenlagefilm 336 verwendet, während ein Laminatfilm dazwischen kombiniert werden kann. Weiterhin können eine Schichtstärke von zwischen 400 nm und 1.5 μm verwendet werden. In Ausführungsform 1 wird eine Laminatstruktur eines 800 nm dicken Siliziumoxidfilms auf einem 200 nm dicken Siliziumnitridoxidfilm verwendet.
Zusätzlich wird eine Wärmebehandlung 1 bis 12 Stunden lang bei 300 bis 450°C in einer Umgebung durchgeführt, die zwischen 3 und 100% Wasserstoff enthält, wodurch eine Hydrierung durchgeführt wird. Dieser Prozess ist einer der Wasserstoffbeendigung von losen Verbindungen in dem Halbleiterfilm durch Wasserstoff, der thermisch aktiviert wird. Die Plasmahydrierung (unter Verwendung von Wasserstoff, der durch ein Plasma aktiviert wird) kann als ein anderes Mittel der Hydrierung ebenso durchgeführt werden.
Man beachte, dass der Hydrierungsschritt auch während der Ausbildung des ersten isolierenden Zwischenlagefilmes 336 eingesetzt werden kann. Namentlich kann die Wasserstoffverarbeitung wie oben nach der Ausbildung des 200 nm dicken Siliziumnitridoxidfilms durchgeführt werden, und dann kann der restliche 800 nm dicke Siliziumoxidfilm gebildet werden.
Als nächstes wird eine Kontaktbohrung in dem ersten isolierenden Zwischenlagefilm 336 gebildet, und Sourceleitungen 337 bis 340 und Drainleitungen 341 bis 343 werden gebildet. In dieser Ausführungsform wird diese Elektrode aus einem Laminatfilm einer Dreischicht-Struktur gebildet, in der ein Titanfilm, der eine Dicke von 100 nm hat, ein Aluminiumfilm, der Titan enthält und eine Dicke von 300 nm hat, und ein Titanfilm, der eine Dicke von 150 nm hat, kontinuierlich durch ein Sputteringverfahren gebildet werden. Selbstverständlich können andere leitfähige Filme verwendet werden.
Ein erster Passivierungsfilm 344 wird als nächstes mit einer Dicke von 50 bis 500 nm (typischer Weise zwischen 200 und 300 nm) gebildet. Ein 300 nm starker Siliziumnitridoxidfilm wird als der erste Passivierungsfilm 344 in Ausführungsform 1 verwendet. Dieser kann auch durch einen Siliziumnitridfilm ersetzt werden. Es ist selbstverständlich möglich, dieselben Materialien wie die des ersten Passivierungsfilmes 41 von 2 zu verwenden.
Man beachte, dass es wirkungsvoll ist, eine Plasmaverarbeitung unter Verwendung eines Gases, das Wasserstoff, wie H₂ oder NH₃ etc. enthält, vor der Ausbildung des Siliziumnitridoxidfilms durchzuführen. Der Wasserstoff, der durch diese Vorverarbeitung aktiviert wird, wird an den ersten isolierenden Zwischenlagefilm 336 geliefert, und die Filmqualität des ersten Passivierungsfilmes 344 wird durch das Durchführen von einer Wärmebehandlung verbessert. Gleichzeitig diffundiert der Wasserstoff, der dem ersten isolierenden Zwischenlagefilm 336 hinzugefügt wird, zur unteren Seite, und die aktiven Schichten können effektiv hydriert werden.
Als nächstes wird, wie es in 6B gezeigt ist, ein zweiter isolierender Zwischenlagefilm 347 aus organischem Kunstharz gebildet. Als organischen Kunstharz ist es möglich, Polyimid, Polyamid, Acryl, BCB (Benzoe-Cyclobuten) oder dergleichen zu verwenden. Besonders bevorzugt ist, da der zweite isolierende Zwischenlagefilm 347 hauptsächlich für das Ebnen verwendet wird, Acryl, das hinsichtlich der Ebnungseigenschaften ausgezeichnet ist. In dieser Ausführungsform wird ein Acrylfilm mit einer Dicke gebildet, die hinreichend dafür ist, einen gestuften Teil zu ebnen, der von den TFTs gebildet wird. Es ist angebracht, dass die Dicke vorzugsweise zu 1 bis 5 μm ausgebildet wird (bevorzugter zu 2 bis 4 μm).
Als nächstes wird ein zweiter Passivierungsfilm 348, der eine Dicke von 100 nm hat, auf dem isolierenden Film 347 der zweiten Zwischenlage gebildet. In dieser Ausführungsform ist es möglich, da ein isolierender Film, der Si, Al, N, O und La enthält, verwendet wird, zu verhindern, dass alkalisches Metall von der EL-Schicht diffundiert, die darauf bereitgestellt wird. Gleichzeitig wird ein Eindringen von Feuchtigkeit in die EL-Schicht blockiert und die Wärme, die in der EL-Schicht erzeugt wird, wird dissipiert, so dass es möglich ist, eine Verschlechterung der EL-Schicht wegen der Wärme und eine Verschlechterung des geebneten Filmes (des zweiten isolierenden Zwischenlagefilm) zu unterdrücken.
Eine Kontaktbohrung, die eine Drainleitung 343 erreicht, wird durch den zweiten Passivierungsfilm 348, den zweiten isolierenden Zwischenlagefilm 347 und den ersten Passivierungsfilm 344 gebildet, und es wird eine Pixelelektrode 349 gebildet. In dieser Ausfüh rungsform wird ein Film aus Indiumzinnoxids (ITO), der eine Dicke von 110 nm hat, gebildet, und es wird eine Musterung durchgeführt, um die Pixelelektrode zu bilden. Diese Pixelelektrode 349 wird eine Anode des EL-Elements. Im Übrigen ist es auch möglich, als andere Materialien einen Indiumtitanoxidfilm oder einen Film aus ITO, der mit Zinkoxid gemischt wird, zu verwenden.
Im Übrigen hat diese Ausführungsform eine solche Struktur, dass die Pixelelektrode 349 elektrisch an die Drainregion 331 des Strom steuernden TFT durch die Drainleitung 343 angeschlossen ist. Diese Struktur weist die Vorteile wie folgt auf:
Da die Pixelelektrode 349 in direktem Kontakt mit einem organischen Material einer EL-Schicht (Licht emittierende Schicht) oder einer Ladung transportierenden Schicht gerät, gibt es eine Möglichkeit, dass ein bewegliches Ion, das in der EL-Schicht oder in den dergleichen enthalten ist, in die Pixelelektrode diffundiert. Das heißt, dass in der Struktur dieser Ausführungsform, die Pixelelektrode 349 nicht direkt an die Drainregion 331 als Teil der aktiven Schicht angeschlossen wird, sondern es wird die Leitung 343 gebildet, so einzugreifen, dass ein Eindringen des beweglichen Ions in die aktive Schicht verhindert werden kann.
Als nächstes wird, wie es in 6C gezeigt ist, eine EL-Schicht 350 durch den Anwendungsschritt unter Verwendung der Auftragvorrichtung gebildet, die mittels 1 erklärt wird, und weiterhin werden eine Kathode (MgAg-Elektrode) 351 und eine schützende Elektrode 352 durch ein Verdampfungsverfahren gebildet, ohne Luft gegenüber offen zu sein. Hierbei ist es wünschenswert, Feuchtigkeit vollständig zu entfernen, indem man eine Wärmebehandlung für die Pixelelektrode 349 durchführt, bevor die EL-Schicht 350 und die Kathode 351 gebildet werden. In dieser Ausführungsform können obgleich die MgAg-Elektrode als die Kathode des EL-Elements verwendet wird, andere weithin bekannte Materialien verwendet werden.
Für die EL-Schicht 350 können die Materialien, die in der vorliegenden Spezifikation erklärt worden sind, verwendet werden. In dieser Ausführungsform gibt es, obgleich eine Zweischicht-Struktur einer Lochtransportschicht und einer Licht ausstrahlenden Schicht für eine EL-Schicht ausgebildet werden, auch einen Fall, in dem eine Lochinjektionsschicht, eine Elektroninjektionsschicht oder eine Elektrontransportschicht zur Verfügung gestellt wird. Somit ist bereits über verschiedene Beispiele für die Kombination berichtet worden, und irgendeine Struktur von ihnen kann verwendet werden.
In dieser Ausführungsform wird für die Lochtransportschicht Polytetrahydrothiophenylphenyl des Polymer-Vorläufers durch den Anwendungssschritt unter Verwendung der Auftrgevorrichtung ausgebildet und durch Erhitzen in Polyphenylvinyl umgewandelt. Als die Licht emittierende Schicht wird ein Material, das durch molekulare Dispersion von PBD von 1.3.4-Oxadiazol-Derivaten von 30 bis 40% in Polyvinylcarbazol erhalten wird, durch ein Verdampfungsverfahren ausgebildet, und Cumarin 6 von ungefähr 1% wird als die Mitte der Emission des grünen Lichtes hinzugefügt.
Obgleich sogar die schützende Elektrode 352 die EL-Schicht 350 vor Feuchtigkeit oder Sauerstoff schützen kann, kann bevorzugter Weise ein dritter Passivierungsfilm 353 zur Verfügung gestellt werden. In dieser Ausführungsform wird als der dritte Passivierungsfilm 353 ein Siliziumnitridfilm, der eine Dicke von 300 nm hat, zur Verfügung gestellt. Dieser dritte Passivierungsfilm kann ebenso kontinuierlich nach der schützenden Elektrode 352 ohne Öffnung gegenüber der Luft gebildet werden. Selbstverständlich kann für den dritten Passivierungsfilm 353 das selbe Material wie für den dritten Passivierungsfilm 50 von 2 verwendet werden.
Außerdem wird die schützende Elektrode 352 zur Verfügung gestellt, um eine Oxidation der MgAg-Elektrode 351 zu verhindern, und es ist ein Metallfilm, der als seinen Hauptbestandteil Aluminium enthält, typisch. Selbstverständlich kann ein anderes Material verwendet werden. Da die EL-Schicht 350 und die MgAg-Elektrode 351 gegenüber Feuchtigkeit sehr schwach sind, ist es wünschenswert, eine kontinuierliche Ausbildung der schützenden Elektrode 352 ohne Öffnung gegenüber der Luft zu bilden, so dass die EL-Schicht vor der äußeren Luft geschützt wird.
Im Übrigen ist es angebracht, dass die Dicke der EL-Schicht 350 zu 10 bis 400 nm (typischer Weise 60 bis 160 nm, vorzugsweise 100 bis 120 nm) ausgebildet wird, und die Dicke der MgAg-Elektrode 351 wird zu 80 bis 200 nm ausgebildet (typischer Weise 100 bis 150 nm).
Auf diese Art wird eine EL-Anzeigevorrichtung der aktiven Matrixart, die eine Struktur hat, wie sie in 6C gezeigt ist, fertig gestellt. In der EL-Anzeigevorrichtung der ak tiven Matrixart dieser Ausführungsform wird ein TFT, der eine optimale Struktur hat, nicht nur in dem Pixelteil, sondern auch in dem Teil der Betriebsschaltung angeordnet, so dass eine sehr hohe Zuverlässigkeit erhalten wird, und es können ebenso die Betriebseigenschaften verbessert werden.
Zuerst wird ein TFT, der eine Struktur aufweist, so dass die heiße Ladungsträgerinjektion so sehr wie möglich verringert wird, so dass die Betriebsgeschwindigkeit nicht verringert wird, als ein n-Kanal TFT 205 einer CMOS-Schaltung verwendet, die eine Betriebsschaltung bildet. Im Übrigen schließt die Betriebsschaltung hier ein Schieberegister, einen Puffer, einen Niveauschieber, eine Abtastschaltung (Abtast- und Halteschaltung) und dergleichen ein. In dem Fall, in dem ein digitaler Betrieb erfolgt, kann auch eine Signalumwandlerschaltung, wie ein D/A-Wandler, enthalten sein.
In dem Falle dieser Ausführungsform schließt, wie es in 6C gezeigt ist, die aktive Schicht des n-Kanals 205 eine Sourceregion 355, eine Drainregion 356, eine LDD-Region 357 und eine Kanalausbildungsregion 358 ein, und die LDD-Region 357 überdeckt sich mit der Gate-Elektrode 313, wobei der gateisolierende Film 311 dazwischen gesetzt wird.
Die Beachtung, die Betriebsgeschwindigkeit nicht herabzusenken, ist der Grund, warum die LDD-Region nur an der Drainregionseite ausgebildet wird. In diesem n-Kanal-TFT 205 ist es nicht notwendig, eine große Aufmerksamkeit auf den Off-Stromwert zu legen, vielmehr ist besser, der Betriebsgeschwindigkeit Wichtigkeit beizulegen. Somit ist es wünschenswert, dass die LDD-Region 357 so ausgebildet wird, dass sie die Gate-Elektrode vollständig überlappt, um eine Widerstandskomponente auf ein Minimum zu verringern. Das heißt, dass es vorzuziehen ist, den sogenannten Versatz zu entfernen.
In dem p-Kanal-TFT 206 der CMOS-Schaltung muss, da die Verschlechterung wegen der heißen Ladungsträgerinjektion fast vernachlässigt werden kann, eine LDD-Region nicht besonders zur Verfügung gestellt werden. Selbstverständlich ist es ähnlich zu dem n-Kanal-TFT 205 auch möglich, eine LDD-Region zur Verfügung zu stellen, um Gegenmaßnahmen gegen heiße Ladungsträger zu ergreifen.
Im Übrigen ist eine Abtastschaltung unter Betriebsschaltungen verglichen mit anderen Schaltung ziemlich spezifisch, und ein großer Strom fließt durch eine Kanalausbildungs region in beiden Richtungen. Das heißt, dass die Rollen einer Sourceregion und einer Drainregion getauscht werden. Weiterhin ist es notwendig, einen Off-Stromwert auf den niedrigst möglichen Wert zu drücken, und in diesem Sinne ist es wünschenswert, einen TFT anzuordnen, der ungefähr eine Zwischenfunktion zwischen dem Schalt-TFT und dem Strom steuernden TFT hat.
Somit ist es für einen n-Kanal-TFT, der die Abtastschaltung bildet, wünschenswert, einen TFT anzuordnen, der eine Struktur hat, wie sie in 10 gezeigt ist. Wie in 10 gezeigt, überlappen Teile der LDD-Regionen 901a und 901b mit einer Gate-Elektrode 903, wobei ein gateisolierender Film 902 dazwischen gesetzt wird. Dieser Effekt ist so, wie es bei der Erklärung des Strom steuernden TFT 202 dargelegt ist, und ein anderer Punkt ist es, dass in der Abtastschaltung die LDD-Regionen 901a und 901b zur Verfügung gestellt werden, so dass sie an beiden Seiten einer Kanalausbildungsregion 904 gesetzt werden.
In der Tat ist es, wenn der Zustand von 6C fertig gestellt ist, vorzuziehen, ein Verpacken (Abdichten) durch ein Gehäuseelement, wie einen Schutzfilm, der eine hohe Luftundurchlässigkeit und geringe Ausgasung aufweist (Laminatilm, ultravioletthärtender Kunstharzfilm, etc.) oder durch einen keramischen Dichtungsbehälter auszuführen, um ein Aussetzen gegenüber der äußeren Luft zu verhindern. Hierbei wird, wenn das Innere des Gehäuseelements in einer Inertgasatmosphäre gebildet wird oder ein Feuchtigkeitsabsorber (z.B. Bariumoxid) im Inneren angeordnet wird, die Zuverlässigkeit (Lebenszeit) der EL-Schicht verbessert.
Nachdem die Luftundurchlässigkeit erhöht worden ist, indem man wie durch Verpacken verarbeitet, wird eine Steckverbindung (eine flexible Platine: FPC) für das Anschließen eines Anschlusses, der sich von dem Element oder einer Schaltung, die auf dem Substrat ausgebildet ist, zu einem externen Signalanschluss erstreckt, angebracht, so dass ein Produkt fertig gestellt wird. In der vorliegenden Spezifikation wird die EL-Anzeigevorrichtung, die so gebildet wird, dass sie einen solchen Zustand hat, dass sie geliefert werden kann, ein EL-Modul genannt.
Hier wird die Struktur der EL-Anzeigevorrichtung der aktiven Matrixart dieser Ausführungsform mit Bezug auf eine perspektivische Ansicht von 7 beschrieben. Die EL-Anzeigevorrichtung der aktiven Matrixart dieser Ausführungsform wird durch ein Pixelteil 602, eine gateseitige Betriebsschaltung 603 und eine sourceseitige Betriebsschaltung 604, die auf einem Glassubstrat 601 gebildet ist, gebildet. Ein Schalt-TFT 605 eines Pixelteils ist ein n-Kanal-TFT und wird an einem Schnittpunkt einer Gateleitung 606, die an die gateseitige Betriebsschaltung 603 angeschlossen ist, und der Sourceleitung 607, die an die sourceseitige Betriebsschaltung 604 angeschlossen ist, angeordnet. Der Drain des Schalt-TFT 605 wird an das Gate eines Strom steuernden TFT 608 angeschlossen.
Weiterhin wird die Source des Strom steuernden TFT 608 an eine Netzstromleitung 609 angeschlossen, und ein EL-Element 610 wird an den Drain des Strom steuernden TFT 608 angeschlossen.
Eingangsleitungen (Anschlussleitungen) 612 und 613 zum Übertragen von Signalen zu der Betriebsschaltung und eine Eingangsleitung 614, die an die Netzstromleitung 609 angeschlossen ist, werden in einem FPC 611 als einem externen Eingangsanschluss zur Verfügung gestellt.
Ein Beispiel für eine Schaltungsstruktur der EL-Anzeigevorrichtung, die in 7 gezeigt wird, wird in 8 gezeigt. Die EL-Anzeigevorrichtung dieser Ausführungsform schließt eine sourceseitige Betriebsschaltung 701, eine gateseitige Betriebsschaltung (A) 707, eine gateseitige Betriebsschaltung (B) 711 und ein Pixelteil 706 ein. Im Übrigen ist in der vorliegenden Spezifikation die Bezeichnung „Betriebsschaltung" eine allgemeine Bezeichnung, die die sourceseitige Betriebsschaltung und die gateseitige Betriebsschaltung einschließt.
Die sourceseitige Betriebsschaltung 701 wird mit einem Schieberegister 702, einem Niveauschieber 703, einem Puffer 704 und einer Abtastschaltung (Abtast- und Halteschaltung) 705 versehen. Die gateseitige Betriebsschaltung (a) 707 wird mit einem Schieberegister 708, einem Niveauschieber 709 und einem Puffer 710 versehen. Die gateseitige Betriebsschaltung (b) 711 hat ebenso die selbe Struktur.
Hier haben die Schieberegister 702 und 708 jeweils Betriebsspannungen von 5 bis 16 V (typischer Weise 10 V) und die Struktur, die durch 205 in der 6C angezeigt wird, ist für einen n-Kanal TFT geeignet, der in einer CMOS-Schaltung verwendet wird, die die Schaltung bildet.
Außerdem ist für jeden der Pegelschieber 703 und 709 und der Puffer 704 und 710, ähnlich zu dem Schieberegister, die CMOS-Schaltung einschließlich des n-Kanal-TFT 205 der 6C verwendbar. Im Übrigen ist es wirkungsvoll, eine Gateleitung als eine Multigate-Struktur, wie eine doppelte Gatestruktur oder eine dreifache Gatestruktur, zur Verbesserung der Zuverlässigkeit jeder Schaltung zu bilden.
Außerdem ist, da die Sourceregion und die Drainregion umgekehrt werden und es notwendig ist, einen Off-Stromwert zu verringern, eine CMOS-Schaltung einschließlich des n-Kanal-TFT 208 von 10 für die Abtastschaltung 705 verwendbar.
Der Pixelteil 706 besteht aus angeordneten Pixeln, welche die Struktur haben, die in 2 gezeigt wird.
Die vorangehende Struktur kann durch Herstellen von TFTs in Übereinstimmung mit den Herstellungsschritten leicht verwirklicht werden, die in 4A bis 6C gezeigt sind. In dieser Ausführungsform ist es, obgleich nur die Struktur des Pixelteils und der Betriebsschaltung, wenn die Herstellungsschritte dieser Ausführungsform verwendet werden, gezeigt werden, möglich, eine logische Schaltung, die von der Betriebsschaltung verschieden ist, wie eine Signal-Teilungsschaltung, eine D/A-Wandlerschaltung, eine Operationsverstärkerschaltung, eine γ-Korrekturschaltung oder dergleichen auf demselben Substrat zu bilden, und weiterhin wird angenommen, dass ein Speicherteil, ein Mikroprozessor oder dergleichen ausgebildet werden können.
Weiterhin wird ein EL-Modul dieser Ausführungsform außerdem einschließlich eines Gehäuseelements mit Bezug auf 11A und 11B beschrieben. Im Übrigen werden, wie es notwendig ist, Bezugszeichen, die in den 7 und 8 verwendet werden, angeführt.
Ein Pixelteil 1701, eine sourceseitige Betriebsschaltung 1702 und eine gateseitige Betriebsschaltung 1703 werden auf einem Substrat (einschließlich eines Unterfilms unter einem TFT) 1700 gebildet. Verschiedene Leitungen von den jeweiligen Betriebsschaltungen führen zu einem FPC 611 durch Eingangsleitungen 612 bis 614 und werden an eine externe Vorrichtung angeschlossen.
Hierbei wird ein Gehäuseelement 1704 zur Verfügung gestellt, um mindestens den Pixelteil, vorzugsweise die Betriebsschaltung und den Pixelteil zu umgeben. Das Gehäuseelement 1704 hat eine solche Form, dass es ein Aussparungsteil mit einer inneren Größe (Tiefe) größer als eine äußere Größe (Höhe) des Pixelteils 1701 oder eine Blattform hat, und es wird durch ein Haftmittel 1705 an dem Substrat 1700 befestigt, um einen luftdichten Raum in Kooperation mit dem Substrat 1700 zu bilden. Hierbei wird das EL-Element in einen solchen Zustand gesetzt, dass es vollständig in besagtem luftdichtem Raum abgedichtet wird, und vollständig von der äußeren Luft abgeschlossen wird. Im Übrigen kann eine Mehrzahl von Gehäuseelementen 1704 zur Verfügung gestellt werden.
Als ein Material des Gehäuseelementes 1704 ist ein isolierendes Material, wie Glas oder ein Polymer vorzuziehen. Z.B. werden amorphes Glas (Borsilikatglas, Quarz, etc.), kristallisiertes Glas, keramisches Glas, organisches Harz (Acrylharz, Styrolharz, Polycarbonatharz, Epoxidharz, etc.), und Silikonharz aufgezählt. Außerdem kann Keramik verwendet werden. Wenn das Haftmittel 1705 ein isolierendes Material ist, kann ein metallisches Material, wie eine rostfreie Legierung, ebenso verwendet werden.
Als Material für das Haftmittel 1705 kann ein Kleber aus Epoxidharzes, aus Acrylharz oder der dergleichen verwendet werden. Weiterhin können thermoplastisches Kunstharz oder lichthärtendes Harz als Kleber ebenso verwendet werden. Jedoch ist es notwendig, solches Material zu verwenden, um das Eindringen von Sauerstoff und Feuchtigkeit auf das Äußerste zu blockieren.
Weiterhin ist es wünschenswert, dass ein Raum 1706 zwischen dem Gehäuseelement und dem Substrat 1700 mit einem inerten Gas gefüllt wird (Argon, Helium, Stickstoff, etc.). Statt des Gases kann eine inerte Flüssigkeit (verflüssigter Fluor-Kohlenstoff verkörpert durch Perfluoroalkan, etc.) ebenso verwendet werden. Mit Bezug auf die inerte Flüssigkeit kann ein Material, wie es in der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungs-Nr. Hei 8-78159 verwendet wird, verwendet werden.
Es ist auch wirkungsvoll, ein Trockenmittel in dem Raum 1706 zur Verfügung zu stellen. Als das Trockenmittel kann ein Material, wie es in der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungs-Nr. Hei 9-148066 offenbart ist, verwendet werden. Typischer Weise kann Bariumoxid verwendet werden.
Außerdem wird, wie es in 11B gezeigt ist, eine Mehrzahl von Pixeln, von denen jedes isolierte EL-Elemente einschließt, in einem Pixelteil zur Verfügung gestellt, und alle von diesen schließen eine schützende Elektrode 1707 als gemeinsame Elektrode ein. In dieser Ausführungsform kann, obgleich die Beschreibung so ausgeführt worden ist, dass es vorzuziehen ist, die EL-Schicht, die Kathode (MgAg-Elektrode) und die schützende Elektrode ohne Öffnung gegenüber der Luft kontinuierlich zu bilden, wenn die EL-Schicht und die Kathode gebildet werden, indem man das selbe Maskenelement verwendet, und nur die schützende Elektrode durch ein anderes Maskenelement gebildet wird, die Struktur der 11B verwirklicht werden.
Hierbei können die EL-Schicht und die Kathode nur auf dem Pixelteil gebildet werden, und es ist nicht notwendig, sie auf der Betriebsschaltung zur Verfügung zu stellen. Selbstverständlich wird es bevorzugt, obgleich kein Problem auftritt, wenn sie auf der Betriebsschaltung zur Verfügung gestellt werden, wenn es in Erwägung gezogen wird, dass alkalisches Metall in der EL-Schicht enthalten ist, nicht zur Verfügung zu stellen.
Im Übrigen wird die schützende Elektrode 1707 an eine Eingangsleitung 1709 in einer Region angeschlossen, die durch 1708 angezeigt wird. Die Eingangsleitung 1709 ist eine Leitung, um eine vorbestimmte Spannung (in dieser Ausführungsform ein Erdungspotential, konkret 0 V) an der schützenden Elektrode 1707 anzulegen, und sie ist an dem FPC 611 durch ein Material 1710 aus einer leitenden Paste angeschlossen.
Hier werden Herstellungsschritte für die Realisierung einer Kontaktstruktur in der Region 1708 mit Bezug auf die 12A–12C beschrieben.
Zuerst wird in Übereinstimmung mit den Schritten dieser Ausführungsform der Zustand der 6A erreicht. Hierbei werden an einem Endteil des Substrates (an der Region, die mit 1708 in der 11B bezeichnet ist) der erste isolierende Zwischenlagefilm 336 und der gateisolierende Film 311 entfernt, und eine Eingangsleitung 1709 wird darauf gebildet. Selbstverständlich wird sie zur gleichen Zeit wie die Sourceleitung und die Drainleitung der 6A (12A) gebildet.
Als nächstes wird in der 6B, wenn der zweite Passivierungsfilm 348, der zweite isolierende Zwischenlagefilm 347 und der erste Passivierungsfilm 344 geätzt werden, eine Region, die mit 1801 bezeichnet wird, entfernt, und es wird ein Öffnungsteil 1802 gebildet (12B).
In diesem Zustand wird in dem Pixelteil ein Schritt des Ausbildens eines EL-Elements (Schritt des Bildens einer Pixelelektrode, einer EL-Schicht und einer Kathode) durchgeführt. Hierbei wird in der Region, die in der 12B gezeigt ist, ein Maskenelement verwendet, so dass das EL-Element nicht ausgebildet wird. Nachdem eine Kathode 351 gebildet worden ist, wird eine schützende Elektrode 352 gebildet, indem man ein anderes Maskenelement verwendet. Hierdurch werden die schützende Elektrode 352 und die Eingangsleitung 1709 elektrisch miteinander verbunden. Weiterhin wird ein dritter Passivierungsfilm 353 zur Verfügung gestellt, um den Zustand der 12C zu erreichen.
Durch die vorangehenden Schritte wird die Kontaktstruktur der Region, die durch 1708 der 11B bezeichnet wird, verwirklicht. Die Eingangsleitung 1709 wird an dem FPC 611 durch eine Lücke zwischen dem Gehäuseelement 1704 und dem Substrat 1700 angeschlossen (die Lücke wird jedoch mit dem Haftmittel 1705 gefüllt. Das heißt, dass es erforderlich ist, dass das Haftmittel 1705 eine solche Dicke hat, das es in der Lage ist, eine Unebenheit aufgrund der Eingangsleitung hinreichend zu ebnen). Im Übrigen werden, obgleich die Beschreibung hier auf die Eingangsleitung 1709 Bezug genommen hat, andere Ausgangsleitungen 612 bis 614 ebenso an dem FPC 611 durch den Teil unter dem Gehäuseelement 1704 in derselben Weise angeschlossen.
[Ausführungsform 2]
In dieser Ausführungsform wird ein Beispiel, in dem eine Struktur eines Pixels unterschiedlich zu der Struktur gebildet wird, die in der 3B gezeigt wird, mit Bezug auf 13 beschrieben.
In dieser Ausführungsform werden zwei Pixel, in der 3B gezeigt werden, so angeordnet, dass sie in Bezug auf eine Netzstromleitung 212 symmetrisch sind. Das heißt, dass, wie es in 13 gezeigt ist, eine Netzstromleitung 212 gemeinsam für zwei benachbarte Pixel gebildet wird, so dass die Zahl der notwendigen Leitungen verringert werden kann. Im Übrigen kann eine TFT-Struktur oder dergleichen, die in dem Pixel angeordnet sind, dieselben bleiben.
Wenn eine solche Struktur angenommen wird, wird es möglich, einen kleineren Pixelteil herzustellen, und die Qualität eines Bildes wird verbessert.
Im Übrigen kann die Struktur dieser Ausführungsform in Übereinstimmung mit den Herstellungsschritten der Ausführungsform 1 leicht verwirklicht werden, und es kann sich in Bezug auf die TFT-Struktur oder dergleichen die Beschreibung der Ausführungsform 1 oder die der 2 darauf beziehen.
[Ausführungsform 3]
In dieser Ausführungsform wird ein Fall, in dem ein Pixelteil, der eine Struktur unterschiedlich von der der 2 hat, mit Bezug auf 14 beschrieben. Im Übrigen können Schritte bis zu einem Schritt der Ausbildung eines zweiten isolierenden Zwischenlagefilmes 44 in Übereinstimmung mit der Ausführungsform 1 durchgeführt werden. Da ein Schalt-TFT 201 und ein Strom steuernder TFT 202, der mit dem zweiten isolierenden Zwischenlagefilm 44 bedeckt ist, die gleiche Struktur wie die in 1 haben, wird die Beschreibung hier ausgelassen.
In dem Fall dieser Ausführungsform wird, nachdem eine Kontaktbohrung durch den zweiten Passivierungsfilm 45, zweiten isolierenden Zwischenlagefilm 44 und den ersten Passivierungsfilm 41 gebildet worden ist, eine Pixelelektrode 51 ausgebildet, und sodann werden eine Kathode 52 und eine EL-Schicht 53 gebildet. In dieser Ausführungsform wird, nachdem die Kathode 52 durch das Vakuumverdampfungsverfahren gebildet worden ist, die EL-Schicht 53 durch den Anwendungsschritt unter Verwendung der Auftragvorrichtung gebildet, die in 1 gezeigt wird, während eine trockene Inertgasatmosphäre beibehalten wird.
In dieser Ausführungsform wird ein Film einer Aluminiumlegierung (ein Aluminiumfilm, der Titan zu 1 Gewichts-% enthält), der eine Dicke von 150 nm hat, als die Pixelelektrode 51 zur Verfügung gestellt. Bezüglich des Materials für die Pixelelektrode ist es, obgleich irgendein Material verwendet werden kann, solange es ein Metallmaterial ist, wünschenswert, dass das Material ein hohes Reflexionsvermögen hat. Eine MgAg-Elektrode, die eine Dicke von 120 nm hat, wird als die Kathode 52 verwendet, und die Dicke der EL-Schicht 53 wird zu 70 nm ausgebildet.
In dieser Ausführungsform ist ein EL-Material ein Material, das durch molekulare Dispersion von PBD von 1.3.4 oxadiazole Derivate von 30 bis 40% in Polyvinylcarbazol und durch Hinzufügen von Cumarin 6 von ungefähr 1% als die Mitte der Lichtemission erhalten wird, und das EL Material wird mit Chloroform gemischt, um das EL-bildende Material auszubilden. Das EL-bildende Material wird durch den Anwendungsschritt unter Verwendung der Auftragvorrichtung aufgetragen, und es wird eine Einbackbehandlung durchgeführt, so dass eine grüne Licht emittierende Schicht, die eine Dicke von 50 nm hat, erhalten wird. Es wird ein TPD, das eine Dicke von 70 nm hat, darauf durch ein Verdampfungsverfahren gebildet, und es wird die EL-Schicht 53 erhalten.
Als nächstes wird eine Anode 54 aus einem transparenten leitenden Film (in dieser Ausführungsform aus einem ITO-Film) mit einer Dicke von 110 nm gebildet. Auf diese Art wird ein EL-Element 209 gebildet, und wenn ein dritter Passivierungsfilm 55 durch ein Material gebildet wird, das in der Ausführungsform 1 gezeigt wird, wird das Pixel, welches die Struktur hat, wie sie in 14 gezeigt wird, fertig gestellt.
In dem Fall, in dem die Struktur dieser Ausführungsform angenommen wird, wird das grüne Licht, das in jedem Pixel erzeugt wird, zu einer Seite gegenüber dem Substrat ausgestrahlt, auf dem der TFT ausgebildet ist. Somit können ebenso fast sämtliche Regionen in dem Pixel, das heißt, sogar die Region, in der der TFT gebildet wird, als eine wirkungsvolle Licht emittierende Region verwendet werden. Infolgedessen wird ein wirkungsvoller Licht emittierender Bereich des Pixels stark verbessert, und es werden die Helligkeit und das Kontrastverhältnis (das Verhältnis von Licht zu Schatten) eines Bildes erhöht.
Im Übrigen kann die Struktur dieser Ausführungsform mit irgendwelchen der Ausführungsformen 1 und 2 frei kombiniert werden.
[Ausführungsform 4]
Obgleich die Beschreibung der Ausführungsformen 1 bis 3 für den Fall des TFT der oberen Gateart erfolgt ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die TFT-Struktur beschränkt und kann auf einen TFT der unteren Gateart angewendet werden (typischer Weise einem TFT der Inverted-Stagger-Art). Außerdem kann der TFT der Inverted-Stagger-Art mit allen möglichen Mitteln ausgebildet werden.
Da der TFT der Inverted-Stagger-Art eine solche Struktur besitzt, dass die Zahl der Schritte leicht verringert werden kann als bei dem TFT der oberen Gateart, ist er sehr vorteilhaft für das Verringern der Herstellungskosten, was das Ziel der vorliegenden Erfindung ist. Im Übrigen kann die Struktur dieser Ausführungsform mit jeder möglichen Struktur der Ausführungsformen 2 und 3 frei kombiniert werden.
[Ausführungsform 5]
Es ist wirkungsvoll, ein Material, das einen hohen thermischen Abstrahlungseffekt hat, der dem des zweiten Passivierungsfilmes 45 ähnlich ist, für den Unterfilm zu verwenden, der zwischen der aktiven Schicht und dem Substrat in den Strukturen von 6C der Ausführungsform 1 oder 2 gebildet wird. Insbesondere fließt eine große Menge an Strom in dem Strom steuernden TFT, und folglich wird Wärme leicht erzeugt, und die Verschlechterung wegen der Selbsterzeugung der Wärme kann ein Problem werden. Eine thermische Verschlechterung des TFT kann verhindert werden, indem man den Unterfilm von Ausführungsform 5, der einen thermischen Abstrahlungseffekt hat, für diese Art des Falles verwendet.
Der Effekt des Schützens vor der Diffusion der beweglichen Ionen von dem Substrat ist selbstverständlich auch sehr wichtig, und folglich ist es vorzuziehen, eine Laminatstruktur einer Zusammensetzung einschließlich Si, Al, N, O und M und einen isolierenden Film, der das Silizium enthält, die dem ersten Passivierungsfilm 41 ähnlich ist, zu verwenden.
Man beachte, dass es möglich ist, die Beschaffenheit von Ausführungsform 5 mit der Beschaffenheit von irgendeiner der Ausführungsformen 1 bis 4 frei zu kombinieren.
[Ausführungsform 6]
Wenn die Pixelstruktur, die in Ausführungsform 3 gezeigt wird, verwendet wird, wird das Licht, das von der EL-Schicht ausgestrahlt wird, in die Richtung gegenüber dem Substrat ausgestrahlt, und folglich ist es nicht notwendig, die Durchlässigkeit der Materialien, wie des isolierenden Filmes, zu beachten, welche zwischen dem Substrat und der Pixelelektrode vorhanden sind. In anderen Worten können auch Materialien, die eine ein wenig niedrige Durchlässigkeit haben, verwendet werden.
Es ist folglich vorteilhaft, einen Kohlenstofffilm, wie einen, der als ein Diamant-Dünnfilm bezeichnet wird, oder einen amorphen Kohlenstofffilm als den Unterfilm 12, den ersten Passivierungsfilm 41 oder den zweiten Passivierungsfilm 45 zu verwenden. In anderen Worten kann die Schichtstärke, weil es nicht notwendig ist, sich um das Senken der Durchlässigkeit zu sorgen, hoch gesetzt werden, bis zwischen 100 und 500 nm, und es ist möglich, einen sehr hohen thermischen Abstrahlungseffekt zu erhalten.
Hinsichtlich des Gebrauchs der oben genannten Kohlenstofffilme in dem dritten Passivierungsfilm 50 beachte man, dass eine Verringerung der Durchlässigkeit vermieden werden muss, und es folglich vorzuziehen ist, die Schichtstärke auf zwischen 5 und 100 nm einzustellen.
Man beachte, dass es in Ausführungsform 6 wirkungsvoll ist, mit einem anderen isolierenden Film zu laminieren, wenn ein Kohlenstofffilm in irgendeinem von dem Unterfilm 12, dem ersten Passivierungsfilm 41, dem zweiten Passivierungsfilm 45 und dem dritten Passivierungsfilm 50 verwendet wird.
Zusätzlich ist Ausführungsform 6 spezifisch wirkungsvoll, wenn die Pixelstruktur, die in Ausführungsform 3 gezeigt ist, verwendet wird, aber es ist auch möglich, die Beschaffenheit von Ausführungsform 6 mit der Beschaffenheit von irgendeiner der Ausführungsformen 1, 2, 4 und 5 frei zu kombinieren.
[Ausführungsform 7]
Die Höhe des Off-Stromwerts in dem Schalt-TFT in dem Pixel der EL-Anzeigevorrichtung wird durch das Verwenden einer Multigate-Struktur für den Schalt-TFT verringert, und die vorliegende Erfindung wird durch die Beseitigung der Notwendigkeit für einen Speicherkondensator gekennzeichnet. Dieses ist eine Vorrichtung dafür, von der Fläche, die für den Speicherkondensator reserviert ist, einen guten Gebrauch als ausstrahlende Region zu machen.
Es kann jedoch, selbst wenn der Speicherkondensator nicht vollständig beseitigt wird, ein Effekt der Erhöhung der wirkungsvollen ausstrahlenden Fläche durch den Grad, in dem die übrige Fläche kleiner ausgebildet wird, erhalten werden. In anderen Worten kann das Ziel der vorliegenden Erfindung hinreichend erzielt werden, indem man den Off-Stromwert verringert, indem man eine Multigate-Struktur für den Schalt-TFT verwendet und nur durch Verringern der übrigen Fläche des Speicherkondensators.
In diesem Fall ist es annehmbar, einen Speicherkondensator 1401 parallel zu dem Gate des Strom steuernden TFT 202 in Bezug auf den Drain des Schalt-TFT 201 zu bilden.
Man beachte, dass die Beschaffenheit von Ausführungsform 7 mit jeder möglichen Beschaffenheit von den Ausführungsformen 1 bis 6 frei kombiniert werden kann. Namentlich wird ein Speicherkondensator bloß innerhalb eines Pixels gebildet und er ist nicht auf die TFT-Struktur, die Materialien der EL-Schicht, etc. zu beschränken.
[Ausführungsform 8]
Laserkristallisation wird als das Mittel zur Ausbildung des kristallenen Siliziumfilmes 302 in Ausführungsform 1 verwendet, und ein Fall des Verwendens unterschiedlicher Mittel der Kristallisation wird in Ausführungsform 8 erklärt.
Nach der Ausbildung eines amorphen Siliziumfilmes in Ausführungsform 8, wird eine Kristallisation unter Verwendung der Technik durchgeführt, die in der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungs-Nr. Hei 7-130652 aufgezeichnet ist. Die Technik, die in der oben genannten Patentanmeldung aufgezeichnet ist, ist eine solche des Erhaltens eines kristallenen Siliziumfilmes, der eine gute Kristallinität besitzt, indem ein Element wie Nickel als Katalysator für die Förderung von Kristallisation verwendet wird.
Weiterhin kann, nachdem der Kristallisationsprozess durchgeführt worden ist, ein Prozess des Entfernens des Katalysators, der bei der Kristallisation verwendet wird, durchgeführt werden. In diesem Fall kann der Katalysator mit der Technik, die in der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungs-Nr. Hei 10-270363 oder der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungs-Nr. Hei 8-330602 aufgezeichnet ist, gehauen werden.
Zusätzlich kann ein TFT unter Verwendung der Technik gebildet werden, die in der Beschreibung der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungs-Nr. Hei 11-076967 des Bewerbers der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet ist.
Die Herstellungsverfahren, die in Ausführungsform 1 gezeigt sind, stellen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, und vorausgesetzt, dass die Struktur von 2 oder von 6C von Ausführungsform 1 realisiert werden kann, können dann andere Herstellungsverfahren ohne irgendwelche Probleme wie oben ebenfalls verwendet werden.
Man beachte, dass es möglich ist, die Beschaffenheit von Ausführungsform 8 mit der Beschaffenheit von irgendeiner der Ausführungsformen 1 bis 7 frei zu kombinieren.
[Ausführungsform 9]
Wenn man die EL-Anzeigevorrichtung der vorliegenden Erfindung betreibt, kann ein analoger Betrieb unter Verwendung eines Analogsignals als Bildsignal durchgeführt werden, und ein digitaler Betrieb kann unter Verwendung eines digitalen Signals durchgeführt werden.
Wenn ein analoger Betrieb durchgeführt wird, wird das Analogsignal zu einer Sourceverdrahtung eines Schalt-TFT geschickt, und das Analogsignal, das Abstufungsinformationen enthält, wird die Gatespannung eines Strom steuernden TFT. Der Stromfluss in ein EL-Element wird dann durch den Strom steuernden TFT gesteuert, es wird die Lichtemissionsintensität des EL-Elements kontrolliert, und eine Abstufungsanzeige wird durchgeführt. Man beachte, dass in dem Falle des Durchführens des analogen Betriebs der Strom steuernde TFT in einem Sättigungsbereich betrieben werden kann.
Auf der anderen Seite unterscheidet sich der digitale Betrieb, wenn dieser durchgeführt wird, von der analogen Art der Abstufungsanzeige, und die Abstufungsanzeige wird durch ein Zeitverhältnis-Abstufungsverfahren durchgeführt. Es können nämlich, indem man die Länge der Lichtemissionszeit reguliert, Farbabstufungen so gebildet werden, dass sie visuell als sich ändernd gesehen werden. In dem Falle des Durchführens des digitalen Betriebs ist es vorzuziehen, den Strom steuernden TFT in dem linearen Bereich zu betreiben.
Das EL-Element hat eine extrem schnelle Reaktionsgeschwindigkeit im Vergleich zu einem Flüssigkristallelement, und folglich ist es möglich, einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb zu haben. Folglich ist das EL-Element ein solches, das für das Zeitverhältnis-Abstufungsverfahren geeignet ist, in dem ein Frame in eine Mehrzahl von Subframes partitioniert wird, und es wird dann eine Abstufungsanzeige durchgeführt.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Technik dar, die auf die Elementstruktur bezogen ist, und folglich kann irgendein Verfahren des Betreibens verwendet werden.
[Ausführungsform 10]
In Ausführungsform 1 ist es vorzuziehen, ein organisches EL-Material für eine EL-Schicht zu verwenden, aber die vorliegende Erfindung kann auch unter Verwendung eines anorganischen EL-Materials implementiert werden. Gegenwärtige anorganische EL-Materialien weisen jedoch eine extrem hohe Betriebsspannung auf, und folglich muss ein TFT, der Spannungs-Widerstands-Eigenschaften hat, die die Betriebsspannung aushalten können, in den Fällen des Durchführens des analogen Betriebs verwendet werden.
Alternativ ist es, wenn anorganische EL-Materialien, die niedrigere Betriebsspannungen als herkömmliche anorganische EL-Materialien aufweisen, entwickelt werden, dann möglich, sie für die vorliegende Erfindung zu verwenden.
Weiterhin ist es möglich, die Beschaffenheit von Ausführungsform 10 mit der Beschaffenheit von irgendeiner von den Ausführungsformen 1 bis 9 frei zu kombinieren.
[Ausführungsform 11]
Eine EL-Anzeigevorrichtung der aktiven Matrixart (EL-Modul), die ausgebildet wird, indem sie die vorliegende Erfindung implementiert, hat eine überlegene Sichtbarkeit an hellen Orten im Vergleich zu einer Flüssigkristall-Sichtanzeige-Vorrichtung, weil sie eine selbstausstrahlende Art der Vorrichtung ist. Sie hat folglich einen großen Anwendungsbereich als eine EL-Anzeige der Direktsichtart (eine Anzeige bezeichnend, die ein EL-Modul enthält).
Man beachte, dass ein großer Sichtwinkel als ein Vorteil angegeben werden kann, den die EL-Anzeige gegenüber einer Flüssigkristall-Sichtanzeige hat. Die EL-Anzeige der vorliegenden Erfindung kann daher als eine Anzeige (Anzeige-Monitor) für das Sehen von Fernsehsendungen durch einen großen Schirm verwendet werden, die eine Diagonale von 30 Zoll oder größer aufweist (typischer Weise von 40 Zoll oder größer).
Weiterhin kann sie nicht nur als eine EL-Anzeige (wie ein PC-Monitor, ein Fernsehempfangsmonitor oder ein Reklameanzeigemonitor) verwendet werden, sie kann als Anzeige für verschiedene elektronische Vorrichtungen verwendet werden.
Das folgende können als Beispiele solcher elektronischer Vorrichtungen angegeben werden: eine Videokamera; eine digitale Kamera; eine brillenartige Anzeige (Head Mounted Display); ein Auto-Navigationsgerät; ein PC; ein tragbares Informationsterminal (wie ein tragbarer Computer, ein tragbares Telefon oder ein elektronisches Buch); und eine Bildabspielvorrichtung unter Verwendung eines Aufnahmemediums (genauer gesagt eine Vorrichtung, die ein Abspielen von einem Aufnahmemedium durchführt und mit einer Anzeige versehen ist, die jene Bilder anzeigen kann, wie eine Compact Disc (CD), eine Laserdisc (LD) oder einer Digital Video Disc (DVD)). Beispiele dieser elektronischen Vorrichtungen werden in den 16A bis 16F gezeigt.
16A ist PC, der einen Hauptkörper 2001, ein Gehäuse 2002, einen Anzeigeteil 2003 und eine Tastatur 2004 umfasst. Die vorliegende Erfindung kann in dem Anzeigeteil 2003 verwendet werden.
16B ist eine Videokamera, die einen Hauptkörper 2101, einen Anzeigeteil 2102, einen Audioeingangsteil 2103, Betriebsschalter 2104, eine Batterie 2105 und einen Bildempfangsteil 2106 umfasst. Die vorliegende Erfindung kann in dem Anzeigeteil 2102 verwendet werden.
16C ist ein Teil einer EL-Anzeige der am Kopf angebrachten Art (rechte Seite), die einen Hauptkörper 2201, ein Signalkabel 2202, ein Befestigungsband 2203, einen Anzeigemonitor 2204, ein optisches System 2205 und eine Anzeigevorrichtung 2206 umfasst. Die vorliegende Erfindung kann in der Anzeigevorrichtung 2206 verwendet werden.
16D ist eine Bildabspielvorrichtung (genauer gesagt eine DVD-Abspielvorrichtung), die mit einem Aufnahmemedium versehen ist, die einen Hauptkörper 2301, ein Aufnahmemedium (wie eine CD, eine LD oder eine DVD) 2302, Betriebsschalter 2303, einen Anzeigeteil (a) 2304 und einen Anzeigeteil (b) 2305 umfasst. Der Anzeigeteil (a) wird hauptsächlich zur Darstellung von Bildinformation verwendet, und der Bildteil (b) wird hauptsächlich für das Anzeigen von Buchstabeninformationen verwendet, und die vorliegende Erfindung kann in dem Bildteil (a) und in dem Bildteil (b) verwendet werden. Man beachte, dass die vorliegende Erfindung als Bildabspielvorrichtung, die mit einem Aufnahmemedium versehen ist, in Vorrichtungen wie einer CD-Abspielvorrichtung und einer Spielausrüstung verwendet werden kann.
16E ist ein tragbarer Computer, der einen Hauptkörper 2401, ein Kamerateil 2402, ein Bildempfangsteil 2403, Betriebsschalter 2404 und einen Anzeigeteil 2405 umfasst. Die vorliegende Erfindung kann in dem Anzeigeteil 2405 verwendet werden.
16F ist eine EL-Anzeige, die einen Körper 2501, einen Stützständer 2502 und einen Anzeigeteil 2503 umfasst. Die vorliegende Erfindung kann in dem Anzeigeteil 2503 verwendet werden. Weil EL-Anzeigen großen Sichtwinkel haben, sind sie für Fälle besonders vorteilhaft, in denen der Schirm groß ausgebildet wird, und sie sind für Anzeigen vorteilhaft, die eine Diagonale von größer als oder gleich 10 Zoll besitzen (insbesondere eine die größer oder gleich 30 Zoll ist).
Des Weiteren wird es, wenn die Emissionshelligkeit der EL-Materialien in der Zukunft groß wird, dann möglich, die vorliegende Erfindung in einem Projektor der vorderen Art oder der hinteren Art zu verwenden.
Die Benutzungsmöglichkeit der vorliegenden Erfindung ist folglich extrem groß, und es ist möglich, die vorliegende Erfindung für elektronische Vorrichtungen in allen Gebieten zu verwenden. Des Weiteren können die elektronischen Vorrichtungen von Ausführungsform 11 verwirklicht werden, indem man jede mögliche Beschaffenheit irgendeiner Kombination von Ausführungsformen 1 bis 10 verwendet.
Wie oben beschrieben, kann, indem man die vorliegende Erfindung verwendet, die Anordnung der EL-Schicht zu extrem niedrigen Kosten gebildet werden. Somit können die Herstellungskosten der EL-Anzeigevorrichtung verringert werden.
Außerdem ist es, indem man den isolierenden Film zur Verfügung stellt, der dazu in der Lage ist, ein Eindringen von Alkalimetall zwischen die EL-Schicht und den TFT zu verhindern, möglich, das Alkalimetall an dem Diffundieren aus der EL-Schicht heraus und an der schlechten Beeinflussung der TFT-Eigenschaften zu hindern. Infolgedessen können die Betriebsleistung und die Zuverlässigkeit der EL-Anzeigevorrichtung stark verbessert werden.
Außerdem werden durch das Verwenden der EL-Anzeigevorrichtung als eine Anzeige, die mit niedrigen Kosten hergestellt werden kann, die Herstellungskosten einer elektronischen Vorrichtung verringert. Außerdem wird es, indem man die EL-Anzeigevorrichtung verwendet, in der die Betriebsleistung und die Zuverlässigkeit verbessert sind, möglich, ein Anwendungsprodukt (eine elektronische Vorrichtung) herzustellen, das eine ausgezeichnete Bildqualität und Haltbarkeit (hohe Zuverlässigkeit) besitzt.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Anzeigevorrichtung, das Auftragen eines Materials (114) zum Ausbilden einer Elektrolumineszenzschicht auf ein Substrat (110) mit einem Pixelabschnitt (111) unter Verwendung einer Auftragvorrichtung (116) zum Ausbilden einer ersten Elektrolumineszenzschicht (47) umfasst; dadurch gekennzeichnet, dass eine Auftragefläche (115) des Materials (114) zum Ausbilden einer Elektrolumineszenzschicht in einer Längsrichtung so lang ist, dass eine gesamte Fläche des Pixelabschnitts (111) durch eine lineare Bewegung der Auftragvorrichtung (116) abgedeckt werden kann.
Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, das des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: Ausbilden einer Vielzahl von TFT (120) über einer Fläche des Substrats (110); Ausbilden einer Vielzahl von Pixelelektroden (121), die jeweils mit jedem der Vielzahl von TFT (120) verbunden sind, wobei das Material (114) zum Ausbilden einer Elektrolumineszenzschicht auf die Vielzahl von Pixelelektroden (121) aufgetragen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, das des Weiteren Erhitzen des Materials (114) zum Ausbilden einer Elektrolumineszenzschicht nach Auftragen des Materials (114) zum Ausbilden einer Elektrolumineszenzschicht umfasst.
Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, das des Weiteren den Schritt des Ausbildens einer zweiten Elektrolumineszenzschicht, die ein zweites Material zum Ausbilden einer Elektrolumineszenzschicht umfasst, über der ersten Elektrolumineszenzschicht (47) durch Aufwachsen in der Dampfphase umfasst.
Verfahren nach Anspruch 4, das des Weiteren Erhitzen der ersten Elektrolumineszenzschicht umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei das Material (114) zum Ausbilden einer Elektrolumineszenzschicht ein Elektrolumineszenzmaterial und ein Lösungsmittel umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Elektrolumineszenzmaterial eine organische Verbindung ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei das Material (114) zum Ausbilden einer Elektrolumineszenzschicht durch die Auftragvorrichtung (116) in einer Reinraumkabine aufgetragen wird, die mit einem inerten Gas gefüllt ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Material (114) zum Ausbilden der ersten Elektrolumineszenzschicht ein Gemisch aus einem Elektrolumineszenzmaterial und einem Lösungsmittel ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Elektrolumineszenzmaterial eine organische Verbindung ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Material (114) zum Ausbilden einer Elektrolumineszenzschicht durch die Auftragvorrichtung (116) in einer Reinraumkabine aufgebracht wird, die mit einem inerten Gas gefüllt ist.
Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Gemisch, das das Material (114) zum Ausbilden einer Elektrolumineszenzschicht umfasst, über eine Düse (118) der Auftragvorrichtung (116) abgegeben wird, während eine Position der Düse (118) der Auftragvorrichtung (116) relativ zu dem Substrat (110) linear geändert wird.
Verfahren zum Herstellen einer lichtemittierenden Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12, das des Weiteren umfasst: Ausbilden einer Vielzahl von TFT-Elementen (120) über einer Fläche des Substrats (110); Ausbilden einer Vielzahl von Pixelelektroden (121) in dem Pixelabschnitt (111), wobei die Pixelelektroden (121) elektrisch mit der Vielzahl von TFT (120) verbunden sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 und 13, wobei die Düse (118) der Auftragvorrichtung (116) in der Längsrichtung gestreckt ist und die Position der Düse (118) der Auftragvorrichtung (116) relativ zu dem Substrat (110) in einer zweiten Richtung senkrecht zu der Längsrichtung geändert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 und 13, wobei das Material (114) zum Ausbilden einer Elektrolumineszenzschicht über die Auftragvorrichtung (116) in einer inerten Atmosphäre abgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 und 13, wobei das Material (114) zum Ausbilden einer Elektrolumineszenzschicht eine organische Verbindung umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 und 13, das des Weiteren Erhitzen des Gemischs umfasst, um das Lösungsmittel zu verdampfen und die erste Elektrolumineszenzschicht auszubilden.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Lösungsmittel ein Material umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Chloroform, Dichlormethan, Gamma-Butyllacton (quadrature-butyl lactone), Butylcellosolve und NMP (N-Methyl-2-pyrrolidon) besteht.