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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft optoelektronische Bauelemente, d.
h. typischerweise eine EL-(Elektrolumineszenz) Anzeigeeinrichtung,
die aus einem Halbleiterelement (ein Element mit einer dünnen Halbleiterschicht)
auf einem Substrat hergestellt ist, und betrifft ferner eine elektronische
Einrichtung (ein elektronisches Bauelement) mit dem elektrooptischen
Bauelement als eine Anzeige (wird auch als Anzeigenbereich bezeichnet).
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Techniken
zur Herstellung eines TFT auf einem Substrat haben sich in den letzten
Jahren sehr etabliert und Entwicklungen für die Anwendungen einer Anzeigeeinrichtung
mit aktiver Matrix schreiten stetig voran. Insbesondere ein TFT
unter Anwendung einer Polysiliziumschicht besitzt eine höhere elektrische
Feldeffektbeweglichkeit (die auch als Beweglichkeit bezeichnet wird)
im Vergleich zu einem TFT, in welchem eine konventionelle amorphe
Siliziumschicht eingesetzt ist, und es ist daher eine hohe Betriebsgeschwindigkeit
möglich.
Folglich ist es möglich,
die Pixelsteuerung, die konventioneller Weise durch eine extern
zu dem Substrat vorliegende Ansteuerschaltung ausgeführt wird,
mittels einer Ansteuerschaltung auszuführen, die auf dem gleichen Substrat
wie die Pixel ausgebildet ist.
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Diese
Art einer Anzeigeeinrichtung mit aktiver Matrix ist von großem Interesse
auf Grund der vielen Vorteile, die durch den Einbau der diversen Schaltungen
und Elemente in demselben Substrat für diese Art einer Anzeigeeinrichtung
mit aktiver Matrix erreicht werden können, etwa geringere Fertigungskosten,
eine geringere Baugröße, erhöhte Ausbeute
und ein größerer Durchsatz.
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Schaltelemente
werden für
jedes Pixel in der Anzeigenrichtung mit aktiver Matrix durch einen
TFT gebildet, die Stromsteuerung wird mittels Treiber- bzw. Ansteuerelemente
unter Anwendung der Schaltelemente ausgeführt, und eine EL-Schicht (Elektrolumineszenzschicht)
ist vorgesehen, um Licht auszusenden. Eine typische Pixelstruktur
in dieser Hinsicht ist beispielsweise in
1 des
US-Patents 5,684,365 (
japanische Patentoffenlegungsschrift
Nr.: Hei 8-234683 ) und in
EP
942407 (
japanische PCT-Offenlegungsschrift
WO98/36405 ) offenbart.
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Wie
in 1 des US-Patents gezeigt ist, ist ein Senkenanschluss
bzw. ein Drain eines Schaltelements (T1) mit einer Tor- bzw. Gateelektrode
eines Stromsteuerelements (T2) und auch parallel mit einem Kondensator
(Cs) verbunden. Die Gatespannung des Stromsteuerelements (T2) wird
durch die in dem Kondensator (Cs) gespeicherte elektrische Ladung
beibehalten.
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Wenn
andererseits das Schaltelement (T1) nicht ausgewählt ist, läuft elektrische Ladung durch das
Schaltelement (T1), wenn der Kondensator (Cs) nicht angeschlossen
ist (der Stromfluss wird zu diesem Zeitpunkt als ein Sperrstrom
bzw. Strom im Aus-Zustand bezeichnet), und die an die Gateelektrode
des Stromsteuerelements (T2) angelegte Spannung kann nicht aufrecht
erhalten werden. Dies ist ein Problem, das unvermeidbar ist, da
das Schaltelement (T1) durch einen Transistor gebildet ist. Jedoch
ist der Kondensator (Cs) innerhalb des Pixels ausgebildet, und daher
ist dies ein Beitrag, um die effektive emittierende Oberfläche (effektive
Bildanzeigefläche)
des Pixels zu reduzieren.
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Es
ist daher erforderlich, dass ein großer Strom in dem Stromsteuerelement
(T2) fließt,
um damit die EL-Schicht zum Leuchten zu bringen. In anderen Worten,
das Verhalten, das für
den TFT erforderlich ist, ist in dem Schaltelement vollkommen unterschiedlich
im Vergleich zu dem Stromsteuerelement. In diesem Falle ist es schwierig,
das Leistungsverhalten, das für
alle Schaltungen und Elemente erforderlich ist, lediglich mit einer
einzelnen TFT-Struktur sicherzustellen.
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Überblick über die Erfindung
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Angesichts
der zuvor beschriebenen konventionellen Technik ist es eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein elektrooptisches Bauelement mit
gutem Funktionsverhalten und hoher Zuverlässigkeit bereitzustellen, und
insbesondere eine EL-Anzeigeeinrichtung bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe
der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Qualität des elektronischen
Bauelements (ein elektronisches Bauelement) mit dem elektrooptischen
Bauelement als Anzeige zu verbessern, indem die Bildqualität des elektrooptischen
Bauelements verbessert wird.
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Um
die vorhergehenden Aufgaben zu lösen, stellt
die vorliegende Erfindung TFT's
mit einer optimalen Struktur im Hinblick auf das Leistungsverhalten
bereit, das für
Elemente erforderlich ist, die in jedem Pixel des EL-Anzeigebauelements
enthalten sind. Anders ausgedrückt,
es sind TFT's mit
unterschiedlichen Strukturen innerhalb des gleichen Pixels vorhanden.
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Insbesondere
besitzt ein Element, in welchem als Hauptmerkmal eine ausreichende
Absenkung des Wertes des Sperrstromes angestrebt ist (etwa als Schaltelement),
einen TFT-Aufbau,
in welchem tatsächlich
die Reduzierung des Sperrstromwertes anstelle einer hohen Betriebsgeschwindigkeit verwirklicht
ist. Ein Element, in welchem ein hoher Durchlassstrom (etwa ein
Stromsteuerelement) verwirklicht werden soll, besitzt eine TFT-Struktur,
in der der Durchlassstrom hoch ist und wobei die beeinträchtigende
Einwirkung auf Grund der Einprägung heißer bzw.
energiereicher Ladungsträger
ausgeprägt
ist, was zu Problemen führen
kann, anstatt dass die Verringerung des Sperrstromes in den Vordergrund
gestellt wird.
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Es
ist möglich,
das Betriebsleistungsverhalten des EL-Anzeigebauelements zu verbessern,
und dessen Zuverlässigkeit
zu erhöhen,
wenn die vorliegende Erfindung angewendet wird, indem in geeigneter
Weise TFT's auf
dem gleichen Substrat eingesetzt werden, wie dies zuvor beschrieben
ist. Zu beachten ist, dass die Konzepte der vorliegenden Erfindung
nicht auf einen Pixelbereich beschränkt sind und dass die vorliegende
Erfindung sich dadurch auszeichnet, dass es möglich ist, den TFT-Aufbau, der
in dem Pixelbereich und in einem Ansteuerschaltungsbereich zum Ansteuern
des Pixelbereichs enthalten ist, zu optimieren.
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Um
die Aufgaben zu lösen,
wird ein elektronisches Bauelement angegeben, das ein Pixel enthält, wie
es im Anspruch 1 beschrieben ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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In
den begleitenden Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Diagrammansicht, wobei die Querschnittsstruktur des Pixelbereichs
eines EL-Anzeigebauelements
gezeigt ist;
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2a und 2b Diagramme,
die eine Draufsicht und den Aufbau des Pixelbereichs eines EL-Anzeigebauelements
zeigen;
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3a bis 3e Ansichten,
die Fertigungsverfahren für
eine EL-Anzeigeeinrichtung mit aktiver Matrix darstellen;
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4a bis 4d Diagramme,
die Fertigungsprozesse eines EL-Anzeigeelements mit aktiver Matrix
zeigen;
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5a bis 5c Ansichten,
die Fertigungsprozesse eines EL-Anzeigebauelements mit aktiver Matrix
zeigen;
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6 eine
Ansicht, in der eine externe Ansicht eines EL-Moduls gezeigt ist;
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7 ein
Diagramm, das die Schaltungsblockstruktur eines EL-Anzeigebauelements
zeigt;
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8 eine
vergrößerte Ansicht
des Pixelbereichs eines EL-Anzeigebauelements;
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9 eine
Ansicht, in der der Aufbau einer Abtastschaltung eines EL-Anzeigebauelements
gezeigt ist;
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10 eine
Ansicht, die die Zusammensetzung des Pixelbereichs eines EL-Anzeigebauelements
zeigt;
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11 eine
Ansicht, die den Querschnittsaufbau eines EL-Anzeigebauelements
zeigt;
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12a und 12b Ansichten,
die eine Draufsicht bzw. die Struktur des Pixelbereichs eines EL-Anzeigebauelements
zeigen;
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13 eine
Ansicht, die den Querschnitt des Pixelbereichs eines EL-Anzeigebauelements
zeigt;
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14 eine
Ansicht, die die Querschnittsstruktur des Pixelbereichs eines EL-Anzeigebauelements
zeigt;
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15a und 15b Ansichten,
die eine Draufsicht bzw. eine Gesamtstruktur des Pixelbereichs eines
EL-Anzeigebauelements zeigen;
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16a bis 16f Ansichten,
die spezielle Beispiele eines elektrischen Bauelements zeigen;
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17a und 17b Ansichten,
die ein EL-Modul von außen
zeigen;
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18a bis 18c Ansichten,
die Fertigungsprozesse einer Kontaktstruktur zeigen;
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19 eine
Ansicht, die den Schichtaufbau einer EL-Schicht zeigt;
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20a und 20b Ansichten,
die spezielle Beispiele elektronischer Bauelemente zeigen;
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21a und 21b Ansichten,
die die Schaltungszusammensetzung des Pixelbereichs eines EL-Anzeigebauelements
zeigen;
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22a und 22b Ansichten,
die den Schaltungsaufbau des Pixelbereichs eines EL-Anzeigebauelements
zeigen; und
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23 eine
Ansicht, die den Querschnitt des Pixelbereichs einer EL-Anzeigeeinrichtung
zeigt.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Ausführungsform
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1 bis 2b dienen
zum Erläutern
der bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung. In 1 ist eine
Querschnittsansicht eines Pixels eines EL-Anzeigebauelements der
vorliegenden Erfindung gezeigt, und 2a ist
eine Draufsicht davon dargestellt und in 2b ist
eine Schaltungszusammenstellung gezeigt. In der Praxis wird ein
Pixelbereich (Bildanzeigebereich) mit einer großen Anzahl dieser Art von Pixeln,
die in einer Matrixanordnung angebracht sind, aufgebaut.
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Zu
beachten ist, dass die Querschnittsansicht der 1 einen
Querschnitt entlang der Linie A-A' in der Draufsicht aus 2a zeigt.
Es werden in den 1 und 2a und 2b gleiche
Bezugszeichen verwendet und es wird daher auf die Figuren nach Bedarf
hingewiesen. Ferner sind in der Draufsicht aus 2a zwei
Pixel gezeigt und beide besitzen den gleichen Aufbau.
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Bezugszeichen 11 bezeichnet
ein Substrat und Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Basisschicht in 1.
Ein Glassubstrat, ein Glaskeramiksubstrat, ein Quarzsubstrat, ein
Siliziumsubstrat, ein Keramiksubstrat, ein Metallsubstrat oder ein
Kunststoffsubstrat (einschließlich
einer Kunststoffschicht) können
als das Substrat 11 verwendet werden.
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Insbesondere
ist die Basisschicht 12 für Fälle vorteilhaft, in denen ein
Substrat mit beweglichen Ionen oder ein Substrat mit Leitfähigkeit
verwendet wird, wobei diese Schicht für ein Quarzsubstrat nicht hergestellt
werden muss. Eine isolierende Schicht mit Silizium kann auf der
Basisschicht 12 gebildet werden. Zu beachten ist, dass
der Begriff „isolierende Schicht
mit Silizium" insbesondere
eine isolierende Schicht bezeichnet, die Silizium, Sauerstoff und Stickstoff
in vorbestimmten Verhältnissen
enthält, beispielsweise
in Form einer Siliziumoxidschicht, einer Siliziumnitridschicht,
einer Siliziumoxinitridschicht (die als SiOxNy bezeichnet wird).
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Im
vorliegenden Falle sind die beiden TFT's innerhalb des Pixels gebildet. Bezugszeichnen 201 bezeichnet
einen TFT, der als ein Schaltelement dient (im Weiteren als ein
Schalt-TFT bezeichnet), und Bezugszeichnen 202 bezeichnet
einen TFT, der als ein Stromsteuerelement dient, um die Größe des Stromes
zu steuern, der durch ein EL-Element fließt (im Weiteren als ein Stromsteuer-TFT
bezeichnet), und beide TFT's
sind als n-Kanal-TFT's
aus gebildet.
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Die
Feldeffektbeweglichkeit des n-Kanal-TFT's ist größer als die Feldeffektbeweglichkeit eines
p-Kanal-TFT's, und
daher ist die Arbeitsgeschwindigkeit hoch und es kann effizient
ein elektrischer Stromfluss stattfinden. Bei gleicher Größe des Stromflusses
kann der n-Kanal-TFT
kleiner hergestellt werden. Der effektive Oberflächenbereich des Anzeigebereichs
wird daher größer, wenn
ein n-Kanal-TFT als Stromsteuer-TFT verwendet wird, und dies wird
als vorteilhaft erachtet.
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Der
p-Kanal-TFT besitzt die Vorteile, dass das Einprägen energiereicher Ladungsträger im Wesentlichen
kein Problem darstellt, und dass der Sperrstrom geringer ist, und
es gibt bereits Berichte über
Beispiele unter Anwendung eines p-Kanal-TFT's als Schalt-TFT und als Stromsteuer-TFT. Unter
Anwendung eines Aufbaus, in welchem die Position eines LDD-Gebiets unterschiedlich
ist, kann jedoch die Problematik der Einprägung energiereicher Ladungsträger und
des Leckstromwertes in einem n-Kanal-TFT erfindungsgemäß gelöst werden.
Die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch, dass ein n-Kanal-TFT
für alle
TFT's innerhalb
aller Pixel eingesetzt werden kann.
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Es
sollte beachtet werden, dass es nicht erforderlich, den Schalt-TFT
und den Stromsteuer-TFT auf
n-Kanal-TFT's in
der vorliegenden Erfindung zu beschränken, und es ist möglich, p-Kanal-TFT's für den Schalt-TFT,
den Stromsteuer-TFT oder beides zu verwenden.
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Der
Schalt-TFT 201 ist aufgebaut aus: einer aktiven Schicht
mit einem Quellengebiet bzw. Source-Gebiet 13, einem Drain-Gebiet 14,
LDD-Gebieten 15a bis 15d, einem Dotiergebiet mit
hoher Konzentration 16 und kanalbildenden Gebieten 17a und 17n, einer
Gateisolationsschicht 18, Gateelektroden 19a und 19b,
einer ersten Zwischenisolationsschicht 20, einer Source-Verdrahtung 21 und
einer Drain-Verdrahtung 22.
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Wie
in 2a gezeigt ist, zeichnet sich die vorliegende
Erfindung dadurch aus, dass die Gateelektroden 19a und 19b zu
einer Doppel-Gate-Struktur ausgebaut sind, die elektrisch durch
eine Gateverdrahtung 211 verbunden ist, die durch ein anderes Material
(ein Material mit einem geringeren Widerstand als die Gateelektrode 19a und 19b)
ausgebildet ist. Es kann nicht nur eine Doppel-Gate-Struktur, sondern
auch eine sogenannte Mehrfachgatestruktur (eine Struktur mit einer
aktiven Schicht mit zwei oder mehr kanalbildenden Gebieten, die
in Reihe geschaltet sind), etwa eine Dreifachgatestruktur, eingesetzt werden.
Die Mehrfachgatestruktur ist äußerst wirksam
bei der Verringerung des Wertes des Leckstromes; durch das Vorsehen
des Schalt-TFT's 201 des Pixels
in Form einer Mehrfachgatestruktur gemäß der vorliegenden Erfindung
kann ein geringer Sperrstromwert für den Schalt-TFT realisiert
werden.
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Die
aktive Schicht ist durch eine Halbleiterschicht mit einer Kristallstruktur
vorgesehen. Anders ausgedrückt,
es kann eine einkristalline Halbleiterschicht verwendet werden,
oder es kann eine polykristalline Halbleiterschicht oder eine mikrokristalline Halbleiterschicht
ver wendet werden. Die Gateisolationsschicht 18 kann durch
eine isolierende Schicht mit Silizium hergestellt werden. Des weiteren
kann eine leitende Schicht für
alle Gateelektroden, die Sourceverdrahtung und die Gateverdrahtung
verwendet werden.
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Des
weiteren sind die LDD-Gebiete 15a bis 15d in dem
Schalt-TFT 201 so ausgebildet, dass diese nicht mit den
Gateelektroden 19a und 19b überlappen, indem die Gateisolationsschicht 18 dazwischen
vorgesehen ist. Dieser Aufbau ist äußerst wirksam für die Reduzierung
des Sperrstromes.
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Zu
beachten ist, dass die Ausbildung eines Offset-Gebiets (ein Gebiet,
das eine Halbleiterschicht mit dem gleichen Aufbau wie die kanalbildenden
Gebiete besitzt und an das die Gatespannung nicht angelegt wird)
zwischen den kanalbildenden Gebieten und den LDD-Gebiet vorteilhafter ist, um den Sperrstrom
zu verringern. Wenn eine Mehrfachgatestruktur mit zwei oder mehr
Gateelektroden verwendet wird, ist das dotierte Gebiet mit hoher
Konzentration, das zwischen den kanalbildenden Gebieten ausgebildet
ist, vorteilhaft für
die Reduzierung des Wertes des Sperrstromes.
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Unter
Anwendung des Mehrfachgatestruktur-TFT's als Schalt-TFT 201 kann ein
Schaltelement mit einem ausreichend geringen Sperrstromwert gemäß der vorliegenden
Erfindung verwirklicht werden. Die Gatespannung des Stromsteuerelements
kann daher für
eine ausreichende Zeitdauer (für
eine Dauer von einer Auswahl bis zur nächsten Auswahl) beibehalten
werden, ohne dass ein Kondensator (Cs), wie er etwa in dem konventionellen
Beispiel vorgesehen ist, ausgebildet wird.
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Insbesondere
ist es möglich,
den Kondensator wegzulassen, der eine Verringerung der wirksamen
Lumineszenzoberfläche
bewirkt, und es ist somit möglich,
die wirksame strahlende Fläche
zu vergrößern. Dies
bedeutet, dass die Bildqualität
des EL-Anzeigebauelements
zur Erhöhung
der Helligkeit verbessert werden kann.
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Ferner
ist der Stromsteuer-TFT 202 ausgebildet mit: einer aktiven
Schicht mit einem Source-Gebiet 31, einem Drain-Gebiet 32,
einem LDD-Gebiet 33 und einem kanalbildenden Gebiet 34; einer
Gateisolationsschicht 18; einer Gateelektrode 35;
der ersten Zwischenschichtisolationsschicht 20; einer Sourceverdrahtung 36;
und einer Drainverdrahtung 37. Zu beachten ist, dass die
Gateelektrode 35 eine Einzelgatestruktur ist, wobei jedoch
eine Mehrfachgatestruktur verwendet werden kann.
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Wie
in den 2a und 2b gezeigt
ist, ist das Drain des Schalt-TFT's 202 elektrisch mit dem Gate
des Stromsteuer-TFT's 202 verbunden.
Insbesondere ist die Gateelektrode 35 des Stromsteuer-TFT's 202 elektrisch
mit dem Draingebiet 14 des Schalt-TFT's 201 über die Drainverdrahtung (die auch
als eine Verbindungsverdrahtung bezeichnet ist) 22 verbunden.
Ferner ist die Source-Verdrahtung 36 mit einer Verdrahtung 212 für die elektrische
Versorgung verbunden.
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Eine
Eigenschaft des Stromsteuer-TFT's 202 besteht
darin, dass seine Kanalbreite größer ist
als die Kanalbreite des Schalt-TFT's 202. D. h., wie in 8 gezeigt
ist, wenn die Kanallänge
des Schalt-TFT als L1 und dessen Kanalbreite als W1 bezeichnet wird,
und wenn die Kanallänge
des Stromsteuer-TFT's
als L2 und seine Kanalbreite als W2 bezeichnet werden, lässt sich
das Verhältnis
ausdrücken
W2/L2 ≥ 5 × W1/L1
(vorzugsweise ist W2/L2 ≤ 10 × W1/L1).
Folglich ist es möglich,
dass in dem Stromsteuer-TFT mehr Strom ist als in dem Schalt-TFT,
fließt.
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Zu
beachten ist, dass die Kanallänge
L1 des Schalt-TFT's
mit Mehrfachgatestruktur die Summe aller Kanallängen der zwei oder mehr kanalbildenden Gebiete
ist. Im Falle der 8 ist eine Doppel-Gate-Struktur
verwendet, und daher ergibt die Summe der Kanallängen L1a und L1b der beiden
kanalbildenden Gebiete die Kanallänge L1 des Schalt-TFT's.
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Die
Kanallängen
L1 und L2 und die Kanalbreiten W1 und W2 sind erfindungsgemäß nicht auf
spezielle Wertebereiche eingeschränkt, aber es ist vorteilhaft,
das W1 im Bereich von 0,1 bis 5 μm
(typischerweise zwischen 1 und 3 μm)
liegt und das W2 im Bereich von 0,5 bis 30 μm (typischerweise zwischen 2
und 10 μm)
liegt. Es ist vorteilhaft, dass L1m Bereich von 0,2 bis 18 μm (typischerweise
zwischen 2 und 15 μm)
liegt, und dass L2 im Bereich von 0,1 bis 50 μm (typischerweise zwischen 1
und 20 μm) liegt.
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Zu
beachten ist, dass es vorteilhaft ist, die Kanallänge L in
dem Stromsteuer-TFT größer zu wählen, um
einen übermäßigen Stromfluss
zu verhindern. Vorzugsweise ist W2/L2 ≥ 3 (und insbesondere ist W2/L2 ≥ 5). Es ist
ferner vorteilhaft, dass der Stromfluss pro Pixel bei 0,5 bis 2 μA (besser
von 1 bis 1,5 μA)
liegt.
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Durch
Festlegen der Werte auf diesen Bereich können alle Standards, von einer
EL-Anzeigeeinrichtung
mit einer Anzahl von Pixeln gemäß der VGA-Klasse
(640 × 480)
bis zu einer EL-Anzeigeeinrichtung mit einer Anzahl von Pixeln,
die einer größeren Auflösung entspricht
(1920 × 1080),
verwirklicht werden.
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Ferner
wird die Länge
(Breite) des LDD-Gebiets, das in dem Schalt-TFT 201 gebildet
ist, auf einen Bereich von 0,5 bis 3,5 μm und typischerweise von 2,0
bis 2,5 μm
festgelegt.
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Die
EL-Anzeigeeinrichtung, die in 1 gezeigt
ist, zeichnet sich dadurch aus, dass das LDD-Gebiet 33 zwischen
dem Drain-Gebiet 32 und dem kanalbildenden Gebiet 34 in
dem Stromsteuer-TFT 202 ausgebildet ist. Ferner besitzt
das LDD-Gebiet 33 sowohl ein Gebiet, das mit der Gateelektrode 35 überlappt,
als auch ein Gebiet, das mit der Gateelektrode 35 nicht überlappt,
wobei eine Gateisolationsschicht 18 dazwischen angeordnet
ist.
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Der
Stromsteuer-TFT 202 liefert einen Strom, so dass das EL-Element 203 leuchtet,
und gleichzeitig wird der Betrag des zugeführten Stromes gesteuert, so
dass eine Graustufenanzeige möglich ist.
Es ist daher notwendig, dass keine Beeinträchtigung auftritt, wenn der
Strom fließt,
und dass Maßnahmen
getroffen werden, um eine Beeinträchtigung auf Grund des Einprägens energiereicher
Ladungsträger
zu verhindern. Wenn ferner die Farbe schwarz angezeigt wird, wird
der Stromsteuer-TFT 202 in den Aus-Zustand versetzt, wobei,
wenn dann der Sperrstromwert hoch ist, eine saubere Anzeige mit
schwarzer Farbe nicht möglicht
ist, und dies ergibt Probleme im Hinblick auf einen geringeren Kontrast.
Es ist daher notwendig, den Wert des Sperrstromes zu verringern.
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Im
Hinblick auf die Funktionsbeeinträchtigung auf Grund der Einprägung energiereicher
Ladungsträger
ist es bekannt, dass ein Aufbau, in welchem das LDD-Gebiet mit der
Gateelektrode überlappt,
sehr effizient ist. Wenn jedoch das gesamte LDD-Gebiet so ausgebildet
ist, dass es mit der Gateelektrode überlappt, dann steigt der Wert
des Sperrstromes an, und daher werden durch die vorliegende Erfindung
sowohl das Problem der energiereichen Ladungsträger als auch der Sperrstrom
mittels einer neuartigen Struktur gelöst, wobei ein LDD-Gebiet, das
nicht mit der Gateelektrode überlappt,
in Reihenschaltung ausgebildet wird.
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Die
Länge des
LDD-Gebiets, das mit der Gatelektrode überlappt, kann dabei in einem
Bereich von 0,1 bis 3 μm
liegen (vorzugsweise zwischen 0,3 und 1,5 μm). Wenn das Überlappungsgebiet
zu lang ist, dann wird die parasitäre Kapazität größer, und wenn dieses zu kurz
ist, dann wird die Wirkung zur Verhinderung energiereicher Ladungsträger verringert.
Ferner kann die Länge
des LDD-Gebiets, das nicht mit der Gateelektrode überlappt,
auf einen Bereich von 1,0 bis 3,6 μm (vorzugsweise von 1,5 bis 2,0 μm) eingestellt
werden. Wenn dieses Gebiet zu lang ist, kann kein ausreichend großer Strom
fließen, und
wenn es zu kurz ist, dann ist die Wirkung des Verringerns des Sperrstroms
nicht ausreichend ausgeprägt.
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In
der zuvor genannten Struktur ist eine parasitäre Kapazität in dem Gebiet ausgebildet,
in dem die Gateelektrode und das LDD-Gebiet überlappen, und daher ist es
vorteilhaft, dass dieses Gebiet nicht zwischen dem Sourcegebiet 31 und
dem kanalbildenden Gebiet 34 gebildet ist. Die Ladungsträger (Elektronen
in diesem Falle) besitzen eine Strömungsrichtung, die stets für den Stromsteuer-TFT gleich
ist, und daher ist es ausreichend, das LDD-Gebiet lediglich auf
Seite des Draingebiets zu bilden.
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Ferner
ist es im Hinblick auf das Erhöhen
des möglichen
Durchlassstromes vorteilhaft, die Schichtdicke der aktiven Schicht
(insbesondere des kanalbildenden Gebiets) des Stromsteuer-TFT's 202 möglichst
groß zu
machen (vorzugsweise von 50 bis 100 nm oder noch besser von 60 bis
80 nm). Andererseits gilt im Hinblick auf das Verringern des Sperrstromes für den Schalt-TFT 201,
dass es vorteilhaft ist, die Schichtdicke der aktiven Schicht (insbesondere
des kanalbildenden Gebiets) klein zu gestalten (vorzugsweise von
20 bis 50 nm oder noch besser von 25 bis 40 nm).
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Das
Bezugszeichnen 41 bezeichnet eine erste Passivierungsschicht
und deren Schichtdicke liegt in einem Bereich von 10 nm bis 1 μm (vorzugsweise
von 200 bis 500 nm). Eine Isolierschicht mit Silizium (insbesondere
vorzugsweise eine Siliziumoxinitridschicht oder eine Siliziumnitridschicht)
kann als Passivierungsmaterial verwendet werden. Die Passivierungsschicht 41 dient
dazu, den hergestellten TFT vor Kontamination und Feuchtigkeit zu
schützen.
Alkalimetalle, etwa Natrium, sind in einer EL-Schicht, die auf dem
endgültigen
TFT ausgebildet ist, enthalten. Anders ausgedrückt, die erste Passivierungsschicht 41 dient
als eine Schutzschicht, so dass diese Alkalimetalle (bewegliche
Ionen) nicht in den TFT eindringen. Zu beachten ist, dass Alkalimetalle
und Erdalkalimetalle in dem Begriff „Alkalimetall" in dieser Anmeldung
enthalten sein sollen.
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Das
Herstellen der Passivierungsschicht 41 beinhaltet einen
Wärmestrahlungseffekt,
so dass eine thermische Beeinträchtigung
der EL-Schicht wirksam verhindert werden kann. Zu beachten ist, das
Licht von der Seite der Basis 11 der Struktur aus 11 des
EL-Anzeigebauelements
ausgesendet wird, und daher ist es notwendig für die Passivierungsschicht 41,
dass diese für
Licht durchlässig
ist.
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Als
lichtdurchlässiges
Material, das die Wärmestrahlungseigenschaften
besitzt, kann eine chemische Verbindung verwendet werden, die mindestens
eines der folgenden Elemente umfasst: B (Bor), C (Kohlenstoff) und
N (Stickstoff) und mindestens eines der Elemente: Al (Aluminium),
Si (Silizium) und P (Phosphor). Beispielsweise ist es möglich, zu
verwenden: eine Aluminiumnitridverbindung, typischerweise Aluminiumnitrid
(AlxNy); eine Siliziumkohlenstoffverbindung,
typischerweise Siliziumkarbid (SixCy); eine Siliziumnitridverbindung, typischerweise
Siliziumnitrid (SixNy);
eine Bornitridverbindung, typischerweise Bornitrid (BxNy); oder eine Borphosphatverbindung, typischerweise
Borphosphat (BxPy).
Ferner besitzt eine Aluminiumoxidverbindung, typischerweise Aluminiumoxid
(AlxOy) bessere
Lichtdurchlässigkeitseigenschaften
und besitzt eine thermische Leitfähigkeit von 20 Wm–1K–1 und
dieses Material kann als ein bevorzugtes Material betrachtet werden. Diese
Materialien besitzen nicht nur Wärmestrahlungseigenschaften,
sondern sind auch wirksam, um ein Eindringen von Substanzen, etwa
Feuchtigkeit und Alkalimetalle, zu verhindern. Zu beachten ist, dass
x und y beliebige ganze Zahlen für
die oben genannten transparenten Materialien sind.
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Die
obigen chemischen Verbindungen können
auch mit anderen Elementen kombiniert werden. Beispielsweise ist
es möglich,
nitriertes Aluminiumoxid, das als AlxOy bezeichnet wird, zu verwenden, wobei Stickstoff
dem Aluminiumoxid hinzugefügt
wird. Dieses Material besitzt nicht nur Wärmestrahlungseigenschaften,
sondern es ist auch wirksam, um das Eindringen von Substanzen, etwa
Feuchtigkeit und Alkalimetalle, zu verhindern. Zu beachten ist,
dass x und y ganzzahlige Faktoren für das oben genannte nitrierte
Aluminiumoxid sind.
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Ferner
können
auch die Materialien verwendet werden, die in der
japanischen Offenlegungsschrift Sho 62-90260 verwendet
sind. D. h., eine chemische Verbindung mit Si, Al, N, O und M kann
auch verwendet werden (zu beachten ist, das N ein seltenes Erdeelement ist,
vorzugsweise ein Element aus der Gruppe: Ce (Cäsium), Yb (Ytterbium), Sn (Samarium),
Er (Erbium), Y (Yttrium), La (Lanthan), Gd (Gadolinium), Dy (Dysprosium)
und Nd (Neodym)). Diese Materialien besitzen nicht nur Wärmestrahlungseigenschaften,
sondern sind auch wirksam im Verhindern des Eindringens von Substanzen,
etwa von Feuchtigkeit und Alkalimetallen.
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Ferner
können
auch Kohlenstoffschichten, etwa in Form einer dünnen Diamantschicht oder in Form
von amorphem Kohlenstoff (insbesondere solche, die Eigenschaften ähnlich zu
Diamant aufweisen, die als diamantähnlicher Kohlenstoff bezeichnet werden)
verwendet werden. Diese besitzen eine sehr hohe thermische Leiffähigkeit
und sind äußerst wirksam
als Strahlungsschichten. Zu beachten ist, dass, wenn die Schichtdicke
größer wird,
eine Farbverschiebung auftritt und die Durchlässigkeit dadurch verringert
wird, und daher ist es vorteilhaft, eine dünne Schicht (vorzugsweise von
5 bis 100 nm) zu verwenden.
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Zu
beachten ist, dass das Ziel der ersten Passivierungsschicht 41 darin
besteht, den TFT vor kontaminierender Substanz und vor Feuchtigkeit
zu schützen,
und daher muss diese Schicht so gestaltet sein, dass diese die Wirkung
nicht verliert. Eine dünne
Schicht, die aus einem Material hergestellt ist, das die obige Strahlungswirkung
besitzt, kann an sich verwendet werden, aber es ist vorteilhaft,
diese dünne
Schicht und eine dünne
Schicht mit abschirmenden Wirkungen gegenüber Alkalimetallen und Feuchtigkeit
als Schichtstapel zu bilden (typischerweise eine Siliziumnitridschicht
SixNy) oder eine
Siliziumoxidnitridschicht (SiOxNy)). Zu beachten ist, dass x und y beliebige
Ganzzahlen für
die obigen Siliziumnitridschichten und Siliziumoxinitridschichten
repräsentieren.
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Bezugszeichnen 42 bezeichnet
einen Farbfilter und Bezugszeichen 43 bezeichnet eine fluoreszierende
Substanz (die auch als eine Fluoreszenzpigmentschicht bezeichnet
wird). Beide sind eine Kombination der gleichen Farbe und enthalten
Rot (R), Grün
(G) oder Blau (B). Der Farbfilter 42 ist vorgesehen, um
die Farbreinheit zu erhöhen,
und die fluoreszierende Substanz 43 ist hergestellt, um
eine Farbumwandlung auszuführen.
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Zu
beachten ist, dass die EL-Anzeigebauelemente grob entsprechend vier
Verfahren für
Farbanzeigen unterteilt werden können:
Ein Verfahren zur Herstellung dreier Arten von EL-Elementen entsprechend
R, G und B; ein Verfahren zum Kombinieren weiß leuchtender EL-Elemente mit
Farbfiltern; ein Verfahren zum Kombinieren von blauen oder blaugrünen leuchtenden
EL-Elementen und fluoreszierender Materie (fluoreszierende Farbänderungsschicht,
CCM); und ein Verfahren zum Verwenden einer transparenten Elektrode
als Kathode (entgegengesetzte Elektrode) und überlappende EL-Elemente entsprechend
zu R, G und B.
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Der
Aufbau aus 1 ist ein Beispiel eines Falles,
wobei eine Kombination blauer leuchtender EL-Elemente und einer
fluoreszierenden Substanz verwendet sind. Eine mit blauer Farbe
emittierende lumineszierende Schicht wird als das EL-Element 203 in
diesem Falle verwendet, und es wird Licht mit Wellenlängen im
Bereich der blauen Farbe einschließlich des ultravioletten Lichts
gebildet und die fluoreszierende Substanz 43 wird durch
das Licht aktiviert und dazu veranlasst, rotes, grünes oder
blaues Licht auszusenden. Die Farbreinheit des Lichtes wird durch
den Farbfilter 42 verbessert und dieses Licht wird dann
ausgegeben.
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Zu
beachten ist, dass es möglich
ist, die vorliegende Erfindung zu praktizieren, ohne dass dies das
Verfahren der Lichtaussendung betrifft, und es können alle vier oben genannten
Verfahren in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.
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Ferner
wird nach dem Herstellen des Farbfilters 42 und der fluoreszierenden
Substanz 43 ein Einebnungsprozess mittels einer zweiten
Zwischenisolationsschicht 44 ausgeführt. Eine Harzschicht wird
vorzugsweise als die zweite Zwischenschichtisolierschicht 44 verwendet,
und es wird Polyimid, Polyamid, oder Acryl oder BOB (Benzozyklobutan)
verwendet. Eine anorganische Schicht kann ebenfalls verwendet werden,
vorausgesetzt, dass eine ausreichende Einebnung möglicht ist.
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Die
Einebnung von Stufen auf Grund des TFT's mittels der zweiten Zwischenschichtisolierschicht 44 ist äußerst wichtig.
Die danach hergestellte EL-Schicht ist sehr dünn, und daher gibt es Fälle, in
denen eine schlechte Leuchtkraft durch das Vorhandensein einer Stufe
hervorgerufen wird. Es ist daher vorteilhaft, das Einebnen vor dem
Bilden einer Pixelelektrode durchzuführen, um damit in der Lage
zu sein, die EL-Schicht auf einer möglichst kleinen Oberfläche herzustellen.
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Ferner
ist es günstig,
eine isolierende Schicht mit einem hohen thermischen Ausstrahlungseffekt
(im Weiteren als thermische Strahlungsschicht bezeichnet) auf der
zweiten Zwi schenschichtisolierschicht 44 zu bilden. Eine
Schichtdicke von 5 nm bis 1 μm
(typischerweise von 20 bis 300 nm) ist vorteilhaft. Diese Art einer
thermischen Strahlungsschicht funktioniert so, dass die von dem
EL-Element erzeugte Wärme
freigesetzt wird, so dass in dem EL-Element keine Wärme gespeichert
wird. Wenn ferner die zweite Zwischenschichtisolationsschicht 44 durch
eine Harzschicht gebildet ist, ist diese im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit
nicht stabil und die thermische Strahlungsschicht funktioniert nicht
in der Weise, dass ein negativer Einfluss auf Grund der durch das
EL-Element erzeugten Wärme
erreicht wird.
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Es
ist vorteilhaft, das Einebnen des TFT durch die Harzschicht bei
der Herstellung des EL-Anzeigebauelements
durchzuführen,
wie dies zuvor angegeben ist, aber es gibt keine konventionelle
Struktur, die die Beeinträchtigung
der Harzschicht auf Grund der durch das EL-Element erzeugten Wärme berücksichtigt. Es kann daher gesagt
werden, dass die Herstellung der thermischen Strahlungsschicht äußerst wirksam
ist, um diese Problematik zu lösen.
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Vorausgesetzt,
dass ein Material, das für Feuchtigkeit,
Sauerstoff oder Alkalimetalle (oder ein Material ähnlich zu
der ersten Passivierungsschicht 41) nicht durchlässig ist,
als die thermische Strahlungsschicht verwendet wird, kann diese
Schicht auch als eine Schutzschicht dienen, um zu verhindern, dass
Alkalimetalle in der EL-Schicht nicht in Richtung des TFT diffundieren,
wobei gleichzeitig auch eine Beeinträchtigung des EL-Elements und der
Harzschicht auf Grund der Wärme
verhindert wird, wie dies zuvor dargestellt ist. Ferner fungiert
die thermische Strahlungsschicht als eine Schutzschicht, so dass
Feuchtigkeit und Sauerstoff von dem TFT nicht in die EL-Schicht
eindringen.
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Vorausgesetzt,
dass insbesondere die thermische Strahlungswirkung gewünscht ist,
kann eine Kohlenstoffschicht, etwa eine Diamantschicht oder eine
diamantähnliche
Kohlenstoffschicht vorteilhaft eingesetzt werden, um dabei auch
das Eindringen von Substanzen, etwa Feuchtigkeit, zu verhindern, wobei
es vorteilhaft ist, eine Schichtstruktur aus einer Kohlenstoffschicht
und einer Siliziumnitridschicht (oder einer Siliziumoxinitridschicht)
zu verwenden.
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Ein
Aufbau, in welchem der TFT und das EL-Element durch eine Isolationsschicht
getrennt sind, die eine hohe Strahlungswirkung aufweist und in der
Lage ist, Feuchtigkeit und Alkalimetalle abzuschirmen, ist daher
besonders vorteilhaft.
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Bezugszeichen 45 bezeichnet
eine Pixelelektrode (EL-Elementanode), die aus einem nichtdurchlässigen leitenden
Schichtmaterial hergestellt ist. Nach dem Öffnen einer Kontaktöffnung in
der zweiten Zwischenschichtisolationsschicht 44 und der ersten
Passivierungsschicht 41 wird die Pixelelektrode 45 so
hergestellt, dass diese eine Verbindung zu der Drain-Verdrahtung 37 des
Stromsteuer-TFT's 202 herstellt.
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Eine
EL-Schicht (ein organisches Material ist vorteilhaft) 46,
eine Kathode 47 und eine Schutzelektrode 48 sind
in dieser Reihenfolge auf der Pixelelektrode 45 hergestellt.
Eine einzelne Schichtstruktur oder eine Mehrfachschichtstruktur
kann als die EL-Schicht 46 verwendet werden, wobei es aber auch
viele Fälle
gibt, in denen die Schichtstruktur eingesetzt wird. Diverse Schichtstrukturen
wurden vorgeschlagen in Form von Kombinationen von Schichten, etwa
einer Lumineszenzschicht, einer Elektronentransportschicht, einer
Elektroneneinprägeschicht,
einer Löchereinprägeschicht
und einer Löchertransportschicht,
wobei jedoch ein beliebiger Aufbau in der vorliegenden Erfindung
verwendet werden kann. Das Dotieren eines fluoreszierenden Pigments
in die EL-Schicht kann selbstverständlich auch eingesetzt werden.
Zu beachten ist, dass ein lumineszierendes Element, das durch eine
Pixelelektrode (Anode), eine EL-Schicht und eine Kathode gebildet ist,
wird in dieser Anmeldung als EL-Element bezeichnet wird.
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Es
können
alle bereits bekannten EL-Materialien in der vorliegenden Erfindung
eingesetzt werden. Organische Materialien sind weiterhin als derartige
Materialien bekannt, und im Hinblick auf die Ansteuerspannung ist
es vorteilhaft, ein organisches Material zu verwenden. Beispielsweise
können
die Materialien, die in den folgenden US-Patenten und japanischen
Patentanmeldungen offenbart sind, als das organische EL-Material
verwendet werden:
- US-Patent
4,356,429 ; US-Patent
4,539,507 ; US-Patent
4,720,432 ; US-Patent
4,769,292 ; US-Patent 4,885,211 ; US-Patent 4,950,950 ; US-Patent 5,059,861 ; US-Patent 5,047, 687 ; US-Patent 5,073,446 ; US-Patent 5,059,862 ; US-Patent 5,061,617 ; US-Patent 5,151,629 ; US-Patent 5,294,869 ; US-Patent 5,294,870 ; japanische Offenlegungsschrift
Hei 10-189525 ; japanische
Offenlegungsschrift Hei 8-241048 ; und japanische Offenlegungsschrift Hei 8-78159 .
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Insbesondere
kann ein organisches Material, wie es durch die nachfolgende allgemeine
Formel dargestellt ist, als eine Löchereinprägeschicht verwendet werden.
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Hier
bezeichnet Q ein N oder ein C-R (Kohlenstoffkette); M ist ein Metall,
ein Metalloxid oder ein Metallhalogenid; R ist Wasserstoff, ein
Alkyl, ein Aralkyl, ein Aryl oder ein Alkalyl; und T1 und T2 sind
ungesättigte
sechselementige Ringe mit Substituenten, etwa Wasserstoff, Alkyl
oder Halogenid.
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Fern
kann ein aromatisches tertiäres
Armin als ein organisches Material in Form einer Löchertransportschicht
verwendet werden, wobei vorzugsweise Tetraaryldiamine enthalten
ist, wie dies durch die nachfolgende allgemeine Formel gezeigt ist. (Formel
2)
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In
Formel 2 ist Are eine Arylengruppe, N ist eine Ganzzahl zwischen
1 und 4 und Ar, R1, R8 und R9 sind diverse ausgewählte Arylgruppen.
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Ferner
kann eine Metalloxynoidverbindung als ein organisches Material für die EL-Schicht,
die Elektronentransportschicht oder die Elektroneneinprägeschicht
verwendet werden. Ein Material, wie es durch die folgende allgemeine
Formel gezeigt ist, kann als die Metalloxynoidverbindung verwendet werden.
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Es
ist möglich,
R2 durch R7 zu ersetzen
und es kann auch ein Metalloxynoid, etwa wie es in der folgenden
Formel dargestellt ist, verwendet werden.
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In
Formel 4 sind R2 bis R7 wie
zuvor definiert; L1 bis L5 sind
Carbohydratgruppen mit 1 bis 12 Kohlenstoffelementen; und sowohl
L1 als auch L2 oder
sowohl L2 und L3 sind
als Benzolringe ausgebildet. Ferner kann ein Metalloxynoid, etwa
wie das Folgende, verwendet werden.
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Es
ist möglich,
R2 durch R6 in diesem
Fall zu substituieren. Koordinationsverbindungen mit organischen
Liganden sind damit als organische EL-Materialien mit eingeschlossen.
Zu beachten ist, dass die obigen Beispiele lediglich einige Beispiele
organischer EL-Materialien
sind, die als die EL-Materialschicht der vorliegenden Erfindung
verwendet wer den können,
und es besteht kein Grund, das EL-Material auf diese Beispiele zu
beschränken.
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Wenn
ferner ein Tintenstrahlverfahren zur Herstellung der EL-Schicht
eingesetzt wird, ist es vorteilhaft, ein Polymermaterial als das
EL-Material zu verwenden. Polymermaterialien, wie lenvinylene (PPVs);
und Polyfluorene. Für
die Färbung
ist es vorteilhaft, beispielweise Zya – die folgenden können als typische
Polymermaterialien eingesetzt werden: Polyparaphenyno-Polyphenylenvinylen
in einem roten lumineszierenden Material zu verwenden; ein Polyphenylenvinylen
kann in einer grün
leuchtenden Materialschicht verwendet werden; und ein Polyphenylenvinylen
und ein Polyalkylphenylen kann in einem blau leuchtendem Material
eingesetzt werden. Im Hinblick auf organische EL-Materialien, die
in einem Tintenstrahlverfahren eingesetzt werden können, können alle
Materialien verwendet werden, die in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift Hei 10-012377 aufgeführt sind.
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Ferner
wird ein Material mit einem kleinen Austrittsarbeitskoeffizienten,
etwa Magnesium (Mg), Lithium (Li), Cäsium (Cs), Barium (Ba), Kalium
(K), Beryllium (Be) oder Kalzium (Ca) als die Kathode 47 verwendet.
Vorzugsweise kann eine aus MgAg (ein Material, das aus Magnesium
und Silber mit einer Mischung von Mg:Ag=10:1 hergestellt ist) eingesetzt werden.
Als weiteres Beispiel können
eine MgAgAl-Elektrode, eine LiAl-Elektrode und eine LiFAI-Elektrode
angegeben werden. Des weiteren ist die Schutzelektrode 48 eine
Elektrode, die hergestellt ist, um eine Schutzschicht gegenüber Feuchtigkeit von
außen
für die
Kathode 47 bereitzustellen, und es wird ein materialenthaltendes
Aluminium (Al) oder Silber (Ag) verwendet. Die Schutzelektrode 48 besitzt
ferner eine Wärmestrahlungswirkung.
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Zu
beachten ist, dass es vorteilhaft ist, die EL-Schicht 46 und
die Kathode 47 nacheinander ohne Einwirkung der Umgebungsatmosphäre herzustellen.
Anders ausgedrückt,
unabhängig
von der Art der Schichtstruktur der EL-Schicht und der Kathode ist
es vorteilhaft, den gesamten Aufbau in einer Mehrfachprozesskammer
(die auch als eine Cluster-Anlage bezeichnet wird) für das aufeinanderfolgende
Abscheiden auszuführen.
Dies dient dazu, um die Aufnahme von Feuchtigkeit zu verhindern,
wenn die EL-Schicht der Atmosphäre
ausgesetzt wird, da, wenn ein organisches Material als die EL-Schicht verwendet
wird, dieses äußerst schwach
im Hinblick auf Verhinderung des Eindringens von Feuchtigkeit ist.
Es ist auch vorteilhaft, nicht nur die EL-Schicht 46 und
die Kathode 47 aufeinanderfolgend herzustellen, sondern
auch alle Komponenten bis zu der Schutzelektrode 48.
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Die
EL-Schicht ist äußerst wenig
wirksam im Hinblick auf Wärme
und es ist daher vorteilhaft, eine Vakuumdampfabscheidung (insbesondere
ein organisches Molekularstrahlverdampfungsverfahren einzusetzen,
wodurch eine sehr dünne
Schicht auf molekularer Ebene gebildet wird), Sputter-Abscheidung, Plasma-CVD,
Aufschleudern, Aufdrucken oder Ionenplattieren als Filmabscheideverfahren
anzuwenden. Es ist ferner auch möglich,
die EL-Schicht mittels
eines Tintenstrahlverfahrens aufzubringen. Für das Tintenstrahlverfahren
gibt es ein Bläschenstrahlverfahren
unter Anwendung von Kavitation (siehe die
japanische Offenlegungsschrift Hei
5-116297 ), und es gibt ein Piezo-Verfahren unter Anwendung
eines Piezo-Elements (siehe die
japanische
Patentoffenlegungsschrift Hei 8-290647 ), und im Hinblick
auf die Tatsache, dass organische EL-Materialien im Hinblick auf
die Wärmebeständigkeit
relativ schwach sind, wird das Piezo-Verfahren bevorzugt.
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Bezugszeichen 49 bezeichnet
eine zweite Passivierungsschicht und besitzt eine Schichtdicke die
auf 10 nm bis 1 μm
(vorzugsweise von 200 bis 500 nm) eingestellt werden kann. Der Grund
für das Herstellen
der zweiten Passivierungsschicht 49 besteht hauptsächlich darin,
die EL-Schicht 46 vor Feuchtigkeit zu schützen, jedoch
ist es auch vorteilhaft, wenn die zweite Passivierungsschicht 49 so
hergestellt wird, dass sie eine Wärmestrahlungswirkung ähnlich zu
der ersten Passivierungsschicht 49 aufweist. Es können die
gleichen Materialien wie für
die erste Passivierungsschicht 41 als Grundmaterial für die zweite
Passivierungsschicht 49 eingesetzt werden. Zu beachten
ist, dass, wenn ein organisches Material für die EL-Schicht 46 verwendet
wird, dieses auf Grund der Verbindung mit Sauerstoff beeinträchtigt wird,
und daher ist es vorteilhaft, eine isolierende Schicht zu verwenden,
die nicht in einfacher Weise Sauerstoff abgibt.
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Des
weiteren ist die EL-Schicht im Hinblick auf die Wärmbeständigkeit
nicht sehr stabil, wie dies zuvor angegeben ist, und es ist daher
vorteilhaft, die Schichtabscheidung bei möglichst geringer Temperatur
(vorzugsweise im Bereich der Raumtemperatur bis 120 Grad C) auszuführen. Es
kann daher gesagt werden, dass Plasma-CVD, Sputtern, Vakuumabscheidung,
Ionenplattierung und Aufbringen einer Lösung (Aufschleudern) bevorzugte
Schichtabscheideverfahren sind.
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Das
EL-Anzeigebauelement der vorliegenden Erfindung besitzt einen Pixelbereich
mit einem Pixel mit einem Aufbau, wie er zuvor angegeben ist, und
mit TFT's, die unterschiedli che
Strukturen abhängig
von ihrer Funktion aufweisen und in dieser Weise in dem Pixel angeordnet
sind. Ein Schalt-TFT mit einem ausreichend geringen Sperrstrom und
ein Stromsteuer-TFT, der im Hinblick auf den Einfang energiereicher
Ladungsträger
widerstandsfähig
ist, sind innerhalb des gleichen Pixels ausgebildet, und es kann
daher ein EL-Anzeigebauelement
mit einer hohen Zuverlässigkeit
und mit einer guten Bildwiedergabequalität bereitgestellt werden.
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Zu
beachten ist, dass der wichtigste Punkt in der Pixelstruktur aus 1 darin
besteht, dass ein TFT mit Mehrfachgatestruktur als der Schalt-TFT
verwendet wird, und es nicht notwendig ist, im Hinblick auf die
Struktur der 1 Einschränkungen in Bezug auf derartige
Punkte, wie das Anordnen von LDD-Gebieten, einzuführen.
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Es
wird nun eine detailliertere Erläuterung der
vorliegenden Erfindung angegeben, wobei der obige Aufbau verwendet
wird und auf die folgenden Ausführungsformen
verwiesen wird.
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Ausführungsform
1
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Die
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden unter Anwendung der 3a bis 5c erläutert. Ein
Verfahren zur Herstellung eines Pixelbereichs und von TFT's eines Ansteuerschaltungsbereichs,
der am Rand des Pixelbereichs ausgebildet ist, wird nunmehr erläutert. Zu
beachten ist, dass zur Vereinfachung der Erläuterung eine CMOS-Schaltung
als eine Basisschaltung für
die Ansteuerschaltungen gezeigt ist.
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Zunächst wird,
wie in 3a gezeigt ist, eine Basisschicht 301 mit
einer Dicke von 300 nm auf einem Glassubstrat 300 hergestellt.
Es werden Siliziumoxinitridschichten als die Basisschicht 301 in
der Ausführungsform
1 aufgebracht. Es ist vorteilhaft, die Stickstoffkonzentration auf
einen Wert zwischen 10 und 25 Gewichtsprozent in der Schicht einzustellen, die
das Glassubstrat 300 kontaktiert.
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Des
weiteren ist es vorteilhaft, eine Wärmestrahlungsschicht herzustellen,
die aus dem gleichen Material aufgebaut ist, wie die Passivierungsschicht 41,
die in 1 gezeigt ist, und damit einen Teil der Basisschicht 301 bildet.
Es fließt
ein großer
elektrischer Strom in dem Stromsteuer-TFT, wobei effizient Wärme erzeugt
wird, und daher ist es günstig,
die Wärmestrahlungsschicht
möglichst
nahe an dem Stromsteuer-TFT anzuordnen.
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Als
nächstes
wird eine amorphe Siliziumschicht (in den Figuren nicht gezeigt)
mit einer Dicke von 50 nm auf der Basisschicht 301 mittels
bekannter Abscheideverfahren hergestellt. Zu beachten ist, dass
es nicht notwendig ist, eine Einschränkung auf eine amorphe Siliziumschicht
vorzunehmen, und es kann eine andere Schicht gebildet werden, vorausgesetzt,
dass es eine Halbleiterschicht mit einer amorphen Struktur ist (einschließlich einer
mikrokristallinen Halbleiterschicht). Ferner kann eine Verbundhalbleiterschicht
mit amorpher Struktur, etwa eine amorphe Silizium/Germanium-Schicht
eingesetzt werden. Des weiteren wird die Schichtdicke auf 20 bis
100 nm eingestellt.
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Die
amorphe Siliziumschicht wird dann mittels bekannter Verfahren kristallisiert,
wobei eine kristalline Siliziumschicht 302 gebildet wird
(die auch als eine polykristalline Siliziumschicht oder eine Polysiliziumschicht
bezeichnet wird). Bekannte Kristallisierungsverfahren sind die thermische
Kristallisierung unter Anwendung elektrischer Öfen, ein Laserausheizkristallisierungsverfahren
unter Anwendung eines Lasers und ein Strahlungsausheizungskristallisierungsverfahren
unter Anwendung von Infrarotleuchten. Die Kristallisierung wird
in der Ausführungsform
1 unter Anwendung von Licht aus einem Excimer-Laser, in welchem
ein XeCl-Gas verwendet wird, ausgeführt.
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Zu
beachten ist, dass ein Pulsemissionsexcimer-Laser, dessen Licht
in eine lineare Form gebracht ist, in der Ausführungsform 1 verwendet wird, wobei
auch eine rechteckige Form verwendet werden kann, und es kann auch
ein kontinuierlicher Argonlaser und ein kontinuierlich emittierender
Excimer-Laser verwendet werden.
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Die
kristalline Siliziumschicht wird als eine aktive Schicht der TFT's in der Ausführungsform
1 verwendet, aber es ist auch möglich,
eine amorphe Siliziumschicht als die aktive Schicht zu verwenden. Wenn
jedoch ein großer
Stromfluss durch den Stromsteuer-TFT erforderlich ist, ist es vorteilhaft,
die kristalline Siliziumschicht zu verwenden, die eine bessere Leiffähigkeit
aufweist.
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Zu
beachten ist, dass es vorteilhaft ist, die aktive Schicht des Schalt-TFT's durch eine amorphe Siliziumschicht
zu bilden, die die Notwendigkeit besteht, den Sperrstrom gering
zu halten, wobei dann die aktive Schicht des Stromsteuer-TFT's durch die kristalline
Siliziumschicht hergestellt wird. Die amorphe Siliziumschicht besitzt
eine geringe Leitfähigkeit, da
die Ladungsträgerbeweglichkeit
gering ist, und der Sperrstrom wird somit effizient unterdrückt. Anders
ausgedrückt,
es kann eine hohe Leistungsfähigkeit
erreicht werden, wenn eine amorphe Siliziumschicht verwendet wird,
in der die Leitfähigkeit
gering ist, und eine kristalline Siliziumschicht verwendet wird,
in der die Leitfähigkeit
relativ hoch ist.
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Als
nächstes
wird, wie in 3b gezeigt ist, eine Schutzschicht 303 auf
der kristallinen Siliziumschicht 302 in Form einer Siliziumoxidschicht
mit einer Dicke von 130 nm gebildet. Diese Dicke kann innerhalb
des Bereichs von 100 bis 200 nm eingestellt werden (vorzugsweise
von 130 nm bis 170 nm). Es können
auch andere Schichten eingesetzt werden, vorausgesetzt, dass diese
siliziumenthaltende Isolierschichten sind. Die Schutzschicht 303 wird
so gebildet, dass die kristalline Siliziumschicht während des
Hinzufügens
von Verunreinigungen nicht direkt dem Plasma ausgesetzt ist, und
ferner so gebildet wird, dass es möglich, die Konzentration der
Verunreinigungen in feinfühliger
Weise zu steuern.
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Lackmasken 304a und 304b werden
dann auf der Schutzschicht 303 gebildet und es wird eine Verunreinigungssorte
bzw. eine Dotierstoffsorte, die eine n-Leitfähigkeit verleiht (im Weiteren
als ein n-Verunreinigungselement bezeichnet) hinzugefügt. Zu beachten
ist, dass Elemente aus der Gruppe 15 des Periodensystems
im Allgemeinen als das n-Verunreinigungselement
verwendet werden, und typischerweise können Phosphor oder Arsen eingesetzt werden.
Zu beachten ist, dass ein Plasmadotierverfahren eingesetzt wird,
in welchem Phosphin (PH3) durch Plasma ohne
Separation der Massen aktiviert wird, und Phosphor wird mit einer
Konzentration von 1×1018 Atomen/cm3 in
der Ausführungsform
1 verwendet. Es kann auch ein Ionenimplantationsverfahren, in der
eine Separation nach Massen ausgeführt wird, eingesetzt werden.
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Der
Dosisbetrag wird so eingestellt, dass das n-Verunreinigungselement
in n-Dotiergebieten 305 und 306 enthalten
ist mit einer Konzentration von 2×1016 bis
5×1019 Atomen/cm3 (typischerweise
von 5×1017 bis 5×1918 Atomen/cm3).
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Als
nächstes
wird, wie in 3c gezeigt ist, die Schutzschicht 303 entfernt
und es wird eine Aktivierung der hinzugefügten Elemente der Gruppe 15 des
Periodensystems ausgeführt.
Ein bekanntes Verfahren zum Aktivieren kann dazu eingesetzt werden, und
die Aktivierung wird in der Ausführungsform
1 durch Bestrahlung mit Excimer-Laserlicht ausgeführt. Es
können
sowohl gepulste Emissionslaser als auch kontinuierlich strahlende
Lasertypen eingesetzt werden, und es ist nicht notwendig, die vorliegende
Erfindung auf die Verwendung von Excimer-Laserlicht einzuschränken. Das
Ziel ist die Aktivierung der hinzugefügten Dotierstoffelemente und
es ist vorteilhaft, dass die Strahlung mit einem Energiepegel ausgeführt wird,
bei welchem die kristalline Siliziumschicht nicht schmilzt. Zu beachten
ist, dass die Laserbestrahlung auch ausgeführt werden kann, wenn die Schutzschicht 303 bereits
vorhanden ist.
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Eine
Aktivierung durch eine Wärmebehandlung
kann ebenfalls zusammen mit der Aktivierung der Dotierstoffelemente
mittels Laserlicht ausgeführt werden.
Wenn eine Aktivierung durch Wärmebehandlung
ausgeführt
wird, wird unter Berücksichtigung
des Wärmeleitwiderstands
des Substrats diese Wärmebehandlung
bei 450 bis 550 Grad C ausgeführt.
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Ein
Grenzbereich (Verbindungsbereich) mit Gebieten entlang den Rändern der
n-Dotierstoffgebiete 305 und 306,
d. h. Gebiete entlang des Randes, in dem das n-Dotierelement, das in den n-Dotiergebieten 305 und 306 enthalten
ist, nicht eingebracht wurde, wird durch diesen Prozess abgetrennt.
Dies bedeutet, dass zu dem Zeitpunkt, wenn die TFT's später vervollständigt werden,
sehr gute Verbindungen zwischen den LDD-Gebieten und den kanalbildenden Gebieten
hergestellt werden können.
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Unnötige Bereiche
der kristallinen Siliziumschicht werden dann entfernt, wie in 3d gezeigt ist,
und es werden inselförmige
Halbleiterschichten (im Weiteren als aktive Schichten) 307 bis 310 gebildet.
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Danach
wird, wie in 3e gezeigt ist, eine Gateisolationsschicht 311 gebildet,
die die aktiven Schichten 307 bis 310 abdeckt.
Eine siliziumenthaltende Isolierschicht mit einer Dicke von 10 bis
200 nm, vorzugsweise von 50 bis 150 nm, wird dann als die Gateisolationsschicht 311 gebildet.
Es kann eine Einzelschichtstruktur oder eine Mehrschichtstruktur verwendet
werden. In der Ausführungsform
1 wird eine Siliziumoxinitridschicht mit 110 nm Dicke verwendet.
-
Eine
leitende Schicht mit einer Dicke von 200 bis 400 nm wird als nächstes gebildet
und strukturiert, wodurch die Gateelektroden 312 bis 316 hergestellt
werden. Zu beachten ist, dass in der Ausführungsform 1 die Gateelektroden
und die Anschlussverdrahtung, die elektrisch mit den Gateelektroden verbunden
ist (im Weiteren als Gateverdrahtung bezeichnet) aus unterschiedlichen
Materialien hergestellt sind. Insbesondere wird ein Material mit
einem geringeren Widerstand als das Material der Gateelektroden
für die
Gateverdrahtungen verwendet. Dies liegt daran, dass ein Material,
das für
eine Mikroprozessierung verwendbar ist, als die Gateelektroden eingesetzt
wird, und selbst wenn die Gateverdrahtungen nicht durch Mikrostrukturverfahren
bearbeitet werden können,
besitzt das für
die Verdrahtungen eingesetzte Material einen geringen Widerstand. Selbstverständlich können die
Gateelektroden und die Gateverdrahtungen aus dem gleichen Material hergestellt
sein.
-
Des
weiteren können
die Gateverdrahtungen durch eine einzelne Schicht eines leitenden
Filmes hergestellt sein, und bei Bedarf ist es vorteilhaft, zwei Schichten
oder drei Schichten als Schichtstruktur einzusetzen. Es können alle
bekannten leitenden Schichten als das Gataeelektrodenmaterial eingesetzt
werden. Wie jedoch zuvor dargestellt ist, ist es vorteilhaft, ein
Material zu verwenden, das in der Lage ist, durch Mikrostrukturprozesse
bearbeitet zu werden, insbesondere kann ein Material eingesetzt werden,
das mit einer Linienbreite von 2 μm
oder weniger strukturiert werden kann.
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Typischerweise
kann eine Schicht aus Material eingesetzt werden, das aus der folgenden
Gruppe ausgewählt
wird: Tantal (Ta), Titan (Ti), Molybdän (Mo), Wolfram (W) und Chrom
(Cr); oder eine Nitridverbindung der obigen Elemente (typischerweise eine
Tantalnitridschicht, eine Wolframnitridschicht, oder eine Titannitridschicht;
oder eine Legierungsschicht aus einer Kombination der obigen Elemente (typischerweise
eine Mo-W-Legierung oder eine Mo-Ta-Legierung); oder eine Silizidschicht
der obigen Elemente (typischerweise eine Wolframsilizidschicht oder
Titansilizidschicht); oder eine Siliziumschicht, die leitfähig gemacht
wurde. Eine einzelne Schicht oder eine Schichtstruktur kann selbstverständlich auch
verwendet werden.
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In
der Ausführungsform
1 wird eine Schichtstruktur mit einer 50 nm dicken Tantalnitrid(TaN)
Schicht und einer 350 nm dicken Tantalschicht verwendet. Es ist
vorteilhaft, diese Schicht durch Sputtern abzuscheiden. Ferner wird
ein inertes Gas, etwa Xe oder Ne hinzugefügt, um als Sputter-Gas zu dienen,
so dass ein Ablösen
der Schicht auf Grund der Belastung verhindert werden kann.
-
Dabei
werden die Gateelektroden 313 und 316 so gebildet,
dass ein Teil der n-Verunreinigungsgebiete 305 und 306 überlappen
und die Gateisolationsschicht 311 einschließen. Dieser überlappende Bereich
wird später
ein LDD-Gebiet, das die Gateelektrode überlappt.
-
Anschließend wird
ein n-Verunreinigungselement (in der Ausführungsform wird Phosphor verwendet)
in einer selbstjustierenden Weise hinzugefügt, wobei die Gateelektroden 312 bis 316 als
Masken dienen, wie in 4a gezeigt ist. Das Hinzufügen wird
so gesteuert, dass Phosphor den dotierten Gebieten 317 bis 323,
die bislang gebildet sind, mit einer Konzentration von 1/10 bis ½ der Konzentration der
dotierten Gebiete 305 und 306 (typischerweise ungefähr ¼ und 1/3
hinzugefügt
wird). Insbesondere ist eine Konzentration von 1×1016 bis
5×1018 Atomen/cm3 (typischerweise
3×1017 bis 3×1018 Atome/cm3) vorteilhaft.
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Es
werden anschließend
Lackmasken 324a bis 324d so gebildet, dass die
Gateelektroden abgedeckt sind, wie in 4b gezeigt
ist, und es wird ein n-Dotierelement (in der Ausführungsform
1 wird Phosphor verwendet) hinzugefügt, wodurch die Dotiergebiete 325 bis 331 mit
einer hohen Konzentration an Phosphor gebildet werden. Eine Ionendotierung unter
Anwendung von Phosphin (PH3) wird ebenfalls hierbei
ausgeführt
und wird so gesteuert, dass die Phosphorkonzentration dieser Gebiete
im Bereich 11×1020 bis 1×1021 Atomen/cm3 (typischerweise
von 2×1020 bis 5×1020 Atomen/cm3) liegt.
-
Es
wird durch diesen Prozess ein Source-Gebiet oder ein Drain-Gebiet
des n-Kanal-TFT's gebildet,
und in dem Schalt-TFT bleibt ein Bereich der n-Dotiergebiete 320 bis 322,
die durch den Prozess der 4a hergestellt
werden, erhalten. Diese verbreibenden Gebieten entsprechen den LDD-Gebieten 15a bis 15d des
Schalt-TFT's in 1.
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Als
nächstes
werden, wie in 4c gezeigt ist, die Lackmasken 324a bis 324d entfernt
und es wird eine neue Lackmaske 332 gebildet. Sodann wird eine
p-Verunreinigung (in der Ausführungsform
1 wird Bor verwendet) hinzugefügt,
wodurch die dotierten Gebiete 333 und 334 mit
einer hohen Konzentration an Bor gebildet werden. Bor wird bis zu
einer Konzentration von 3×1020 bis 3×1021 Atomen/cm3 (typischerweise
von 5×1020 bis 1×1021 Atomen/cm3) durch
Ionendotierung unter Anwendung von Diboran (B2H6) hinzugefügt.
-
Zu
beachten ist, dass bereits Phosphor den dotierten Gebieten 333 und 334 bei
einer Konzentration von 1×1016 bis 5×1018 Atomen/cm3 hinzugefügt wurde,
wobei Bor jedoch mit einer Konzentration von mindestens dem Dreifachen
der Phosphorkonzentration eingebracht wird. Daher werden die n-Verunreinigungsgebiete,
die bereits gebildet sind, vollständig in p-Gebiete umgewandelt und dienen als p-Verunreinigungsgebiete.
-
Danach
werden nach dem Entfernen der Lackmaske 332 die m-Dotierstoffe
und p-Dotierstoffe,
die mit diversen Konzentrationen hinzugefügt wurden, aktiviert. Es kann
eine Ofenausheizung, eine Laserausheizung oder eine Strahlungsausheizung
zum Aktivieren eingesetzt werden. in der Ausführungsform 1 wird eine Wärmebehandlung
in einer Stickstoffatmosphäre
4 Stunden bei 550 Grad C in einem elektrischen Ofen ausgeführt.
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Es
ist wichtig, möglichst
viel des Sauerstoffs in der Atmosphäre in dieser Phase zu reduzieren. Dies
liegt daran, dass wenn Sauerstoff vorhanden ist, die freiliegende
Oberfläche
der Elektroden oxidiert, wodurch eine Zunahme des Widerstands hervorgerufen
wird und wobei gleichzeitig es schwierig ist, in einer späteren Phase
einen ohmschen Kontakt zu bilden. Es ist daher vorteilhaft, dass
die Konzentration des Sauerstoffs in der Atmosphäre in dem obigen Aktivierungsprozess
ein 1 ppm oder weniger beträgt, vorzugsweise
nur 0,1 ppm oder weniger.
-
Nach
dem Ende des Aktivierungsprozesses wird als nächstes eine Gateverdrahtung 335 mit
einer Dicke von 300 nm gebildet. Eine Metallschicht mit Aluminium
(Al) oder Kupfer (Cu) als Hauptbestandteil (mit 50 bis 100 % der
Zusammensetzung) kann als das Material der Gateverdrahtung 335 verwendet werden.
Wie bei der Gateverdrahtung 311 der 2 wird
die Gateverdrahtung 335 so angeordnet, dass die Gateelektroden 314 und 315 der
Schalt-TFT's (entsprechend den
Gatelektroden 19a und 19b aus 2)
elektrisch angeschlossen sind (siehe 40).
-
Der
Verdrahtungswiderstand der Gateverdrahtung kann äußerst klein gemacht werden,
indem diese Art an Aufbau eingesetzt wird, und daher kann ein Pixelanzeigegebiet
(Pixelbereich) mit einem großem
Oberflächenbereich
gebildet werden. D. h., die Pixelstruktur der Ausführungsform
1 ist sehr effektiv, da ein EL-Anzeigebauelernent mit einer Bildschirmgröße von 10
Inch in der Diagonale oder größer (oder auch
mit 30 Inch oder größer in der
Diagonale) verwirklicht werden kann.
-
Es
wird als nächstes
eine erste Zwischenschichtisolationsschicht 336 gebildet,
wie in 5a gezeigt ist. Es wird eine
einzelne Schicht als isolierende Schicht mit Silizium als die erste
Zwischenschichtisolationsschicht 336 verwendet, es kann
jedoch auch eine Zwischenschicht zur Bildung einer Schichtstruktur
verwendet werden. Des weiteren kann eine Schichtdicke von 400 nm
bis 1,5 μm
angewendet werden. Eine Schichtstruktur mit einer 800 nm dicken
Siliziumoxidschicht auf einer 200 nm dicken Siliziumoxinitridschicht
wird in der Ausführungsform
1 angewendet.
-
Des
weiteren wird eine Wärmebehandlung von
1 bis 12 Stunden bei 300 bis 450 Grad C in einer Atmosphäre mit 3
bis 100 % Wasserstoff ausgeführt, so
dass eine Hydrogenisierung stattfindet. Dieser Prozess ist ein Prozess
zum Erzeugen von Wasserstoffbindungen in der Halbleiterschicht mittels
thermisch aktiviertem Wasserstoff. Die Plasmawasserstoffbindungserzeugung
(unter Anwendung von durch Plasma aktiviertem Wasserstoff) kann
jedoch auch durch andere Mittel zur Wasserstoffbindungserzeugung
durchgeführt
werden.
-
Zu
beachten ist, dass der Schritt zur Wasserstoffbindungsanreicherung
auch während
der Ausbildung der ersten Zwischenschichtisolationsschicht 336 eingefügt werden
kann. D. h., die Wasserstoffbearbeitung kann wie oben ausgeführt werden,
nachdem die 200 nm Dicke Siliziumoxinitridschicht gebildet wurde
und anschließend
kann die verbleibende 800 nm Dicke Siliziumoxidschicht hergestellt
werden.
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Als
nächstes
wird eine Kontaktöffnung
in der ersten Zwischenschichtisolationsschicht 336 gebildet,
und es werden dann Sourceverdrahtungen 337 bis 340 und
Drain-Verdrahtungen 341 bis 343 gebildet. In der
Ausführungsform
1 wird eine Schichtstruktur mit drei Schichten mit einer 100 nm
Titanschicht, einer 300 nm Aluminiumschicht mit Titan und einer 150
nm Titanschicht als Verdrahtungen verwendet, die aufeinanderfolgend
durch Sputtern hergestellt wurden. Andere leitende Schichten können ebenfalls eingesetzt
werden, und es kann auch eine Legierungsschicht mit Silber, Palladium
und Kupfer eingesetzt werden.
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Es
wird dann eine erste Passivierungsschicht 344 mit einer
Dicke von 50 bis 500 nm (typischerweise von 200 bis 300 nm) gebildet.
In der Ausführungsform
1 wird eine 300 nm dicke Siliziumoxinitridschicht als die erste
Passivierungsschicht 344 verwendet. Diese kann auch durch
eine Siliziumnitridschicht ersetzt werden. Es ist selbstverständlich möglich, die
glei chen Materialien zu verwenden, wie sie für die erste Passivierungsschicht 41 der 1 verwendet
wurden.
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Zu
beachten ist, dass es vorteilhaft ist, die Plasmabearbeitung unter
Anwendung eines Gases mit Wasserstoff, etwa H2 oder
NH3 auszuführen, bevor die Siliziumoxinitridschicht
gebildet wird. Es wird durch diesen Vorbearbeitungsprozess aktivierter Wasserstoff
der ersten Zwischenschichtisolationsschicht 336 zugeführt, und
die Schichtqualität
der ersten Passivierungsschicht 344 wird durch Ausführen einer
Wärmebehandlung
verbessert. Gleichzeitig diffundiert der der ersten Zwischenschichtisolationsschicht 336 zugeführte Wasserstoff
zu der unteren Seite und die aktiven Schichten können effizient mit Wasserstoffbindungen
angereichert werden. Als nächstes
werden, wie in 5b gezeigt ist, ein Farbfilter 345 und
ein fluoreszierender Körper 346 hergestellt.
Für diese
Zwecke können
bekannte Materialien verwendet werden. Diese können durch separates Strukturieren
hergestellt werden, oder diese können aufeinanderfolgend
ausgebildet und anschließend zusammen
strukturiert werden. Ein Verfahren, etwa das Abdrucken, das Tintenstrahldrucken
oder die Maskenabscheidung (ein selektives Herstellungsverfahren
unter Anwendung eines Maskenmaterials) können zu diesem Zweck eingesetzt
werden.
-
Die
entsprechende Schichtdicke kann im Bereich von 0,5 bis 5 μm (typischerweise
von 1 bis 2 μm)
gewählt
werden. Insbesondere variiert die optimale Schichtdicke des fluoreszierenden
Körpers 346 entsprechend
dem verwendeten Material. Anders ausgedruckt, wenn die Schicht zu
dünn ist,
dann ist die Farbumwandlungseffizienz beeinträchtigt, und wenn die Schicht
zu dick ist, dann wird der Schritt zu groß und der Anteil des durchgelassenen
Lichts sinkt ab. Die optimale Schichtdicke muss daher festgelegt werden,
indem beide Eigenschaften gegeneinander abgewogen werden.
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Zu
beachten ist, dass in der Ausführungsform
1 ein Beispiel eines Farbänderungsverfahrens eingesetzt
wird, in welchem das von der EL-Schicht ausgesandte Licht in der
Farbe geändert
wird, wenn jedoch ein Verfahren zur Herstellung einzelner EL-Schichten,
die R, G und B entsprechen, angewendet wird, darin können der
Farbfilter und der fluoreszierende Körper weggelassen werden.
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Es
wird dann eine zweite Zwischenschichtisolationsschicht 347 aus
einem organischen Harz hergestellt. Materialien, etwa Polyimid,
Polyamid, Acrylic und BOB (Benzozyklobuten) können als das organische Harz
verwendet werden. Insbesondere überwiegt
in der zweiten Zwischenschichtisolationsschicht 347 der
Zweck des Einebnens und daher ist Acryl mit guten Einebnungseigenschaften
vorteilhaft. In der Ausführungsform
1 wird eine Acrylschicht mit einer Schichtdicke gebildet, die in
effizienter Weise den Höhenunterschied
zwischen dem Farbfilter 345 und dem fluoreszierenden Körper 346 ausgleichen kann.
Diese Dicke ist vorzugsweise zwischen 1 bis 5 μm (noch besser von 2 bis 4 μm).
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Es
wird dann eine Kontaktöffnung,
die eine Verbindung zu der Drain-Verdrahtung 343 herstellt,
in der zweiten Zwischenschichtisolationsschicht 347 und
in der ersten Passivierungsschicht 344 hergestellt, und
es wird eine Pixelelektrode 348 gebildet. Es wird eine
Verbindung aus Indiumoxid und Zinnoxid mit einer Dicke von 110 nm
in der Ausführungsform
1 gebildet und strukturiert, wodurch die Pixelelektrode hergestellt
wird. Die Pixelelektrode 348 ist eine Anode des EL-Elements.
Zu beachten ist, dass es auch möglich
ist, andere Materialien zu verwenden: eine Schicht aus Verbindungen
aus Indiumoxid und Zinkoxid oder eine Zinkoxidschicht, die Galliumoxid
enthält.
-
Zu
beachten ist, dass die Ausführungsform
1 eine Struktur repräsentiert,
in der die Pixelelektrode 348 elektrisch mit dem Drain-Gebiet 331 des
Stromsteuer-TFT's über die
Drain-Verdrahtung 343 verbunden
ist. Dieser Aufbau besitzt die folgenden Vorteile.
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Die
Pixelelektrode 348 ist direkt mit einem organischen Material
verbunden, etwa der EL-Schicht (Emissionsschicht)
oder einer Ladungstransportschicht und es ist daher möglich, dass
die beweglichen Ionen, die in der EL-Schicht enthalten sind, durch
die Pixelelektrode diffundieren. Anders ausgedrückt, ohne eine direkte Verbindung
der Pixelelektrode 348 mit dem Drain-Gebiet 331 kann
in einem Teil der aktiven Schicht die Unterbrechung des Einführens beweglicher
Ionen in die aktive Schicht auf Grund der Drain-Verdrahtung 343 in
dem Aufbau der Ausführungsformen 1 vermieden
werden.
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Als
nächstes
werden, wie in 5c gezeigt ist, eine EL-Schicht 349,
eine Kathode (MgAg-Elektrode) 350 und
eine Schutzelektrode 351 aufeinanderfolgend ohne Einwirkung
der Umgebungsatmosphäre
hergestellt. Es ist dabei vorteilhaft, die Wärmebehandlung der Pixelelektrode 348 zum
vollständigen
Entfernen der Feuchtigkeit vor dem Ausbilden der EL-Schicht 349 und
der Kathode 350 auszuführen.
Es ist zu beachten, dass ein beliebiges bekanntes Material für die EL-Schicht 349 verwendet
werden kann.
-
Es
können
die Materialien für
die EL-Schicht 349 verwendet werden, die in dem Abschnitt „Ausführungsformen" in dieser Anmeldung
beschrieben sind. In der Ausführungsform
1 wird eine EL-Schicht mit einem Vierschichtaufbau aus einer Löchereinprägeschicht,
einer Löchertransportschicht,
einer Emissionsschicht und einer Elektronentransportschicht angewendet,
wie in 19 gezeigt ist, wobei es auch Fälle gibt,
in denen die Elektrodentransportschicht nicht gebildet wird und
es Fälle
gibt, in denen die Elektroneneinprägeschicht ebenso hergestellt
wird. Es gibt auch Beispiele, in denen die Löchereinprägeschicht weggelassen wird.
Es wurden bereits diverse Beispiele dieser Arten an Kombinationen
vorgeschlagen und jede dieser Strukturen kann eingesetzt werden.
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Ein
Amin, etwa TPD (Triphenylamindielektrikum) kann als die Löchereinprägeschicht
oder als die Löchertransportschicht
verwendet werden, und zusätzlich
kann Hydrazon (typischerweise DEH), Stilben (typischerweise STB)
oder Starburst (typischerweise MTDATA) ebenfalls verwendet werden.
Insbesondere ein Starburst-Material, das eine hohe Glasübergangstemperatur
aufweist und schwer zu kristallisieren ist, ist vorteilhaft. Ferner
können
auch Polyanilin (PAni), Polythiophen (PEDOT) und Kupferphthalozyanin
(CuPc) verwendet werden.
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BPPC,
Perylen und DCM können
als rote Emissionsschicht in der Emissionsschicht verwendet werden
und insbesondere der Eu-Komplex, der durch Eu (DBM)3(Phen)
dargestellt ist (siehe Kido, J., et. al, Appl. Phys., Band 35, Seiten
L394-6, 1996 für etwaige
Details), ist sehr monochromatisch auf Grund einer scharfen Emissionslinie
bei der Wellenlängen
von 620 nm.
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Typischerweise
wird ein AlQ3 (8-Hydroxyquinolinaluminium)
Material, dem Quinacridon oder Koumarin mit einem Anteil von mehreren
Mol-Prozent hinzugefügt
ist, als eine grüne
Emissionsschicht verwendet werden.
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Die
chemische Formel ist nachfolgend dargestellt.
-
-
Ferner
kann typischerweise ein destilliertes Arylenaminodielektrikum, in
welchem eine DAS-substituierte Amino-Gruppe dem DAS (destillierte
Arylendielektrikum) hinzugefügt
ist, als eine blaue Emissionsschicht verwendet werden. Insbesondere
ist es vorteilhaft, das sehr leistungsfähige Material Distilyl-Biphenyl
(DPVBi) zu verwenden. Die chemische Formel davon ist nachfolgend
dargestellt.
-
-
Ferner
wird eine 300 nm dicke Siliziumnitridschicht als eine zweite Passivierungsschicht 352 gebildet
und diese kann auch aufeinanderfolgend hergestellt werden, ohne
dass die Umgebungsatmosphäre
einwirkt, nachdem die Schutzelektrode 351 ausgebildet ist.
Die gleichen Materialien, wie sie für die zweite Passivierungsschicht 49 aus 1 verwendet
sind, können
auch in diesem Falle als die zweite Passivierungsschicht 352 eingesetzt
werden.
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In
der Ausführungsform
1 wird eine vierlagige Struktur aus einer Löchereinprägeschicht, einer Löchertransportschicht,
einer Emissionsschicht und einer Elektroneneinprägeschicht verwendet, aber es gibt
bereits Beispiele vieler Kombinationen und diese können ebenso
verwendet werden. Des weiteren wird eine MgAg-Elektrode als die
Kathode des EL-Elements
in der Ausführungsform
1 verwendet, es können
aber auch andere bekannte Materialien eingesetzt werden.
-
Die
Schutzelektrode 351 wird gebildet, um die Beeinträchtigung
der MgAg-Elektrode 350 zu verhindern, und es wird eine
metallische Schicht mit Aluminium als Hauptbestandteil typischerweise
angewendet. Es können
auch andere Materialien eingesetzt werden. Ferner sind die EL-Schicht 349 und
die MgAg-Elektrode 350 besonders anfällig im Hinblick auf Feuchtigkeit
und daher ist es vorteilhaft, eine aufeinanderfolgende Herstellung
bis zu der Schutzelektrode 351 auszuführen, ohne dass eine Einwirkung der
Umgebungsatmosphäre
stattfindet, so dass die EL-Schicht vor der Umgebungsatmosphäre geschützt wird.
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Zu
beachten ist, dass die Schichtdicke der EL-Schicht 349 im
Bereich von 10 bis 400 nm (typischerweise von 60 bis 160 nm) liegen
kann, und dass die Dicke der MgAg-Elektrode 350 im Bereich
von 180 bis 300 nm (typischerweise zwischen 200 und 250 nm) liegt.
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Die
EL-Anzeigeeinrichtung mit dem in 5c gezeigten
Aufbau ist nunmehr fertiggestellt. Durch Anordnen von TFT's mit optimaler Struktur nicht
nur in den Pixelbereich, sondern auch in der Ansteuerschaltung besitzt
die EL-Anzeigeeinrichtung mit der aktiven Matrix der Ausführungsform
1 eine äußerst große Zuverlässigkeit
und die Betriebseigenschaften können
verbessert werden.
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Erstens,
ein TFT mit einem Aufbau, in welchem der Einfang energiereicher
Ladungsträger möglichst
verhindert wird, ohne dass ein Abfall der Arbeitsgeschwindigkeit
auftritt, wird als ein n-Kanal-TFT 205 der CMOS-Schaltung
eingesetzt, die die Ansteuerschaltungen bilden. Zu beachten ist,
dass die Ansteuerschaltungen, die hier genannt sind, Schaltungen
mit einschließen,
etwa ein Schieberegister, einen Puffer, eine Pegelverschiebungsschaltung
und eine Abtastschaltung (was auch als Transfergatter bezeichnet
wird). Wenn eine digitale Ansteuerung ausgeführt wird, können Signalumwandlungsschaltungen,
etwa D/A-Wandler ebenfalls enthalten sein.
-
Im
Falle der Ausführungsform
1 enthält
eine aktive Schicht des n-Kanal-TFT's 205 ein Sourcegebiet 355,
ein Draingebiet 356, ein LDD-Gebiet 357 und ein
kanalbildendes Gebiet 358, wie in 5c gezeigt
ist, und das LDD-Gebiet 357 überlappt mit der Gateelektrode 313,
wobei die Gateisolationsschicht 311 eingeschlossen wird.
-
Die
Herstellung des LDD-Gebiets lediglich auf der Drainseite dient dazu,
die Arbeitsgeschwindigkeit nicht herabzusetzen. Ferner ist es nicht
notwendig, den Wert des Sperr stroms in dem n-Kanal-TFT 205 zu
berücksichtigen,
und es kann mehr Wert auf die Arbeitsgeschwindigkeit gelegt werden. Es
ist daher vorteilhaft, dass das LDD-Gebiet 357 vollständig mit
der Gateelektrode 313 überlappt,
um damit die Widerstandskomponente möglichst gering zu halten. Anders
ausgedrückt,
es ist vorteilhaft, jeglichen Abstand zu vermeiden.
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Die
Funktionsbeeinträchtigen
des LDD-Kanal-TFT's 206 der
CMOS-Schaltung auf Grund der Einprägung energiereicher Ladungsträger ist
nahezu bedeutungslos und insbesondere wird daher ein LDD-Gebiet
nicht gebildet. Es ist auch möglich,
Maßnahmen
gegen energiereiche Ladungsträger
zu ergreifen, indem ein LDD-Gebiet ähnlich zu jenem des n-Kanal-TFT's 205 gebildet
wird.
-
Zu
beachten ist, dass unter den Ansteuerschaltungen die Abtastschaltung
in gewisser Weise speziell ist im Vergleich zu anderen Schaltungen
und es fließt
ein großer
Strom in dem kanalbildenden Gebiet in beide Richtungen. D. h., die
Funktionen des Source-Gebiets und des Drain-Gebiets können untereinander
ausgetauscht werden. Des weiteren ist es erforderlich, den Wert
des Sperrstromes möglichst stark
zu senken, und es ist unter dieser Voraussetzung vorteilhaft, einen
TFT vorzusehen, der Funktionen entsprechend einer Zwischenstufe
zwischen dem Schalt-TFT und dem Stromsteuer-TFT besitzt.
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Es
ist daher vorteilhaft, einen TFT mit dem Aufbau, der in 9 gezeigt
ist, als einen n-TFT vorzusehen, der die Abtastschaltung bildet.
Wie in 9 gezeigt ist, überlappt ein Bereich von LDD-Gebieten 901a und 901b mit
einer Gateelektrode 903, wobei eine Gateisolationsschicht 902 mit
eingeschlossen wird. Die Wirkung ist so, wie dies für den Stromsteuer-TFT 202 erläutert ist,
und der Fall der Abtastschaltung unterscheidet sich beim Bilden
der LDD-Gebiete 901a und 901b hinsichtlich der
Form, die ein kanalbildendes Gebiet 904 einschließt.
-
Ferner
wird ein Pixel mit dem in 1 gezeigten
Aufbau hergestellt, wodurch ein Pixelbereich entsteht. Die Strukturen
eines Schalt-TFT's
und eines Stromsteuer-TFT's,
die in dem Pixel gebildet sind, sind bereits mit Bezug zu 1 erläutert, und
daher wird diese Erläuterung
hiermit weggelassen. Zu beachten ist, dass in der Praxis es vorteilhaft
ist, ein Eindringen in ein Gehäuse
(Verschließen)
nach der Fertigstellung bis zum Zustand der 5c durchzuführen, wobei
ein Gehäusematerial,
etwa eine sehr gasdichte Schutzschicht (etwa ein Laminatfilm oder ein
ultraviolett ausgehärteter
Harzfilm) oder eine keramische abdichtende Einkapselung verwendet
wird, so dass es keine Einwirkung der Umgebungsatmosphäre gibt.
Indem die Innenseite des Gehäusematerials
zu einer inerten Umgebung umgewandelt und indem ein absorbierendes
Mittel (beispielsweise Bariumoxid) in dem Gehäusematerial angeordnet wird, kann
die Zuverlässigkeit
(Lebensdauer) der EL-Schicht vergrößert werden.
-
Nachdem
die Gasdichtigkeit durch den Prozess des Eindringens in ein Gehäuse verbessert
ist, wird eine Verbindungseinheit (eine flexible gedruckte Schaltung,
FPC) für
die Verbindung zwischen den Ausgangsanschlüssen von Elementen oder Schaltungen,
die auf dem Substrat gebildet sind, und externen Signalanschlüssen befestigt,
wodurch das Fertigungsprodukt vervollständigt wird. Das EL-Anzeigebauelement
ist in diesem Zustand für
den Versand bereit und wird durchwegs in dieser Anmeldung als ein
EL-Modul bezeichnet.
-
Der
Aufbau des EL-Anzeigebauelements mit aktiver Matrix der Ausführungsform
1 wird hier unter Anwendung der perspektivischen Ansicht der 6 erläutert. Die
EL-Anzeigevorrichtung
mit aktiver Matrix der Ausführungsform
1 ist auf einem Glassubstrat 601 aufgebaut und setzt sich
aus einem Pixel 602, einer Gate-seitigen Ansteuerschaltung 603 und
einer Source-seitigen Ansteuerschaltung 604 zusammen. Ein
Schalt-TFT 605 des Pixelbereichs ist ein n-Kanal-TFT und
ist an einer Kreuzung einer Gateverdrahtung 606, die mit
der Gate-seitigen Ansteuerschaltung 603 verbunden ist,
und einer Sourceverdrahtung 607 der Source-seitigen Ansteuerschaltung 604 angeordnet.
Ferner ist das Drain des Schalt-TFT's 605 elektrisch mit dem Gate
eines Stromsteuer-TFT's 608 verbunden.
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Des
weiteren ist das Source des Stromsteuer-TFT's 608 mit einer Spannungsversorgungsleitung 609 verbunden,
und ein EL-Element 610 ist elektrisch mit dem Drain des
Stromsteuer-TFT's 608 verbunden.
Vorausgesetzt, dass der Stromsteuer-TFT 608 ein n-Kanal-TFT
ist, ist es vorteilhaft, die Kathode des EL-Elements 610 mit
dem Drain des Stromsteuer-TFT's 608 zu
diesem Zeitpunkt zu verbinden. Wenn ferner der Stromsteuer-TFT 608 ein
p-Kanal-TFT ist,
dann ist es vorteilhaft, die Anode des EL-Elements 610 mit
dem Drain des Stromsteuer-TFT's 608 zu
verbinden.
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Es
werden Eingangsverdrahtungen (Verbindungsverdrahtungen) 612 und 613 und
eine Eingangsverdrahtung 614, die mit der Spannungsversorgungsleitung 609 verbunden
ist, anschließend
in einem externen Eingangsanschluss FPC 611 hergestellt,
um Signale zu der Ansteuerschaltungen zu übertragen.
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In 7 ist
ein Beispiel der Schaltungszusammensetzung des in 6 gezeigten
EL-Anzeigebauelements
dargestellt. Das EL-Anzeigebauelement der Ausführungsform 1 besitzt eine Source-seitige
Ansteuerschaltung 701, eine Gate-seitige Ansteuerschaltung
(A) 707, eine Gate-seitige Ansteuerschaltung (B) 711 und
einen Pixelbereich 706. Zu beachten ist, dass durchwegs
in dieser Beschreibung Ansteuerschaltung bzw. Treiberschaltung ein Überbegriff
ist, der sowohl Source-seitige Verarbeitungsschaltungen und Gate-seitige
Verarbeitungsschaltungen umfasst.
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Die
Soruce-seitige Ansteuerschaltung 701 ist mit einem Schieberegister 702,
einer Pegelverschiebungsschaltung 703, einem Puffer 704 und
einer Abtastschaltung (Transfergatter) 705 ausgestattet.
Des weiteren ist die Gate-seitige Ansteuerschaltung (A) 707 mit
einem Schieberegister 708, einer Pegelverschiebungsschaltung 709 und
einem Puffer 710 versehen. Die Gate-seitige Ansteuerschaltung (B) 711 besitzt
einen ähnlichen
Aufbau.
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Die
Ansteuerspannung liegt in einem Bereich von 5 bis 16 Volt (typischerweise
10 Volt) für
die Schieberegister 702 und 708, und der durch
das Bezugszeichen 205 der 5c gekennzeichnete
Aufbau ist für
einen n-Kanal-TFT geeignet, der in einer CMOS-Schaltung eingesetzt
wird, die die Schaltungen bildet.
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Ferner
liegt die Ansteuerspannung in einem Bereich zwischen 14 und 16 Volt
für die
Pegelverschiebungsschaltungen 702 und 709 und
für die
Puffer 704 und 710 hochpegelig, und ähnlich zu
den Verschiebungsschaltungen ist eine CMOS-Schaltung mit dem n-Kanal-TFT 205 aus 5c geeignet.
Zu beachten ist, dass die Verwendung einer Mehrfachgatestruktur,
etwa einer Doppelgatestruktur oder einer Triplegatestruktur für die Gateverdrahtungen günstig ist,
um die Zuverlässigkeit
der Schaltung zu verbessern.
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Die
Ansteuerspannung liegt zwischen 14 und 16 Volt für die Abtastschaltung 705,
wobei es jedoch notwendig ist, den Wert des Sperrstroms zu verringern,
da das Source-Gebiet und das Drain-Gebiet invertieren und daher
ist eine CMOS-Schaltung, die in n-Kanal-TFT 208 aus 9 enthält, geeignet.
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Des
weiteren liegt die Ansteuerspannung des Pixelbereichs 706 zwischen
14 und 16 Volt und es ist ein Pixel mit dem in 1 gezeigten
Aufbau vorgesehen.
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Zu
beachten ist, dass der obige Aufbau in effizienter Weise realisiert
werden kann, indem TFT's gemäß den Fertigungsprozessen
hergestellt werden, die in den 3 bis 5c gezeigt
sind. Ferner ist lediglich der Aufbau des Pixelbereichs und der
Ansteuerschaltung in der Ausführungsform
1 gezeigt, es ist aber auch möglich,
andere Logikschaltungen zusätzlich
zu den Ansteuerschaltungen auf dem gleichen Substrat und gemäß dem Fertigungsprozess der
Ausführungsform
der Ausführungsform
1 herzustellen, etwa eine Signalteilerschaltung, einen D/A-Wandler,
eine Operationsverstärkerschaltung und
eine γ-Kompensationsschaltung.
Ferner ist zu beachten, dass Schaltungen, etwa ein Speicherbereich
und ein Mikroprozessor, ebenso hergestellt werden können.
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Es
wird nun eine Erläuterung
des EL-Moduls der Ausführungsform
1, das das Gehäusematerial enthält, unter
Bezugnahme auf die 17a und 17b angegeben.
Zu beachten ist, dass bei Bedarf die in den 6 und 7 verwendeten
Symbole auch hier benutzt werden.
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Ein
Pixelbereich 1701, eine Source-seitige Ansteuerschaltung 1702 und
eine Gate-seitige Ansteuerschaltung 1703 sind auf einem
Substrat 1700 (das eine Basisschicht unter einem TFT aufweist) ausgebildet.
Diverse Verdrahtungen für
die jeweiligen Ansteuerschaltungen sind mit externen Geräten über den
FPC 611 durch die Eingangsverdrahtungen 612 bis 614 verbunden.
-
Ein
Gehäusematerial 1704 ist
zu diesem Zeitpunkt ausgebildet und umschließt zumindest den Pixelbereich
und vorzugsweise die Ansteuerschaltungen und den Pixelbereich. Zu
beachten ist, dass das Gehäusematerial 1704 eine
irrreguläre
Form aufweisen kann, in der der Innenraum größer ist als die externen Abmessungen
des EL-Elements, oder wobei eine Schichtform vorgesehen ist, die
mit dem Substrat 1700 mittels eines Klebematerials 1705 verbunden
ist, um damit einen luftdichten Raumbereich zusammen mit dem Substrat 1700 zu
bilden. Damit befindet sich das EL-Element in einem vollständig abgedichteten
Zustand in dem obigen luftdichten Raumbereich und ist vollständig von
der externen Umgebungsatmosphäre
abgeschnitten. Zu beachten ist, dass eine Vielzahl von Gehäusematerialien 1704 gebildet
werden können.
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Es
ist vorteilhaft, eine isolierende Substanz, etwa Glas oder ein Polymer
als das Gehäusematerial 1704 zu
verwenden. Im Folgenden sind einige Beispiele angegeben: amorphes
Glas (etwa Borsilikatglas oder Quarz); kristallisiertes Glas; Keramikglas; organische
Harze (etwa Acrylharze, Styrenharze, Polykarbonatharze, Epoxieharze);
und Silikon-Harze. Ferner können
auch keramische Materialien verwendet werden. Des weiteren ist es
möglich,
vorausgesetzt, dass das Klebematerial 1705 ein isolierendes
Material ist, ein Metallmaterial, etwa rostfreie Legierungen zu
verwenden. Es ist möglich,
ein Klebemittel, etwa einen Epoxieharz oder ein Acrylatharz als
Material des Klebemittels 1705 zu verwenden. Des weiteren
kann ein thermisch ausgehärtetes
Harz oder ein mit Licht ausgehärtetes
Harz als das Klebemittel verwendet werden. Zu beachten ist, dass
es erforderlich sein kann, ein Material zu verwenden, durch welches
Sauerstoff und Feuchtigkeit möglichst nicht
durchgelassen werden.
-
Des
weiteren ist es vorteilhaft, eine Öffnung
1706 zwischen
dem Gehäusematerial
und dem Substrat
1700 mit einem inerten Gas (etwa Argon,
Helium oder Stickstoff) zu füllen.
Für das
Gas bestehen keine Beschränkungen
und es ist auch möglich,
eine inerte Flüssigkeit
(etwa flüssiges
Fluorkohlenstoff, typischerweise Perfluoralkan) zu verwenden. Die
Materialien, etwa wie sie in der
japanischen
Patentoffenlegungsschrift Hei 8-78519 offenbart sind, können als inerte
Flüssigkeiten
eingesetzt werden. Der Raumbereich kann auch mit einem Harz gefüllt werden.
-
Es
ist vorteilhaft, ein Trocknungsmittel in die Öffnung
1706 einzufüllen. Es
können
Materialien, wie sie in der
japanischen
Patentoffenlegungsschrift Hei 9-148066 offenbart sind,
als Trocknungsmittel eingesetzt werden. Typischerweise wird Bariumoxid
verwendet. Des weiteren ist es vorteilhaft, ein antioxidierendes
Mittel und nicht nur ein Trocknungsmittel zu verwenden.
-
Es
sind eine Vielzahl von isolierten Pixel mit EL-Elementen in dem
Pixelbereich ausgebildet, wie in 17b gezeigt
ist, und alle Pixel besitzen eine Schutzelektrode 1707 als
gemeinsame Elektrode. In der Ausführungsform 1 ist es vorteilhaft
die EL-Schicht, die Kathode (MgAg-Elektrode) und die Schutzelektrode
aufeinanderfolgend bzw. in-situ herzustellen, ohne dass eine Einwirkung
der Umgebungsatmosphäre
stattfindet. Die EL-Schicht und die Kathode werden unter Anwendung
des gleichen Maskenmaterials hergestellt und voraus gesetzt, dass
nur die Schutzelektrode durch ein separates Maskenmaterial gebildet
wird, kann somit der Aufbau aus 17b realisiert
werden.
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Die
EL-Schicht und die Kathode können
nur in dem Pixelbereich hergestellt werden, und es ist nicht notwendig,
diese in den Ansteuerschaltungen vorzusehen. Es gibt natürlich keine
Probleme, wenn diese Komponenten auch in den Ansteuerschaltungen
hergestellt werden, aber unter Berücksichtigung der Tatsache,
dass Alkalimetalle in der EL-Schicht enthalten sind, ist es vorteilhaft,
diese Komponenten nicht über
den Ansteuerschaltungen auszubilden.
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Zu
beachten ist, dass eine Eingangsverdrahtung 1709 mit der
Schutzelektrode 1707 in einem Gebiet verbunden ist, das
durch das Bezugszeichen 1708 gekennzeichnet ist. Die Eingangsverdrahtung 1709 ist
eine Verdrahtung zum Vorsehen einer voreingestellten Spannung für die Schutzelektrode 1707 und
ist mit dem FPC 611 über
ein leitendes Material in Form einer Paste (typischerweise ein anisotroper leitender
Film) 1710 verbunden.
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Unter
Bezugnahme auf die 18a bis 18c wird
nun ein Herstellungsprozess zur Verwirklichung einer Kontaktstruktur
in dem Gebiet 1708 erläutert.
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Zunächst wird
der Zustand aus 5a gemäß den Prozessen der Ausführungsform
1 erreicht. Zu diesem Zeitpunkt werden die erste Zwischenschichtisolationsschicht 336 und
die Gateisolationsschicht 311 von den Rändern des Substrats entfernt (in
dem Gebiet, das durch das Bezugszeichen 1708 in 17b gekennzeichnet ist) und die Eingangsverdrahtung 1709 wird
auf diesem Gebiet hergestellt. Die Source-Verdrahtungen und die
Drain-Verdrahtungen
aus 5a werden selbstverständlich zur gleichen Zeit hergestellt.
(siehe 18a).
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Wenn
die zweite Zwischenschichtisolationsschicht 347 und die
erste Passivierungsschicht 344 in 5b geätzt werden,
wird als nächstes
ein Gebiet, das durch das Bezugszeichnen 1801 gekennzeichnet
ist, entfernt und es wird ein offener Bereich 1802 gebildet.
(siehe 18b)
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Die
Prozesse zur Herstellung des EL-Elements (Prozesse zur Herstellung
der Pixelelektrode, EL-Schicht und der Kathode) in dem Pixelbereich werden
in diesem Zustand ausge führt.
Es wird ein Maskenmaterial in dem in den 18a bis 18c gezeigten Gebiet zu dieser Zeit verwendet,
so dass das EL-Element in diesem Gebiet nicht gebildet wird. Nach
dem Herstellen der Kathode 349 wird die Schutzelektrode 250 unter
Anwendung eines separaten Maskenmaterials hergestellt. Die Schutzelektrode 350 und
die Eingangsverdrahtung 1709 sind somit elektrisch angeschlossen.
Ferner wird die zweite Passivierungsschicht 352 gebildet,
und es wird der Zustand der 18c erreicht.
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Es
wird somit die Kontaktstruktur des durch das Bezugszeichen 1708 in 17b gekennzeichneten Gebietes mittels der obigen
Schritte realisiert. Die Eingangsverdrahtung 1709 wird
dann an den FPC 611 über
die Öffnung
zwischen dem Gehäusematerial 1704 und
dem Substrat 1700 angeschlossen (zu beachten ist, dass
diese Öffnung
durch das Klebemittel 1705 gefüllt ist. Mit anderen Worten,
es ist erforderlich, dass die Dicke des Klebemittels 1705 so
gewählt
ist, dass es in ausreichender Weise die Stufe der Eingangsverdrahtung
ausgleichen kann. Zu beachten ist, dass eine Erläuterung der Eingangsverdrahtung 1709 hier
angegeben ist, aber dass andere Eingangsverdrahtungen 612 bis 614 in ähnlicher
Weise mit dem FPC 611 durch Verlauf unter dem Gehäusematerial 1704 angeschlossen
werden.
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Ausführungsform
2
-
In
der Ausführungsform
2 ist ein Beispiel eines Pixelaufbaus in 10 gezeigt,
der sich von dem in 2b gezeigten Aufbau unterscheidet.
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Die
zwei in 2b gezeigten Pixelanordnungen
sind symmetrisch hinsichtlich der Versorgungsspannungsleitung in
der Ausführungsform
2 angeordnet. D. h., wie in 10 gezeigt
ist, kann durch die gemeinsame Verwendung der Versorgungsspannungsleitung 213 für die beiden
Pixel, die benachbart zu der Versorgungsspannungsleitung liegen,
die Anzahl der erforderlichen Verdrahtungen reduziert werden. Zu
beachten ist, dass der Aufbau der TFT's, die innerhalb des Pixels angeordnet
sind, unverändert bleiben
kann. Wenn diese Art des Aufbaus angewendet wird, ist es möglich, einen
Pixelbereich mit hoher Auflösung
herzustellen, wodurch die Bildqualität verbessert wird.
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Zu
beachten ist, dass der Aufbau der Ausführungsform 2 in einfacher Weise
entsprechend den Fertigungsprozessen der Ausführungsform 1 realisiert werden
kann, und dass die Er läuterungen
der Ausführungsform
1 und der 1 auch auf entsprechende Punkte,
etwa den Aufbau der TFT's
angewendet werden können.
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Ausführungsform
3
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Es
wird nun ein Fall der Herstellung eines Pixelbereichs mit einem
Aufbau, der sich von jenem der 1 unterscheidet,
unter Anwendung der 11 als Ausführungsform 3 erläutert. Zu
beachten ist, dass Prozesse bis zur Herstellung der zweiten Zwischenschichtisolationsschicht 44 entsprechend
der Ausführungsform
1 ausgeführt
werden können.
Ferner sind die Strukturen des Schalt-TFT's 201 und des Stromsteuer-TFT's 202, die
von der zweiten Zwischenschichtisolationsschicht 44 bedeckt
sind, die gleichen wie in 1 und daher
wird die Erläuterung davon
weggelassen.
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Im
Falle der Ausführungsform
3 werden eine Pixelelektrode 51, eine Kathode 52 und
eine EL-Schicht 53 nach dem Bilden eines Kontaktloches in
der zweiten Zwischenschichtisolationsschicht 44 und der
ersten Passivierungsschicht 41 gebildet. Die Kathode 52 und
die EL-Schicht 53 werden
aufeinanderfolgend ohne Einwirkung der Umgebungsatmosphäre mittels
Vakuumdampfabscheidung in der Ausführungsform 3 hergestellt, und
gleichzeitig werden eine mit roter Farbe emittierende EL-Schicht,
eine mit grüner
Farbe emittierende EL-Schicht und eine mit blauer Farbe emittierende
Schicht selektiv in separaten Pixel unter Anwendung eines Maskenmaterials hergestellt.
Zu beachten ist, dass obwohl lediglich ein einzelnes Pixel in 11 gezeigt
ist, Pixel mit dem gleichen Aufbau entsprechend den Farben rot,
grün und
blau hergestellt werden, und dass die Farbanzeige mittels dieser
Pixel verwirklicht werden kann. Es können bekannte Materialien für die jeweiligen EL-Schichten
mit den diversen Farben eingesetzt werden.
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Es
wird eine 150 nm dicke Aluminiumlegierungsschicht (eine Aluminiumschicht
mit 1 Gewichtsprozent Titan) als die Pixelelektrode 51 in
der Ausführungsform
3 vorgesehen. Vorausgesetzt, dass ein metallisches Material verwendet
wird, kann ein beliebiges Material als das Pixelelektrodenmaterial
verwendet werden, wobei es vorteilhaft ist, ein Material mit einer
hohen Reflektivität
einzusetzen. Des weiteren wird eine 230 nm dicke MgAg-Elektrode
als die Kathode 52 eingesetzt, und die Schichtdicke der EL-Schicht 53 beträgt 90 nm
(einschließlich
einer 20 nm Elektronentransportschicht, einer 40 nm Emissionsschicht
und einer 30 nm Löchertransportschicht).
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Eine
Anode, die aus einem transparenten leitenden Schichtmaterial (eine
ITO-Schicht in der Ausführungsform
3) hergestellt ist, wird als nächstes
mit einer Dicke von ungefähr
110 nm gebildet. Es wird somit ein EL-Element 209 gebildet,
und wenn eine zweite Passivierungsschicht 55 durch die
gleichen Materialien, wie sie in der Ausführungsform 1 gezeigt sind,
gebildet wird, dann ergibt sich eine Pixel mit dem Aufbau, der in 11 gezeigt
ist.
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Wenn
der Aufbau der Ausführungsform
3 verwendet wird, wird das von dem jeweiligen Pixel erzeugte rote,
grüne oder
blaue Licht entgegengesetzt zu dem Substrat ausgesendet, auf welchem
die TFT's gebildet
sind. Aus diesem Grunde kann nahezu die gesamt Fläche innerhalb
der Pixel, d. h. das Gebiet, in welchem die TFT's gebildet sind, als eine effektive
Strahlungsregion verwendet werden. Folglich gibt es einen starken
Zuwachs in der effektiven Strahlungsoberfläche der Pixel und die Helligkeit
und das Kontrastverhältnis
(das Verhältnis
zwischen hell und dunkel) des Bildes werden verbessert.
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Zu
beachten ist, dass es möglich
ist, die Zusammensetzung der Ausführungsform 3 mit den Strukturen
der Ausführungsformen
1 und 2 in beliebiger Weise zu kombinieren.
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Ausführungsform
4
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Mit
Bezugnahme zu den 12a und 12b wird
nunmehr die Herstellung eines Pixels zu dem Aufbau, der sich von
jenem der 2 der Ausführungsform
1 unterscheidet, erläutert.
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In 12a bezeichnet das Bezugszeichen 1201 einen
Schalt-TFT, der eine aktive Schicht 56, eine Gateelektrode 57a,
eine Gateverdrahtung 57b, eine Sourceverdrahtung 58 und
eine Drainverdrahtung 59 aufweist. Des weiteren bezeichnet
das Bezugszeichnen 1202 einen Stromsteuer-TFT, der eine aktive
Schicht 60, eine Gateelektrode 61, eine Sourceverdrahtung 62 und
eine Drainverdrahtung 63 aufweist. Die Sourcverdrahtung 62 des
Stromsteuer-TFT's 1202 ist
mit einer Versorgungsspannungsleitung 64 verbunden, und
die Drainverdrahtung 63 ist mit einem EL-Element 65 verbunden. 12b zeigt die Schaltungszusammenstellung dieses
Pixels.
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Der
Unterschied zwischen der 12a und der 2a besteht
in dem Aufbau des Schalt-TFT's. In der Ausführungsform
4 wird die Gateelektrode 57a mit einer kleinen Leitungsbrei te
zwischen 0,1 und 5 μm
hergestellt, und die aktive Schicht 56 ist so gebildet,
dass sie diesen Bereich durchquert. Die Gateverdrahtung 57b ist
so ausgebildet, dass sie elektrisch die Gateelektrode 57a jedes
Pixels miteinander verbindet. Es wird somit eine Dreifach-Gatestruktur, die
nicht sehr viel Oberflächenbereich
einnimmt, verwirklicht.
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Andere
Bereiche sind ähnlich
zu jenen der 2a und die effektive emittierende
Oberfläche wird
größer, da
die Oberfläche,
die ausschließlich von
dem Schalt-TFT eingenommen wird, kleiner ist, wenn der Aufbau der
Ausführungsform
4 eingesetzt wird. Anders ausgedrückt, die Bildhelligkeit wird
erhöht.
Es kann eine Gatestruktur verwirklicht werden, in der eine Redundanz
erhöht
ist, um den Wert des Sperrstroms zu reduzieren, und damit kann die
Bildqualität
noch weiter verbessert werden.
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Zu
beachten ist, dass in dem Aufbau der Ausführungsform 4 die Versorgungsspannungsleitung 64 gemeinsam
für benachbarte
Pixel wie in der Ausführungsform
2 vorgesehen werden kann und dass ein Aufbau ähnlich der Ausführungsform
3 auch eingesetzt werden kann. Des weiteren sind die Prozesse zur
Herstellung entsprechend den Prozessen, wie sie auch in der Ausführungsform
1 eingesetzt werden.
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Ausführungsform
5
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In
den Ausführungsformen
1 bis 4 wurden Beispiele erläutert,
in denen ein TFT mit Oberseitengate eingesetzt wird, wobei die vorliegende
Erfindung auch zur Anwendung eines TFT mit Unterseitengate eingerichtet
werden kann. Mit Bezug zu 13 wird
die vorliegende Erfindung unter Anwendung eines TFT mit umgekehrter
Staffelung gemäß der Ausführungsform
5 erläutert.
Zu beachten ist, dass mit Ausnahme des Aufbaus des TFT's die Struktur die
gleiche ist wie in 1 und daher werden die gleichen
Symbole wie in 1 bei Bedarf verwendet.
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In 13 können ähnliche
Materialien wie in 1 für das Substrat 11 und
die Basisschicht 12 verwendet werden. Ein Schalt-TFT 1301 und
ein Stromsteuer-TFT 1302 werden dann auf der Basisschicht 12 hergestellt.
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Der
Schalt-TFT 1301 umfasst: Gateelektroden 70a und 70b;
eine Gateverdrahtung 71; eine Gateisolationsschicht 72;
ein Sourcegebiet 73; ein Draingebiet 74; LDD-Gebiete 75a bis 75d;
ein stark dotiertes Gebiet 76; kanalbildende Gebiete 77a und 77b;
Kanalschutzschichten 78a und 78b; eine erste Zwischenschichtisolationsschicht 79;
eine Sourceverdrahtung 80 und eine Drainverdrahtung 81.
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Des
weiteren umfasst der Stromsteuer-TFT 1302: eine Gateelektrode 82;
die Gateisolationsschicht 72; ein Sourcegebiet 83;
ein Draingebiet 84; ein LDD-Gebiet 85; ein kanalbildendes
Bild 86; eine Kanalschutzschicht 87; eine erste
Zwischenschichtisolationsschicht 79; eine Sourceverdrahtung 88;
und eine Drainverdrahtung 89. Die Gateelektrode 82 ist elektrisch
mit der Drainverdrahtung 81 des Schalt-TFT's 1301 zu
diesem Zeitpunkt verbunden.
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Zu
beachten ist, dass der obige Schalt-TFT 1301 und der Stromsteuer-TFT 1302 gemäß bekannter
Verfahren für
TFT mit ungekehrter Staffelung hergestellt werden können. In ähnlicher
Weise können gleiche
Materialien verwendet werden, wie sie in entsprechenden Bereichen
der TFT's mit Oberseitengates
der Ausführungsform
1 für den
jeweiligen Bereich verwendet sind (etwa Verdrahtungen, Isolationsschichten
und aktive Schichten), die in den obigen TFT's vorgesehen sind. Zu beachten ist,
dass die Kanalschutzschichten 78a, 78b und 87,
die in dem Aufbau des TFT's
mit Oberseitengates nicht verwendet sind, durch eine isolierende
Schicht mit Silizium hergestellt werden können. Des weiteren gilt im
Hinblick auf die Herstellung von dotierten Gebieten, etwa den Source-Gebieten,
den Drain-Gebieten und den LDD-Gebieten, dass diese unter Anwendung
von Photolithographietechniken und individuelles Einstellen der
Dotierstoffkonzentration hergestellt werden können.
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Wenn
die TFT's fertiggestellt
sind, ist ein Pixel bereitgestellt, das ein EL-Element 1303 aufweist, in
welchem die erste Passivierungsschicht 41, die Isolationsschicht
(Einebnungsschicht 44), die zweite Passivierungsschicht 49,
die Pixelelektrode (Anode) 46, die EL-Schicht 47, die MgAg-Elektrode
(Kathode) 45, die Aluminiumelektrode (Schutzschicht) 48 und die
dritte Passivierungsschicht 50 in dieser Reihenfolgen hergestellt
sind. Es wird auf die Ausführungsform
in Bezug auf Fertigungsprozesse und Materialien für den oben
genannten Aufbau verwiesen.
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Zu
beachten ist, dass es möglich
ist, den Aufbau der Ausführungsform
5 in geeigneter Wiese mit dem Aufbau der Ausführungsformen 2 bis 4 zu kombinieren.
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Ausführungsform
6
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Es
ist vorteilhaft, ein Material mit einer hohen thermischen Strahlungswirkung ähnlich zu
jener der ersten Passivierungsschicht 41 und der zweiten
Passivierungsschicht 49 als die Basisschicht zu verwenden,
die zwischen der aktiven Schicht und dem Substrat in den Strukturen
der 5c der Ausführungsform
1 oder der 1 ausgebildet ist. Insbesondere kann
ein hoher Strom in den Stromsteuer-TFT fließen, und daher wird Wärme erzeugt
und eine Beeinträchtigung
auf Grund der selbst erzeugten Wärme kann
problematisch sein. Die thermische Funktionsbeeinträchtigung
des TFT kann verhindert werden, indem die Basisschicht der Ausführungsform
6 verwendet wird, die in diesem Falle eine thermische Strahlungswirkung
entwickelt. Die Wirkung des Schutzes vor der Diffusion beweglicher
Ionen von dem Substrat ist ebenfalls sehr wichtig und daher ist es
vorteilhaft, eine Schichtstruktur mit einer Verbindung mit Si, Al,
N, O und M und eine Isolationsschicht mit Silizium ähnlich zu
der ersten Passivierungsschicht 41 zu verwenden.
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Zu
beachten ist, dass es möglich
ist, den Aufbau für
die Ausführungsform
6 durch Kombinieren von Komponenten der 1 bis 5 zu gestalten.
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Ausführungsform
7
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Wenn
der in der Ausführungsform
3 gezeigte Pixelaufbau verwendet wird, wird das von der EL-Schicht
ausgesandte Licht in die Richtung entgegengesetzt zum Substrat ausgestrahlt
und es ist daher notwendig, die Durchlässigkeit der Materialien zu berücksichtigen,
etwa der Isolationsschicht, die zwischen dem Substrat und der Pixelelektrode
vorgesehen ist. Anders ausgedrückt,
Materialien, die eine etwas geringere Durchlässigkeit besitzen, können ebenso
verwendet werden.
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Es
ist daher vorteilhaft, eine Kohlenstoffschicht zu verwenden, etwa
eine Diamantdünnschicht,
eine diamantähnliche
Kohlenstoffschicht oder eine amorphe Kohlenstoffschicht als die
Basisschicht 12 oder die erste Passivierungsschicht 41. Anders
ausgedrückt,
da es nicht notwendig ist, die Verringerung der Durchlässigkeit
zu berücksichtigen, kann
die Schichtdicke auf einen hohen Wert gesetzt werden, etwa 100 bis
500 nm, und es ist möglich, eine
sehr hohe thermische Strahlungswirkung zu erreichen.
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Im
Hinblick auf die Verwendung der obigen Kohlenstoffschichten in der
zweiten Passivierungsschicht 49 ist zu beachten, dass eine
Verringerung der Durchlässigkeit
vermieden werden muss und daher ist es vorteilhaft, die Schichtdicke
auf einen Bereich zwischen 5 und 100 nm festzulegen.
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Zu
beachten ist, dass in der Ausführungsform
7 es vorteilhaft ist, eine Schichtstruktur mit einer weiteren Isolationsschicht
vorzusehen, wenn eine Kohlenstoffschicht in der Basisschicht 12,
der ersten Passivierungsschicht 41 oder der zweiten Passivierungsschicht 49 vorgesehen
ist.
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Ferner
ist die Ausführungsform
7 vorteilhaft, wenn der in der Ausführungsform 3 gezeigte Pixelaufbau
verwendet wird, und für
andere Strukturen ist es möglich,
im Aufbau der Ausführungsform
7 wahlweise Strukturen der Ausführungsformen
1 bis 6 zu verwenden.
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Ausführungsform
8
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Die
Größe des Sperrstroms
in dem Schalt-TFT im Pixel des EL-Anzeigebauelements wird reduziert,
indem eine Mehrfachgatestruktur für den Schalt-TFT verwendet
wird, und die vorliegende Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass
ein Speicherkondensator nicht mehr erforderlich ist. In diesem Bauelement
wird die Oberfläche
damit gut ausgenutzt, die ansonsten für den Speicherkondensator reserviert
ist, so dass dieser Oberflächenbereich
als Emissionsgebiet verwendet werden kann.
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Selbst
wenn der Speicherkondensator nicht vollständig eliminiert wird, kann
jedoch eine Vergrößerung der
effektiven Emissionsfläche
entsprechend dem Betrag, mit dem diese Oberfläche für den Kondensator kleiner gemacht
werden kann, verwirklicht werden. Anders ausgedrückt, die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung kann in ausreichender Weise gelöst werden, indem der Wert des
Sperrstromes reduziert wird, wobei eine Mehrfachgatestruktur für den Schalt-TFT
verwendet wird, und indem die Oberfläche des Speicherkondensators
reduziert wird.
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Es
ist daher möglich,
einen Pixelaufbau zu verwenden, wie er auch in 14 gezeigt
ist. Zu beachten ist, dass bei Bedarf die in 1 benutzen Symbole
auch in der 14 verwendet werden.
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Der
Unterschied zwischen 14 und 1 ist das
Vorhandensein eines Speicherkondensators 1401, der mit
dem Schalt-TFT verbunden ist. Der Speicherkondensator 1401 wird
durch ein Halbleitergebiet (untere Elektrode) gebildet, das sich
von dem Draingebiet 14 zu dem Schalt-TFT 201 erstreckt,
und wird ferner durch die Gateisolationsschicht 18 und die
Kondensatorelektrode (obere Elektrode) 1403 gebildet. Die
Kondensatorelektrode 1403 wird gleichzeitig mit den Gateelektroden 19a, 19b und 35 des TFT's gebildet.
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Eine
Draufsicht ist in 15a gezeigt. Die Querschnittsansicht
entlang der Linie A-A' aus
der Draufsicht der 15a entspricht der 14.
Wie in 15a gezeigt ist, ist die Kondensatorelektrode 1403 elektrisch
mit dem Sourcgebiet 31 des Stromsteuer-TFT's über eine
Verbindungsverdrahtung 1404 verbunden, die elektrisch mit
der Kondensatorelektor 1403 verbunden ist. Zu beachten
ist, dass die Verbindungsverdrahtung 1404 gleichzeitig
mit den Sourceverdrahtungen 21 und 36 und den
Drainverdrahtungen 22 und 37 hergestellt wird.
Ferner die 15b den Schaltungsaufbau aus
der Draufsicht der 15a.
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Zu
beachten ist, dass der Aufbau der Ausführungsform 8 in beliebiger
Weise gemäß den Strukturen
der Ausführungsformen
1 bis 7 variiert werden kann. Anders ausgedrückt, es ist nur der Speicherkondensator
innerhalb des Pixels hergestellt, und es gibt keine Beschränkungen
im Hinblick auf die TFT-Struktur oder die EL-Schichtmaterialien.
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Ausführungsform
9
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Es
wird die Laserkristallisierung als Mittel zur Herstellung der kristallinen
Siliziumschicht 302 in der Ausführungsform 1 eingesetzt, und
es wird nun ein Beispiel unter Anwendung unterschiedlicher Mittel zur
Kristallisierung in der Ausführungsform
9 erläutert.
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Nach
dem Herstellen einer amorphen Siliziumschicht in der Ausführungsform
9 wird eine Kristallisierung unter Anwendung einer Technik durchgeführt, die
in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift
Hei 7-130652 erläutert
ist. Die in der obigen Patentoffenlegungsschrift beschriebene Technik
besteht darin, dass eine kristalline Siliziumschicht mit einer guten
Kristallqualität
erhalten wird, indem ein Element, etwa Nickel als Katalysator zum
Unterstützen
des Kristallisierungsprozesses verwendet wird.
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Nachdem
der Kristallisierungsprozess abgeschlossen wird, wird ein Prozess
zum Entfernen des Katalysators, der in der Kristallisierung verwendet wurde,
ausgeführt.
In diesem Falle kann der Katalysator unter Anwendung von Verfahren
gebunden werden, die in der
japanischen
Patentoffenlegungsschrift Hei 10-270663 oder in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift
Hei 8-330602 beschrieben sind.
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Des
weiteren kann ein TFT unter Anwendung von Verfahren hergestellt
werden, die in der Beschreibung der
japanischen
Patentoffenlegungsschrift Hei 11-076967 vom Anmelder der
vorliegenden Erfindung aufgezeigt sind.
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Die
Prozesse zur Herstellung, die in der Ausführungsform 1 gezeigt sind,
sind nur eine einzelne Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und vorausgesetzt, dass der Aufbau der 1 oder
der 5c der Ausführungsform
1 verwirklicht werden kann, können
auch andere Fertigungsprozesse ohne Probleme dafür vorgesehen werden.
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Zu
beachten ist, dass es möglich
ist, die Ausführungsform
9 mit jeweils den Ausführungsformen
1 bis 8 in beliebiger Weise zu kombinieren.
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Ausführungsform
10
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Beim
Ansteuern der EL-Anzeigeeinrichtung der vorliegenden Erfindung kann
eine analoge Ansteuerung unter Anwendung eines analogen Signals als
Bildsignal oder es kann eine digitale Ansteuerung unter Anwendung
eines digitalen Signals eingesetzt werden.
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Wenn
eine analoge Ansteuerung gewählt wird,
wird das analoge Signal zu einer Sourceverdrahtung eines Schalt-TFT's geleitet und das
analoge Signal, das eine Graustufeninformation enthält, repräsentiert
die Gatespannung des Stomsteuer-TFT's. Der in einem EL-Element fließende Strom wird dann durch
den Stromsteuer-TFT gesteuert, die von dem EL-Element ausgesendete Intensität wird gesteuert und
die Graustufenanzeige wird somit verwirklicht. In diesem Falle ist
vorteilhaft, den Stromsteuer-TFT im Sättigungsgebiet zu betreiben.
Anders ausgedrückt, es
ist vorteilhaft, den TFT innerhalb der Bedingungen |Vds| > |Vgs-Vth| zu betreiben. Zu beachten ist, dass Vgs die Spannungsdifferenz zwischen einem
Sourcegebiet und einem Draingebiet ist, Vgs die
Spannungsdifferenz zwischen dem Sourcegebiet und einer Gateelektrode
ist und Vth die Einsetzspannung oder Schwellwertspannung
des TFT's ist.
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Wenn
andererseits eine digitale Ansteuerung ausgewählt wird, unterscheidet sich
diese von der analogen Graustufenanzeige und es wird eine Graustufenanzeige
durch zeitlich aufgeteilte Ansteuerung erreicht (eine Ansteuerung
mittels des zeitlichen Ein/Aus-Verhältnisses entsprechend der Graustufe)
oder es wird eine Graustufenansteuerung erreicht, indem ein Verhältnis der
Oberflächenbereiche entsprechend
eingestellt wird. D. h., durch Regulieren der Länge der Emissionszeit oder
des Verhältnisses
der Emissionsoberfläche
können
die Farbgraustufen optisch eingestellt werden. In diesem Falle ist es
vorteilhaft, den Stromsteuer-TFT in dem linearen Gebiet zu betreiben.
Anders ausgedrückt,
es ist vorteilhaft, den TFT innerhalb der Bedingungen |Vds| < |Vgs-Vth| zu betreiben.
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Das
EL-Element besitzt eine äußerst kurze Reaktionszeit
im Vergleich zu einem Flüssigkristallelement,
und daher ist es möglich,
eine hohe Ansteuergeschwindigkeit zu erreichen. Daher ist das EL-Element
geeignet für
eine Zeitverhältnisgraustufenansteuerung,
in welchem ein Bildrahmen in mehrere Teilnahmen unterteilt wird
und damit eine Graustufenanzeige verwirklicht wird. Ferner ergibt
sich der Vorteil, dass die Dauer eines Bildrahmens kurz ist und
damit kann die Zeitdauer, in der die Gatespannung des Stromsteuer-TFT's beibehalten wird,
ebenfalls kurz sein und ein Speicherkondensator kann kleiner gemacht
werden oder ganz weggelassen werden.
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Die
vorliegende Erfindung ist eine Technik, die eine Elementstruktur
betrifft und es kann daher eine beliebige Art der Ansteuerung eingesetzt
werden.
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Ausführungsform
11
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In
der Ausführungsform
11 sind Beispiele der Pixelstruktur der EL-Anzeigeeinrichtung der
vorliegenden Erfindung in den
21a und
21b gezeigt. Zu beachten ist, dass in der Ausführungsform 11
das Bezugszeichen
4701 eine Sourceverdrahtung eines Schalt-TFT's
4702 bezeichnet,
das Bezugszeichen
4703 eine Gateverdrahtung des Schalt-TFT's
4702 bezeichnet,
das Bezugszeichen
4704 einen Stromsteuer-TFT bezeichnet,
das Bezugszeichen
4705 eine elektrische Spannungsversorgungsleitung bezeichnet,
4706 einen
Versorgunsspannungssteuer-TFT bezeichnet,
4707 eine Versorgungsspannungssteuergate verdrahtung
und
4701 und
4708 ein EL-Element bezeichnet. Es
wird auf die
japanische Patentoffenlegungsschrift
Hei 11-341272 im Hinblick auf die Funktionsweise des Spannungsversorgungssteuer-TFT
4706 verwiesen.
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Ferner
ist in der Ausführungsform
11 der Spannungsversorgungssteuer-TFT 4706 zwischen dem
Stromsteuer-TFT 4704 und dem EL-Element 4708 gebildet,
wobei jedoch ein Aufbau, in welchem der Stromsteuer-TFT 4704 zwischen
dem Spannungsversorgungs-TFT 4706 und dem EL-Element 4708 angeordnet
ist, ebenfalls angewendet werden kann. Ferner ist es vorteilhaft
für den
Versorgungsspannungssteuer-TFT 4706, dass er den gleichen Aufbau
wie der Stormsteuer-TFT 4707 besitzt, oder es können beide
TFT's in der gleichen
aktiven Schicht in Reihe geschaltet sein.
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21a ist ein Beispiel eines Falles, in welchem
die elektrische Versorgungsspannungsleitung 4705 zwischen
zwei Pixeln gemeinsam verwendet ist. D. h., diese Ausführungsform
zeichnet sich dadurch aus, dass die zwei Pixel mit einer linearen Symmetrie
im Hinblick auf die elektrische Stromversorgungsleitung 4705 hergestellt
sind. In diesem Falle kann die Anzahl der elektrischen Spannungsversorgungsleitungen
verringert werden, und daher kann der Pixelbereich mit einer noch
höheren
Präzision
bzw. Auflösung
hergestellt werden.
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Des
weiteren ist 21b ein Beispiel, in welchem
die elektrische Versorgungsspannungsleitung 4710 parallel
zu der Gateverdrahtung 4703 ausgebildet ist, wobei eine
Versorgungsspannungssteuergateverdrahtung 4711 parallel
zu der Sourceverdrahtung 4701 gebildet ist. Zu beachten
ist, dass in 23b der Aufbau der Struktur
so ist, dass die elektrische Versorgungsspannungsleitung 4710 und
die Gateverdrahtung 4703 nicht miteinander überlappen, aber
vorausgesetzt, dass beide Verdrahtungen auf unterschiedlichen Schichten
hergestellt sind, können diese
auch überlappend
hergestellt werden, wobei eine Isolationsschicht dazwischen eingeschlossen ist.
In diesem Falle kann der Oberflächenbereich
der elektrischen Versorgungsspannungsleitung 4710 und der
Gateverdrahtung 4703 gemeinsam auftreten und der Pixelabschnitt
kann mit einer noch höheren Auflösung hergestellt
werden.
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Ausführungsform
12
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In
der Ausführungsform
12 sind Beispiele des Pixelaufbaus der EL-Anzeigeeinrichtung der
vorliegenden Erfindung in den
22a und
22b gezeigt. Zu beachten ist, dass in der Ausführungsform 12
Bezugszeichen
4801 eine Sourceverdrahtung eines Schalt-TFT's
4802 bezeichnet,
das Bezugszeichnen
4803 eine Gatverdrahtung des Schalt-TFT's
4802 benennt,
das Bezugszeichen
4804 einen Stromsteuer-TFT bezeichnet,
4805 eine
elektrische Versorgungsspannungsleitung bezeichnet,
4806 einen
Lösch-TFT
benennt,
4807 eine Löschgateverdrahtung
bezeichnet und
4808 ein EL-Element bezeichnet. Im Hinblick
auf die Funktion des Lösch-TFT's
4806 sei
auf die
japanische Patentoffenlegungsschrift
Hei 11-338786 verwiesen.
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Das
Drain des Lösch-TFT's 4806 ist
mit einem Gate des Stromsteuer-TFT's 4804 verbunden, und es ist
möglich,
die Gatespannung des Stromsteuer-TFT's 4804 gezielt zu ändern. Zu
beachten ist, dass ein n-Kanal-TFT oder ein p-Kanal-TFT für den Lösch-TFT 4806 eingesetzt
werden kann, aber es ist vorteilhaft, diesen mit dem gleichen Aufbau
wie den Schalt-TFT 4802 vorzusehen, so dass der Sperrstrom
klein gehalten werden kann.
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22a ist ein Beispiel, in welchem die elektrische
Versorgungsspannungsleitung 4805 gemeinsam für zwei Pixel
vorgesehen ist. D. h., diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch
aus, dass die beiden Pixel mit einer linearen Symmetrie in Bezug auf
die elektrische Versorgungsspannungsleitung 4805 hergestellt
sind. In diesem Falle kann die Anzahl der elektrischen Versorgungsspannungsleitungen
verringert werden, und daher kann der Pixelabschnitt mit einer noch
höheren
Präzision
hergestellt werden.
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Ferner
ist 22b ein Beispiel, in welchem eine
elektrische Versorgungsspannungsleitung 4810 parallel zu
der Gateverdrahtung 4803 ausgebildet ist, und wobei eine
Löschgateverdrahtung 4811 parallel zu
der Sourceverdrahtung 4801 hergestellt ist. Zu beachten
ist, dass in 22b der Aufbau so gewählt ist, dass
die elektrische Versorgungsspannungsleitung 4810 und die
Gateverdrahtung 4803 nicht überlappen, wobei, vorausgesetzt,
dass beide Verdrahtungen auf unterschiedlichen Schichten ausgebildet sind,
diese auch überlappend
hergestellt werden können,
wobei eine Isolationsschicht dazwischen eingeschlossen ist. In diesem
Falle kann der Oberflächenbereich
der elektrischen Versorgungsspannungsleitung 4810 und der
Gateverdrahtung 4803 für beide
gemeinsam genutzt werden, und der Pixelabschnitt kann mit noch höherer Präzision bzw.
Auflösung
hergestellt werden.
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Ausführungsform
13
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Die
EL-Anzeigeeinrichtung der vorliegenden Erfindung kann einen Aufbau
aufweisen, in welchem mehrerer TFT's innerhalb eines Pixels ausgebildet sind.
In den Ausführungsformen
11 und 12 sind Beispiele mit drei TFT's gezeigt, aber es können auch 4 bis 6 TFT's hergestellt werden.
Es ist möglich,
die vorliegende Erfindung zu verwirklichen, ohne dass irgendwelche
Beschränkungen
im Hinblick auf den Aufbau der Pixel der EL-Anzeigeeinrichtung auferlegt werden.
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Ausführungsform
14
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In
der Ausführungsform
14 wird ein Beispiel für
die Verwendung eines p-Kanal-TFT's
als Stromsteuer-TFT 202 der 1 erläutert. Zu
beachten ist, dass andere Bereiche gleich sind wie dies in 1 gezeigt
ist, und daher wird eine detailliertere Erläuterung dieser anderen Bereiche
weggelassen.
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In 23 ist
ein Querschnitt des Aufbaus des Pixel der Ausführungsform 14 gezeigt. Für ein Verfahren
zur Herstellung des p-Kanal-TFT's,
der in der Ausführungsform
14 verwendet ist, sei auf die Ausführungsform 1 verwiesen. Eine
aktive Schicht des p-Kanal-TFT's
umfasst ein Sourcegebiet 2801, ein Draingebiet 2802 und
ein kanalbildendes Gebiet 2803, wobei das Sourcegebiet 2801 mit
der Sourceverdrahtung 36 und das Draingebiet 2802 mit
der Drainverdrahtung 37 verbunden ist.
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Für Beispiele,
in denen die Anode eines EL-Elements mit dem Stromsteuer-TFT verbunden ist,
ist es vorteilhaft, den p-Kanal-TFT als den Stromsteuer-TFT zu verwenden.
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Zu
beachten ist, dass es möglich
ist, den Aufbau der Ausführungsform
14 in beliebiger Weise mit dem Aufbau der Ausführungsformen 1 bis 13 zu kombinieren.
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Ausführungsform
15
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Unter
Anwendung eines EL-Materials, in welchem eine Phosphoreszenz von
einem Exzition mit Dreifachzustand bei Lichtemission in der Ausführungsform
15 verwendet werden kann, kann die Quanteneffizienz für die externe
Emission deutlich erhöht
werden. Indem dies angewendet wird, ist es möglich, das EL-Element mit geringerer
Leistungsaufnahme, längerer
Lebensdauer und geringerem Gewicht bereitzustellen.
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Nähere Details über die
Verwendung von Exzitonen mit dreifachem Zustand und dem Vergrößern der
externen Emissionsquanteneffizienz sind in den folgenden Dokumenten
enthalten.
- Tsutsui, T., Adachi, C., und Saito, S., photochemische Prozesse
in organisierten Molekularsystemen, Ed., Honda, K., (Elsevier Sci.,
Veröffentlichung
Tokio 1991), Seite 437.
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Die
molekulare Formel des EL-Materials (Courmarin-Pigment), die in den
obigen Dokument angegeben ist, ist nachfolgend gezeigt. (Formel
8)
- Baldo, M. A., O'Brien, D. F., You, Y., Shoustikov, A., Sibley,
S., Thompson, M. E., und Forrest S. R., Nature 395 (1998), Seite
151.
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Die
molekulare Formel des EL-Materials (PT-Komplex), die in den obigen
Dokument angegeben ist, ist wie folgt. (Formel
9)
- Bald, M. A., Lamasky, S., Burrows, P. E.,
Thompson, M. E. und Forrest, S. R., Appl. Phys. Letters 75 (1999),
Seite 4.
- Tsutui, T., Yang, M. J., Yahiro, M., Nakamura, K., Watanabe,
T., Tsuji, T., Fukuda, Y., Wakimoto, T., Mayaguchi, S., Japanische
Appl. Phys. 38 (12B) (1999) 11502.
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Die
molekulare Formel des EL-Materials (IR-Komplex), die in diesem Dokument
angegeben ist, ist nachfolgend gezeigt.
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Vorausgesetzt,
dass die Phosphoreszenzemission von Exzitionen mit dreifachem Zustand
verwendet werden kann, dann ist es prinzipiell möglich, eine externe Emissionsquanteneffizienz
zu erreichen, die drei bis vier mal größer ist als für die Beispiele
unter Anwendung einer Fluoreszenzemission von Exzitonen mit einfachem
Zustand. Zu beachten ist, dass es möglich ist, den Aufbau der Ausführungsform
15 in geeigneter Weise mit dem Aufbau der Ausführungsformen 1 bis 13 zu kombinieren.
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Ausführungsform
16
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In
der Ausführungsform
1 ist es vorteilhaft, ein organisches EL-Material als eine EL-Schicht
zu verwenden, wobei jedoch die vorliegende Erfindung auch unter
Anwendung eines anorganischen EL-Materials eingerichtet werden kann.
Jedoch besitzen aktuelle anorganische EL-Materialien eine sehr hohe Ansteuerspannung
und daher muss ein TFT, der entsprechende Spannungswiderstandseigenschaften aufweist,
die die Ansteuerspannung aushalten, in Fällen mit analoger Ansteuerung
verwendet werden.
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Wenn
alternativ anorganische EL-Materialien mit geringeren Ansteuerspannungen
als konventionelle anorganische EL-Materialien entwickelt werden,
dann ist es möglich,
auch diese in der vorliegenden Erfindung einzusetzen.
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Ferner
ist es möglich,
den Aufbau der Ausführungsform
16 in beliebiger Weise mit den Ausführungsformen 1 bis 14 zu kombinieren.
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Ausführungsform
17
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Eine
EL-Anzeigeeinrichtung mit aktiver Matrix (EL-Modul), das durch Umsetzen
der vorliegenden Erfindung hergestellt ist, besitzt verbesserte
optische Eigenschaften an hellen Positionen im Vergleich zu einer
Flüssigkristallanzeige,
da sie eine selbstleuchtende Einrichtung ist. Sie besitzt daher eine
breite Fülle
von Anwendungen als eine EL-Anzeige mit direkter Draufsicht, wodurch
eine Anzeige mit einem EL-Modul gemeint ist).
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Zu
beachten ist, dass ein großer
Betrachtungswinkel als ein Vorteil angegeben werden kann, den eine
EL-Anzeige gegenüber
einer Flüssigkristallanzeige
aufweist. Die EL-Anzeige
der vorliegenden Erfindung kann daher als eine Anzeige (Anzeigemonitor)
mit einer Diagonale gleich 30 Inch oder größer verwendet werden (typischerweise
40 Inch oder größer), um
damit den Erfordernissen für
Fernsehen mittels großer
Bildschirme gerecht zu werden.
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Die
Anzeige gemäß der vorliegenden
Erfindung kann nicht nur als eine EL-Anzeige (etwa für Personalcomputermonitore,
TV-Bildschirme oder andere Anzeigemonitore für Werbungszwecke) verwendet
werden, sondern sie kann auch als eine Anzeige für diverse elektronische Einrichtungen
verwendet werden.
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Das
Folgende kann als Beispiele für
derartige elektronische Bauelemente betrachtet werden: Videokamera;
Digitalkamera; direkt getragene Anzeige (auf Kopf montierte Anzeige);
Fahrzeugnavigationssystem; Personalcomputer; tragbares Informationsendgerät (etwa
ein mobiler Computer, ein Mobiltelefon oder ein elektronisches Buch);
und eine Bildwiedergabeeinrichtung unter Anwendung eines Aufzeichnungsmediums
(insbesondere ein Gerät,
das die Wiedergabe eines Aufzeichnungsmediums ausführt und
mit einer Anzeige versehen ist, die diese Bilder wiedergeben kann,
etwa Kompaktdisketten (CD), Laserdisketten (LD) oder eine digitale
Videodiskette (DVD)). Beispiele dieser elektronischen Geräte sind
in den 16a bis 16f gezeigt.
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16a ist ein Personalcomputer mit einem Grundkörper 2001,
einem Gehäuse 2002,
einem Anzeigebereich 2003 und einer Tastatur 2004.
Die vorliegende Erfindung kann in dem Anzeigebereich 2003 eingesetzt
werden.
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16b ist eine Videokamera mit einem Grundkörper 2101,
einem Anzeigebereich 2102, einem Audioeingabebereich 2103,
Bedienschalter 2104, einer Batterie 2105 und einem
Bildaufnahmebereich 2106. Die vorliegende Erfindung kann
in dem Anzeigebereich 2102 verwendet werden.
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16c ist eine Anzeige in Form einer Brille mit
einem Grundkörper 2201,
einem Anzeigebereich 2202 und einem Hebel- bzw. Trägerbereich 2203.
Die vorliegende Erfindung kann in dem Anzeigebereich 2202 vorgesehen
werden.
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16d ist ein tragbarerer Computer mit einem Grundkörper 2301,
einem Kamerabereich 2302, einem Bildempfangsbereich 2303,
Bedientasten 2304 und einem Anzeigebereich 2305.
Die vorliegende Erfindung kann in dem Anzeigebereich 2305 eingesetzt
werden.
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16e ist ein Bildwidergabegerät (insbesondere ein DVD-Abspielgerät), das
mit einem Aufzeichnungsmedium versehen ist, und das einen Grundkörper 2401,
ein Aufzeichnungsmedium (etwa eine CD, eine LD oder eine DVD) 2402 Bedienschalter 2403,
einen Anzeigebereich (a) 2404 und einen Anzeigebereich
(b) 2405 aufweist. Der Anzeigebereich (a) wird hauptsächlich zum
Darstellen von Bildinformation verwendet, und der Bildbereich (b)
wird hauptsächlich
zum Darstellen von Textinformation verwendet, und die vorliegende
Erfindung kann in dem Bildbereich (a) und dem in dem Bildbereich
(b) eingesetzt werden. Zu beachten ist, dass die vorliegende Erfindung
als ein Bildwiedergabegerät,
das mit einem Aufzeichnungsmedium versehen ist, in Geräten verwendet
werden kann, etwa einen CD-Abspielgerät und einer
Spielkonsole.
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16f ist eine EL-Anzeige mit einem Gehäuse 2501,
einer Halterung 2502 und einem Anzeigebereich 2503.
Die vorliegende Erfindung kann in dem Anzeigebereich 2503 eingesetzt
werden. Die EL-Anzeige der vorliegenden Erfindung ist insbesondere
vorteilhaft, wenn der Bildschirm groß gemacht wird und ist günstig für Anzeigegeräte mit einer
Diagonale von mehr als 10 Inch (insbesondere von 30 Inch oder größer).
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Wenn
ferner die Emissionshelligkeit der EL-Materialien in Zukunft größer wird,
ist es möglich, die
vorliegende Erfindung in einem Projektor des Frontseitentyps oder
des Rückseitentyps
einzusetzen.
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Die
obigen elektronischen Elemente werden immer häufiger eingesetzt, um Informationen
darzustellen, die über
eine elektronische Sendeschaltung, etwa das Internet oder CATV (Kabelfernsehen)
bereitgestellt werden und insbesondere werden diese Geräte für Gelegenheiten
zur Darstellung von Animationsinformation zunehmend eingesetzt.
Die Reaktionszeit der EL-Materialien ist äußerst hoch und daher sind EL-Anzeigen
zum Ausführen
dieser Art von Anzeige besonders geeignet.
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Der
Emissionsbereich der EL-Anzeige verbraucht Leistung, und daher ist
es vorteilhaft, die Darstellung der Information so zu wählen, dass
der Emissionsbereich möglichst
klein ist. Wenn daher das EL-Anzeigegerät in einem Anzeigebereich verwendet
wird, der hauptsächlich
zur Textinformationsdarstellung dient, etwa ein tragbares Informationsendgerät, insbesondere
ein tragbares Telefon oder ein Fahrzeugaudiosystem, ist es vorteilhaft,
das Gerat so anzusteuern, dass lichtemittierende Bereiche als Hintergrund
erscheinen und das zeichenbildende Informationen in emittierenden
Bereichen sind.
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20a ist ein tragbares Telefon mit einem Grundkörper 2601,
einem Audioausgangsbereich 2602, einem Audioeingangsbereich 2603,
einem Anzeigebereich 2604, Bedientaste 2605 und
einer Antenne 2602. Die EL-Anzeigeeinrichtung der vorliegenden
Erfindung kann in dem Anzeigebereich 2604 vorgesehen werden.
Zu beachten ist, dass durch Darstellen weißer Zeichen auf einem schwarzen
Hintergrund in dem Anzeigebereich 2604 der Leistungsverbrauch
des tragbaren Telefons verringert werden kann.
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20b ist ein bordinternes Audiosystem (Fahrzeugaudiosystem)
mit einem Grundkörper 2701,
einem Anzeigebereich 2702 und Bedientaste 2703 und 2704.
Das EL-Anzeigegerät
der vorliegenden Erfindung kann in dem Anzeigebereich 2702 eingesetzt
werden. Ferner ist ein bordinternes Audiosystem in der Ausführungsform
17 gezeigt, aber es kann auch ein stationäres Audiosystem verwendet werden.
Zu beachten ist, dass durch Anzeigen von weißen Symbolen auf einem schwarzen
Hintergrund in dem Anzeigebereich 2702 dessen Leistungsaufnahme
verringert werden kann.
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Der
Bereich für
Anwendungen der vorliegenden Erfindung ist somit sehr weiträumig und
es ist möglich,
die vorliegende Erfindung auf elektronische Geräte in allen Gebieten anzuwenden.
Ferner können
die elektronischen Geräten
der Ausführungsform 17
verwirklicht werden, indem ein beliebiger Aufbau entsprechender
Kombinationen der Ausführungsformen
1 bis 16 eingesetzt wird.
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Durch
Anwenden der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Pixel herzustellen,
in welchem TFT's
mit einem optimalen Funktionsverhalten im Hinblick auf die Spezifikationen,
die für
Elemente erforderlich sind, auf dem gleichen Substrat hergestellt
werden, und das Funktionsverhalten und die Zuverlässigkeit
einer EL-Anzeigeeinrichtung mit aktiver Matrix können deutlich verbessert werden.
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Durch
Anwenden dieser Art eines EL-Anzeigeelements als Anzeige ist es
möglich,
Produkte (elektrische Anlagen) mit guter Bildqualität und Haltbarkeit
(hohe Zuverlässigkeit)
herzustellen.