JP2002164181A

JP2002164181A - 表示装置及びその作製方法

Info

Publication number: JP2002164181A
Application number: JP2001284174A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki; 舜平山崎; Hideomi Suzawa; 英臣須沢; Ichiro Uehara; 一郎上原
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2000-09-18
Filing date: 2001-09-18
Publication date: 2002-06-07

Abstract

(57)【要約】【課題】ＥＬ膜、陰極の断線を防止する技術を提供する
ことを課題とする。陰極と陽極に挟まれた部分で、ＥＬ
膜の膜厚が局所的に薄くなることを抑えることができ、
ＥＬ膜に局所的に電界が集中することを防ぐことができ
る。【解決手段】陽極１００上に絶縁膜１０１を形成し、絶
縁膜１０１上にＥＬ膜１０２、陰極１０３を形成したＥ
Ｌ素子において、絶縁膜１０１の下端部、上端部を曲面
形状とする。また、絶縁膜１０１の中央部のテーパー角
を３５°以上７０°以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エレクトロルミネ
ッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃ
ｅ：以下ＥＬと記す）が得られる化合物からなる薄膜
（以下、「ＥＬ膜」と記載）を電極間に挟んだ素子（以
下、「ＥＬ素子」と記載）を含む表示装置及びその作製
方法に関する。

【０００２】ＥＬには、三重項励起状態から基底状態へ
と遷移するときに発光されるりん光（phosphporescenc
e）や、一重項励起状態から基底状態へと遷移するとき
に発光される蛍光（fluorescence）がある。

【０００３】ＥＬ膜は無機材料又は有機材料を用いるこ
とができる。有機ＥＬ膜とはＥＬ膜として有機材料を用
いたものである。有機ＥＬ素子とは、有機ＥＬ膜を電極
間に挟んだＥＬ素子である。

【０００４】本明細書における薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）素子とは少なくとも３つの電極を有する半導体素子
をいう。これらの電極とはゲート電極、ソース電極、ド
レイン電極であり、ソース電極、ゲート電極は配線とし
ての機能を兼ねることもある。

【０００５】

【従来の技術】有機ＥＬ膜を用いた表示装置は、従来の
ＣＲＴと比べ軽量化や薄型化が可能であり、様々な用途
への応用が進められている。携帯電話や個人向け携帯型
情報端末（Personal Digital Assistant : ＰＤＡ）な
どは、インターネットに接続することが可能となり、映
像表示で示される情報量が飛躍的に増え、表示装置には
カラー化や高精細化の要求が高まっている。

【０００６】表示装置を高精細化する手段として、薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ）のような能動素子により、ＥＬ
膜に電圧を印加する手段が採用されている。

【０００７】また、ＥＬ素子で画素部を形成した表示装
置は自発光型であり、液晶表示装置のようにバックライ
トなどの光源を必要としないので、軽量化や薄型化を実
現する手段として有望視されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ＥＬ素子は画素毎に形
成された陽極上にＥＬ膜が形成され、ＥＬ膜上に共通電
極として陰極が形成される構成が一般的である。しか
し、抵抗を小さくするために、膜厚を２００ｎｍ程度と
厚くした陽極上に、膜厚が３０ｎｍ〜１５０ｎｍと薄い
ＥＬ膜が形成されるため、陽極の側面において、ＥＬ膜
の断線が発生していた。ＥＬ膜の断線が起こると、その
断線した部分で陽極と陰極が短絡してしまいＥＬ膜が発
光せず、黒点の欠陥となる。

【０００９】そこで、図１８のような断面構造が提案さ
れている。図１８は従来のＥＬ素子の断面である。ＥＬ
膜１００２の断線を防ぐために、陽極１０００の端部を
絶縁膜１００１で覆うことにより、陽極の端部におけ
る、陽極と陰極１００３の短絡を防止することを目的と
している。陽極の端部に設けられた絶縁膜は一般にバン
プと呼ばれている。

【００１０】しかし、図１８の断面構造においても、実
工程においては、いくつかの問題が見られる。図１８の
ように、陽極１０００上の絶縁膜１００１の側面が直線
状であるときは、陽極の上面と絶縁膜の側面の接すると
ころ１００４で、ＥＬ膜の断線が起こりやすい。つま
り、ＥＬ膜の成膜面の傾きが急激に変化する場所で、Ｅ
Ｌ膜１００２が蒸着されず間隙ができる。この間隙によ
り陽極と陰極が短絡してしまう。また、ＥＬ膜が断線し
なかったとしても、陽極の上面と絶縁膜の側面の接する
ところ１００４で、ＥＬ膜が薄くなると、ＥＬ膜が薄く
なった部分に電界が集中し、ＥＬ膜が薄くなったところ
でしか発光が起こらない。

【００１１】さらに、絶縁膜上の陰極が絶縁膜を貫通す
るコンタクトホールを介して絶縁膜下の配線と導通する
ときは、絶縁膜の側面で陰極が断線すると、陰極に電位
が付与されず、表示が行われない場合が生じる。

【００１２】また、絶縁膜１００１の側面と絶縁膜の上
面の接線近傍１００５において、ＥＬ膜及び陰極の断線
が発生しやすい。通常、絶縁膜（バンプ）は隣接する画
素の間隙を覆って、ストライプ状に形成されている。こ
のとき、バンプが画素の周囲に形成されるときは、陰極
の断線が発生し、その断線が連続的につながって閉曲線
状になると、その閉曲線の内側の陰極は電極としての機
能を持たず、ＥＬ膜に電圧が印加されない。つまり点欠
陥となる。

【００１３】ＥＬ素子を用いた表示装置の高精細化を図
るために画素数を多くしたときに、陽極と陰極の短絡に
よる点欠陥若しくは陰極の断線による点欠陥は歩留ま
り、表示品質を低下する要因となり、早急な対応が要求
されている。また、ＥＬ膜が局所的に薄くなることによ
る電界の集中は、欠陥のある画素の輝度が、欠陥のない
画素の輝度に対し変わってしまい視認性を損なうため、
対策が必要である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らはバンプの形
状を最適化することで、バンプ上のＥＬ膜と陰極の成膜
面の傾きががなだらかに変化して、ＥＬ膜と陰極が均一
な膜厚に成膜されやすくなり、ＥＬ膜及び陰極が断線す
ること、ＥＬ膜の膜厚が局所的に変化することが抑えら
れるのではないかと考えた。そこで、ＥＬ膜、陰極を均
一な膜厚に成膜でき、かつ優れた表示性能を確保できる
ようバンプの形状を最適化した。

【００１５】本発明においてバンプの形状を示すために
用いる用語を図２０を参照しながら以下に説明する。図
２０（Ａ）〜図２０（Ｂ）はバンプの形状を示す断面図
の一例である。

【００１６】例えば、図２０（Ａ）の断面図に示す上面
１０７が平面状であるバンプの場合、絶縁膜１０１の下
部の両端が下端部１０４、絶縁膜の上部の両端が上端部
１０６、絶縁膜の上面１０７と絶縁膜下の陽極１００の
上面に接する面の中間にある高さの部分を中央部１０５
という。絶縁膜の表面は平坦な上面１０７と側面１０８
に区分される。

【００１７】例えば、図２０（Ｂ）の断面図に示す上部
が曲面状であるバンプの場合、絶縁膜２０１の下部の両
端が下端部２０４、絶縁膜の一番膜厚の厚い部分の近傍
が上部２０６、絶縁膜の上部２０６と絶縁膜下の陽極２
００の上面に接する面の中間にある高さの部分を中央部
２０５という。

【００１８】本発明の構成の例を図１（Ａ）に示す。図
１（Ａ）はＥＬ素子の断面の一例を示す。ＥＬ素子の一
方の電極、例えば陽極１００と、陽極１００上に選択的
に形成された絶縁膜（バンプ）１０１がある。さらに、
絶縁膜及び陽極上にＥＬ膜１０２が形成され、ＥＬ膜上
に陰極１０３とが形成されている。本発明は絶縁膜の形
状に特徴がある。以下に、図２を用いて絶縁膜の形状を
説明する。図２はバンプの断面形状を説明する断面図で
ある。

【００１９】なお、本発明において、絶縁膜１０１の厚
さ（Ｔ）とは、デバイスとして使われるときの絶縁膜の
膜厚をいう。また、絶縁膜の厚さ（Ｔ）とは、絶縁膜の
上面から絶縁膜の下面まで下ろした垂線の長さをいう。

【００２０】ＥＬ膜１０２、陰極１０３の断線を防止す
るために、絶縁膜の厚さは厚すぎない方が良く、３．０
μｍ以下とすることが好ましい。また、絶縁膜の厚さ
は、絶縁膜上に形成される陰極１０３と絶縁膜１０１の
下方のＴＦＴ素子との寄生容量を低減するためには、少
なくとも１．０μｍ以上あることが好ましい。つまり、
絶縁膜の厚さは１．０μｍ以上３．０μｍ以下とすると
良い。

【００２１】（１）本発明は、ＥＬ素子において、前
記ＥＬ素子の一方の電極例えば陽極１００と、陽極上に
選択的に形成された絶縁膜１０１とを有し、陽極の上面
に接する絶縁膜の下端部１０４は、絶縁膜の側面の外側
に中心を有する楕円若しくは円に接し、上端部１０６は
絶縁膜の上面１０７に連続し、絶縁膜の側面１０８の内
側に中心を有する楕円若しくは円に接することを特徴と
する（図２（Ｂ））。このように、絶縁膜の下端部と上
端部をなめらかな形状にしたときに、成膜面の傾きが連
続的に変化してＥＬ膜１０２、陰極１０３の断線を防止
することができる。また、陰極と陽極に挟まれた部分
で、ＥＬ膜の膜厚が局所的に薄くなることを抑えること
ができ、ＥＬ膜に局所的に電界が集中することを防ぐこ
とができる。

【００２２】楕円の中心とは、楕円の短軸と長軸の交点
をいう。円の中心とは、円の接線に対する垂線を、円に
おける位置を変えて少なくとも三本以上設けたときの交
点をいう。

【００２３】（２）上記（１）の構成に加えて、絶縁
膜の中央部１０５が、絶縁膜の側面に接する面と陽極の
上面とのなす角度θが３５°以上７０°以下である側面
を有すると、絶縁膜の側面１０８におけるＥＬ膜、陰極
の断線を防止することができる。本明細書において、
「中央部」とは絶縁膜１０１において、絶縁膜の上面と陽
極の上面に接する面の中間にある高さの部分をいう。本
明細書では、以降、絶縁膜の側面に接する面を「傾斜面」
と称する。そして、傾斜面と陽極の上面とのなす角度を
「傾斜面のテーパー角」と称する。

【００２４】絶縁膜の中央部において傾斜面のテーパー
角は３５°以上７０°以下が好ましい。傾斜面のテーパ
ー角が７０°を超えると、陰極の膜厚が絶縁膜の側面に
おいて薄くなり陰極の断線が生じる恐れが大きくなる。
傾斜面のテーパー角が３５°未満であると、傾斜面のテ
ーパー角の減少にともなって絶縁膜（バンプ）の膜厚が
薄くなる傾向が生じる。絶縁膜の膜厚が薄くなると絶縁
膜下方のＴＦＴ素子と絶縁膜上の陰極との寄生容量が増
加してしまい好ましくない。

【００２５】（３）本発明はＥＬ素子において、ＥＬ
素子の一方の電極、例えば陽極１００と、陽極上に選択
的に形成された絶縁膜１０１とを有する。絶縁膜の下端
部１０４は、陽極１００の上面に接し、陽極と前記下端
部との接線の上方の曲率中心（Ｏ1）及び第１の曲率半
径（Ｒ1）により決まる曲面状の側面に接する。そし
て、絶縁膜の上端部１０６は、絶縁膜の上面に連続し、
上端部１０６と平坦な上面１０７との境界線の下方の曲
率中心（Ｏ2）及び第２の曲率半径（Ｒ2）により決まる
曲面状の側面を有する（図２（Ａ）、図２（Ｂ））。

【００２６】絶縁膜の下端部において、ＥＬ膜の成膜面
の傾きが連続的に変化するようななだらかな曲面形状を
有するため、絶縁膜の下端部に形成されるＥＬ膜のカバ
レッジが良くなり、下端部におけるＥＬ膜の断線を防止
することができる。これにより、ＥＬ膜の断線による陽
極と陰極の短絡が低減する。また、ＥＬ膜が部分的に薄
くなることを防止でき、ＥＬ膜における局部的な電界の
集中を防ぐことができる。

【００２７】絶縁膜の上端部１０６において、陽極１０
０の上面に対して絶縁膜の側面に接する面の傾きが連続
的に変化することで、絶縁膜の上面１０７と側面１０８
の境界近傍におけるＥＬ膜及び陰極の断線を防ぐことが
できる。特に陰極の断線を防止できるため、絶縁膜を陽
極の端部を全て覆うように設けたときに、陰極の断線部
が連続して、閉曲線状になることによる点欠陥が防止さ
れる。また、絶縁膜を陽極の端部の一部を覆うようにス
トライプ状に設けたときに、陰極の断線により陰極の配
線抵抗が増加することを防ぐことができる。さらに、絶
縁膜を貫通するコンタクトホールを介して陰極が絶縁膜
下の配線と接する時にコンタクトホールの側面で陰極が
断線することを抑えることができる。

【００２８】（４）上記（３）の構成に加えて、本発
明は、第１の曲率半径は０．２μｍ以上３．０μｍ以下
であることを特徴とする。第１の曲率半径（Ｒ₁）が
０．２μｍ未満であると、陽極１００に接する絶縁膜１
０１の側面が切り立った形状となるため、絶縁膜１０１
の側面において、ＥＬ膜、陰極を均一な膜厚で形成する
ことが困難になる恐れが生じる。例えば、ＥＬ膜の成膜
面の傾きが急激に変化するため、ＥＬ膜が薄くなりその
部分に局部的に電界が集中する。また、第１の曲率半径
が３．０μｍを超えると、絶縁膜の膜厚の薄い部分が広
く存在し、ＴＦＴ素子を絶縁膜で被覆することが困難に
なる傾向が生じる。

【００２９】酸、塩基等の水溶液を用いたエッチングに
しても、反応性ガスを用いたエッチングにしても、第１
の曲率半径が０．２μｍ以上３．０μｍ以下となれば形
状の制御がしやすくなる。

【００３０】（５）上記（３）、（４）の構成に加え
て、絶縁膜の中央部１０５は、傾斜面のテーパー角θが
３５°以上、７０°以下であることが好ましい。

【００３１】（６）上記（３）、（４）、（５）の構
成に加えて、第２の曲率半径（Ｒ₂）は０．２μｍ以上
３．０μｍ以下が好ましい。第２の曲率半径（Ｒ₂）が
小さすぎると、絶縁膜１０１の上面に接する絶縁膜の側
面が切り立った形となるため、絶縁膜１０１の断面形状
において、上端部が曲面状になっても、ＥＬ膜の断線を
防止する効果が低い。このため、第２の曲率半径は少な
くとも０．２μｍ以上は必要である。

【００３２】酸、塩基等の水溶液を用いたエッチングに
しろ、反応性ガスを用いたエッチングにしても、実工程
で制御可能な曲率半径として、第２の曲率半径は０．２
μｍ以上３．０μｍ以下が適当である。

【００３３】絶縁膜の下端部、中央部及び上端部の側面
の曲率半径又は傾斜を以上のような数値範囲で設けるこ
とにより、絶縁膜全体として、側面形状がなだらかにな
り、ＥＬ膜、陰極の断線を防ぎやすくなる。また、絶縁
膜の下端部の側面において、ＥＬ膜が局所的に薄くなる
ことによる電界の集中を防ぐことができる。

【００３４】ところで、陰極の断線を図１（Ａ）に対
し、さらに効果的に防止できる構造を図１（Ｂ）で示
す。図１（Ｂ）は、電極、例えば陽極２００上に選択的
に絶縁膜２０１が設けられており、絶縁膜２０１上にＥ
Ｌ膜２０２、ＥＬ膜上に陰極２０３が形成されている。
図１（Ｂ）の特徴は絶縁膜の上部を含んで絶縁膜の側面
が曲面状であることである。

【００３５】図１（Ｂ）で示した絶縁膜の断面形状を図
３を用いて詳細に説明する。

【００３６】なお、図３における、絶縁膜の厚さ（Ｔ）
とは、絶縁膜の上端部から絶縁膜の下面に下ろした垂線
の長さをいう。上端部とは、絶縁膜の表面において、絶
縁膜が形成された平面からの距離が最大である部分をい
う。絶縁膜の厚さは３．０μｍ以下とすると良い。

【００３７】（７）本発明は、ＥＬ素子において、前
記ＥＬ素子の一方の電極例えば陽極２００と、陽極上に
選択的に形成された絶縁膜２０１とを有し、陽極の上面
に接する絶縁膜の下端部２０４は、絶縁膜の側面の外側
に中心を有する楕円若しくは円に接する側面を有し、上
端部２０６は、絶縁膜の側面の内側に中心を有する楕円
若しくは円に接する側面を有することを特徴とする（図
３（Ｂ））。

【００３８】（８）本発明は上記（７）の構成に加え
て、絶縁膜の中央部２０５において、傾斜面のテーパー
角θが３５°以上７０°以下であることを特徴とする。

【００３９】（９）本発明はＥＬ素子において、ＥＬ
素子の一方の電極、例えば陽極２００と、陽極上に選択
的に形成された絶縁膜２０１とを有する。絶縁膜の下端
部２０４は、陽極２００の上面に接し、陽極と前記下端
部との接点の上方の曲率中心（Ｏ₁）及び第１の曲率半
径（Ｒ₁）により決まる曲面状の側面を有する。そし
て、絶縁膜の上端部２０６は、上端部の下方の曲率中心
（Ｏ₂）及び第２の曲率半径（Ｒ₂）により決まる曲面状
の側面を有する。絶縁膜の下端部、上部の側面を曲面状
にするだけでなく、さらに、絶縁膜の中央部２０５にお
いて傾斜面のテーパー角を３５°以上７０°以下とする
ことが好ましい（図３（Ａ）、図３（Ｂ））。

【００４０】（１０）上記（９）の構成に加えて、下
端部２０４の第１の曲率半径（Ｒ₁）は０．２μｍ以上
３．０μｍ以下が好ましい。第１の曲率半径（Ｒ₁）が
小さすぎると、陽極２００に接する絶縁膜２０１の側面
が切り立った形となるため、絶縁膜２０１の断面形状に
おいて、下端部が曲面状になっても、ＥＬ膜の断線、Ｅ
Ｌ膜が局所的に薄くなることを防止する効果が低い。こ
のため、第１の曲率半径は少なくとも０．２μｍ以上は
必要である。しかし、第１の曲率半径が大きすぎると、
絶縁膜の膜厚が薄い領域が広く存在することになり、Ｔ
ＦＴ素子を絶縁膜が被覆することが難しくなる。従っ
て、ＥＬ表示装置において絶縁膜の第１の曲率半径が大
きすぎても問題がある。第１の絶縁膜の曲率半径はこの
ため、３．０μｍ以下とすることが好ましい。プロセス
的にも、第１の曲率半径（Ｒ₁）が０．２μｍ以上３．
０μｍ以下ならば、実工程で充分制御可能である。

【００４１】（１１）上記（８）、（９）、（１０）
の構成に加えて、本発明において、絶縁膜の断面形状に
おいて、絶縁膜の上部２０６は、上部の下方の曲率中心
（Ｏ ₂）と、第２の曲率中心（Ｒ₂）により決まる曲面形
状である。このように、ＥＬ膜、陰極を形成する表面を
なだらかに変化させることで、絶縁膜の表面上で陰極の
膜厚が薄くなることによる陰極の断線を防止することが
できる。上部２０６の第２の曲率半径（Ｒ₂）は、互い
に隣接する陽極間の距離を考慮して決定すると良い。図
１（Ｂ）及び図３において、絶縁膜の上端部２０６を曲
面状にすることで、急激な角度変化による陰極層の断線
を防止することができ効果的である。

【００４２】なお、図２〜図３において、絶縁膜の側面
の下端部から上端部（又は上部）において、傾斜面のテ
ーパー角θが、電極と絶縁膜が接する絶縁膜の端部にお
いて０°となり、絶縁膜の側面に沿って０°以上７０°
以下の範囲で連続的に変化する形状が、ＥＬ膜、陰極の
断線を防止し、ＥＬ膜が局所的に薄くなることによる電
界の集中を防止できて好ましい。

【００４３】なお、上述のＥＬ膜を有機材料から形成さ
れる有機ＥＬ膜とすることで、直流駆動、低電圧駆動が
可能となり、低消費電力の表示装置を作製することがで
きる。

【００４４】アクティブマトリクス型の表示装置を中心
に説明をしたが、本発明は、パッシブマトリクス型また
は、アクティブマトリクス型のいずれであっても適用で
きる。絶縁膜の形状により、陰極及びＥＬ膜の断線、Ｅ
Ｌ膜の膜厚が局所的に薄くなることを効果的に防止でき
るからである。

【００４５】また、絶縁膜下の電極を陽極を例にして説
明したが、絶縁膜下の電極を陰極とすることも可能であ
る。

【００４６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に説明
する。

【００４７】まず、有機材料として、非感光性のポリイ
ミド樹脂膜、非感光性のアクリル膜を用いた工程を示
す。反応性ガスを用いて絶縁膜をエッチングするとき
に、反応性ガスの流量比を徐々に変えることによって、
図１（Ａ）の絶縁膜の断面形状を作製することができ
る。作製方法の一例を、図４を用いて以下に示す。

【００４８】基板上には、有機ＥＬ素子のスイッチング
素子として、ＴＦＴ素子が形成されている。ＴＦＴ素子
は半導体層にドレイン側の電極４１６、ソース側の電極
４１７が接続し、半導体層上方にゲート電極４１１が設
けられている。ＴＦＴ素子のドレイン側の電極４１６下
に、電気的に接続された有機ＥＬ素子の陽極４２２が形
成されている。陽極としてはＩＴＯ（酸化インジウム・
スズ）のような透明導電膜を用いることができる。

【００４９】第１工程として、これら電極上に、絶縁膜
３０１を成膜する。絶縁膜としては、アクリル樹脂膜、
ポリイミド樹脂膜を成膜することが可能である。まず、
絶縁膜を基板上に塗布する。その後、５０℃〜１５０℃
の温度で１〜５分の時間熱処理をして、ポリイミド樹脂
膜中に含まれる溶媒を除去する。さらに、オーブンによ
り２００℃〜２５０℃の熱処理をしてポリイミド樹脂膜
をイミド化する。イミド化した後のポリイミド樹脂膜の
膜厚は１．０μｍ以上、３．０μｍ以下となることが好
ましい。

【００５０】第２工程として、絶縁膜３０１上にレジス
ト膜３００をパターニングする。ポリイミド樹脂膜上に
感光性のフォトレジスト膜（以下、レジスト膜と記載）
を形成する。レジスト膜３００は、パターニング後にレ
ジスト膜の側面と、レジスト膜の下面が５０°〜８０°
の角度をなすような、テーパーを有することが好ましい
（図４（Ａ））。

【００５１】第３工程として、少なくとも第１の反応性
ガスと第２の反応性ガスを用いて絶縁膜をエッチングを
する。このとき、第１の反応性ガスと第２の反応性ガス
の流量比を経時変化させる。エッチング用ガスに第１の
反応性ガスＣＦ₄と第２の反応性ガスＯ₂と不活性ガスＨ
ｅとを用いてポリイミド樹脂膜をエッチングする方法を
例示する。第１の反応性ガスＣＦ₄のガス流量比が大き
いほど、レジスト膜３０２に比べてポリイミド樹脂膜３
０３がエッチングされやすくなる。つまり、レジスト膜
３０２の側面部がレジスト膜の内側へと後退する幅
（Ｘ）に対し、ポリイミド樹脂膜３０３が膜厚方向にエ
ッチングされる深さ（Ｙ）の方が大きくなり、Ｙ／Ｘに
依存して決まる絶縁膜の傾斜面のテーパー角が大きくな
る。つまり、第１の反応性ガスＣＦ₄のガス流量比が大
きいと傾斜面のテーパー角が大きく、きりたった形状に
なる。

【００５２】逆に、第１の反応性ガスＣＦ₄のガス流量
比が小さいと、傾斜面のテーパー角が小さく、緩やかに
傾斜した形状になる。

【００５３】そこで、第１の反応性ガスＣＦ₄と第２の
反応性ガスＯ₂との流量比を徐々に変えることで、絶縁
膜の傾斜面のテーパー角をなだらかに変えることができ
る。

【００５４】第１のエッチング工程として、ＲＩＥ（Ｒ
ｅａｃｔｉｖｅＩｏｎＥｔｃｈｉｎｇ）法を用い、エ
ッチング用ガスに第１の反応性ガスＣＦ₄、第２の反応
性ガスＯ₂、不活性ガスＨｅを用いる。エッチングを開
始するときには、ＣＦ₄とＯ₂とＨｅのガス流量比を１．
５／９８．５／４０（ｓｃｃｍ）とする。そして、エッ
チング時間が進むにつれて、第２の反応性ガスＯ₂に対
する第１の反応性ガスＣＦ₄のガス流量比を時間毎に増
加していき、最終的にＣＦ₄とＯ₂とＨｅとのガス流量比
が７／９３／４０（ｓｃｃｍ）となるようにする。第１
の反応性ガスＣＦ₄の流量比を上げることで、絶縁膜の
傾斜面のテーパー角が大きくなる。そこで、傾斜面のテ
ーパー角を細かいステップで連続的に変えることによ
り、絶縁膜の側面が曲面状になる。この曲面の曲率半径
を第１の曲率半径と称する。第１の曲率半径は０．２μ
ｍ以上３．０μｍ以下とすることが好ましい。このよう
にして絶縁膜の側面において第１の領域３１８が形成さ
れる（図４（Ｂ））。

【００５５】第１のエッチング工程で行ったエッチング
条件を第１のエッチング条件という。

【００５６】なお、第１のエッチング条件において、第
１の反応性ガスＣＦ₄のガス流量比の時間変化を緩やか
にすると、絶縁膜の側面の傾きが徐々に変わるため、第
１の曲率半径が大きくなる。その逆に、第１のエッチン
グにおいて、第１の反応性ガスＣＦ₄のガス流量比の時
間変化を急峻にすることで、第１の曲率半径が小さくな
る。

【００５７】この後、レジスト膜を除去せずにエッチン
グをする。第２のエッチング工程においては、エッチン
グ用ガスにそのままＣＦ₄とＯ₂とＨｅとを用い、第１の
反応性ガスＣＦ₄、第２の反応性ガスＯ₂、不活性ガスＨ
ｅのガス流量比を７／９３／４０（ｓｃｃｍ）と一定に
保ってエッチングを続ける。これにより、絶縁膜３０３
の側面において、傾斜面のテーパー角が一定の領域がで
きる。これにより絶縁膜の側面において、第２の領域３
１９が形成される。第１のエッチング工程の最終的なガ
ス流量比によって、第２のエッチング工程で形成される
絶縁膜の傾斜面のテーパー角が決まる。第２の反応性ガ
スＯ₂に対する第１の反応性ガスＣＦ₄の割合が大きいほ
ど、絶縁膜の傾斜面のテーパー角が大きくなる。第２の
領域３１９において、絶縁膜の側面のテーパー角は３５
°以上７０°以下となることが好ましい。

【００５８】第２のエッチング条件によるエッチングに
おいて、反応性ガスによる異方性のエッチングを行って
いるため、図４（Ｂ）で形成された絶縁膜の側面の第１
の領域３１８はその形状を維持したまま、ポリイミド樹
脂膜の下側に転写される。

【００５９】レジスト膜３０４は、上面と側面がエッチ
ングされて、膜厚が減り、側面がレジスト膜の内側に後
退する（図４（Ｃ））。

【００６０】次いで、第３のエッチング工程を行う。レ
ジスト膜を除去せずに第３のエッチング条件に変え、エ
ッチング用ガスにそのままＣＦ₄とＯ₂とＨｅとを用い、
第２の反応性ガスＯ₂に対する第１の反応性ガスＣＦ₄の
比を時間毎に低下させていく。例えば、ＣＦ₄とＯ₂とＨ
ｅとのガス流量比を７／９３／４０（ｓｃｃｍ）から、
１．５／９８．５／４０（ｓｃｃｍ）へと時間変化させ
ていく。これにより、絶縁膜の傾斜面のテーパー角が徐
々に低減して曲面状になる。この曲面の曲率半径を第２
の曲率半径と称する。第３のエッチング条件により絶縁
膜３０７の第３の領域３２０が形成される。

【００６１】レジスト膜３０６は、上面と側面がエッチ
ングされて、膜厚が減り、側面がレジスト膜の内側に後
退する（図５（Ａ））。

【００６２】第１のエッチング条件、第２のエッチング
条件、第３のエッチング条件において共通して６５Paの
圧力で５００WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入してプラ
ズマを生成してエッチングを行う。

【００６３】以上により、絶縁膜の側面において第１の
領域３１８、第２の領域３１９及び第３の領域３２０が
形成される。第１の領域は絶縁膜の下端部を含む。第２
の領域は絶縁膜の中央部を含む。第３の領域は絶縁膜の
上端部を含む。

【００６４】その後、第４工程としてレジスト膜３０６
を除去し、第５工程として絶縁膜及び電極上にＥＬ膜４
２３を形成する。さらに、陰極４２４をＥＬ膜上に形成
することでＥＬ素子が形成される（図５（Ｂ））。

【００６５】なお、図５（Ｂ）の鎖線Ｂ−Ｂ’で示す断
面は、図９の上面図を鎖線Ｂ−Ｂ’で切断した断面に対
応する。図９と同じ部位は、同じ符号が付されている。

【００６６】反応性ガスを用いたエッチングでは微細加
工が可能であるという利点がある。図４では、絶縁膜と
して有機材料を用いた例を示したが、絶縁膜として無機
材料を用いることも可能である。例えば、絶縁膜として
ＳｉＯ₂膜を用いたときは、反応性ガスとして第１の反
応性ガスにＣＨＦ₃を用いて、第２の反応性ガスにＯ₂を
用いると良い。そして、前述のように第１のエッチング
工程、第２のエッチング工程、第３のエッチング工程に
おいて、第１の反応性ガス、第２の反応性ガスの流量比
を変えていく。第１の反応性ガスＣＨＦ₃のガス流量比
を上げるほど、絶縁膜の膜厚方向のエッチングが進みや
すく、傾斜面のテーパー角が高くなる。このようにし
て、前述の工程の材料を置き換えても、図５（Ａ）と同
様に、絶縁膜の第１の領域３１８、第３の領域３２０を
曲面状に形成し、第２の領域３１９の傾斜面を一定の傾
きとすることが可能である。

【００６７】ただし、無機絶縁膜は下方の凹凸を反映す
るため、無機絶縁膜の表面にＴＦＴ素子の配線等に起因
する凹凸が生じてしまう場合がある。このときは、無機
絶縁膜の表面をあらかじめ、ＣＭＰ（Chemical Mechani
cal Polish : 化学的機械研磨）で研磨した後に、レジ
スト膜を形成して、無機絶縁膜をエッチングしてバンプ
を形成するとよい。

【００６８】また、ポリイミド樹脂膜を用いて図１
（Ｂ）の形状を作製する方法を図６を用いて説明する。

【００６９】なお、ポリイミド樹脂膜は熱硬化前は、ポ
リアミック酸を主成分とする有機膜であり、熱硬化によ
り脱水縮合してポリイミド膜になる。図４〜図５により
説明した実施形態においては、特に区別の必要がないた
め、熱硬化前後の樹脂膜ともポリイミド樹脂膜と記載し
た。しかし、図６により示す工程においては、ポリアミ
ック酸とポリイミドの化学特性の違いを利用しているた
め、その違いを明記して説明をする。

【００７０】まず、第１工程において、電極上にポリア
ミック酸を主成分とする有機膜３０９を塗布する。

【００７１】その後、第２工程として５０℃〜１５０℃
の温度で１〜５分の時間熱処理をして、有機膜中の溶媒
を除去する。次に、第３工程としてレジスト膜３０８を
有機膜３０９上に成膜する。レジスト膜の膜厚は０．５
μｍ〜３．０μｍ程度が好ましい。そして、第４工程と
してフォトマスクを通して紫外線を照射してレジスト膜
を露光する（図６（Ａ））。

【００７２】そして、第５工程として、塩基性を有する
現像液に、基板上のレジスト膜及び有機膜を浸漬して現
像を行う。現像液は例えば、濃度が２．０〜６．０％の
テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡ
Ｈ）現像液を用いることができる。まずレジスト膜のう
ち、紫外線が照射されて露光された部分が現像液に溶解
する。その後に、塩基性を示す現像液によりポリアミッ
ク酸を主成分とする有機膜３１１がレジスト膜をマスク
として等方的にエッチングされる。レジスト膜３１０下
のポリイミド樹脂膜３１１は、おおむねレジスト膜に保
護されて残るが、それでも、レジスト膜の端部下方のポ
リイミド樹脂膜は等方性のエッチングにより、側面が曲
面状の断面になる（図６（Ｂ））。

【００７３】その後、第６工程として、レジスト膜の溶
剤にレジスト膜を浸漬してレジスト膜を溶解して、除去
する。レジスト膜の溶剤の例としてＮＭＰ（Ｎ−メチル
−２−ピロリドン）が挙げられる。

【００７４】その後、第７工程として、１８０℃以上３
５０℃以下の温度で１時間〜３時間の時間で、有機膜を
脱水縮合しイミド化する。これによりポリアミック酸を
主成分とする有機膜がポリイミド樹脂膜に化学変化す
る。イミド化に伴ってポリイミド樹脂膜が内側方向に収
縮して、ポリイミド樹脂膜３１２の表面が丸みを帯びる
（図６（Ｃ））。

【００７５】このようにして、絶縁膜の表面に第１の領
域３２１、第２の領域３２２及び第３の領域３２３が形
成される。第１の領域３２１は、絶縁膜の下端部を含む
曲面形状である。第２の領域３２２は絶縁膜の側面の中
央部を含む。第３の領域３２３は絶縁膜の上端部を含
む。

【００７６】第２の領域３２２は、ポリイミド膜の熱収
縮により、多少丸みを帯びる。このときに、絶縁膜の中
央部において、側面に接する面と陽極４２２の上面のな
す角度が３５°〜７０°の範囲にあることが好ましい。

【００７７】第３の領域３２３は、熱収縮により、丸み
を帯びて、絶縁膜の側面及び上端部を含む範囲で絶縁膜
の表面が曲面形状となる。

【００７８】次に第８工程として、ポリイミド樹脂膜上
にＥＬ膜４２３を形成し、ＥＬ膜上に陰極４２４を形成
する（図６（Ｄ））。

【００７９】図１（Ａ）の断面形状の作製方法のその他
の例を示す。

【００８０】例えば、絶縁膜上にレジスト膜をパターニ
ングして、絶縁膜を等方的にエッチングした後にレジス
ト膜を除去する。その後、ＲＩＥ（Reactive Ion Etc
hing）により絶縁膜をエッチングすると、絶縁膜の側面
と上面が接する部分においては、反応性ガスがあたりや
すいため、絶縁膜の側面と上面との接線近傍を曲面状に
することができる。

【００８１】図１９を用いてこの工程を説明する。図１
９はバンプを形成する工程を説明する断面図である。

【００８２】まず、電極上に絶縁膜３２４を成膜し、絶
縁膜３２４上にレジスト膜３２５を形成する。絶縁膜の
厚さは１〜３μｍとし、レジスト膜の厚さは０．５〜５
μｍとする。絶縁膜はポリイミド樹脂膜、アクリル樹脂
膜を塗布し、熱硬化して形成する（図１９（Ａ））。

【００８３】次いで、レジスト膜を露光し現像する。レ
ジスト膜３２７は、画素電極の端部及び隣接する画素電
極の間隙と重なって形成される。次いで、絶縁膜を等方
的にエッチングする。等方的なエッチング処理としては
公知の方法を用いればよい。例えばプラズマを発生させ
てエッチングを行う場合に、エッチングをする気圧を高
くするとエッチングが等方的に進行することが知られて
いる（実用ドライエッチング技術 REALIZE INC．
ｐ．40）。エッチングによりレジスト膜の端部の下方の
絶縁膜が削られて、側面が曲面状の絶縁膜３２６が残る
（図１９（Ｂ））。

【００８４】次いで、レジスト膜を除去する（図１９
（Ｃ））。

【００８５】次いで、ＲＩＥ（Reactive Ion Etchin
g）法により絶縁膜をエッチングする。０．１〜１Torr
の気圧で、電離度０．１〜１％のプラズマを形成する。
ＲＩＥ法を用いたエッチングでは反応性ガスと絶縁膜が
化学的に反応してエッチングが進行する。反応性ガス
は、絶縁膜の側面と上面とが接する部分（絶縁膜の上端
部３２９）にあたりやすいため、絶縁膜３２８の上端部
が丸みを帯びた形状になる（図１９（Ｄ））。

【００８６】次いで、ＥＬ膜４２３、陰極４２４を形成
する（図１９（Ｅ））。

【００８７】図１（Ａ）又は図１（Ｂ）の断面形状の作
製方法のその他の例を示す。

【００８８】絶縁膜として、感光性の有機材料を用いた
ときの作製方法を図７（Ａ）に示す。感光性の材料を露
光し、現像液によりエッチングすることで、断面形状を
なだらかにすることができる。有機材料としては、感光
性ポリイミド樹脂膜、感光性アクリル膜を用いることが
できる。感光性の有機材料はポジ型を用いることが好ま
しい。

【００８９】例えば、感光性のポリイミド樹脂膜３１６
を１．０〜３．０μｍの厚さで塗布をして、５０℃〜１
５０℃の温度で１〜５分の時間、熱処理をして、感光性
のポリイミド樹脂膜中に含まれる溶媒を除去する。その
後、石英ガラス３１４にクロム膜３１５が形成されたフ
ォトマスクを通して紫外線３１３を照射して、感光性の
ポリイミド樹脂膜を露光する（図７（Ａ））。

【００９０】なお、本発明では露光時にあえて、フォト
マスクを通過した紫外線を回折させる。通常の露光装置
ではフォトマスクを通過した光が回折により広がるた
め、回折によって広がった光をレンズに入射させて、レ
ンズの焦点の位置に基板を配置することで、基板上の感
光性のポリイミド樹脂膜にフォトマスクのパターンを精
度良く転写する。しかし、本発明において、感光性のポ
リイミド樹脂膜を露光するときは、あえてレンズの焦点
の位置から０．０５〜３０μｍほど下方に基板を配置す
る。すると、フォトマスクを通過して回折により広がっ
た光が感光性のポリイミド樹脂膜に照射される。感光性
樹脂に照射される光（紫外線３１３）は、回折によりフ
ォトマスクに形成されたクロム膜３１５の内側まで入り
込む。

【００９１】感光性のポリイミド樹脂膜を露光するとき
に、回折を積極的に利用することにより、なだらかな曲
面を有する断面形状にすることができる。現像後の絶縁
膜３１７の断面は、露光時の回折光の強度分布を反映し
た形状になる。露光現像条件を調節することで、絶縁膜
の表面がなだらかな形状にすることができる。現像後に
絶縁膜３１７をベークして、熱硬化させる。（図７
（Ｂ））。また、感光性樹脂膜を露光するときに、回折
した光をフォトマスクで遮光されている部分の感光性樹
脂の表面にまで入射させることで、図１（Ａ）の断面形
状だけでなく、図１（Ｂ）の断面形状を作製することも
できる。

【００９２】その後、絶縁膜上にＥＬ膜４２３、陰極４
２４を蒸着により形成する（図７（Ｃ））。

【００９３】上述のエッチング方法は、ＥＬ表示装置や
液晶表示装置のような表示装置中の絶縁膜にコンタクト
ホールを形成する際にも用いることができる。

【００９４】なお、上述の実施形態により作製したバン
プの断面の形状は、バンプを形成した基板を切断し、断
面を電界放射形走査電子顕微鏡（Scanning Electron Mi
croscope :SEM）で観察することで、容易に確認ができ
る。

【００９５】以下、実施例により、本発明を用いたＥＬ
表示装置を具体的に説明する。

【００９６】

【実施例】[実施例１]本発明はＥＬ素子を用いたあらゆ
る表示装置に適用することができる。図８はその一例で
あり、ＴＦＴを用いて作製されるアクティブマトリクス
型の表示装置の例を示す。ＴＦＴはチャネル形成領域を
形成する半導体膜の材質により、アモルファスシリコン
ＴＦＴやポリシリコンＴＦＴと区別されることがある
が、本発明はそのどちらにも適用することができる。

【００９７】図８では駆動回路部４５０にｎチャネル型
ＴＦＴ４５２とｐチャネル型ＴＦＴ４５３が形成され、
画素部４５１にスイッチング用ＴＦＴ４５４、電流制御
用ＴＦＴ４５５が形成されている様子を示している。こ
れらのＴＦＴは、島状半導体層４０３〜４０６、ゲート
絶縁膜４０７、ゲート電極４０８〜４１１などを用いて
形成されている。

【００９８】基板４０１はコーニング社の＃７０５９ガ
ラスや＃１７３７ガラスなどに代表されるバリウムホウ
ケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ酸ガラスなどの
ガラスからなる基板を用いる。なお、基板４０１として
は、石英基板やシリコン基板、金属基板またはステンレ
ス基板の表面に絶縁膜を形成したものを用いても良い。
また、本実施例の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプ
ラスチック基板を用いてもよい。

【００９９】下地膜４０２として、酸化シリコン膜、窒
化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜などの絶縁膜を
用いることができる。本実施例では下地膜４０２として
２層構造を用いるが、前記絶縁膜の単層膜または２層以
上積層させた構造を用いても良い。

【０１００】層間絶縁膜は窒化シリコン、酸化窒化シリ
コンなどで形成される無機絶縁膜４１８と、アクリル樹
脂膜またはポリイミド樹脂膜などで形成される有機絶縁
膜４１９とから成っている。

【０１０１】駆動回路部４５０の回路構成は、ゲート信
号側駆動回路とデータ信号側駆動回路とで異なるがここ
では省略する。ｎチャネル型ＴＦＴ４５２及びｐチャネ
ル型ＴＦＴ４５３には配線４１２、配線４１３が接続さ
れ、これらのＴＦＴを用いて、シフトレジスタやラッチ
回路、バッファ回路などが形成される。

【０１０２】画素部４５１では、データ配線４１４がス
イッチング用ＴＦＴ４５４のソース側に接続し、ドレイ
ン側の配線４１５は電流制御用ＴＦＴ４５５のゲート電
極４１１と接続している。また、電流制御用ＴＦＴ４５
５のソース側は電源供給配線４１７と接続し、ドレイン
側の電極４１６がＥＬ素子の陰極と接続するように配線
されている。図９（Ａ）はこのような画素の上面図を示
し、便宜上図８と共通する符号を用いて示している。ま
た、図９（Ａ）において、Ａ−Ａ'線に対応する断面が
図８において示されている。

【０１０３】ＥＬ素子４５６は、ＭｇＡｇやＬｉＦなど
の材料を用いて形成される陰極４２４、有機ＥＬ材料を
用いて作製されるＥＬ膜４２３、ＩＴＯ（酸化インジウ
ム・スズ）で形成される陽極４２２、とから成ってい
る。バンプ４２０、４２１は、陽極４２２の端部を覆う
ように形成される。バンプにより、陰極と陽極との短
絡、陰極４２４の断線を防ぐ。

【０１０４】バンプは、ＴＦＴ素子の配線を覆うように
アクリル樹脂膜やポリイミド樹脂膜などの絶縁膜を用い
て形成する。本実施例ではバンプとして感光性のポリイ
ミド樹脂膜を用いる。感光性のポリイミド樹脂膜を露光
するときの回折を積極的に利用して、感光性樹脂膜の表
面をなだらかな曲面形状にする。露光装置の光学系を調
節して回折を起こす。

【０１０５】ＥＬ膜を形成する材料は、低分子系材料ま
たは高分子系材料のどちらであっても構わない。低分子
系材料を用いる場合は蒸着法を用いるが、高分子系材料
を用いる場合はスピンコート法や印刷法またはインクジ
ェット法などを用いる。

【０１０６】高分子系材料では、π共役ポリマー材料な
どが知られている。その代表例は結晶質半導体膜パラフ
ェニレンビニレン（ＰＰＶ）系、ポリビニルカルバゾー
ル（ＰＶＫ）系、ポリフルオレン系などが上げられる。
このような材料を用いて形成されるＥＬ膜は、単層又は
積層構造で用いられるが、積層構造で用いた方が発光効
率は良い。一般的には陽極上に正孔注入層／正孔輸送層
／発光層／電子輸送層の順に形成されるが、正孔輸送層
／発光層／電子輸送層、または正孔注入層／正孔輸送層
／発光層／電子輸送層／電子注入層のような構造でも良
い。本発明では公知のいずれの構造を用いても良いし、
ＥＬ膜に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。

【０１０７】有機ＥＬ材料としては、例えば、以下の米
国特許又は公開公報に開示された材料を用いることがで
きる。米国特許第４，３５６，４２９号、米国特許第
４，５３９，５０７号、米国特許第４，７２０，４３２
号、米国特許第４，７６９，２９２号、米国特許第４，
８８５，２１１号、米国特許第４，９５０，９５０号、
米国特許第５，０５９，８６１号、米国特許第５，０４
７，６８７号、米国特許第５，０７３，４４６号、米国
特許第５，０５９，８６２号、米国特許第５，０６１，
６１７号、米国特許第５，１５１，６２９号、米国特許
第５，２９４，８６９号、米国特許第５，２９４，８７
０号、特開平１０−１８９５２５号公報、特開平８−２
４１０４８号公報、特開平８−７８１５９号公報。

【０１０８】なお、カラー表示には大別して四つの方式
があり、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）に対応した三種類の
ＥＬ素子を形成する方式、白色発光のＥＬ素子とカラー
フィルターを組み合わせた方式、青色又は青緑発光のＥ
Ｌ素子と蛍光体（蛍光性の色変換層：ＣＣＭ）とを組み
合わせた方式、陰極（対向電極）に透明電極を使用して
ＲＧＢに対応したＥＬ素子を重ねる方式がある。

【０１０９】具体的なＥＬ膜としては、赤色に発光する
ＥＬ膜にはシアノポリフェニレン、緑色に発光するＥＬ
膜にはポリフェニレンビニレン、青色に発光するＥＬ膜
にはポリフェニレンビニレンまたはポリアルキルフェニ
レンを用いれば良い。ＥＬ膜の厚さは３０〜１５０ｎｍ
とすれば良い。

【０１１０】上記の例は発光層として用いることのでき
る有機ＥＬ材料の一例であり、これに限定されるもので
はない。発光層、電荷輸送層、電荷注入層を形成するた
めの材料は、その可能な組合せにおいて自由に選択する
ことができる。本実施例で示すＥＬ膜は、発光層とＰＥ
ＤＯＴ（ポリチオフェン）またはＰＡｎｉ（ポリアニリ
ン）から成る正孔注入層を設けた構造とする。

【０１１１】ＥＬ膜４２３の上にはＥＬ素子の陰極４２
４が設けられる。陰極４２４としては、仕事関数の小さ
いマグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）若しくはカ
ルシウム（Ｃａ）を含む材料を用いる。好ましくはＭｇ
Ａｇ（ＭｇとＡｇをＭｇ：Ａｇ＝２０：１で混合した材
料）でなる電極を用いれば良い。他にもＭｇＡｇＡｌ電
極、ＬｉＡｌ電極、また、ＬｉＦＡｌ電極が挙げられ
る。

【０１１２】陰極４２４はＥＬ膜４２３を形成した後、
大気解放しないで連続的に形成することが好ましい。陰
極４２４とＥＬ膜４２３との界面状態はＥＬ素子の発光
効率に大きく影響するからである。なお、本明細書中で
は、陽極（画素電極）、ＥＬ膜及び陰極で形成される発
光素子をＥＬ素子と呼ぶ。

【０１１３】ＥＬ膜４２３と陰極４２４とでなる積層体
は、各画素で個別に形成する必要があるが、ＥＬ膜４２
３は水分に極めて弱いため、通常のフォトリソグラフィ
技術を用いることができない。また、アルカリ金属を用
いて作製される陰極４２４は容易に酸化されてしまう。
従って、メタルマスク等の物理的なマスク材を用い、真
空蒸着法、スパッタ法、プラズマＣＶＤ法等の気相法で
選択的に形成することが好ましい。なお、ＥＬ膜を選択
的に形成する方法として、インクジェット法やスクリー
ン印刷法等を用いることも可能であるが、これらは現状
では陰極の連続形成ができないので、上述の方法が好ま
しいと言える。

【０１１４】また、陰極４２４上に外部の水分等から保
護するための保護電極を積層しても良い。保護電極とし
ては、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）若しくは銀
（Ａｇ）を含む低抵抗な材料を用いることが好ましい。
或いは、透明電極を用いることで、図８において矢印で
示す方向に光を放射させることもできる（これを便宜
上、上面放射という）。その場合、有機樹脂層間絶縁膜
４１９に黒色の顔料を混合させると、偏光板を用いなく
ても非発光時に黒色の画面を形成できる。この保護電極
にはＥＬ膜の発熱を緩和する放熱効果も期待できる。ま
た、上記ＥＬ膜４２３、陰極４２４を形成した後、大気
解放しないで連続的に保護電極まで形成することも有効
である。

【０１１５】図１７のように、黒色の顔料を混合させた
有機樹脂層間絶縁膜１１００上に、陽極１１０１として
透明導電膜を形成し、絶縁膜からなるバンプ１１０２、
ＥＬ膜１１０３を形成する。さらに、陰極１１０４とし
てＬｉＦＡｌ、ＭｇＡｇを１０〜５０ｎｍの厚さで形成
し、光透過性を持たせる。さらに配線抵抗を下げる目的
で、透明導電膜１１０５を陰極上に形成する。これによ
り、図１７において、矢印で示す方向に光を出射させる
ことができる。このとき、陰極が光透過性を有するため
に、非発光時の表示画面のぎらつきを抑えることができ
る。

【０１１６】図８ではスイッチング用ＴＦＴ４５４をマ
ルチゲート構造とし、電流制御用ＴＦＴ４５５にはゲー
ト電極とオーバーラップするＬＤＤを設けている。ポリ
シリコンを用いたＴＦＴは、高い動作速度を示すが故に
ホットキャリア注入などの劣化も起こりやすい。そのた
め、画素内において機能に応じて構造の異なるＴＦＴ
（オフ電流の十分に低いスイッチング用ＴＦＴと、ホッ
トキャリア注入に強い電流制御用ＴＦＴ）を形成するこ
とは、高い信頼性を有し、且つ、良好な画像表示が可能
な（動作性能の高い）表示装置を作製する上で非常に有
効である。

【０１１７】図９（Ｂ）は図８、図９（Ａ）に示される
画素の回路図である。ゲート配線とデータ配線の交点近
傍に画素が配置され、画素にはスイッチング用ＴＦＴ４
５４、電流制御用ＴＦＴ４５５、ＥＬ素子４５６が設け
られている。

【０１１８】スイッチング用ＴＦＴ４５４は、そのゲー
ト電極がゲート配線４１０に接続されている。スイッチ
ング用ＴＦＴのソース側はデータ配線４１４に接続され
ており、ドレイン側は電流制御用ＴＦＴ４５５のゲート
電極及びコンデンサー４５８の一方の電極に接続されて
いる。コンデンサーの他方の電極は電源供給線４１７に
接続されている。電源供給線４１７に電流制御用ＴＦＴ
のソース側が接続されており、ＥＬ素子４５６に電流制
御用ＴＦＴのドレイン側が接続されている。

【０１１９】４５７は隣接する画素の電流制御用ＴＦＴ
である。電流制御用ＴＦＴ４５７のソース側は電源供給
線４１７に接続されている。隣接する画素で共通の電源
供給線４１７を用いることができるため、開口率を高く
することが可能となる。

【０１２０】図１２はこのような表示装置の外観を示す
図である。画像を表示する方向はＥＬ素子の構成によっ
て異なるが、ここでは上方に光が放射して表示が成され
る。図１２で示す構成は、ＴＦＴを用いて駆動回路部６
０４、駆動回路部６０５及び画素部６０３が形成された
素子基板６０１と封止基板６０２がシール材６１０によ
り貼り合わされている。素子基板６０１の端には、入力
端子６０８が設けられこの部分でＦＰＣ(Flexible Prin
t Circuit)が接続される。入力端子６０８には外部回路
から画像データ信号や各種タイミング信号及び電源を入
力する端子が５００μmピッチで設けられている。そし
て、配線６０９で駆動回路部と接続されている。また、
必要に応じてＣＰＵ、メモリーなどを形成したＩＣチッ
プ６０７がＣＯＧ（Chip on Glass）法などにより素子
基板６０１に実装されていても良い。

【０１２１】入力端子は図１１で示すように、チタン
（Ｔｉ）とアルミニウム（Ａｌ）とから成る配線７０５
と陽極として形成したＩＴＯ７０６とを積層して形成し
ている。図１１は、入力端子部におけるＣ−Ｃ'線に対
応する断面図を示している。素子基板７０１と封止基板
７０２はシール材７０３で貼り合わされている。駆動回
路部において、ＥＬ膜７０７、陰極７０８はバンプ７０
９上に形成されるが、陰極７０８を配線とコンタクトさ
せるため図示するようなコンタクト部７２０を設けてい
る。コンタクト部７２０においても、バンプの側面がな
だらかな曲面を有するため、陰極層の断線を防ぐことが
できる。

【０１２２】このようなＥＬ素子を用いた表示装置にお
いて、バンプの側面がなだらかな曲面を有することで、
ＥＬ膜、陰極の断線を防ぎ、表示装置の歩留まりを高め
ることができる。

【０１２３】[実施例２]図１３は逆スタガ型のＴＦＴを
用いた表示装置の一例を示す。使用する基板５０１やＥ
Ｌ素子５５６は実施例１と同様な構成であり、ここでは
その説明を省略する。

【０１２４】逆スタガ型のＴＦＴは、基板５０１側から
ゲート電極５０８〜５１１、ゲート絶縁膜５０７、半導
体膜５０３〜５０６の順に形成されている。図１３にお
いて、駆動回路部５５０にｎチャネル型ＴＦＴ５５２と
ｐチャネル型ＴＦＴ５５３が形成され、画素部５５１に
スイッチング用ＴＦＴ５５４、電流制御用ＴＦＴ５５
５、ＥＬ素子５５６が形成されている。層間絶縁膜は窒
化シリコン、酸化窒化シリコンなどで形成される無機絶
縁膜５１８と、アクリルまたはポリイミドなどで形成さ
れる有機樹脂膜５１９とから成っている。

【０１２５】駆動回路部５５０の回路構成は、ゲート信
号側駆動回路とデータ信号側駆動回路とで異なるがここ
では省略する。ｎチャネル型ＴＦＴ５５２及びｐチャネ
ル型ＴＦＴ５５３には配線５１２、配線５１３が接続さ
れ、これらのＴＦＴを用いて、シフトレジスタやラッチ
回路、バッファ回路などが形成される。

【０１２６】画素部５５１では、データ配線５１４がス
イッチング用ＴＦＴ５５４のソース側に接続し、ドレイ
ン側の配線５１５は電流制御用ＴＦＴ５５５のゲート電
極５１１と接続している。また、電流制御用ＴＦＴ５５
５のソース側は電源供給配線５１７と接続し、ドレイン
側の電極５１６がＥＬ素子の陽極と接続するように配線
されている。

【０１２７】そして、これら配線を覆うようにアクリル
やポリイミドなどの有機樹脂、好適には感光性の有機樹
脂を用いてバンプ５２０、５２１が形成される。感光性
の樹脂を露光するときの、回折を積極的に利用すること
でバンプは側面がなだらかな曲面形状とすることができ
る。ＥＬ素子５５６は、ＩＴＯ（酸化インジウム・ス
ズ）で形成される陽極５２２、有機ＥＬ材料を用いて作
製されるＥＬ膜５２３、ＭｇＡｇやＬｉＦなどの材料を
用いて形成される陰極５２４とから成っている。バンプ
５２０、５２１は、陽極５２２の端部を覆うように形成
され、陰極と陽極とがショートすることを防ぐ。

【０１２８】陽極５２２を透明電極を用いて作製し、陰
極５２４を、仕事関数の小さいマグネシウム（Ｍｇ）、
リチウム（Ｌｉ）若しくはカルシウム（Ｃａ）を含む金
属材料を用いて作製することで、図１３において矢印で
示す方向に光が放射される。光の放射方向は、陰極に光
反射性を持たせるかどうかで任意に決定することができ
る。

【０１２９】その他、ＴＦＴの構造を省けば、画素部の
構成、及び表示装置の構成は実施例１と同様な構成とな
る。ポリシリコンを用いた逆スタガ型ＴＦＴは、アモル
ファスシリコンＴＦＴ（通常は逆スタガ型ＴＦＴで形成
される）の製造ラインを流用して作製できるという利点
がある。勿論、エキシマレーザーを用いたレーザーアニ
ール技術を使えば、３００℃以下のプロセス温度でもポ
リシリコンＴＦＴが作製可能である。

【０１３０】[実施例３]実施例１で示す表示装置を用い
た電子装置の一例を図１４を用いて説明する。図１４の
表示装置は、基板上に形成されたＴＦＴによって画素９
２０から成る画素部９２１、画素部の駆動に用いるデー
タ信号側駆動回路９１５、ゲート信号側駆動回路９１４
が形成されている。データ信号側駆動回路９１５はデジ
タル駆動の例を示しているが、シフトレジスタ９１６、
ラッチ回路９１７、９１８、バッファ回路９１９から成
っている。また、ゲート信号側駆動回路９１４はシフト
レジスタ、バッファ等（いずれも図示せず）を有してい
る。

【０１３１】画素部９２１は、ＶＧＡの場合には６４０
×４８０（横×縦）の画素を有し、図８または図９で説
明したように、各画素にはスイッチング用ＴＦＴおよび
電流制御用ＴＦＴが配置されている。ＥＬ素子の動作
は、ゲート配線が選択されるとスイッチング用ＴＦＴの
ゲートが開き、ソース配線のデータ信号がコンデンサに
蓄積され、電流制御用ＴＦＴのゲートが開く。つまり、
ソース配線から入力されるデータ信号により電流制御用
ＴＦＴに電流が流れＥＬ素子が発光する。

【０１３２】図１４で示すシステムブロック図は、ＰＤ
Ａなどの携帯型情報端末の形態を示すものである。実施
例１で示す表示装置には画素部９２１、ゲート信号側駆
動回路９１４、データ信号側駆動回路９１５が形成され
ている。

【０１３３】この表示装置に接続する外部回路の構成
は、安定化電源と高速高精度のオペアンプからなる電源
回路９０１、ＵＳＢ端子などを備えた外部インターフェ
イスポート９０２、ＣＰＵ９０３、入力手段として用い
るペン入力タブレット９１０及び検出回路９１１、クロ
ック信号発振器９１２、コントロール回路９１３などか
ら成っている。

【０１３４】ＣＰＵ９０３は映像信号処理回路９０４や
ペン入力タブレット９１０からの信号を入力するタブレ
ットインターフェイス９０５などが内蔵されている。ま
た、ＶＲＡＭ９０６、ＤＲＡＭ９０７、フラッシュメモ
リ９０８及びメモリーカード９０９が接続されている。
ＣＰＵ９０３で処理された情報は、映像信号（データ信
号）として映像信号処理回路９０４からコントロール回
路９１３に出力する。コントロール回路９１３は、映像
信号とクロックを、データ信号側駆動回路９１５とゲー
ト信号側駆動回路９１４のそれぞれのタイミング仕様に
変換する機能を持っている。

【０１３５】具体的には、映像信号を表示装置の各画素
に対応したデータに振り分ける機能と、外部から入力さ
れる水平同期信号及び垂直同期信号を、駆動回路のスタ
ート信号及び内蔵電源回路の交流化のタイミング制御信
号に変換する機能を持っている。

【０１３６】ＰＤＡなどの携帯型情報端末はＡＣコンセ
ントに接続しなくても、充電型のバッテリーを電源とし
て屋外や電車の中などでも長時間使用できることが望ま
れている。また、このような電子装置は持ち運び易さを
重点において、軽量化と小型化が同時に要求されてい
る。電子装置の重量の大半を占めるバッテリーは容量を
大きくすると重量増加してしまう。従って、このような
電子装置の消費電力を低減するために、バックライトの
点灯時間を制御したり、スタンバイモードを設定したり
といった、ソフトウエア面からの対策も施す必要があ
る。

【０１３７】例えば、ＣＰＵ９０３に対して一定時間ペ
ン入力タブレット９１０からの入力信号がタブレットイ
ンターフェイス９０５に入らない場合、スタンバイモー
ドとなり、図１４において点線で囲んだ部分の動作を同
期させて停止させる。表示装置ではＥＬ素子の発光強度
を減衰させるか、映像の表示そのものを止める。また
は、各画素にメモリーを備えておき、静止画像の表示モ
ードに切り替えるなどの処置をとる。こうして、電子装
置の消費電力を低減させる。

【０１３８】また、静止画像を表示するにはＣＰＵ９０
３の映像信号処理回路９０４、ＶＲＡＭ９０６のなどの
機能を停止させ、消費電力の低減を図ることができる。
図１４では動作をおこなう部分を点線で表示してある。
また、コントーロラ９１３は、図１２で示すように、Ｉ
Ｃチップを用い、ＣＯＧ法で素子基板に装着してもよい
し、表示装置の内部に一体形成してもよい。

【０１３９】[実施例４]本実施例では、ＥＬ膜として一
重項励起子（シングレット）により発光する有機化合物
（以下、シングレット化合物という）および三重項励起
子（トリプレット）により発光する有機化合物（以下、
トリプレット化合物という）を併用する例について説明
する。なお、シングレット化合物とは一重項励起のみを
経由して発光する化合物を指し、トリプレット化合物と
は三重項励起を経由して発光する化合物を指す。

【０１４０】トリプレット化合物としては以下の論文に
記載の有機化合物が代表的な材料として挙げられる。
（１）T.Tsutsui, C.Adachi, S.Saito, Photochemical
Processes in Organized Molecular Systems, ed.K.Hon
da, (Elsevier Sci.Pub., Tokyo,1991) p.437.（２）M.
A.Baldo, D.F.O'Brien, Y.You, A.Shoustikov, S.Sible
y, M.E.Thompson, S.R.Forrest, Nature 395 (1998) p.
151.この論文には次の式で示される有機化合物が開示さ
れている。（３）M.A.Baldo, S.Lamansky, P.E.Burrrow
s, M.E.Thompson, S.R.Forrest, Appl.Phys.Lett.,75
(1999) p.4.（４）T.Tsutsui, M.-J.Yang, M.Yahiro,
K.Nakamura, T.Watanabe, T.tsuji, Y.Fukuda, T.Wakim
oto, S.Mayaguchi, Jpn.Appl.Phys., 38 (12B) (1999)
L1502.

【０１４１】また、上記論文に記載された発光性材料だ
けでなく、次の分子式で表される発光性材料（具体的に
は金属錯体もしくは有機化合物）を用いることが可能で
あると考えている。

【０１４２】

【化１】

【０１４３】

【化２】

【０１４４】上記分子式において、Ｍは周期表の８〜１
０族に属する元素である。Ｅｔはエチル基である。上記
論文では、白金、イリジウムが用いられている。また、
本発明者はニッケル、コバルトもしくはパラジウムは、
白金やイリジウムに比べて安価であるため、発光装置の
製造コストを低減する上で好ましいと考えている。特
に、ニッケルは錯体を形成しやすいため生産性も高く好
ましいと考えられる。

【０１４５】上記トリプレット化合物は、シングレット
化合物よりも発光効率が高く、同じ発光輝度を得るにも
動作電圧（ＥＬ素子を発光させるに要する電圧）を低く
することが可能である。本実施例ではこの特徴を利用す
る。

【０１４６】低分子の有機化合物を発光層として用いる
場合、現状では赤色に発光する発光層の寿命が他の色に
発光する発光層よりも短い。これは発光効率が他の色よ
りも劣るため、他の色と同じ発光輝度を得るためには動
作電圧を高く設定しなければならず、その分劣化の進行
も早いためである。

【０１４７】しかしながら、本実施例では赤色に発光す
る発光層として発光効率の高いトリプレット化合物を用
いているため、緑色に発光する発光層や青色に発光する
発光層と同じ発光輝度を得ながらも動作電圧を揃えるこ
とが可能である。従って、赤色に発光する発光層の劣化
が極端に早まることはなく、色ずれ等の問題を起こさず
にカラー表示を行うことが可能となる。また、動作電圧
を低く抑えることができることは、トランジスタの耐圧
のマージンを低く設定できる点からも好ましいことであ
る。

【０１４８】なお、本実施例では、赤色に発光する発光
層としてトリプレット化合物を用いた例を示している
が、さらに緑色に発光する発光層もしくは青色に発光す
る発光層にトリプレット化合物を用いることも可能であ
る。

【０１４９】ＲＧＢカラー表示をする場合には、画素部
に赤色に発光するＥＬ素子、緑色に発光するＥＬ素子、
青色に発光するＥＬ素子を設ける必要がある。この場
合、赤色に発光するＥＬ素子にトリプレット化合物を用
い、その他はシングレット化合物を用いて形成すること
も可能である。

【０１５０】こうしてトリプレット化合物とシングレッ
ト化合物を使い分けることでそれぞれのＥＬ素子の動作
電圧をすべて同一（２０Ｖ以下、好ましくは３〜２０
Ｖ）とすることが可能となる。従って、表示装置に必要
な電源を例えば３Ｖもしくは５Ｖで統一することができ
るため、回路設計が容易となる利点がある。なお、本実
施例の構成は、実施例１〜実施例３のいずれの構成とも
組み合わせて実施することが可能である。

【０１５１】[実施例５]本発明を実施して形成された表
示装置は様々な電気器具に内蔵され、画素部は映像表示
部として用いられる。本発明の電子装置としては、携帯
電話、ＰＤＡ、電子書籍、ビデオカメラ、ノート型パー
ソナルコンピュータ、記録媒体を備えた画像再生装置、
例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレーヤー、
デジタルカメラ、などが挙げられる。それら電子装置の
具体例を図１５、図１６に示す。

【０１５２】図１５（Ａ）は携帯電話であり、表示用パ
ネル９００１、操作用パネル９００２、接続部９００３
から成り、表示用パネル９００１には表示装置９００
４、音声出力部９００５、アンテナ９００９などが設け
られている。操作パネル９００２には操作キー９００
６、電源スイッチ９００７、音声入力部９００８などが
設けられている。本発明は表示装置９００４に適用する
ことができる。

【０１５３】図１５（Ｂ）も携帯電話であり、本体また
は筐体９１０１、表示装置９１０２、音声出力部９１０
３、音声入力部９１０４、アンテナ９１０５を備えてい
る。表示装置９１０２はタッチ式センサーが組み込ん
で、画面上でボタン操作ができるようにしても良い。本
発明において、プラスチック基板にＴＦＴ素子、ＥＬ素
子を形成した表示装置を用いると、表示装置を完成した
後に基板を湾曲させることが可能である。このような特
性を生かして、人間工学に基づいて設計された３次元的
な曲面を有する筐体にも違和感なく組み入れることがで
きる。

【０１５４】図１５（Ｃ）はモバイルコンピュータ或い
は携帯型情報端末であり、本体９２０１、カメラ部９２
０２、受像部９２０３、操作スイッチ９２０４、表示装
置９２０５で構成されている。本発明は表示装置９２０
５に適用することができる。このような電子装置には、
３インチから５インチクラスの表示装置が用いられる
が、本発明の表示装置を用いることにより、携帯型情報
端末の軽量化を図ることができる。

【０１５５】図１５（Ｄ）は携帯書籍であり、本体９３
０１、表示装置９３０３、記憶媒体９３０４、操作スイ
ッチ９３０５、アンテナ９３０６から構成されており、
ミニディスク（ＭＤ）やＤＶＤに記憶されたデータや、
アンテナで受信したデータを表示するものである。本発
明は表示装置９３０３に用いることができる。携帯書籍
は、４インチから１２インチクラスの表示装置が用いら
れるが、本発明の表示装置を用いることにより、携帯書
籍の軽量化と薄型化を図ることができる。

【０１５６】図１５（Ｅ）はビデオカメラであり、本体
９４０１、表示装置９４０２、音声入力部９４０３、操
作スイッチ９４０４、バッテリー９４０５などで構成さ
れている。本発明は表示装置９４０２に適用することが
できる。

【０１５７】図１６（Ａ）はパーソナルコンピュータで
あり、本体９６０１、画像入力部９６０２、表示装置９
６０３、キーボード９６０４で構成される。本発明は表
示装置９６０３に適用することができる。

【０１５８】図１６（Ｂ）はプログラムを記録した記録
媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであ
り、本体９７０１、表示装置９７０２、スピーカ部９７
０３、記録媒体９７０４、操作スイッチ９７０５で構成
される。なお、この装置は記録媒体としてＤＶＤ（Digi
tal Versatile Disc）、ＣＤ等を用い、音楽鑑賞や映画
鑑賞やゲームやインターネットを行うことができる。本
発明は表示装置９７０２に適用することができる。

【０１５９】図１６（Ｃ）はデジタルカメラであり、本
体９８０１、表示装置９８０２、接眼部９８０３、操作
スイッチ９８０４、受像部（図示しない）で構成され
る。本発明は表示装置９８０２に適用することができ
る。

【０１６０】図１６（Ｄ）もデジタルカメラであり、本
体９９０１、表示装置９９０２、受像部９９０３、操作
スイッチ９９０４、バッテリー９９０５などで構成され
る。本発明は表示装置９９０２に適用することができ
る。本発明の有機樹脂基板を用いると、表示装置を完成
した後に基板を湾曲させることが可能である。このよう
な特性を生かして、人間工学に基づいて設計された３次
元的な曲面を有する筐体にも違和感なく組み入れること
ができる。

【０１６１】また、図１５（Ａ）と（Ｂ）で示す携帯電
話操作において、操作キーを使用している時に輝度を上
げ、操作スイッチの使用が終わったら輝度を下げること
で低消費電力化することができる。また、着信した時に
表示装置の輝度を上げ、通話中は輝度を下げることによ
っても低消費電力化することができる。また、継続的に
使用している場合に、リセットしない限り時間制御で表
示がオフになるような機能を持たせることで低消費電力
化を図ることもできる。なお、これらはマニュアル制御
であっても良い。

【０１６２】ここでは図示しなかったが、本発明はその
他にもナビゲーションシステムをはじめ冷蔵庫、洗濯
機、電子レンジ、固定電話機、ファクシミリなどに組み
込む表示装置としても適用することも可能である。この
ように本発明の適用範囲はきわめて広く、さまざまな製
品に適用することができる。

【０１６３】

【発明の効果】以上、説明したように本発明を用いるこ
とで、ＥＬ素子を用いた表示装置において、電極上のバ
ンプの側面を曲面状にして成膜されるＥＬ膜、陰極の膜
厚の均一性を向上させることで、ＥＬ膜、陰極の断線を
防止でき、ＥＬ素子の歩留まりを高め、表示品質の向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるＥＬ素子の断面を説明する断
面図。

【図２】本発明におけるバンプの断面を説明する断面
図。

【図３】本発明におけるバンプの断面を説明する断面
図。

【図４】本発明のバンプの作製工程を説明する断面図
（実施形態）。

【図５】本発明のバンプの作製工程を説明する断面図
（実施形態）。

【図６】本発明のバンプの作製工程を説明する断面図
（実施形態）。

【図７】本発明のバンプの作製工程を説明する断面図
（実施形態）。

【図８】表示装置の駆動回路と画素部の構成を説明す
る断面図（実施例１）。

【図９】表示装置の画素部の構成を説明する上面図と
等価回路図（実施例１）。

【図１０】表示装置の入力端子部の構成を説明する図
（実施例１）。

【図１１】表示装置の入力端子部の構成を説明する図
（実施例１）。

【図１２】本発明のＥＬ表示装置の外観を示す斜視図
（実施例１）。

【図１３】表示装置の駆動回路と画素部の構成を説明
する断面図（実施例２）。

【図１４】表示装置を内蔵する電子装置のシステムブ
ロック図（実施例３）。

【図１５】電子装置の一例を説明する図（実施例
５）。

【図１６】電子装置の一例を説明する図（実施例
５）。

【図１７】ＥＬ素子の光の放射方向を示す図（実施例
１）。

【図１８】従来例のバンプの形状を説明する図。

【図１９】本発明のバンプの作製工程を説明する断面
図（実施形態）。

【図２０】本発明のバンプの形状を説明する図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｂ 33/12 Ｈ０５Ｂ 33/12 Ｂ 33/14 33/14 ＡＦターム(参考） 3K007 AB11 AB17 AB18 BA06 BB07 CA01 CB01 DA01 DB03 EA00 EB00 FA01 5C094 AA07 AA08 AA32 AA42 AA43 AA48 BA03 BA12 BA27 CA19 CA24 CA25 DA09 DA13 DB01 DB02 DB04 EA04 EA05 EA10 EB02 FA01 FA02 FA03 FB01 FB15 FB20 GB10 JA08 JA09 5G435 AA14 AA16 AA17 BB05 CC09 EE37 HH14 HH20 KK05 KK10 LL06 LL07 LL14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の電極と、前記一方の電極上のＥＬ膜
と、前記ＥＬ膜上の他方の電極とを含むＥＬ素子を用い
た表示装置において、前記一方の電極の端部を覆って選
択的に形成されたバンプを有し、前記バンプの側面は前記一方の電極の上面に接する下端
部と、前記バンプの平坦な上面に連続する上端部とを有
し、前記下端部の側面は前記一方の電極上方に中心を有する
楕円または円に接し、前記上端部の側面は前記バンプの
内部に中心を有する楕円または円に接することを特徴と
する表示装置。
【請求項２】一方の電極と、前記一方の電極上のＥＬ膜
と、前記ＥＬ膜上の他方の電極とを含むＥＬ素子を用い
た表示装置において、前記一方の電極の端部を覆って選
択的に形成されたバンプを有し、前記バンプの側面は前記一方の電極の上面に接する下端
部と、前記バンプの平坦な上面に連続する上端部と、前
記下端部と上端部との間の中央部と、を有し、前記一方
の電極上方に中心を有する楕円若しくは円に前記下端部
が接し、前記中央部に接する面は、前記一方の電極の上面に対す
る角度が３５°以上７０°以下であり、前記バンプの内部に中心を有する楕円または円に前記上
端部が接することを特徴とする表示装置。
【請求項３】一方の電極と、前記一方の電極上のＥＬ膜
と、前記ＥＬ膜上の他方の電極とを含むＥＬ素子を用い
た表示装置において、前記一方の電極の端部を覆って選
択的に形成されたバンプを有し、前記一方の電極の上面に接する前記バンプの下端部は、
前記一方の電極と前記下端部との接線の上方の曲率中心
及び第１の曲率半径を有する円に接する曲面状の側面を
有し、前記バンプの上端部は、前記バンプの平坦な上面に連続
し、前記バンプの上端部は、前記上端部と前記上面との
境界の下方の曲率中心及び第２の曲率半径を有する円に
接する曲面状の側面を有することを特徴とする表示装
置。
【請求項４】一方の電極と、前記一方の電極上のＥＬ膜
と、前記ＥＬ膜上の他方の電極とを含むＥＬ素子を用い
た表示装置において、前記一方の電極の端部を覆って選
択的に形成されたバンプを有し、前記一方の電極の上面に接する前記バンプの下端部は、
前記一方の電極と前記下端部との接線の上方の曲率中心
及び第１の曲率半径を有する円に接する曲面状の側面を
有し、前記バンプの中央部の側面に接する面は、前記一方の電
極の上面に対する角度が３５°以上７０°以下であり、前記バンプの上端部は、前記バンプの平坦な上面に連続
し、前記バンプの上端部は、前記上端部と前記上面との
境界の下方の曲率中心及び第２の曲率半径を有する円に
接する曲面状の側面を有することを特徴とする表示装
置。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれか一項において、前記バンプの側面の前記下端部から前記上端部におい
て、前記バンプの側面に接する面の前記一方の電極の上
面に対する角度が連続的に変化し、前記角度が０°以上
７０°以下の範囲であることを特徴とする表示装置。
【請求項６】請求項３乃至５のいずれか一項において、前記第1の曲率半径及び前記第２の曲率半径が０．２μ
ｍ以上３．０μｍ以下であることを特徴とする表示装
置。
【請求項７】請求項４乃至６のいずれか一項において、前記バンプの厚さが１．０μｍ以上３．０μｍ以下であ
ることを特徴とする表示装置。
【請求項８】一方の電極と、前記一方の電極上のＥＬ膜
と、前記ＥＬ膜上の他方の電極とを含むＥＬ素子を用い
た表示装置において、前記一方の電極の端部を覆って選
択的に形成されたバンプを有し、前記バンプの側面は前記一方の電極の上面に接する下端
部と、前記バンプの平坦な上面に連続する上端部とを有
し、前記下端部から前記上端部において、前記バンプの
側面に接する面は、前記一方の電極の上面に対する角度
が連続的に変化し、前記角度が０°以上７０°以下の範
囲であることを特徴とする表示装置。
【請求項９】請求項１、請求項３、請求項５、請求項
６、請求項７又は請求項８において、前記他方の電極が
前記バンプの上端部及び下端部と重なって形成すること
を特徴とする表示装置。
【請求項１０】請求項２、請求項４、請求項５、請求項
６又は請求項７において、前記他方の電極が前記バンプの上端部、中央部、及び下
端部と重なって形成することを特徴とする表示装置。
【請求項１１】一方の電極と、前記一方の電極上のＥＬ
膜と、前記ＥＬ膜上の他方の電極とを含むＥＬ素子を用
いた表示装置において、前記一方の電極の端部を覆って
選択的に形成されたバンプを有し、前記バンプの表面は
前記一方の電極の上面に接する下端部と、上端部とを有
し、前記一方の電極の上面に接する前記バンプの下端部
は、前記一方の電極上に中心を有する楕円若しくは円状
の表面を有し、前記バンプの上端部は、前記バンプの表
面の内側に中心を有する楕円若しくは円状の表面を有す
ることを特徴とする表示装置。
【請求項１２】一方の電極と、前記一方の電極上のＥＬ
膜と、前記ＥＬ膜上の他方の電極とを含むＥＬ素子を用
いた表示装置において、前記一方の電極の端部を覆って選択的に形成されたバン
プを有し、前記一方の電極の上面に接する前記バンプの下端部は、
前記一方の電極と前記下端部との接線の上方の曲率中心
及び第１の曲率半径を有する円に接する曲面状の側面を
有し、前記バンプの上端部は、前記上端部の下方の曲率中心及
び第２の曲率半径により決まる曲面状の表面を有するこ
とを特徴とする表示装置。
【請求項１３】一方の電極と、前記一方の電極上のＥＬ
膜と、前記ＥＬ膜上の他方の電極とを含むＥＬ素子を用
いた表示装置において、前記一方の電極の端部を覆って
選択的に形成されたバンプを有し、前記一方の電極の上面に接する前記バンプの下端部は、
前記一方の電極と前記下端部との接線の上方の曲率中心
及び第１の曲率半径を有する円に接する曲面状の側面を
有し、前記バンプの中央部の側面に接する面は、の前記一方の
電極の上面に対する角度が３５°以上７０°以下であ
り、前記バンプの上端部は、前記上端部の下方の曲率中心及
び第２の曲率半径により決まる曲面状の表面を有するこ
とを特徴とする表示装置。
【請求項１４】請求項１１乃至１３のいずれか一項にお
いて、前記バンプの表面の前記下端部から前記上端部におい
て、前記バンプの表面に接する面の前記電極の上面に対
する角度が連続的に変化し、前記角度が０°以上７０°
以下の範囲であることを特徴とする表示装置。
【請求項１５】請求項１２乃至１４のいずれか一項にお
いて、前記第1の曲率半径及び前記第２の曲率半径が０．２μ
ｍ以上３．０μｍ以下であることを特徴とする表示装
置。
【請求項１６】請求項１１乃至１５のいずれか一項にお
いて、前記バンプの厚さが３．０μｍ以下であることを特徴と
する表示装置。
【請求項１７】請求項１１、請求項１２、請求項１４、
請求項１５又は請求項１６において、前記他方の電極が
前記バンプの下端部及び上端部と重なって形成すること
を特徴とする表示装置。
【請求項１８】請求項１３、請求項１４又は請求項１６
において、前記他方の電極が前記バンプの上端部、中央部、及び下
端部と重なって形成することを特徴とする表示装置。
【請求項１９】請求項１乃至１８のいずれか一項におい
て、前記電極は陽極若しくは陰極であることを特徴とする表
示装置。
【請求項２０】請求項１乃至１９のいずれか一項におい
て、前記ＥＬ素子は前記電極及び前記バンプ上に有機材料か
らなるＥＬ膜を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２１】請求項１乃至２０のいずれか一項記載の
表示装置を用いた、パーソナルコンピュータ、ビデオカ
メラ、携帯型情報端末、デジタルカメラ、ＤＶＤプレー
ヤー、電子遊技機器。
【請求項２２】電極を形成する第１工程と、前記電極上に絶縁膜を成膜する第２工程と、前記絶縁膜上にレジスト膜をパターニングする第３工程
と、前記絶縁膜を少なくとも第１の反応性ガスと第２の反応
性ガスを用いてエッチングして絶縁膜を形成する第４工
程と、レジスト膜を除去する第５工程と、前記絶縁膜上にＥＬ膜を形成する第６工程とを有し、前記第４工程において、第２の反応ガスに対し、第１の
反応性ガスの流量比が時間毎に増加する第１のエッチン
グ工程と、第１の反応ガスと第２の反応性ガスの流量比
が一定である第２のエッチング工程と、第２の反応ガス
に対し、第１の反応性ガスの流量比が時間毎に低下する
第３のエッチング工程とを有することを特徴とする表示
装置の作製方法。
【請求項２３】請求項２１において、前記第１の反応性ガスがＣＦ₄であり、前記第２の反応
性ガスがＯ₂であり、前記絶縁膜がアクリル樹脂膜若し
くはポリイミド樹脂膜であることを特徴とする表示装置
の作製方法。
【請求項２４】電極上にポリアミック酸を主成分とする
有機膜を塗布する第１工程と、前記有機膜を５０℃以上１５０℃以下の温度で熱処理す
る第２工程と、前記有機膜上にレジスト膜を成膜する第３工程と、前記レジスト膜を露光する第４工程と、前記レジスト膜及び前記有機膜の一部を選択的に塩基性
を示す現像液に溶解する第５工程と、前記レジスト膜を除去する第６工程と、前記有機膜を１８０℃以上３５０℃以下の温度で熱処理
し、ポリイミド樹脂膜を形成する第７工程と、前記ポリイミド樹脂膜上にＥＬ膜を形成する第８工程と
を有することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項２５】請求項２２乃至２４のいずれか一項記載
の表示装置の作製方法を用いた、パーソナルコンピュー
タ、ビデオカメラ、携帯型情報端末、デジタルカメラ、
デジタルビデオディスクプレーヤー、電子遊技機器の作
製方法。