JP2001189192A - 発光装置及びその作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置ずれなく精密にポリマーでなる有機ＥＬ
材料を高いスループットで成膜する手段を提供する。 【解決手段】 画素部１１１をバンク１２１により複数
の画素列に分割し、薄膜形成装置のヘッド部１１５を画
素列に沿って走査することにより、赤色発光層用塗布液
１１４a、緑色発光層用塗布液１１４b、青色発光層用塗
布液１１４cを同時にストライプ状に塗布する。そして
これを加熱することで赤、緑、青の各色に発光する発光
層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、陽極、陰極及びそ
れらの間にＥＬ（Electro Luminescence）が得られる発
光性有機材料（以下、有機ＥＬ材料という）を挟んだ構
造でなる発光素子（ＥＬ素子ともいう）を基板上に形成
した発光装置（ＥＬ表示装置ともいう）及びその発光装
置を表示部（表示ディスプレイまたは表示モニター）と
して有する電子機器の作製方法に関する。なお、上記発
光装置はＯＬＥＤ（Organic LightEmitting Diodes）と
呼んでも良い。

【０００２】

【従来の技術】近年、発光性有機材料のＥＬ現象を利用
した発光素子としてＥＬ素子を用いた発光装置（ＥＬ表
示装置）の開発が進んでいる。ＥＬ表示装置は自発光型
であるため、液晶表示装置のようなバックライトが不要
であり、さらに視野角が広いため、屋外で使用する携帯
型機器の表示部として有望視されている。

【０００３】ＥＬ表示装置にはパッシブ型（単純マトリ
クス型）とアクティブ型（アクティブマトリクス型）の
二種類があり、どちらも盛んに開発が行われている。特
に現在はアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置が注目さ
れている。また、ＥＬ素子の中心とも言える発光層とな
る有機ＥＬ材料は、低分子有機ＥＬ材料と高分子有機Ｅ
Ｌ材料（ポリマー有機ＥＬ材料）とが研究されている
が、低分子有機ＥＬ材料よりも取り扱いが容易で耐熱性
の高い高分子有機ＥＬ材料が注目されている。

【０００４】高分子有機ＥＬ材料の成膜方法としては、
セイコーエプソン株式会社が提唱するインクジェット法
が有望視されている。この技術に関しては、特開平１０
−１２３７７号公報、特開平１０−１５３９６７号公報
または特開平１１−５４２７０号公報等を参考にすれば
良い。

【０００５】しかしながら、インクジェット法では高分
子有機ＥＬ材料を噴射して飛ばすため、塗布面とインク
ジェット用ヘッドのノズルとの距離を適切なものとしな
いと液滴が必要外の部分に着弾する、いわゆる飛行曲が
りの問題が生じうる。なお、飛行曲がりに関しては上記
特開平１１−５４２７０号公報に詳しく、着弾目標位置
から５０μm以上ものずれが生じうることが明記されて
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
鑑みてなされたものであり、位置ずれなく精密にポリマ
ーでなる有機ＥＬ材料を高いスループットで成膜する手
段を提供することを課題とする。また、そのような手段
を用いたＥＬ表示装置及びその作製方法を提供すること
を課題とする。そして、そのようなＥＬ表示装置を表示
用部として有する電子機器を提供することを課題とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明では赤色、緑色及び青色の発光層を、ストラ
イプ状にディスペンサーの如き薄膜形成装置を用いて形
成することを特徴とする。なお、ストライプ状とは、縦
横比が２以上の細長い長方形状、長径と短径の比が２以
上の細長い楕円形状を含む。ここで本発明の薄膜形成装
置を図１に示す。

【０００８】図１（Ａ）に示したのは、本発明を実施し
てπ共役系ポリマーでなる有機ＥＬ材料を成膜する様子
を模式的に示す図である。図１（Ａ）において、１１０
は基板であり、基板１１０上には画素部１１１、ソース
側駆動回路１１２、ゲート側駆動回路１１３がＴＦＴに
より形成されている。ソース側駆動回路１１２に接続さ
れた複数のソース配線とゲート側駆動回路１１３に接続
された複数のゲート配線とで囲まれた領域が画素であ
り、画素内にはＴＦＴと該ＴＦＴに電気的に接続された
ＥＬ素子が形成される。画素部１１１はこのような画素
がマトリクス状の配列されて形成されている。

【０００９】ここで１１４aは赤色に発光する有機ＥＬ
材料と溶媒との混合物（以下、赤色発光層用塗布液とい
う）、１１４bは緑色に発光する有機ＥＬ材料と溶媒と
の混合物（以下、緑色発光層用塗布液という）、１１４
cは青色に発光する有機ＥＬ材料と溶媒との混合物（以
下、青色発光層用塗布液という）である。なお、これら
の有機ＥＬ材料はポリマー重合したものを直接溶媒に溶
かして塗布する方法と、モノマーを溶媒に溶かしたもの
を成膜した後に加熱重合させてポリマーとする方法とが
あるが、本発明はどちらでも構わない。ここではポリマ
ーとなった有機ＥＬ材料を溶媒に溶かして塗布した例を
示す。

【００１０】本発明の場合、薄膜形成装置からは赤色発
光層用塗布液１１４a、緑色発光層用塗布液１１４b、青
色発光層用塗布液１１４cが別々に吐出され、矢印の方
向に向かって塗布される。即ち、赤色に発光すべき画素
列、緑色に発光すべき画素列及び青色に発光すべき画素
列に、同時にストライプ状の発光層（厳密には発光層の
前駆体）が形成される。

【００１１】なお、ここでいう画素列とはバンク１２１
に仕切られた画素の列を指し、バンク１２１はソース配
線の上方に形成されている。即ち、ソース配線に沿って
複数の画素が直列に並んだ列を画素列と呼んでいる。但
し、ここではバンク１２１がソース配線の上方に形成さ
れた場合を説明したが、ゲート配線の上方に設けられて
いても良い。この場合は、ゲート配線に沿って複数の画
素が直列に並んだ列を画素列と呼ぶ。

【００１２】従って、画素部１１１は、複数のソース配
線もしくは複数のゲート配線の上方に設けられたストラ
イプ状のバンクにより分割された複数の画素列の集合体
として見ることができる。そのようにして見た場合、画
素部１１１は、赤色に発光するストライプ状の発光層が
形成された画素列、緑色に発光するストライプ状の発光
層が形成された画素列及び青色に発光するストライプ状
の発光層が形成された画素列からなるとも言える。

【００１３】また、上記ストライプ状のバンクは、複数
のソース配線もしくは複数のゲート配線の上方に設けら
れているため、実質的に画素部１１１は、複数のソース
配線もしくは複数のゲート配線により分割された複数の
画素列の集合体と見ることもできる。

【００１４】次に、図１（Ａ）に示した塗布工程を行っ
た際の薄膜形成装置のヘッド部（吐出部と言っても良
い）の様子を図１（Ｂ）に示す。

【００１５】１１５は薄膜形成装置のヘッド部であり、
赤色用ノズル１１６a、緑色用ノズル１１６b、青色用ノ
ズル１１６cが取り付けられている。また各々のノズル
の内部には赤色発光層用塗布液１１４a、緑色発光層用
塗布液１１４b、青色発光層用塗布液１１４cが蓄えられ
ている。これらの塗布液は、配管１１７内に充填された
不活性ガスを加圧することで、画素部１１１上に吐出さ
れる。このようなヘッド部１１５がバンク１２１に沿っ
て手前方向に走査されることで図１（Ａ）に示したよう
な塗布工程が行われる。

【００１６】なお、本明細書中ではヘッド部が走査され
るという記載にしているが、実際には基板がＸ−Ｙステ
ージにより縦方向または横方向に移動するため、相対的
にヘッド部が基板上を縦方向または横方向に走査され
る。勿論、ヘッド部自体を走査させて基板を固定するこ
ともできるが、安定性の面からも基板を移動させる方式
が好ましい。

【００１７】ここで１１８で示される吐出部付近の拡大
図を図１（Ｃ）に示す。基板１１０上に設けられた画素
部１１１は、複数のＴＦＴ１１９a〜１１９cと画素電極
１２０a〜１２０cとでなる複数の画素の集合体である。
図１（Ｂ）のノズル１１６a〜１１６cに不活性ガスによ
り圧力がかかると、その圧力により塗布液１１４a〜１
１４cが吐出される。

【００１８】なお、画素間には樹脂材料で形成されたバ
ンク１２１が設けられており、隣接する画素間で塗布液
が混合されてしまうことを防いでいる。この構造ではバ
ンク１２１の幅（フォトリソグラフィの解像度で決ま
る）を狭くすることで画素部の集積度が向上し、高精細
な画像を得ることができる。特に塗布液の粘性が１〜３
０ｃｐの場合に有効である。

【００１９】但し、塗布液の粘性が３０ｃｐ以上または
ゾル状もしくはゲル状であればバンクを用いないことも
可能である。即ち、塗布後の塗布液と塗布面との接触角
が十分に大きければ必要以上に塗布液が広がることもな
いので、バンクで堰き止めておく必要もなくなる。その
場合は、最終的に発光層が長円形状（長径と短径の比が
２以上の細長い楕円形状）、典型的には画素部の一端か
ら他端にまで及ぶ細長い楕円状で形成されることにな
る。

【００２０】また、バンク１２１を形成しうる樹脂材料
としてはアクリル、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミ
ドアミドを用いることができる。この樹脂材料に予めカ
ーボンや黒色顔料等を設けて樹脂材料を黒色化しておく
と、バンク１２１を画素間の遮光膜として用いることも
可能となる。

【００２１】また、ノズル１１６a、１１６bまたは１１
６cのいずれかの先端付近に光反射を用いたセンサーを
取り付ければ、塗布面とノズルとの距離を常に一定に保
つように調節することも可能である。さらに、画素ピッ
チ（画素間の距離）に応じてノズル１１６a〜１１６cの
間隔を調節する機構を備えることで、どのような画素ピ
ッチのＥＬ表示装置にも対応することが可能である。

【００２２】こうしてノズル１１６a〜１１６cから吐出
された塗布液１１４a〜１１４cは各々画素電極１２０a
〜１２０cを覆うようにして塗布される。塗布液１１４a
〜１１４cを塗布したら真空中で加熱処理（ベーク処理
または焼成処理）することにより塗布液１１４a〜１１
４cに含まれる有機溶媒を揮発させ、有機ＥＬ材料でな
る発光層を形成する。このため、有機溶媒は有機ＥＬ材
料のガラス転移温度（Ｔｇ）よりも低い温度で揮発する
ものを用いる。また、有機ＥＬ材料の粘度により最終的
に形成される発光層の膜厚が決まる。この場合、有機溶
媒の選定または添加物により粘度を調節することができ
るが、粘度は１〜５０ｃｐ（好ましくは５〜２０ｃｐ）
とするのが好ましい。

【００２３】さらに、有機ＥＬ材料中に結晶核となりう
る不純物が多いと、有機溶媒を揮発させる際に有機ＥＬ
材料が結晶化してしまう可能性が高くなる。結晶化して
しまうと発光効率が落ちるため好ましくなく、できるだ
け有機ＥＬ材料の中には不純物が含まれないようにする
ことが望ましい。

【００２４】不純物を低減するには、溶媒及び有機ＥＬ
材料を徹底的に精製し、溶媒と有機ＥＬ材料を混合する
時の環境を可能な限り清浄化することが重要である。溶
媒の精製または有機ＥＬ材料の精製は、蒸留法、昇華
法、濾過法、再結晶法、再沈殿法、クロマトグラフィ法
または透析法等の技術を繰り返し行うことが好ましい。
最終的には金属元素やアルカリ金属元素等の不純物を
０．１ｐｐｍ以下（好ましくは０．０１ｐｐｍ以下）に
まで低減することが望ましい。

【００２５】また、図１のような薄膜形成装置により有
機ＥＬ材料を含む塗布液を塗布する際の雰囲気にも十分
に注意することが好ましい。具体的には、上記有機ＥＬ
材料の成膜工程を、窒素などの不活性ガスが充填された
クリーンブースやグローブボックス内で行うことが望ま
しい。

【００２６】以上のような薄膜形成装置を用いることに
より、赤、緑、青の各色に発光する三種類の発光層を同
時に形成することができるため、高いスループットで高
分子有機ＥＬ材料でなる発光層を形成することができ
る。さらに、インクジェット方式と異なり、一つの画素
列では切れ間なくストライプ状に塗布していくことがで
きるため、非常にスループットが高い。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
２、図３を用いて説明する。図２に示したのは本発明で
あるＥＬ表示装置の画素部の断面図であり、図３（Ａ）
はその上面図、図３（Ｂ）はその回路構成である。実際
には画素がマトリクス状に複数配列されて画素部（画像
表示部）が形成される。なお、図３（Ａ）をＡ−Ａ’で
切断した断面図が図２に相当する。従って図２及び図３
で共通の符号を用いているので、適宜両図面を参照する
と良い。また、図３の上面図では二つの画素を図示して
いるが、どちらも同じ構造である。

【００２８】図２において、１１は基板、１２は下地と
なる絶縁膜（以下、下地膜という）である。基板１１と
してはガラス基板、ガラスセラミックス基板、石英基
板、シリコン基板、セラミックス基板、金属基板若しく
はプラスチック基板（プラスチックフィルムも含む）を
用いることができる。

【００２９】また、下地膜１２は特に可動イオンを含む
基板や導電性を有する基板を用いる場合に有効である
が、石英基板には設けなくても構わない。下地膜１２と
しては、珪素（シリコン）を含む絶縁膜を用いれば良
い。なお、本明細書において「珪素を含む絶縁膜」と
は、具体的には酸化珪素膜、窒化珪素膜若しくは窒化酸
化珪素膜（ＳｉＯｘＮｙで示される）など珪素、酸素若
しくは窒素を所定の割合で含む絶縁膜を指す。

【００３０】また、下地膜１２に放熱効果を持たせるこ
とによりＴＦＴの発熱を発散させることはＴＦＴの劣化
又はＥＬ素子の劣化を防ぐためにも有効である。放熱効
果を持たせるには公知のあらゆる材料を用いることがで
きる。

【００３１】ここでは画素内に二つのＴＦＴを形成して
いる。２０１はスイッチング用素子として機能するＴＦ
Ｔ（以下、スイッチング用ＴＦＴという）、２０２はＥ
Ｌ素子へ流す電流量を制御する電流制御用素子として機
能するＴＦＴ（以下、電流制御用ＴＦＴという）であ
り、どちらもｎチャネル型ＴＦＴで形成されている。

【００３２】ｎチャネル型ＴＦＴの電界効果移動度はｐ
チャネル型ＴＦＴの電界効果移動度よりも大きいため、
動作速度が早く大電流を流しやすい。また、同じ電流量
を流すにもＴＦＴサイズはｎチャネル型ＴＦＴの方が小
さくできる。そのため、ｎチャネル型ＴＦＴを電流制御
用ＴＦＴとして用いた方が表示部の有効発光面積が広く
なるので好ましい。

【００３３】ｐチャネル型ＴＦＴはホットキャリア注入
が殆ど問題にならず、オフ電流値が低いといった利点が
あって、スイッチング用ＴＦＴとして用いる例や電流制
御用ＴＦＴとして用いる例が既に報告されている。しか
しながら本発明では、ＬＤＤ領域の配置によってｎチャ
ネル型ＴＦＴにおいてもホットキャリア注入の問題とオ
フ電流値の問題を解決し、全ての画素内のＴＦＴ全てを
ｎチャネル型ＴＦＴとすることも可能である。

【００３４】ただし、本発明において、スイッチング用
ＴＦＴと電流制御用ＴＦＴをｎチャネル型ＴＦＴに限定
する必要はなく、両方又はどちらか片方にｐチャネル型
ＴＦＴを用いることも可能である。

【００３５】スイッチング用ＴＦＴ２０１は、ソース領
域１３、ドレイン領域１４、ＬＤＤ領域１５a〜１５d、
高濃度不純物領域１６及びチャネル形成領域１７a、１
７bを含む活性層、ゲート絶縁膜１８、ゲート電極１９
a、１９b、第１層間絶縁膜２０、ソース配線２１並びに
ドレイン配線２２を有して形成される。

【００３６】また、図３に示すように、ゲート電極１９
a、１９bは別の材料（ゲート電極１９a、１９bよりも低
抵抗な材料）で形成されたゲート配線２１１によって電
気的に接続されたダブルゲート構造となっている。勿
論、ダブルゲート構造だけでなく、トリプルゲート構造
などいわゆるマルチゲート構造（直列に接続された二つ
以上のチャネル形成領域を有する活性層を含む構造）で
あっても良い。

【００３７】マルチゲート構造はオフ電流値を低減する
上で極めて有効であり、本発明では画素のスイッチング
素子２０１をマルチゲート構造とすることによりオフ電
流値の低いスイッチング素子を実現している。

【００３８】また、活性層は結晶構造を含む半導体膜で
形成される。即ち、単結晶半導体膜でも良いし、多結晶
半導体膜や微結晶半導体膜でも良い。また、ゲート絶縁
膜１８は珪素を含む絶縁膜で形成すれば良い。また、ゲ
ート電極、ソース配線若しくはドレイン配線としてはあ
らゆる導電膜を用いることができる。

【００３９】さらに、スイッチング用ＴＦＴ２０１にお
いては、ＬＤＤ領域１５a〜１５dは、ゲート絶縁膜１８
を介してゲート電極１９a、１９bと重ならないように設
ける。このような構造はオフ電流値を低減する上で非常
に効果的である。

【００４０】なお、チャネル形成領域とＬＤＤ領域との
間にオフセット領域（チャネル形成領域と同一組成の半
導体層でなり、ゲート電圧が印加されない領域）を設け
ることはオフ電流値を下げる上でさらに好ましい。ま
た、二つ以上のゲート電極を有するマルチゲート構造の
場合、チャネル形成領域の間に設けられた高濃度不純物
領域がオフ電流値の低減に効果的である。

【００４１】このようにマルチゲート構造のＴＦＴを画
素のスイッチング用ＴＦＴ２０１として用いると十分に
オフ電流値を低くすることができる。即ち、オフ電流値
が低いということは電流制御用ＴＦＴのゲートにかかる
電圧をより長く保持できることを意味しており、特開平
１０−１８９２５２号公報の図２のような電位保持のた
めのコンデンサを小さくしたり、省略しても次の書き込
み期間まで電流制御用ＴＦＴのゲート電圧を維持しうる
という利点が得られる。

【００４２】次に、電流制御用ＴＦＴ２０２は、ソース
領域３１、ドレイン領域３２、ＬＤＤ領域３３及びチャ
ネル形成領域３４を含む活性層、ゲート絶縁膜１８、ゲ
ート電極３５、第１層間絶縁膜２０、ソース配線３６並
びにドレイン配線３７を有して形成される。なお、ゲー
ト電極３５はシングルゲート構造となっているが、マル
チゲート構造であっても良い。

【００４３】図２に示すように、スイッチング用ＴＦＴ
２０１のドレインは電流制御用ＴＦＴ２０２のゲートに
接続されている。具体的には電流制御用ＴＦＴ２０２の
ゲート電極３５はスイッチング用ＴＦＴ２０１のドレイ
ン領域１４とドレイン配線２２を介して電気的に接続さ
れている。また、ソース配線３６は電流供給線２１２
（図３（Ａ）参照）に接続される。

【００４４】電流制御用ＴＦＴ２０２はＥＬ素子２０３
に注入される電流量を制御するための素子であるが、Ｅ
Ｌ素子の劣化を考慮するとあまり多くの電流を流すこと
は好ましくない。そのため、電流制御用ＴＦＴ２０２に
過剰な電流が流れないように、チャネル長（Ｌ）は長め
に設計することが好ましい。望ましくは一画素あたり
０．５〜２μＡ（好ましくは１〜１．５μＡ）となるよ
うにする。

【００４５】以上のことを踏まえると、図９に示すよう
に、スイッチング用ＴＦＴのチャネル長をＬ１（但しＬ
１＝Ｌ１a＋Ｌ１b）、チャネル幅をＷ１とし、電流制御
用ＴＦＴのチャネル長をＬ２、チャネル幅をＷ２とした
時、Ｗ１は０．１〜５μm（代表的には０．５〜２μ
m）、Ｗ２は０．５〜１０μm（代表的には２〜５μm）
とするのが好ましい。また、Ｌ１は０．２〜１８μm
（代表的には２〜１５μm）、Ｌ２は１〜５０μm（代表
的には１０〜３０μm）とするのが好ましい。但し、本
発明は以上の数値に限定されるものではない。

【００４６】また、スイッチング用ＴＦＴ２０１に形成
されるＬＤＤ領域の長さ（幅）は０．５〜３．５μｍ、
代表的には２．０〜２．５μｍとすれば良い。

【００４７】また、図２に示したＥＬ表示装置は、電流
制御用ＴＦＴ２０２において、ドレイン領域３２とチャ
ネル形成領域３４との間にＬＤＤ領域３３が設けられ、
且つ、ＬＤＤ領域３３がゲート絶縁膜１８を介してゲー
ト電極３５に重なっている点にも特徴がある。

【００４８】電流制御用ＴＦＴ２０２は、ＥＬ素子２０
４を発光させるための電流を供給するため、図２に示す
ようにホットキャリア注入による劣化対策を講じておく
ことが好ましい。

【００４９】なお、オフ電流値も抑えるために、ＬＤＤ
領域がゲート電極の一部に重なるようにしておくことも
有効である。この場合、ゲート電極と重なった領域がホ
ットキャリア注入を抑え、ゲート電極と重ならない領域
がオフ電流値を防ぐ。

【００５０】この時、ゲート電極に重なったＬＤＤ領域
の長さは０．１〜３μm（好ましくは０．３〜１．５μ
m）にすれば良い。また、ゲート電極に重ならないＬＤ
Ｄ領域を設ける場合、その長さは１．０〜３．５μｍ
（好ましくは１．５〜２．０μｍ）にすれば良い。

【００５１】また、ゲート電極と、ゲート絶縁膜を介し
てゲート電極に重なったＬＤＤ領域との間に形成される
寄生容量（ゲート容量ともいう）を積極的に電位保持
（電荷保持）のためのコンデンサとして用いることも可
能である。本実施例では、図２に示すＬＤＤ領域３３を
形成することでゲート電極３５とＬＤＤ領域３３との間
にゲート容量を形成し、そのゲート容量を特開平１０−
１８９２５２号公報の図２のような電位保持のためのコ
ンデンサとして用いている。

【００５２】勿論、別途コンデンサを形成しても構わな
いが、本実施例のような構造とすることで非常に小さい
面積で電位保持のためのコンデンサを形成することが可
能であり、画素の有効発光面積（ＥＬ素子で発した光を
取り出せる面積）を向上させることが可能である。

【００５３】また、電流制御用ＴＦＴ２０２はキャリア
（ここでは電子）の流れる方向が常に同一であるので、
ドレイン領域側のみにＬＤＤ領域を設けておけばホット
キャリア対策としては十分である。

【００５４】また、流しうる電流量を多くするという観
点から見れば、電流制御用ＴＦＴ２０２の活性層（特に
チャネル形成領域）の膜厚を厚くする（好ましくは５０
〜１００ｎｍ、さらに好ましくは６０〜８０ｎｍ）こと
も有効である。逆に、スイッチング用ＴＦＴ２０１の場
合はオフ電流値を小さくするという観点から見れば、活
性層（特にチャネル形成領域）の膜厚を薄くする（好ま
しくは２０〜５０ｎｍ、さらに好ましくは２５〜４０ｎ
ｍ）ことも有効である。

【００５５】また、本実施例では電流制御用ＴＦＴ２０
２をシングルゲート構造で図示しているが、複数のＴＦ
Ｔを直列につなげたマルチゲート構造としても良い。さ
らに、複数のＴＦＴを並列につなげて実質的にチャネル
形成領域を複数に分割し、熱の放射を高い効率で行える
ようにした構造としても良い。このような構造は熱によ
る劣化対策として有効である。

【００５６】次に、３８は第１パッシベーション膜であ
り、膜厚は１０ｎｍ〜１μm（好ましくは２００〜５０
０ｎｍ）とすれば良い。材料としては、珪素を含む絶縁
膜（特に窒化酸化珪素膜又は窒化珪素膜が好ましい）を
用いることができる。また、第１パッシベーション膜３
８に放熱効果を持たせることは有効である。

【００５７】第１パッシベーション膜３８の上には、第
２層間絶縁膜（平坦化膜）３９を形成し、ＴＦＴによっ
てできる段差の平坦化を行う。第２層間絶縁膜３９とし
ては、有機樹脂膜が好ましく、ポリイミド、ポリアミ
ド、アクリル、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等を用い
ると良い。勿論、十分な平坦化が可能であれば、無機膜
を用いても良い。

【００５８】第２層間絶縁膜３９によってＴＦＴによる
段差を平坦化することは非常に重要である。後に形成さ
れるＥＬ層は非常に薄いため、段差が存在することによ
って発光不良を起こす場合がある。従って、ＥＬ層をで
きるだけ平坦面に形成しうるように画素電極を形成する
前に平坦化しておくことが望ましい。

【００５９】また、４０は反射性の高い導電膜でなる画
素電極（ＥＬ素子の陰極）であり、第２層間絶縁膜３９
及び第１パッシベーション膜３８にコンタクトホール
（開孔）を開けた後、形成された開孔部において電流制
御用ＴＦＴ２０２のドレイン配線３７に接続されるよう
に形成される。画素電極４０としてはアルミニウム合金
や銅合金など低抵抗な導電膜を用いることが好ましい。
勿論、他の導電膜との積層構造としても良い。

【００６０】次に発光層４２が図１で説明したような薄
膜形成装置により形成される。なお、ここでは一画素し
か図示していないが、図１で説明したようにＲ（赤）、
Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応した発光層が同時に形
成される。発光層とする有機ＥＬ材料としては高分子材
料を用いる。代表的な高分子材料としては、ポリパラフ
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挙げられる。

【００６１】なお、ＰＰＶ系有機ＥＬ材料としては様々
な型のものがあるが、例えば以下のような分子式が発表
されている。（「H. Shenk,H.Becker,O.Gelsen,E.Klug
e,W.Kreuder,and H.Spreitzer,“Polymers for Light E
mitting Diodes”,Euro Display,Proceedings,1999,p.3
3-37」）

【００６２】

【化１】

【００６３】

【化２】

【００６４】また、特開平１０−９２５７６号公報に記
載された分子式のポリフェニルビニルを用いることもで
きる。分子式は以下のようになる。

【００６５】

【化３】

【００６６】

【化４】

【００６７】また、ＰＶＫ系有機ＥＬ材料としては以下
のような分子式がある。

【００６８】

【化５】

【００６９】高分子有機ＥＬ材料はポリマーの状態で溶
媒に溶かして塗布することもできるし、モノマーの状態
で溶媒に溶かして塗布した後に重合することもできる。
モノマーの状態で塗布した場合、まずポリマー前駆体が
形成され、真空中で加熱することにより重合してポリマ
ーになる。

【００７０】具体的な発光層としては、赤色に発光する
発光層にはシアノポリフェニレンビニレン、緑色に発光
する発光層にはポリフェニレンビニレン、青色に発光す
る発光層にはポリフェニレンビニレン若しくはポリアル
キルフェニレンを用いれば良い。膜厚は３０〜１５０ｎ
ｍ（好ましくは４０〜１００ｎｍ）とすれば良い。

【００７１】また、発光層中に蛍光物質（代表的には、
クマリン６、ルブレン、ナイルレッド、ＤＣＭ、キナク
リドン等）を添加して発光中心を蛍光物質に移し、所望
の発光得ることも可能である。公知の蛍光物質は如何な
るものを用いても良い。

【００７２】但し、以上の例は本発明の発光層として用
いることのできる有機ＥＬ材料の一例であって、これに
限定する必要はまったくない。本発明では有機ＥＬ材料
と溶媒との混合物を図１に示す方式により塗布して、溶
媒を揮発させて除去することにより発光層を形成する。
従って、溶媒を揮発させる際に発光層のガラス転移温度
を超えない組み合わせであれば如何なる有機ＥＬ材料を
用いても良い。

【００７３】また、代表的な溶媒としてはクロロフォル
ム、ジクロロメタン、γブチルラクトン、ブチルセルソ
ルブ又はＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）が挙げ
られる。また、塗布液の粘度を上げるための添加剤を加
えることも有効である。

【００７４】さらに、発光層４２を形成する際、処理雰
囲気は極力水分の少ない乾燥雰囲気とし、不活性ガス中
で行うことが望ましい。ＥＬ層は水分や酸素の存在によ
って容易に劣化してしまうため、形成する際は極力この
ような要因を排除しておく必要がある。例えば、ドライ
窒素雰囲気、ドライアルゴン雰囲気等が好ましい。その
ためには、図１の薄膜形成装置を、不活性ガスを充填し
たクリーンブースに設置し、その雰囲気中で発光層の成
膜工程を行うことが望ましい。

【００７５】以上のようにして発光層４２を形成した
ら、次に正孔注入層４３が形成される。本実施形態では
正孔注入層４３としてＰＥＤＯＴ（ポリチオフェン）ま
たはＰＡｎｉ（ポリアニリン）を用いる。これらの有機
材料は水溶性であるため、発光層４２を溶解させること
なく形成することができる。膜厚は５〜３０ｎｍ（好ま
しくは１０〜２０ｎｍ）で良い。

【００７６】正孔注入層４３の上には透明導電膜でなる
陽極４４が設けられる。本実施形態の場合、発光層４３
で生成された光は上面側に向かって（ＴＦＴの上方に向
かって）放射されるため、陽極は透光性でなければなら
ない。透明導電膜としては酸化インジウムと酸化スズと
の化合物や酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物を用い
ることができるが、耐熱性の低い発光層や正孔注入層を
形成した後で形成するため、可能な限り低温で成膜でき
るものが好ましい。

【００７７】陽極４４まで形成された時点でＥＬ素子２
０３が完成する。なお、ここでいうＥＬ素子２０３は、
画素電極（陰極）４０、正孔注入層４３、発光層４２及
び陽極４４で形成されたコンデンサを指す。図３に示す
ように画素電極４０は画素の面積にほぼ一致するため、
画素全体がＥＬ素子として機能する。従って、発光の利
用効率が非常に高く、明るい画像表示が可能となる。

【００７８】また、本実施形態では画素電極４０が陰極
となるような構造としたため、発光層で発生した光は陽
極側へ全て放射される。しかしながら、このＥＬ素子の
構造を反対にして、画素電極が透明導電膜でなる陽極と
なるような構造とすることも可能である。この場合も発
光層で発生した光が陽極側へ放射されるため、基板１１
側から光を観測するようになる。

【００７９】ところで、本実施形態では、陽極４４の上
にさらに第２パッシベーション膜４５を設けている。第
２パッシベーション膜４５としては窒化珪素膜または窒
化酸化珪素膜が好ましい。この目的は、外部とＥＬ素子
とを遮断することであり、有機ＥＬ材料の酸化による劣
化を防ぐ意味と、有機ＥＬ材料からの脱ガスを抑える意
味との両方を併せ持つ。これによりＥＬ表示装置の信頼
性が高められる。

【００８０】また、本発明のＥＬ表示装置は図２のよう
な構造の画素からなる画素部を有し、画素内において機
能に応じて構造の異なるＴＦＴが配置されている。これ
によりオフ電流値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とが同
じ画素内に形成でき、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）ＥＬ表示装置が得
られる。

【００８１】なお、本実施形態ではトップゲート型ＴＦ
Ｔを用いた例としてプレーナ型ＴＦＴの構造を示した
が、ボトムゲート型ＴＦＴ（典型的には逆スタガ型ＴＦ
Ｔ）であっても良い。本発明は有機ＥＬ材料の成膜方法
に特徴があり、画素内に配置されるＴＦＴの構造に限定
はない。

【００８２】〔実施例１〕本発明の実施例について図４
〜図６を用いて説明する。ここでは、画素部とその周辺
に設けられる駆動回路部のＴＦＴを同時に作製する方法
について説明する。但し、説明を簡単にするために、駆
動回路に関しては基本回路であるＣＭＯＳ回路を図示す
ることとする。

【００８３】まず、図４（Ａ）に示すように、ガラス基
板３００上に下地膜３０１を３００ｎｍの厚さに形成す
る。本実施例では下地膜３０１として窒化酸化珪素膜を
積層して用いる。この時、ガラス基板３００に接する方
の窒素濃度を１０〜２５ｗｔ％としておくと良い。ま
た、下地膜３０１に放熱効果を持たせることは有効であ
り、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜を設けて
も良い。

【００８４】次に下地膜３０１の上に５０ｎｍの厚さの
非晶質珪素膜（図示せず））を公知の成膜法で形成す
る。なお、非晶質珪素膜に限定する必要はなく、非晶質
構造を含む半導体膜（微結晶半導体膜を含む）であれば
良い。さらに非晶質シリコンゲルマニウム膜などの非晶
質構造を含む化合物半導体膜でも良い。また、膜厚は２
０〜１００ｎｍの厚さであれば良い。

【００８５】そして、公知の技術により非晶質珪素膜を
結晶化し、結晶質珪素膜（多結晶シリコン膜若しくはポ
リシリコン膜ともいう）３０２を形成する。公知の結晶
化方法としては、電熱炉を使用した熱結晶化方法、レー
ザー光を用いたレーザーアニール結晶化法、赤外光を用
いたランプアニール結晶化法がある。本実施例では、Ｘ
ｅＣｌガスを用いたエキシマレーザー光を用いて結晶化
する。

【００８６】なお、本実施例では線状に加工したパルス
発振型のエキシマレーザー光を用いるが、矩形であって
も良いし、連続発振型のアルゴンレーザー光や連続発振
型のエキシマレーザー光を用いることもできる。

【００８７】また、本実施例では結晶質珪素膜をＴＦＴ
の活性層として用いるが、非晶質珪素膜を用いることも
可能である。

【００８８】なお、オフ電流を低減する必要のあるスイ
ッチング用ＴＦＴの活性層を非晶質珪素膜で形成し、電
流制御用ＴＦＴの活性層を結晶質珪素膜で形成すること
は有効である。非晶質珪素膜はキャリア移動度が低いた
め電流を流しにくくオフ電流が流れにくい。即ち、電流
を流しにくい非晶質珪素膜と電流を流しやすい結晶質珪
素膜の両者の利点を生かすことができる。

【００８９】次に、図４（Ｂ）に示すように、結晶質珪
素膜３０２上に酸化珪素膜でなる保護膜３０３を１３０
ｎｍの厚さに形成する。この厚さは１００〜２００ｎｍ
（好ましくは１３０〜１７０ｎｍ）の範囲で選べば良
い。また、珪素を含む絶縁膜であれば他の膜でも良い。
この保護膜３０３は不純物を添加する際に結晶質珪素膜
が直接プラズマに曝されないようにするためと、微妙な
濃度制御を可能にするために設ける。

【００９０】そして、その上にレジストマスク３０４
a、３０４bを形成し、保護膜３０３を介してｎ型を付与
する不純物元素（以下、ｎ型不純物元素という）を添加
する。なお、ｎ型不純物元素としては、代表的には周期
表の１５族に属する元素、典型的にはリン又は砒素を用
いることができる。なお、本実施例ではフォスフィン
（ＰＨ₃）を質量分離しないでプラズマ励起したプラズ
マドーピング法を用い、リンを１×１０¹⁸atoms/cm³の
濃度で添加する。勿論、質量分離を行うイオンインプラ
ンテーション法を用いても良い。

【００９１】この工程により形成されるｎ型不純物領域
３０５、３０６には、ｎ型不純物元素が２×１０¹⁶〜５
×１０¹⁹atoms/cm³（代表的には５×１０¹⁷〜５×１０
¹⁸atoms/cm³）の濃度で含まれるようにドーズ量を調節
する。

【００９２】次に、図４（Ｃ）に示すように、保護膜３
０３を除去し、添加したｎ型不純物元素の活性化を行
う。活性化手段は公知の技術を用いれば良いが、本実施
例ではエキシマレーザー光の照射により活性化する。勿
論、パルス発振型でも連続発振型でも良いし、エキシマ
レーザー光に限定する必要はない。但し、添加された不
純物元素の活性化が目的であるので、結晶質珪素膜が溶
融しない程度のエネルギーで照射することが好ましい。
なお、保護膜３０３をつけたままレーザー光を照射して
も良い。

【００９３】なお、このレーザー光による不純物元素の
活性化に際して、熱処理（ファーネスアニール）による
活性化を併用しても構わない。熱処理による活性化を行
う場合は、基板の耐熱性を考慮して４５０〜５５０℃程
度の熱処理を行えば良い。

【００９４】この工程によりｎ型不純物領域３０５、３
０６の端部、即ち、ｎ型不純物領域３０５、３０６の周
囲に存在するｎ型不純物元素を添加していない領域との
境界部（接合部）が明確になる。このことは、後にＴＦ
Ｔが完成した時点において、ＬＤＤ領域とチャネル形成
領域とが非常に良好な接合部を形成しうることを意味す
る。

【００９５】次に、図４（Ｄ）に示すように、結晶質珪
素膜の不要な部分を除去して、島状の半導体膜（以下、
活性層という）３０７〜３１０を形成する。

【００９６】次に、図４（Ｅ）に示すように、活性層３
０７〜３１０を覆ってゲート絶縁膜３１１を形成する。
ゲート絶縁膜３１１としては、１０〜２００ｎｍ、好ま
しくは５０〜１５０ｎｍの厚さの珪素を含む絶縁膜を用
いれば良い。これは単層構造でも積層構造でも良い。本
実施例では１１０ｎｍ厚の窒化酸化珪素膜を用いる。

【００９７】次に、２００〜４００ｎｍ厚の導電膜を形
成し、パターニングしてゲート電極３１２〜３１６を形
成する。なお、本実施例ではゲート電極と、ゲート電極
に電気的に接続された引き回しのための配線（以下、ゲ
ート配線という）とを別の材料で形成する。具体的には
ゲート電極よりも低抵抗な材料をゲート配線として用い
る。これは、ゲート電極としては微細加工が可能な材料
を用い、ゲート配線には微細加工はできなくとも配線抵
抗が小さい材料を用いるためである。勿論、ゲート電極
とゲート配線とを同一材料で形成してしまっても構わな
い。

【００９８】また、ゲート電極は単層の導電膜で形成し
ても良いが、必要に応じて二層、三層といった積層膜と
することが好ましい。ゲート電極の材料としては公知の
あらゆる導電膜を用いることができる。ただし、上述の
ように微細加工が可能、具体的には２μm以下の線幅に
パターニング可能な材料が好ましい。

【００９９】代表的には、タンタル（Ｔａ）、チタン
（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、
クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）から選ばれた元素で
なる膜、または前記元素の窒化物膜（代表的には窒化タ
ンタル膜、窒化タングステン膜、窒化チタン膜）、また
は前記元素を組み合わせた合金膜（代表的にはＭｏ−Ｗ
合金、Ｍｏ−Ｔａ合金）、または前記元素のシリサイド
膜（代表的にはタングステンシリサイド膜、チタンシリ
サイド膜）を用いることができる。勿論、単層で用いて
も積層して用いても良い。

【０１００】本実施例では、３０ｎｍ厚の窒化タングス
テン（ＷＮ）膜と、３７０ｎｍ厚のタングステン（Ｗ）
膜とでなる積層膜を用いる。これはスパッタ法で形成す
れば良い。また、スパッタガスとしてＸｅ、Ｎｅ等の不
活性ガスを添加すると応力による膜はがれを防止するこ
とができる。

【０１０１】またこの時、ゲート電極３１３、３１６は
それぞれｎ型不純物領域３０５、３０６の一部とゲート
絶縁膜３１１を介して重なるように形成する。この重な
った部分が後にゲート電極と重なったＬＤＤ領域とな
る。

【０１０２】次に、図５（Ａ）に示すように、ゲート電
極３１２〜３１６をマスクとして自己整合的にｎ型不純
物元素（本実施例ではリン）を添加する。こうして形成
される不純物領域３１７〜３２３にはｎ型不純物領域３
０５、３０６の１／２〜１／１０（代表的には１／３〜
１／４）の濃度でリンが添加されるように調節する。具
体的には、１×１０¹⁶〜５×１０¹⁸atoms/cm³（典型的
には３×１０¹⁷〜３×１０¹⁸atoms/cm³）の濃度が好ま
しい。

【０１０３】次に、図５（Ｂ）に示すように、ゲート電
極等を覆う形でレジストマスク３２４a〜３２４cを形成
し、ｎ型不純物元素（本実施例ではリン）を添加して高
濃度にリンを含む不純物領域３２５〜３３１を形成す
る。ここでもフォスフィン（ＰＨ₃）を用いたイオンド
ープ法で行い、この領域のリンの濃度は１×１０²⁰〜１
×１０²¹atoms/cm³（代表的には２×１０²⁰〜５×１０
²¹atoms/cm³）となるように調節する。

【０１０４】この工程によってｎチャネル型ＴＦＴのソ
ース領域若しくはドレイン領域が形成されるが、スイッ
チング用ＴＦＴでは、図５（Ａ）の工程で形成したｎ型
不純物領域３２０〜３２２の一部を残す。この残された
領域が、図２におけるスイッチング用ＴＦＴのＬＤＤ領
域１５a〜１５dに相当する。

【０１０５】次に、図５（Ｃ）に示すように、レジスト
マスク３２４a〜３２４cを除去し、新たにレジストマス
ク３３２を形成する。そして、ｐ型不純物元素（本実施
例ではボロン）を添加し、高濃度にボロンを含む不純物
領域３３３、３３４を形成する。ここではジボラン（Ｂ
₂Ｈ₆）を用いたイオンドープ法により３×１０²⁰〜３×
１０²¹atoms/cm³（代表的には５×１０²⁰〜１×１０²¹a
toms/cm³ノ）濃度となるようにボロンを添加する。

【０１０６】なお、不純物領域３３３、３３４には既に
１×１０²⁰〜１×１０²¹atoms/cm³の濃度でリンが添加
されているが、ここで添加されるボロンはその少なくと
も３倍以上の濃度で添加される。そのため、予め形成さ
れていたｎ型の不純物領域は完全にＰ型に反転し、Ｐ型
の不純物領域として機能する。

【０１０７】次に、レジストマスク３３２を除去した
後、それぞれの濃度で添加されたｎ型またはｐ型不純物
元素を活性化する。活性化手段としては、ファーネスア
ニール法、レーザーアニール法、またはランプアニール
法で行うことができる。本実施例では電熱炉において窒
素雰囲気中、５５０℃、４時間の熱処理を行う。

【０１０８】このとき雰囲気中の酸素を極力排除するこ
とが重要である。なぜならば酸素が少しでも存在してい
ると露呈したゲート電極の表面が酸化され、抵抗の増加
を招くと共に後にオーミックコンタクトを取りにくくな
るからである。従って、上記活性化工程における処理雰
囲気中の酸素濃度は１ｐｐｍ以下、好ましくは０．１ｐ
ｐｍ以下とすることが望ましい。

【０１０９】次に、活性化工程が終了したら３００ｎｍ
厚のゲート配線３３５を形成する。ゲート配線３３５の
材料としては、アルミニウム（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）を
主成分（組成として５０〜１００％を占める。）とする
金属膜を用いれば良い。配置としては図３のゲート配線
２１１のように、スイッチング用ＴＦＴのゲート電極３
１４、３１５（図３のゲート電極１９a、１９bに相当す
る）を電気的に接続するように形成する。（図５
（Ｄ））

【０１１０】このような構造とすることでゲート配線の
配線抵抗を非常に小さくすることができるため、面積の
大きい画像表示領域（画素部）を形成することができ
る。即ち、画面の大きさが対角１０インチ以上（さらに
は３０インチ以上）のＥＬ表示装置を実現する上で、本
実施例の画素構造は極めて有効である。

【０１１１】次に、図６（Ａ）に示すように、第１層間
絶縁膜３３６を形成する。第１層間絶縁膜３３６として
は、珪素を含む絶縁膜を単層で用いるか、その中で組み
合わせた積層膜を用いれば良い。また、膜厚は４００ｎ
ｍ〜１．５μmとすれば良い。本実施例では、２００ｎ
ｍ厚の窒化酸化珪素膜の上に８００ｎｍ厚の酸化珪素膜
を積層した構造とする。

【０１１２】さらに、３〜１００％の水素を含む雰囲気
中で、３００〜４５０℃で１〜１２時間の熱処理を行い
水素化処理を行う。この工程は熱的に励起された水素に
より半導体膜の不対結合手を水素終端する工程である。
水素化の他の手段として、プラズマ水素化（プラズマに
より励起された水素を用いる）を行っても良い。

【０１１３】なお、水素化処理は第１層間絶縁膜３３６
を形成する間に入れても良い。即ち、２００ｎｍ厚の窒
化酸化珪素膜を形成した後で上記のように水素化処理を
行い、その後で残り８００ｎｍ厚の酸化珪素膜を形成し
ても構わない。

【０１１４】次に、第１層間絶縁膜３３６に対してコン
タクトホールを形成し、ソース配線３３７〜３４０と、
ドレイン配線３４１〜３４３を形成する。なお、本実施
例ではこの電極を、Ｔｉ膜を１００ｎｍ、Ｔｉを含むア
ルミニウム膜を３００ｎｍ、Ｔｉ膜１５０ｎｍをスパッ
タ法で連続形成した３層構造の積層膜とする。勿論、他
の導電膜でも良い。

【０１１５】次に、５０〜５００ｎｍ（代表的には２０
０〜３００ｎｍ）の厚さで第１パッシベーション膜３４
４を形成する。本実施例では第１パッシベーション膜３
４４として３００ｎｍ厚の窒化酸化珪素膜を用いる。こ
れは窒化珪素膜で代用しても良い。なお、窒化酸化珪素
膜の形成に先立ってＨ₂、ＮＨ₃等水素を含むガスを用い
てプラズマ処理を行うことは有効である。この前処理に
より励起された水素が第１層間絶縁膜３３６に供給さ
れ、熱処理を行うことで、第１パッシベーション膜３４
４の膜質が改善される。それと同時に、第１層間絶縁膜
３３６に添加された水素が下層側に拡散するため、効果
的に活性層を水素化することができる。

【０１１６】次に、図６（Ｂ）に示すように有機樹脂か
らなる第２層間絶縁膜３４５を形成する。有機樹脂とし
てはポリイミド、ポリアミド、アクリル、ＢＣＢ（ベン
ゾシクロブテン）等を使用することができる。特に、第
２層間絶縁膜３４５は平坦化の意味合いが強いので、平
坦性に優れたアクリルが好ましい。本実施例ではＴＦＴ
によって形成される段差を十分に平坦化しうる膜厚でア
クリル膜を形成する。好ましくは１〜５μm（さらに好
ましくは２〜４μm）とすれば良い。

【０１１７】次に、第２層間絶縁膜３４５及び第１パッ
シベーション膜３４４にドレイン配線３４３に達するコ
ンタクトホールを形成し、画素電極３４６を形成する。
本実施例では画素電極３４６として３００ｎｍ厚のアル
ミニウム合金膜（１wt%のチタンを含有したアルミニウ
ム膜）を形成する。

【０１１８】次に、図６（Ｃ）に示すように、樹脂材料
でなるバンク３４７を形成する。バンク３４７は１〜２
μm厚のアクリル膜またはポリイミド膜をパターニング
して形成すれば良い。このバンク３４７は図３に示した
ように、画素と画素との間にストライプ状に形成され
る。本実施例ではソース配線３３９に沿って形成するが
ゲート配線３３６に沿って形成しても良い。

【０１１９】次に、発光層３４８を、図１を用いて説明
した薄膜形成装置を用いた成膜工程により形成する。具
体的には、発光層３４８となる有機ＥＬ材料をクロロフ
ォルム、ジクロロメタン、キシレン、トルエン、テトラ
ヒドロフラン等の溶媒に溶かして塗布し、その後、熱処
理を行うことにより溶媒を揮発させる。こうして有機Ｅ
Ｌ材料でなる被膜（発光層）が形成される。

【０１２０】なお、本実施例では一画素しか図示されて
いないが、このとき同時に赤色に発光する発光層、緑色
に発光する発光層及び青色に発光する発光層が形成され
る。本実施例では、赤色に発光する発光層としてシアノ
ポリフェニレンビニレン、緑色に発光する発光層として
ポリフェニレンビニレン、青色に発光する発光層として
ポリアルキルフェニレンを各々５０ｎｍの厚さに形成す
る。また、溶媒としては１，２−ジクロロメタンを用
い、８０〜１５０℃のホットプレートで１〜５分の熱処
理を行って揮発させる。

【０１２１】次に、正孔注入層３４９を２０ｎｍの厚さ
に形成する。正孔注入層３４９は全ての画素に共通で設
ければ良いので、スピンコート法または印刷法を用いて
形成すれば良い。本実施例ではポリチオフェン（ＰＥＤ
ＯＴ）を水溶液として塗布し、１００〜１５０℃のホッ
トプレートで１〜５分の熱処理を行って水分を揮発させ
る。この場合、ポリフェニレンビニレンやポリアルキル
フェニレンが水に溶けないため、発光層３４８を溶解さ
せることなく正孔注入層３４９を形成することが可能で
ある。

【０１２２】なお、正孔注入層３４９として低分子有機
ＥＬ材料を用いることも可能である。その場合は、蒸着
法を用いて形成すれば良い。

【０１２３】本実施例では発光層及び正孔注入層でなる
２層構造とするが、その他に正孔輸送層、電子注入層、
電子輸送層等を設けても構わない。このように組み合わ
せは既に様々な例が報告されており、そのいずれの構成
を用いても構わない。

【０１２４】発光層３４８及び正孔注入層３４９を形成
したら、透明導電膜でなる陽極３５０を１２０ｎｍの厚
さに形成する。本実施例では、酸化インジウムに１０〜
２０ｗｔ％の酸化亜鉛を添加した透明導電膜を用いる。
成膜方法は、発光層３４８や正孔注入層３４９を劣化さ
せないように室温で蒸着法により形成することが好まし
い。

【０１２５】陽極３５０を形成したら、プラズマＣＶＤ
法により窒化酸化珪素膜でなる第２パッシベーション膜
３５１を３００ｎｍの厚さに形成する。このときも成膜
温度に留意する必要がある。成膜温度を下げるにはリモ
ートプラズマＣＶＤ法を用いると良い。

【０１２６】こうして図６（Ｃ）に示すような構造のア
クティブマトリクス基板が完成する。なお、バンク３４
７を形成した後、パッシベーション膜３５１を形成する
までの工程をマルチチャンバー方式（またはインライン
方式）の薄膜形成装置を用いて、大気解放せずに連続的
に処理することは有効である。

【０１２７】ところで、本実施例のアクティブマトリク
ス基板は、画素部だけでなく駆動回路部にも最適な構造
のＴＦＴを配置することにより、非常に高い信頼性を示
し、動作特性も向上しうる。

【０１２８】まず、極力動作速度を落とさないようにホ
ットキャリア注入を低減させる構造を有するＴＦＴを、
駆動回路部を形成するＣＭＯＳ回路のｎチャネル型ＴＦ
Ｔ２０５として用いる。なお、ここでいう駆動回路とし
ては、シフトレジスタ、バッファ、レベルシフタ、サン
プリング回路（サンプル及びホールド回路）などが含ま
れる。デジタル駆動を行う場合には、Ｄ／Ａコンバータ
などの信号変換回路も含まれうる。

【０１２９】本実施例の場合、図６（Ｃ）に示すよう
に、ｎチャネル型２０５の活性層は、ソース領域３５
５、ドレイン領域３５６、ＬＤＤ領域３５７及びチャネ
ル形成領域３５８を含み、ＬＤＤ領域３５７はゲート絶
縁膜３１１を介してゲート電極３１３と重なっている。
この構造は電流制御用ＴＦＴ２０２と同一である。

【０１３０】ドレイン領域側のみにＬＤＤ領域を形成し
ているのは、動作速度を落とさないための配慮である。
また、このｎチャネル型ＴＦＴ２０５はオフ電流値をあ
まり気にする必要はなく、それよりも動作速度を重視し
た方が良い。従って、ＬＤＤ領域３５７は完全にゲート
電極に重ねてしまい、極力抵抗成分を少なくすることが
望ましい。即ち、いわゆるオフセットはなくした方がよ
い。

【０１３１】また、ＣＭＯＳ回路のｐチャネル型ＴＦＴ
２０６は、ホットキャリア注入による劣化が殆ど気にな
らないので、特にＬＤＤ領域を設けなくても良い。勿
論、ｎチャネル型ＴＦＴ２０５と同様にＬＤＤ領域を設
け、ホットキャリア対策を講じることも可能である。

【０１３２】なお、駆動回路の中でもサンプリング回路
は他の回路と比べて少し特殊であり、チャネル形成領域
を双方向に大電流が流れる。即ち、ソース領域とドレイ
ン領域の役割が入れ替わるのである。さらに、オフ電流
値を極力低く抑える必要があり、そういった意味でスイ
ッチング用ＴＦＴと電流制御用ＴＦＴの中間の機能を有
するＴＦＴを配置することが望ましい。

【０１３３】従って、サンプリング回路を形成するｎチ
ャネル型ＴＦＴは、図１０に示すような構造のＴＦＴを
配置することが望ましい。図１０に示すように、ＬＤＤ
領域９０１a、９０１bの一部がゲート絶縁膜９０２を介
してゲート電極９０３と重なる。この効果は電流制御用
ＴＦＴ２０２の説明で述べた通りであり、サンプリング
回路の場合はチャネル形成領域９０４を挟む形で設ける
点が異なる。

【０１３４】なお、実際には図６（Ｃ）まで完成した
ら、さらに外気に曝されないように気密性が高く、脱ガ
スの少ない保護フィルム（ラミネートフィルム、紫外線
硬化樹脂フィルム等）や透光性のシーリング材でパッケ
ージング（封入）することが好ましい。その際、シーリ
ング材の内部を不活性雰囲気にしたり、内部に吸湿性材
料（例えば酸化バリウム）を配置するとＥＬ素子の信頼
性が向上する。

【０１３５】また、パッケージング等の処理により気密
性を高めたら、基板上に形成された素子又は回路から引
き回された端子と外部信号端子とを接続するためのコネ
クター（フレキシブルプリントサーキット：ＦＰＣ）を
取り付けて製品として完成する。このような出荷できる
状態にまでした状態を本明細書中ではＥＬ表示装置（ま
たはＥＬモジュール）をという。

【０１３６】ここで本実施例のアクティブマトリクス型
ＥＬ表示装置の構成を図７の斜視図を用いて説明する。
本実施例のアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置は、ガ
ラス基板７０１上に形成された、画素部７０２と、ゲー
ト側駆動回路７０３と、ソース側駆動回路７０４を含
む。画素部のスイッチング用ＴＦＴ７０５はｎチャネル
型ＴＦＴであり、ゲート側駆動回路７０３に接続された
ゲート配線７０６、ソース側駆動回路７０４に接続され
たソース配線７０７の交点に配置されている。また、ス
イッチング用ＴＦＴ７０５のドレインは電流制御用ＴＦ
Ｔ７０８のゲートに接続されている。

【０１３７】さらに、電流制御用ＴＦＴ７０６のソース
側は電流供給線７０９に接続される。本実施例のような
構造では、電流供給線７０９には接地電位（アース電
位）が与えられている。また、電流制御用ＴＦＴ７０８
のドレインにはＥＬ素子７１０が接続されている。ま
た、このＥＬ素子７１０の陽極には所定の電圧（３〜１
２Ｖ、好ましくは３〜５Ｖ）が加えられる。

【０１３８】そして、外部入出力端子となるＦＰＣ７１
１には駆動回路部まで信号を伝達するための接続配線７
１２、７１３、及び電流供給線７０９に接続された接続
配線７１４が設けられている。

【０１３９】また、図７に示したＥＬ表示装置の回路構
成の一例を図８に示す。本実施例のＥＬ表示装置は、ソ
ース側駆動回路８０１、ゲート側駆動回路（Ａ）８０
７、ゲート側駆動回路（Ｂ）８１１、画素部８０６を有
している。なお、本明細書中において、駆動回路部とは
ソース側処理回路およびゲート側駆動回路を含めた総称
である。

【０１４０】ソース側駆動回路８０１は、シフトレジス
タ８０２、レベルシフタ８０３、バッファ８０４、サン
プリング回路（サンプル及びホールド回路）８０５を備
えている。また、ゲート側駆動回路（Ａ）８０７は、シ
フトレジスタ８０８、レベルシフタ８０９、バッファ８
１０を備えている。ゲート側駆動回路（Ｂ）８１１も同
様な構成である。

【０１４１】ここでシフトレジスタ８０２、８０８は駆
動電圧が５〜１６Ｖ（代表的には１０Ｖ）であり、回路
を形成するＣＭＯＳ回路に使われるｎチャネル型ＴＦＴ
は図６（Ｃ）の２０５で示される構造が適している。

【０１４２】また、レベルシフタ８０３、８０９、バッ
ファ８０４、８１０はシフトレジスタと同様に、図６
（Ｃ）のｎチャネル型ＴＦＴ２０５を含むＣＭＯＳ回路
が適している。なお、ゲート配線をダブルゲート構造、
トリプルゲート構造といったマルチゲート構造とするこ
とは、各回路の信頼性を向上させる上で有効である。

【０１４３】また、サンプリング回路８０５はソース領
域とドレイン領域が反転する上、オフ電流値を低減する
必要があるので、図１０のｎチャネル型ＴＦＴ２０８を
含むＣＭＯＳ回路が適している。

【０１４４】また、画素部８０６は図２に示した構造の
画素を配置する。

【０１４５】なお、上記構成は、図４〜６に示した作製
工程に従ってＴＦＴを作製することによって容易に実現
することができる。また、本実施例では画素部と駆動回
路部の構成のみ示しているが、本実施例の作製工程に従
えば、その他にも信号分割回路、Ｄ／Ａコンバータ回
路、オペアンプ回路、γ補正回路など駆動回路以外の論
理回路を同一基板上に形成することが可能であり、さら
にはメモリ部やマイクロプロセッサ等を形成しうると考
えている。

【０１４６】さらに、シーリング材をも含めた本実施例
のＥＬモジュールについて図１１（Ａ）、（Ｂ）を用い
て説明する。なお、必要に応じて図７、図８で用いた符
号を引用することにする。

【０１４７】図１１（Ａ）は、図７に示した状態にシー
リング構造を設けた状態を示す上面図である。点線で示
された７０２は画素部、７０３はゲート側駆動回路、７
０４はソース側駆動回路である。本発明のシーリング構
造は、図７の状態に対して充填材（図示せず）、カバー
材１１０１、シール材（図示せず）及びフレーム材１１
０２を設けた構造である。

【０１４８】ここで、図１１（Ａ）をＡ−Ａ’で切断し
た断面図を図１１（Ｂ）に示す。なお、図１１（Ａ）、
（Ｂ）では同一の部位に同一の符号を用いている。

【０１４９】図１１（Ｂ）に示すように、基板７０１上
には画素部７０２、ゲート側駆動回路７０３が形成され
ており、画素部７０２は電流制御用ＴＦＴ２０２とそれ
に電気的に接続された画素電極３４６を含む複数の画素
により形成される。また、ゲート側駆動回路７０３はｎ
チャネル型ＴＦＴ２０５とｐチャネル型ＴＦＴ２０６と
を相補的に組み合わせたＣＭＯＳ回路を用いて形成され
る。

【０１５０】画素電極３４６はＥＬ素子の陰極として機
能する。また、画素電極３４６の両端にはバンク３４７
が形成され、バンク３４７の内側に発光層３４８、正孔
注入層３４９が形成される。また、その上にはＥＬ素子
の陽極３５０、第２パッシベーション膜３５１が形成さ
れる。勿論、発明の実施の形態にも述べたようにＥＬ素
子の構造を反対とし、画素電極を陽極としても構わな
い。

【０１５１】本実施例の場合、陽極３５０は全画素に共
通の配線としても機能し、接続配線７１２を経由してＦ
ＰＣ７１１に電気的に接続されている。さらに、画素部
７０２及びゲート側駆動回路７０３に含まれる素子は全
て第２パッシベーション膜３５１で覆われている。この
第２パッシベーション膜３５１は省略することも可能で
あるが、各素子を外部と遮断する上で設けた方が好まし
い。

【０１５２】次に、ＥＬ素子を覆うようにして充填材１
１０３を設ける。この充填材１１０３はカバー材１１０
１を接着するための接着剤としても機能する。充填材１
１０３としては、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）、エ
ポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチ
ラル）またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）を用
いることができる。この充填材１１０３の内部に乾燥剤
（図示せず）を設けておくと、吸湿効果を保ち続けられ
るので好ましい。このとき、乾燥剤は充填材に添加され
たものであっても良いし、充填材に封入されたものであ
っても良い。但し、本実施例の場合は充填材１１０３側
に発光するため、透光性の充填材を用いる。

【０１５３】また、本実施例ではカバー材１１０１とし
ては、ガラス板、、ＦＲＰ（Fiberglass-Reinforced Pl
astics）板、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）フィル
ム、マイラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはア
クリルフィルムを用いることができる。本実施例の場合
はカバー材１１０１も充填材同様に透光性でなければな
らない。なお、充填材１１０３の内部に予め酸化バリウ
ム等の吸湿剤を添加しておくことは有効である。

【０１５４】次に、充填材１１０３を用いてカバー材１
１０１を接着した後、充填材１１０３の側面（露呈面）
を覆うようにフレーム材１１０２を取り付ける。フレー
ム材１１０２はシール材（接着剤として機能する）１１
０４によって接着される。このとき、シール材１１０４
としては、光硬化性樹脂を用いるのが好ましいが、ＥＬ
層の耐熱性が許せば熱硬化性樹脂を用いても良い。な
お、シール材１１０４はできるだけ水分や酸素を透過し
ない材料であることが望ましい。また、シール材１１０
４の内部に乾燥剤を添加してあっても良い。

【０１５５】以上のような方式を用いてＥＬ素子を充填
材１１０３に封入することにより、ＥＬ素子を外部から
完全に遮断することができ、外部から水分や酸素等のＥ
Ｌ層の酸化による劣化を促す物質が侵入することを防ぐ
ことができる。従って、信頼性の高いＥＬ表示装置を作
製することができる。

【０１５６】〔実施例２〕実施例１では赤色、緑色また
は青色に発光する三種類のストライプ状の発光層を、同
時に縦方向または横方向に形成する例を示した。本実施
例では、ストライプ状の発光層を長手方向において複数
に分割して形成する例を示す。

【０１５７】図１２（Ａ）に示すように、基板１１０上
にはＴＦＴによって画素部１１１、ソース側駆動回路１
１２、ゲート側駆動回路１１３が形成され、画素部１１
１はバンク１２０１によってマトリクス状に分割されて
いる。本実施例の場合、バンク１２０１によって仕切ら
れた一つの升目１２０２の中には、図１２（Ｂ）に示す
ように複数の画素１２０３が配置されている。但し、画
素数に限定はない。

【０１５８】このような状態で図１の薄膜形成装置を用
いて発光層として機能する有機ＥＬ材料の成膜工程を行
う。この場合もヘッド部１１５によって同時に赤色用塗
布液１１４a、緑色用塗布液１１４b及び青色用塗布液１
１４cを塗り分ける。

【０１５９】本実施例の特徴は、前述の升目１２０２ご
とに塗布液１１４a〜１１４cを塗り分けることができる
点にある。即ち、図１の方式ではストライプ状に赤、
緑、青の各色の塗布液を塗り分けることしかできない
が、本実施例では升目ごとに色の配置が自由である。従
って、図１２に示すように、任意の升目に塗布する塗布
液の色を列（または行）ごとにずらしていくような配置
も可能である。

【０１６０】また、升目１２０２の中に一つの画素を設
けるようなこともでき、その場合は一般的にデルタ配置
と呼ばれる画素構造（ＲＧＢの各々に対応する画素が常
に三角形を作るように配置された画素構造）とすること
もできる。

【０１６１】本実施例を実施するためにヘッド部１１５
に与える動作は次のようになる。まず、ヘッド部１１５
をａで示される矢印の方向に動かして三つの升目（赤、
緑、青に対応するの各々の升目）の中を完全に塗布液に
浸す。それが終了したら、ヘッド部１１５をｂで示され
る矢印の方向に動かして次の三つの升目に対して塗布液
を塗布する。この動作を繰り返して画素部に塗布液を塗
布していき、その後、熱処理により溶媒を揮発させて有
機ＥＬ材料を形成する。

【０１６２】従来例で述べたインクジェット法では、液
滴を塗布していくことになるため形成される有機ＥＬ材
料は円形になってしまう。そのため、細長い画素全体を
被覆することは困難である。特に、実施例１のように画
素全体が発光領域として機能する場合、画素全体に有機
ＥＬ材料を被覆する必要がある。その点、本実施例はａ
で示される矢印の方向にヘッド部１１５が動くことで升
目内を完全に塗布液で満たすことができるというメリッ
トがある。

【０１６３】なお、本実施例は実施例１で説明したＥＬ
表示装置の作製に用いることが可能である。バンク１２
０１はパターニングによりマトリクス状に形成すればよ
いし、ヘッド部１１５の動作は電気的に制御すれば良
い。

【０１６４】〔実施例３〕本実施例では本発明をパッシ
ブ型（単純マトリクス型）のＥＬ表示装置に用いた場合
について説明する。説明には図１３を用いる。図１３に
おいて、１３０１はプラスチック基板、１３０２はアル
ミニウム合金膜でなる陰極である。本実施例では、陰極
１３０２を蒸着法により形成する。なお、図１３では図
示されていないが、複数本の陰極が紙面に垂直な方向へ
ストライプ状に配列されている。

【０１６５】また、ストライプ状に配列された陰極１３
０２の間を埋めるようにバンク１３０３が形成される。
バンク１３０３は陰極１３０２に沿って紙面に垂直な方
向に形成されている。

【０１６６】次に、高分子有機ＥＬ材料でなる発光層１
３０４a〜１３０４cが図１の薄膜形成装置を用いた成膜
方法により形成される。勿論、１３０４aは赤色に発光
する発光層、１３０４bは緑色に発光する発光層、１３
０４cは青色に発光する発光層である。用いる有機ＥＬ
材料は実施例１と同様のものを用いれば良い。これらの
発光層はバンク１３０２によって形成された溝に沿って
形成されるため、紙面に垂直な方向にストライプ状に配
列される。

【０１６７】その後、全画素に共通な正孔注入層１３０
５がスピンコート法や蒸着法により形成される。この正
孔注入層も実施例１と同様のもので良い。また、正孔注
入層１３０５の上には透明導電膜でなる陽極１３０６が
形成される。本実施例では、透明導電膜として酸化イン
ジウムと酸化亜鉛との化合物を蒸着法により形成する。
なお、図１３では図示されていないが、複数本の陽極が
紙面に平行な方向が長手方向となり、且つ、陰極１３０
２と交差するようにストライプ状に配列されている。ま
た、図示されないが陽極１３０６は所定の電圧が加えら
れるように、後にＦＰＣが取り付けられる部分まで配線
が引き出されている。

【０１６８】また、ここでは図示していないが陽極１３
０６を形成したら、パッシベーション膜として窒化珪素
膜を設けても良い。

【０１６９】以上のようにして基板１３０１上にＥＬ素
子を形成する。なお、本実施例では下側の電極が遮光性
の陰極となっているため、発光層１３０４a〜１３０４c
で発生した光は上面（基板１３０１とは反対側）に放射
される。しかしながら、ＥＬ素子の構造を反対にし、下
側の電極を透光性の陽極とすることもできる。その場
合、発光層１３０４a〜１３０４cで発生した光は下面
（基板１３０１）に放射されることになる。

【０１７０】次に、カバー材１３０７としてプラスチッ
ク板を用意する。その表面には必要に応じて遮光膜また
はカラーフィルターが形成されていても良い。本実施例
の構造ではＥＬ素子から発した光がカバー材１３０７を
透過して観測者の目に入るため、カバー材１３０７は透
光性である。本実施例ではプラスチック板を用いている
が、ガラス板、ＰＶＦフィルムなどの透光性基板（また
は透光性フィルム）を用いても良い。勿論、前述のよう
にＥＬ素子の構造を反対にした場合、カバー材は遮光性
であっても良いので、セラミックス基板等を用いること
ができる。

【０１７１】こうしてカバー材１３０７を用意したら、
乾燥剤（図示せず）として酸化バリウムを添加した充填
材１３０８によりカバー材１３０７を貼り合わせる。そ
の後、紫外線硬化樹脂でなるシール材１３０９を用いて
フレーム材１３１０を取り付ける。本実施例ではフレー
ム材１３１０としてステンレス材を用いる。最後に導電
性ペースト１３１１を介してＦＰＣ１３１２を取り付け
てパッシブ型のＥＬ表示装置が完成する。

【０１７２】〔実施例４〕図１１（Ａ）の向きに本発明
のアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置を見た時、画素
列は縦方向に形成しても良いし、横方向に形成しても良
い。即ち、縦方向に画素列を形成した場合は、図１４
（Ａ）のような配置となり、横方向に画素列を形成した
場合は、図１４（Ｂ）のような配置となる。

【０１７３】図１４（Ａ）において、１４０１は縦方向
にストライプ状に形成されたバンク、１４０２aは赤色
に発光するＥＬ層、１４０２bは緑色に発光するＥＬ層
である。勿論、緑色に発光するＥＬ層１４０２bの隣に
は青色に発光するＥＬ層（図示せず）が形成される。な
お、バンク１４０１は絶縁膜を介したソース配線の上方
に、ソース配線に沿って形成される。

【０１７４】ここでいうＥＬ層とは、発光層、電荷注入
層、電荷輸送層等の発光に寄与する有機ＥＬ材料でなる
層を指している。発光層単層とする場合もありうるが、
例えば正孔注入層と発光層とを積層した場合はその積層
膜をＥＬ層と呼ぶ。

【０１７５】このとき、点線で示される画素１４０３の
相互の距離（Ｄ）は、ＥＬ層の膜厚（ｔ）の５倍以上
（好ましくは１０倍以上）とすることが望ましい。これ
は、Ｄ＜５ｔでは画素間でクロストークの問題が発生し
うるからである。なお、距離（Ｄ）が離れすぎても高精
細な画像が得られなくなるので、５ｔ＜Ｄ＜５０ｔ（好
ましくは１０ｔ＜Ｄ＜３５ｔ）とすることが好ましい。

【０１７６】また、図１４（Ｂ）において、１４０４は
横方向にストライプ状に形成されたバンク、１４０５a
は赤色に発光するＥＬ層、１４０５bは緑色に発光する
ＥＬ層である。１４０５cは青色に発光するＥＬ層であ
る。なお、バンク１４０４は絶縁膜を介したゲート配線
の上方に、ゲート配線に沿って形成される。

【０１７７】この場合も点線で示される画素１４０６の
相互の距離（Ｄ）は、ＥＬ層の膜厚（ｔ）の５倍以上
（好ましくは１０倍以上）、さらに好ましくは５ｔ＜Ｄ
＜５０ｔ（好ましくは１０ｔ＜Ｄ＜３５ｔ）とすると良
い。

【０１７８】本実施例の構成は、実施例１〜３のいずれ
の構成と組み合わせて実施しても良い。本実施例のよう
にＥＬ層の膜厚と画素間の距離との関係を規定すること
でクロストークのない高精細な画像表示が可能となる。

【０１７９】〔実施例５〕実施例１では赤色に発光する
発光層、緑色に発光する発光層、青色に発光する発光層
の全てを図１の薄膜形成装置を用いて形成する例を示し
ているが、図１の薄膜形成装置を用いる発光層は赤色
用、緑色用または青色用の少なくとも一つであっても良
い。

【０１８０】即ち、図１（Ｂ）においてノズル１１６c
（青色発光層用塗布液１１４cを塗布するためのノズ
ル）を省略し、青色発光層用塗布液１１４cを他の手段
で塗布することも可能である。その例を図１５に示す。

【０１８１】図１５は本実施例の構成を実施例３に示し
たパッシブ型ＥＬ表示装置に用いた場合の例である。基
本的な構造は図１３に示したパッシブ型ＥＬ表示装置と
同じであるので異なる点のみを符号を変えて説明する。

【０１８２】図１５では、基板１３０１上に陰極１３０
２を形成したら、図１の薄膜形成装置を用いて赤色に発
光する発光層１３０４a、緑色に発光する発光層１３０
４bを形成する。そして、その上に青色に発光する発光
層１５０１をスピンコート法、印刷法または蒸着法によ
り形成する。さらに、正孔注入層１３０５、陽極１３０
６を形成する。

【０１８３】この後は、実施例３の説明に従って、充填
材１３０８、カバー材１３０７、シール材１３０９、フ
レーム材１３１０、導電性ペースト１３１１及びＦＰＣ
１３１２を形成すれば図１５のパッシブ型ＥＬ表示装置
が完成する。

【０１８４】本実施例の場合、赤色に発光する発光層１
３０４a及び緑色に発光する発光層１３０４bと、青色に
発光する発光層１５０１とが異なる手段で形成されてい
る点に特徴がある。勿論、色の組み合わせは自由であ
り、上記青色に発光する発光層の代わりに緑色に発光す
る発光層をスピンコート法、印刷法または蒸着法で形成
しても良い。

【０１８５】また、緑色に発光する発光層を図１の注入
装置を用いて形成し、赤色に発光する発光層及び青色に
発光する発光層をスピンコート法、印刷法または蒸着法
で形成することも可能である。この場合も色の組み合わ
せは自由である。

【０１８６】本実施例の構成によれば、赤色発光用画
素、緑色発光用画素または青色発光用画素の少なくとも
一つは、異なる二種類の発光層を積層した構造を発光層
として有することになる。この場合、エネルギー移動に
より二種類の発光層のどちらか一方の色に発光するが、
どちらの色に発光するかは予め調べられるので、最終的
に赤、緑、青の三種類の発光が得られるように設計すれ
ば良い。

【０１８７】上記のように発光層が積層構造でなる利点
としてはピンホールによる短絡の可能性が低くなる点が
挙げられる。発光層は非常に薄いため、ピンホールによ
る陰極と陽極との短絡が問題となる。しかしながら、積
層構造とすることでピンホールの穴埋めが行われ、短絡
の可能性を大幅に減じることができる。そういった意味
で、積層構造の上層側に設ける発光層を、ピンホールの
発生しにくい蒸着法により形成することは有効である。

【０１８８】なお、本実施例ではパッシブ型ＥＬ表示装
置を例にとって説明したが、アクティブマトリクス型Ｅ
Ｌ表示装置に用いること可能である。従って、本実施例
の構成は実施例１〜４のいずれの構成とも自由に組み合
わせて実施することが可能である。

【０１８９】〔実施例６〕図１に示したヘッド部１１５
はノズルが三つ取り付けられている例を示したが、さら
に複数の画素列に対応させて三つ以上のノズルを設けて
も良い。その一例を図１６に示す。なお、図面中のＲ、
Ｇ、Ｂの文字は各々赤、緑、青に対応している。

【０１９０】図１６は画素部に形成された画素列全てに
対して一括で有機ＥＬ材料（厳密には塗布液）を塗布す
る例を示している。即ち、ヘッド部１６０１には画素列
の本数と同じ数でノズルが取り付けられている。このよ
うな構成とすることで一回の走査で全ての画素列に塗布
することが可能となり、飛躍的にスループットが向上す
る。

【０１９１】また、画素部を複数のゾーンに分けて、そ
のゾーンの中に含まれる画素列の本数と同じ数でノズル
を設けたヘッド部を用いても良い。即ち、画素部をｎ個
のゾーンに分割したとすると、ｎ回走査すれば全ての画
素列に有機ＥＬ材料（厳密には塗布液）を塗布すること
ができる。

【０１９２】実際には画素のサイズが数十μmと小さい
場合もあるため、画素列の幅も数十μm程度となる場合
がある。そのような場合、横一列にノズルを並べること
は困難となるため、ノズルの配置を工夫する必要があ
る。

【０１９３】図１７に示したのは、ヘッド部に対するノ
ズルの取り付け位置を変えた例である。図１７（Ａ）は
ヘッド部５１に斜めに位置をずらしながらノズル５２a
〜５２cを形成した例である。なお、５２aは赤色発光層
用塗布液を塗布するためのノズル、５２bは緑色発光層
用塗布液を塗布するためのノズル、５２cは青色発光層
用塗布液を塗布するためのノズルである。また、矢印の
１本１本は画素列に対応する。

【０１９４】そして、５３で示されるようにノズル５２
a〜５２cを一つの単位として考え、一つ乃至複数個の単
位がヘッド部に設けられている。この単位５３は、一つ
であれば３本の画素列に対して同時に有機ＥＬ材料を塗
布することになるし、ｎ個あれば３ｎ本の画素列に対し
て同時に有機ＥＬ材料を塗布することになる。

【０１９５】このような構成とすることで、ノズルの配
置スペースの自由度が高められ、無理なく高精細な画素
部に本発明を実施することが可能となる。また、図１７
（Ａ）のヘッド部５１を用いて、画素部にある全ての画
素列を一括で処理することもできるし、画素部を複数の
ゾーンに分割して数回に分けて処理することも可能であ
る。

【０１９６】次に、図１７（Ｂ）に示すヘッド部５４
は、図１７（Ａ）の変形であり、一つの単位５５に含ま
れるノズルの数を増やした場合の例である。即ち、単位
５５の中には赤色発光層用塗布液を塗布するためのノズ
ル５６a、緑色発光層用塗布液を塗布するためのノズル
５６b、青色発光層用塗布液を塗布するためのノズル５
６cが２個ずつ含まれ、一つの単位５５によって合計６
本の画素列に同時に有機ＥＬ材料が塗布されることにな
る。

【０１９７】本実施例では上記単位５５が一つ乃至複数
個だけ設けられ、単位５５が、一つであれば６本の画素
列に対して同時に有機ＥＬ材料を塗布することになる
し、ｎ個あれば６ｎ本の画素列に対して同時に有機ＥＬ
材料を塗布することになる。勿論、単位５５の中に設け
るノズル数は６個に限定する必要はなく、さらに複数設
けることも可能である。

【０１９８】このような構成の場合も図１７（Ａ）の場
合と同様に、画素部にある全ての画素列を一括で処理す
ることもできるし、画素部を複数のゾーンに分割して数
回に分けて処理することが可能である。

【０１９９】また、図１７（Ｃ）のようなヘッド部５７
を用いることもできる。ヘッド部５７は三つの画素列分
のスペースを空けて、赤色発光層用塗布液を塗布するた
めのノズル５８a、緑色発光層用塗布液を塗布するため
のノズル５８b、青色発光層用塗布液を塗布するための
ノズル５８cが設けられている。

【０２００】このヘッド部５７をまず１回走査して画素
列に有機ＥＬ材料を塗布したら、次にヘッド部５７を三
つの画素列分だけ右にずらして再び走査する。さらに、
またヘッド部５７を三つの画素列分だけ右にずらして再
び走査する。以上のように３回の走査を行うことで赤、
緑、青の順に並んだストライプ状に有機ＥＬ材料を塗布
することができる。

【０２０１】このような構成の場合も図１７（Ａ）の場
合と同様に、画素部にある全ての画素列を一括で処理す
ることもできるし、画素部を複数のゾーンに分割して数
回に分けて処理することが可能である。

【０２０２】以上のように、図１に示す薄膜形成装置に
おいてヘッド部に取り付けるノズルの位置を工夫するこ
とにより、画素ピッチ（画素間の距離）が狭い高精細な
画素部に対しても本発明を実施することが可能となる。
そして、製造工程のスループットを高めることができ
る。

【０２０３】なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施
例５のいずれの構成とも自由に組み合わせて実施するこ
とが可能である。

【０２０４】〔実施例７〕本発明を実施してアクティブ
マトリクス型のＥＬ表示装置を作製する際に、基板とし
てシリコン基板（シリコンウェハー）を用いることは有
効である。基板としてシリコン基板を用いた場合、画素
部に形成するスイッチング用素子や電流制御用素子また
は駆動回路部に形成する駆動用素子を、従来のＩＣやＬ
ＳＩなどに用いられているＭＯＳＦＥＴの作製技術を用
いて作製することができる。

【０２０５】ＭＯＳＦＥＴはＩＣやＬＳＩで実績がある
ように非常にばらつきの小さい回路を形成することが可
能であり、特に電流値で階調表現を行うアナログ駆動の
アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置には有効である。

【０２０６】なお、シリコン基板は遮光性であるので、
発光層からの光は基板とは反対側に放射されるような構
造とする必要がある。本実施例のＥＬ表示装置は構造的
には図１１と似ているが、画素部７０２、駆動回路部７
０３を形成するＴＦＴの代わりにＭＯＳＦＥＴを用いる
点で異なる。

【０２０７】〔実施例８〕本発明を実施して形成された
ＥＬ表示装置は、自発光型であるため液晶表示装置に比
べて明るい場所での視認性に優れ、しかも視野角が広
い。従って、様々な電子機器の表示部として用いること
ができる。例えば、ＴＶ放送等を大画面で鑑賞するには
対角３０インチ以上（典型的には４０インチ以上）のＥ
Ｌディスプレイ（ＥＬ表示装置を筐体に組み込んだディ
スプレイ）の表示部として本発明のＥＬ表示装置を用い
るとよい。

【０２０８】なお、ＥＬディスプレイには、パソコン用
ディスプレイ、ＴＶ放送受信用ディスプレイ、広告表示
用ディスプレイ等の全ての情報表示用ディスプレイが含
まれる。また、その他にも様々な電子機器の表示部とし
て本発明のＥＬ表示装置を用いることができる。

【０２０９】その様な本発明の電子機器としては、ビデ
オカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ
（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシス
テム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコン
ポ等）、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機
器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、
携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた
画像再生装置（具体的にはデジタルビデオディスク（Ｄ
ＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるデ
ィスプレイを備えた装置）などが挙げられる。特に、斜
め方向から見ることの多い携帯情報端末は視野角の広さ
が重要視されるため、ＥＬ表示装置を用いることが望ま
しい。それら電子機器の具体例を図１８、図１９に示
す。

【０２１０】図１８（Ａ）はＥＬディスプレイであり、
筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３等を含
む。本発明は表示部２００３に用いることができる。Ｅ
Ｌディスプレイは自発光型であるためバックライトが必
要なく、液晶ディスプレイよりも薄い表示部とすること
ができる。

【０２１１】図１８（Ｂ）はビデオカメラであり、本体
２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０３、操作
スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０
６等を含む。本発明のＥＬ表示装置は表示部２１０２に
用いることができる。

【０２１２】図１８（Ｃ）は頭部取り付け型のＥＬディ
スプレイの一部（右片側）であり、本体２２０１、信号
ケーブル２２０２、頭部固定バンド２２０３、表示部２
２０４、光学系２２０５、ＥＬ表示装置２２０６等を含
む。本発明はＥＬ表示装置２２０６に用いることができ
る。

【０２１３】図１８（Ｄ）は記録媒体を備えた画像再生
装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体２３０
１、記録媒体（ＤＶＤ等）２３０２、操作スイッチ２３
０３、表示部（ａ）２３０４、表示部（ｂ）２３０５等
を含む。表示部（ａ）は主として画像情報を表示し、表
示部（ｂ）は主として文字情報を表示するが、本発明の
ＥＬ表示装置はこれら表示部（ａ）、（ｂ）に用いるこ
とができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には
家庭用ゲーム機器なども含まれる。

【０２１４】図１８（Ｅ）は携帯型（モバイル）コンピ
ュータであり、本体２４０１、カメラ部２４０２、受像
部２４０３、操作スイッチ２４０４、表示部２４０５等
を含む。本発明のＥＬ表示装置は表示部２４０５に用い
ることができる。

【０２１５】図１８（Ｆ）はパーソナルコンピュータで
あり、本体２５０１、筐体２５０２、表示部２５０３、
キーボード２５０４等を含む。本発明のＥＬ表示装置は
表示部２５０３に用いることができる。

【０２１６】なお、将来的にＥＬ材料の発光輝度が高く
なれば、出力した画像情報を含む光をレンズ等で拡大投
影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用
いることも可能となる。

【０２１７】また、上記電子装置はインターネットやＣ
ＡＴＶ（ケーブルテレビ）などの電子通信回線を通じて
配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情
報を表示する機会が増してきている。ＥＬ材料の応答速
度は非常に高いため、ＥＬ表示装置は動画表示に好まし
いが、画素間の輪郭がぼやけてしまっては動画全体もぼ
けてしまう。従って、画素間の輪郭を明瞭にするという
本発明のＥＬ表示装置を電子装置の表示部として用いる
ことは極めて有効である。

【０２１８】また、ＥＬ表示装置は発光している部分が
電力を消費するため、発光部分が極力少なくなるように
情報を表示することが望ましい。従って、携帯情報端
末、特に携帯電話や音響再生装置のような文字情報を主
とする表示部にＥＬ表示装置を用いる場合には、非発光
部分を背景として文字情報を発光部分で形成するように
駆動することが望ましい。

【０２１９】ここで図１９（Ａ）は携帯電話であり、本
体２６０１、音声出力部２６０２、音声入力部２６０
３、表示部２６０４、操作スイッチ２６０５、アンテナ
２６０６を含む。本発明のＥＬ表示装置は表示部２６０
４に用いることができる。なお、表示部２６０４は黒色
の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電
力を抑えることができる。

【０２２０】また、図１９（Ｂ）は音響再生装置、具体
的にはカーオーディオであり、本体２７０１、表示部２
７０２、操作スイッチ２７０３、２７０４を含む。本発
明のＥＬ表示装置は表示部２７０２に用いることができ
る。また、本実施例では車載用オーディオを示すが、携
帯型や家庭用の音響再生装置に用いても良い。なお、表
示部２７０４は黒色の背景に白色の文字を表示すること
で消費電力を抑えられる。これは携帯型の音響再生装置
において特に有効である。

【０２２１】以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広
く、あらゆる分野の電子装置に用いることが可能であ
る。また、本実施例の電子装置は実施例１〜７に示した
いずれの構成のＥＬ表示装置を用いても良い。

【０２２２】〔実施例９〕本実施例では、実施例１にお
いて図１１に示したＥＬ表示装置の断面構造とは異なる
方法でＥＬ素子を封入した場合について図２０を用いて
説明する。なお、本実施例はアクティブマトリクス基板
を形成するところまで実施例１と同様であるので説明は
省略する。

【０２２３】実施例１に従って作製したアクティブマト
リクス基板にシール材２８０１を設け、カバー材２８０
２を貼り合わせる。シール材２８０１としては、紫外線
硬化樹脂など接着性をもつ樹脂を用いれば良い。特に水
分を通しにくく脱ガスの少ない樹脂が好ましい。また、
カバー材２８０２としては、ガラス基板、プラスチック
基板または透光性の窓部材を設けたセラミックス基板な
どＥＬ素子から発した光を取り出せる材料を用いれば良
い。

【０２２４】本実施例では紫外線硬化樹脂でなるシール
材２８０１をディスペンサーを用いて画素部７０２及び
駆動回路部７０３を囲むように形成し、プラスチックで
なるカバー材２８０２を貼り合わせる。そして、シール
材２８０１に紫外線を照射して硬化させ、カバー材２８
０２をアクティブマトリクス基板に接着する。

【０２２５】なお、プラスチックでなるカバー材２８０
２には貼り合わせる前に樹脂でなるカラーフィルター２
８０３、２８０４が設けられている。カラーフィルター
２８０３、２８０４は個々の画素の上に設けられ、ＥＬ
素子から発した光の色純度を向上させる。カラーフィル
ターは設けなくても構わない。

【０２２６】また、アクティブマトリクス基板、カバー
材２８０２及びシール材２８０１で形成される密閉空間
２８０５には不活性ガス（具体的には窒素ガスまたは希
ガス）を充填しておく。このためにはアクティブマトリ
クス基板とカバー材とを貼り合わせる工程を不活性ガス
中で行えば良い。また、密閉空間２８０５中に酸化バリ
ウム等の乾燥剤を設けることは有効である。さらに、シ
ール材２８０１、カバー材２８０２またはカラーフィル
ター２８０３、２８０４中に乾燥剤を添加しておくこと
も可能である。

【０２２７】なお、本実施例の構成は、実施例１〜７の
いずれの構成とも自由に組み合わせて実施することが可
能であり、本実施例を実施して得たＥＬ表示装置は、実
施例８のいずれの電子機器に用いても良い。

【０２２８】〔実施例１０〕本実施例では、本発明のＥ
Ｌ表示装置を大型基板上に複数個作製する場合について
説明する。説明には図２１、図２２に示した上面図を用
いる。なお、各上面図にはＡ−Ａ’及びＢ−Ｂ’で切っ
た断面図も併記する。

【０２２９】図２１（Ａ）は実施例１〜７のいずれかに
よって作製されたアクティブマトリクス基板にシール材
を形成した状態である。２９０１はアクティブマトリク
ス基板であり、シール材２９０２が複数箇所に設けられ
ている。

【０２３０】このシール材２９０２で囲まれた領域内に
はＥＬ表示装置の画素部及び駆動回路部が含まれてい
る。即ち、アクティブマトリクス基板２９０１は、画素
部及び駆動回路部の組み合わせでなるアクティブマトリ
クス部２９０３を、１枚の大型基板に複数形成してな
る。大型基板としては、典型的には６２０mm×７２０mm
または４００mm×５００mmといった面積をもつ基板が用
いられる。勿論、その他の面積であっても構わない。

【０２３１】図２１（Ｂ）は、アクティブマトリクス基
板２９０１にカバー材２９０４を張り合わせた状態であ
る。カバー材２９０４はアクティブマトリクス基板２９
０１と同じ面積の基板を用いれば良い。従って、図２１
（Ｂ）の状態では、全てのアクティブマトリクス部に共
通のカバー材として用いられる。

【０２３２】次に、図２１（Ｂ）の状態のアクティブマ
トリクス基板を分断する工程について図２２を用いて説
明する。

【０２３３】本実施例ではアクティブマトリクス基板２
９０１及びカバー材２９０４を分断するにあたってスク
ライバーを用いる。スクライバーとは、基板に細い溝
（スクライブ溝）を形成した後でスクライブ溝に衝撃を
与え、スクライブ溝に沿った亀裂を発生させて基板を分
断する装置である。

【０２３４】なお、基板を分断する装置としては他にも
ダイサーが知られている。ダイサーとは、硬質カッター
（ダイシングソーともいう）を高速回転させて基板に当
てて分断する装置である。但し、ダイサー使用時は発熱
と研磨粉の飛散を防止するためにダイシングソーに水を
噴射する。従って、ＥＬ表示装置を作製する場合には水
を用いなくても良いスクライバーを用いることが望まし
い。

【０２３５】アクティブマトリクス基板２９０１及びカ
バー材２９０４にスクライブ溝を形成する順序として
は、まず矢印(a)の方向にスクライブ溝２９０５aを形成
し、次に、矢印(b)の方向にスクライブ溝２９０５bを形
成し、さらに矢印(c)の方向にスクライブ溝２９０５cを
形成する。

【０２３６】スクライブ溝を形成したら、シリコーン樹
脂等の弾性のあるバーでスクライブ溝に衝撃を与え、亀
裂を発生させてアクティブマトリクス基板２９０１及び
カバー材２９０３を分断する。図２２（Ｂ）は分断した
後の様子であり、アクティブマトリクス基板２９０１’
とカバー材２９０４’でなる組に一つのアクティブマト
リクス部が含まれる。

【０２３７】また、このときカバー材２９０４’はアク
ティブマトリクス基板２９０１’よりも小さめに分断さ
れる。これは２９０６で示される領域にＦＰＣ（フレキ
シブルプリントサーキット）を取り付けるためであり、
ＦＰＣを取り付けた時点でＥＬ表示装置が完成する。

【０２３８】以上のように、本実施例を実施することで
１枚の基板から複数のＥＬ表示装置を作製することがで
きる。例えば、６２０mm×７２０mmの基板からは対角１
３〜１４インチのＥＬ表示装置が６個作製可能であり、
対角１５〜１７インチのＥＬ表示装置が４個作製可能で
ある。従って、大幅なスループットの向上と製造コスト
の削減が達成できる。

【０２３９】〔実施例１１〕本実施例では、実施例１に
示した画素部において、ＥＬ素子２０３の構造を反転さ
せた構造について説明する。説明には図２３を用いる。
なお、図２の構造と異なる点はＥＬ素子の部分と電流制
御用ＴＦＴだけであるので、その他の説明は省略するこ
ととする。

【０２４０】図２３において、電流制御用ＴＦＴ６１は
実施例１の作製工程に従って形成されたｐチャネル型Ｔ
ＦＴ２０６と同一の構造のｐチャネル型ＴＦＴを用いて
形成される。従って、電流制御用ＴＦＴ６１の詳細な説
明は省略する。

【０２４１】本実施例では、画素電極（陽極）６２とし
て透明導電膜を用いる。具体的には酸化インジウムと酸
化亜鉛との化合物でなる導電膜を用いる。勿論、酸化イ
ンジウムと酸化スズとの化合物でなる導電膜を用いても
良い。

【０２４２】そして、絶縁膜でなるバンク６３a、６３b
が形成された後、溶液塗布によりポリビニルカルバゾー
ルでなる発光層６４が形成される。その上にはカリウム
アセチルアセトネートでなる電子注入層６５、アルミニ
ウム合金でなる陰極６６が形成される。この場合、陰極
６６がパッシベーション膜としても機能する。こうして
ＥＬ素子６７が形成される。

【０２４３】本実施例の場合、発光層６４で発生した光
は、矢印で示されるようにＴＦＴが形成された基板の方
に向かって放射される。本実施例のような構造とする場
合、電流制御用ＴＦＴ６１はｐチャネル型ＴＦＴで形成
することが好ましいが、ｎチャネル型ＴＦＴで形成する
ことも可能である。

【０２４４】なお、本実施例の構成は、実施例１〜７、
９または１０のいずれの構成とも自由に組み合わせて実
施することが可能である。また、実施例８の電子機器の
表示部として本実施例の構成を有するＥＬ表示装置を用
いることは有効である。

【０２４５】〔実施例１２〕本実施例では、図３（Ｂ）
に示した回路図とは異なる構造の画素とした場合の例に
ついて図２４に示す。なお、本実施例において、７１は
スイッチング用ＴＦＴ７２のソース配線、７３はスイッ
チング用ＴＦＴ７２のゲート配線、７４は電流制御用Ｔ
ＦＴ、７５はコンデンサ、７６、７８は電流供給線、７
７はＥＬ素子である。

【０２４６】なお、コンデンサ７５はｎチャネル型ＴＦ
Ｔでなる電流制御用ＴＦＴ７４のゲート容量（ゲート電
極とＬＤＤ領域との間で形成されるゲート容量）を用い
ている。そのため、実質的には設けていないため点線で
示す。勿論、別の構造でコンデンサを形成することも可
能である。

【０２４７】図２４（Ａ）は、二つの画素間で電流供給
線７６を共通とした場合の例である。即ち、二つの画素
が電流供給線７６を中心に線対称となるように形成され
ている点に特徴がある。この場合、電流供給線の本数を
減らすことができるため、画素部をさらに高精細化する
ことができる。

【０２４８】また、図２４（Ｂ）は、電流供給線７８を
ゲート配線７３と平行に設けた場合の例である。なお、
図２４（Ｂ）では電流供給線７８とゲート配線７３とが
重ならないように設けた構造となっているが、両者が異
なる層に形成される配線であれば、絶縁膜を介して重な
るように設けることもできる。この場合、電流供給線７
８とゲート配線７３とで専有面積を共有させることがで
きるため、画素部をさらに高精細化することができる。

【０２４９】また、図２４（Ｃ）は、図２４（Ｂ）の構
造と同様に電流供給線７８をゲート配線７３と平行に設
け、さらに、二つの画素を電流供給線７８を中心に線対
称となるように形成する点に特徴がある。また、電流供
給線７８をゲート配線７３のいずれか一方と重なるよう
に設けることも有効である。この場合、電流供給線の本
数を減らすことができるため、画素部をさらに高精細化
することができる。

【０２５０】なお、本実施例の構成は、実施例１〜７、
９〜１１のいずれの構成とも自由に組み合わせて実施す
ることが可能である。また、実施例８の電子機器の表示
部として本実施例の画素構造を有するＥＬ表示装置を用
いることは有効である。

【０２５１】〔実施例１３〕実施例１１では電流制御用
ＴＦＴ６１としてｐチャネル型ＴＦＴを用いているが、
本実施例ではＬＤＤ領域を有するｐチャネル型ＴＦＴを
用いる例を示す。本実施例の電流制御用ＴＦＴの構造を
図２５（Ａ）に示す。

【０２５２】図２５（Ａ）において、８１はソース領
域、８２はドレイン領域、８３はＬＤＤ領域、８４はチ
ャネル形成領域、８５はゲート絶縁膜、８６はゲート電
極、８７は第１層間絶縁膜、８８はソース配線、８９は
ドレイン配線、９０は第１パッシベーション膜である。

【０２５３】本実施例の構造とした場合、ＬＤＤ領域８
３とゲート電極８６とがゲート絶縁膜８５を介して重な
った状態となっており、その間でゲート容量を形成して
いる。本実施例ではこのゲート容量を、電流制御用ＴＦ
Ｔのゲート電圧を保持するためのコンデンサとして用い
る点に特徴がある。

【０２５４】本実施例における画素の構成の一例を図２
５（Ｂ）に示す。図２５（Ｂ）において、９１はソース
配線、９２はゲート配線、９３はスイッチング用ＴＦ
Ｔ、９４は電流制御用ＴＦＴ、９５は電流制御用ＴＦＴ
のゲート容量でなるコンデンサ、９６はＥＬ素子、９７
は電流供給線である。

【０２５５】なお、図２５（Ａ）の構造は、図２４
（Ａ）において電流制御用ＴＦＴの構造とＥＬ素子の向
きを変更したものである。即ち、図２４（Ｂ）、（Ｃ）
に示したような回路構成とすることも可能である。

【０２５６】本実施例の電流制御用ＴＦＴを作製する場
合はｐチャネル型ＴＦＴのＬＤＤ領域を形成する工程が
必要となるが、実施例１の作製工程にＬＤＤ領域８３を
形成するためのパターニング工程とｐ型不純物元素の添
加工程を加えれば良い。その際、ＬＤＤ領域８３に含ま
れるｐ型不純物元素の濃度は、１×１０¹⁵〜１×１０ ¹⁸
atoms/cm³（代表的には５×１０¹⁶〜５×１０¹⁷atoms/c
m³）とすれば良い。

【０２５７】なお、本実施例の構成は、実施例１〜７、
９〜１２のいずれの構成とも自由に組み合わせて実施す
ることが可能である。また、実施例８の電子機器の表示
部として本実施例の画素構造を有するＥＬ表示装置を用
いることは有効である。

【０２５８】

【発明の効果】本発明を実施することで、インクジェッ
ト方式における飛行曲がりの如き問題を抱えることな
く、確実に有機ＥＬ材料を成膜することが可能となる。
即ち、位置ずれの問題なく精密に高分子有機ＥＬ材料を
成膜することができるため、高分子有機ＥＬ材料を用い
たＥＬ表示装置の製造歩留まりを向上させることができ
る。また、インクジェット方式のように「点」で塗布す
るのではなく、「線」で有機ＥＬ材料を塗布するため高
いスループットが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の有機ＥＬ材料の塗布工程を示す
図。

【図２】 画素部の断面構造を示す図。

【図３】 画素部の上面構造及び構成を示す図。

【図４】 ＥＬ表示装置の作製工程を示す図。

【図５】 ＥＬ表示装置の作製工程を示す図。

【図６】 ＥＬ表示装置の作製工程を示す図。

【図７】 ＥＬ表示装置の外観を示す図。

【図８】 ＥＬ表示装置の回路ブロック構成を示す
図。

【図９】 画素部を拡大した図。

【図１０】 サンプリング回路の素子構造を示す図。

【図１１】 アクティブマトリクス型のＥＬ表示装置の
上面構造および断面構造を示す図。

【図１２】 本発明の有機ＥＬ材料の塗布工程および拡
大した画素部を示す図。

【図１３】 パッシブ型のＥＬ表示装置の断面構造を示
す図。

【図１４】 画素部を拡大した図。

【図１５】 パッシブ型のＥＬ表示装置の断面構造を示
す図。

【図１６】 本発明の有機ＥＬ材料の塗布工程を示す
図。

【図１７】 ヘッド部におけるノズルの配置を示す図。

【図１８】 電子装置の具体例を示す図。

【図１９】 電子装置の具体例を示す図。

【図２０】 アクティブマトリクス型のＥＬ表示装置の
断面構造を示す図。

【図２１】 基板の貼り合わせ工程を示す図。

【図２２】 基板の分断工程を示す図。

【図２３】 アクティブマトリクス型のＥＬ表示装置の
断面構造を示す図。

【図２４】 ＥＬ表示装置の画素の構成を示す図。

【図２５】 電流制御用ＴＦＴの構造及び画素の構成を
示す図。

───────────────────────────────────────────────────── 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 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ 33/22 33/22 Ｚ (72)発明者 福永 健司 神奈川県厚木市長谷398番地 株式会社半 導体エネルギー研究所内

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のゲート配線、該複数のゲート配線に
   交差する複数のソース配線、前記複数のゲート配線と前
   記複数のソース配線で囲まれた領域に形成されたＴＦＴ
   及び該ＴＦＴに電気的に接続されたＥＬ素子を含む画素
   部を有する発光装置において、 前記画素部は前記複数のゲート配線に沿って分割された
   複数の画素列を有し、前記画素部は、赤色に発光する発
   光層が形成された画素列、緑色に発光する発光層が形成
   された画素列及び青色に発光する発光層が形成された画
   素列からなることを特徴とする発光装置。
2. 【請求項２】複数のゲート配線、該複数のゲート配線に
   交差する複数のソース配線、前記複数のゲート配線と前
   記複数のソース配線で囲まれた領域に形成されたＴＦＴ
   及び該ＴＦＴに電気的に接続されたＥＬ素子を含む画素
   部を有する発光装置において、 前記画素部は前記複数のソース配線に沿って分割された
   複数の画素列を有し、前記画素部は、赤色に発光する発
   光層が形成された画素列、緑色に発光する発光層が形成
   された画素列及び青色に発光する発光層が形成された画
   素列からなることを特徴とする発光装置。
3. 【請求項３】複数のゲート配線、該複数のゲート配線に
   交差する複数のソース配線、前記複数のゲート配線と前
   記複数のソース配線で囲まれた領域に形成されたＴＦＴ
   及び該ＴＦＴに電気的に接続されたＥＬ素子を含む画素
   部を有する発光装置において、 前記画素部は前記複数のゲート配線の上方に設けられた
   バンクにより複数の画素列に分割され、 前記画素部は、赤色に発光する発光層が形成された画素
   列、緑色に発光する発光層が形成された画素列及び青色
   に発光する発光層が形成された画素列からなることを特
   徴とする発光装置。
4. 【請求項４】複数のゲート配線、該複数のゲート配線に
   交差する複数のソース配線、前記複数のゲート配線と前
   記複数のソース配線で囲まれた領域に形成されたＴＦＴ
   及び該ＴＦＴに電気的に接続されたＥＬ素子を含む画素
   部を有する発光装置において、 前記画素部は前記複数のソース配線の上方に設けられた
   バンクにより複数の画素列に分割され、 前記画素部は、赤色に発光する発光層が形成された画素
   列、緑色に発光する発光層が形成された画素列及び青色
   に発光するの発光層が形成された画素列からなることを
   特徴とする発光装置。
5. 【請求項５】ストライプ状に配列された複数の陰極、前
   記複数の陰極と交差するようにストライプ状に設けられ
   た複数の陽極及び前記複数の陰極と前記複数の陽極との
   間に設けられた発光層を含む画素部を有する発光装置に
   おいて、 前記画素部は前記複数の陰極により分割された複数の画
   素列を有し、前記画素部は、赤色に発光する発光層が形
   成された画素列、緑色に発光する発光層が形成された画
   素列及び青色に発光する発光層が形成された画素列から
   なることを特徴とする発光装置。
6. 【請求項６】ストライプ状に配列された複数の陰極、前
   記複数の陰極と交差するようにストライプ状に設けられ
   た複数の陽極及び前記複数の陰極と前記複数の陽極との
   間に設けられた発光層を含む画素部を有する発光装置に
   おいて、 前記画素部は前記複数の陰極の間に前記複数の陰極に沿
   って設けられたバンクにより複数の画素列に分割され、 前記画素部は、赤色に発光する発光層が形成された画素
   列、緑色に発光する発光層が形成された画素列及び青色
   に発光する発光層が形成された画素列からなることを特
   徴とする発光装置。
7. 【請求項７】請求項１乃至請求項６のいずれか一におい
   て、前記赤色に発光する発光層、前記緑色に発光する発
   光層及び前記青色に発光する発光層は、高分子有機ＥＬ
   材料であることを特徴とする発光装置。
8. 【請求項８】請求項１乃至請求項７のいずれか一に記載
   の発光装置を表示部として用いたことを特徴とする電子
   機器。
9. 【請求項９】複数のゲート配線、該複数のゲート配線に
   交差するソース配線、前記複数のゲート配線と前記複数
   のソース配線で囲まれた領域に形成されたＴＦＴ及び該
   ＴＦＴに電気的に接続されたＥＬ素子を含む画素部を有
   する発光装置の作製方法において、 前記画素部は前記複数のゲート配線に沿って複数の画素
   列に分割され、赤色に発光する発光層、緑色に発光する
   発光層及び青色に発光する発光層を、各々異なる画素列
   の上に形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
10. 【請求項１０】複数のゲート配線、該複数のゲート配線
    に交差するソース配線、前記複数のゲート配線と前記複
    数のソース配線で囲まれた領域に形成されたＴＦＴ及び
    該ＴＦＴに電気的に接続されたＥＬ素子を含む画素部を
    有する発光装置の作製方法において、 前記画素部は前記複数のソース配線に沿って複数の画素
    列に分割され、赤色に発光する発光層、緑色に発光する
    発光層及び青色に発光する発光層を、各々異なる画素列
    の上に形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
11. 【請求項１１】複数のゲート配線、該複数のゲート配線
    に交差するソース配線、前記複数のゲート配線と前記複
    数のソース配線で囲まれた領域に形成されたＴＦＴ及び
    該ＴＦＴに電気的に接続されたＥＬ素子を含む画素部を
    有する発光装置の作製方法において、 前記複数のゲート配線の上方にバンクを形成することに
    より前記画素部を複数の画素列に分割し、 赤色に発光する発光層、緑色に発光する発光層及び青色
    に発光する発光層を、各々異なる画素列に形成すること
    を特徴とする発光装置の作製方法。
12. 【請求項１２】複数のゲート配線、該複数のゲート配線
    に交差するソース配線、前記複数のゲート配線と前記複
    数のソース配線で囲まれた領域に形成されたＴＦＴ及び
    該ＴＦＴに電気的に接続されたＥＬ素子を含む画素部を
    有する発光装置の作製方法において、 前記前記複数のソース配線の上方にバンクを形成するこ
    とにより前記画素部を複数の画素列に分割し、 赤色に発光する発光層、緑色に発光する発光層及び青色
    に発光する発光層を、各々異なる画素列に形成すること
    を特徴とする発光装置の作製方法。
13. 【請求項１３】ストライプ状に配列された複数の陰極、
    前記複数の陰極と交差するようにストライプ状に設けら
    れた複数の陽極及び前記複数の陰極と前記複数の陽極と
    の間に設けられた発光層を含む画素部を有する発光装置
    の作製方法において、 前記画素部は前記複数の陰極により複数の画素列に分割
    され、赤色に発光する発光層、緑色に発光する発光層及
    び青色に発光する発光層を、各々異なる画素列の上に形
    成することを特徴とする発光装置の作製方法。
14. 【請求項１４】ストライプ状に配列された複数の陰極、
    前記複数の陰極と交差するようにストライプ状に設けら
    れた複数の陽極及び前記複数の陰極と前記複数の陽極と
    の間に設けられた発光層を含む画素部を有する発光装置
    の作製方法において、 前記複数の陰極の隙間にバンクを形成することにより前
    記画素部を複数の画素列に分割し、 赤色に発光する発光層、緑色に発光する発光層及び青色
    に発光する発光層を、各々異なる画素列に形成すること
    を特徴とする発光装置の作製方法。
15. 【請求項１５】請求項９乃至請求項１４のいずれか一に
    おいて、前記赤色に発光する発光層、前記緑色に発光す
    る発光層及び前記青色に発光する発光層は、高分子の有
    機ＥＬ材料で形成されることを特徴とする発光装置の作
    製方法。
16. 【請求項１６】請求項９乃至請求項１４のいずれか一に
    おいて、前記赤色に発光する発光層、前記緑色に発光す
    る発光層及び前記青色に発光する発光層は、 赤色を発光する発光層となる赤色発光層用塗布液、緑色
    を発光する発光層となる緑色発光層用塗布液及び青色を
    発光する発光層となる青色発光層用塗布液を各々別のノ
    ズルから同時に吐出し、吐出された前記赤色発光層用塗
    布液、緑色発光層用塗布液及び青色発光層用塗布液に加
    熱処理を行うことにより形成されることを特徴とする発
    光装置の作製方法。
17. 【請求項１７】請求項９乃至請求項１４のいずれか一に
    おいて、前記赤色に発光する発光層、前記緑色に発光す
    る発光層または前記青色に発光する発光層の少なくとも
    一つはノズルから吐出された塗布液に加熱処理を行うこ
    とにより形成され、かつ、残りはスピンコート法、印刷
    法または蒸着法により形成されることを特徴とする発光
    装置の作製方法。