JP4877675B2 - 電気光学装置の作製方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体素子（半導体薄膜を用いた素子、代表的には薄膜トランジスタ）を基板上に作り込んで形成されたＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置に代表される電気光学装置及びその電気光学装置を表示ディスプレイとして有する電子装置（電子機器）に関する。特にそれらの作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基板上に薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）を形成する技術が大幅に進歩し、アクティブマトリクス型表示装置への応用開発が進められている。特に、ポリシリコン膜を用いたＴＦＴは、従来のアモルファスシリコン膜を用いたＴＦＴよりも電界効果移動度が高いので、高速動作が可能である。そのため、従来、基板外の駆動回路で行っていた画素の制御を、画素と同一の基板上に形成した駆動回路で行うことが可能となっている。
【０００３】
このようなアクティブマトリクス型表示装置は、同一基板上に様々な回路や素子を作り込むことで製造コストの低減、表示装置の小型化、歩留まりの上昇、スループットの低減など、様々な利点が得られるとして注目されている。
【０００４】
アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置は、各画素のそれぞれにＴＦＴでなるスイッチング素子を設け、そのスイッチング素子によって電流制御を行う駆動素子を動作させてＥＬ層（発光層）を発光させる。例えば米国特許番号５，６８４，３６５号（日本国公開公報：特開平８−２３４６８３号参照）、日本国公開公報：特開平１０−１８９２５２号に記載されたＥＬ表示装置がある。
【０００５】
上記ＥＬ層の形成方法としては様々な方法が提案されている。例えば、真空蒸着法、スパッタ法、スピンコート法、ロールコート法、キャスト法、ＬＢ法、イオンプレーティング法、ディッピング法、インクジェット法などが挙げられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ＥＬ層の製造コストを低減することを課題とし、安価なＥＬ表示装置を提供することを課題とする。そして、それを表示用ディスプレイとして有する電子装置（電子機器）の製品コストを低減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ＥＬ層を印刷法により形成することを特徴とする。印刷法としては、凸版印刷法又はスクリーン印刷法を用いることができるが、特に凸版印刷法が好ましい。ここで本発明において凸版印刷法を用いる場合について図１を用いて説明する。
【０００８】
図１に示したのは、本発明で用いる凸版印刷用装置の一部である。図１において、１１０はアニロックスロール、１１１はドクターバー（ドクターブレードともいう）であり、ドクターバー１１１によりＥＬ材料と溶媒との混合物（以下、ＥＬ形成物という）１１２がアニロックスロール１１０の表面付近に溜められている。なお、ここでいうＥＬ材料とは蛍光性有機化合物であり、一般的に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層もしくは電子注入層と呼ばれている有機化合物を指す。
【０００９】
アニロックスロール１１０の表面には図１（Ｂ）に示すようにメッシュ状の溝（以下、メッシュという）１１０aが設けられており、矢印Ａの方向に回転することでメッシュ１１０aがＥＬ形成物１１２を表面に保持していく。なお、アニロックスロール１１０の表面に図示された点線はＥＬ形成物が保持されていることを意味している。
【００１０】
そして、１１３は印刷ロール、１１４は凸版であり、凸版１１４はエッチング等により表面に凹凸が形成されている。この様子を図１（Ｃ）に示す。図１（Ｃ）の場合、１枚の基板上に複数枚のＥＬ表示装置を作製するために凸版１１４には画素部用パターン１１４aが複数箇所に形成されている。さらに、画素部用パターン１１４aを拡大すると、複数の画素に対応する位置に凸部１１４bが形成されている。
【００１１】
前述のアニロックスロール１１０は回転しながらメッシュ１１０aにＥＬ形成物１１２を保持し続ける。一方、印刷ロール１１３は矢印Ｂの方向に回転し、凸版１１４の凸部１１４bのみがメッシュ１１０aと接触する。この時、凸部１１４bの表面にＥＬ形成物１１２が塗布される。
【００１２】
そして、印刷ロール１１３と同じ速度で水平移動（矢印Ｃの方向）する基板１１５と凸部１１４bが接した箇所にＥＬ形成物１１２が印刷される。これにより基板１１５上にはＥＬ形成物１１２がマトリクス状に配列された状態で印刷されることになる。
【００１３】
その後、真空中での加熱処理によりＥＬ形成物１１２に含まれる溶媒を気化させてＥＬ材料を残す。このため、溶媒はＥＬ材料のガラス転移温度（Ｔｇ）よりも低い温度で気化するものを用いる必要がある。また、ＥＬ形成物の粘度により最終的に形成されるＥＬ層の膜厚が決まる。この場合、溶媒の選定により粘度を調節することができるが、粘度は１０〜５０ｃｐ（好ましくは２０〜３０ｃｐ）が好ましい。
【００１４】
さらに、ＥＬ形成物１１２中に結晶核となりうる不純物が多いと、溶媒を気化させる際に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ＥＬ形成物１１２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。
【００１５】
不純物を低減するには、溶媒の精製時、ＥＬ材料の精製時、又は溶媒とＥＬ材料を混合する時の環境を可能な限り清浄化しておくことも重要であるが、図１のような印刷用装置によりＥＬ形成物を印刷する際の雰囲気にも注意することが好ましい。具体的には、上記ＥＬ形成物の印刷工程を、窒素もしくは希ガスなどの不活性ガスが充填された室内（代表的にはクリーンブース内）に設置された印刷用装置で行うことが望ましい。
【００１６】
この祭、不活性ガスを充填した室内は大気圧状態もしくは加圧状態（典型的には２〜５気圧、好ましくは２〜３気圧）に保持しておけば良い。本発明を実施した場合、ＥＬ材料を成膜するにあたって真空蒸着装置のような真空排気設備を必要とする装置を必要としないため、設備が簡易になるとともにメンテナンスも容易なものとなる利点がある。
【００１７】
なお、本発明はアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置にもパッシブマトリクス型（単純マトリクス型）ＥＬ表示装置にも実施することができる。
【００１８】
【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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
また、下地膜１２に放熱効果を持たせることにより薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）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。
【００２２】
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ＴＦＴ（以下、スイッチング用ＴＦＴという）、２０２はＥＬ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。
【００２３】
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面積が広くなるので好ましい。
【００２４】
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領域の位置を異ならせた構造とすることで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としている点にも特徴がある。
【００２５】
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。
【００２６】
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、１７bを含む活性層、ゲート絶縁膜１８、ゲート電極１９a、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。
【００２７】
また、図３に示すように、ゲート電極１９a、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。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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
以上のように、マルチゲート構造のＴＦＴを画素のスイッチング素子２０１として用いることにより、十分にオフ電流値の低いスイッチング素子を実現することができる。そのため、特開平１０−１８９２５２号公報の図２のようなコンデンサーを設けなくても十分な時間（選択されてから次に選択されるまでの間）電流制御用ＴＦＴのゲート電圧を維持しうる。
【００３２】
即ち、従来、有効発光面積を狭める要因となっていたコンデンサーを排除することが可能となり、有効発光面積を広くすることが可能となる。このことはＥＬ表示装置の画質を明るくできることを意味する。
【００３３】
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。
【００３４】
図２に示すように、スイッチング用ＴＦＴのドレインは電流制御用ＴＦＴ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（接続配線とも言える）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に接続される。
【００３５】
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、ＥＬ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。
【００３６】
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Ｌ１＝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０．５〜２μm）、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。
【００３７】
これらの数値範囲とすることによりＶＧＡクラスの画素数（６４０×４８０）を有するＥＬ表示装置からハイビジョンクラスの画素数（１９２０×１０８０又は１２８０×１０２４）を有するＥＬ表示装置まで、あらゆる規格を網羅することができる。
【００３８】
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。
【００３９】
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を挟んでゲート電極３５に重なっている領域と重なっていない領域とを有する点にも特徴がある。
【００４０】
電流制御用ＴＦＴ２０２は、ＥＬ素子２０４を発光させるための電流を供給すると同時に、その供給量を制御して階調表示を可能とする。そのため、電流を流しても劣化しない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必要がある。また、黒色を表示する際は、電流制御用ＴＦＴ２０２をオフ状態にしておくが、その際、オフ電流値が高いときれいな黒色表示ができなくなり、コントラストの低下等を招く。従って、オフ電流値も抑える必要がある。
【００４１】
ホットキャリア注入による劣化に関しては、ゲート電極に対してＬＤＤ領域が重なった構造が非常に効果的であることが知られている。しかしながら、ＬＤＤ領域全体をゲート電極に重ねてしまうとオフ電流値が増加してしまうため、本出願人はゲート電極に重ならないＬＤＤ領域を直列に設けるという新規な構造によって、ホットキャリア対策とオフ電流値対策とを同時に解決している。
【００４２】
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０．３〜１．５μm）にすれば良い。長すぎては寄生容量を大きくしてしまい、短すぎてはホットキャリアを防止する効果が弱くなってしまう。また、ゲート電極に重ならないＬＤＤ領域の長さは１．０〜３．５μｍ（好ましくは１．５〜２．０μｍ）にすれば良い。長すぎると十分な電流を流せなくなり、短すぎるとオフ電流値を低減する効果が弱くなる。
【００４３】
また、上記構造においてゲート電極とＬＤＤ領域とが重なった領域では寄生容量が形成されてしまうため、ソース領域３１とチャネル形成領域３４との間には設けない方が好ましい。電流制御用ＴＦＴ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十分である。
【００４４】
但し、電流制御用ＴＦＴ２０２の駆動電圧（ソース領域とドレイン領域との間にかかる電圧）が１０Ｖ以下となるとホットキャリア注入は殆ど問題にならなくなってくるため、ＬＤＤ領域３３を省略することも可能である。その場合、活性層はソース領域３１、ドレイン領域３２およびチャネル形成領域３４からなる。
【００４５】
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２５〜４０ｎｍ）ことも有効である。
【００４６】
次に、４１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２００〜５００ｎｍ）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。このパッシベーション膜４１は形成されたＴＦＴをアルカリ金属や水分から保護する役割をもつ。最終的にＴＦＴの上方に設けられるＥＬ層にはナトリウム等のアルカリ金属が含まれている。即ち、第１パッシベーション膜４１はこれらのアルカリ金属（可動イオン）をＴＦＴ側に侵入させない保護層としても働く。
【００４７】
また、第１パッシベーション膜４１に放熱効果を持たせることでＥＬ層の熱劣化を防ぐことも有効である。但し、図２の構造のＥＬ表示装置は基板１１側に光が放射されるため、第１パッシベーション膜４１は透光性を有することが必要である。また、ＥＬ層として有機材料を用いる場合、酸素との結合により劣化するので、酸素を放出しやすい絶縁膜は用いないことが望ましい。
【００４８】
アルカリ金属の透過を妨げ、さらに放熱効果をもつ透光性材料としては、Ｂ（ホウ素）、Ｃ（炭素）、Ｎ（窒素）から選ばれた少なくとも一つの元素と、Ａｌ（アルミニウム）、Ｓｉ（珪素）、Ｐ（リン）から選ばれた少なくとも一つの元素とを含む絶縁膜が挙げられる。例えば、窒化アルミニウム（ＡｌｘＮｙ）に代表されるアルミニウムの窒化物、炭化珪素（ＳｉｘＣｙ）に代表される珪素の炭化物、窒化珪素（ＳｉｘＮｙ）に代表される珪素の窒化物、窒化ホウ素（ＢｘＮｙ）に代表されるホウ素の窒化物、リン化ホウ素（ＢｘＰｙ）に代表されるホウ素のリン化物を用いることが可能である。また、酸化アルミニウム（ＡｌｘＯｙ）に代表されるアルミニウムの酸化物は透光性に優れ、熱伝導率が２０Ｗｍ^-1Ｋ^-1であり、好ましい材料の一つと言える。これらの材料には上記効果だけでなく、水分の侵入を防ぐ効果もある。なお、上記透光性材料において、ｘ、ｙは任意の整数である。
【００４９】
なお、上記化合物に他の元素を組み合わせることもできる。例えば、酸化アルミニウムに窒素を添加して、ＡｌＮｘＯｙで示される窒化酸化アルミニウムを用いることも可能である。この材料にも放熱効果だけでなく、水分やアルカリ金属等の侵入を防ぐ効果がある。なお、上記窒化酸化アルミニウムにおいて、ｘ、ｙは任意の整数である。
【００５０】
また、特開昭６２−９０２６０号公報に記載された材料を用いることができる。即ち、Ｓｉ、Ａｌ、Ｎ、Ｏ、Ｍを含む絶縁膜（但し、Ｍは希土類元素の少なくとも一種、好ましくはＣｅ（セリウム），Ｙｂ（イッテルビウム），Ｓｍ（サマリウム），Ｅｒ（エルビウム），Ｙ（イットリウム）、Ｌａ（ランタン）、Ｇｄ（ガドリニウム）、Ｄｙ（ジスプロシウム）、Ｎｄ（ネオジウム）から選ばれた少なくとも一つの元素）を用いることもできる。これらの材料にも放熱効果だけでなく、水分やアルカリ金属等の侵入を防ぐ効果がある。
【００５１】
また、少なくともダイヤモンド薄膜又はアモルファスカーボン膜（特にダイヤモンドに特性の近いもの、ダイヤモンドライクカーボン等と呼ばれる。）を含む炭素膜を用いることもできる。これらは非常に熱伝導率が高く、放熱層として極めて有効である。但し、膜厚が厚くなると褐色を帯びて透過率が低下するため、なるべく薄い膜厚（好ましくは５〜１００ｎｍ）で用いることが好ましい。
【００５２】
なお、第１パッシベーション膜４１の目的はあくまでアルカリ金属や水分からＴＦＴを保護することにあるので、その効果を損なうものであってはならない。従って、上記放熱効果をもつ材料からなる薄膜を単体で用いることもできるが、これらの薄膜と、アルカリ金属や水分の透過を妨げうる絶縁膜（代表的には窒化珪素膜（ＳｉｘＮｙ）や窒化酸化珪素膜（ＳｉＯｘＮｙ））とを積層することは有効である。なお、上記窒化珪素膜又は窒化酸化珪素膜において、ｘ、ｙは任意の整数である。
【００５３】
第１パッシベーション膜４１の上には、各ＴＦＴを覆うような形で第２層間絶縁膜（平坦化膜と言っても良い）４４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４４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。
【００５４】
第２層間絶縁膜４４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。
【００５５】
また、４５は第２パッシベーション膜であり、ＥＬ素子から拡散するアルカリ金属をブロッキングする重要な役割を担う。膜厚は５ｎｍ〜１μm（典型的には２０〜３００ｎｍ）とすれば良い。この第２パッシベーション膜４５は、アルカリ金属の透過を妨げうる絶縁膜を用いる。材料としては、第１パッシベーション膜４１として用いた材料を用いることができる。
【００５６】
また、この第２パッシベーション膜４５はＥＬ素子で発生した熱を逃がしてＥＬ素子に熱が蓄積しないように機能する放熱層としても機能する。また、第２層間絶縁膜４４が有機樹脂膜である場合は熱に弱いため、ＥＬ素子で発生した熱が第２層間絶縁膜４４に悪影響を与えないようにする。
【００５７】
前述のようにＥＬ表示装置を作製するにあたってＴＦＴを有機樹脂膜で平坦化することは有効であるが、ＥＬ素子で発生した熱による有機樹脂膜の劣化を考慮した構造は従来なかった。本発明では第２パッシベーション膜４５を設けることによってその点を解決している点も特徴の一つと言える。
【００５８】
また、第２パッシベーション膜４５は上記熱による劣化を防ぐと同時に、ＥＬ層中のアルカリ金属がＴＦＴ側へと拡散しないようにするための保護層としても機能し、さらにはＥＬ層側へＴＦＴ側から水分や酸素が侵入しないようにする保護層としても機能する。
【００５９】
このようにＴＦＴ側とＥＬ素子側とを放熱効果が高く、且つ、水分やアルカリ金属の透過を妨げうる絶縁膜で分離するという点は本発明の重要な特徴の一つであり、従来のＥＬ表示装置にはない構成であると言える。
【００６０】
また、４６は透明導電膜でなる画素電極（ＥＬ素子の陽極）であり、第２パッシベーション膜４５、第２層間絶縁膜４４及び第１パッシベーション膜４１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。
【００６１】
次にＥＬ層（厳密には画素電極に接するＥＬ層）４７が印刷法により形成される。ＥＬ層４７は単層又は積層構造で用いられるが、積層構造で用いられる場合が多い。しかし積層する場合は印刷法と気相法（特に蒸着法が好ましい）とを組み合わせることが望ましい。印刷法では溶媒とＥＬ材料とを混合して印刷するので、下地に有機材料があると再び溶解してしまう恐れがある。
【００６２】
従って、ＥＬ層４７のうち画素電極に直接触れる層を印刷法で形成し、それ以降は気相法で形成することが好ましい。勿論、下層のＥＬ材料が溶解しない溶媒を用いて印刷することができれば全ての層を印刷法で形成することもできる。画素電極に直接触れる層としては、正孔注入層、正孔輸送層又は発光層がありえるが、いずれの層を形成する場合においても本発明を用いることができる。
【００６３】
本発明ではＥＬ層の形成方法として印刷法を用いるため、ＥＬ材料としてはポリマー系材料を用いるのが好ましい。代表的なポリマー系材料としては、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の高分子材料が挙げられる。
【００６４】
ポリマー系材料でなる正孔注入層、正孔輸送層又は発光層を印刷法で形成するには、ポリマー前駆体の状態で印刷し、それを真空中で加熱することによりポリマー系材料でなるＥＬ材料に転化する。そして、その上に蒸着法等で必要なＥＬ材料を積層して積層型のＥＬ層を形成する。
【００６５】
具体的には、正孔輸送層としては、ポリマー前駆体であるポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンを用い、加熱によりポリフェニレンビニレンとすることが好ましい。膜厚は３０〜１００ｎｍ（好ましくは４０〜８０ｎｍ）とすれば良い。また、発光層としては、赤色発光層にはシアノポリフェニレンビニレン、緑色発光層にはポリフェニレンビニレン、青色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が好ましい。膜厚は３０〜１５０ｎｍ（好ましくは４０〜１００ｎｍ）とすれば良い。
【００６６】
また、画素電極とその上に形成されるＥＬ材料との間に銅フタルシアニンをバッファ層として設けることも有効である。
【００６７】
但し、以上の例は本発明のＥＬ材料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ＥＬ材料と溶媒との混合物を印刷して、溶媒を気化させて除去することによりＥＬ層を形成する。従って、溶媒を気化させる際にＥＬ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ＥＬ材料を用いても良い。
【００６８】
代表的には溶媒としてクロロフォルム、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）といった有機溶媒を用いても良いし、水を用いても良い。また、ＥＬ形成物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。
【００６９】
また、ＥＬ層４７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、乾燥した窒素雰囲気、乾燥したアルゴン雰囲気等が好ましい。そのためには、印刷用装置を、不活性ガスを充填した室内（本実施例ではクリーンブース内）に設置し、その雰囲気中で印刷処理を行うことが望ましい。
【００７０】
この祭、不活性ガスを充填した室内は大気圧状態もしくは加圧状態（典型的には２〜５気圧、好ましくは２〜３気圧）に保持しておけば良い。本発明を実施した場合、ＥＬ材料を成膜するにあたって真空蒸着装置のような真空排気設備を必要とする装置を必要としないため、設備が簡易になるとともにメンテナンスも容易なものとなる利点がある。
【００７１】
以上のようにしてＥＬ層４７を印刷法により形成したら、次に陰極４８、保護電極４９が形成される。これら陰極４８、保護電極４９は真空蒸着法で形成すればよい。また、陰極４８と保護電極４９を大気解放しないで連続的に形成することによりＥＬ層の劣化をさらに抑制することができる。また、本明細書中では、画素電極（陽極）、ＥＬ層及び陰極で形成される発光素子をＥＬ素子と呼ぶ。
【００７２】
陰極４８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ＭｇＡｇ（ＭｇとＡｇをＭｇ：Ａｇ＝１０：１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。また、保護電極４９は陰極４８を外部の水分等から保護膜するために設けられる電極であり、アルミニウム（Ａｌ）若しくは銀（Ａｇ）を含む材料が用いられる。この保護電極４９には放熱効果もある。
【００７３】
なお、ＥＬ層４７及び陰極４８は大気解放せずに乾燥された不活性雰囲気中にて連続的に形成することが望ましい。これはＥＬ層として有機材料を用いる場合、水分に非常に弱いため、大気解放した時の吸湿を避けるためである。さらに、ＥＬ層４７及び陰極４８だけでなく、その上の保護電極４９まで連続形成するとさらに良い。
【００７４】
また、図２の構造はＲＧＢのいずれかに対応した一種類のＥＬ素子を形成する単色発光方式を用いた場合の例である。なお、図２には一つの画素しか図示していないが、画素部には同一構造の複数の画素がマトリクス状に配列されている。なお、ＲＧＢのいずれかに対応したＥＬ層は公知の材料を採用すれば良い。
【００７５】
また、上記方式以外にも、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ＥＬ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素子を重ねる方式等を用いてカラー表示を行うこともできる。勿論、白色発光のＥＬ層を単層で形成して白黒表示を行うことも可能である。
【００７６】
また、５０は第３パッシベーション膜であり、膜厚は１０ｎｍ〜１μm（好ましくは２００〜５００ｎｍ）とすれば良い。第３パッシベーション膜５０を設ける目的は、ＥＬ層４７を水分から保護する目的が主であるが、第２パッシベーション膜４５と同様に放熱効果をもたせても良い。従って、形成材料としては第１パッシベーション膜４１と同様のものを用いることができる。但し、ＥＬ層４７として有機材料を用いる場合、酸素との結合により劣化する可能性があるので、酸素を放出しやすい絶縁膜は用いないことが望ましい。
【００７７】
また、上述のようにＥＬ層は熱に弱いので、なるべく低温（好ましくは室温から１２０℃までの温度範囲）で成膜するのが望ましい。従って、プラズマＣＶＤ法、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法又は溶液塗布法（スピンコーティング法）が望ましい成膜方法と言える。
【００７８】
このように、第２パッシベーション膜４５を設けるだけでも十分にＥＬ素子の劣化を抑制することはできるが、さらに好ましくはＥＬ素子を第２パッシベーション膜４５及び第３パッシベーション膜５０というようにＥＬ素子を挟んで形成された二層の絶縁膜によって囲み、ＥＬ層への水分、酸素の侵入を防ぎ、ＥＬ層からのアルカリ金属の拡散を防ぎ、ＥＬ層への熱の蓄積を防ぐ。その結果、ＥＬ層の劣化がさらに抑制されて信頼性の高いＥＬ表示装置が得られる。
【００７９】
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。
【００８０】
なお、図２の画素構造においてスイッチング用ＴＦＴとしてマルチゲート構造のＴＦＴを用いているが、ＬＤＤ領域の配置等の構成に関しては図２の構成に限定する必要はない。
【００８１】
また、ここでは基板面に半導体素子としてＴＦＴを設け、ＴＦＴに電気的に接続されたＥＬ素子を形成する際に本発明を実施した例を示したが、半導体素子としてシリコン基板面に形成されたトランジスタ（ＭＯＳＦＥＴと呼ばれる）を用いた場合にも本発明を実施することができる。
【００８２】
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。
【００８３】
〔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。
【００８４】
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。
【００８５】
また、下地膜３０１の一部として、図２に示した第１パッシベーション膜４１と同様の材料からなる絶縁膜を設けることは有効である。電流制御用ＴＦＴは大電流を流すことになるので発熱しやすく、なるべく近いところに放熱効果のある絶縁膜を設けておくことは有効である。
【００８６】
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２０〜１００ｎｍの厚さであれば良い。
【００８７】
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、ＸｅＣｌガスを用いたエキシマレーザー光を用いて結晶化する。
【００８８】
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。
【００８９】
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。しかし、電流制御用ＴＦＴの面積をできるだけ小さくして画素の開口率を高めるには電流を流しやすい結晶質珪素膜を用いた方が有利である。
【００９０】
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。
【００９１】
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１３０ｎｍ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。
【００９２】
そして、その上にレジストマスク３０４a、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。
【００９３】
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５×１０¹⁷〜５×１０¹⁸atoms/cm³）の濃度で含まれるようにドーズ量を調節する。
【００９４】
次に、図４（Ｃ）に示すように、保護膜３０３を除去し、添加した１５族に属する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。
【００９５】
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。
【００９６】
この工程によりｎ型不純物領域３０５、３０６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ＴＦＴ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。
【００９７】
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。
【００９８】
次に、図４（Ｅ）に示すように、活性層３０７〜３１０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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
本実施例では、５０ｎｍ厚の窒化タングステン（ＷＮ）膜と、３５０ｎｍ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。
【０１０３】
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を挟んで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。
【０１０４】
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３０５、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。
【０１０５】
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〜３２４d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２×１０²⁰〜５×１０²⁰atoms/cm³）となるように調節する。
【０１０６】
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に対応する。
【０１０７】
次に、図５（Ｃ）に示すように、レジストマスク３２４a〜３２４d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（Ｂ₂Ｈ₆）を用いたイオンドープ法により３×１０²⁰〜３×１０²¹atoms/cm³（代表的には５×１０²⁰〜１×１０²¹atoms/cm³ノ）濃度となるようにボロンを添加する。
【０１０８】
なお、不純物領域３３３、３３４には既に１×１０¹⁶〜５×１０¹⁸atoms/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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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０．１ｐｐｍ以下とすることが望ましい。
【０１１１】
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３１４、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））
【０１１２】
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。
【０１１３】
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４００ｎｍ〜１．５μmとすれば良い。本実施例では、２００ｎｍ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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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、チタン膜を１００ｎｍ、チタンを含むアルミニウム膜を３００ｎｍ、チタン膜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。
【０１１７】
次に、５０〜５００ｎｍ（代表的には２００〜３００ｎｍ）の厚さで第１パッシベーション膜３４４を形成する。本実施例では第１パッシベーション膜３４４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。勿論、図２の第１パッシベーション膜４１と同様の材料を用いることが可能である。
【０１１８】
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３４４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。
【０１１９】
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３４７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３４７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。
【０１２０】
次に、第２層間絶縁膜３４７上に１００ｎｍ厚の第２パッシベーション膜３４８を形成する。本実施例ではＳｉ、Ａｌ、Ｎ、Ｏ及びＬａを含む絶縁膜を用いるため、その上に設けられるＥＬ層からのアルカリ金属の拡散を防止することができる。また、同時にＥＬ層に水分を侵入させず、且つ、ＥＬ層で発生した熱を分散させて、熱によるＥＬ層の劣化や平坦化膜（第２層間絶縁膜）の劣化を抑制することができる。
【０１２１】
そして、第２パッシベーション膜３４８、第２層間絶縁膜３４７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３４９を形成する。本実施例では酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜を１１０ｎｍの厚さに形成し、パターニングを行って画素電極とする。この画素電極３４９がＥＬ素子の陽極となる。なお、他の材料として、酸化インジウム・チタン膜やＩＴＯに酸化亜鉛を混合した膜を用いることも可能である。
【０１２２】
なお、本実施例では画素電極３４９がドレイン配線３４３を介して電流制御用ＴＦＴのドレイン領域３３１へと電気的に接続された構造となっている。この構造には次のような利点がある。
【０１２３】
画素電極３４９はＥＬ層（発光層）や電荷輸送層などの有機材料に直接接することになるため、ＥＬ層等に含まれた可動イオンが画素電極中を拡散する可能性がある。即ち、本実施例の構造は画素電極３４９を直接活性層の一部であるドレイン領域３３１へ接続せず、ドレイン配線３４３を中継することによって活性層中への可動イオンの侵入を防ぐことができる。
【０１２４】
次に、図６（Ｃ）に示すように、ＥＬ層３５０を、図１を用いて説明した凸版印刷法により形成し、さらに蒸着法により陰極（ＭｇＡｇ電極）３５１及び保護電極３５２を大気解放しないで形成する。このときＥＬ層３５０及び陰極３５１を形成するに先立って画素電極３４９に対して熱処理を施し、水分を完全に除去しておくことが望ましい。なお、本実施例ではＥＬ素子の陰極としてＭｇＡｇ電極を用いるが、公知の他の材料であっても良い。
【０１２５】
なお、ＥＬ層３５０としては【発明の実施の形態】の欄で説明した材料を用いることができる。本実施例では正孔輸送層（Hole transporting layer）及び発光層（Emitting layer）でなる２層構造をＥＬ層とするが、正孔注入層、電子注入層若しくは電子輸送層のいずれかを設ける場合もある。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。
【０１２６】
本実施例では正孔輸送層としてポリマー前駆体であるポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンを印刷法により形成し、加熱によりポリフェニレンビニレンとする。また、発光層としては、ポリビニルカルバゾールに１，３，４−オキサジアゾール誘導体のＰＢＤを３０〜４０％分子分散させたものを蒸着法により形成し、緑色の発光中心としてクマリン６を約１％添加している。
【０１２７】
また、保護電極３５２でもＥＬ層３５０を水分や酸素から保護することは可能であるが、さらに好ましくは第３パッシベーション膜３５３を設けると良い。本実施例では第３パッシベーション膜３５３として３００ｎｍ厚の窒化珪素膜を設ける。この第３パッシベーション膜も保護電極３５２の後に大気解放しないで連続的に形成しても構わない。勿論、第３パッシベーション膜３５３としては、図２の第３パッシベーション膜５０と同一の材料を用いることができる。
【０１２８】
また、保護電極３５２はＭｇＡｇ電極３５１の劣化を防ぐために設けられ、アルミニウムを主成分とする金属膜が代表的である。勿論、他の材料でも良い。また、ＥＬ層３５０、ＭｇＡｇ電極３５１は非常に水分に弱いので、保護電極３５２までを大気解放しないで連続的に形成し、外気からＥＬ層を保護することが望ましい。
【０１２９】
なお、ＥＬ層３５０の膜厚は１０〜４００ｎｍ（典型的には６０〜１５０ｎｍ、好ましくは１００〜１２０ｎｍ）、ＭｇＡｇ電極３５１の厚さは８０〜２００ｎｍ（典型的には１００〜１５０ｎｍ）とすれば良い。
【０１３０】
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型ＥＬ表示装置が完成する。ところで、本実施例のアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置は、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。
【０１３１】
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、駆動回路を形成するＣＭＯＳ回路のｎチャネル型ＴＦＴ２０５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。
【０１３２】
本実施例の場合、図６（Ｃ）に示すように、ｎチャネル型ＴＦＴ２０５の活性層は、ソース領域３５５、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を挟んでゲート電極３１３と重なっている。
【０１３３】
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。
【０１３４】
また、ＣＭＯＳ回路のｐチャネル型ＴＦＴ２０６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。
【０１３５】
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の中間程度の機能を有するＴＦＴを配置することが望ましい。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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）やセラミックス製シーリングカンなどのハウジ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、ハウジ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）を配置することでＥＬ層の信頼性（寿命）が向上する。
【０１３８】
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ＥＬ表示装置を本明細書中ではＥＬモジュールという。
【０１３９】
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６０１上に形成された、画素部６０２と、ゲート側駆動回路６０３と、ソース側駆動回路６０４で構成される。画素部のスイッチング用ＴＦＴ６０５はｎチャネル型ＴＦＴであり、ゲート側駆動回路６０３に接続されたゲート配線６０６、ソース側駆動回路６０４に接続されたソース配線６０７の交点に配置されている。また、スイッチング用ＴＦＴ６０５のドレインは電流制御用ＴＦＴ６０８のゲートに接続されている。
【０１４０】
さらに、電流制御用ＴＦＴ６０８のソース側は電流供給線６０９に接続され、電流制御用ＴＦＴ６０８のドレインにはＥＬ素子６１０が接続されている。
【０１４１】
そして、外部入出力端子となるＦＰＣ６１１には駆動回路まで信号を伝達するための入出力配線（接続配線）６１２、６１３、及び電流供給線６０９に接続された入出力配線６１４が設けられている。
【０１４２】
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７０１、ゲート側駆動回路（Ａ）７０７、ゲート側駆動回路（Ｂ）７１１、画素部７０６を有している。なお、本明細書中において、駆動回路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。
【０１４３】
ソース側駆動回路７０１は、シフトレジスタ７０２、レベルシフタ７０３、バッファ７０４、サンプリング回路（サンプル及びホールド回路）７０５を備えている。また、ゲート側駆動回路（Ａ）７０７は、シフトレジスタ７０８、レベルシフタ７０９、バッファ７１０を備えている。ゲート側駆動回路（Ｂ）７１１も同様な構成である。
【０１４４】
ここでシフトレジスタ７０２、７０８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。
【０１４５】
また、レベルシフタ７０３、７０９、バッファ７０４、７１０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。
【０１４６】
また、サンプリング回路７０５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。
【０１４７】
また、画素部７０６は図２に示した構造の画素を配置する。
【０１４８】
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。
【０１４９】
さらに、ハウジ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。
【０１５０】
基板（ＴＦＴの下の下地膜を含む）１７００上には画素部１７０１、ソース側駆動回路１７０２、ゲート側駆動回路１７０３が形成されている。それぞれの駆動回路からの各種配線は、入出力配線６１２〜６１４を経てＦＰＣ６１１に至り外部機器へと接続される。
【０１５１】
このとき少なくとも画素部、好ましくは駆動回路及び画素部を囲むようにしてハウジング材１７０４を設ける。なお、ハウジング材１７０４は画素部１７０１の外寸（高さ）よりも内寸（奥行き）が大きい凹部を有する形状又はシート形状であり、接着剤１７０５によって、基板１７００と共同して密閉空間を形成するようにして基板１７００に固着される。このとき、ＥＬ素子は完全に前記密閉空間に封入された状態となり、外気から完全に遮断される。なお、ハウジング材１７０４は複数設けても構わない。
【０１５２】
また、ハウジング材１７０４の材質はガラス、ポリマー等の絶縁性物質が好ましい。例えば、非晶質ガラス（硼硅酸塩ガラス、石英等）、結晶化ガラス、セラミックスガラス、有機系樹脂（アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂等）、シリコーン系樹脂が挙げられる。また、セラミックスを用いても良い。また、接着剤１７０５が絶縁性物質であるならステンレス合金等の金属材料を用いることも可能である。
【０１５３】
また、接着剤１７０５の材質は、エポキシ系樹脂、アクリレート系樹脂等の接着剤を用いることが可能である。さらに、熱硬化性樹脂や光硬化性樹脂を接着剤として用いることもできる。但し、可能な限り酸素、水分を透過しない材質であることが必要である。
【０１５４】
さらに、ハウジング材と基板１７００との間の空隙１７０６は不活性ガス（アルゴン、ヘリウム、窒素等）を充填しておくことが望ましい。また、ガスに限らず不活性液体（パーフルオロアルカンに代表されるの液状フッ素化炭素等）を用いることも可能である。不活性液体に関しては特開平８−７８１５９号で用いられているような材料で良い。
【０１５５】
また、空隙１７０６に乾燥剤を設けておくことも有効である。乾燥剤としては特開平９−１４８０６６号公報に記載されているような材料を用いることができる。典型的には酸化バリウムを用いれば良い。
【０１５６】
また、図１１（Ｂ）に示すように、画素部には個々に孤立したＥＬ素子を有する複数の画素が設けられ、それらは全て保護電極１７０７を共通電極として有している。本実施例では、ＥＬ層、陰極（ＭｇＡｇ電極）及び保護電極を大気解放しないで連続形成することが好ましいとしたが、ＥＬ層と陰極とを同じマスク材を用いて形成し、保護電極だけ別のマスク材で形成すれば図１１（Ｂ）の構造を実現することができる。
【０１５７】
このとき、ＥＬ層と陰極は画素部のみ設ければよく、駆動回路の上に設ける必要はない。勿論、駆動回路上に設けられていても問題とはならないが、ＥＬ層にアルカリ金属が含まれていることを考慮すると設けない方が好ましい。
【０１５８】
なお、保護電極１７０７は１７０８で示される領域において、入出力配線１７０９に接続される。入出力配線１７０９は保護電極１７０７に所定の電圧（本実施例では接地電位、具体的には０Ｖ）を与えるための配線であり、導電性ペースト材料１７１０を介してＦＰＣ６１１に接続される。
【０１５９】
ここで領域１７０８におけるコンタクト構造を実現するための作製工程について図１２を用いて説明する。
【０１６０】
まず、本実施例の工程に従って図６（Ａ）の状態を得る。このとき、基板端部（図１１（Ｂ）において１７０８で示される領域）において第１層間絶縁膜３３６及びゲート絶縁膜３１１を除去し、その上に入出力配線１７０９を形成する。勿論、図６（Ａ）のソース配線及びドレイン配線と同時に形成される。（図１２（Ａ））
【０１６１】
次に、図６（Ｂ）において第２パッシベーション膜３４８、第２層間絶縁膜３４７及び第１パッシベーション膜３４４をエッチングする際に、１８０１で示される領域を除去し、且つ開孔部１８０２を形成する。（図１２（Ｂ））
【０１６２】
この状態で画素部ではＥＬ素子の形成工程（画素電極、ＥＬ層及び陰極の形成工程）が行われる。この際、図１２に示される領域ではマスク材を用いてＥＬ素子が形成されないようにする。そして、陰極３５１を形成した後、別のマスク材を用いて保護電極３５２を形成する。これにより保護電極３５２と入出力配線１７０９とが電気的に接続される。さらに、第３パッシベーション膜３５３を設けて図１２（Ｃ）の状態を得る。
【０１６３】
以上の工程により図１１（Ｂ）の１７０８で示される領域のコンタクト構造が実現される。そして、入出力配線１７０９はハウジング材１７０４と基板１７００との間を隙間（但し接着剤１７０５で充填されている。即ち、接着剤１７０５は入出力配線の段差を十分に平坦化しうる厚さが必要である。）を通ってＦＰＣ６１１に接続される。なお、ここでは入出力配線１７０９について説明したが、他の出力配線６１２〜６１４も同様にしてハウジング材１７０４の下を通ってＦＰＣ６１１に接続される。
【０１６４】
〔実施例２〕
本実施例では、画素の構成を図３（Ｂ）に示した構成と異なるものとした例を図１３に示す。
【０１６５】
本実施例では、図３（Ｂ）に示した二つの画素を、接地電位を与えるための電流供給線２１２について対称となるように配置する。即ち、図１３に示すように、電流供給線２１２を隣接する二つの画素間で共通化することで、必要とする配線の本数を低減することができる。なお、画素内に配置されるＴＦＴ構造等はそのままで良い。
【０１６６】
このような構成とすれば、より高精細な画素部を作製することが可能となり、画像の品質が向上する。
【０１６７】
なお、本実施例の構成は実施例１の作製工程に従って容易に実現可能であり、ＴＦＴ構造等に関しては実施例１や図２の説明を参照すれば良い。
【０１６８】
〔実施例３〕
本実施例では、図２と異なる構造の画素部を形成する場合について図１４を用いて説明する。なお、第２層間絶縁膜４４を形成する工程までは実施例１に従えば良い。また、第２層間絶縁膜４４で覆われたスイッチング用ＴＦＴ２０１、電流制御用ＴＦＴ２０２は図１と同じ構造であるので、ここでの説明は省略する。
【０１６９】
本実施例の場合、第２パッシベーション膜４５、第２層間絶縁膜４４及び第１パッシベーション膜４１に対してコンタクトホールを形成したら、画素電極５１を形成した後、陰極５２及びＥＬ層５３を形成する。本実施例では陰極５２を真空蒸着法で形成した後、乾燥された不活性雰囲気を維持したまま凸版印刷法又はスクリーン印刷法によりＥＬ層５３を形成する。
【０１７０】
本実施例では画素電極５１として、１５０ｎｍ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）を設ける。なお、画素電極の材料としては金属材料であれば如何なる材料でも良いが、反射率の高い材料であることが好ましい。また、陰極５２として１２０ｎｍ厚のＭｇＡｇ電極を用い、ＥＬ層５３の膜厚は１２０ｎｍとする。
【０１７１】
本実施例ではポリビニルカルバゾールに１，３，４−オキサジアゾール誘導体のＰＢＤを３０〜４０％分子分散させ、発光中心としてクマリン６を約１％添加したものをＥＬ材料とし、それに溶媒を混合させてＥＬ形成物を作製する。そして、そのＥＬ形成物を凸版印刷法又はスクリーン印刷法により塗布してベーク処理を行い、５０ｎｍ厚の緑色の発光層を得る。そして、その上に７０ｎｍ厚のＴＰＤを蒸着法により形成し、ＥＬ層５３を得る。
【０１７２】
次に、透明導電膜（本実施例ではＩＴＯ膜）でなる陽極５４を１１０ｎｍの厚さに形成する。こうしてＥＬ素子２０９が形成され、実施例１に示した材料でもって第３パッシベーション膜５５を形成すれば図１４に示すような構造の画素が完成する。
【０１７３】
本実施例の構造とした場合、各画素で生成された緑色の光はＴＦＴが形成された基板とは反対側に放射される。そのため、画素内のほぼ全域、即ちＴＦＴが形成された領域をも有効な発光領域として用いることができる。その結果、画素の有効発光面積が大幅に向上し、画像の明るさやコントラスト比（明暗の比）が向上する。
【０１７４】
なお、本実施例の構成は、実施例１、２のいずれの構成とも自由に組み合わせることが可能である。
【０１７５】
〔実施例４〕
実施例１〜４ではトップゲート型ＴＦＴの場合について説明したが、本発明はＴＦＴ構造に限定されるものではないので、ボトムゲート型ＴＦＴ（代表的には逆スタガ型ＴＦＴ）を用いて実施しても構わない。また、逆スタガ型ＴＦＴは如何なる手段で形成されたものでも良い。
【０１７６】
逆スタガ型ＴＦＴは工程数がトップゲート型ＴＦＴよりも少なくし易い構造であるため、本発明の課題である製造コストの低減には非常に有利である。なお、本実施例の構成は、実施例２、３のいずれの構成とも自由に組み合わせることが可能である。
【０１７７】
〔実施例５〕
実施例１の図６（Ｃ）又は図２の構造において、活性層と基板との間に設けられる下地膜として、第２パッシベーション膜４５と同様に放熱効果の高い材料を用いることは有効である。特に電流制御用ＴＦＴは長時間電流を流すことになるため発熱しやすく、自己発熱による劣化が問題となりうる。そのような場合に、本実施例のように下地膜が放熱効果を有することでＴＦＴの熱劣化を防ぐことができる。
【０１７８】
もちろん、基板から拡散する可動イオン等から防ぐ効果も重要であるので、第１パッシベーション膜４１と同様にＳｉ、Ａｌ、Ｎ、Ｏ、Ｍを含む化合物と珪素を含む絶縁膜との積層構造を用いることも好ましい。
【０１７９】
なお、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ることが可能である。
【０１８０】
〔実施例６〕
実施例３に示した画素構造とした場合、ＥＬ層から発する光は基板とは反対側に放射されるため、基板と画素電極との間に存在する絶縁膜等の透過率を気にする必要がない。即ち、多少透過率の低い材料であっても用いることができる。
【０１８１】
従って、下地膜１２、第１パッシベーション膜４１又は第２パッシベーション膜４５としてダイヤモンド薄膜又はアモルファスカーボン膜と呼ばれる炭素膜を用いる上で有利である。即ち、透過率の低下を気にする必要がないため、膜厚を１００〜５００ｎｍというように厚く設定することができ、放熱効果をより高めることが可能である。
【０１８２】
なお、第３パッシベーション膜５０に上記炭素膜を用いる場合に関しては、やはり透過率の低下は避けるべきであるので、膜厚は５〜１００ｎｍ程度にしておくことが好ましい。
【０１８３】
なお、本実施例においても下地膜１２、第１パッシベーション膜４１、第２パッシベーション膜４５又は第３パッシベーション膜５０のいずれに炭素膜を用いる場合においても、他の絶縁膜と積層して用いることは有効である。
【０１８４】
なお、本実施例は実施例３に示した画素構造とする場合において特に有効であるが、実施例１、２、４もしくは５のいずれの構成とも自由に組み合わせることが可能である。
【０１８５】
〔実施例７〕
本発明ではＥＬ表示装置の画素においてスイッチング用ＴＦＴをマルチゲート構造とすることによりスイッチング用ＴＦＴのオフ電流値を低減し、保持容量の必要性を排除している。これは保持容量の専有する面積を発光領域として有効に活用するための工夫である。
【０１８６】
しかしながら、保持容量を完全になくせないまでも専有面積を小さくするだけで有効発光面積を広げるという効果は得られる。即ち、スイッチング用ＴＦＴをマルチゲート構造にすることによりオフ電流値を低減し、保持容量の専有面積を縮小化するだけでも十分である。
【０１８７】
その場合、図１５に示すように、スイッチング用ＴＦＴ２０１のドレインに対して電流制御用ＴＦＴ２０２のゲートと並列に保持容量１４０１を形成しても構わない。
【０１８８】
なお、本実施例の構成は、実施例１〜６のいずれの構成とも自由に組み合わせることができる。即ち、画素内に保持容量が設けられるだけであって、ＴＦＴ構造やＥＬ層の材料等に限定を加えるものではない。
【０１８９】
〔実施例８〕
実施例１では、結晶質珪素膜３０２の形成手段としてレーザー結晶化を用いているが、本実施例では異なる結晶化手段を用いる場合について説明する。
【０１９０】
本実施例では、非晶質珪素膜を形成した後、特開平７−１３０６５２号公報に記載された技術を用いて結晶化を行う。同公報に記載された技術は、結晶化を促進（助長）する触媒として、ニッケル等の元素を用い、結晶性の高い結晶質珪素膜を得る技術である。
【０１９１】
また、結晶化工程が終了した後で、結晶化に用いた触媒を除去する工程を行っても良い。その場合、特開平１０−２７０３６３号若しくは特開平８−３３０６０２号に記載された技術により触媒をゲッタリングすれば良い。
【０１９２】
また、本出願人による特願平１１−０７６９６７の出願明細書に記載された技術を用いてＴＦＴを形成しても良い。
【０１９３】
以上のように、実施例１に示した作製工程は一実施例であって、図２又は実施例１の図６（Ｃ）の構造が実現できるのであれば、他の作製工程を用いても問題はない。
【０１９４】
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ることが可能である。
【０１９５】
〔実施例９〕
本発明のＥＬ表示装置を駆動するにあたって、画像信号としてアナログ信号を用いたアナログ駆動を行うこともできるし、デジタル信号を用いたデジタル駆動を行うこともできる。
【０１９６】
アナログ駆動を行う場合、スイッチング用ＴＦＴのソース配線にはアナログ信号が送られ、その階調情報を含んだアナログ信号が電流制御用ＴＦＴのゲート電圧となる。そして、電流制御用ＴＦＴでＥＬ素子に流れる電流を制御し、ＥＬ素子の発光強度を制御して階調表示を行う。なお、アナログ駆動を行う場合は電流制御用ＴＦＴを飽和領域で動作させると良い。
【０１９７】
一方、デジタル駆動を行う場合、アナログ的な階調表示とは異なり、時分割駆動と呼ばれる階調表示を行う。即ち、発光時間の長さを調節することで、視覚的に色階調が変化しているように見せる。なお、デジタル駆動を行う場合は電流制御用ＴＦＴを線形領域で動作させると良い。
【０１９８】
ＥＬ素子は液晶素子に比べて非常に応答速度が速いため、高速で駆動することが可能である。そのため、１フレームを複数のサブフレームに分割して階調表示を行う時分割駆動に適した素子であると言える。
【０１９９】
このように、本発明は素子構造に関する技術であるので、駆動方法は如何なるものであっても構わない。
【０２００】
〔実施例１０〕
実施例１ではＥＬ層として有機ＥＬ材料を用いることが好ましいとしたが、本発明は無機ＥＬ材料を用いても実施できる。但し、現在の無機ＥＬ材料は非常に駆動電圧が高いため、アナログ駆動を行う場合には、そのような駆動電圧に耐えうる耐圧特性を有するＴＦＴを用いなければならない。
【０２０１】
または、将来的にさらに駆動電圧の低い無機ＥＬ材料が開発されれば、本発明に適用することは可能である。
【０２０２】
また、本実施例の構成は、実施例１〜９のいずれの構成とも自由に組み合わせることが可能である。
【０２０３】
〔実施例１１〕
本発明を実施して形成されたアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置（ＥＬモジュール）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ている。そのため直視型のＥＬディスプレイ（ＥＬモジュールを組み込んだ表示ディスプレイを指す）として用途は広い。
【０２０４】
なお、ＥＬディスプレイが液晶ディスプレイよりも有利な点の一つとして視野角の広さが挙げられる。従って、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）の表示ディスプレイ（表示モニタ）として本発明のＥＬディスプレイを用いるとよい。
【０２０５】
また、ＥＬディスプレイ（パソコンモニタ、ＴＶ放送受信用モニタ、広告表示モニタ等）として用いるだけでなく、様々な電子装置の表示ディスプレイとして用いることができる。
【０２０６】
その様な電子装置としては、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）、カーナビゲーション、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはコンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（ＬＤ）又はデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。それら電子装置の例を図１６に示す。
【０２０７】
図１６（Ａ）はパーソナルコンピュータであり、本体２００１、筐体２００２、表示部２００３、キーボード２００４を含む。本発明は表示部２００３に用いることができる。
【０２０８】
図１６（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２１０６を含む。本発明を表示部２１０２に用いることができる。
【０２０９】
図１６（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、表示モニタ２２０４、光学系２２０５、表示装置２２０６を含む。本発明は表示装置２２０６に用いることができる。
【０２１０】
図１６（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２３０１、記録媒体（ＣＤ、ＬＤまたはＤＶＤ等）２３０２、操作スイッチ２３０３、表示部（ａ）２３０４、表示部（ｂ）２３０５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としては、ＣＤ再生装置、ゲーム機器などに本発明を用いることができる。
【０２１１】
図１６（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を含む。本発明は表示部２４０５に用いることができる。
【０２１２】
図１６（Ｆ）はＥＬディスプレイであり、筐体２５０１、支持台２５０２、表示部２５０３を含む。本発明は表示部２５０３に用いることができる。ＥＬディスプレイは視野角が広いため液晶ディスプレイに比べて大画面化した場合において有利であり、対角１０インチ以上（特に対角３０インチ以上）のディスプレイにおいて有利である。
【０２１３】
また、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。
【０２１４】
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適用することが可能である。また、本実施例の電子装置は実施例１〜１０を自由に組み合わせて実現することができる。
【０２１５】
【発明の効果】
本発明を用いることで、ＥＬ層の形成を非常に安価に行うことができる。そのため、ＥＬ表示装置を作製する製造コストが低減される。
【０２１６】
また、ＥＬ層とＴＦＴとの間にアルカリ金属の透過を妨げうる絶縁膜を設けることによりＥＬ層からアルカリ金属が拡散してＴＦＴ特性に悪影響を与えることを防ぐことができる。その結果、ＥＬ表示装置の動作性能や信頼性を大幅に向上させることができる。
【０２１７】
また、安価に製造しうるＥＬ表示装置を表示ディスプレイとして用いることで電子装置の製造コストが低減される。また、上記動作性能や信頼性を向上させたＥＬ表示装置を用いることで、画像品質が良く、耐久性のある（信頼性の高い）応用製品（電子装置）を生産することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 凸版印刷法の原理を説明するための図。
【図２】 ＥＬ表示装置の画素部の断面構造を示す図。
【図３】 ＥＬ表示装置の画素部の上面構造及び構成を示す図。
【図４】 アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の作製工程を示す図。
【図５】 アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の作製工程を示す図。
【図６】 アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の作製工程を示す図。
【図７】 ＥＬモジュールの外観を示す図。
【図８】 ＥＬ表示装置の回路ブロック構成を示す図。
【図９】 ＥＬ表示装置の画素部を拡大した図。
【図１０】 ＥＬ表示装置のサンプリング回路の素子構造を示す図。
【図１１】 ＥＬモジュールの外観と断面構造を示す図。
【図１２】 コンタクト構造の作製工程を示す図。
【図１３】 ＥＬ表示装置の画素部の構成を示す図。
【図１４】 ＥＬ表示装置の画素部の断面構造を示す図。
【図１５】 ＥＬ表示装置の画素部の構成を示す図。
【図１６】 電子装置の具体例を示す図。

Claims (4)

1. 基板面に複数の半導体素子を形成し、
   前記複数の半導体素子上に透光機能を有する有機樹脂製の平坦化膜を形成し、
   前記平坦化膜上に透光及び放熱機能を有する酸化アルミニウムの放熱層を形成し、
   前記放熱層上に、前記複数の半導体素子の各々に接続された複数の透明導電膜の画素電極を接して形成し、
   第１のロールの表面に保持されたＥＬ形成物を第２のロールに塗布し、
   前記第２のロールに塗布された前記ＥＬ形成物を前記複数の透明導電膜の画素電極上に印刷し、
   前記第２のロールは、１枚の基板上に作製できる複数の画素部用パターンと、前記複数の画素部用パターン内にそれぞれ設けられた複数の凸部と、を有し、
   前記複数の凸部は、前記複数の透明導電膜の画素電極に対応する位置に設けられていることを特徴とする電気光学装置の作製方法。
2. 基板面に複数の半導体素子を形成し、
   前記複数の半導体素子上に透光機能を有する有機樹脂製の平坦化膜を形成し、
   前記平坦化膜上に透光及び放熱機能を有する酸化アルミニウムの放熱層を形成し、
   前記放熱層上に、前記複数の半導体素子の各々に接続された複数の透明導電膜の画素電極を接して形成し、
   第１のロールの表面に保持されたＥＬ形成物を第２のロールに塗布し、
   前記第２のロールに塗布された前記ＥＬ形成物を前記複数の透明導電膜の画素電極上に印刷して第１のＥＬ材料を形成し、
   前記第１のＥＬ材料上に気相法により第２のＥＬ材料を形成し、
   前記第２のロールは、１枚の基板上に作製できる複数の画素部用パターンと、前記複数の画素部用パターン内にそれぞれ設けられた複数の凸部と、を有し、
   前記複数の凸部は、前記複数の透明導電膜の画素電極に対応する位置に設けられていることを特徴とする電気光学装置の作製方法。
3. 請求項１又は請求項２において、
   前記第１のロール表面にはメッシュ状の溝が設けられていることを特徴とする電気光学装置の作製方法。
4. 請求項１又は請求項２において、
   前記第１のロール表面にはメッシュが設けられており、
   前記ＥＬ形成物の塗布の際、前記複数の凸部のみが前記メッシュと接触することを特徴とする電気光学装置の作製方法。

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