TW506134B - Electro-optical device - Google Patents

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TW506134B
TW506134B TW090123691A TW90123691A TW506134B TW 506134 B TW506134 B TW 506134B TW 090123691 A TW090123691 A TW 090123691A TW 90123691 A TW90123691 A TW 90123691A TW 506134 B TW506134 B TW 506134B
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TW
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electro
optical device
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pixel
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TW090123691A
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Shunpei Yamazaki
Kunitaka Yamamoto
Yasuyuki Arai
Original Assignee
Semiconductor Energy Lab
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Description

506134 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 1 .發明領域 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於一種電光學裝置，典型的爲以在基底之 表面上製造半導體元件（使用半導體薄膜之元件）而形成 之E L (電照明）顯示裝置，和關於具有電光學裝置當成 顯示器之電子電子裝置。特別的，本發明亦關於其製造方 法。 2 .相關技藝之說明 在一基底上形成薄膜電晶體（以下稱爲TFT)之技 術近年來已廣泛的進步，且對主動矩陣型顯示裝置之應用 發展亦顯著進步。特別的，由於使用具有晶體構造（如多 晶矽膜）之半導體膜之T F T具有比使用非晶矽膜之習知 丁 F T具有較高的電場效應移動率，因此可進行較高速操 作。因此，可形成從T F T連接至一圖素部份之驅動電路 ，和形成該驅動電路在相同基底上。 經濟部智慧財/t^7a(工消費合作fi印^ 此型之主動矩陣顯示裝置廣受矚目，因爲在此種型式 之主動矩陣顯示裝置中，藉由安裝各種電路和元件在相同 基底上可獲得許多優點，如降低製造成本，尺寸小，增加 良率，和高產量等。 · 在此主動矩陣型E L顯示裝置中，以丁 F T製成之開 關元件提供於每一圖素，和用以進行電流控制之驅動元件 乃由開關元件操作，因此E L層（發光層）發光。例如， -4- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 506134 A7 B7 _ _ 五、發明辉明（2) — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 揭示於美國專利第5 · 6 8 4 · 3 6 5號案（日本專利第 平8-234683號案），和日本專利第平1〇-1 8 9 2 5 2號案）顯示裝置。 在以EL顯示裝置彩色顯示之方法中，已嘗試安排 EL層在每一圖素中，其可發出紅（r)，綠（g),和 藍（B)三種主要顏色光。但是，一般使用當成；層之 幾乎所有材料皆爲有機材料，因此難以應用如同使用在微 機械中之光石印技術。其理由是E L材料本身相對於濕氣 極微弱，且因爲它們極易溶解在顯影溶液中，因此難以操 控。 已提出以噴墨法形成E L層之技術以解決上述之問題 。例如，在日本專利第平1〇一 012377號案中，揭 示以噴墨法形成E L層之主動矩陣E l顯示器。再者，相 似的技術亦揭示於Shimada , T ·，等人“以噴墨印刷之發光 聚合物之多色圖素定圖樣”，SID99DIGEST, PP · 376 — 379。 經濟部智慧財/1^70(工消費合作社印製 因此，可以噴墨法對每一單一圖素形成層，且可 省略在形成E L層後之定圖樣處理。但是，對於主動矩陣 型EL顯示裝置和被動型EL顯示裝置而言，當螢幕尺寸 變大且圖素密度增加時，對高位置準確度和高速處理之需 求更增加。 - 發明槪要 本發明旨在簡化以噴墨法形成E L層，和執行高速處 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公慶) Γ5Τ -----— 506134 經濟部智慧財4^7g (工消費合作钍印製 A7 B7五、發明説明（3 ) 理。本發明之一目的爲提供一種製造高操作效能，高可靠 度之電光學裝置之方法，特別是製造EL顯示裝置之方法 。此外，本發明之目的乃在藉由增加電光學裝置之圖像品 質而增加具有E L顯示裝置當成顯示器之電子裝置之品質 〇 爲了達成上述之目的，當以噴墨法形成E L層時，’ E L層連續形成在多數圖素上。特別的，E L層連續形成 條紋圖樣，以對應於安排成m行乘以η列矩陣狀態之圖素 電極之特定選擇列或行。替代的，對於每一圖素電極，形 成長橢圓形或矩形E L層。 以噴墨法藉由重複執行墨頭之位置控制和墨之釋放， 可形成預定圖樣（當形成EL層時，一液體包含EL層材 料）。如果螢幕尺寸變大或圖素密度變高時，相關於每一 圖素電極而用以形成E L層之方法之處理時間量變成相當 大。但是，以上述方法形成條紋狀態或長橢圓形或矩形時 ，可藉由連續掃瞄墨頭而形成EL層，且處理時間量可縮 短。 在製造彩色顯示E L顯示裝置時，對應於紅，綠，藍 色之E L層可形成，以形成條紋狀，或長橢圓形，或矩形 。此種E L層和E L層製造方法可應用至主動矩陣型顯示 裝置和至被動矩陣型顯示器。 此外，以本發明，藉由形成在E L元件和T F Τ間之 一絕緣膜（被動膜），可防止從以噴墨法形成之E L元件 而來之鹼性金屬之擴散。特別的，用以防止鹼性金屬滲入 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -6- 506134 A7 __B7_ 五、發明説明（4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之絕緣膜乃形成在一覆蓋T F T之位準膜上。換言之，可 使用之材料爲在E L顯示裝置之操作溫度上在絕緣膜上之 鹼性金屬之擴散速度充分的低。 較佳的.，選擇濕氣和鹼性金屬不會滲入且具有高熱導 率（高熱輻射效果）之一絕緣膜，且此絕緣膜形成接觸 E L元件，或更佳的，此型之絕緣膜具有其包圍E L元件 之狀態。亦即，此絕緣膜具有阻擋濕氣和鹼性金屬之效果 ，且具有熱輻射效果，乃形成在儘可能靠近EL元件之位 置，且因此，可藉由此絕緣膜抑制對E L元件之破壞。 再者，當無法使用一單層當成此型之絕緣膜時，可疊 層和使用具有可阻擋濕氣和鹼性金屬滲入之絕緣膜和具有 高熱輻射效果之絕緣膜。此外，亦可疊層和使用具有可阻 擋濕氣之絕緣膜，具有可阻擋鹼性金屬滲入之絕緣膜，和 具有高熱輻射效果之絕緣膜。 圖式簡單說明 圖1 A至1 C爲依照本發明以噴墨法連續形成E L層 之槪念之說明圖； 經濟部智惡財產^員工消費合作ti印製 圖2 A和2 B爲形成E L層之槪念以形成條紋或相對 於安排在本發明之矩陣狀態中之圖素電極而連續形成E L 層之說明圖； · 圖3 A和3 B爲本發明之噴墨法之說明圖； 圖4爲依照本發明以噴墨法連續形成E L層之槪念之 說明圖； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 506134 A7 B7 五、發明説明（5) 圖5爲本發明之E L顯不裝置之圖素部份之橫截面構 造圖； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _6 A和6 B分別爲本發明之E L顯示裝置之圖素部 份之頂部構造和構造圖； 圖7 A至7 E爲第一實施例之主動矩陣型e L顯示裝 置之製造方法圖； 圖8 A至8 D爲第一實施例之主動矩陣型e L顯示裝 .置之製造方法圖； 圖9 A至9 C爲第一實施例之主動矩陣型e L顯示裝 置之製造方法圖； 圖1 0爲第一實施例之E L模組之外視圖； 圖1 1爲第一實施例之E L顯示裝置之電路方塊構造 圖； 圖1 2爲本發明之E L顯不裝置之圖素部份之擴大圖 圖1 3爲第一實施例之E L顯示裝置之取樣電路之元 件構造圖； 圖1 4爲第一實施例之E L模組之頂視圖； 經濟部智慧財/I局員工消費合作社印髮 圖1 5A和1 5 B爲第一實施例之E L顯示裝置之密 封構造之橫截面圖； 圖16A至16E爲第三實施例之被動型EL顯示裝 置之製造方法圖； 圖1 7爲第四實施例之E L顯示裝置之製造裝置之構 造說明圖； -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 506134 A7 B7 五、發明説明（6) 圖1 8爲第二實施例之E L顯示裝置之圖素部份之橫 截面構造圖； 圖1 9 A至1 9 F爲第六實施例之電子設備之特殊例 圖； 圖2 0 A和2 0 B爲電子設備之特殊例圖； 圖2 1 A和2 1 B爲第六實施例之圖素部份之圖素安 排之說明圖；和 圖2 2爲一測試片之顯微照片，其中E L層以第七實 施例之噴墨法連續形成。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局w工消費合作社印製 元件對照表 10 2 10 3 10 4 10 1 10 5 10 6 10 7 12 2 12 3 12 0 1 2 1 12 4 12 5
圖素部份 掃描線側驅動電路 資料線側驅動電路 基底 分離層 E L層 墨頭 電流控制T F T 圖素電極 圖素部份 -E L層 E L層 電流控制T F T 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -9 - 506134 A7 B7 五、發明説明（ 12 6 10 8 110 112 13 1 13 2 13 3 13 4 14 1 14 2 14 5 14 6 14 7 14 8 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 2 0 2 0 13 14 15 16 17 圖素電極 墨點 電流控制T F T 圖素電極 壓電元件 殼 E L形成溶液 水滴 基底 圖素部份 第一分離層 第二分離層 E L層 墨頭 基底 底膜 開關T F T 電流控制T F T 源極區域 汲極區域 L D D區域 · 高濃度雜質區域 通道形成區域 閘絕緣膜 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 10- 506134 A7 B7 五、發明説明（8 19 2 0 2 1 2 2 3 2 3 3 3 4 3 5 3 6 3 7 閘電極 第一中間層絕緣膜 源極接線 汲極接線 源極區域 汲極區域 L D D區域 通道形成區域 閘電極 源極接線 汲極接線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產^78工消費合作社印製 2 1 2 電 流 供 應 線 4 1 第 — 被 動 膜 4 4 第 二 中 間 層 4 5 第 二 被 動 膜 4 6 圖 素 電 極 4 7 E L 層 1 7 0 2 E L 層 1 7 〇 1 分 離 層 1 7 〇 3 圖 素 電 極 1 7 1 〇 圖 素 1 7 〇 5 E L 層 1 7 〇 4 分 離 層 1 7 〇 6 圖 素 電 極 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 506134 A7 B7 經濟部智慧財產笱員工消費合作社印製 五、發明説明 ( 9 ) 1 7 2 0 圖 素 4 8 陰 極 4 9 輔 助 電 極 5 0 第 二 被 動 膜 3 0 1 底 膜 3 0 〇 玻 璃 基 底 3 〇 2 底 膜 3 0 3 保 護 膜 3 0 4 阻 止 罩 3 〇 5 η 型 雜 質 域 3 0 6 η 型 雜 質 域 3 〇 7 3 1 〇 主 動 層 3 1 1 閘 絕 緣 膜 3 1 2 3 1 6 閘 電 極 3 1 7 3 2 3 雜 質 區 域 3 2 4 阻 止 罩 3 2 5 3 3 1 雜 質 域 3 3 2 阻 止 罩 3 3 3 3 3 4 雜 質 區 域 3 3 5 閘 極 接 線 3 3 6 第 — 中 間 層· 絕緣膜 3 3 7 3 4 〇 源 極 接 線 3 4 1 3 4 3 汲 極 接 線 344 第一被動膜 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） -12- 506134 A7 B7 五、發明説明（10) 經濟部智慧財4笱員工消費合作社印製 3 4 7 第 二 中 間 層 絕 緣膜 3 4 8 第 二 被 動 膜 - 3 4 9 圖 素 電 極 3 5 0 E L 層 3 5 1 陰 極 3 5 2 保 護 電 極 3 5 3 第 三 被 動 膜 2 0 5 η 通 道 Τ F T 3 5 5 源 極 丨品 域 3 5 6 汲 極 區 域 3 5 7 L D D 域 3 5 8 通 道 形 成 域 2 0 6 Ρ 通 道 Τ F T 9 0 1 L D D 區 域 9 0 3 閘 電 極 9 0 2 閘 絕 緣 膜 9 0 4 通 道 形 成 ]m 域 6 0 2 圖 素 部 份 6 0 3 閘 極 側 驅 動 電 路 6 0 4 源 極 側 驅 動 電 路 6 0 1 基 底 - 6 0 5 開 關 Τ F T 6 0 6 閘 極 接 線 6 0 7 源 極 接 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -13- 506134 A7 B7 五、發明説明（11) 經濟部智慧財1苟員工消費合作社印製 6 0 8 電 流 控制 丁 F T 6 0 9 電 流供應 線 6 1 0 E L 元件 6 1 1 F P C 6 1 2 輸 入 輸出 線 6 1 3 輸 入 輸出 線 7 0 1 源 極 側驅 動 電 路 7 0 7 閘 極 側驅 動 電 路 7 1 1 閘 極 側驅 動 電 路 7 0 6 圖 素 部份 7 0 2 移 位 暫存 器 7 0 3 位 準 移位 器 7 0 4 緩 衝 器 7 0 5 取 樣 電路 7 0 8 移 位 暫存 器 7 0 9 位 準 移位 器 7 1 0 緩 衝 器 1 4 0 7 覆 蓋 材料 1 4 0 8 框 材料 1 5 0 1 電 流 控制 T F T 1 5 0 2 圖 素 電極 1 5 0 3 E L 層 1 5 0 4 陰 極 1 5 0 8 塡 充 材料 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14- 506134 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印紫 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（12) 15 0 9 9 4 9 9 4 5 9 5 1 9 4 8 9 4 7 9 5 0 17 3 7 16 0 1 16 0 2 16 0 3 16 0 4 16 0 5 16 0 6 16 0 8 16 0 9 16 10 16 11 16 14 17 0 5 16 12 16 13 4〇1 4 0 2 4 0 3 密封材料 陰極側圖素電極 第二被動層 分離層 陰極 E L層 第三被動膜 玻璃基底 基底 透明電極 分離層 墨頭 溶液 電洞注入層 源光層 E L形成溶液 陰極層 被動膜 殻材料 密封劑 黏劑 染料 ^ 傳送室 載送器 共同室 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -15- 506134 A7 B7 五、發明説明（13) 經濟部智慈財產笱員工消費合作社印製 4 0 5 傳 送 機 構 4 0 4 基 底 4 0 6 閘 4 1 5 噴 墨 印 刷 處 理 室 4 1 2 真 空 處 理 室 4 0 8 旋 轉 塗 覆 處 理 室 4 1 3 閘 4 1 4 基 底 傳 送 室 4 1 8 傳 送 機 構 4 0 9 點 火 處 理 室 4 1 〇 第 一 膜 、J~T m 積 處 理 室 4 1 1 第 二 膜 、j~r m 積 處 理 室 4 〇 7 第 二 膜 m 積 處 理 室 2 〇 0 1 主 體 2 0 〇 2 支 持 台 2 0 0 3 顯 示 部 份 2 1 〇 1 主 體 2 1 0 2 顯 示 部 份 2 1 〇 3 輸 入 部 份 2 1 〇 4 操 作 開 關 2 1 丄 〇 5 電 池 - 2 1 〇 6 影 像 接 收 部 份 2 2 〇 1 主 體 2 2 〇 2 訊 號 纜 線 I--------裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -16 - 506134 A7 B7 五、發明説明（14) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 2 0 3 固 緊 帶 2 2 〇 4 顯 示 監 視 器 2 2 0 5 光 學 系 統 2 2 0 6 E L 顯 示 裝 置 2 3 0 1 主 體 2 3 0 2 記 錄 介 質 2 3 〇 3 ‘操 作 開 關 2 3 〇 4 顯 示 部 份 2 3 〇 5 顯 示 部 份 2 4 0 1 主 體 2 4 0 2 相 機 部 份 2 4 0 3 影 像 接 收 部 份 2 4 〇 4 操 作 開 關 2 4 0 5 顯 示 部 份 2 5 0 1 主 體 2 5 〇 3 顯 示 部 份 2 5 〇 4 鍵 盤 2 6 0 1 主 體 2 6 〇 2 聲 音 輸 出 部 份 2 6 〇 3 聲 音 輸 入 部 份 2 6 〇 4 顯 示 部 份 - 2 6 〇 5 操 作 開 關 2 6 〇 6 天 線 2 7 〇 1 主 體 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -17- 506134 A7 B7 五、發明説明（15) 2 7 0 2 顯示部份 2 7 0 3 操作開關 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 7 0 4 操作開關。 較佳實施例之詳細說明 〔實施例模式1〕 圖1 A至1 C爲本發明之槪念之說明圖。圖1 A爲一 構造，其中圖素部份1 0 2，掃瞄線側驅動電路1 〇 3， 和資料線側驅動電路1 〇 4形成在一基底1 0 1上。形成 條狀的分離層1 〇 5在圖素部份1 0 2上，和在分離層間 形成EL層。當以噴墨法形成EL層時，形成分離層 1 0 5以使相鄰E L層不會互相混合。 EL層1 0 6乃藉由從墨頭1 0 7中釋放含EL材料 之液體而形成。E L層之材料並無任何限制，低是爲了執 行彩色顯示E L層1 0 6 R，1 0 6 G，和1 〇 6 B，必 須對應紅，綠，和藍色形成。 經濟部智慧財產^員工消費合作社印製 圖2 A和2 B爲在圖素部份形成E L層之詳細說明圖 。在圖2 A中，對應每一圖素形成多數電流控制T F T 1 2 2和連接至電流控制T F T之多數圖素電極1 2 3， 且以矩陣型式安排在圖素部份1 2 0中，和所形成之E L 層形成對應於圖素電極之選擇列或行之條紋。分別對應於 紅，綠，和藍色之EL層1-06R，106G,和 1〇6 B如圖所示形成以執行彩色顯示。 再者，E L層1 2 4亦可形成長橢圓形或矩形對應於 以矩陣狀態安排在圖素部份1 2 0中之電流控制T F 丁 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18 - ' 506134 A7 B7 經濟部智慧財4笱員工消費合作钍印製 五、發明説明（16) 1 2 5和連接至電流控制TFT 1 2 5之圖素電極1 2 6 。爲了執行彩色顯示，EL層l〇6R，106G，和 1 0 6 B相似的形成如圖所示。 圖1 B爲圖1 A所示之橫截面圖，且其顯示掃瞄線側 驅動電路1 0 3和圖素部份1 〇 2形成在基底1 0 1上之 狀態。分離層1 0 5形成在圖素部份1 〇 2上，和E L層 1 〇 6 R , 106G，和10 6B形成在分離層間。墨頭 1 0 7爲噴墨法之一部份，和分別對應紅，綠，和藍色墨 點之1 0 8 R， 1 0 8 G ,和1 〇 8 B對應於相關控制訊 號而釋放。所釋放的墨點1 0 8 R，1 0 8 G，和 1 0 8 B黏至基底，且在乾燥或加熱後作用當成e L層。 如圖2A和2 B所示，本發明之特徵在於墨點形成具有連 續條紋狀或長橢圓形或矩形在基底上。墨頭可對每列和行 在一方向掃瞄，且因此，可降低形成E L層之處理時間。 圖1 C爲圖素部份之進一步詳細說明圖，和其中電流 控制TFT 1 1 〇和連接至電流控制TFT 1 1 〇之圖素 電極112形成在基底上，和£1層1〇611， 1 0 6 G ，和1 0 6 B在每一圖素電極上形成在分離層間。最好在 圖素電極1 1 2和電流控制T F T 1 1 〇間形成具有抵抗 鹼性金屬效果之絕緣膜1 1 1。 圖3 A和3 B爲墨頭構·造之說明圖，和顯示使用壓電 法之例。參考數字1 3 1表示一壓電元件；1 3 2爲一殼 ，和1 3 3爲E L形成丨谷液。當應用一電壓時，壓電元件 形變，且殼1 3 2亦形變。結果，如圖3 B所示，E L形 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 參 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -19- 506134 A7 B7 五、發明説明（17) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 成溶液1 3 3內側噴出如同一水滴1 3 4。因此，藉由控 制應用至壓電兀件之電壓，可執行E L形成溶液之應用。 在此例中，由於E L形成溶液1 3 3由實質外部壓力所推 出，其組成不會受到影響。 圖4相似的說明本發明之槪念，且第一分離層丄4 5 和育第一分離層14 5正交的第二分離層1 4 6形成在一 基底1 4 1上之圖素部份1 4 2中。E L層1 4 7形成在 由介於第一分離層1 4 5和第二分離層1 4 6所圍繞之部 份中。第一分離層1 4 5和第二分離層14 6對應於每個 圖素電極而形成。E L層藉由從墨頭1 4 8中釋放含E L 材料之E L形成液體而形成。E L層1 4 8 R, 1 4 8 G ，和1 4 8 B可分別對應紅，綠，和藍色形成以執行彩色 顯示。 〔實施例模式2〕 經濟部智慈財產笱員工消費合作社印製 以下參考圖5， 6A和6B說明本發明之主動矩陣 E L顯示裝置。圖5爲本發明之主動矩陣E L顯示裝置之 圖素之橫截面圖，圖6A爲頂視圖，和圖6B爲主動矩陣 EL顯示裝置之電路構造。實際上，多數此種型式之圖素 乃安排成矩陣狀態，形成一圖素部份（影像顯示部份）。 圖5之橫截面圖顯示從·圖6 A之頂視圖中沿A — A，線 所切割之橫截面圖。在圖5和圖6 A和6 B中使用共同參 考數字，因此可適當的參考此三圖。 在圖5中，參考數字1 1表示一基底，和參考數字 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） 506134 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _______Β7_五、發明説明（18) 1 2表示當成底膜之絕緣膜。可使用玻璃基底，玻璃陶瓷 基底，石英基底，砂基底，陶瓷基底，金屬基底，或塑膠 基底（包括塑膠膜）當成基底11◦ 再者，底膜1 2在使用含移動離子之基底或具有導電 率之基底之例中特別有效，但是對石英基底而言並不需要 。含砂之絕緣膜亦可形成當成底膜1 2。所謂的含砂絕緣 膜表示以預定比例含矽，氧，和氮之絕緣膜，如氧化矽膜 ，氮化矽膜，或氮氧化矽膜（以S i〇X Ν γ表示）。 藉由提供底膜1 2熱輻射效果，可有效的防止T F T 或E L元件因由T F T所產生之熱輻射而致變質。在此例 中，亦可使用含A 1之合金材料，如氧化或氮化銘。 兩T F T形成在圖素內。參考數字2 0 1表示一 T F T作用當成一開關元件（以下稱開關T F T )，和參 考數字2 0 2表示一 T F T作用當成一電流控制元件以控 制流至E L元件之電流量（以下稱電流控制T F T )，且 兩者皆以η通道T F T形成。 在本發明中不需要限制開關T F Τ和電流控制T F Τ 爲η通道TFT，且亦可使用ρ通道TFT於開關TFT 或電流控制T F T或兩者。在任一例中，選擇T F T型式 乃是根據應用至連接電流控制T F T之E L元件之偏壓極 性而決定。 - 開關T F T 2 0 1具有：一主動層包含一源極區域 13，一汲極區域14，LDD區域15a至15d，高 濃度雜質區域1 6 ’和通道形成區域1 7 a和1 7 b ; — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -21 - 506134 經濟部智慧財4局員工消費合作社印製
A7 ____B7五、發明説明（W) 閘絕緣膜1 8 ;閘電極1 9 a和1 9 b，第一中間層絕緣 膜2 0，源極接線2 1，和汲極接線2 2。 雖然未顯示，閘電極1 9 a和1 9 b可爲雙閘極構造 由不同材料形成之閘極接線（具有比閘電極1 9 a和 1 9 b更低電阻之材料）電連接。以此構造，此裝置可處 理較大顯示尺寸。當然，不只可使用雙閘構造，亦可使用 所謂的多閘極構造（包含具有兩或多通道形成區域串接之 主動層之構造），如三閘極構造等。多閘極構造可極有效 的降低截斷電流値，且藉由使圖素之開關T F T 2 〇 1成 爲本發明之多閘極構造，開關元件可達成低截斷電流値。 主動層以含晶體構造之半導體膜形成。換言之，可使 用單晶半導體膜，且亦可使用多晶半導體膜或微晶半導體 膜。再者，閘絕緣膜1 8亦可藉由含矽之絕緣膜形成。此 外，以A 1，T a，W表示之已知接線材料可使用於閘電 極，源極接線，和汲極接線。 此外，在開關T F 丁 2 0 1中之L D D區域1 5 a至 1 5 d形成夾住閘絕緣膜1 8，且不重疊閘電極1 7 a和 1 7 b。此種構造可極有效的降低截斷電流値。 在通道形成區域和L D D區域間形成一偏置區域（一 區域具有如同通道形成區域相同的組成，且閘極電壓未施 加於此）可較佳的降低截斷電流値。再者，當使用具有兩 或多個閘電極之多閘構造時，形成在通道形成區域間之高 濃度雜質區域可有效的降低截斷電流値。 因此，藉由使用多閘構造T F T當成開關丁 F T (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -22- 506134 A7 B7 五、發明説明（2G) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 0 1，如上所述’由本發明可達成具有充分低截斷電流 値之開關元件。因此’電流控制Τ F τ之閘極電壓可保持 一段充分的時間（從一選擇直到次一選擇之期間）’而不 會形成一電容，如同日本專利第1 〇 — 1 8 9 2 5 2號案 之圖2所示。 亦即，可消除會引起有效照明表面積降低之電容，且 可增加有效照明表面積。此意即E L顯示裝置之影像品質 更明売。 其次，電流控制T F T 2 0 2具有：一主動層包含一 源極區域3 1，一汲極區域3 2，一 L D D區域3 3 ’和 一通道形成區域3 4 ; —閘絕緣膜1 8 ; —閘電極3 5 ; 第一中間層絕緣膜2 0 ; —源極接線3 6 ;和汲極接線 3 7。於此，閘電極3 5具有一單閘極構造，低是亦可使 用多閘極構造。 經濟部智慧財4局員工消費合作'社印製 如圖6 A和6 B所示，開關T F T之汲極電連接至電 流控制T F T之閘極。特別的’電流控制τ F T 2 0 2之 閘電極3 5經由汲極接線2 2 (亦稱爲連接接線）而電連 接至開關T F T 2 0 1之汲極區域1 4。再者，源極接線 3 6連接至電流供應接線2 1 2。 電流控制T F T 2 0 2之特徵爲其通道寬度大於開關 TFT2 0 1之通道寬度。·亦即，如圖1 2所示，當開關 T F T之通道長度爲L 1且其通道寬度爲w 1，而電流控 制T F T之通道長度爲L 2且其通道寬度爲時，可得 到之關係式爲W2/L 2^5 XW1/L 1 (較佳的爲 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 506134 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（21) W2/L2-10XW1/L1)。結果，更多的電流可 比開關T F T更輕易的流入電流控制T F T中。 多閘極構造開關T F T之通道長度L 1爲兩或多個通 道形成區域之通道長度之總和。在圖1 2之例中形成一雙 閘極構造，且因此，兩通道形成區域之通道長度L 1 a和 L 1 b之總和變成開關T. F T之通道長度L 1。 本發明之通道長度L 1和L 2，和通道寬度W 1和 W 2並無特別限制在某一範圍，但是較佳的是，W 1爲 0 · 1至5 μηι (典型的在1至3 μιη )，和W 2在0 · 5 至3 ΟμίΏ (典型的爲2至ΙΟμιη)。較佳的是，L 1爲 0 · 2至1 8μιη (典型的爲2至1 5μιη)，和L2爲 0 · 1至50μηι (典型的爲1至20μιη)。 較佳的是設定在電流控制T F Τ中之通道長度L較長 ，以防止過多的電流在電流控制T F Τ中流動。較佳的， W2/L2-3 (最好爲W2/L2-5)。較佳的，每 個圖素之電流爲0 . 5至2μΑ (最好爲1至1 · 5μΑ) 〇 藉由設定數値在此範圍內，可包括從具有V G Α級數 之圖素（6 4 0x48 0)之EL顯示裝置至具有高視頻 級數圖素（1 9 2 Ox 1 080)之EL顯示裝置之所有 標準。再者，形成在開關T· F T 2 0 1中之L D D區域之 長度（寬度）設定爲0 · 5至3 · 5μηι，典型爲2 · 0至 2 . 5 μ m。 圖5之EL顯示裝置之特徵在於LDD區域3 3形成 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -24- 506134 Α7 Β7 五、發明説明（22) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在電流控制T F T 2 0 2之汲極區域3 2和通道形成區域 3 4間，此外’ L D D區域3 3具有經由閘絕緣膜1 8而 重疊閘電極3 5之區域和不重疊閘絕緣膜1 8之區域。 電流控制T F T 2 〇 2供應電流以使E L元件2 0 4 發光’且同時控制所供應之電流量以執行分級顯示。因此 ’所需要的是’提出一對策以防止因熱載子注入而變質， 因此，即使有大電流流動，亦不會破壞T F T。再者，當 顯示黑色時，電流控制T F T 2 0 2設定在關閉狀態，但 是如果截斷電流値太高，則不可能有淸潔的黑色顯示，如 此會導致如降低對比之問題。因此，需要抑制截斷電流値 〇 關於因爲熱載子注入而引起之損壞方面，已知L D D 區域重疊閘電極之構造極爲有效。但是，如果整個L D D 區域重疊閘電極時，則截斷電流値上升，且因此，本發明 人藉由一新穎構造，其中LDD區域串列的形成且不重疊 閘電極，可同時解決熱載子和截斷電流値之問題。 經濟部智慧財/i局員工消費合作钍印製 重疊閘電極之LDD區域之長度可爲〇 · 1至3μιη ( 最好爲0 · 3至1 · 5μηι)。如果太長，寄生電容變成相 當大，而如果太短，則防止熱載子之效果變成相當弱。再 者，不重疊閘電極之LDD區域之長度可爲1·0至 3 · 5μΐΉ (最好爲1 · 5至2 · ΟμπΊ)。如果太長，充 分的電流變成無法流動，而如果太短，則降低截斷電流値 之效果變成相當弱。 再者，寄生電容形成在閘電極和LDD區域重疊之區 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 506134 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（23) 域之上述構造中，且因此，較佳的是此區域形成在源極區 域3 1和通道形成區域3 4間。載子（在此例中爲電子） 流動方向對於電流控制T F T始終相同，且因此，可充分 的形成L D D區域只在汲極區域側。 再者’從增加可流動之電流量之角度觀之，有效的是 使電流控制T F T 2 0 2之主動層（特別是通道形成區域 )之膜厚度變厚（最好爲從2 0至1〇 〇 nm，且更好爲 界於6 0至8 0 n m )。另一方面，從使截斷電流値較小 以用於開關T F T 2 0 1之角度觀之，最好使主動層（特 別是通道形成區域）之膜厚度變薄（最好爲從2 0至5 0 nm，且更好爲介於25至40nm)。 其次，參考數字4 1表示第一被動膜，和其膜厚度可 爲1 Onm至Ιμιη (最好爲介於2 0 0至5 0 0 nm)。 含矽之絕緣膜（特別的，氮氧化矽膜或氮化矽膜）可使用 當成第一被動膜材料。第一被動膜4 1扮演保護所形成之 丁 F 丁免於受到驗性金屬和濕氣之侵犯。驗性金屬，如鈉 等，包含在形成在最終TF T上之E L層中。換言之，第 一被動膜4 1作用當成保護層以使鹼性金屬（移動離子） 不會穿透入TFT。 再者，藉由使被動膜4 1擁有熱輻射效果，亦可有效 的防止E L層之熱變質。爲·使光從圖5之E L顯示裝置之 構造中之基底1 1側射出，第一被動膜4 1必須具有透光 性。再者，當使用有機材料當成E L層時，會因爲與氧結 合而變質，且因此，最好不要使用中易於釋放氧之絕緣膜 本紙張中國國家標準(〔化）八4規格（210/297公釐） -26- I-------t裝——I!訂-----费 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 506134 經濟部智慧財4局W工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（24) 〇 包含至少一元素選自以B (硼），C (碳）’N (氮 )所組成之群和一元素選自以A 1 (鋁）’ S 1 (砍）’ 和P (磷）所組成之群之一絕緣膜可提供當成一透光材料 ，其可防止鹼性金屬之滲入且可提供熱輻射效果。例如’ 可使用：氮鋁化合物，典型的爲氮化鋁（A 1 x N γ );碳 矽化合物，典型的爲碳化矽（S i χ C γ );氮矽化合物’ 典型的爲氮化矽（S i χ Ν γ );氮硼化合物’典型的爲氮 化硼（B X Ν γ ):或磷硼化合物’典型的爲磷化硼（ Β χ Ρ γ )。再者，氧鋁化合物，典型的爲氧化鋁（ A 1 χ Ο γ )，其具有良好的透光性，且具有 2 OWm ^K — 1之導熱率，是較佳的材料。這些材料不只 具有熱輻射品質，且亦可有效防止如濕氣和鹼性金屬之穿 透。 上述之化合物亦可結合其它元素。例如，可使用氮鋁 氧化物，表示爲A 1 Ν χ Ο γ ’其中氮加至氧化鋁。此材料 不只具有熱輻射品質，且亦可有效的防止如濕氣和驗性金 屬之穿透。 再者，亦可使用記錄在日本專利第昭6 2 — 90260號案中之材料。亦即，亦可使用含Si ，A1 ，Ν，〇’和Μ之化合物（·其中Μ爲稀土元素，最好選自 以 C e (鈽），Y b (鏡），S m (釤），e r (銷）， Y (釔），L· a (鑭），G d (釓），d y (鏑），和 N d (钕）所組成之群）。這些材料不只具有熱輻射效果 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐)' ΓοΤΤ---- I 辦衣. ^ 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局肖工消費合作社印製 506134 A7 _B7_ 五、發明説明（25) ，且亦可有效的防止如濕氣和鹼性金屬之穿透。 再者，亦可使用含有至少鑽石薄膜或非晶碳之碳膜（ 特別是具有接近鑽石特性者；視爲似鑽石碳）。上述材料 具有相當高的導熱率，且可極有效的當成輻射層。如果膜 厚度變大，於此會產生棕色帶且透射率降低，且因此，最 好儘可能使用薄膜（最好介於5至1 0 0 n m )。 第一被動膜4 1之目的在保護T F T免於受到鹼性金 屬和濕氣之侵蝕，且因此，其必須製成不喪失此特性。以 具有上述輻射效果之材料製成之薄膜本身即可使用，但是 最好疊層此薄膜和具有抵抗鹼性金屬和濕氣之遮蔽特性之 薄膜（典型的爲氮化矽膜（S i X Ν γ )或氮氧化矽膜（ S i 〇 X Ν γ ))。 E L顯示裝置大略分成四種型式之顏色顯示.：形成對 應於R，G，B之三種型式E L元件之方法；結合白色照 明E L元件與濾色器之方法；結合藍或藍綠色照明E l元 件和螢光材料（螢光顏色改變層，C C Μ )之方法；和使 用透明電極當成陰極（相對電極）和重疊E L元件對應於 R ’ G，Β之方法。圖5只顯示一圖素，但是，具有相同 構造之圖素可對應紅，綠，和藍色形成，且以這些圖素可 執行彩色顯不。可使用已知材料於每一顏色之圖素之E l 層。於此可實施本發明而無·需考量發光方法，而上述之四 種方法皆可使用於本發明中。 再者’在形成第一被動膜4 1後，形成第二中間層絕 緣膜（其亦視爲一位準膜）44，其具有可覆芸TFT之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210\ 297公釐1 72〇Ζ----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝_ 506134 A7 B7 經濟部智慈財4局Μ工消費合作社印製 五、發明説明（26) 形狀，且可執行因T F T而引起之步階之位準化。最好使 用〜有機樹脂膜當成第二中間層絕緣膜4 4，且其材料可 使用，如聚醯胺，聚醯亞胺，丙烯酸，或B C B (苯並環 丁烷）。當然亦可使用無機膜，如果其可充分的位準化。 因爲T F T而以第二中間層絕緣膜4 4之步階位準化 極爲重要。形成在後之E L層非常薄，且因此，在步階存 在之部份中，在陽極和陰極間會產生龜裂和短路。因此， 較佳的是在形成圖素電極之前執行位準化，以儘可能形成 位準化表面在E L層上。 第二被動膜4 5扮演阻止來自E L元件之鹼性金屬之 擴散之重要角色。其膜厚度最好爲5nm至Ιμηι (典型的 爲20至300nm)。在第二被動膜45中使用可防止 鹼性金屬滲入之一絕緣膜。第二被動膜4 5可使用與第一 被動膜4 1相同的材料製成。再者，第二被動膜4 5亦作 用當成一熱輻射層且釋放由EL元件所產生之熱，因此， 熱不會累積在E L元件上。此外，當以有機樹脂膜形成第 二中間層絕緣膜4 4時，其相對於熱較微弱，且因此，第 二被動膜4 5可確保由E L元件所產生之熱不會對第二中 間層絕緣膜4 4造成不良影響。同時，爲了避免因熱而造 成之破壞，第二被動膜45作用當成一保護層確保在EL 層內之鹼性金屬不會擴散至· T F T側，和進一步作用當成 一保護層以防止濕氣或氧從T F T側穿透至E L層。 如上所述，可以製造在EL顯示裝置中之有機樹脂膜 有效的執行T F T之位準化，但是，習知技藝並未考量因 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -29 506134 A7 ___B7 五、發明説明（27) 由E L元件之熱而引起對有機樹脂膜之破壞。因此，第二 被動膜4 5之形成可解決此一問題，且其爲本發明之重要 特徵。 在形成圖素電極4 6後，以有機樹脂膜形成一分離層 1 0 1在第二被動膜4 5上。在實施例模式2中，分離層 1 0 1以旋轉塗覆法，以光敏聚醯亞胺形成，且以定圖樣 形成一分離層101。分離層1〇1具有如同以噴墨法形 成EL層之形狀，且EL元件形成位置可由分離層之設置 而定。 在形成分離層1 0 1後，以噴墨法形成EL層（最好 爲有機材料）4 7。可使用單層構造或疊層構造當成E L 層4 7，但是在許多例中使用疊層構造。已提出各種疊層 構造，如照明層’電子傳送層，電子注入層，電洞注入層 ’和電洞傳送層等層之結合，其皆可使用於本發明中。當 然亦可執行螢光染料之摻雜入E L層中。 所有已知E L材料可使用於本發明中。有機材料爲廣 泛已知之此種材料’且考量驅動電壓下，最好使用有機材 料。例如，下述之美國專利和日本專利所揭示之材料皆可 使用當成有機E L材料： 美國專利第4，356，429號案；美國專利第 4 ’ 539 ，507號案；·美國專利第4，720，43 2號案；美國專利第4，769 ，292號案；美國專利 第4，885，211號案；美國專利第4，950，9 5 0號案；美國專利第5 ，059 ，861號案；美國專 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 訂 經濟部智慧財4^7員工消費合作社印製 -30- 506134 A7 B7五、發明説明（28) 利第5 ，04 7，687號案；美國專利第5 ，073， 446號案；美國專利第5 ’ 059 ’ 862號案；美國 專利第5，061 ，617案；美國專利第5 ，151， 629號案；美國專利第5 ’ 294 ’ 869號案；美國 專利第5，294，870號案；日本專利第平10-1 89 5 2 5號案；日本專利第平8 — 24 1 048號案 ;和日本專利第平8 — 7 8 1 5 9號案。 特別的，如下述一般式所示之有機材料可使用當成一 電洞注入層。〔Chem 1 〕 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) T2 丁 1
經濟部皙慧財/1^:只工4骨^作让卬发 其中，Q爲N或C一R(碳鏈）；Μ爲金屬，金屬氧 化物，或金屬鹵化物；R爲氫，院基’芳院基，芳基，或 炔基；和Τ 1和丁 2爲未飽和六員環’包括如氫，烷基’ 或鹵素之取代基。 · · 再者，芳族叔胺可使用當成有機材料電洞傳送層，最 好包括以下列一般式表示之四芳基二胺。〔Chem 2 ] 本氓张尺度適用中S國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -31 - 506134 A7 B7 五 發明説明（29) R7 R8 \ / /Μ ——Are -Ν \ AR R9
S 在C hem 2中，A r e爲伸芳基基團，n爲從 I數，和Ar，R7，Rs，和R9爲各種選擇之芳基基 之團 此外，一金屬似喔星化合物可使用當成有機材料E |，電子傳送層，或電子注入層。如下列一般式所示之 斗可使用當成金屬似喔星化合物。 〔Chem 3〕 材 裝— (請先閲It背面之注意事項再填寫本頁) R6 R7 \__/ 'R7 w6 R5 \ .〆 ° ^ ,AH 〇 -A1、 /\ R3 R2 R2 R3 2 - 訂 一 可取代R 2至R τ，且可使用下列之金屬似喔星 〔C h e m 4〕
L5 L4 -32- 夂纸汝尺度適用中國國家樣莩（CNS ) A4規格（210X 297公釐） )Ubl34
五、發明説明（30) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在Chem 4中，R2至尺7界定如上所述；1^至1^5爲ϊ甘 1至1 2碳元素之烴基團；和l i和L 2或L 2和L 3以苯並 環形成。再者，可使用下列之金屬似喔星。 〔Chem 5〕
於此可取代R 2至R 6。具有有機配合體之配位化合物 因此包括成有機E L材料。上例只是可使用當成本發明之 E L材料之有機E L材料之例，但是絕對不需要將E L材 料限制於此。 經濟.部^^时4^7只工消費^作让.？7災 本發明使用噴墨法以形成E L層，且因此最好使用聚 口物材料當成E L材料。如下列之聚合材料可當成典型的 聚合材料：聚對位苯撐乙烯撐（PPVs);和聚荀。對 於頻色化方面，最好使用如氰基聚苯撐乙烯撐在紅色照明 材料中：聚苯撐乙烯撐在綠色照明材料中；和聚苯撐乙烯 撐和聚烷基苯撐在藍色照明材料中。 上述之例爲可使用當成.本發明之E L材料之有機e L 材料之例，但是，於此無需對其做任何限制。關於可使用 在噴墨法之有機E L材料方面，可使用所有揭示於日本專 利第平1 0 — 0 1 2 3 7 7號案中記錄之材料。 •33- 夂呔張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） 506134 A7 B7 經濟部智慈財產笱員工消費合作社印^ 五、發明説明（31) 噴墨法一般粗分爲氣泡噴射法（亦稱爲熱噴墨法）和 壓電法，而最好使用壓電法實施本發明。 再者，如實施例模式1所示，實際上，E L材料應用 在圖素電極時之形狀可爲條紋形，或長橢圓形，或矩形， 其中多數點連續。分離層1 0 1作用以使相鄰E L層在 E L層以噴墨法形成時，不會互相混合。 爲了執行彩色顯示，如圖.6 A所示，形成紅色發光 EL層47R，綠色發光EL層4 7G，和藍色發光EL 層4 7 B。E L層可以此順序形成，且相關於紅，綠，和 藍色之E L層可同時形成。再者，需要一烘烤（加熱）處 理以移去包含在E L形成溶液中之溶劑。烘烤處理可在形 成所有E L層後執行。替代的，其亦可在每次完成一 E L 層時執行。因此形成之E L層具有5 0至2 5 O nm的厚 度。 圖2 1 A和2 1 B爲圖素部份之構造之說明圖，且其 中顯示多數圖素電極形成在EL層中，該EL層爲條紋形 ，或長橢圓形，或矩形。在圖21A中，多數的圖素電極 對應於不同顏色發光E L層1 7 0 2 a和1 7 0 2 b而形 成。兩T F T，一開關T F T，和一電流控制T F T連接 至每一圖素電極。再者，EL層1702a和EL層 1 7 0 2 b以分離層1 7 0_1分離。對於多色顯示而言， 圖素電極1703a和1703b當成一組，形成一圖素 1 7 1 0 a。相似的，當形成相鄰圖素1 7 1 0 b且介於 圖素間之間隙爲D時，此D値設定爲E L層之厚度之5至 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -34- 506134 A7 B7 五、發明説明（32) 10倍。亦即，250至2500nm。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖2 1 B爲圖素部份之另一構造圖。多數圖素電極對 應於不同顏色發光EL層1705a, 1705b,和 1 7 0 5 c ,如紅，綠，和藍色，而形成。e L層以分離 層1 7 0 4分離。對於多色或RGB全色顯示，圖素電極 1706a， 1706b 和 1706c 當成一組，形成一 圖素1 7 2 0 a。相似的，當形成相鄰圖素1 7 1 Ob且 介於圖素間之間隙爲D時，此D値設定爲e L層之厚度之 5至10倍。亦即，250至2500nm。因此可達成 鮮明的影像顯示。 再者，當形成E L層4 7時，最好使用具有如同處理 環境般之微少濕氣之乾燥氣體，且最好在惰性氣體中執行 此種形成。因爲E L層極易受到濕氣和氧等因素之破壞， 且因此，當形成EL層47時，需儘可能消除這些因素。 例如，最好使用如乾燥氮氣和乾燥氬氣之空氣。 在以噴墨法形成E L層4 7後，其次形成陰極4 8和 輔助電極4 9。以圖素電極（陽極）形成之發光元件， 經濟部智慧財產^7員工消費合作社印製 E L層，和陰極在本說明書中皆視爲E L元件。 再者，含低工作係數材料之材料如鎂（M g )，鋰（ L 1 )，或鈣（Ca)可使用當成陰極48。較佳的，可 使用以MgAg製成之電極·（以Mg和Ag以Mg : Ag 二1 0 : 1之比例混合之材料）。此外，亦可使用M g
AgA 1電極，L iAl電極，和L i FA1電極。再者 ’輔助電極4 9爲一電極形成以爲一保護膜以抵抗來自外 -35- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部智慈財產笱肖工消費合作社印製 506134 A 7 ___B7__ 五、發明説明（33) 界之濕氣進入陰極48，其可使用含鋁（A 1 )或銀（ A g )之材料。輔助電極4 9亦具有一熱輻射效果。 所需的是在乾燥，惰性氣體中連續的形成E L層4 了 和陰極4 8，而未曝露至大氣中。此乃爲了防止當E L層 曝露至大氣時之吸收濕氣，因爲使用有機材料當成E L層 時，其相對於濕氣而變成極微弱。此外，不只連續形成 E L層4 7和陰極4 8，最好以相同方式連續形成至輔助 電極4 9。 第三被動膜5 0具有膜厚度爲1 0 n m至1 μιη (最好 介於200至500nm)。形成第三被動膜50之目的 主要爲保護E L層4 7免於濕氣之滲入，但是，如果第三 被動膜5 0亦具有如第二被動膜4 5相似的熱輻射效果時 是更好的。因此，可使用和第二被動膜4 5相同的材料當 成第三被動膜5 0之形成材料。當使用有機材料當成E L 層4 7時，E L層可能因爲與氧之鍵結而受到破壞，且因 此，最好使用不會輕易放出氧之絕緣膜。 再者，如上所述，E L層相對於熱是較微弱的，因此 最好儘可能在低溫下執行膜沉積（最好在室溫至1 2 0 °C 之範圍內）。因此，電漿CVD，濺鍍，真空蒸鍍，離子 電鍍，和溶液應用（旋轉塗覆）皆可使用於膜沉積法。 雖然可只藉由如上所述·形成第二被動膜4 5而充分抑 制E L元件之變質，較佳的是，E L元件以兩層絕緣膜， 如第二被動膜4 5和第三被動膜5 0以夾住包圍E L元件 ，如此可防止濕氣和氧之滲入E L層，阻止從E L層而來 -------'#|扯衣----：---1T----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -36- 506134 A7 B7 五、發明説明（34) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 之鹼性金屬之擴散，和避免在E L層中之熱儲存。結果， 可進一步抑制E L層之變質，且可獲得具有高可靠性之 E L顯示裝置。 再者，本發明之EL顯示裝置具有含如圖5所示構造 之圖素之圖素部份，且具有回應功能之不同構造之T F T 乃安排在圖素中。具有充分低截斷電流値之開關丁 F T和 相對於熱載子注入較強之電流控制T F T可形成在相同圖 素內，和因此可獲得具有高可靠性和顯示良好影像（高操 作效能）之E L顯示裝置。 在圖5之圖素構造中，使用多閘極構造T F T當成開 關T F T，但是相關於如L D D區域之設置和其它構造， 無需對圖5之構造加入任何限制。以下詳細說明藉由實施 例執行之具有上述構造之本發明。 〔第一實施例〕 經濟部智洛財4局員工消費合作社印^ 本發明之本實施例使用圖7 A至9 C說明。於此說明 圖素部份和形成在圖素部份之周邊上之驅動電路部份之製 造方法。爲了簡化說明起見，於此使用一 C Μ〇S電路當 成驅動電路之基本電路。 首先，如圖7 Α所示，形成3 0 0 n m厚之底膜 3 0 1在一玻璃基底3 0 0·上。在第一實施例中，疊層氮 氧化矽膜當成底膜3 0 1。在接觸玻璃基底3 0 0之膜中 ，最好設定氮濃度爲1 0至2 5 w t %。 再者，較佳的是以和圖5所示之第一被動膜4 1相同 -37- 本紙張尺度適用中國國家標孳（CNS ) A4規格（210X297公釐） 506134 經濟部智慧財/$局員工消費合作社印复 A7 B7 五、發明説明（35) 的材料形成一絕緣膜當成底膜3 0 1之一部份。大電流在 電流控制T F T中流動，會輕易產生熱，且因此，較佳的 是提供一具有熱輻射效果之絕緣膜在儘可能靠近電流控制 τ F T的位置。 其次，以已知之沉積法形成5 0 n m厚之非晶矽膜（ 圖中未顯示）在底膜3 0 1上。於此無需限制於非晶矽膜 ’只要其爲含非晶構造之半導體膜（包括微晶半導體膜） 之任何膜皆可形成。此外，亦可使用含非晶構造之化合半 導體膜，如非晶矽鍺膜。再者，膜厚度可從2 0至1 0 0 n m 〇 而後，非晶矽膜以已知之方法結晶，形成一結晶矽膜 (亦視爲多晶矽膜）3 0 2。已知之結晶方法如使用電爐 之熱結晶，使用雷射之退火結晶，和使用紅外線燈之燈退 火結晶。在第一實施例中使用來自使用X e C 1氣體之準 方子雷射之光執行結晶。 在第一實施例中使用形成線性形狀之脈衝發射型準分 子雷射光，但是亦可使用矩形者，且亦可使用連續的發射 氬雷射光和連續發射準分子雷射光。雷射光源並不限於準 分子雷射，於此亦可使用Y A G雷射之二次諧振或三次諧 振。 在此實施例中，使用結·晶矽膜當成TFT之主動層， 但是，亦可使用非晶矽膜當成主動層。但是，由於需使大 電流流經電流控制T F T，因此，最好使用結晶矽膜，因 爲電流可輕易流動。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） -38- I-------批衣----：---1T------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 506134 A7 B7 五、發明説明（36) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 於此可藉由非晶矽膜而有效的形成開關T F τ之主動 層，其中需要降低截斷電流，和以結晶矽膜形成電流控制 丁 F T之主動層。在非晶矽膜中’電流較難流動，此乃因 爲載子移動率較低’且截斷電流較難以流動。換言之’可 採用之優點爲非晶矽膜之電流不易流動’和結晶矽膜之電 流可輕易流動。 其次，如圖7 B所示，保護膜3 0 3以氧化砂膜形成 1 3 0 n m厚在結晶矽膜3 0 2上。此厚度可選擇在 1 00至200nm範圍內（最好在1 3〇至1 7〇nm 間）。再者，亦可使用其它膜，只要是含矽之絕緣膜。形 成保護膜3 0 3，以使在添加雜質時’結晶矽膜不直接曝 露至電漿，因此可具有精細的雜質濃度控制。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而後，阻止罩3 0 4 a和3 0 4 b形成在保護膜 3 0 3上，和添加授予η型導電率之雜質元素（以下稱η 型雜質元素）。通常使用週期表之第VΑ族中之元素當成 η型雜質元素，且典型的爲使用磷或砷。於此使用電漿摻 雜方法，其中磷化氫（ΡΗ3)受電漿活化，而無質量之分 離，且在第一實施例中磷以1 X 1 〇18原子/cm3之濃 度添加。當然亦可使用離子植入方法，其中執行質量之分 離。 調整劑量以使η型雜賢元素包含在η型雜質區域 3 0 5和3 0 6，因此以此方法形成在濃度2 X 1 0 1 6至 5x 1 019原子/cm3 (最好在5x 1 〇17至 5X1018 原子/cm3 間）。 -39- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 506134 A7 ___B7_ 五、發明説明（37) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其次，如圖7 C所示，移除保護膜3 0 3，和執行所 添加週期表V A族元素之活化。可使用已知之活化技術來 活化，且在第一實施例中使用準分子雷射光照射活化。亦 可使用脈衝型雷射和連續發射型雷射，且對準分子雷射光 之使用無需有任何限制。此目的爲所添加雜質元素之活化 ，且較佳的是在結晶矽膜不會熔化之能量位準上執行照射 。雷射照射亦可以保護膜3 0 3執行。亦可隨著以雷射光 之雜質元素之活化而執行以熱處理之活化。當以熱處理執 行活化時，在考量基底之熱阻下，最好執行熱處理在 4 5 0至5 5 0 °C之等級。 具有沿η型雜質區域3 0 5和3 0 6之緣之區域之邊 界部份（連接部份），亦即，沿存在於η型雜質區域 3 0 5和3 0 6之η型雜質元素未添加之邊界之區域，乃 由此方法所界定。此意即，在當T F Τ於後完成時點上， 可在L D D區域和通道形成區域間形成良好的連接。 其次，移除不需要之結晶矽膜之部份，如圖7 D，和 形成島形半導體膜（以下視爲主動層）307至310。 經濟部智慈財4^7s工消費合作社印製 而後，如圖7 Ε所示，形成閘絕緣膜3 1 1，覆蓋主 動層3〇7至3 1 0。含矽且厚度爲1 0至200nm， 最好爲5 0至1 5 0 n m之絕緣膜，可使用當成閘絕緣膜 3 1 1。亦可使用單層構造·或疊層構造。在第一實施例中 ，使用1 1 0 nm厚之氮氧化矽膜。 其次形成具有2 0 0至4 0 0 nm厚之導電膜且定圖 樣，以形成閘電極3 1 2至3 1 6。在第一實施例中，閘 -40- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 506134 Α7 Β7 五、發明説明（38) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 電極和電連接至閘電極之引線（以下稱爲閘極接線）乃以 不同材料形成。特別的，使用具有比閘電極更低電阻之材 料於閘極接線。此乃因爲可微處理之材料可使用於閘電極 ’且即使閘極接線無法微處理時，使用於接線之材料亦具 有低電阻。當然，閘電極和閘極接線亦可以相同材料形成 〇 再者，閘極接線可以單層導電膜形成，且當有需要時 ，最好使用兩層或三層疊層膜。所有已知之導電膜可使用 當成閘電極材料。但是，如上所述，最好使用可微處理之 材料，特別是，可定圖樣爲2 μιη或更小線寬度之材料。 經濟部智慈財產^:一貝工消費合作社印繁 典型的，可使用選自鈦（T i )，鉅（T a )，鉬（ Mo)，鎢（w )，和鉻（C I* )所組成之群；或上述元 素之氮化物（典型的，氮化鉅膜，氮化鎢膜，或氮化鈦膜 );或上述元素之結合之合金膜（典型的，Mo — W合金 或Mo - T a合金）；或上述元素之砂化物膜（典型的， 矽化鎢膜或矽化鉅膜）；或已製成具有導電性之矽膜等材 料。當然亦可使用單層膜或疊層膜。在第一實施例中使用 5〇nm厚之氮化鉅（Ta N)膜和3 5 0 nm厚之Ta 膜之疊層膜。可以濺鍍法形成此膜。再者，如果如X e或 N e之惰性氣體添加至濺鍍氣體中時，可防止因爲應力之 膜剝離。 - 此時形成閘電極3 1 3和3 1 6以分別重疊一部份之 η型雜質區域3 0 5和3 0 6，夾住閘絕緣膜3 1 1。重 疊部份於後變成重疊閘電極之L D D區域。 -41 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 506134 經濟部智慈財產苟S工消費合作社印紫 A7 ____B7 _,五、發明説明（39) 其次，η型雜質元素（在第一實施例中使用磷）以自 我對準方式以閘電極3 1 2至3 1 6當成罩添加，如圖 8 Α所示。可調整此種添加，因此磷以雜質區域3 0 5和 306之濃度之1/10至1/2 (典型爲1/4至1/ 3 )添加至所形成之雜質區域3 1 7至3 2 3。特別的， 濃度最好爲1 X 1 0 1 6至5 X 1 0 1 8原子/ c m 3 (典型 爲 3x 1 017 和 3x 1 018 原子/ cm3) 。 其次形成阻止罩3 2 4 a至3 2 4 d以覆蓋閘電極， 如圖8 B所示，和添加η型雜質元素（在第一實施例中使 用磷），形成含有高濃度磷之雜質區域3 2 5至3 3 1。 於此亦執行使用磷化氫（Ρ Η 3 )之離子摻雜，並調整以使 此區域之磷濃度爲1 X 1 02()至1 X 1 021原子/ cm3 (典型爲 2xl02Q 和 5xl02° 原子/ cm3)。 以此方法形成η通道T F T之源極區域或汲極區域， 和在開關T F Τ中，留下有由圖8 Α之方法所形成之η型 雜質區域3 2 0至3 2 2之一部份。其餘區域相當於圖5 之開關TFT之LDD區域15a至15d。 其次，如圖8 C所示，移去阻止罩3 2 4 a至 3 2 4 d，和形成一新的阻止罩3 3 2。而後添加ρ型雜 質元素（在第一實施例中使用硼），形成含有高濃度硼之 雜質區域3 3 3至3 34。·於此使用硼化氫（B2H6)之 離子摻雜，而添加硼至濃度爲3 X 1 0 2 °至3 X 1 0 2 1原 子/ cm3 (典型爲5xl02Q和lxlO21原子/ cm3)。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -42- 506134 A7 B7_ 五、發明説明（40) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 磷已以濃度爲1 X 1 016至5 X 1 018原子/ cm2 添加至雜質區域3 3 3和3 3 4，但是，硼以至少磷濃度 之三倍添加。因此，η型雜質區域已完全的形成反向爲P 型，且作用當成Ρ型雜質區域。 其次，在移除阻，止罩3 3 2後，以各種濃度添加之η 型和Ρ型雜質元素受到活化。爐退火，雷射退火’或燈退 火可執行當成活化機構。在第一實施例中執行之熱處理爲 在電爐中在氮氣下在5 5 Q °C下熱處理4小時。 重要的是此時儘可能移除在氣體中之氧。此乃因爲如 果有氧存在時，電極之曝露表面氧化，導致電阻之增加， 且同時變成難以於後續形成歐姆接觸。因此，較佳的是， 在上述活化處理中之氣體之氧濃度爲1 Ρ P m或更小，最 好爲0 . 1 ρ P m或更小。 經濟部智慧財4笱員工消費合作社印紫 在活化處理完成後，形成厚度爲3 0 0 n m之閘接線 3 3 5。可使用具有鋁（A 1 )或銅（Cu)當成主要成 份（包含5 0至1 0 0 %組成）之金屬膜當成閘極接線 3 3 5之材料。關於圖2之閘極接線2 1 1，閘極接線 3 3 5形成以使開關T F T之閘電極3 1 4和3 1 5 (相 當於圖2之閘電極1 9 a和1 9 b )可電連接。 藉由使用此種型式之構造，閘極接線之接線電阻可製 成極小’且因此，可形成具·有大表面積之圖素顯不區域（ 圖素部份）。亦即，因爲可完成具有1 〇吋對角線或更大 (此外’ 3 0吋或更大對角線）之螢幕尺寸之E L顯示裝 置，第一實施例之圖素構造極爲有效。 -43- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） 506134 A7 B7 五、發明説明（41) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其次形成第一中間層絕緣膜3 3 6，如圖9 A所示。 含矽之單層絕緣膜使用當成第一中間層絕緣膜3 3 6 ’但 是一疊層膜亦可結合於其間。再者，可使用介於4 0 0 nm和1 · 5μιτι之膜厚度。在第一實施例中使用8〇〇 nm厚氧化矽膜在2 0 0 nm厚氮氧化矽膜上之疊層構造 〇 此外，在含有3至1 0 〇%氫之氣體中執行氫化’以 在3 0 0至4 5 0 °C上執行熱處理1至1 2小時。此處理 爲在半導體膜中以熱活化之氫做懸垂鍵之氫終結之處理之 一。亦可執行電漿氫化（使用以電漿活化之氫）當成氫化 之另一方式。 在第一中間層絕緣膜3 3 6之形成時亦可插入氫化步 驟。亦即，氫處理可如上述在形成2 0 0 n m厚之氮氧化 矽膜後執行，而後形成剩餘之8 0 0 n m厚之氧化矽膜。 經濟部智慧財產局S工消費合作社印製 其次在第一中間層絕緣膜3 3 6中形成接觸孔，和形 成源極接線3 3 7至3 4 0和汲極接線3 4 1至3 4 3。 在第一實施例中，具有l〇〇nm鈦膜，300nm含鈦 鋁膜，和1 5 0 n m鈦膜連續以濺鍍形成之三層構造之疊 層膜使用當成接線。當然亦可使用其它的膜構造。 其次形成厚度爲5 0至5 0 0 nm (典型的爲介於 2 0 0和3 0 0 nm間）之第一被動膜3 4 4。在第一實 施例中，使用3 0 0 nm厚之氮氧化矽膜當成第一被動膜 3 4 4。此亦可以氮化矽膜取代之。當然亦可使用與圖5 之第一被動膜4 1相同的材料。 -44- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） 506134 A7 B7 五、發明説明（42) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在氮氧化矽膜形成前，可有效的執行使用如Η 2或 Ν Η 3之含氫之氣體之電漿處理。以此先前處理活化之氫乃 供應至第一中間層絕緣膜3 3 6，和藉由執行熱處理可改 善第一被動膜3 4 4之膜品質。同時，添加至第一中間層 絕緣膜3 3 6之氫擴散至下側，和主動層可有效的受到氫 化。 其次以一有機樹脂形成第二中間層絕緣膜3 4 7。可 使用聚醯胺，聚醯亞胺，丙烯酸，和B C Β (苯並環丁烷 )等材料當成此樹脂。特別的，在第二中間層絕緣膜 3 4 7中位準膜之目的是相當強的，且因此，最好使用具 有優良位準特性之丙烯酸。在第一實施例中形成之丙烯酸 膜具有之膜厚度爲可充分的位準由T F Τ所形成之步階。 此厚度最好從1至5μηι (更好介於2至4μιη)。 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 而後，第二被動膜3 4 8形成1 0 0 nm厚在第二中 間層絕緣膜3 4 7上。在本實施例中使用包含S i ，A 1 ’ Ν ’ Ο ’和L a之絕緣膜，以防止鹼性金屬從提供在其 上之E L層擴散。此時，欲進入e L層之濕氣受到阻擋且 產生在EL層中之熱可散逸，因此，可抑制因熱對EL層 之破壞和對平坦膜（第二中間層絕緣膜）之破壞。 而後，用以到達汲極接線3 4 3之接觸孔經由第二被 動膜3 4 8，第二中間層絕·緣膜347，和第一被動膜 3 4 4形成，和形成圖素電極3 4 9。在此實施例中，形 成1 1 0 n m厚之銦氧化物和錫氧化物之化合物，並執行 定圖樣，以形成圖素電極。圖素電極3 4 9變成E L元件 -45- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 506134 A7 __B7 五、發明説明（43) 之陽極。於此亦可使用其它材料：如銦鈦氧化物或銦鋅氧 化物。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此外，此實施例具有之構造爲圖素電極3 4 9經由汲 極接線3 4 3而電連接至電流控制τ F T之汲極區域 3 3 1。此構造具有下列優點： 由於圖素電極3 4 9直接連接至如E L層（發射層） 或電荷傳送層之有機材料，因此，包含在E L層中之移動 離子可擴散遍及圖素電極。換言之，在此實施例之構造中 ，圖素電極3 4 9未直接連接至當成主動層之汲極區域 3 3 1，而是汲極接線3 4 3反向，因此可防止移動離子 之注入主動層。 其次，如圖9 C所示，以噴墨法形成E L層3 5 0， 再者，形成陰極（MgAg電極）351，和保護電極 3 5 2而未曝露至大氣中。在此點上，在形成E L層 3 5 0和陰極3 5 1前，最好執行圖素電極3 4 9之熱處 理，以完全的移除所有濕氣。在此實施例中，雖然使用 Mg A g電極當成EL元件之陰極，於此亦可使用已知之 材料。 經濟部智慧財4¾:一貝工消費合作社印紫 在本發明之實施例模式2中說明之材料可使用當成 E L層3 5 0。在此實施例中，使用具有電洞注入層’電 洞傳送層，發射層，和電子·傳送層之四層構造之E L層’ 但是，在某些例中，並未形成電子傳送層，而有些例子中 ，亦形成有電子注入層。再者，有些例子中，省略電洞注 入層。於此已說明數種結合型式’且可使用任一構成。 -46- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 506134 五、發明説明（44) 如T P D (三苯胺介電）之胺可使用當成電洞注入層 2虽成電洞傳送層’此外’亦可使用hydrazone (典型爲 DEH) ，sUlbene(典型爲STB)，或星狀材料（典型 爲m-MTDATA)。特別的，星狀材料，其具有高玻 璃暫態溫度且難以結晶，是較佳的。 B P P C，peryiene，和d CM可使用當成在發射層中 之紅色發射層’且特別的，以E u ( D B Μ ) 3 ( Phen )所 不之E u複合體（詳細可參考KidoJ·，等人之Appl.
Phys ·，vol · 35，pp · L394-6，1 9 96 )爲高單色，以具有在 6 2 0 n m波長上之尖銳發射。 再者’可使用典型的A 1 Q3 (8-hydroxyquinoline銘） 材料，其中quinacridone或coumarin以數mo 1%之位準添加 ，當成綠色發射材料。其化學式如下： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財/i^7s工消費合作社印发 -47- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 506134 A7 B7 五、發明説明（45) 〔Chem 6 〕
R
R
C = CH'
Ar ή-CH = C
，R
DSA 此外，可使用典型的伸芳基胺介電，其中氨基取代 D S A添加至D S A (distile-arylene介電），當成藍色發 射層。特別的，最好使用高效能材料distilyl-聯苯（ DPVBi)。其化學式如下： 〔Chem 7〕
--------^ 1裝----^---訂------钃線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智.^^4^7:3:工4^^忭.吐卬义 雖然可以保護電極3 5 2防止E L層3 5 0免於濕氣 和氧之侵蝕，最好是形成第三被動膜3 5 3。在本實施例 中，設置3 0 0 nm厚之氮氧化矽膜當成第三被動膜 3 5 3。可在保護電極3 5·_2後連續形成第三被動膜，而 未曝露至大氣中。當然亦可使用圖5之第三被動膜5 0之 相同材料當成第三被動膜3 5 3。 輔助電極3 5 2形成以防止M g A g電極3 5 1之受 夂呔汝尺度適用中as家嘌隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -48- 506134 A7 B7 五、發明説明（46) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 到破壞，且典型的具有鋁之金屬膜爲其主要成份。當然亦 可使用其它材料。由於EL層3 5 0和MgAg電極 3 5 1相對於濕氣極爲微弱，且因此，最好執行連續形成 直到保護電極3 5 2，而未曝露至大氣，以防止E L層之 曝露於外界空氣中。 EL層350之膜厚度可形成10至400nm(典 型爲6◦至16〇nm)，且MgAg電極351之厚度 可從180至30〇nm(典型爲200至2 5〇nm) 。在此例中，EL層350爲疊層構造，每一層之膜厚度 在1 0至1 0 0 nm之範圍。 因此可完成如圖9 C所示之構造之主動矩陣型E L顯 示裝置。在此實施例之主動矩陣E L顯示裝置中，具有最 佳構造之T F T不只安排在圖素部份’且亦安排在驅動電 路部份，因此可展現極高的可靠度，且可提升操作特性。 經濟部智慧財產局Μ工消費合作社印製 首先，具有可儘可能降低熱載子注入而無操作速度下 降之構造之T F T乃使用當成形成驅動電路之CM〇S電 路之η通道T F T 2 0 5。於此’驅動電路包括如移位暫 存器，緩衝器’位準移位器，和取樣電路（取樣和保持電 路）等電路。當執行數位驅動時，亦包括有如D / Α轉換 器電路之訊號轉換電路。
在此實施例之例中，如·圖9 C所示，η通道TFT 2 0 5之主動層包括一源極區域3 5 5，一汲極區域 3 5 6，一 LDD區域3 5 7，和一通道形成區域3 5 8 ，且L D D區域3 5 7重疊閘電極3 1 3，以夾住閘絕緣 -49- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 506134 A7 B7 五、發明説明（47) 膜 3 1 1。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 只在汲極側形成L D D區域乃是考量不降低操作速度 。再者，不必關心在η通道T F T 2 0 5中之截斷電流値 ，而是應注意操作速度。因此，最好是LDD區域3 5 7 完全的重疊閘電極3 1 3，儘可能降低電阻成份。換言之 ，最好能消除所有的偏置。 由於熱載子注入而引起對CM〇S電路之Ρ通道 T F T 2 0 6之破壞幾乎無關，且因此，特別的，未形成 LDD區域。當然亦可藉由形成和η通道TFT2 0 5相 似的L D D區域而抵抗熱載子之作用。在驅動電路中，在 和其它電路比較下，取樣電路較爲特別，且大電流在通道 形成區域在兩方向流動。亦即，源極區域和汲極區域之角 色改變。此外，必須儘可能抑制截斷電流値，且因此，最 好安排具有在開關T F Τ和電流控制T F Τ間之中介位準 上之功能之T F Τ。 經濟部智慧財產笱肖工消費合作社印製 因此，關於形成取樣電路之η通道T F Τ方面，最好 安排具有如圖1 3所示構造之TFT。如圖1 3所示’ 一 部份的LDD區域9 0 1 a和9〇1 b重疊閘電極9 0 3 ，夾住一閘極絕緣膜9 0 2。此種效果如同說明於電流控 制丁 F 丁 2 0 2 ，而不同點爲，在此取樣電路中，提供 LDD區域9〇1 a和9 0-1 b在通道形成區域9 0 4之 兩側。 再者，形成如圖5所示之構造之圖素，以形成一圖素 部份。形成在圖素內之開關T F T和電流控制T F T之構 -50- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 506134 A7 _____ B7 五、發明説明（48) 造已說明於圖5中，因此於此省略。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) « @上’在完成至圖9 C後，最好使用如高氣密保護 月莫β胃W料（如薄層膜或紫外線硬化樹脂膜）或陶瓷密封 罐而額外的執行封裝（密封），以使不會曝露至大氣。藉 由使殼材料內側成爲惰性環境，和藉由設置吸收劑（如氧 化鋇）在殼材料內，可增加E L層之可靠度（壽命）。 再：者’在以封裝處理增加氣密後，用以渾接於來自形 成在基底上之元件或電路之輸出端間之連接器（彈性印刷 板’ F P C )，和外部訊號端連接，以完成所製造之產品 。在此狀態下可裝運之E L顯示裝置在此說明書中視爲 E L模組。 經濟部智慧財/i^7B工消費合作社印製 於此使用圖1 0之立體圖說明此實施例之主動矩陣型 E L顯示裝置之構成。此實施例之主動矩陣型E L顯示裝 置形成在一玻璃基底6 0 1上，且由圖素部份6 0 2，閘 極側驅動電路6 0 3，和源極側驅動電路6 0 4組成。圖 素部份之開關TFT6 0 5爲η通道TFT，且設置在連 接至閘極側驅動電路6 0 3之閘極接線6 0 6和源極側驅 動電路6 0 4之源極接線6 0 7之交叉處。再者，開關 T F T之汲極電連接至電流控制T F T 6 0 8之閘極。 此外，電流控制T F T 6 0 8之源極連接至電流供應 線6 0 9。在此實施例之構·造中，電流供應線6 0 9爲接 地電位。E L元件6 1 0電連接至電流控制T F T 6〇8 之汲極。再者，EL元件610之陰極添加至一固定電壓 (在此實施例中爲1 0至1 2 V )。而後’用以傳送訊號 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -51 - 506134 經濟部智慧財產笱員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（49) 至驅動電路之輸入接線（連接接線）6 1 2和6 1 3，和 連接至電流供應線6 0 9之輸入接線6 1 4形成在外部輸 入端FPC611 ，當成外部輸入輸出端。 圖1 1爲圖1 0所示之E L顯示裝置之電路構造之一 例。圖1 1所示之電路構造爲類比驅動之例，包含源極側 驅動電路7 0 1，閘極側驅動電路（A ) 7 0 7，閘極側 驅動電路（B ) 7 1 1，和圖素部份7 0 6。在本說明書 中，驅動電路爲一般術語，其包括源極側驅動電路和閘極 側驅動電路。 源極側驅動電路7 0 1具有移位暫存器7 0 2，位準 移位器7 0 3，緩衝器7 0 4，和取樣電路（取樣和保持 電路）7 0 5。此外，閘極側驅動電路（A ) 7 0 7具有 移位暫存器708，位準移位器709，和緩衝器7 1 0 。閘極側驅動電路（B ) 7 1 1具有相似的組成。 移位暫存器702和708之驅動電壓從5至1 6V (典型爲10V)，且以圖9C之參考數字205所示之 構造適於η通道T F T使用在CM〇S電路中形成此電路 〇 再者，位準移位器7 0 3和7 0 9之驅動電壓上升至 1 4至1 6 V間，而緩衝器7 0 4和7 1 0與移位器相似 ，因此適於含圖9 C之η通道TFT2 0 5之CM〇S電 路。在使用多閘構造中，如用於閘極接線之雙閘構造或三 閘構造，可有效的增加每一電路之可靠度。此外，因爲源 極區域和汲極區域反向，且必須降低截斷電流値，且因此 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -52- 506134 經濟部智慧財/i^7g (工消費合作社印製 A7 _ _B7_五、發明説明（50) ，含圖1 3所示之η通道TFT2 0 8之CMOS電路可 較適當的用於取樣電路7 0 5 ,當其驅動電壓爲1 4至 1 6 V時。此外，圖素部份7 0 6之驅動電壓介於1 4和 1 6 V間，因此安排如圖5所示之構造之圖素。 藉由依照圖7A至9 C所示之製造方法製造TFT， 可輕易的完成上述之構成。再者，在此實施例中只顯示驅 動電路和圖素部份之構成，但是依照此實施例之製造方法 ，除了驅動電路外，亦可形成其它邏輯電路在相同基底上 ，如訊號分割電路，D / A轉換器電路，運算放大器電路 ，和r補償電路等。此外，亦可形成如記憶部份和微處理 器等電路。 以下使用圖1 4， 1 5 A和1 5 B說明包含殻構件之 此實施例之E L模組。如果有需要，可引述圖Γ 〇和1 1 中使用之符號。 在圖1 4中，參考數字6 0 1表示一基底，參考數字 6 0 2爲一圖素部份，6 0 3爲一源極側驅動電路， 6 0 4爲閘極側驅動電路，和6 1 2爲電連接圖素部份 6 0 2，源極側驅動電路6 0 3，和閘極側驅動電路 6 0 4至F P C (彈性印刷電路）6 1 1之連接接線。再 者，F P C電連接至外部設備，且因此外部訊號可輸入至 圖素部份6 0 2源極側驅動·電路6 0 3，和閘極側驅動電 路6 0 4。圖素部份6 0 2源極側驅動電路6 0 3，和閘 極側驅動電路6 0 4以形成在基底6 0 1上之薄膜電晶體 (TFT)形成。具有此型構造之TFT可使用當成此 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -53- 506134 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（51) T F T。當然亦可使用已知構造。此外，可形成一塡充材 料（圖中未顯示），一覆蓋材料1 4 0 7，一密封材料（ 圖中未顯示），和一框材料1 4 0 8。 圖1 5 A爲沿圖1 4之A — A ’線所截取之橫截面圖， 和圖1 5 B爲沿B - B ’線所截取之橫截面圖。在圖1 5 A 和1 5 B中，使用和圖1 4相同的數字表示相同的部份。 如圖1 5 A所示，圖素部份6 0 2和驅動電路6 0 3 形成在基底6 0 1上，和圖素部份6 0 2由包含電流控制 T F T 1 5 0 1和電連接至電流控制T F T 1 5 0 1之圖 素電極1 5 0 2之多數圖素所組成。圖素部份1 5 0 2作 用當成EL元件之陽極。再者，EL層形成覆蓋圖素電極 1502，和EL元件之陰極1504形成在EL層 1 5 0 3 上。 陰極1 5 0 4作用當成在所有圖素中之共同接線，且 經由連接接線6 1 2連接至F P C 6 1 1。此外，包含圖 素部份6 0 2和驅動電路6 0 3之元件完全以被動膜 1 5 0 7覆蓋。 此外，一塡充材料1 5 0 8形成以覆蓋E L元件。此 塡充材料1 5 0 8作用當成一黏劑以結合覆蓋材料 1407。可使用PVC (聚氯乙烯），環氧樹脂，矽酮 樹脂，P V B (聚乙烯醇縮-丁醛），和EVA (乙二醇醋 酸乙烯酯）當成塡充材料1 5 0 8。如果在塡充材料 1 5 0 8內側上形成有乾燥劑時，則可較佳的持續保持濕 氣吸收效果。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -54- 五、發明説明（幻） 再1者’可使用如玻璃板，鋁板，不鏽鋼板，；p R p ( 強化纖維玻璃板）板，p v F (聚氯乙烯）膜，Mylar膜， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A酯膜’和丙烯酸膜當成覆蓋材料1 4 〇 7。當使用 PVB或EVA當成塡充材料1 5 〇 8時，最好使用片狀 構造，其中以PVF膜或My 1 a I·膜夾住數十//m之鋁 膜。 根據E L元件發光之發射方向，覆蓋材料1 4 〇 7需 要具有透明性。換句話說，對於圖i 5 A和丨5 B之例， 光照射至覆蓋材料1 4 0 7之相對側，且因此，無關於材 料特性，但是，對於光照射至覆蓋材料1 4 〇 7側之例， 需要局透光材料。 經濟部智1財4^7M工消費合作社印製 其次，在使用塡充材料1 5 0 8結合覆蓋材料 1 4 0 7後，接附框材料1 4 0 8以覆蓋塡充材料 1 5 0 8之側表面（曝露表面）。框材料1 4 〇 8以密封 材料（作用當成密封劑）1 5 0 9結合。此時，最好使用 光硬化樹脂當成密封材料1 5 0 9，但是，假設E L層之 熱阻允許下，亦可使用熱硬化樹脂。較佳的是，密封材料 1 5 0 9爲濕氣和氧無法穿透之材料。再者，亦可添加乾 燥劑至密封材料1 5 0 9之內側。 藉由使用上述方法密封E L元件在塡充材料丨5 〇 8 中，EL兀件可兀全與外界·隔離，且可防止從外界導入濕 氣和氧而造成對E L層之破壞。因此可製造具有高度可靠 度之E L顯示裝置。 55 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 506134 經濟部智慧財產苟員工消費合作社印¾ A7 __ B7_五、發明説明（53) 〔第二實施例〕 在第一實施例中顯示以E L元件發出之光照射至形成 有T F T之基底之側之E L顯示裝置。在此例中，至少形 成有T F T之區域變成陰影，且圖素部份之孔徑比降低此 部份的量。另一方面，如果使用由E L層發光照射在上方 (相對於形成T F T之基底之側）之型式時，至少變成可 輕易增加孔徑比。 圖1 8爲光照射在上方之E L元件之構造。此開關 T F T 2 0 1和電流控制T F T之構造如同實施例模式2 ，而其不同處說明如下。 連接至電流控制T F T 2 0 2之汲極側之陰極側圖素 電極949形成在第二被動層945上。分離層951以 有機樹脂材料形成。陰極9 4 8可使用如M g A g (以 M g和A g以M g : A g = 1 0 : 1之比例混合之材料） ，MgAgAl ，LiAl ，和 LiFAl 等材料形成。 E L·層9 4 7亦可以和實施例模式1或實施例模式2 相似的噴墨法形成。此外，陽極側圖素電極以如I T〇之 透明導電材料形成，和第三被動膜9 5 0形成在陽極側圖 素電極上，以完成EL顯示元件，其中光照射在上方。 〔第三實施例〕 - 依照本發明，以噴墨法製造E L層之方法，和所製造 之EL層，亦可應用至一被動型el顯示裝置。以下參考 圖1 6 A至1 6 E說明其例。 I紙張尺度適财賴eNS丨&4規格⑺Qx297公董) ^56 ; ~ 裝 ： 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 506134 A 7 B7 經濟部智慧財產笱員工消費合作社印製 五、發明説明（54) 一基底，如非驗性玻璃基底，典型爲C 〇 r n i n g公司之 1 7 3 7玻璃基底；結晶玻璃基底；驗石灰玻璃基底，其 表面上形成有氧化矽膜或氮化矽膜；或塑膠基底可應爲圖 16A之基底1601。形成膜厚度爲50至200nm 之透明電極1 6 0 2在基底1 6 0 1上，且以如蝕刻或舉 離法分隔成多數條紋形。透明電極1 6 0 1以如I T〇， Ζ η〇，S η〇，或1丁〇一211〇之材料形成。而後， 使用如聚醯亞胺之有機樹脂材料，形成厚度爲〇 . 5至2 V m之分離層1 6 0 3，以接觸形成條紋狀之透明電極 1 6 0 2之側緣部份。 E L層使用單層或疊層構造。疊層構造爲如發光層， 電子傳送層，電子注入層，電洞注入層，和電洞傳送層等 層之結合和疊層構造，且在第三實施例中，電洞注入層和 發光層形成一疊層構造。首先，如圖16 B所示，形成一 電洞注入層1 6 0 6。於此並非始終需要電洞注入層，但 是在有些例中，最好形成此電洞注入層以增加發光效率。 如實施例模式1所示，電洞注入層以含三烯丙基雙胺之有 機材料形成。此例亦可使用噴墨法，且從墨頭1 6 0 4釋 放之溶液1 6 0 5連續形成多數墨點之條紋狀，或長橢圓 形或矩形在分離層間。而後，以如熱板之機構在1 0 0 °C 之級數加熱，以蒸發如不必要之濕氣。 發光層亦可以噴墨法形成，如圖1 6 C所示。關於彩 色顯示方面，可使用具有圓筒以用於如紅，綠，和藍色之 墨頭，和包含發光材料之E L形成溶液釋放至電洞注入層 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -57- 506134 A7 _____ B7 五、發明説明（55) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 上。關於用於發光層1 6 0 8之E L材料方面，可使用如 聚對位苯撐乙綠撐（P P V s )或聚芴。對於顏色化方面 ’最好使用如氰基聚苯撐乙烯撐在紅色照明材料中；聚苯 撐乙烯撐在綠色照明材料中；和聚苯撐乙烯撐和聚烷基苯 撐在藍色照明材料中。因此，對應於紅，綠，和藍色之發 光層1 6 0 8 R，1 6 0 8 G， 1 6 0 8 B分別形成條紋 狀，長橢圓形，或矩形，其中墨點連續形成。爲了防止在 以噴墨法形成時之E L材料受到氧化而破壞，最好在如氮 或氬之惰性氣體中執行。 經濟部智慧財產苟a(工消費合作社印製 而後使用如M g A g (以M g和A g以M g : A g = 1 0 : 1之比例混合之材料），M g A g A 1 ，L i A 1 ，或L i F A 1等材料形成陰極材料。陰極材料典型的以 真空蒸發形成厚度1至5 0 nm。此外，如A 1之材料疊 層在陰極上當成輔助電極。圖16D之陰極層1610顯 示此型之構造，和使用光罩材料在每一膜形成時形成條紋 狀。形成條紋狀之陰極層1 6 1 0形成幾乎正交於相似形 成條紋狀之透明電極1 6 0 2。被動膜1 6 1 1以如氮化 矽膜或氮氧化矽膜之膜形成在陰極層161〇上。 形成E L層之材料相對於濕氣極爲微弱，且因此，最 好以一殻材料密封。最好使用如玻璃或聚合物之絕緣基底 當成殼材料1 6 1 4。例如·，可使用非晶玻璃（如硼矽酸 鹽玻璃或石英），結晶玻璃，陶瓷玻璃，有機樹脂（如丙 Μ酸樹脂，聚碳酸鹽樹脂，或環氧樹脂），和矽酮樹脂等 。亦可使用陶瓷。再者，假設密封劑丨7 〇 5爲一絕緣物 -58- 衣紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 506134 A7 B7 五、發明説明（56) 貢，其亦可使用例如不鏽鋼合金之金屬材料。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者，可使用如環氧樹脂或丙烯酸樹脂之黏劑當成黏 6 1 2，其可結合殼材料1 6 ]_ 4至形成有EL層之 基底。此外，亦可使用熱硬化樹脂或光硬化樹脂當成黏劑 。於此，所使用之材料需儘可能使氧和濕氣無法穿透。如 氧化鋇之乾燥劑1 6 1 3亦可混入黏劑1 6,1 2中。如此 可形成被動型E L顯示裝置。 〔第四實施例〕 圖1 7顯示用以形成E L元件之薄膜形成裝置之例。 圖1 7所不爲一裝置，其依序形成一聚合物有機E L層當 成發光層，含週期表第一或第二群元素之金屬膜當成陰極 層，如A 1之導電膜當成輔助電極，和一被動膜。 經濟部智慧財產^員工消費合作社印製 在圖17中，參考數字4 0 1表示一傳送室，亦稱爲 載入-釋載室，其執行基底之載入和釋載。設置有基底之 載送器4 0 2位於此處。傳送室4 0 1亦可分離成基底載 入室和基底釋載室。再者，參考數字403爲一共同室， 包含一機構（傳送機構）4 0 5以傳送基底4 0 4。用以 執行基底操控之機構，如機器手臂，爲一種傳送機構（1 )4 0 5之型式。 多數處理室經由閘4 0· 6 a至4 0 6 f連接至共同室 403。以圖17之構造，共同室403之壓力從數 m T 〇 r r降低至數十m T ◦ r 1：,且每一壓力室以閘 406a至406 f切離共同室403。在此例中，在噴 -59- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 506134 經濟部智慧財4¾¾工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（57) 墨印刷處理室4 1 5中，在一般壓力下，在如氮或氬氣下 ，在旋轉塗覆室4 0 8中執行處理，且因此，所獲得之構 造爲在室4 1 5和4 1 6，和共同室40 3間形成真空處 理室。 藉由設置抽真空泵在處理室中以在低壓上執行預定工 作，可在真空下執行處理。亦可使用一旋轉油壓泵，機械 升壓泵，渦流分子泵，或低溫泵當成稱抽真空泵，而低溫 泵可較有效的移除濕氣。 以發光層和注入層組成之E L層之形成乃在噴墨印刷 處理室4 1 5或在旋轉塗覆處理室4 0 8中執行。保持如 圖3 A和3 B所述之基底和墨頭之機構乃設置在噴墨印刷 處理室4 1 5中。再者，如上所述，有機E L層相對於濕 氣極爲微弱，且因此，在噴墨印刷處理室4 1 5和在旋轉 塗覆處理室4 0 8中隨時保持有惰性氣體。 關於基底之傳送，首先，真空處理室412之壓力降 低，直到其壓力與共同室4 0 3相同，在此狀態，閘 4 0 6 d打開，和基底受到傳送。而後，在閘4 0 6 d關 閉後，真空處理室4 1 2內側塡充以惰性氣體，和閘 4 1 3在壓力返回標準壓力時打開，而後此基底以在基底 傳送室4 1 4中之傳送機構（2 ) 4 1 8傳送至噴墨印刷 處理室4 1 5和至旋轉塗覆處理室4 0 8。 在本發明中，以噴墨法形成有機E L層，但是，有機 E L層亦可藉由適當的結合噴墨和旋轉塗覆法形成。發光 層亦可以噴墨法形成，而一部份之層，如電洞或電子注入 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -60- I-------裝----^---訂----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 506134 A7 B7 五、發明説明（58) 層，或電洞或電子傳送層亦可以旋轉塗覆法形成。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在完成E L層形成處理後，閘4 1 3打開和基底傳送 至真空處理室4 1 2，且在閘4 1 3和閘4 0 6 d關閉之 狀態下執行抽真空。在真空處理室4 1 2 .到達如同共同室 4 0 3相同低壓狀態後，閘4 0 6 d打開且基底傳送至共 同室。 於此包括點火處理室4 0 9，但是，點火處理亦可藉 由使真空處理室4 1 2之受體可產生熱而執行。在點火後 ，可以抽真空而導致除氣。 陰極之形成乃在第一膜沉積處理室4 1 0中執行。可 使用已知的材料形成陰極。陰極可以真空蒸鍍形成，且此 時之基底表面（形成有聚合物E L層之表面）可面向上（ 面向上法）或面向下（面向下法）。 在面向上法中，從共同室4 0 3傳送而來之基底可設 定在受體中，且因此，其爲極簡易之方法。在面向下法中 ，需要準備一機構以在傳送機構（1 ) 40 5中或在第一 膜沉積處理室4 1 0中翻轉基底，且因此，傳送機構較爲 複雜。但是，卻可獲得極少附著污染物之優點。 經濟部智慧財產局W工消費合作社印製 當在第一膜沉積處理室410中執行蒸發處理時，需 要準備蒸發源。亦可準備多數蒸發源。再者，可使用阻熱 法蒸發源，且亦可使用E B·(電子束）蒸發源。 第二膜沉積處理室4 1 1爲以蒸氣相膜沉積法形成電 極之處理室。用以供應陰極之輔助電極之形成於此執行。 再者，於此使用蒸發或濺鍍，但是因爲蒸發法較不易造成 -61 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 506134 A7 B7 經濟部智慧財4^7員工消費合作社印製 五、發明説明（59) 損壞，因此較佳的是使用蒸發法。無論使用那一方法，共 同室4 0 3皆由閘4 0 6 f隔離，和在真空下執行膜沉積 。當以蒸氣相膜沉積法執行蒸發時，需要提供蒸發源。此 蒸發源可相似於第一第一蒸氣相膜沉積處理室4 1 0中所 使用者，且因此，省略關於蒸氣源之說明。 通常使用包含週期表第一和第二群元素之金屬膜當成 陰極，但是此種金屬膜易於氧化，且因此，需保護陰極表 面。再者，所需之膜厚度較薄，且因此，形成具有低電阻 率之導電膜，降低陰極之電阻，和此外，保護陰極。以鋁 ，銅，銀爲主要組成之金屬膜使用當成低電阻率導電膜。 其次，第三膜沉積處理室4 0 7爲形成第三被動膜之 處理室。第三被動膜以氮化矽膜或氮氧化矽膜等以電漿 C V D法形成。因此，雖然圖中未顯示，於此提供如用以 供應S i Η 4，Ν 2〇，和Ν Η 3氣體之系統，使用 13·56至60MHz高頻電源之電漿產生機構，和加 熱基底之機構。以有機材料製成之E L層相對於濕氣極爲 微弱，且因此，在形成EL層後，此種型式之被動膜可連 續形成，而未曝露至大氣中。 具有上述構造之薄膜形成裝置之最重要特徵爲E L層 之形成以噴墨法執行，和形成E L層之機構隨著形成陰極 之機構載入多室型薄膜形成·裝置中。因此，從在以透明導 電膜製成之陰極上表面氧化處理開始，持續至形成輔助電 極之處理，可執行所有處理，而未使基底曝露至大氣中。 結果，可以簡單機構形成可強烈抵抗破壞之聚合物E L層 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -62- 506134 A7 B7 _ 五、發明説明（60) ，且可製造具有高可靠度之EL顯示裝置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 〔第五實施例〕 在第一實施例中使用雷射結晶當成形成結晶矽膜 3 0 2之機構，而在第五實施例中說明使用不同的結晶機 構之例。 在第五實施例中形成非晶矽膜後，使用如日本專利第 平7 - 1 3 0 6 5 2號案之技術執行結晶。在上述專利中 揭示之技術爲一種藉由使用如鎳之元素當成觸媒以促進結 晶之具有良好晶性之結晶矽膜。 再者，在結晶處理完成後，可執行使用在結晶中之觸 媒之移除處理。在此例中，可使用日本專利第平1 0 -2 7 0 3 6 3號案或日本專利第平8 - 3 3 0 6 0 2號案 之技術聚集觸媒。此外，可使用如本申請人所擁有之日本 專利第平1 1 一 0 7 6 9 6 7號案之技術形成T F T。 經濟部智1財4局員工消費合作社印製 第一實施例所示之製造方法爲本發明之一實施例，且 假設第一實施例之圖5或圖9 C之構造可達成，則如上所 述，亦可使用其它製造方法而無任何問題。於此可自由的 結合第五實施例之組成與實施例模式2或第一實施例至第 二實施例之任何組成。 〔第六實施例〕 藉由執行本發明而形成之主動矩陣型E L顯示裝置或 被動型E L顯示裝置（E L模組）相較於液晶顯示裝置在 -63 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 506134 A7 B7 五、發明説明（61 ) 明亮位置上更具優良可見度，因爲其爲自我發射型裝置。 因此，當成直接觀看型E L顯示器（指示安裝有E L模組 之顯示器），其可廣泛的使用。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) E L顯示器優於液晶顯示器之一優點爲廣的視角。因 此，本發明之E L顯示器可使用當成一具有對角線達3 0 吋或更大之顯示器（監視器）（典型爲4 0吋或更大）， 以以大螢幕觀賞電視傳播。 再者，本發明不但可以使用當成E L顯示器（如個人 電腦監視器，電視接收器，或廣告顯示監視器），其亦可 使用當成各種電子裝置之顯示器。下列爲電子裝置之例·· 攝影機；數位相機；魚眼型顯示器（頭戴型顯示器）；車 輛導航系統；個人電腦；手提資訊終端機（如手提電腦， 行動電話，或電子書）；使用記錄媒體之影像播放裝置（ 特別是’可執行記錄媒體播放且可提供顯示這些影像之顯 示器之裝置，如CD，LD，或DVD))。這些電子裝 置之範例顯示於圖1 9 A至2 0 B。 經濟部智慧財/i^s(工消費合作社印製 圖19A爲一 EL顯示器，包含一主體200 1，一 支持台2 〇 〇 2，和一顯示部份2 0 0 3。本發明可使用 在顯示部份2 0 0 3中。此例在大螢幕時且具有對角線達 1 〇吋或更大之顯示器（特別是大於3 0吋或更大）特別 有益。 . 圖19B爲一攝影機，且包含一主體2101 ，一顯 示部份2 1 〇 2，一聲音輸入部份2 1 0 3，操作開關 2 1 0 4，一電池2 1 〇 5，和一影像接收部份2 1 0 6 本紙張尺度適用中_运^^準（CNS )八4規格（2ι〇χ 297公釐） -64 - ~ ' 506134 經濟部智慧財產局：貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（62) 。本發明可應用至顯示部份2 1 〇 2。 圖1 9 C爲一魚眼型顯示器，且包含一主體2 2 〇 1 ，一訊號纜線2 2 0 2，一固定帶2 2 0 3，一顯示監視 器2204，一光學系統22 0 5,和一 EL顯示裝置 2206。本發明可應用至顯示裝置2206。此構造乃 是藉由光學系統投影由E L顯示裝置所投射之影像資訊在 一顯示部份2 2 0 4上。本發明使用至顯示裝置2 2 0 6 〇 圖1 9 D爲一提供有記錄媒體之影像播放裝置（特別 是，DVD播放裝置），且包含一主體2 3 0 1 ，一記錄 媒體（如C D，L D，或D V D ) 2 3 0 2，一操作開關 2 3 0 3，一顯示部份（a ) 2 3 0 4，和一顯示部份（ b ) 2 3 〇 5。顯示部份（a )主要使用於顯示影像資訊 ，和顯示部份（b )主要使用於顯示文字資訊，和本發明 可使用在顯不部份（a )和顯示部份（b )。値得注意的 是，本發明可使用當成在如CD播放裝置和遊戲設備之裝 置中之提供有記錄媒體之影像播放裝置。 圖19E爲一手提電腦，且包含一主體2401，一 相機部份2 4 0 2，一影像接收部份2 4 0 3，操作開關 2 4 0 4 ’和一顯示部份2 4 0 5。本發明可應用至顯示 部份2 4〇5 。 - 圖19F爲一個人電腦，且包含一主體250 1 ，一 顯示部份2 5 0 3 ’和一鍵盤2 5 0 4。本發明可應用至 顯示部份2 5 0 3。 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） -65- I-------0—^----Ί--1T-----0^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 506134 A7 B7 五、發明説明（63) 圖20A爲一行動電話，包含一主體260 1，一聲 音輸出部份2602，一聲音輸入部份2603，一顯示 部份2 6〇4，一操作開關2 6 0 5，一天線2 6 0 6 ° E L顯示裝置爲低能量耗損者，因此可使用於顯示部份 2 6 〇 4 〇 圖20B爲安裝型車輛音響設備，包含一主體 2 7 0 1，顯示部份2 7〇2，操作開關2 7〇3， 2 7 0 4。依照本發明之E L顯示裝置可良好使用當成顯 示部份2 7 0 2，因爲E L顯示裝置具有廣的視角和可展 現良好的可辨識性。 如上所述，本發明之可應用範圍極廣，且本發明可應 用至所有領域之電子設備。再者，第六實施例之電子裝置 亦可藉由使用第一至第五實施例之任意結合之構造而達成 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慈財4岛員工消費合作社印製 〔第七實施例〕 圖2 2爲使用本發明之噴墨法形成E L層之測試片之 顯微照片。樣本片之構造具有一圖素電極，其以I T ◦膜 形成在以丙烯酸樹脂製成之一絕緣膜上，和分離層，其以 光敏丙烯酸樹脂形成條紋狀。 PEDOT層首先以液·體塗覆法（旋轉塗覆法）形成 在I T ◦上。I T〇爲恐水的，且因此，執行氧電漿處理 和C F !電漿處理以使其親水。 以噴墨法，使用分別以0 · 0 4 g至2 0 m g之比例 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -66- 506134 A7 ____ _B7____五、發明説明（64) 在甲基苯中溶解之P P V形成E L層。介於分離層間之間 隙爲6 0 // m，且可知E L層以連續狀態形成在分離層間 ，且因此可高速處理EL層之形成。 本發明可以簡單處理和高速形成E L層。再者，可抑 制熱和濕氣對E L層之破壞。再者，本發明亦可防止因從 E L層擴散鹼性金屬而對T F T之特性造成不良的影響。 結果，可顯著改善E L顯示裝置之操作特性和可靠度。 再者，藉由使用此種E L顯示裝置當成顯示器，可產 生具有良好影像品質和可罪度（筒可罪度）之應用產品（ 電子裝置）。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慈財產苟員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -67-

Claims (1)

  1. 506134 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 1. 一種電光學裝置，包含： 多數T F T形成在一基底上； 多數圖素電極，每一圖素電極連接至多數TFT之一 ;和 一 E L層形成在多數圖素電極上， 其中E L層連續形成在多數圖素電極上。 2. —種電光學裝置，包含： 多數T F T形成在一基底上； 多數圖素電極，每一圖素電極連接至多數TFT之一 ;和 一 E L層形成在多數圖素電極上， 其中E L層具有對應於多數圖素電極之長橢圓形或矩 形。 3. —種電光學裝置，包含： 多數T F T形成在一基底上； 多數圖素電極，每一圖素電極連接至多數TFT之一 ， 第一 E L層以發出紅色光在多數圖素電極之第一圖素 電極上； 第二E L層以發出綠色光在多數圖素.電極之第二圖素 電極上；和 _ 第三E L層以發出藍色光在多數圖素電極之第三圖素 電極上， 其中第一，第二，和第三EL層連續形成在多數圖素 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -68 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 506134 A8 Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 電極上。 4 ·-：種電光學裝置，包含： 多數T F T形成在一基底上； 多數圖素電極，每一圖素電極連接至多數TFT之一 第一 E L層以發出紅色光在多數圖素電極之第一圖素 電極上； 第二E L層以發出綠色光在多數圖素電極之第二圖素 電極上；和 第二E L層以發出藍色光在多數圖素電極之第三圖素 電極上， 其中第一，第二，和第三EL層具有對應於多數圖素 電極之長橢圓形或矩形。 5. —種電光學裝置，包含： 多數T F T形成在一基底上； 一絕緣層覆蓋多數T F T ; 多數圖素電極，每一圖素電極連接至多數TFT之一 ;和 一 E L層形成在多數圖素電極上， 其中EL層連續形成在多數圖素電極上，和 其中用以防止驗性金屬·穿透之一絕緣膜形成在該絕緣 層之一頂層上。 6. —種電光學裝置，包含： 多數T F T形成在一基底上； 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -69- --------------、訂------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 506134 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 形 和 層素 緣圖 絕數 一 多 1 之 丁 F 丁 數 多 至 接 連 極 ; 電 T 素 F 圖 T 一 數每 多， 蓋極 矩 或 形 圓 橢 長 之 極 ，電 上素 極圖 電數 素多 圖.於 數應 多對 在有 成具 形層. 層 L L E Em 一 其 和 其中用以防止鹼性金屬穿透之一絕緣膜形成在該絕緣 層之一頂層上。 7 .—種電光學裝置，包含： 多數T F T形成在一基底上； 一絕緣層覆蓋多數T F T ; 多數圖素電極，每一圖素電極連接至多數TFT之一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第一 E L層以發出紅色光在多數圖素電極之第一圖素 電極上； 第二E L層以發出綠色光在多數圖素電極之第二圖素 電極上；和 第三E L層以發出藍色光在多數圖素電極之第三圖素 電極上， 其中第一，第二，和第三EL層連續形成在多數圖素 電極上，和 · 其中用以防止鹼性金屬穿透之一絕緣膜形成在該絕緣 層之一頂層上。 8. —種電光學裝置，包含： 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（21〇X；297公釐） -70- 506134 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 多數T F T形成在一基底上； 一絕緣層覆蓋多數T F T ; 多數圖素電極，每一圖素電極連接至多數TFT之一 第一 E L層以發出紅色光在多數圖素電極之第一圖素 電極上； 第二E L層以發出綠色光在多數圖素電極之第二圖素 電極上；和 第三E L層以發出藍色光在多數圖素電極之第三圖素 電極上， 其中弟一'，弟一，和弟二EL層具有對應於多數圖素 電極之長橢圓形或矩形，和 其中用以防止鹼性金屬穿透之一絕緣膜形成在該絕緣 層之一頂層上。 9 ·如申請專利範圍第1項之電光學裝置， 其中電光學裝置包括多數圖素， 其中多數圖素包括互相相鄰之圖素電極，和 其中介於一圖素和一相鄰圖素間之間隙爲E L層厚度 之5至10倍之範圍。 1 〇 ·如申請專利範圍第9項之電光學裝置， 其中該間隙在2 5 0 — 2 5〇〇n m之範圍中。 1 1 ·如申請專利範圍第1項之電光學裝置， 其中EL層包含一有機材料。 1 2 ·如申請專利範圍第5項之電光學裝置， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· -訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -71 - 506134 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 其中該絕緣層包含該絕緣膜以防止鹼性金屬滲入包括 有機樹脂材料之一絕緣膜上。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 3 .如申請專利範圍第5項之電光學裝置， 其中用以防止鹼性金屬滲入之絕緣膜包含至少一元素 選自以B (硼），C (碳），N (氮），A 1 (鋁）， Si (矽），和P (磷）所組成之群。 1 4 .如申請專利範圍第5項之電光學裝置， 其中用以防止鹼性金屬滲入之絕緣膜包含S i，A 1 ，N，〇，和Μ， 其中Μ爲稀土元素，較佳的，其選自以C e (鈽）， Y b (鏡），S m (釤），E r (餌），Y (釔），L a (鑭）’ G d ( iL ) ’ D y (鏑），和N d (銳）所組成 之群。 1 5 ·如申請專利範圍第2項之電光學裝置， 其中電光學裝置包括多數圖素， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中多數圖素包括互相相鄰之圖素電極，和 其中介於一圖素和一相鄰圖素間之間隙爲E L層厚度 之5至10倍之範圍。 1 6 .如申請專利範圍第1 5項之電光學裝置， 其中該間隙在2 5 0 — 2 5 0 0 nm之範圍中。 1 7 ·如申請專利範圍第2項之電光學裝置， 其中E L層包含一有機材料。 1 8 ·如申請專利範圍第3項之電光學裝置， 其中電光學裝置包括多數圖素， -72- 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 506134 A8 B8 C8
    經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中多數圖素包括互相相鄰之圖素電極，和 其中介於一圖素和一相鄰圖素間之間隙爲E L曆取_ 之5至1〇倍之範圍。 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項之電光學裝置， 其中該間隙在2 5 0 — 2 5 0 0 nm之範圍中。 2 0 ·如申請專利範圍第3項之電光學裝置， 其中第一，第二，和第三EL層包含一有機材料。 2 1 ·如申請專利範圍第4項之電光學裝置， 其中電光學裝置包括多數圖素， 其中多數圖素包括互相相鄰之圖素電極，和 其中介於一圖素和一相鄰圖素間之間隙爲第一，第^ ，和第三E L層厚度之5至1 0倍之範圍。 2 2 ·如申請專利範圍第2 1項之電光學裝置， 其中該間隙在2 5 0 — 2 5〇〇nm之範圍中。 2 3 ·如申請專利範圍第4項之電光學裝置， 其中第一，第二，和第三EL層包含一有機材料。 2 4 ·如申請專利範圍第5項之電光學裝置， 其中電光學裝置包括多數圖素， 其中多數圖素包括互相相鄰之圖素電極，和 其中介於一圖素和一相鄰圖素間之間隙爲E L胃胃_ 之5至1 〇倍之範圍。 · 2 5 ·如申請專利範圍第2 4項之電光學裝置^ 其中該間隙在2 5 0 — 2 5 0 0 nm之範圍中。 2 6 ·如申請專利範圍第5項之電光學裝置， 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 73 . ^ 訂 4^^ (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁j 506134 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 其中E L層包含一有機材料。 2 7 ·如申請專利範圍第6項之電光學裝置， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中電光學裝置包括多數圖素， 其中多數圖素包括互相相鄰之圖素電極，和 其中介於一圖素和一相鄰圖素間之間隙爲E L層厚度 之5至1 0倍之範圍。 2 8 ·如申請專利範圍第2 7項之電光學裝置， 其中該間隙在2 5 0 — 2 5 0 0 nm之範圍中。 2 9 .如申請專利範圍第6項之電光學裝置， 其中EL層包含一有機材料。 3 0 ·如申請專利範圍第6項之電光學裝置， 其中該絕緣層包含該絕緣膜以防止鹼性金屬滲入包括 有機樹脂材料之一絕緣膜上。 3 1 .如申請專利範圍第6項之電光學裝置， 其中用以防止鹼性金屬滲入之絕緣膜包含至少一元素 選自以B (硼），（：（碳），1^(氮），A1 (鋁）， Si (矽），和P (磷）所組成之群。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 2 .如申請專利範圍第6項之電光學裝置， 其中用以防止鹼性金屬滲入之絕緣膜包含S i，A 1 ，N，〇，和Μ， 其中Μ爲稀土元素，較佳的，其選自以Ce(鈽）， Y b (鏡），S m (釤），E. r (餌），Y (釔），L a (鑭），G d (釓），D y (鏑），和N d (銨）所組成 之群。 -74- 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4说格（210 X 297公釐） 506134 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 3 3 ·如申請專利範圍第7項之電光學裝置， 其中電光學裝置包括多數圖素， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中多數圖素包括互相相鄰之圖素電極，和 其中介於一圖素和一相鄰圖素間之間隙爲第一，第二 ，和第三E L層厚度之5至1 〇倍之範圍。 3 4 _如申請專利範圍第3 3項之電光學裝置， 其中該間隙在2 5 0 — 2 5 0 0 n m之範圍中。 3 5 .如申請專利範圍第7項之電光學裝置， 其中第一，第二，和第三E L層包含一有機材料。 3 6 ·如申請專利範圍第7項之電光學裝置， 其中該絕緣層包含該絕緣膜以防止鹼性金屬滲入包括 有機樹脂材料之一絕緣膜上。 3 7 .如申請專利範圍第7項之電光學裝置， 其中用以防止鹼性金屬滲入之絕緣膜包含至少一元素 選自以B (硼），C (碳），N (氮），A1 (鋁）， Si (矽），和P (磷）所組成之群。 、 3 8 .如申請專利範圍第7項之電光學裝置， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中用以防止鹼性金屬滲入之絕緣膜包含S i，a 1 ，N，〇，和Μ， 其中Μ爲稀土元素，較佳的，其選自以Ce (鈽）， ' b (鏡）’ S m ( f 夕）’ E r (銷）’ Y ( ί乙）’La (鑭），G d (釓），D y (鏑），和N d (鈸）所組成 之群。 3 9 .如申請專利範圍第8項之電光學裝置， ^紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) A4規格（210X297公釐） .75- ' ' 506134 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 其中電光學裝置包括多數圖 其中多數圖素包括互相相鄰 相鄰圖素間之間隙爲第 至1 0 素， 之圖素電極，和 其中介於一圖素和 第 和第三E L層厚度之5 4 〇 ·如申請專利範圍第3 其中該間隙在2 5 0 4 如申請專利範 經濟部智慧財產局員工消f合作社印製 其中第一，第二，和 4 2 .如申請專利範 其中該絕緣層包含該 有機樹脂材料之一絕緣膜 4 3 .如申請專利範 其中用以防止鹼性金 選自以B (硼），C (碳 Si (矽），和P (磷） 4 4 .如申請專利範 其中用以防止鹼性金 ，N，〇，和Μ， 其中Μ爲稀土元素， Y b (鏡），S m (釤） (鑭），G d (釓），D 之群。 —25 圍第8 第三E 圍第8 絕緣膜 上。 圍第8 屬滲入 )，N 所組成 圍第8 屬滲入 倍之範圍。 9項之電光學裝置， 0 0 nm之範圍中。 項之電光學裝置， L層包含一有機材料。 項之電光學裝置， 以防止驗性金屬滲入包括 項之電光學裝置， 之絕緣膜包含至少一元素 (氮），A 1 (鋁）， 之群。 項之電光學裝置， 之絕緣膜包含S i，A 1 較佳的，其選自以C e (铈）， ，E r (餌），Y (釔），L a y-(鏑），和N d (鈸）所組成 本纸張尺度逋用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -76- 0-¾------ίτ------ Γ請先閲讀背面之¾意事項再填寫本頁)
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