JP4601842B2 - Thin film formation method - Google Patents
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Description
【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ＥＬ素子を絶縁体上に形成した自発光装置及びその自発光装置を表示部（表示ディスプレイまたは表示モニター）として有する電気器具、及び有機ＥＬ材料の薄膜形成方法及び薄膜形成装置に関する。なお、上記自発光装置はＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diodes）ともいう。
【０００２】
【従来の技術】
近年、発光性有機材料のＥＬ現象を利用した自発光素子としてＥＬ素子を用いた自発光装置（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ことから電気器具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２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ＥＬ層となる有機ＥＬ材料は、低分子系有機ＥＬ材料と高分子系（ポリマー系）有機ＥＬ材料とが研究されているが、低分子系有機ＥＬ材料よりも取り扱いが容易で耐熱性の高いポリマー系有機ＥＬ材料が注目されている。
【０００４】
ポリマー系有機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ポリマー系有機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塗布される、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、塗布したい目標位置から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、ポリマーでなる有機ＥＬ材料をスピン塗布法でなくライン状またはエリアごとに選択的に塗り分けて薄膜を形成する手段を提供することを課題とする。また、本発明はその薄膜形成装置を提供する。さらに、このような手段を用いた自発光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、このような自発光装置を表示部として有する電気器具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用いる塗布液は、有機ＥＬ材料に対する溶解性の高い溶媒を選択して溶液を作製する。なお、本明細書中では、有機ＥＬ材料を溶媒に溶解させたＥＬ層用塗布液のことを塗布液という。
【０００８】
本発明において塗布液は、塗布液室に備えられており、これが電界によって引き出されると、基板に到達する前にマスクにかけられた電圧により生じる電界により飛翔方向が制御され、塗布位置を制御することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
ここで本発明の実施の形態１について図１を用いて説明する。
【００１０】
図１（Ａ）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、１１１は、塗布液室である。なお、塗布液室１１１には塗布液が備えられている。
【００１１】
なお、赤色ＥＬ層を形成させるときには、塗布液室１１１に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ＥＬ層用塗布液という）、緑色ＥＬ層を形成させるときには、塗布液室１１１に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ＥＬ層用塗布液という）、青色ＥＬ層を形成させるときには、塗布液室１１１に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ＥＬ層用塗布液という）を備えておく。
【００１２】
また、代表的な溶媒としてはエタノール、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、アニソール、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、シクロヘキサン、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）、シクロヘキサノン、ジオキサンまたは、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）が挙げられる。
【００１３】
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。
【００１４】
本発明の場合、塗布液室１１１の塗布液が超音波振動子１１２により霧状になって吐出される。吐出された塗布液は導電性材料からなるマスク１１３の隙間を通過した後、基板１１０上の画素電極に塗布される。
【００１５】
なお、塗布液は、マスク１１３を通過する際に図１（Ｂ）１１７の拡大図で示すようにマスクにより飛翔方向が制御される。また、マスク１１３は、図１（Ｃ）で示すように遮断部１１８の部分が白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銅、鉄、アルミニウム、タンタル、チタン、タングステンといった導電性材料でできているストライプ状もしくは、メッシュ状のものである。塗布液は、遮断部１１８にかけられた電圧により制御され遮断部１１８間の隙間を通過して基板に塗布される。
【００１６】
なお、マスク１１３の遮断部１１８には、霧状の塗布液がマスク１１３の遮断部１１８と反発しあう電位にするための電圧をかけておく。これにより、塗布液は、マスク１１３における遮断部１１８間の隙間を通過することができる。
【００１７】
また、図１（Ｃ）に示したマスク１１３を矢印ｍの方向から見たものが図１（Ｂ）のストライプ状のマスク１１３である。
【００１８】
また、遮断部１１８間の隙間は、基板上に形成される画素電極の画素ピッチにしても良い。
【００１９】
まず、塗布液室１１１を紙面に垂直な方向に移動させながら赤色ＥＬ層用塗布液を塗布すると画素上にストライプ状の赤色ＥＬ層が形成される。
【００２０】
次に、マスクを矢印ｋの方向に一画素列分移動させた後、塗布液室１１１から緑色ＥＬ層用塗布液を塗布する。このときも同様に紙面に垂直な方向に塗布液室１１１を移動させながら塗布を行い緑色ＥＬ層を形成させる。さらにマスクを矢印ｋの方向に一画素列分移動させ、同様に紙面に垂直な方向に塗布液室１１１を移動させながら塗布を行い青色ＥＬ層を形成させる。
【００２１】
即ち、マスクを矢印ｋの方向に移動させながら赤、緑、青色に発光する画素列を色ごとに３回に分けて塗布することで３色のストライプ状のＥＬ層（厳密にはＥＬ層の前駆体）が形成される。なお、ここで形成されるＥＬ層の膜厚は、１０ｎｍ〜１μｍであることが望ましい。なお、ここでは、塗布液室１１１を紙面に垂直な方向に移動させながら塗布を行う方法を示したが、基板１１０を紙面に垂直な方向に移動させながら塗布を行う方法を用いても良い。また、同時に３色のＥＬ層を形成してもよい。
【００２２】
また、ここでいう画素列とはバンク（図示せず）に仕切られた画素の列を指し、バンクは画素間の隙間を埋めるように土手状に画素列の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。
【００２３】
従って、画素電極上の画素部（図示せず）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、画素電極上の画素部は、赤色に発光するストライプ状のＥＬ層が形成された画素列、緑色に発光するストライプ状のＥＬ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ＥＬ層が形成された画素列からなるとも言える。
【００２４】
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。
【００２５】
なお、図１に示した１１４は引き出し電極であり、霧状の塗布液を次の電極まで引き出すための電界を与えている。また、１１５は、加速電極であり、引き出された塗布液の飛翔速度を加速させるための電界を塗布液に与える。さらに１１６は、制御電極であり塗布液を基板１１０上の所望の位置に塗布できるように電界制御するための電圧を与える電極である。これらの電極は、必ずしも３つである必要はない。
【００２６】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２について図２を用いて説明する。
【００２７】
上記実施の形態１よりもさらに制御性を向上させるため、マスクと基板の間にもう一つの電界制御手段を設けてもよい。図２（Ａ）は、複数のマスクを用いて電界制御を行う例を模式的に示す図である。
【００２８】
図２（Ａ）において、１０１０は基板であり、１０１１は、塗布液室である。
なお、塗布液室１０１１には塗布液が備えられている。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。
【００２９】
塗布液室１０１１の塗布液が超音波振動子１０１２により霧状になって吐出される。塗布液室１０１１には電極１０２０が接続されており、予め吐出する際にある電位を塗布液に与える。次いで、吐出された塗布液は導電性材料からなる第１マスク１０１３の隙間を通過し、第２マスク１０１９ａの隙間を通過した後、基板１０１０上の画素電極に塗布される。
【００３０】
なお、塗布液は、第１マスク１０１３を通過する際に図２（Ｂ）１０１７の拡大図で示すように第１マスクにより飛翔方向が制御される。第１マスク１０１３は、第１遮断部１０１８の部分が白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銅、鉄、アルミニウム、タンタル、チタン、タングステンといった導電性材料でできている複数の導電線が互いに平行に配置されたもの（ストライプ状）、もしくは、網目状の構造物（メッシュ状）である。さらに、第１マスク１０１３を通過した塗布液は、第２遮断部１０１９ｂを通過する際に図２（Ｂ）１０１７の拡大図で示すように飛翔方向が制御される。従って、塗布液は、第１遮断部１０１８に印加された第１電圧（第１電源１０２０で設定）と第２遮断部１０１９ｂに印加された第２電圧（第２電源１０２１で設定）とにより制御され、各第１遮断部１０１８の隙間及び各第２遮断部１０１９ｂの隙間を通過して基板に塗布される。なお、第２のマスク１０１９ａは、第２遮断部１０１９ｂの部分が白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銅、鉄、アルミニウム、タンタル、チタン、タングステンといった導電性材料からなる導電線、または該導電線からなる網目状の構造物、または導電材料からなる板状の構造物、または複数の導電線が互いに平行に配置されたものである。
【００３１】
また、図２では断面形状が円形である例を示したが、特に限定されず矩形であっても楕円形であっても多角形状であってもよい。
【００３２】
なお、第１のマスク１０１３と第２のマスク１０１９ａの間隔距離、第２のマスク１０１９ａと基板との間隔距離、各第１遮断部１０１８間の距離、各第２遮断部１０１９ｂ間の距離等は実施者が適宜設定すればよい。例えば、各第１遮断部１０１８間の距離や各第２遮断部１０１９ｂ間の距離は、基板上に形成される画素電極の画素ピッチにすると良い。
【００３３】
また、第１マスク１０１３と第２マスク１０１９ａの目合わせを正確にするために、２枚の導電板を重ねてスリット状もしくは円状の穴を放電加工で同時に切削して第１マスク１０１３と第２マスク１０１９ａを形成してもよい。
【００３４】
また、図２（Ｂ）では主に第２遮断部１０１９ｂで基板までの塗布液の飛翔方向が制御されている例を示しているが、特に限定されず、第２遮断部を設ける位置を変更して第２遮断部を通過した後、第１遮断部で基板への飛翔方向を制御してもよい。また、ここでは２つのマスクを用いた例を示したが、二つ以上のマスクに電圧を印加して塗布液の飛翔方向を制御してもよい。また、ある一つの平面上に二つ以上のマスクを組み合わせたものに電圧を印加して塗布液の飛翔方向を制御してもよい。
【００３５】
なお、第１マスク１０１３の第１遮断部１０１８には、霧状の塗布液が第１マスク１０１３の第１遮断部１０１８と反発しあう電位にするための電圧（第１電源１０２０で設定）をかけておく。また、第２マスク１０１９ａの第２遮断部１０１９ｂには霧状の塗布液が第２遮断部１０１９ｂと反発しあう電位にするための電圧（第２電源１０２１で設定）をかけておく。これにより、塗布液は、第１マスク１０１３における各第１遮断部１０１８の隙間及び第２マスク１０１９ａにおける各第２遮断部１０１９ｂの隙間を通過することができる。
【００３６】
図２（Ａ）に示すような構造とし、第１遮断部１０１８に印加される第１電圧と第２遮断部１０１９ｂに印加される第２電圧を数１０Ｖ〜１０ｋＶの範囲で適宜調節することによって、塗布位置を高精度に制御することができる。
【００３７】
（実施の形態３）
次に本発明の実施の形態３について図３を用いて説明する。
【００３８】
図３（Ａ）は、部分的に異なる電圧が印加されたマスクを用いて塗布位置を制御した例を模式的に示す図である。マスクの遮断部１２１８ａの部分に第１電圧（第１電源１２２０で制御）を印加し、マスクの遮断部１２１８ｂの部分に第２電圧（第２電源１２２１で制御）を印加して、塗布液の飛翔方向を制御し、塗布位置を制御してもよい。
【００３９】
なお、塗布液は、マスク１２１３を通過する際に図３（Ｂ）１２１７の拡大図で示すように遮断部１２１８ａ、１２１８ｂにより飛翔方向が制御される。なお、図３（Ｂ）に示した例は、第２電圧が第１電圧よりも小さい場合である。
【００４０】
また、図３（Ｃ）に示したマスク１２１３を矢印ｍの方向から見たものが図３（Ｂ）のストライプ状のマスク１２１３である。
【００４１】
また、実施の形態３と実施の形態２とを組み合わせてもよい。
【００４２】
さらに、上記各実施の形態１〜３において、基板上に形成されている画素電極（陽極）上に電圧をかけておきマスクを通過した塗布液をさらに制御して、選択的に所望の位置に塗布するような電界を与えるようにしても良い。
【００４３】
また、上記各実施の形態１〜３において、塗布液に電荷を付与して塗布液を荷電粒子として引き出し、個々の荷電粒子を電界により制御することで、さらに塗布位置の制御性を高めてもよい。
【００４４】
（実施例）
〔実施例１〕
本実施例では、塗布液室において霧状になった塗布液を電界で制御して基板上に成膜する方法について説明する。なお、本実施例における塗布方法は、図１を用いる。
【００４５】
図１（Ａ）において、１１０は基板であり、１１１は、塗布液室である。なお、塗布液室１１１には塗布液が備えられている。
【００４６】
なお、赤色ＥＬ層を形成させるときには、塗布液室１１１に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ＥＬ層用塗布液という）、緑色ＥＬ層を形成させるときには、塗布液室１１１に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ＥＬ層用塗布液という）、青色ＥＬ層を形成させるときには、塗布液室１１１に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ＥＬ層用塗布液という）を備えておく。
【００４７】
なお、本実施例では、有機ＥＬ材料として、赤色ＥＬ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ＥＬ層として、ポリフェニレンビニレン、青色に発光するＥＬ層としてはポリアルキルフェニレンを用い、溶媒としては、エタノールを用いる。
【００４８】
本実施例では、はじめに塗布液室に赤色ＥＬ層用塗布液を備えておき、基板上に赤色ＥＬ層を形成させた後、緑色ＥＬ層用塗布液が備えられた塗布液室を用いて基板上に緑色ＥＬ層を形成させる。そして、最後に青色ＥＬ層用塗布液が備えられた塗布液室を用いて基板上に青色ＥＬ層を形成させる。
【００４９】
以上のように、赤、緑、青色ＥＬ層用塗布液を３回に分けて塗布することによりＥＬ層を形成させることができる。また、同時に３色のＥＬ層を形成してもよい。
【００５０】
各色の塗布液は、塗布液室において、超音波振動子１１２により霧状になり、これが、引き出し電極１１４から与えられる電界により引き出される。引き出し電極１１４により引き出された塗布液は加速電極１１５に与えられた電界により加速された後、制御電極１１６に与えられる電界により制御され、マスク１１３に到達する。
【００５１】
マスク１１３には、電圧がかけられているためマスク１１３付近に電界が生じている。マスク１１３に到達した塗布液は、マスク１１３により生じる電界により制御された後、マスク１１３を通過して基板１１０に塗布される。
【００５２】
また、塗布液室１１１を紙面と垂直な方向に移動させながら赤色ＥＬ層用塗布液を塗布すると画素上にストライプ状の赤色ＥＬ層が形成される。ここで、マスクを矢印ｋの方向に画素一列分移動させ、同様に塗布液室１１１を紙面と垂直な方向に移動させながら塗布液室１１１から緑色ＥＬ層用塗布液を塗布する。これにより、赤色ＥＬ層の横に緑色ＥＬ層が形成される。さらにマスクを矢印ｋの方向に画素一列分移動させながら塗布液室１１１から青色ＥＬ層用塗布液を塗布する。これにより、緑色ＥＬ層の横に青色ＥＬ層が形成される。即ち、以上のようにマスクを移動させながら赤、緑、青色に発光する画素列を色ごとに３回に分けて塗布することで３色のストライプ状のＥＬ層（厳密にはＥＬ層の前駆体）が形成される。なお、ここで形成されるＥＬ層の膜厚は、１００ｎｍ〜１μｍであることが望ましい。また、同時に３色のＥＬ層を形成してもよい。
【００５３】
なお、ここでいう画素列とはバンク（図示せず）に仕切られた画素の列を指し、バンク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。
【００５４】
従って、画素部（図示せず）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、画素部は、赤色に発光するストライプ状のＥＬ層が形成された画素列、緑色に発光するストライプ状のＥＬ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ＥＬ層が形成された画素列からなるとも言える。
【００５５】
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。
【００５６】
なお、図１（Ａ）に示した１１４は引き出し電極であり、霧状の塗布液を次の電極まで引き出すための電界を与えている。また、１１５は、加速電極であり、引き出された塗布液の飛翔速度を加速させるための電界を塗布液に与える。さらに１１６は、制御電極であり塗布液を基板１１０上の所望の位置に塗布できるように電界を制御するための電極である。これらの電極は、必ずしも３つである必要はなく、１つ以上であれば良い。
【００５７】
さらに、本実施例において、基板１１０上に形成されている画素電極（陽極）上に電圧をかけておきマスクを通過した塗布液をさらに制御して、選択的に所望の位置に塗布するような電界を与えるようにしても良い。
【００５８】
〔実施例２〕
次に、インク滴の制御性に優れインク選択の自由度の高いことからインクジェットプリンターで利用されているピエゾ方式（セイコーエプソン社のＭＪ方式ともいう）を本発明に用いる例を示す。
【００５９】
ピエゾ方式には、ＭＬＰ（Multi Layer Piezo）タイプとＭＬＣｈｉｐ（Multi Layer Ceramic Hyper Integrated Piezo Segments）タイプがある。
【００６０】
そこで、本実施例では、ＭＬＣｈｉｐの塗布装置を図４に示す。ＭＬＣｈｉｐとは、セラミックでなる振動板４０１、連通板４０２、及び塗布液室板４０３で塗布液室４０４を形成し、振動板４０１上にピエゾ素子４０５を各塗布液室に対応させて形成させたアクチュエーターである。
【００６１】
そして、このＭＬＣｈｉｐに３枚のステンレスプレート（ＳＵＳプレート）を積層させて、図４で示すような供給孔４０６、リザーバー４０７、ノズル４０８を形成させ塗布装置が形成される。
【００６２】
このＭＬＣｈｉｐからなる塗布装置の動作原理は、上部電極４０９及び下部電極４１０に電圧がかけられた際に、ピエゾ素子４０２が振動することによるピエゾ素子４０２と振動板４０１の圧電効果であり、撓み振動である。つまり、この撓みにより塗布液室４０４に圧力がかかり、塗布液室に備えられている塗布液が押し出され、塗布がなされる。
【００６３】
図４に示した塗布装置から吐出された塗布液を実施例１で説明した方法で、電界制御することにより、基板上の所望の位置に選択的に塗布することが可能である。また、本実施例の構成は、実施の形態１乃至３の構成と自由に組み合わせることができる。
【００６４】
〔実施例３〕
実施例1では、一つの電界制御手段により塗布位置を制御する例を示したが、本実施例では、実施例１に示した構成よりも、さらに塗布位置の制御性を向上させるため、マスクと基板の間にもう一つの電界制御手段を設けた例を示す。図２（Ａ）は、複数のマスクを用いた例を模式的に示す図である。
【００６５】
図２（Ａ）において、１０１０は基板であり、１０１１は、塗布液室である。なお、塗布液室１０１１には塗布液が備えられている。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。
【００６６】
塗布液室１０１１の塗布液が超音波振動子１０１２により霧状になって吐出される。吐出された塗布液は導電性材料からなる第１マスク１０１３の隙間を通過し、第２マスク１０１９ａの隙間を通過した後、基板１０１０上の画素電極に塗布される。
【００６７】
なお、塗布液は、第１マスク１０１３を通過する際に図２（Ｂ）１０１７の拡大図で示すように第１マスクにより飛翔方向が制御される。また、第１マスク１０１３は、第１遮断部１０１８の部分が白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銅、鉄、アルミニウム、タンタル、チタン、タングステンといった導電性材料でできている複数の導電線が互いに平行に配置されたもの（ストライプ状）、もしくは、網目状の構造物（メッシュ状）である。さらに、第１マスク１０１３を通過した塗布液は、第２遮断部１０１９ｂを通過する際に図２（Ｂ）１０１７の拡大図で示すように飛翔方向が制御される。従って、塗布液は、第１遮断部１０１８に印加された電圧（第１電源１０２０で設定）と第２遮断部１０１９ｂに印加された電圧（第２電源１０２１で設定）とにより制御され、第１遮断部１０１８間及び第２遮断部１０１９ｂ間の隙間を通過して基板に塗布される。なお、第２のマスク１０１９ａは、第２遮断部１０１９ｂの部分が白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銅、鉄、アルミニウム、タンタル、チタン、タングステンといった導電性材料からなる導電線、または該導電線からなる網目状の構造物、または導電材料からなる板状の構造物、または複数の導電線が互いに平行に配置されたものである。
【００６８】
なお、第１のマスク１０１３と第２のマスク１０１９ａの間隔距離、第２のマスク１０１９ａと基板との間隔距離、各第１遮断部１０１８間の距離、各第２遮断部１０１９ｂの距離等は実施者が適宜設定すればよい。例えば、各第１遮断部１０１８間の距離や各第２遮断部１０１９ｂの距離は、基板上に形成される画素電極の画素ピッチにしても良い。例えば、各第１遮断部１０１８間の距離や各第２遮断部１０１９ｂ間の距離は、基板上に形成される画素電極の画素ピッチにしても良い。
【００６９】
なお、第１マスク１０１３の第１遮断部１０１８には、霧状の塗布液が第１マスク１０１３の第１遮断部１０１８と反発しあう電位にするための電圧（第１電源１０２０で設定）をかけておく。また、第２マスク１０１９ａの第２遮断部１０１９ｂには霧状の塗布液が第２遮断部１０１９ｂと反発しあう電位にするための電圧（第２電源１０２１で設定）をかけておく。これにより、塗布液は、第１マスク１０１３における第１遮断部１０１８間及び第２遮断部１０１９ｂの隙間を通過することができる。
【００７０】
図２（Ａ）に示すような構造とし、第１遮断部１０１８に印加される電圧と第２遮断部１０１９ｂに印加される電圧を適宜調節することによって、塗布位置を高精度に制御することができる。
【００７１】
さらに、本実施例において、基板１０１０上に形成されている画素電極（陽極）上に電圧をかけておきマスクを通過した塗布液をさらに制御して、選択的に所望の位置に塗布するような電界を与えるようにしても良い。また、本実施例の構成は、実施の形態１乃至３の構成と自由に組み合わせることができる。
【００７２】
また、本実施例の構成は、実施例１または実施例２の構成と自由に組み合わせることができる。
【００７３】
〔実施例４〕
実施例1では、塗布液室で超音波振動子により霧状にした塗布液が、外部の電極により引き出されるタイプの塗布方法を用いた。しかし、霧状の塗布液は塗布時の粒径が大きいため、塗布位置の制御性が悪いという欠点がある。
【００７４】
そこで、本実施例では塗布液を帯電させて荷電粒子として引き出し、個々の荷電粒子を電界により制御することで、塗布位置の制御性を高めることを可能にした。
【００７５】
本実施例における塗布方法の一例を図５（Ａ）、（Ｂ）に示す。なお、図５（Ａ）は断面図を示し、図５（Ｂ）は斜視図を示している。
【００７６】
塗布液室１８０１には、ＥＬ層用の塗布液が備えられている。なお、本実施例では、有機ＥＬ材料として、赤色ＥＬ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ＥＬ層として、ポリフェニレンビニレン、青色に発光するＥＬ層としてはポリアルキルフェニレンを用い、溶媒としては、エタノールやＮ−メチルピロリドンを用いる。
【００７７】
塗布液室１８０１には、導電性のノズル１８０７が設けられており、ノズル１８０７に電圧をかけることにより、塗布液中の有機ＥＬ材料を帯電させて荷電粒子とする。このとき引き出し電極１８０４に電圧がかけられるとノズル１８０７から荷電粒子として塗布液が引き出される。
【００７８】
なお、塗布液を荷電粒子として引き出しやすくするために、導電率の高い溶媒を用いて塗布液を作製すると良い。導電率の高い溶媒とは、比伝導率が１×１０-6〜１×１０-12Ω-1cm-1のものを用いるとよい。
【００７９】
さらに引き出し電極１８０４により引き出された塗布液は、加速電極１８０５により引き出された方向に（ノズル１８０７から基板１８００の方向に）加速され、制御電極１８０６により塗布液の流れがコントロールされてマスク１８０３に到達するとさらにマスク１８０３にかけられた電圧により加速され、最終的に基板１８００上の画素部に塗布させることができる。
【００８０】
本実施例では、ノズル１８０７から引き出し電極１８０４により塗布液が引き出された後、加速電極１８０５及び制御電極１８０６により塗布液がうまく基板１８００上の画素に塗布されるようにされているが、電極は、必ずしも３つである必要はなく１つ以上であれば良い。
【００８１】
また、本実施例の構成は、実施の形態１乃至３の構成と自由に組み合わせることができる。また、本実施例の構成は、実施例１乃至３のいずれか一の構成と自由に組み合わせることができる。
【００８２】
〔実施例５〕
本発明を適用したＥＬ表示装置の画素部の断面図を図６に、その上面図を図７（Ａ）に、その回路構成を図７（Ｂ）に示す。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７（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図が図６に相当する。従って図６及び図７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７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。
【００８３】
図６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、ガラスセラミックス、石英、シリコン、セラミックス、金属若しくはプラスチックでなる基板を用いることができる。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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ＴＦＴであり、ｎチャネル型ＴＦＴで形成され、２０２は電流制御用ＴＦＴであり、ｐチャネル型ＴＦＴで形成されている。
【００８７】
ただし、本発明において、スイッチング用ＴＦＴをｎチャネル型ＴＦＴ、電流制御用ＴＦＴをｐチャネル型ＴＦＴに限定する必要はなく、スイッチング用ＴＦＴをｐチャネル型ＴＦＴ、電流制御用ＴＦＴをｎチャネル型ＴＦＴにしたり、両方ともｎチャネル型又ｐチャネル型ＴＦＴを用いることも可能である。
【００８８】
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。
【００８９】
また、図７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、シングルゲートもしくはトリプルゲート構造といった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。
【００９０】
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。
【００９１】
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を挟んでゲート電極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。
【００９２】
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。
【００９３】
次に、電流制御用ＴＦＴ２０２は、ソース領域３１、ドレイン領域３２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。
【００９４】
図７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（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は電源供給線２１２に接続して形成、または電流供給線の一部として形成する。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
また、図７に示すように電流制御用ＴＦＴ２０２のゲート電極３５を含む配線は、５０で示される領域で電流制御用ＴＦＴ２０２の電源供給線２１２と絶縁膜を挟んで重なる。このとき５０で示される領域では、保持容量（コンデンサ）が形成される。保持容量５０は半導体膜５１、ゲート絶縁膜と同一層の絶縁膜（図示せず）及び電源供給線２１２で形成される容量も保持容量として用いることが可能である。この保持容量５０は、電流制御用ＴＦＴ２０２のゲート電極３５にかかる電圧を保持するためのコンデンサとして機能する。
【００９８】
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。
【００９９】
次に、３８は第１パッシベーション膜であり、膜厚は１０ｎｍ〜１０μｍ（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。
【０１００】
第１パッシベーション膜３８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）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、アクリル樹脂、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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
また、４０は透明導電膜でなる画素電極（ＥＬ素子の陽極に相当する）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。
【０１０３】
ここでは、画素電極として酸化インジウムと酸化スズの化合物でなる導電膜を用いる。また、これに少量のガリウムを添加しても良い。さらに酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物や酸化亜鉛と酸化ガリウムの化合物を用いることもできる。なお、コンタクトホール上に画素電極を形成させた後、生じる凹部を本明細書中では、電極ホールと呼ぶ。
【０１０４】
画素電極を形成したら、樹脂材料でなるバンク４１ａおよび４１ｂを形成する。バンク４１ａおよび４１ｂは１〜２μm厚のアクリル樹脂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４１ａおよび４１ｂは、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２１に沿って形成するがゲート配線３５に沿って形成しても良い。
【０１０５】
次に、本実施例では、ＥＬ層４２を図１で説明したような薄膜形成方法により形成する。なお、ここでは一画素しか図示していないが、実施例１で説明したようにＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応したＥＬ層が形成される。
【０１０６】
まず、塗布液室に備えられた塗布液が超音波振動子１１２により霧状になって吐出され、吐出された塗布液は電圧がかけられているマスクを通過した後、基板１１０上の画素部に塗布される。
【０１０７】
なお、塗布液は、マスク１１３を通過する際にマスク付近の電界により飛翔方向が制御される。また、マスク１１３には、数１０Ｖ〜１０ｋＶの電圧がかけられていれば良く、好ましくは、１０Ｖ〜１ｋＶの電圧がかけられているとよい。
【０１０８】
本実施例においては、まず、塗布液室に備えられている赤色ＥＬ層用塗布液を吐出させ、縦方向に基板１１０を移動させて、画素上の赤色に発光する画素列を形成する。次にマスクを横方向に移動した後、塗布液室に備えられている緑色ＥＬ層用塗布液を吐出させ、基板１１０を縦方向に移動させながら塗布し、緑色に発光すべき画素列を形成する。さらにマスクを横方向に移動して塗布液室に備えられている青色ＥＬ層用塗布液を吐出させ、基板１１０を縦方向に移動し、青色に発光すべき画素列を形成する。
【０１０９】
なお、塗布液を備えている塗布液室１１１は、塗布液の種類を変える度に一緒に変えても良いし、塗布液室を変えずに塗布液のみを入れ替えて用いても良い。
【０１１０】
また、ここで説明した塗布液室１１１及びマスク１１３は別々に設けられていても良いが、一体形成されて装置化されていても良い。
【０１１１】
以上のように、マスクを移動させながら赤、緑、青色に発光する画素列を色ごとに３回に分けて塗布することで３色のストライプ状のＥＬ層（厳密にはＥＬ層の前駆体）を形成する。また、同時に３色のＥＬ層を形成してもよい。
【０１１２】
ＥＬ層とする有機ＥＬ材料としてはポリマー系材料を用いる。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が挙げられる。
【０１１３】
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.Kluge,W.Kreuder,and H.Spreitzer,“Polymers for Light Emitting Diodes”,Euro Display,Proceedings,1999,p.33-37」）
【０１１４】
【化１】
【化２】
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。
【０１１７】
【化３】
【化４】
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。
【０１２０】
【化５】
ポリマー系（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。なお、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。
【０１２２】
具体的なＥＬ層としては、赤色に発光するＥＬ層にはシアノポリフェニレンビニレン、緑色に発光するＥＬ層にはポリフェニレンビニレン、青色に発光するＥＬ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３０〜１５０ｎｍ（好ましくは４０〜１００ｎｍ）とすれば良い。
【０１２３】
但し、以上の例は本発明のＥＬ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。本実施例では有機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ＥＬ層を形成する。従って、溶媒を揮発させる際に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有機ＥＬ材料を用いても良い。
【０１２４】
さらには、ＥＬ層としては、トリス（８−キノリノナト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ）やビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体（ＢｅＢｑ）といった低分子ＥＬ材料を蒸着法を用いて形成させても良いし、高分子有機ＥＬ材料と併せて用いて形成させても良い。
【０１２５】
また、代表的な溶媒としてはエタノール、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、アニソール、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、シクロヘキサン、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）、シクロヘキサノン、ジオキサンまたは、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）が挙げられる。
【０１２６】
さらに、ＥＬ層４２を形成する際、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、処理雰囲気は水分や酸素の少ない雰囲気とし、窒素やアルゴンといった不活性ガス中で行うことが望ましい。さらに処理雰囲気としては、塗布液の蒸発速度を制御できることから塗布液作製に用いた溶媒雰囲気下で処理にするのも良い。なお、これらを実施するためには、図１に示したＥＬ層における薄膜形成を、不活性ガスを充填したクリーンブース中で行うことが望ましい。
【０１２７】
以上のようにしてＥＬ層４２を形成したら、次に遮光性導電膜でなる陰極４３、保護電極４４及び第２パッシベーション膜４５が形成される。本実施形態では陰極４３として、ＭｇＡｇでなる導電膜を用い、保護電極４４としてアルミニウムからなる導電膜を用いる。また、第２パッシベーション膜４５としては、１０ｎｍ〜１０μｍ（好ましくは２００〜５００ｎｍ）の厚さの窒化珪素膜を用いる。
【０１２８】
なお、上述のようにＥＬ層は熱に弱いので、陰極４３及び第２パッシベーション膜４５はなるべく低温（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、真空蒸着法又は溶液塗布法（スピンコート法）が望ましい成膜方法と言える。
【０１２９】
ここまで完成したものをアクティブマトリクス基板とよび、アクティブマトリクス基板に対向して、対向基板（図示せず）が設けられる。本実施例では対向基板としてガラス基板を用いる。なお、対向基板としては、プラスチックやセラミックスでなる基板を用いても良い。
【０１３０】
また、アクティブマトリクス基板と対向基板はシール剤（図示せず）によって接着され、密閉空間（図示せず）が形成される。本実施例では、密閉空間をアルゴンガスで充填している。勿論、この密閉空間内に酸化バリウムといった乾燥剤を配置したり酸化防止剤を配置することも可能である。
【０１３１】
また、本実施例の構成は、実施例１乃至４のいずれか一の構成と自由に組み合わせることができる。また、本実施例の構成は、実施の形態１乃至３の構成と自由に組み合わせることができる。
【０１３２】
〔実施例６〕
上記実施例５に記載の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図８〜図１０を用いて説明する。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。
【０１３３】
まず、図８（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１００ｎｍ厚の窒化酸化珪素膜と２００ｎｍの窒化酸化珪素膜とを積層して用いる。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。もちろん下地膜を設けずに石英基板上に接して素子を形成しても良い。
【０１３４】
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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。また、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も可能である。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。
【０１３８】
次に、図８（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。
【０１３９】
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、本実施例ではホスフィン（ＰＨ3）を質量分離しないでプラズマ励起したプラズマ（イオン）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。
【０１４０】
この工程により形成されるｎ型不純物領域３０５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。
【０１４１】
次に、図８（Ｃ）に示すように、保護膜３０３およびレジスト３０４ａ、３０４ｂ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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
この工程によりｎ型不純物領域３０５の端部、即ち、ｎ型不純物領域３０５、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。
【０１４４】
次に、図８（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）３０６〜３０９を形成する。
【０１４５】
次に、図８（Ｅ）に示すように、活性層３０６〜３０９を覆ってゲート絶縁膜３１０を形成する。ゲート絶縁膜３１０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。
【０１４６】
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３１１〜３１５を形成する。このゲート電極３１１〜３１５の端部をテーパー状にすることもできる。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も構わない。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
本実施例では、５０ｎｍ厚の窒化タンタル（ＴａＮ）膜と、３５０ｎｍ厚のタンタル（Ｔａ）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。
【０１５０】
またこの時、ゲート電極３１２はｎ型不純物領域３０５の一部とゲート絶縁膜３１０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。なお、ゲート電極３１３，３１４は、断面では、二つに見えるが実際には電気的に接続されている。
【０１５１】
次に、図９（Ａ）に示すように、ゲート電極３１１〜３１５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３１６〜３２３にはｎ型不純物領域３０５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。
【０１５２】
次に、図９（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３２５〜３２９を形成する。ここでもホスフィン（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２×１０20〜５×１０21atoms/cm3）となるように調節する。
【０１５３】
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９（Ａ）の工程で形成したｎ型不純物領域３１９〜３２１の一部を残す。この残された領域が、図６におけるスイッチング用ＴＦＴ２０１のＬＤＤ領域１５a〜１５dに対応する。
【０１５４】
次に、図９（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３３３〜３３６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。
【０１５５】
なお、不純物領域３３３〜３３６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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
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。
【０１５８】
次に、活性化工程が終了したら図９（Ｄ）に示すように３００ｎｍ厚のゲート配線３３７を形成する。ゲート配線３３７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。）とする金属を用いれば良い。配置としては図７のようにゲート配線２１１とスイッチング用ＴＦＴのゲート電極１９a、１９b（図８（Ｅ）の３１３、３１４）が電気的に接続するように形成する。
【０１５９】
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。
【０１６０】
次に、図１０（Ａ）に示すように、第１層間絶縁膜３３８を形成する。第１層間絶縁膜３３８としては、珪素を含む絶縁膜を単層で用いるか、２種類以上の珪素を含む絶縁膜を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。
【０１６１】
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、水素化処理をする。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（プラズマ化して生成された水素を用いる）を行っても良い。
【０１６２】
なお、水素化処理は第１層間絶縁膜３３８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よい。
【０１６３】
次に、第１層間絶縁膜３３８及びゲート絶縁膜３１０に対してコンタクトホールを形成し、ソース配線３３９〜３４２と、ドレイン配線３４３〜３４５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。
【０１６４】
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３４６を形成する。本実施例では第１パッシベーション膜３４６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。
【０１６５】
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３３８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３４６の膜質が改善される。それと同時に、第１層間絶縁膜３３８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。
【０１６６】
次に、図１０（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、アクリル樹脂、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樹脂が好ましい。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樹脂膜を形成する。好ましくは１〜５μm（さらに好ましくは２〜４μm）とすれば良い。
【０１６７】
次に、第２層間絶縁膜３４７及び第１パッシベーション膜３４６に対してコンタクトホールを形成し、ドレイン配線３４５と電気的に接続される画素電極３４８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。また、酸化インジウムに２〜２０％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した化合物や、酸化亜鉛と酸化ガリウムからなる化合物を透明電極として用いても良い。この画素電極がＥＬ素子の陽極となる。
【０１６８】
次に、図１０（Ｃ）に示すように、樹脂材料でなるバンク３４９を形成する。
バンク３４９は１〜２μm厚のアクリル樹脂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３４９は図６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３４１に沿って形成するがゲート配線３３７に沿って形成しても良い。
【０１６９】
次に、ＥＬ層３５０を、図１で説明した薄膜形成方法により形成する。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ＥＬ層が形成される。
【０１７０】
まず、塗布液室に備えられた塗布液が超音波振動子１１２により霧状になって吐出され、吐出された塗布液は電圧がかけられているマスクを通過した後、基板１１０上の画素部に塗布される。
【０１７１】
なお、塗布液は、マスク１１３を通過する際にマスク付近の電界により飛翔方向が制御される。
【０１７２】
本発明においては、まず、塗布液室から赤色層用塗布液を吐出させ、縦方向に基板を移動させて、画素上の赤色に発光する画素列を形成する。次にマスクを横方向に移動した後、塗布液室から緑色ＥＬ層用塗布液を縦方向に移動させながら塗布し、緑色に発光すべき画素列を形成する。さらにマスクを横方向に移動して塗布液室から青色ＥＬ層用塗布液を縦方向に移動し、青色に発光すべき画素列を形成する。
【０１７３】
以上のように、マスクを移動させながら赤、緑、青色に発光する画素列を色ごとに３回に分けて塗布することで３色のストライプ状のＥＬ層（厳密にはＥＬ層の前駆体）を形成する。また、同時に３色のＥＬ層を形成してもよい。
【０１７４】
具体的には、ＥＬ層３５０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、エタノール、テトラヒドロフラン、Ｎ−メチルピロリドンといった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ＥＬ材料でなる被膜（ＥＬ層）が形成される。
【０１７５】
なお、本実施例では一画素しか図示されていないが、同じ色に発光するＥＬ層は、このとき同時に形成される。
【０１７６】
なお、赤色に発光するＥＬ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ＥＬ層としてポリフェニレンビニレン、青色に発光するＥＬ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。
【０１７７】
ＥＬ層３５０としては公知の材料を用いることができる。公知の材料としては、駆動電圧を考慮すると有機材料を用いるのが好ましい。なお、本実施例ではＥＬ層３５０を上記ＥＬ層のみの単層構造とするが、必要に応じて電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層、電子阻止層もしくは正孔素子層を設けても良い。また、本実施例ではＥＬ素子の陰極３５１としてＭｇＡｇ電極を用いた例を示すが、公知の他の材料であっても良い。
【０１７８】
ＥＬ層３５０を形成した後、陰極（ＭｇＡｇ電極）３５１を真空蒸着法を用いて形成する。なお、ＥＬ層３５０の膜厚は８００〜２００ｎｍ（典型的には１００〜１２０ｎｍ）、陰極３５１の厚さは１８０〜３００ｎｍ（典型的には２００〜２５０ｎｍ）とすれば良い。
【０１７９】
さらに、陰極３５１上には、保護電極３５２を設ける。保護電極３５２としてはアルミニウムを主成分とする導電膜を用いれば良い。保護電極３５２は、マスクを用いて真空蒸着法で形成すれば良い。
【０１８０】
最後に、窒化珪素膜でなる第２パッシベーション膜３５３を３００ｎｍの厚さに形成する。実際には保護電極３５２がＥＬ層を水分等から保護する役割を果たすが、さらに第２パッシベーション膜３５３を形成しておくことで、ＥＬ素子の信頼性をさらに高めることができる。
【０１８１】
本実施例の場合、図１０（Ｃ）に示すように、ｎチャネル型２０５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３１０を挟んでゲート電極３１２と重なっている。
【０１８２】
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。
【０１８３】
こうして図１０（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３４９を形成した後、パッシベーション膜３５３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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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。
【０１８７】
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１１に示すような構造のＴＦＴを配置することが望ましい。図１１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。この効果は電流を流した際に生じるホットキャリア注入に対する劣化対策であり、サンプリング回路の場合はチャネル形成領域９０４を挟む形で両側に設ける点が異なる。
【０１８８】
なお、実際には図１０（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の高いガラス、石英、プラスチックといったカバー材でパッケージング（封入）することが好ましい。その際、カバー材の内部に酸化バリウムといった吸湿剤や酸化防止剤を配置するとよい。
【０１８９】
また、パッケージング等の処理により気密性を高めたら、絶縁体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。
【０１９０】
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１２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を含む。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。
【０１９１】
さらに、電流制御用ＴＦＴ６０８のソース側は電源供給線６０９に接続される。本実施例のような構造では、電源供給線６０９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ＴＦＴ６０８のドレインにはＥＬ素子６１０が接続されている。また、このＥＬ素子６１０の陽極には所定の電圧（３〜１２Ｖ、好ましくは３〜５Ｖ）が加えられる。
【０１９２】
そして、外部入出力端子となるＦＰＣ６１１には駆動回路部まで信号を伝達するための接続配線６１２〜６１４、及び電源供給線６０９に接続された接続配線６１４が設けられている。
【０１９３】
また、図１２に示したＥＬ表示装置の回路構成の一例を図１３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）８０７、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駆動回路およびゲート側駆動回路を含めた総称である。
【０１９４】
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８１０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。
【０１９５】
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１０（Ｃ）の２０５で示される構造が適している。
【０１９６】
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１０（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。
【０１９７】
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１１のｎチャネル型ＴＦＴ２０８を含むＣＭＯＳ回路が適している。
【０１９８】
また、画素部８０６は図６に示した構造の画素を配置する。
【０１９９】
なお、上記構成は、図８〜１０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絶縁体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。
【０２００】
さらに、カバー材をも含めた本実施例のＥＬモジュールについて図１４（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。なお、必要に応じて図１２、図１３で用いた符号を引用することにする。
【０２０１】
図１４（Ａ）は、図１２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６０２は画素部、６０３はゲート側駆動回路、６０４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１２の状態に対して、カバー材１１０１、シール材（図示せず）を設けた構造である。
【０２０２】
ここで、図１４（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図を図１４（Ｂ）に示す。なお、図１４（Ａ）、（Ｂ）では同一の部位に同一の符号を用いている。
【０２０３】
図１４（Ｂ）に示すように、基板６０１上には画素部６０２、ゲート側駆動回路６０３が形成されており、画素部６０２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６０３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。
【０２０４】
画素電極３４８はＥＬ素子の陽極として機能する。また、画素電極３４８の両端にはバンク３４９が形成され、バンク３４９の内側にＥＬ層３５０、陰極３５１が形成される。また、その上には保護電極３５２、第２パッシベーション膜３５３が形成される。勿論、ＥＬ素子の構造を反対とし、画素電極を陰極としても構わない。
【０２０５】
本実施例の場合、保護電極３５２は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線６１２を経由してＦＰＣ６１１に電気的に接続されている。さらに、画素部６０２及びゲート側駆動回路６０３に含まれる素子は全て第２パッシベーション膜３５３で覆われている。この第２パッシベーション膜３５３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。
【０２０６】
また、シール材１００４によりカバー材１００１が貼り合わされている。なお、カバー材１００４と発光素子との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペーサを設けても良い。なお、シール材１００４の内側１１０３は密閉された空間になっており、窒素やアルゴンなどの不活性ガスが充填されている。また、この密閉された空間１１０３の中に酸化バリウムに代表される吸湿材を設けることも有効である。
【０２０７】
さらに、この空間１１０３には充填材を設けることも可能である。充填材としては、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、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。
【０２０８】
また、本実施例ではカバー材１１０１としては、ガラス、プラスチック、およびセラミックスでなる材料を用いることができる。
【０２０９】
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１１０４の内部に乾燥剤を添加しても良い。
【０２１０】
以上のような方式を用いてＥＬ素子を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ＥＬ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。なお、本実施例において、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ＥＬ層をそれぞれ縦方向に形成する例を示したが横方向に形成しても良い。
【０２１１】
また、本実施例の構成は、実施例１乃至５のいずれか一の構成と自由に組み合わせることができる。また、本実施例の構成は、実施の形態１乃至３の構成と自由に組み合わせることができる。
【０２１２】
〔実施例７〕
次に、図６、図７において説明した電極ホールに改良を加える際の作製方法について図１５の断面図を用いて説明する。
【０２１３】
なお、図１５は、電極ホールの部分以外は図６と同一であるため、図６と対応する部分には、図６における符号と同一のものを用いて以下に説明する。まず、上記実施例６に従って、図１５（Ａ）に示すようにＥＬ素子を構成する画素電極（陽極）４０を形成する。
【０２１４】
次に電極ホール１９００をアクリル樹脂で埋め、図１５（Ｂ）に示すように保護部１９０１を設ける。
【０２１５】
ここでは、アクリル樹脂をスピンコート法により成膜し、レジストマスクを用いて露光した後、エッチングを行うことにより図１５（Ｂ）に示すような保護部１９０１を形成させる。
【０２１６】
なお、保護部１９０１は、断面から見て画素電極よりも盛り上がっている部分（図１５（Ｂ）のＤａに示す部分）の厚さが０．１〜１μｍ、好ましくは０．１〜０．５μｍ、さらに好ましくは０．１〜０．３μｍとなるのがよい。保護部１９０１が形成されると、図１５（Ｃ）に示すようにＥＬ層４２が形成され、さらに陰極４３が形成される。ＥＬ層４２及び陰極４３の作製方法は、実施例５と同様の方法を用いればよい。
【０２１７】
また、保護部１９０１には、有機樹脂が好ましく、ポリイミド、ポリアミド、アクリル樹脂、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）といった材料を用いると良い。また、これらの有機樹脂を用いる際には、粘度を１０-3Ｐａ・ｓ〜１０-1Ｐａ・ｓとするとよい。
【０２１８】
以上のようにして図１５（Ｃ）に示す様な構造とすることで、電極ホールの段差部分で、ＥＬ層４２が切断された際に生じる画素電極４０と陰極４３間での短絡の問題を解決することができる。また、図１５で示した画素部の上面図を図１６に示す。なお、図１６で使用される番号は、図１５の番号と一致しており、本実施例で示した保護部１９０１は上面図で見ると図１６の１９０１で示される位置にあたる。
【０２１９】
また、本実施例の構成は、実施例１乃至６のいずれか一の構成と自由に組み合わせることができる。また、本実施例の構成は、実施の形態１乃至３の構成と自由に組み合わせることができる。
【０２２０】
〔実施例８〕
図１４（Ａ）の向きに本発明を適用して形成したアクティブマトリクス型ＥＬ表示装置を見た時、画素列は縦方向にストライプ状に形成しても良いし、デルタ配置になるように形成しても良い。
【０２２１】
ここで、図１７（Ａ）に赤、緑、青の三色の画素がストライプ状に形成される様子を示す。なお、画素の色は、必ずしも三色である必要はなく、一色または、二色であってもよい。また、色は、赤、緑、青に限られることはなく、黄色、オレンジ、グレーといった他の色を用いてもよい。
【０２２２】
まず、基板７０１、塗布液が備えられている塗布液室７０５及び塗布液を制御するためのマスク７０６ａの位置関係は図１７（Ａ）に示す通りである。
【０２２３】
まず、塗布液室７０５に赤色ＥＬ層用塗布液を備えておき、塗布液室７０５から霧状にした塗布液を吐出する。このときマスク７０６ａには、電圧がかけられているので、吐出された霧状の塗布液は、マスク７０６ａに到達したところで電界により制御されてマスク７０６ａを通過し、所望の画素部７０４に到達する。
これにより、画素部７０４の所望の位置への塗布制御が可能となる。マスク７０６ａには、数１０Ｖ〜１０ｋＶの電圧がかけられていれば良い。
【０２２４】
なお、塗布の際には、塗布液室７０５を縦方向（矢印ｋの方向）に移動させながら塗布してもよいし、基板７０１を移動させても良い。
【０２２５】
まず、赤色ＥＬ層用塗布液を図１７（Ａ）に示すように塗布する。マスク７０６ａ部分には電圧がかけられているので選択的に画素部７０４の所望の位置に塗布液が塗布できる。
【０２２６】
図１７（Ａ）は、赤色ＥＬ層用塗布液のみが塗布されている様子を示しているが、赤色ＥＬ層用塗布液を塗布した後、マスク７０６ａを矢印ｌで示す横方向に１ライン分移動させた後、緑色ＥＬ層用塗布液を塗布する。そしてこの後で、マスク７０６ａを矢印ｌで示す横方向にさらに１ライン分移動させた後、青色ＥＬ層用塗布液を塗布させて、画素部７０４に赤、緑、青でなるストライプ状のＥＬ層を形成させる。
【０２２７】
次に図１７（Ｂ）に赤、緑、青の画素部をデルタ配置にして形成する際の基板７０１、塗布液が備えられている塗布液室７０５及び塗布液を制御するためのマスク７０６ｂの位置関係を示す。
【０２２８】
なお、デルタ配置の画素部を形成させるときもストライプ状に画素部７０４を形成させるときと同様に赤色ＥＬ層用塗布液を塗布した後、マスク７０６ｂを移動させて、緑色ＥＬ層用塗布液を塗布し、さらに、マスク７０６ｂを移動させて青色層用塗布液を塗布する。これにより画素部７０４に赤、緑、青に発光するデルタ配置のＥＬ層を形成させることができる。
【０２２９】
また、図１８に基板と第１マスク７０６ａの間にさらに第２マスク７０７ａを設けた例を示す。図１７とは第２マスクが設けられている以外の構成は同一であるため同じ符号を用いた。
【０２３０】
まず、基板７０１、塗布液が備えられている塗布液室７０５、塗布液を制御するための第１マスク７０６ａ及び第２マスク７０７ａの位置関係は図１８（Ａ）に示す通りである。
【０２３１】
まず、塗布液室７０５に赤色ＥＬ層用塗布液を備えておき、塗布液室７０５から霧状にした塗布液を吐出する。このとき第１マスク７０６ａには、電圧がかけられているので、吐出された霧状の塗布液は、第１マスク７０６ａに到達したところで電界により制御されて第１マスク７０６ａを通過し、さらに第２マスク７０７ａを通過して所望の画素部７０４に到達する。この第２のマスク７０７ａには、第１のマスクと同様に電圧がかけられているので、吐出された霧状の塗布液は、第２マスク７０７ａに到達したところで電界により制御される。これにより、画素部７０４の所望の位置への塗布制御が可能となる。第１マスク７０６ａ及び第２マスク７０７ａには、数１０Ｖ〜１０ｋＶの電圧がかけられていれば良い。
【０２３２】
次に図１８（Ｂ）に赤、緑、青の画素部をデルタ配置にして形成する際の基板７０１、塗布液が備えられている塗布液室７０５及び塗布液を制御するための第１マスク７０６ｂ及び第２マスク７０７ｂの位置関係を示す。
【０２３３】
また、ストライプ状のＥＬ層を画素部７０４に形成させるマスクとしては、図１９（Ａ）に示すストライプ状用マスク７０６ａを用い、デルタ配置の画素を形成させるマスクとしては、図１９（Ｂ）に示すデルタ配置用マスク７０６ｂを用いると良い。
【０２３４】
また、図１８に示したように第１マスクと第２マスクを用いる場合は、第１マスクとしてストライプ状用マスクを用いる場合、第２マスクとしてもストライプ状用マスクまたは導電線を用いるとよい。また、第１マスクとしてデルタ配置用のマスクを用いる場合、第２マスクとしてもデルタ配置用のマスクまたは導電線を用いるとよい。ただし、第２マスクとして導電線を用いる場合は、第１のマスクの開口部には重ならないように配置したほうがよい。
【０２３５】
なお、これらのマスクを用いて赤色ＥＬ層用塗布液、緑ＥＬ層用塗布液及び青色ＥＬ層用塗布液を画素部７０４に形成させることで、図２０（Ａ）に示すように画素部７０４にストライプ状の画素を形成させたり、図２０（Ｂ）に示すように画素部７０４にデルタ配置の画素を形成させたりすることができる。
【０２３６】
図２０（Ａ）において、７０４aは赤色に発光するＥＬ層、７０４bは緑色に発光するＥＬ層であり、さらに青色に発光するＥＬ層７０４ｃが形成される。なお、バンク（図示せず）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縦方向にストライプ状に形成されている。
【０２３７】
ここでいうＥＬ層とは、ＥＬ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。ＥＬ層単層とする場合もありうるが、例えば正孔注入層とＥＬ層とを積層した場合はその積層膜をＥＬ層と呼ぶ。
【０２３８】
このとき、同じ色のライン状に隣り合う画素の相互の距離（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。
【０２３９】
また、バンクを横方向にストライプ状に形成し、赤色に発光するＥＬ層、緑色に発光するＥＬ層及び青色に発光するＥＬ層をそれぞれ横に形成させても良い。このときバンク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。
【０２４０】
この場合も同じ色のライン状に隣り合う画素の相互の距離（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。
【０２４１】
本実施例のようにＥＬ層を形成する塗布液を電気的に制御することで塗布位置の制御が可能となる。
【０２４２】
なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施例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る。また、本実施例の構成は、実施の形態１乃至３の構成と自由に組み合わせることができる。
【０２４３】
〔実施例９〕
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２１を用いる。図２１において、１３０１はプラスチックでなる基板、１３０６は透明導電膜でなる陽極である。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２１では図示されていないが、複数本の陽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。
【０２４４】
また、ストライプ状に配列された陽極１３０２の間を埋めるようにバンク１３０３が形成される。バンク１３０３は陽極１３０２に沿って紙面に垂直な方向に形成されている。
【０２４５】
次に、ポリマー系有機ＥＬ材料でなるＥＬ層１３０４a〜１３０４cが図１に示した成膜方法により形成される。なお、１３０４aは赤色に発光するＥＬ層、１３０４bは緑色に発光するＥＬ層、１３０４cは青色に発光するＥＬ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ＥＬ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。
【０２４６】
なお、本実施例において、塗布液が陽極上に塗布される位置をマスクで制御するだけでなく、陽極上に電圧をかけることにより制御しても良い。
【０２４７】
その後、図２１では図示されていないが、複数本の陰極及び保護電極が紙面に平行な方向が長手方向となり、且つ、陽極１３０２と直交するようにストライプ状に配列されている。なお、本実施例では、陰極１３０５は、ＭｇＡｇでなり、保護電極１３０６はアルミニウム合金膜でなり、それぞれ蒸着法により形成される。また、図示されないが保護電極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。
【０２４８】
また、ここでは図示していないが保護電極１３０６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。
【０２４９】
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透光性の陽極となっているため、ＥＬ層１３０４a〜１３０４cで発生した光は下面（基板１３０１）に放射される。しかしながら、ＥＬ素子の構造を反対にし、下側の電極を遮光性の陰極とすることもできる。その場合、ＥＬ層１３０４a〜１３０４cで発生した光は上面（基板１３０１とは反対側）に放射されることになる。
【０２５０】
次に、カバー材１３０７としてセラミックス基板を用意する。本実施例の構造では遮光性で良いのでセラミックス基板を用いたが、勿論、前述のようにＥＬ素子の構造を反対にした場合、カバー材は透光性のほうが良いので、プラスチックやガラスでなる基板を用いるとよい。
【０２５１】
こうして用意したカバー材１３０７は、紫外線硬化樹脂でなるシール剤１３０９により貼り合わされる。なお、シール材１３０９の内側１３０８は密閉された空間になっており、窒素やアルゴンなどの不活性ガスが充填されている。また、この密閉された空間１３０８の中に酸化バリウムに代表される吸湿材を設けることも有効である。最後に異方導電性フィルム（ＦＰＣ）１３１１を取り付けてパッシブ型のＥＬ表示装置が完成する。
【０２５２】
なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施例８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、本実施例の構成は、実施の形態１乃至３の構成と自由に組み合わせることができる。
【０２５３】
〔実施例１０〕
本実施例では、部分的に異なる電圧を印加したマスクを用いて塗布位置を制御した例を図３（Ａ）に示す。
【０２５４】
図３（Ａ）において、１２１０は基板であり、１２１１は、塗布液室である。
なお、塗布液室１２１１には塗布液が備えられている。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。
【０２５５】
本実施例では、塗布液室１２１１の塗布液が超音波振動子１２１２により霧状になって吐出される。塗布液室１２１１には電極１２２２が接続されており、予め吐出する際にある電位を塗布液に与える。吐出された塗布液は導電性材料からなるマスク１２１３の隙間を通過した後、基板１２１０上の画素電極に塗布される。
【０２５６】
なお、塗布液は、マスク１２１３を通過する際に図３（Ｂ）１２１７の拡大図で示すようにマスクにより飛翔方向が制御される。また、マスク１２１３は、図３（Ｃ）で示すように遮断部１２１８の部分が白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、銅、鉄、アルミニウム、タンタル、チタン、タングステンといった導電性材料でできている導電線をストライプ状に配置したものである。また、図３（Ｃ）に示したマスク１２１３を矢印ｍの方向から見たものが図３（Ｂ）のストライプ状のマスク１２１３である。
【０２５７】
図３（Ｃ）で示すようにマスクの遮断部１２１８ａの部分に第１電圧（第１電源１２２０で制御）を印加し、マスクの遮断部１２１８ｂの部分に第２電圧（第２電源１２２１で制御）を印加して、塗布液の飛翔方向を制御し、塗布位置を制御する。ここでは、第２の電圧を第１の電圧と異なる値とした。
【０２５８】
なお、マスク１２１３の遮断部１２１８ａ、１２１８ｂには、霧状の塗布液がマスク１２１３の遮断部１２１８ａ、１２１８ｂと反発しあう電位にするための電圧をかけておく。これにより、塗布液は、マスク１２１３における遮断部１２１８ａ、１２１８ｂ間の隙間を通過することができる。
【０２５９】
また、遮断部１２１８ａ、１２１８ｂ間の隙間は、基板上に形成される画素電極の画素ピッチに合わせても良い。
【０２６０】
なお、図３（Ａ）に示した１２１４は引き出し電極であり、霧状の塗布液を次の電極まで引き出すための電界を与えている。また、１２１５は、加速電極であり、引き出された塗布液の飛翔速度を加速させるための電界を塗布液に与える。さらに１２１６は、制御電極であり塗布液を基板１２１０上の所望の位置に塗布できるように電界制御するための電圧を与える電極である。これらの電極は、必ずしも３つである必要はない。
【０２６１】
図３（Ａ）に示すような構造とし、遮断部１２１８ａに印加される電圧と遮断部１２１８ｂに印加される電圧を適宜調節することによって、塗布位置を高精度に制御することができる。
【０２６２】
さらに、本実施例において、基板１２１０上に形成されている画素電極（陽極）上に電圧をかけておきマスクを通過した塗布液をさらに制御して、選択的に所望の位置に塗布するような電界を与えるようにしても良い。
【０２６３】
また、本実施例の構成は、実施例１乃至９のいずれか一の構成と自由に組み合わせることができる。また、本実施例の構成は、実施の形態１乃至３の構成と自由に組み合わせることができる。
【０２６４】
〔実施例１１〕
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ＬＳＩ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。
【０２６５】
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。
【０２６６】
なお、シリコン基板は遮光性であるので、ＥＬ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１４と似ているが、画素部６０２、駆動回路部６０３を形成するＴＦＴの代わりにＭＯＳＦＥＴを用いる点で異なる。
【０２６７】
なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施例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、本実施例の構成は、実施の形態１乃至３の構成と自由に組み合わせることができる。
【０２６８】
〔実施例１２〕
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ＥＬ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。
【０２６９】
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。
【０２７０】
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（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。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２２、図２３に示す。
【０２７１】
図２２（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。ＥＬ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。
【０２７２】
図２２（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。
【０２７３】
図２２（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２２０４、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。
【０２７４】
図２２（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（ＤＶＤ等）２３０２、操作スイッチ２３０３、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。
【０２７５】
図２２（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。
【０２７６】
図２２（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。
【０２７７】
なお、将来的に有機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。
【０２７８】
また、上記電気器具はインターネットやＣＡＴＶ（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。有機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表示装置を電気器具の表示部として用いることは極めて有効である。
【０２７９】
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。
【０２８０】
ここで図２３（Ａ）は携帯電話であり、本体２６０１、音声出力部２６０２、音声入力部２６０３、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２６０４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。
【０２８１】
また、図２３（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２７０２、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、本実施例ではカー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。
【０２８２】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電気器具に用いることが可能である。また、本実施例の電気器具は、実施例１〜１１により形成されたＥＬ表示装置を適用することができる。
【０２８３】
〔実施例１３〕
本発明において、三重項励起子からの燐光を発光に利用できるＥＬ材料（トリプレット化合物ともいう）を用いることも可能である。燐光を発光に利用できるＥＬ材料を用いた自発光装置は、外部発光量子効率を飛躍的に向上させることができる。これにより、ＥＬ素子の低消費電力化、長寿命化、および軽量化が可能になる。
【０２８４】
なお、本発明においてこれらのＥＬ材料を用いる場合には、有機溶媒に溶解させて用いる。代表的な溶媒としてはエタノール、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、アニソール、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、シクロヘキサン、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）、シクロヘキサノン、ジオキサンまたは、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）が挙げられる。
【０２８５】
ここで、三重項励起子を利用し、外部発光量子効率を向上させた報告を示す。
(T.Tsutsui, C.Adachi, S.Saito, Photochemical Processes in Organized Molecular Systems, ed.K.Honda, (Elsevier Sci.Pub., Tokyo,1991) p.437.)
【０２８６】
上記の論文により報告されたＥＬ材料（クマリン色素）の分子式を以下に示す。
【０２８７】
【化６】
(M.A.Baldo, D.F.O'Brien, Y.You, A.Shoustikov, S.Sibley, M.E.Thompson, S.R.Forrest, Nature 395 (1998) p.151.)
【０２８９】
上記の論文により報告されたＥＬ材料（Ｐｔ錯体）の分子式を以下に示す。
【０２９０】
【化７】
(M.A.Baldo, S.Lamansky, P.E.Burrrows, M.E.Thompson, S.R.Forrest, Appl.Phys.Lett.,75 (1999) p.4.) (T.Tsutsui, M.-J.Yang, M.Yahiro, K.Nakamura, T.Watanabe, T.tsuji, Y.Fukuda, T.Wakimoto, S.Mayaguchi, Jpn.Appl.Phys., 38 (12B) (1999) L1502.)
【０２９２】
上記の論文により報告されたＥＬ材料（Ｉｒ錯体）の分子式を以下に示す。
【０２９３】
【化８】
以上のように三重項励起子からの燐光発光を利用できれば原理的には一重項励起子からの蛍光発光を用いる場合より３〜４倍の高い外部発光量子効率の実現が可能となる。
【０２９５】
なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施例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、本実施例の構成は、実施の形態１乃至３の構成と自由に組み合わせることができる。
【０２９６】
【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ポリマー系有機ＥＬ材料を成膜することができるため、ポリマー系有機ＥＬ材料を用いたＥＬ表示装置の製造歩留まりを向上させたり、低コスト化をはかることができる。さらに、塗布直前に塗布液の塗布位置を制御するため、これまでの塗布方法を用いることができ幅広い応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の有機ＥＬ材料の塗布方法を示す図。（実施例１）
【図２】 本発明の有機ＥＬ材料の塗布方法を示す図。（実施例３）
【図３】 本発明の有機ＥＬ材料の塗布方法を示す図。（実施例１０）
【図４】 本発明の有機ＥＬ材料の塗布方法を示す図。（実施例２）
【図５】 本発明の有機ＥＬ材料の塗布方法を示す図。
【図６】 画素部の断面構造を示す図。
【図７】 画素部の上面構造及び構成を示す図。
【図８】 ＥＬ表示装置の作製工程を示す図。
【図９】 ＥＬ表示装置の作製工程を示す図。
【図１０】 ＥＬ表示装置の作製工程を示す図。
【図１１】 サンプリング回路の素子構造を示す図。
【図１２】 ＥＬ表示装置の外観を示す図。
【図１３】 ＥＬ表示装置の回路ブロック構成を示す図。
【図１４】 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１５】 ＥＬ表示装置の画素部の断面構造を示す図。
【図１６】 画素部の上面構造を示す図。
【図１７】 本発明の有機ＥＬ材料の塗布方法を示す図。
【図１８】 本発明の有機ＥＬ材料の塗布方法を示す図。
【図１９】 有機ＥＬ材料の塗布に用いるマスクパターンを示す図。
【図２０】 有機ＥＬ材料の塗布パターンを示す図。
【図２１】 パッシブ型のＥＬ表示装置の断面構造を示す図。
【図２２】 電気器具の具体例を示す図。
【図２３】 電気器具の具体例を示す図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a self-luminous device in which an EL element having a structure in which an anode, a cathode, and a light-emitting organic material (hereinafter referred to as organic EL material) from which EL (Electro Luminescence) is sandwiched is formed on an insulator. The present invention also relates to an electric appliance having the light-emitting device as a display unit (display display or display monitor), and a thin film forming method and a thin film forming apparatus for organic EL material. The self-luminous device is also referred to as OLED (Organic Light Emitting Diodes).
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, self-light-emitting devices (EL display devices) using EL elements as self-light-emitting elements using the EL phenomenon of light-emitting organic materials have been developed. Since the EL display device is a self-luminous type, it does not require a backlight like a liquid crystal display device, and has a wide viewing angle, and thus is promising as a display unit of an electric appliance.
[0003]
There are two types of EL display devices, a passive type (simple matrix type) and an active type (active matrix type), both of which are actively developed. In particular, active matrix EL display devices are currently attracting attention. In addition, low molecular organic EL materials and high molecular (polymer) organic EL materials have been studied as organic EL materials that can be said to be the center of EL elements. Polymer-based organic EL materials that are easy to handle and have high heat resistance are attracting attention.
[0004]
As a film forming method for polymer-based organic EL materials, an ink jet method proposed by Seiko Epson Corporation is promising. Regarding this technique, reference may be made to JP-A-10-12377, JP-A-10-153967, or JP-A-11-54270.
[0005]
However, in the ink jet method, since the polymer organic EL material is ejected and blown, if the distance between the coating surface and the nozzle of the ink jet head is not appropriate, the droplet is applied to an unnecessary portion, so-called flight bending. Can cause problems.
Note that the flight curve is described in detail in the above Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-54270, and it is specified that a deviation of 50 μm or more can occur from the target position to be applied.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a means for forming a thin film by selectively coating a polymer organic EL material not in a spin coating method but in a line or area. And Moreover, this invention provides the thin film forming apparatus. It is another object of the present invention to provide a self-luminous device using such means and a manufacturing method thereof. And it makes it a subject to provide the electric appliance which has such a self-light-emitting device as a display part.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a coating solution used to achieve the above-mentioned problem, a solvent having high solubility in the organic EL material is selected to prepare a solution. In the present specification, an EL layer coating solution in which an organic EL material is dissolved in a solvent is referred to as a coating solution.
[0008]
In the present invention, the coating liquid is provided in the coating liquid chamber, and when this is drawn out by an electric field, the flying direction is controlled by the electric field generated by the voltage applied to the mask before reaching the substrate, thereby controlling the coating position. Can do.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
Here,
[0010]
FIG. 1A is a diagram schematically showing a state in which an organic EL material made of a π-conjugated polymer is formed according to the present invention. In FIG. 1A, 110 is a substrate and 111 is a coating solution chamber. The
[0011]
When the red EL layer is formed, the
[0012]
Typical solvents include ethanol, xylene, chlorobenzene, dichlorobenzene, anisole, chloroform, dichloromethane, γ-butyllactone, butyl cellosolve, cyclohexane, NMP (N-methyl-2-pyrrolidone), cyclohexanone, dioxane, or THF. (Tetrahydrofuran).
[0013]
These organic EL materials include a method in which a polymer-polymerized material is directly dissolved in a solvent and a method in which the organic EL material is applied in a solvent, and a method in which a polymer in which a monomer is dissolved in a solvent is formed into a polymer by heat polymerization. Can be either. Here, an example in which an organic EL material that has become a polymer is dissolved in a solvent and applied.
[0014]
In the case of the present invention, the coating liquid in the coating
[0015]
When the coating liquid passes through the
[0016]
Note that a voltage is applied to the blocking
[0017]
The
[0018]
Further, the gap between the blocking
[0019]
First, when the coating liquid for red EL layer is applied while moving the coating
[0020]
Next, after moving the mask by one pixel column in the direction of the arrow k, the green EL layer coating liquid is applied from the coating
[0021]
That is, by moving the mask in the direction of the arrow k and applying the pixel rows emitting red, green, and blue in three times for each color, the striped EL layer of three colors (strictly speaking, the EL layer) Precursor) is formed. Note that the thickness of the EL layer formed here is desirably 10 nm to 1 μm. Note that, here, a method of performing coating while moving the coating
[0022]
The pixel column here refers to a column of pixels partitioned by a bank (not shown), and the bank is formed above the source wiring of the pixel column in a bank shape so as to fill a gap between the pixels. . That is, a column in which a plurality of pixels are arranged in series along the source wiring is called a pixel column. Although the case where the bank is formed above the source wiring has been described here, it may be provided above the gate wiring. In this case, a column in which a plurality of pixels are arranged in series along the gate wiring is called a pixel column.
[0023]
Accordingly, a pixel portion (not shown) on the pixel electrode can be viewed as an aggregate of a plurality of pixel columns divided by a stripe bank provided above the plurality of source lines or the plurality of gate lines. . When viewed in such a manner, the pixel portion on the pixel electrode has a pixel column in which a striped EL layer emitting red light is formed, a pixel column in which a stripe EL layer emitting green light is formed, and a blue color It can also be said that the pixel array is formed with a stripe EL layer that emits light.
[0024]
In addition, since the stripe-shaped bank is provided above the plurality of source wirings or the plurality of gate wirings, the pixel portion substantially includes a plurality of pixels divided by the plurality of source wirings or the plurality of gate wirings. It can also be viewed as a collection of columns.
[0025]
In addition, 114 shown in FIG. 1 is an extraction electrode, and provides an electric field for extracting the mist-like coating liquid to the next electrode.
[0026]
(Embodiment 2)
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG.
[0027]
In order to improve the controllability further than in the first embodiment, another electric field control means may be provided between the mask and the substrate. FIG. 2A is a diagram schematically illustrating an example in which electric field control is performed using a plurality of masks.
[0028]
In FIG. 2A, 1010 is a substrate, and 1011 is a coating solution chamber.
The
[0029]
The coating solution in the
[0030]
When the coating liquid passes through the first mask 1013, the flight direction is controlled by the first mask as shown in the enlarged view of FIG. In the first mask 1013, a plurality of conductive lines in which the
[0031]
Moreover, although the example whose cross-sectional shape is circular was shown in FIG. 2, it is not specifically limited, A rectangle, an ellipse, or a polygon may be sufficient.
[0032]
Note that the distance between the first mask 1013 and the
[0033]
In addition, in order to make the alignment between the first mask 1013 and the
[0034]
FIG. 2B shows an example in which the flying direction of the coating liquid to the substrate is mainly controlled by the second blocking unit 1019b, but is not particularly limited, and the position where the second blocking unit is provided is changed. Then, after passing through the second blocking part, the flight direction to the substrate may be controlled by the first blocking part. Although an example using two masks is shown here, a voltage may be applied to two or more masks to control the flying direction of the coating liquid. Alternatively, the flying direction of the coating liquid may be controlled by applying a voltage to a combination of two or more masks on a single plane.
[0035]
The
[0036]
With the structure shown in FIG. 2A, by appropriately adjusting the first voltage applied to the
[0037]
(Embodiment 3)
Next,
[0038]
FIG. 3A is a diagram schematically illustrating an example in which the application position is controlled using a mask to which a partially different voltage is applied. A first voltage (controlled by the first power source 1220) is applied to the
[0039]
When the coating liquid passes through the
[0040]
The
[0041]
Further, the third embodiment and the second embodiment may be combined.
[0042]
Further, in each of the first to third embodiments, a voltage is applied to the pixel electrode (anode) formed on the substrate, and the coating liquid that has passed through the mask is further controlled to be selectively placed at a desired position. An electric field to be applied may be applied.
[0043]
Further, in each of the first to third embodiments, it is possible to further improve the controllability of the coating position by applying a charge to the coating liquid, drawing the coating liquid as charged particles, and controlling each charged particle with an electric field. Good.
[0044]
(Example)
[Example 1]
In this embodiment, a method for forming a film on a substrate by controlling the coating liquid in the coating liquid chamber in a mist state with an electric field will be described. In addition, the coating method in a present Example uses FIG.
[0045]
In FIG. 1A, 110 is a substrate and 111 is a coating solution chamber. The
[0046]
When the red EL layer is formed, the coating
[0047]
In this embodiment, as the organic EL material, cyanopolyphenylene vinylene is used as the red EL layer, polyphenylene vinylene is used as the EL layer emitting green light, polyalkylphenylene is used as the EL layer emitting blue light, and ethanol is used as the solvent. Is used.
[0048]
In the present embodiment, the coating liquid chamber is first provided with the coating liquid for the red EL layer, the red EL layer is formed on the substrate, and then the substrate is used using the coating liquid chamber provided with the coating liquid for the green EL layer. A green EL layer is formed thereon. Finally, a blue EL layer is formed on the substrate using a coating liquid chamber provided with a blue EL layer coating liquid.
[0049]
As described above, the EL layer can be formed by applying the coating liquid for red, green, and blue EL layers in three portions. Further, three color EL layers may be formed at the same time.
[0050]
The coating liquid of each color is atomized by the
[0051]
Since a voltage is applied to the
[0052]
Further, when the red EL layer coating liquid is applied while moving the coating
[0053]
Here, the pixel column refers to a column of pixels partitioned by a bank (not shown), and the bank is formed above the source wiring. That is, a column in which a plurality of pixels are arranged in series along the source wiring is called a pixel column. Although the case where the bank is formed above the source wiring has been described here, it may be provided above the gate wiring. In this case, a column in which a plurality of pixels are arranged in series along the gate wiring is called a pixel column.
[0054]
Accordingly, the pixel portion (not shown) can be viewed as an aggregate of a plurality of pixel columns divided by a stripe bank provided above the plurality of source lines or the plurality of gate lines. When viewed in this manner, the pixel portion includes a pixel column in which a stripe-shaped EL layer that emits red light is formed, a pixel column in which a stripe-shaped EL layer that emits green light is formed, and a stripe shape that emits blue light. It can also be said that it consists of a pixel column in which the EL layer is formed.
[0055]
In addition, since the stripe-shaped bank is provided above the plurality of source wirings or the plurality of gate wirings, the pixel portion substantially includes a plurality of pixels divided by the plurality of source wirings or the plurality of gate wirings. It can also be viewed as a collection of columns.
[0056]
Note that
[0057]
Further, in this embodiment, a voltage is applied to the pixel electrode (anode) formed on the
[0058]
[Example 2]
Next, an example in which a piezo method (also referred to as an MJ method manufactured by Seiko Epson Corporation) used in an ink jet printer is used in the present invention because of excellent ink droplet controllability and high degree of freedom in ink selection.
[0059]
There are two types of piezo systems: MLP (Multi Layer Piezo) type and MLChip (Multi Layer Ceramic Hyper Integrated Piezo Segments) type.
[0060]
Therefore, in this embodiment, an MLCHip coating apparatus is shown in FIG. In MLCHip, a
[0061]
Then, three stainless steel plates (SUS plates) are laminated on this MLChip to form a supply hole 406, a
[0062]
The principle of operation of the coating device made of MLChip is the piezoelectric effect of the
[0063]
The coating liquid discharged from the coating apparatus shown in FIG. 4 can be selectively applied to a desired position on the substrate by controlling the electric field by the method described in the first embodiment. Further, the configuration of this example can be freely combined with the configurations of
[0064]
Example 3
In the first embodiment, an example in which the application position is controlled by one electric field control unit has been shown. However, in this embodiment, in order to further improve the controllability of the application position, the mask and An example in which another electric field control means is provided between the substrates will be described. FIG. 2A is a diagram schematically illustrating an example using a plurality of masks.
[0065]
In FIG. 2A, 1010 is a substrate, and 1011 is a coating solution chamber. The
[0066]
The coating solution in the
[0067]
When the coating liquid passes through the first mask 1013, the flight direction is controlled by the first mask as shown in the enlarged view of FIG. The first mask 1013 includes a plurality of conductive lines in which the
[0068]
Note that the distance between the first mask 1013 and the
[0069]
The
[0070]
With the structure shown in FIG. 2A, the application position can be controlled with high accuracy by appropriately adjusting the voltage applied to the
[0071]
Further, in this embodiment, a voltage is applied to the pixel electrode (anode) formed on the
[0072]
Further, the configuration of this embodiment can be freely combined with the configuration of
[0073]
Example 4
In Example 1, a coating method in which the coating liquid atomized by an ultrasonic vibrator in the coating liquid chamber is drawn out by an external electrode is used. However, since the mist-like coating liquid has a large particle size at the time of coating, there is a drawback that controllability of the coating position is poor.
[0074]
Therefore, in this embodiment, it is possible to enhance the controllability of the coating position by charging the coating liquid and extracting it as charged particles and controlling each charged particle by an electric field.
[0075]
An example of the coating method in this embodiment is shown in FIGS. 5A shows a cross-sectional view, and FIG. 5B shows a perspective view.
[0076]
The
[0077]
The
[0078]
In order to easily draw the coating liquid as charged particles, it is preferable to prepare the coating liquid using a solvent having high conductivity. A high conductivity solvent has a specific conductivity of 1 × 10 -6 ~ 1x10 -12 Ω -1 cm -1 It is good to use.
[0079]
Further, the coating liquid drawn by the
[0080]
In this embodiment, after the coating liquid is drawn from the
[0081]
Further, the configuration of this example can be freely combined with the configurations of
[0082]
Example 5
A cross-sectional view of a pixel portion of an EL display device to which the present invention is applied is shown in FIG. 6, a top view thereof is shown in FIG. 7A, and a circuit configuration thereof is shown in FIG. 7B. Actually, a plurality of pixels are arranged in a matrix to form a pixel portion (image display portion). Note that a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 7A corresponds to FIG. Accordingly, since common reference numerals are used in FIGS. 6 and 7, it is preferable to refer to both drawings as appropriate. Moreover, although two pixels are illustrated in the top view of FIG. 7, both have the same structure.
[0083]
In FIG. 6,
[0084]
The
[0085]
In addition, it is effective to dissipate the heat generated by the TFT by providing the
[0086]
Here, two TFTs are formed in the pixel.
[0087]
However, in the present invention, it is not necessary to limit the switching TFT to an n-channel TFT and the current control TFT to a p-channel TFT. The switching TFT is a p-channel TFT and the current control TFT is an n-channel TFT. Alternatively, both n-channel and p-channel TFTs can be used.
[0088]
The switching
[0089]
Further, as shown in FIG. 7, the
[0090]
The active layer is formed of a semiconductor film including a crystal structure. That is, a single crystal semiconductor film, a polycrystalline semiconductor film, or a microcrystalline semiconductor film may be used. The
[0091]
Further, in the switching
[0092]
Note that it is more preferable to provide an offset region (a region made of a semiconductor layer having the same composition as the channel formation region to which no gate voltage is applied) between the channel formation region and the LDD region in order to reduce the off-state current value. In the case of a multi-gate structure having two or more gate electrodes, a high-concentration impurity region provided between channel formation regions is effective in reducing the off-current value.
[0093]
Next, the
[0094]
As shown in FIG. 7, the drain of the switching TFT is connected to the gate of the
[0095]
The
[0096]
The length (width) of the LDD region formed in the switching
[0097]
Further, as shown in FIG. 7, the wiring including the
[0098]
Further, from the viewpoint of increasing the amount of current that can be passed, the thickness of the active layer (especially the channel formation region) of the
[0099]
Next,
[0100]
On the
[0101]
It is very important to flatten the step due to the TFT by the second
[0102]
[0103]
Here, a conductive film made of a compound of indium oxide and tin oxide is used as the pixel electrode. Further, a small amount of gallium may be added thereto. Further, a compound of indium oxide and zinc oxide or a compound of zinc oxide and gallium oxide can be used. Note that a recess formed after the pixel electrode is formed over the contact hole is referred to as an electrode hole in this specification.
[0104]
When the pixel electrodes are formed,
[0105]
Next, in this embodiment, the
[0106]
First, the coating liquid provided in the coating liquid chamber is ejected in the form of a mist by the
[0107]
When the coating liquid passes through the
[0108]
In this embodiment, first, the red EL layer coating liquid provided in the coating liquid chamber is discharged, and the
[0109]
The coating
[0110]
Further, the coating
[0111]
As described above, a pixel row that emits red, green, and blue light while moving the mask is applied in three times for each color, thereby forming a three-color stripe-shaped EL layer (strictly, a precursor of the EL layer) ). In addition, three color EL layers may be formed at the same time.
[0112]
As the organic EL material for the EL layer, a polymer material is used. Typical polymer materials include polyparaphenylene vinylene (PPV), polyvinyl carbazole (PVK), and polyfluorene.
[0113]
There are various types of PPV organic EL materials. For example, the following molecular formulas have been announced.
("H. Shenk, H. Becker, O. Gelsen, E. Kluge, W. Kreuder, and H. Spreitzer," Polymers for Light Emitting Diodes ", Euro Display, Proceedings, 1999, p. 33-37")
[0114]
[Chemical 1]
[Chemical 2]
Further, polyphenylvinyl having a molecular formula described in JP-A-10-92576 can also be used. The molecular formula is:
[0117]
[Chemical 3]
[Formula 4]
The PVK organic EL material has the following molecular formula.
[0120]
[Chemical formula 5]
The polymer (polymer) organic EL material can be dissolved in a solvent in a polymer state and applied, or can be polymerized after being dissolved in a solvent and applied in a monomer state. In addition, when apply | coating in the state of a monomer, a polymer precursor is formed first and it superposes | polymerizes by heating in a vacuum, and becomes a polymer.
[0122]
As a specific EL layer, cyanopolyphenylene vinylene may be used for an EL layer that emits red light, polyphenylene vinylene may be used for an EL layer that emits green light, and polyphenylene vinylene or polyalkylphenylene may be used for an EL layer that emits blue light. The film thickness may be 30 to 150 nm (preferably 40 to 100 nm).
[0123]
However, the above example is an example of the organic EL material that can be used as the EL layer of the present invention, and it is not absolutely necessary to limit to this. In this embodiment, a mixture of an organic EL material and a solvent is applied by the method shown in FIG. 1, and the EL layer is formed by volatilizing and removing the solvent. Therefore, any organic EL material may be used as long as the combination does not exceed the glass transition temperature of the EL layer when the solvent is volatilized.
[0124]
Furthermore, as the EL layer, a low molecular EL material such as tris (8-quinolinonato) aluminum complex (Alq) or bis (benzoquinolinolato) beryllium complex (BeBq) may be formed by vapor deposition, It may be formed together with a polymer organic EL material.
[0125]
Typical solvents include ethanol, xylene, chlorobenzene, dichlorobenzene, anisole, chloroform, dichloromethane, γ-butyllactone, butyl cellosolve, cyclohexane, NMP (N-methyl-2-pyrrolidone), cyclohexanone, dioxane, or THF. (Tetrahydrofuran).
[0126]
Further, when the
[0127]
After the
[0128]
Since the EL layer is vulnerable to heat as described above, it is desirable that the
[0129]
The completed substrate is called an active matrix substrate, and a counter substrate (not shown) is provided so as to face the active matrix substrate. In this embodiment, a glass substrate is used as the counter substrate. As the counter substrate, a substrate made of plastic or ceramics may be used.
[0130]
Further, the active matrix substrate and the counter substrate are bonded with a sealant (not shown) to form a sealed space (not shown). In this embodiment, the sealed space is filled with argon gas. Of course, it is possible to arrange a desiccant such as barium oxide or an antioxidant in the sealed space.
[0131]
The configuration of this embodiment can be freely combined with any one of the configurations of
[0132]
Example 6
A method for simultaneously manufacturing the pixel portion described in Embodiment 5 and a TFT of a driver circuit portion provided in the vicinity thereof will be described with reference to FIGS. However, in order to simplify the description, a CMOS circuit, which is a basic circuit, is illustrated with respect to the drive circuit.
[0133]
First, as shown in FIG. 8A, a
[0134]
Next, an amorphous silicon film (not shown) having a thickness of 50 nm is formed on the
[0135]
Then, the amorphous silicon film is crystallized by a known technique to form a crystalline silicon film (also referred to as a polycrystalline silicon film or a polysilicon film) 302. Known crystallization methods include a thermal crystallization method using an electric furnace, a laser annealing crystallization method using laser light, and a lamp annealing crystallization method using infrared light. In this embodiment, crystallization is performed using excimer laser light using XeCl gas.
[0136]
In this embodiment, a pulse oscillation type excimer laser beam processed into a linear shape is used. However, a rectangular shape, a continuous oscillation type argon laser beam, or a continuous oscillation type excimer laser beam may be used. .
[0137]
In this embodiment, a crystalline silicon film is used as an active layer of a TFT, but an amorphous silicon film can also be used. It is also possible to form the active layer of the switching TFT that needs to reduce the off-current with an amorphous silicon film and form the active layer of the current control TFT with a crystalline silicon film. Since the amorphous silicon film has low carrier mobility, it is difficult for an electric current to flow and an off current is difficult to flow. That is, the advantages of both an amorphous silicon film that hardly allows current to flow and a crystalline silicon film that easily allows current to flow can be utilized.
[0138]
Next, as shown in FIG. 8B, a
[0139]
Then, resist
[0140]
In the n-
[0141]
Next, as shown in FIG. 8C, the
[0142]
Note that activation by heat treatment may be used in combination with the activation of the impurity element by the laser beam. When activation by heat treatment is performed, heat treatment at about 450 to 550 ° C. may be performed in consideration of the heat resistance of the substrate.
[0143]
By this step, an end portion of the n-
[0144]
Next, as shown in FIG. 8D, unnecessary portions of the crystalline silicon film are removed, and island-shaped semiconductor films (hereinafter referred to as active layers) 306 to 309 are formed.
[0145]
Next, as illustrated in FIG. 8E, a
[0146]
Next, a conductive film having a thickness of 200 to 400 nm is formed and patterned to form
[0147]
The gate electrode may be formed of a single-layer conductive film, but it is preferable to form a stacked film of two layers or three layers as necessary. Any known conductive film can be used as the material of the gate electrode. However, a material that can be finely processed as described above, specifically, that can be patterned to a line width of 2 μm or less is preferable.
[0148]
Typically, a film made of an element selected from tantalum (Ta), titanium (Ti), molybdenum (Mo), tungsten (W), chromium (Cr), and silicon (Si), or a nitride film of the element (Typically tantalum nitride film, tungsten nitride film, titanium nitride film), an alloy film (typically Mo—W alloy, Mo—Ta alloy), or a silicide film of the above elements (typical) Specifically, a tungsten silicide film or a titanium silicide film) can be used. Of course, it may be used as a single layer or may be laminated.
[0149]
In this embodiment, a laminated film including a tantalum nitride (TaN) film having a thickness of 50 nm and a tantalum (Ta) film having a thickness of 350 nm is used. This may be formed by sputtering. Further, when an inert gas such as Xe or Ne is added as a sputtering gas, peeling of the film due to stress can be prevented.
[0150]
At this time, the
[0151]
Next, as shown in FIG. 9A, an n-type impurity element (phosphorus in this embodiment) is added in a self-aligning manner using the
[0152]
Next, as shown in FIG. 9B, resist
[0153]
In this step, the source region or drain region of the n-channel TFT is formed. However, in the switching TFT, a part of the n-
[0154]
Next, as shown in FIG. 9C, the resist
[0155]
The
[0156]
Next, after removing the resist
[0157]
At this time, it is important to eliminate oxygen in the atmosphere as much as possible. This is because the presence of even a small amount of oxygen oxidizes the exposed surface of the gate electrode, which increases resistance and makes it difficult to make ohmic contact later. Therefore, the oxygen concentration in the treatment atmosphere in the activation step is 1 ppm or less, preferably 0.1 ppm or less.
[0158]
Next, when the activation process is completed, a
[0159]
With such a structure, the wiring resistance of the gate wiring can be extremely reduced, so that an image display region (pixel portion) having a large area can be formed. That is, the pixel structure of this embodiment is extremely effective in realizing an EL display device having a screen size of 10 inches or more (or 30 inches or more) diagonally.
[0160]
Next, as shown in FIG. 10A, a first
[0161]
Further, a hydrogenation treatment is performed by performing a heat treatment at 300 to 450 ° C. for 1 to 12 hours in an atmosphere containing 3 to 100% hydrogen. This step is a step in which the dangling bonds of the semiconductor film are terminated with hydrogen by thermally excited hydrogen. As another means for hydrogenation, plasma hydrogenation (using hydrogen generated by plasmatization) may be performed.
[0162]
Note that the hydrogenation treatment may be performed while the first
[0163]
Next, contact holes are formed in the first
[0164]
Next, a
[0165]
Prior to the formation of the silicon nitride oxide film, H 2 , NH Three It is effective to perform plasma treatment using a gas containing isohydrogen. Hydrogen excited by this pretreatment is supplied to the first
[0166]
Next, as shown in FIG. 10B, a second
[0167]
Next, contact holes are formed in the second
[0168]
Next, as shown in FIG. 10C, a
The
[0169]
Next, the
[0170]
First, the coating liquid provided in the coating liquid chamber is ejected in the form of a mist by the
[0171]
When the coating liquid passes through the
[0172]
In the present invention, first, a red layer coating solution is discharged from the coating solution chamber, and the substrate is moved in the vertical direction to form a pixel row that emits red light on the pixels. Next, after the mask is moved in the horizontal direction, the green EL layer coating solution is applied from the coating solution chamber while being moved in the vertical direction to form a pixel row that should emit green light. Further, the mask is moved in the horizontal direction to move the blue EL layer coating liquid from the coating liquid chamber in the vertical direction, thereby forming a pixel row to emit blue light.
[0173]
As described above, a pixel row that emits red, green, and blue light while moving the mask is applied in three times for each color, thereby forming a three-color stripe-shaped EL layer (strictly, a precursor of the EL layer) ). In addition, three color EL layers may be formed at the same time.
[0174]
Specifically, the organic EL material to be the
[0175]
Although only one pixel is illustrated in this embodiment, the EL layers that emit light of the same color are formed at the same time.
[0176]
Note that cyanopolyphenylene vinylene is formed as an EL layer emitting red light, polyphenylene vinylene is formed as an EL layer emitting green light, and polyalkylphenylene is formed as an EL layer emitting blue light to a thickness of 50 nm. In addition, 1,2-dichloromethane is used as a solvent, and is volatilized by performing heat treatment for 1 to 5 minutes on a hot plate at 80 to 150 ° C.
[0177]
A known material can be used for the
[0178]
After the
[0179]
Further, a
[0180]
Finally, a
[0181]
In this embodiment, as shown in FIG. 10C, the active layer of the n-
[0182]
The reason why the LDD region is formed only on the drain region side is to prevent the operation speed from being lowered. In addition, the n-
[0183]
Thus, an active matrix substrate having a structure as shown in FIG. 10C is completed. Note that it is effective to continuously process the steps from the formation of the
[0184]
By the way, the active matrix substrate of this embodiment can provide extremely high reliability and improve the operating characteristics by arranging TFTs having an optimal structure not only in the pixel portion but also in the drive circuit portion.
[0185]
First, a TFT having a structure that reduces hot carrier injection so as not to decrease the operating speed as much as possible is used as an n-
[0186]
Note that the sampling circuit in the driver circuit is a little special compared to other circuits, and a large current flows in both directions in the channel formation region. That is, the roles of the source region and the drain region are interchanged. Furthermore, it is necessary to keep the off-current value as low as possible, and in that sense, it is desirable to dispose a TFT having an intermediate function between the switching TFT and the current control TFT.
[0187]
Therefore, it is desirable to dispose a TFT having a structure as shown in FIG. 11 as the n-channel TFT forming the sampling circuit. As shown in FIG. 11, part of the
[0188]
Actually, after completion of FIG. 10C, it is preferable to package (enclose) with a cover material such as highly airtight glass, quartz, or plastic so as not to be exposed to the outside air. At that time, a hygroscopic agent such as barium oxide or an antioxidant may be disposed inside the cover material.
[0189]
In addition, if the airtightness is improved by processing such as packaging, a connector (flexible printed circuit: FPC) for connecting the terminal drawn from the element or circuit formed on the insulator and the external signal terminal is attached. Completed as a product. In this specification, such a state that can be shipped is referred to as an EL display device (or EL module).
[0190]
Here, the configuration of the active matrix EL display device of this embodiment will be described with reference to the perspective view of FIG. The active matrix EL display device of this embodiment includes a
[0191]
Further, the source side of the
[0192]
The
[0193]
FIG. 13 shows an example of the circuit configuration of the EL display device shown in FIG. The EL display device of this embodiment includes a source side driver circuit 801, a gate side driver circuit (A) 807, a gate side driver circuit (B) 811, and a pixel portion 806. Note that in this specification, a drive circuit portion is a generic name including a source side drive circuit and a gate side drive circuit.
[0194]
The source side driver circuit 801 includes a shift register 802, a level shifter 803, a buffer 804, and a sampling circuit (sample and hold circuit) 805. The gate side driver circuit (A) 807 includes a
[0195]
Here, the driving voltages of the shift registers 802 and 808 are 5 to 16 V (typically 10 V), and an n-channel TFT used in a CMOS circuit forming the circuit has a structure indicated by 205 in FIG. Is suitable.
[0196]
As the
[0197]
In addition, since the sampling circuit 805 needs to reduce the off current value in addition to the inversion of the source region and the drain region, a CMOS circuit including the n-channel TFT 208 in FIG. 11 is suitable.
[0198]
In addition, the pixel portion 806 has pixels having the structure shown in FIG.
[0199]
Note that the above configuration can be easily realized by manufacturing a TFT according to the manufacturing steps shown in FIGS. Further, in this embodiment, only the configuration of the pixel portion and the drive circuit portion is shown. However, according to the manufacturing process of this embodiment, a signal dividing circuit, a D / A converter circuit, an operational amplifier circuit, a γ correction circuit, etc. It is considered that logic circuits other than the drive circuit can be formed on the same insulator, and further, a memory portion, a microprocessor, and the like can be formed.
[0200]
Further, the EL module of this embodiment including the cover material will be described with reference to FIGS. Note that the reference numerals used in FIGS. 12 and 13 are cited as necessary.
[0201]
FIG. 14A is a top view showing a state in which a sealing structure is provided in the state shown in FIG.
[0202]
Here, FIG. 14B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 14A and 14B, the same reference numerals are used for the same portions.
[0203]
As shown in FIG. 14B, a
[0204]
The
[0205]
In this embodiment, the
[0206]
Further, a cover material 1001 is bonded by a seal material 1004. Note that a spacer made of a resin film may be provided in order to ensure a space between the cover material 1004 and the light emitting element. Note that the
[0207]
Further, a filler can be provided in the
[0208]
In this embodiment, as the
[0209]
As the
[0210]
By encapsulating the EL element using the above-described method, the EL element can be completely shut off from the outside, and substances that promote deterioration due to oxidation of the EL layer such as moisture and oxygen can enter from the outside. Can be prevented. Accordingly, a highly reliable EL display device can be manufactured. In this embodiment, an example in which three types of stripe-shaped EL layers emitting red, green, and blue light are respectively formed in the vertical direction is shown, but they may be formed in the horizontal direction.
[0211]
The configuration of this embodiment can be freely combined with any one of the configurations of
[0212]
Example 7
Next, a manufacturing method when the electrode holes described in FIGS. 6 and 7 are improved will be described with reference to the cross-sectional view of FIG.
[0213]
Since FIG. 15 is the same as FIG. 6 except for the electrode hole portion, the same reference numerals in FIG. 6 are used for portions corresponding to FIG. First, according to the sixth embodiment, a pixel electrode (anode) 40 constituting an EL element is formed as shown in FIG.
[0214]
Next, the electrode hole 1900 is filled with acrylic resin, and a
[0215]
Here, an acrylic resin film is formed by a spin coating method, exposed using a resist mask, and then etched to form a
[0216]
Note that the
[0217]
The
[0218]
With the structure as shown in FIG. 15C as described above, there is a problem of short circuit between the
[0219]
The configuration of this embodiment can be freely combined with any one of the configurations of
[0220]
Example 8
When the active matrix EL display device formed by applying the present invention in the direction of FIG. 14A is viewed, the pixel columns may be formed in a stripe shape in the vertical direction or in a delta arrangement. You may do it.
[0221]
Here, FIG. 17A shows a state in which pixels of three colors of red, green, and blue are formed in a stripe shape. Note that the colors of the pixels are not necessarily three colors, and may be one color or two colors. Further, the color is not limited to red, green, and blue, and other colors such as yellow, orange, and gray may be used.
[0222]
First, the positional relationship among the
[0223]
First, the coating
Thereby, application control to a desired position of the
[0224]
In the application, the
[0225]
First, a red EL layer coating solution is applied as shown in FIG. Since a voltage is applied to the
[0226]
FIG. 17A shows a state in which only the red EL layer coating liquid is applied. After the red EL layer coating liquid is applied, the
[0227]
Next, FIG. 17B shows a
[0228]
In addition, when forming the pixel portion in the delta arrangement, the red EL layer coating solution is applied in the same manner as when the
[0229]
FIG. 18 shows an example in which a
[0230]
First, the positional relationship among the
[0231]
First, the coating
[0232]
Next, FIG. 18B shows a
[0233]
In addition, as a mask for forming a stripe EL layer in the
[0234]
In the case where the first mask and the second mask are used as shown in FIG. 18, when the stripe mask is used as the first mask, the stripe mask or the conductive line may be used as the second mask. When a delta arrangement mask is used as the first mask, a delta arrangement mask or conductive lines may be used as the second mask. However, when a conductive line is used as the second mask, it is better to dispose the conductive line so as not to overlap the opening of the first mask.
[0235]
Note that the
[0236]
In FIG. 20A,
[0237]
Here, the EL layer refers to a layer made of an organic EL material that contributes to light emission, such as an EL layer, a charge injection layer, and a charge transport layer. The EL layer may be a single layer, but for example, when a hole injection layer and an EL layer are stacked, the stacked film is referred to as an EL layer.
[0238]
At this time, the distance (D) between pixels adjacent to each other in the same color line is desirably 5 times or more (preferably 10 times) or more of the film thickness (t) of the EL layer. This is because a problem of crosstalk may occur between pixels when D <5t. In addition, since a high-definition image cannot be obtained even if the distance (D) is too far, it is preferable that 5t <D <50t (preferably 10t <D <35t).
[0239]
Alternatively, the banks may be formed in stripes in the horizontal direction, and an EL layer that emits red light, an EL layer that emits green light, and an EL layer that emits blue light may be formed horizontally. At this time, the bank is formed along the gate wiring above the gate wiring through the insulating film.
[0240]
Also in this case, the distance (D) between pixels adjacent to each other in the same color line is 5 times or more (preferably 10 times or more) of the film thickness (t) of the EL layer, more preferably 5t <D <50t ( Preferably, 10t <D <35t).
[0241]
As in this embodiment, the coating position can be controlled by electrically controlling the coating liquid for forming the EL layer.
[0242]
In addition, the structure of a present Example can be implemented in combination freely with any structure of Example 1-7. Further, the configuration of this example can be freely combined with the configurations of
[0243]
Example 9
In this embodiment, the case where the present invention is used in a passive type (simple matrix type) EL display device will be described. FIG. 21 is used for the description. In FIG. 21, 1301 is a substrate made of plastic, and 1306 is an anode made of a transparent conductive film. In this embodiment, a compound of indium oxide and zinc oxide is formed as a transparent conductive film by a vapor deposition method. Although not shown in FIG. 21, a plurality of anodes are arranged in stripes in a direction perpendicular to the paper surface.
[0244]
In addition, a bank 1303 is formed so as to fill between the
[0245]
Next,
[0246]
In this embodiment, the position where the coating solution is applied on the anode may be controlled by applying a voltage on the anode, as well as controlling the position with the mask.
[0247]
Thereafter, although not shown in FIG. 21, a plurality of cathodes and protective electrodes are arranged in stripes so that the direction parallel to the paper surface is the longitudinal direction and is orthogonal to the
[0248]
Although not shown here, when the
[0249]
As described above, an EL element is formed over the
[0250]
Next, a ceramic substrate is prepared as the
[0251]
The
[0252]
In addition, the structure of a present Example can be implemented in combination freely with any structure of Example 1- Example 8. FIG. Further, the configuration of this example can be freely combined with the configurations of
[0253]
Example 10
In this embodiment, an example in which the coating position is controlled using a mask to which a partially different voltage is applied is shown in FIG.
[0254]
In FIG. 3A,
The
[0255]
In this embodiment, the coating liquid in the
[0256]
When the coating liquid passes through the
[0257]
As shown in FIG. 3C, a first voltage (controlled by the first power supply 1220) is applied to the
[0258]
Note that a voltage is applied to the blocking
[0259]
Further, the gap between the blocking
[0260]
In addition, 1214 shown to FIG. 3 (A) is an extraction electrode, and the electric field for extracting an atomized coating liquid to the following electrode is given.
[0261]
By adopting a structure as shown in FIG. 3A and appropriately adjusting the voltage applied to the blocking
[0262]
Furthermore, in this embodiment, a voltage is applied to the pixel electrode (anode) formed on the
[0263]
The configuration of this embodiment can be freely combined with any one of the configurations of
[0264]
Example 11
When an active matrix EL display device is manufactured by implementing the present invention, it is effective to use a silicon substrate (silicon wafer) as a substrate. When a silicon substrate is used as a substrate, a switching element formed in the pixel portion, a current control element, or a drive element formed in the drive circuit portion is manufactured using a MOSFET manufacturing technique used in conventional ICs or LSIs. Can be used.
[0265]
A MOSFET can form a circuit with very little variation, as proven in ICs and LSIs, and is particularly effective for an analog-driven active matrix EL display device that expresses gradation with current values.
[0266]
Note that since the silicon substrate is light-shielding, it is necessary to have a structure in which light from the EL layer is emitted to the side opposite to the substrate. The EL display device of this embodiment is structurally similar to that shown in FIG. 14, but differs in that MOSFETs are used instead of TFTs forming the
[0267]
In addition, the structure of a present Example can be implemented in combination with any structure of Example 1- Example 10 freely. Further, the configuration of this example can be freely combined with the configurations of
[0268]
Example 12
An EL display device formed by implementing the present invention is a self-luminous type, and thus has excellent visibility in a bright place as compared with a liquid crystal display device, and has a wide viewing angle. Therefore, it can be used as a display portion of various electronic devices. For example, in order to view TV broadcasts on a large screen, the EL of the present invention can be used as a display unit of an EL display (a display in which an EL display device is incorporated in a housing) having a diagonal size of 30 inches or more (typically 40 inches or more). A display device may be used.
[0269]
The EL display includes all information display displays such as a personal computer display, a TV broadcast receiving display, and an advertisement display. In addition, the EL display device of the present invention can be used as a display portion of various electronic devices.
[0270]
Such an electronic device of the present invention includes a video camera, a digital camera, a goggle type display (head mounted display), a navigation system, a sound reproduction device (car audio, audio component, etc.), a notebook type personal computer, a game machine, a mobile phone. Information terminal (mobile computer, mobile phone, portable game machine, electronic book, etc.), image playback device equipped with a recording medium (specifically, playback of a recording medium such as a digital video disc (DVD), and display the image) And a device equipped with a display that can be used. In particular, since a portable information terminal that is often viewed from an oblique direction emphasizes the wide viewing angle, it is desirable to use an EL display device. Specific examples of these electronic devices are shown in FIGS.
[0271]
FIG. 22A illustrates an EL display, which includes a
[0272]
FIG. 22B illustrates a video camera, which includes a main body 2101, a display portion 2102, an
[0273]
FIG. 22C shows a part (right side) of a head-mounted EL display, which includes a main body 2201, a signal cable 2202, a
[0274]
FIG. 22D shows an image reproduction device (specifically, a DVD reproduction device) provided with a recording medium, which includes a main body 2301, a recording medium (DVD or the like) 2302, an
[0275]
FIG. 22E illustrates a portable (mobile) computer, which includes a main body 2401, a
[0276]
FIG. 22F illustrates a personal computer, which includes a main body 2501, a housing 2502, a display portion 2503, a
[0277]
If the emission luminance of the organic EL material is increased in the future, the light including the output image information can be enlarged and projected by a lens or the like and used for a front type or rear type projector.
[0278]
In addition, the electric appliances often display information distributed through electronic communication lines such as the Internet or CATV (cable television), and in particular, opportunities to display moving image information are increasing. Since the response speed of the organic EL material is very high, the EL display device is preferable for moving image display. However, if the contour between pixels is blurred, the entire moving image is blurred. Therefore, it is extremely effective to use the EL display device of the present invention for clarifying the contour between pixels as a display unit of an electric appliance.
[0279]
In addition, since the EL display device consumes power in the light emitting portion, it is desirable to display information so that the light emitting portion is minimized. Accordingly, when an EL display device is used for a display unit mainly including character information such as a portable information terminal, particularly a mobile phone or a sound reproduction device, the character information is formed by the light emitting portion with the non-light emitting portion as the background. It is desirable to drive.
[0280]
Here, FIG. 23A illustrates a mobile phone, which includes a
[0281]
FIG. 23B shows a sound reproducing device, specifically a car audio, which includes a
[0282]
As described above, the application range of the present invention is extremely wide and can be used for electric appliances in various fields. Moreover, the EL display device formed in Examples 1 to 11 can be applied to the electric appliance of this example.
[0283]
Example 13
In the present invention, an EL material (also referred to as a triplet compound) that can use phosphorescence from triplet excitons for light emission can be used. A self-light-emitting device using an EL material that can utilize phosphorescence for light emission can dramatically improve external light emission quantum efficiency. This makes it possible to reduce the power consumption, extend the life, and reduce the weight of the EL element.
[0284]
In the present invention, when these EL materials are used, they are dissolved in an organic solvent. Typical solvents include ethanol, xylene, chlorobenzene, dichlorobenzene, anisole, chloroform, dichloromethane, γ-butyllactone, butyl cellosolve, cyclohexane, NMP (N-methyl-2-pyrrolidone), cyclohexanone, dioxane, or THF (tetrahydrofuran). ).
[0285]
Here, a report of using triplet excitons to improve the external emission quantum efficiency is shown.
(T. Tsutsui, C. Adachi, S. Saito, Photochemical Processes in Organized Molecular Systems, ed. K. Honda, (Elsevier Sci. Pub., Tokyo, 1991) p.437.)
[0286]
The molecular formula of the EL material (coumarin dye) reported by the above paper is shown below.
[0287]
[Chemical 6]
(MABaldo, DFO'Brien, Y.You, A.Shoustikov, S.Sibley, METhompson, SRForrest, Nature 395 (1998) p.151.)
[0289]
The molecular formula of the EL material (Pt complex) reported by the above paper is shown below.
[0290]
[Chemical 7]
(MABaldo, S. Lamansky, PEBurrrows, METhompson, SRForrest, Appl.Phys.Lett., 75 (1999) p.4.) (T.Tsutsui, M.-J.Yang, M.Yahiro, K.Nakamura, T Watanabe, T.tsuji, Y.Fukuda, T.Wakimoto, S.Mayaguchi, Jpn.Appl.Phys., 38 (12B) (1999) L1502.)
[0292]
The molecular formula of the EL material (Ir complex) reported by the above paper is shown below.
[0293]
[Chemical 8]
As described above, if phosphorescence emission from triplet excitons can be used, in principle, it is possible to realize an external emission quantum efficiency that is 3 to 4 times higher than that in the case of using fluorescence emission from singlet excitons.
[0295]
In addition, the structure of a present Example can be implemented in combination with any structure of Example 1- Example 12 freely. Further, the configuration of this example can be freely combined with the configurations of
[0296]
【The invention's effect】
By carrying out the present invention, it becomes possible to reliably deposit an organic EL material without problems such as flight bending in the ink jet system. That is, since a polymer organic EL material can be precisely formed without a problem of displacement, the production yield of an EL display device using the polymer organic EL material can be improved, and the cost can be reduced. . Furthermore, since the application position of the application liquid is controlled immediately before application, the conventional application method can be used and a wide range of applications are possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a coating method of an organic EL material of the present invention. Example 1
FIG. 2 is a view showing a coating method of the organic EL material of the present invention. (Example 3)
FIG. 3 is a view showing a coating method of the organic EL material of the present invention. (Example 10)
FIG. 4 is a view showing a coating method of the organic EL material of the present invention. (Example 2)
FIG. 5 is a view showing a coating method of the organic EL material of the present invention.
FIG. 6 illustrates a cross-sectional structure of a pixel portion.
FIG. 7 is a diagram showing a top structure and a configuration of a pixel portion.
FIG. 8 illustrates a manufacturing process of an EL display device.
FIGS. 9A and 9B illustrate a manufacturing process of an EL display device. FIGS.
FIGS. 10A and 10B illustrate a manufacturing process of an EL display device. FIGS.
FIG. 11 is a diagram showing an element structure of a sampling circuit.
FIG. 12 illustrates an appearance of an EL display device.
FIG. 13 is a diagram showing a circuit block configuration of an EL display device.
FIG 14 illustrates a cross-sectional structure of an active matrix EL display device.
FIG 15 illustrates a cross-sectional structure of a pixel portion of an EL display device.
FIG. 16 is a diagram showing a top structure of a pixel portion.
FIG. 17 is a view showing a coating method of the organic EL material of the present invention.
FIG. 18 is a view showing a coating method of the organic EL material of the present invention.
FIG. 19 is a view showing a mask pattern used for coating an organic EL material.
FIG. 20 is a diagram showing a coating pattern of an organic EL material.
FIG 21 illustrates a cross-sectional structure of a passive EL display device.
FIG. 22 is a diagram showing a specific example of an electric appliance.
FIG. 23 is a diagram showing a specific example of an electric appliance.
Claims (10)
前記霧状の塗布液を前記塗布室から吐出し、
前記吐出された霧状の塗布液を、基板上に設けられた電極に塗布することによって、薄膜を形成する薄膜形成方法であって、
前記塗布室と前記基板との間に導電性材料からなるマスクを配置し、
前記マスクは開口部及び遮断部を有し、
前記遮断部に電圧を印加して前記霧状の塗布液と反発する電界を生じさせることにより、前記吐出された霧状の塗布液の飛翔方向を制御し、前記開口部を通過させることを特徴とする薄膜形成方法。The coating liquid is atomized using an ultrasonic vibrator in the coating liquid chamber,
Discharging the mist-like coating liquid from the coating chamber;
A thin film forming method for forming a thin film by applying the discharged mist-like coating liquid to an electrode provided on a substrate,
Placing a mask made of a conductive material between the coating chamber and the substrate;
The mask has an opening and a blocking portion;
A voltage is applied to the blocking portion to generate an electric field that repels the mist-like coating liquid, thereby controlling a flight direction of the ejected mist-like coating liquid and passing the opening. A thin film forming method.
前記霧状の塗布液を前記塗布室から吐出し、
前記吐出された霧状の塗布液を、基板上に設けられた電極に塗布することによって、薄膜を形成する薄膜形成方法であって、
前記塗布室と前記基板との間に導電性材料からなるマスクを配置し、
前記マスクは開口部及び遮断部を有し、
前記遮断部に部分的に異なる電圧を印加して前記霧状の塗布液と反発する電界を生じさせることにより、前記吐出された霧状の塗布液の飛翔方向を制御し、前記開口部を通過させることを特徴とする薄膜形成方法。The coating liquid is atomized using an ultrasonic vibrator in the coating liquid chamber,
Discharging the mist-like coating liquid from the coating chamber;
A thin film forming method for forming a thin film by applying the discharged mist-like coating liquid to an electrode provided on a substrate,
Placing a mask made of a conductive material between the coating chamber and the substrate;
The mask has an opening and a blocking portion;
A partially different voltage is applied to the blocking portion to generate an electric field that repels the mist-like coating liquid, thereby controlling the flight direction of the ejected mist-like coating liquid and passing through the opening. A method for forming a thin film, comprising:
前記霧状の塗布液を前記塗布室から吐出し、
前記吐出された霧状の塗布液を、基板上に設けられた電極に塗布することによって、薄膜を形成する薄膜形成方法であって、
前記塗布室と前記基板との間に導電性材料からなる第１のマスクを配置し、
前記第１のマスクと前記基板との間に導電性材料からなる第２のマスクを配置し、
前記第１のマスクは第１の開口部及び第１の遮断部を有し、
前記第２のマスクは第２の開口部及び第２の遮断部を有し、
前記第１の遮断部に第１の電圧を印加して前記霧状の塗布液と反発しあう電界を生じさせることにより、前記吐出された霧状の塗布液の飛翔方向を制御し、前記第１の開口部を通過させた後、前記第２の遮断部に第２の電圧を印加して前記霧状の塗布液と反発しあう電界を生じさせることにより、前記吐出された霧状の塗布液の飛翔方向を制御し、前記第２の開口部を通過させることを特徴とする薄膜形成方法。The coating liquid is atomized using an ultrasonic vibrator in the coating liquid chamber,
Discharging the mist-like coating liquid from the coating chamber;
A thin film forming method for forming a thin film by applying the discharged mist-like coating liquid to an electrode provided on a substrate,
A first mask made of a conductive material is disposed between the coating chamber and the substrate;
A second mask made of a conductive material is disposed between the first mask and the substrate;
The first mask has a first opening and a first blocking portion;
The second mask has a second opening and a second blocking portion;
By applying a first voltage to the first blocking section to generate an electric field that repels the mist-like coating liquid, the flying direction of the ejected mist-like coating liquid is controlled, and the first After passing through the one opening, the second voltage is applied to the second blocking part to generate an electric field that repels the mist-like coating liquid, whereby the ejected mist-like application thin film formation method characterized by controlling the flight direction of the liquid, is passed through the second opening.
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