电光器件及其制作方法

专利名称：电光器件及其制作方法
技术领域：
本发明涉及电光器件，典型地为EL(电致发光)显示器件，通过在基底表面上加工半导体元件(使用半导体薄膜的元件)形成，以及包括该电光器件作为显示器件的电子器件。特别地，本发明涉及上述器件的制作方法。
近年来，在基底上形成薄膜晶体管(以下称为“TFT”)的技术已经取得相当大的进步，并且已开始开展它的应用和开发成有源矩阵类型显示器件。特别地，由于TFT使用具有晶体结构的半导体薄膜(例如多晶硅膜)，比使用非晶硅膜的传统的TFT具有更高的场效应迁移率，所以可以获得高速操作性能。因此，有可能形成连接像素点和TFT的驱动电路，和在同一基底上形成驱动电路。
由于各种优点，如制作成本的降低，显示器件的小型化和变薄，合格率和产量的提高，这样的有源矩阵类型显示器件已经被注意，并能通过在同一基底上制作各种电路和元件获得。
在有源矩阵类型EL显示器件中，为每一个像素提供TFT组成的开关元件，并且由开关元件操作进行电流控制的驱动元件，以使EL层(光发射层)发光。例如，已有EL显示器件公开于美国专利No．5684365中(见日本专利申请公开平No．8-234683)，或日本专利申请公开平No．10-189252中。
在这些EL显示器件的彩色显示方法中，已经有试验布置EL层，在每一个像素点发出的光为三原色红(R)、绿(G)和蓝(B)。然而，几乎所有一般用于EL层的材料都是有机材料，难于应用微加工中使用的光刻技术。原因是EL材料本身对潮湿极其脆弱，并且它们的加工是困难的，因为它们甚至易于溶解于显影溶液中。
通过喷墨方法形成EL层的技术已经被建议作为解决这类问题的技术。例如，在日本专利申请公开平No．10-012377中，公开了有源矩阵类型EL显示器件中的EL层是用喷墨方法形成的。进而，类似的技术也公开于Shimada，T_et al．“通过喷墨印刷对发光聚合物进行多彩色象素构图(Multicolor Pixel Patterning of Light-EmittingPolymers by Ink-jet Printing)，”SID 99 DIGEST，pp．376-379。
用喷墨方法为每一个像素点形成EL层成为可能，并且形成EL层后的图形加工能够被省略。然而，对于有源矩阵类型EL显示器件和无源类型EL显示器件，随着屏幕尺寸的增大和像素密度的提高，都提高了对高定位精度和高处理速度的要求。
本发明目的在于简化用喷墨方法制作EL层，并进行高速加工。本发明的一个目的是提供一种方法，制作高使用性能、高可靠性的电光器件，特别是一种制作EL显示器件的方法。此外，本发明的一个目的是通过提高电光器件的图象质量，提高EL显示器件作为显示器件的电子器件的质量。
为了实现上述目标，当用喷墨方法形成EL层时，EL层被制作成连续覆盖多个像素。特别地，EL层被制作成连续条状，相当于在布置于m列n行矩阵中的像素电极的某一选定行或列。作为选择，为每一个像素电极制作长圆形或长方形EL层。
用喷墨方法形成预先决定的图形，重复执行墨水头的定位控制并喷出墨水(当形成EL层时，墨水是含有EL层材料的液体)。注意到如果屏幕尺寸变大或像素密度变高，那么用这种方法为相应的每一个像素电极制作EL层的加工时间变得极大。然而，用上述的方法制作条形、或长圆形、或长方形，通过连续扫描墨水头形成EL层是可能的，并且加工时间能被缩短。
在制作彩色显示EL显示器件时，相应于每一个颜色红、绿和蓝的EL层可以被制作，使得形成条形、或长圆形或长方形。这类EL层和EL层制作方法能被应用到有源矩阵类型显示和无源矩阵类型显示器件。
此外，由喷墨方法形成的EL元件的碱金属的扩散，通过用本发明在EL元件和TFT之间形成绝缘膜(钝化膜)来防止。特别地，防止碱金属的扩散的绝缘膜形成于覆盖TFT的水平膜上。换句话说，可以使用的材料，应该能使在EL显示器件的工作温度下，碱金属透过绝缘膜的扩散速度足够低。
更好地，选择水分和碱金属不能透过、而且具有高的导热率(高散热效果)的绝缘膜，并且该绝缘膜制作成与EL元件接触，或更可取的是那类具有包围EL元件的状态的绝缘膜。也就是具有阻挡水分和碱金属、具有散热效果的绝缘膜，被制作在与EL元件尽可能接近的地方，并且EL元件的退化受到绝缘膜的抑制。
进而，当单一的层不能用作那类绝缘膜时，具有阻挡水分和碱金属效果的绝缘膜，和具有散热效果的绝缘膜能被层迭使用。此外，具有阻挡水分效果的绝缘膜、具有阻挡碱金属效果的绝缘膜和具有散热效果的绝缘膜也能被层迭使用。


图1A到1C解释按照本发明用一种喷墨方法连续形成EL层的概念；图2A和2B解释形成EL层使得成为条形、或对于本发明安排为矩阵形式的像素电极连续形成EL层的概念；图3A和3B解释本发明的喷墨方法；图4解释按照本发明用喷墨方法连续形成EL层的概念；图5表示本发明的EL显示器件的像素部分的截面结构；图6A和6B分别表示本发明的EL显示器件的像素部分的顶部布局和结构；图7A到7E表示实例1的一种有源矩阵类型EL显示器件的加工过程；图8A到8D表示实例1的一种有源矩阵类型EL显示器件的加工过程；图9A到9C表示实例1的一种有源矩阵类型EL显示器件的加工过程；图10表示实例1的EL模块的外视图；图11表示实例1的EL显示器件的电路方框结构；图12是本发明的EL显示器件的像素部分的放大图；图13表示实例1的EL显示器件的示例电路的元件结构；图14是表示实例1的EL模块的顶视图；图15A和15B是表示实例1的EL显示器件的密封结构的截面图；图16A到16E是表示实例3的无源类型EL显示器件的加工过程；图17解释制作实例4的EL显示器件的设备的结构；图18表示实例2的EL显示器件的像素部分的截面结构；图19A到19F表示实例6的电子设备的特定例子；图20A和20B表示电子设备的特定例子；图21A和21B解释实例6的像素部分的像素布置；
图22是测试部分的显微照片，其中EL层用实例7的喷墨方法连续制作。
实例模式1图1A到1C解释本发明的概念。图1A表示一种结构，其中像素部分102、扫描线侧驱动电路103和数据线侧驱动电路104制作于基底101上。间隔层105使得在像素部分102上形成条带，而EL层制作于每个间隔层之间。间隔层105使得当用喷墨方法制作EL层时，相邻EL层不相互混合。
EL层106通过从墨水头107喷射含有EL材料的液体形成。对EL层材料没有特别的限制，但进行彩色显示的EL层106R，106G，和106B应分别对应红，绿和蓝而形成。
图2A和2B解释像素部分的EL层的形成细节。在图2A中，形成多个电流控制TFT122和与之相连的多个像素电极123，对应于每一个像素，并在像素部分120上布置为矩阵形式，并且表示出形成的EL层121的状态，使得对应选定的像素电极的行或列。EL层121R，121G，和121B分别对应红，绿和蓝，如图所示形成，以进行彩色显示。
进而，EL层124也可以形成为长圆形或长方形，对应于在像素部分120上布置为矩阵状态的电流控制TFT125，并且像素电极126连接到电流控制TFT125。为了进行彩色显示，EL层124R，124G，和124B类似地形成如图所示。
图1B是图1A所示的示意图的截面图，并表示状态为扫描线侧驱动电路103和像素部分102形成于基底101上。在像素部分102内形成间隔层105，在每个间隔层之间形成EL层106R，106G，和106B。墨水头107是喷墨装置的一部分，墨水点108R，108G，和108B分别对应颜色红，绿和蓝，并对应于控制信号喷射。喷射出的墨水点108R，108G，和108B粘在基底上，在后续的干燥或烘干后作为EL层。如图2A和2B所示，本发明特征在于，基底上形成的墨水点具有连续条形形状，或长圆或长方形状。墨水头可以沿每行或列的方向扫描，因此形成EL层的加工时间能够减少。
图1C解释像素部分的另外细节，电流控制TFT110和连接到电流控制TFT110的像素电极112形成于基底上，EL层106R，106G，和106B在每个像素电极上的间隔层105之间形成。更好地是在像素电极112和电流控制TFT110之间，形成具有阻挡碱金属作用的绝缘膜111。
图3A和3B解释喷头的结构，并表示一个使用压电方法的例子。参考数字131表示压电元件；132表示外壳；133表示EL成形溶液。当加上电压时，压电元件变形，外壳132也变形。结果是，如图3B所示，内部的EL成形溶液133被喷射出为小滴134。像这样，通过控制加在压电元件上的电压，可以利用EL成形溶液。在这种情况下，既然EL成形溶液133是通过外部物理压力挤出的，它的成分等性质根本不受影响。
图4类似的解释本发明的概念，第一间隔层145和与第一间隔层145垂直的第二间隔层146，形成于基底141上的像素部分142内。EL层147形成于第一间隔层145和第二间隔层146之间包围的部分。第一间隔层145和第二间隔层146对应于每一个像素电极形成。通过从墨水头148喷出含有EL材料的EL成型液体形成EL层。形成EL层148R，148G，和148B分别对应红、绿和蓝，进行彩色显示。
实例模式2本发明的有源矩阵类型EL显示器件参考图5，6A和6B进行解释。图5所示是本发明的有源矩阵类型EL显示器件的一个像素的截面图，图6A是顶视图，图6B是有源矩阵类型EL显示器件的电路结构。实际上，多个这样类型的像素被安排为矩阵状态，形成像素部分(图象显示部分)。
注意到图5的截面图表示在图6A中的顶视图中沿A-A′线切开的截面。共同的数字用于图5和图6A和6B中，因此三个图可以适当相互参照。
在图5中，参考数字11代表基底，参考数字12代表作为基膜的绝缘膜。玻璃基底，玻璃陶瓷基底，石英基底，硅基底，陶瓷基底，金属基底或塑料基底(包括塑料薄膜)都能被用作基底11。
进而，基膜12对于基底包含流动离子或基底具有导电性的情况特别有效，但对于石英基底则没有必要。含有硅的绝缘膜可以被形成作为基膜12。注意术语“含硅绝缘膜”特别表示一种绝缘膜，比如氧化硅膜、氮化硅膜、或含有预定比例的硅、氧和氮的氮氧化硅膜(由SiOxNy表示)。
进而，通过使基膜12拥有散热作用，也能有效地防止由于TFT产生的热的发散而导致TFT的退化和EL元件的损坏。在这种情况下，一种含Al的合金材料，如氧化铝或氮化铝(Al)可能被形成。
在像素内部形成两个TFT。参考数字201代表作为开关元件的TFT(此后称为开关TFT)，参考数字202代表作为控制流向EL元件的电流量的电流控制元件(此后称为电流控制TFT)。两者都由n沟道TFT形成。
注意到不必需限制开关TFT和电流控制TFT为n沟道TFT，使用p沟道TFT形成开关TFT和电流控制TFT两者之一，或全部两者是可能的。在任何情况下，TFT类型的选择基于应用到连接于电流控制TFT的EL元件的偏置电压的极性。
开关TFT201形成具有包含源极区13、漏极区14、LDD区15a到15d、高密度杂质区16、沟道形成区17a和17b的有源层；栅极绝缘膜18；栅电极19a和19b，第一层间绝缘膜20，源极引线21和漏极引线22。
尽管没有表示出来，栅电极19a和19b可以是双栅极结构，通过不同材料(一种比栅电极19a和19b具有更低电阻的材料)形成的栅极引线电连接。用这种结构，器件能处理更大的显示尺寸。当然，不仅双栅极结构，而且有所谓多栅极结构(一种结构，含有具有串联连接的两个或多个沟道形成区的有源层)，比如三栅极结构可以被使用。多栅极结构对降低关断电流值非常有效，并且通过使像素的开关元件201成为本发明的多栅极结构，对开关元件能实现低的关断电流值。
有源层是由含有晶体结构的半导体膜形成。换句话说，单晶半导体膜可以被使用，多晶半导体膜或微晶半导体膜也可以被使用。进而，栅极绝缘膜18可以由含硅的绝缘膜形成。加之，已知的引线材料，由Al，钽(Ta)，钨(W)等为代表，能用于制作栅电极，源极引线和漏极引线。
此外，开关TFT201中的LDD区15a到15d夹入栅极绝缘膜18之间形成，并使得不会与栅电极17a和17b重叠。这种结构对减少关断电流值极其有效。
注意到在沟道形成区和LDD区之间形成补偿区(具有与沟道形成区相同的成分，而栅极电压不加在其上的区域)，对减少关断电流值更可取。进而，当使用具有两个或多个栅电极的多栅极结构时，在沟道形成区之间形成高密度杂质区，对降低关断电流值有效。
如上所述，通过这样使用多栅极结构TFT作为开关元件201，本发明实现了使开关元件具有足够低的关断电流值。电流控制TFT的栅极电压因此能维持足够的时间(从一个选择到下一个选择的期限)，不会形成电容，比如日本专利申请公开平No．10-189252中的图2所示。
也就是，消除传统的引起有效发光表面面积减少的电容、提高有效发光表面面积是可能的。这意味着EL显示器件的图象能变得更明亮。
电流控制TFT202形成具有有源层，包含源极区31、漏极区32、LDD区33、沟道形成区34；栅极绝缘膜18；栅电极35；第一层间绝缘膜20；源极引线36和漏极引线37。注意栅电极35具有单栅极结构，但也可以具有多栅极结构。
如图6A和6B所示，开关TFT的漏极被电连接到电流控制TFT的栅极。特别地，通过漏极引线22，电流控制TFT202的栅电极35被电连接到开关TFT201的漏极区14。进而，源极引线36被连接到电源引线212。
电流控制TFT202的特征在于它的沟道宽度比开关TFT201的沟道宽度大。也就是，如图12所示，当开关TFT的沟道长度取为L1，它的沟道宽度为W1，电流控制TFT的沟道长度取为L2，它的沟道宽度为W2，得出关系表达式W2／L2≥5xW1／L1(更好地是W2／L2≥10xW1／L1)。结果，在电流控制TFT中比在开关TFT中有更多的电流顺利流动是可能的。
注意到多栅极结构开关TFT201的沟道长度L1，是两个或多个沟道形成区的沟道长度之和。在图12中的情况，形成双栅极结构，因此分别表示两个沟道形成区的沟道长度L1a和L1b之和成为开关TFT201的沟道长度L1。
本发明中不特别限定沟道长度L1和L2，沟道宽度W1和W2的取值范围，但最好是W1从0．1到5μm(典型地为1到3μm之间)，W2从0．2到30μm(典型地为2到10μm之间)。此时最好是L1从0．2到18μm(典型地为2到15μm之间)，L2从0．1到50μm(典型地为1到20μm之间)。
注意到更好是设定沟道长度长一点，以防止过量电流流入电流控制TFT202。可能较好设定为W2／L2≥3(更好为W2／L2≥5)。更好的是使每个像素流过的电流量从0．5到2μA(更好地为1到1．5μA)。
通过设定数值在这个范围内，所有标准的，从具有VGA级像素数目(640×480)的EL显示器件，到具有高显示级像素数目(1920×1080)的EL显示器件，都能被包括。而且，开关TFT201内形成的LDD区的长度(宽度)设定为从0．5到3．5μm，典型地在2．0到2．5μm之间。
进而，图5所示的EL显示器件特征在于，在电流控制TFT202中，LDD区33形成于漏极区32和沟道形成区34之间，并且LDD区33具有通过栅极绝缘膜18与栅电极35重叠的区域，也具有与栅极绝缘膜18不重叠的区域。
电流控制TFT202提供电流给EL元件204发光的同时，能够控制提供的电流的量，实行梯度显示。因此，有必要设计对策，防止由于热载流子注入引起的变坏，以使即使大电流流过，TFT也不退化。而且，当显示黑颜色时，电流控制TFT202被设定为关断状态，如果此时关断电流高，那么黑颜色不能清楚的显示，导致对比度降低。因此也有必要控制关断电流值。
关于由于热载流子注入引起的变坏，众所周知，LDD区与栅电极重叠的结构是非常有效的。然而，如果整个LDD区与栅电极重叠，那么关断电流值增加，因此本发明的申请人通过一种新的结构，同时解决了热载流子问题和关断电流值问题，该结构中LDD区是串联形成，并且不与栅电极重叠。
与栅电极重叠的LDD区的长度在这里可以设定为从0．1到3μm(更好地为0．3到1．5μm之间)。太长寄生电容会变大；太短热载流子预防效果会变差。进而，不与栅电极重叠的LDD区的长度可以设定为从1．0到3．5μm(更好地为1．5到2．0μm之间)。如果太长，那么不能通过足够的电流，而如果太短，那么关断电流值的减少效果会变差。
进而，在上述结构中，寄生电容形成于栅电极和LDD区重叠的区域，因此最好在源极区31和沟道形成区34之间形成它。电流控制TFT总是有同样的载流子(这里是电子)流动方向，因此只在漏极区边形成LDD区是充分的。
进而，从提高能够流动的电流量的观点，使电流控制TFT202的有源层(特别是沟道形成区)的膜厚度变厚(较好是从50到100nm，60到80nm更好)是有效的。另一方面，考虑开关TFT201，从使关断电流值更小的观点，使有源层(特别是沟道形成区)的膜厚度变薄(较好是从20到50nm，25到40nm更好)也是有效的。
第一钝化膜41的膜厚度可以设定为从10nm到1μm(更好地为200到500nm之间)。含硅绝缘膜(特别是氮氧化硅或氮化硅膜更好)能用作第一钝化膜41的材料。第一钝化膜41具有保护形成的TFT、防止碱金属和水分侵入的作用。碱金属比如钠被包含在后来形成于TFT上面的EL层内。换句话说，第一钝化膜41作为保护层以使碱金属(流动离子)不能进入TFT一边。
进而，通过使第一钝化膜41具有散热作用，防止EL层的热退化是有效的。注意到为了使光从图5所示结构中EL显示器件的基底11一侧发射，第一钝化膜41具有透光特征是必须的。此外，当使用有机材料作为EL层时，由于与氧的结合会导致变坏，因此最好不要使用氧气容易通过其释放的绝缘膜。
绝缘膜至少含有从B(硼)、C(碳)、N(氮)中选择的一种元素，并至少含有从Al(铝)、Si(硅)、P(磷)中选择的一种元素，这样的绝缘膜能够作为透光材料，并防止碱金属透过，另外具有散热作用。例如，可能使用铝的氮化物，典型地为氮化铝(AlxNy)，可能使用硅的碳化物，典型地为碳化硅(SixCy)，可能使用硅的氮化物，典型地为氮化硅(SixNy)，可能使用硼的氮化物，典型地为氮化硼(BxNy)，可能使用硼的磷化物，典型地为磷化硼(BxPy)。进而，铝的氧化物，典型地为氧化铝(AlxOy)，具有非常好的透光特征，热导率为20Wm-1K-1，是优选材料之一。除了上面的作用，这些材料也具有防止水分侵入的作用。
其他元素能被结合到上面的化合物中。例如通过添加氮到氧化铝中，使用氮氧化铝，表示为AlNxOy，也是可能的。这种材料除了有散热效果，也能防止水分、碱金属侵入和类似的事情。
进而，记录在日本专利申请公开No．Hei62-90260中的材料也能被使用。也就是，能使用一种绝缘膜含有Si，Al，N，O和M(其中M表示至少一种稀土元素，最好是从下面一组中选择，Ce(铈)，Yb(镱)，Sm(钐)，Er(铒)，Y(钇)，La(镧)，Gd(钆)，Dy(镝)，Nd(钕)。这些材料除了有散热效果，也能有效防止水分、碱金属侵入和类似的事情。
进而，能够使用含有至少一层金刚石薄膜或非晶碳膜(特别是，具有接近金刚石的特征，称为类金刚石碳)的碳膜。这些材料有非常高的热导率，作为散热层非常有效。注意到如果膜层厚度变厚，那么膜变成褐色，透过率降低，因此最好使用尽可能薄的膜(更好地是从5到100nm)。
注意到第一钝化膜41的目标是保护TFT，防止碱金属和水分，因此材料一定不能失去其作用。因此，用上述具有散热效果的材料制作的薄膜能单独使用，但这些薄膜与具有防止碱金属和水分透过的绝缘膜层迭使用是有效的(典型地为氮化硅膜(SixNy)或氮氧化硅膜(SiNxOy))。
粗略的分类，对EL显示器件有四种彩色显示方法一种方法是形成三类EL元件分别对应于R(红)，G(绿)，和B(蓝)；一种方法是把白光发射EL元件和彩色滤光器件组合起来；一种方法是组合蓝或蓝-绿EL元件和荧光体(荧光颜色变化层，CCM)；一种方法是使用透明电极做阴极(反向电极)，并对应RGB与EL元件交迭。图5中只表示出一个像素，但具有相同结构的像素能被形成，分别对应于颜色红、绿和蓝，并且利用这些像素能进行彩色显示。对于每种颜色像素的EL层可以采用已知的材料。注意到不考虑光发射的方法，实施本发明是可能的，并且全部上述四种方法都能用于本发明。
进而，在形成第一钝化膜41之后，第二层间绝缘膜(也可以称为拉平膜)44被形成，具有覆盖每一个TFT的形状，并使由于TFT引起的台阶变平。有机树脂膜作为第二层间绝缘膜44更优越，并且可以使用材料比如聚酰亚胺、聚酰胺、丙烯酸和BCB(环丁烯苯)。如果无机膜能够充分平，当然也是可以用的。
通过第二层间绝缘膜44，使由于TFT引起的台阶变平是极其重要的。后续形成的EL层非常薄，因此在台阶存在的地方会发生裂缝，和发生阳极和阴极之间的短路。因此为了能够在尽可能平的表面上形成EL层，最好在形成像素电极之前使之平整。
第二钝化膜45承担阻碍碱金属从EL元件扩散的关键作用。它的膜厚度可以设定为从5nm到1μm(典型地为20到300nm之间)。能防止碱金属透过的绝缘膜被用在第二钝化膜45中。第一钝化膜41所用的材料也能用作第二钝化膜45的材料。进而，第二钝化膜45也用作散热层，释放由EL元件产生的热，以使热量不会堆积在EL元件中。此外，当第二层间绝缘膜44是有机树脂膜时，它对热是脆弱的，因此第二钝化膜45保证由EL元件产生的热不会对第二层间绝缘膜44有任何坏影响。在防止热损坏的同时，第二钝化膜45也用作确保EL层中的碱金属不扩散到TFT一边的保护层，而且也用作确保TFT一边的水分和氧不会渗透到EL层的保护层。
如上面所述，在加工EL显示器件时用有机树脂膜使之平整是有效的，但传统上，还没有考虑由于EL元件产生的热，引起的有机树脂膜的损坏的任何结构。第二钝化膜45的形成解决了这个问题，也是本发明的特征之一。
像素电极(EL元件的阳极)46是透明导电膜，并且在第二钝化膜45、第二层间绝缘膜44和第一钝化膜41上加工接触孔之后，形成像素电极46，使其在形成的接触孔部分，与电流控制TFT202的漏极引线37连接。
在形成像素电极46之后，在第二钝化膜45上由有机树脂膜形成分隔层101。在实例2中，分隔层101用旋涂方法由光敏聚酰亚胺膜形成，分隔层101再被图形化。分隔层101的形状与用喷墨方法形成EL层时的相同，并且EL元件成形位置能由分隔层的位置划出界限。
在形成分隔层101之后，EL层(有机材料更好)47用喷墨方法形成。EL层47能使用单层或层迭结构，在许多情况下使用层迭结构。各种层迭结构已经被提出，其中如光发射层，电子输运层，电子注入层，空穴注入层和空穴输运层组合在一起，并且任何结构都可以用于本发明。进而，荧光色素或类似物也可以掺杂到EL层中。
任何已知的EL材料能被用于本发明。众所周知有机材料为这样的材料，而且考虑驱动电压，最好使用有机材料。例如下面的美国专利和日本专利申请中公开的材料能用作有机EL材料美国专利No．4356429；美国专利No．4539507；美国专利No．4720432；美国专利No．4769292；美国专利No．4885211；美国专利No．4950950；美国专利No．5059861；美国专利No．5047687；美国专利No．5073446；美国专利No．5059862；美国专利No．5061617；美国专利No．5151629；美国专利No．5294869；美国专利No．5294870；日本专利申请公开No．Hei10-189525；日本专利申请公开No．Hei8-241048；日本专利申请公开No．Hei8-78159。
特别地，下面的通式所示的有机材料能用作空穴注入层。(化合物的通式在说明书的最后)Q为N或C-R(碳链)；M是金属，金属氧化物，或金属卤化物；R是氢，烃基，芳烷基，烯丙基或碱基(alkalyl)；T1与T2是不饱和六成员环(six-membered ring)，包括取代基如氢、烃基或卤素。
而且，芳香三胺能用作空穴输运层的有机材料，更好地是包括下面通式所示的四烯丙二胺。在Chem 2中，Are是聚丙炔基团，n是1到4的整数，AR，R7，R8，R9是每一个选定的烯丙基团。
此外，金属-氧交酯(metal oxynoid)化合物能用作EL层、电子输运层或电子注入层的有机材料。一种如下面通式所示的材料可以被用作金属-氧交酯化合物。替换R2到R7可能的，并且能使用如下面的金属-氧交酯化合物。在Chem 4中，R2到R7如上面所述定义；L1到L5是碳水化合物，含有1到12个碳单体；L1和L2或者L2和L3都由苯环组成。进而也能使用下面的金属-氧交酯化合物。这里替换R2到R5是可能的。具有有机配位体的配位化合物被包括为有机EL材料。注意到上面仅仅是一些能用于本发明的EL材料的有机EL材料的例子，绝对没有必要限制在这些EL材料中。
本发明使用喷墨方法形成EL层，因此最好使用聚合物材料作为EL材料。聚合物材料比如聚对苯撑亚乙烯(PPV)类型材料和聚芴类型材料给出作为典型的聚合物材料。对于彩色，最好使用如红色荧光材料中的氰基-聚苯-1，2亚乙烯；绿色荧光材料中的聚苯-1，2亚乙烯；和蓝色荧光材料中的聚苯-1，2亚乙烯或聚烷基次苯。
注意到上述例子是本发明中能用作EL材料的有机EL材料的例子，没有必要给其添加任何限制。所有记录在日本专利申请公开No．Hei 10-012377中的材料，能引用作为喷墨方法中的材料。
注意到喷墨方法粗略分为冒泡喷射方法(也称为热喷墨方法)和压电方法，并且压电方法更适合于实施本发明。
进而，如实例1所示，实际上，在像素电极上应用EL材料的形状可以是条形，或长圆形或长方形，其中多个点是连续的。分隔层101的作用是，当用喷墨方法形成EL层时，使相邻的EL层不互相混合。
为了实现彩色显示，红光发射EL层47R，绿光发射EL层47G，和蓝光发射EL层47B如图6所示形成。EL层在这一点按顺序逐个形成，并且这分别对应红，绿和蓝的EL层可以同时形成。进而，为了除去EL成形溶液中的溶剂，烘干(烧制)过程是必须的。烘干过程可以在所有EL层形成之后进行。作为选择，也可以每完成一层EL层后进行。这样形成厚度为从50到250nm的EL层。
图21A和21B解释像素部分的结构，并表示在EL层形成多个像素电极的状态，具有条形，或长圆形或长方形。在图21A中，形成多个像素电极，对应不同颜色发光EL层1702a和1702b。两个TFT，开关TFT和电流控制TFT，被连接到每一个像素电极。进而，EL层1702a和EL层1702b被分隔层1701隔开。对于多色显示，像素电极1703a和1703b被作为一组，形成一个像素1710a。类似地，当形成相邻像素1710b时，设像素之间的间隙为D，D值被设定为EL层厚度的5到10倍。也就是，D值从250到2500nm。
图21B表示另一个结构的例子。形成多个像素电极，对应不同颜色发光EL层1705a、1705b和1705c，例如红，绿和蓝。EL层被分隔层1704隔开。对于多色显示或RGB全彩色显示，像素电极1706a、1706b和1706c被作为一组，形成一个像素1720a。相邻像素1710b类似地形成，设像素之间的间隙为D，D值被设定为EL层厚度的5到10倍。也就是，D值从250到2500nm。这样能获得清晰的图象显示。
进而，当形成EL层47时，最好使用含有尽可能少水分的干燥气体作为处理环境，并且最好在惰性气体中进行。EL层容易被水分和氧气损坏，因此当形成EL层47时，尽可能多地消除这些因素是必要的。例如干燥的氮气和干燥的氩气的混合气体是更可取的。
在用喷墨方法这样形成EL层47之后，形成阴极48和辅助电极49。由像素电极(阳极)，EL层和阴极形成的光发射元件，在本说明中被称为EL元件。
含有镁(Mg)，锂(Li)或钙(Ca)的材料，具有小加工系数，被用作阴极48。更可取地，使用由MgAg(Mg和Ag的组成比例为Mg∶Ag=10∶1)制成的电极。给出MgAgAl电极，LiAl电极和LiFAl电极作为其他例子。进而，辅助电极49形成作为保护膜的电极，防止外部水分或类似物，使用含有铝(Al)和银(Ag)的材料。辅助电极49也有散热作用。
注意到最好在干燥惰性气体内，不要暴露到空气中，连续形成EL层47和阴极48。这是为了避免在暴露到空气中期间受潮，因为有机材料，当用作EL层时，是非常容易受潮的。此外，不仅连续形成EL层47和阴极48，而且连续形成辅助电极49则更好。
进而，第三钝化膜50的膜厚度为从10nm到1μm(更好地为200到500nm之间)。形成第三钝化膜50的目的主要是防止EL层47受潮，而且类似于第二钝化膜45，也提供散热作用。因此与第一钝化膜41所用相同的材料，能用作第三钝化膜50的成形材料。注意当有机材料用作EL层47时，有可能由于与氧结合而损坏，因此最好使用氧不容易通过的绝缘膜。
进而，如前所述EL层怕受热，因此最好在尽可能低的温度下进行薄膜沉积(最好的温度范围从室温到120℃)。因此能认为等离子体CVD，溅射，真空蒸发，离子涂敷，和溶液施加(旋涂)是更可取的薄膜沉积方法。
EL元件的损坏能通过形成第二钝化膜45而充分控制，但更可取地是用两个绝缘膜，第二钝化膜45和第三钝化膜50包围EL元件，这样防止水分和氧气进入EL层，阻止碱金属从EL层的扩散，和防止EL层内热量的堆积。结果是，EL层的损坏又被抑制，能得到高可靠性的EL显示元件。
而且，本发明的EL显示元件具有图5所示结构的像素组成的像素部分，TFT对应于它们的功能有不同的结构，被布置在像素内。开关TFT具有充分低的关断电流值，电流控制TFT能有效防止热载流子注入，二者能形成于同一像素内，能够获得具有高可靠性和优良图象显示能力(高操作性能)的EL显示器件。
注意到在图5的像素结构中，多栅极结构TFT用作开关TFT，但是关于LDD区域布置和其他结构，不必须限制在图5的结构。具有上述结构的本发明的更详细的解释，通过下面示出的实例进行。本发明的实例用图7A到9C解释。一种同时制作像素部分和在像素部分外围形成的驱动电路部分的TFT的方法，将在这里说明。注意为了简化说明，对于驱动电路，CMOS电路被表示为基本电路。
首先，如图7A所示，在玻璃基底300上形成基膜301，厚度为300nm。实例1中，氮氧化硅膜被层迭为基膜302。在与玻璃基底接触的膜中，设定氮化物浓度在10到25wt％为好。
此外，作为基膜301的一部分，提供绝缘膜是有效的，绝缘膜由与图5所示第一钝化膜41相同的材料制作。电流控制TFT由于流过大电流，易于产生热量，在尽可能接近的地方提供具有散热作用的绝缘膜是有效的。
接下来，在基膜301上用已知的沉积方法形成非晶硅膜(图中未示出)，厚度为50nm。注意不必须限制在非晶硅膜，如果是含有非晶结构的半导体膜(包括微晶半导体膜)，也是可以形成的。此外，含有非晶结构的化合物半导体膜，比如非晶硅锗膜也是可以使用的。进而，膜厚度可以从20到100nm。
非晶硅膜然后通过已知方法结晶，形成晶体硅膜(也称作多晶硅膜或多晶硅膜)302。使用电炉的热结晶，使用激光的激光退火结晶，和使用红外灯的灯退火结晶是已知的结晶方法。实例1中，结晶是通过使用XeCl气体的准分子激光的激光退火进行的。
注意到在实例1中，脉冲发射类型准分子激光形成直线形状，但矩形形状也可以被使用，连续发射氩激光和连续发射准分子激光也能被使用。激光光源不限定在准分子激光，YAG激光的二倍频或三倍频也能被使用。
在这个实例中，尽管晶体硅膜用作TFT的有源层，使用非晶硅膜也是可能的。然而，电流控制TFT必需流过大量电流，使用电流能容易通过的晶体硅膜是有利的。
注意用非晶硅膜形成开关TFT的有源层，其中开关TFT有减少关断电流的必要，而且用晶体硅膜形成电流控制TFT的有源层是有效的。电流在非晶硅膜中难于流动，因为载流子迁移率低，并且关断电流不容易流动。换句话说，能最大利用非晶硅膜和晶体硅膜的优点，非晶硅膜，电流不容易流动，而晶体硅膜，电流容易流动。
接下来，如图7B所示，在晶体硅膜302上形成氧化硅保护膜303，厚度为130nm。这个厚度可以在100到200nm范围内(更好地为130到170nm之间)选择。而且，如果其他膜是含硅的绝缘膜，也可以被使用。形成保护膜303，使得晶体硅膜在掺杂期间不直接暴露给等离子体，并使杂质的精确浓度控制成为可能。
然后在保护膜303上形成抗蚀掩模304a和304b，添加能给予n型导电率的杂质元素(后面称为n型杂质元素)。注意位于周期表15族的元素，一般用作n型杂质元素，典型地为磷或砷。注意等离子体掺杂方法被使用，其中磷化氢(PH3)是激活的等离子体，没有进行质量分离，而磷在实例1中添加的浓度为1×1018原子／cm3。离子植入方法当然也能被使用，其中进行质量分离。
调节剂量，使得通过这种处理，形成n型杂质元素在n型杂质区的浓度为2×1016到5×1019原子／cm3(典型地为5×1017和5×1018原子／cm3之间)。
接下来，如图7C所示，保护膜303被去除，并且对添加的周期表15族元素进行激活。已知的激活技术可以用作为激活的方法，实例1中，激活是通过准分子激光照射进行。当然脉冲发射类型准分子激光和连续发射类型准分子激光都可以使用，在准分子激光的使用上不必须有任何限制。目的是使添加的杂质元素激活，因而照射进行的能量应该在晶体硅膜不熔化的水平。注意激光照射也可以在有保护膜303时进行。热处理方法激活也可以与激光方法激活杂质元素一起进行。当激活通过热处理进行时，考虑到基底的承受力，在450到550℃之间进行热处理为好。
沿n型杂质区305和306边缘的边界部分(连接部分)，也就是存在于n型杂质区305和306中的沿其周边没有添加n型杂质元素的区域，被本过程描绘。这意味着在后来TFT完成时，能在LDD区和沟道形成区之间形成非常好的连接。
晶体硅膜的不需要的部分接下来被去除，如图7D所示，岛形半导体膜(此后称作有源层)307到310被形成。
然后，如图7E所示，形成栅极绝缘膜311，覆盖有源层307到310。含硅绝缘膜，厚度为10到200nm，更好地在50到150nm之间，可以被用作栅极绝缘膜311。可以使用单层结构或层迭结构。实例1中使用110nm厚的氮氧化硅膜。
接下来形成厚度为200到400nm的导电膜并图形化，形成栅电极312到316。注意在实例1中，栅电极和与之电气连接的导线(此后称作栅极引线)用不同的材料形成。特别地，具有比栅电极电阻低的材料被用作栅极引线。这是因为一种能够被微加工的材料用作栅电极，即使栅极引线不能被微加工，引线所用材料也有低电阻。当然，栅电极和栅极引线也可以用同样的材料形成。
进而，栅极引线可以用单层导电膜形成，而当需要时，更好地是使用两层或三层层迭膜。所有已知的导电膜能用作栅极材料。然而，如上所述，最好使用能被微加工的材料，特别地，使用能够被图形化到线宽2μm或更小的材料。
典型地，可能使用从钽(Ta)，钛(Ti)，钼(Mo)，钨(W)，铬(Cr)和具有导电性的硅(Si)中选择一种元素构成的膜，使用上述元素的氮化物膜(典型地为氮化钽膜，氮化钨膜，或氮化钛膜)，使用上述元素组成的合金膜(典型地为Mo-W合金，Mo-Ta合金)，或上述元素的硅化膜(典型地为硅化钨膜，硅化钛膜)。当然，这些膜可以用单层或多层。在这个实例中，厚度为50nm的氮化钽(TaN)膜和厚度为350nm的Ta膜层迭使用。这些可以通过溅射形成。当添加惰性气体氙，氖或类似气体作为溅射气体时，由于应力引起的膜剥落可以被防止。
栅电极313和316在这时形成，使得分别与n型杂质区305和306重叠一部分，夹入栅极绝缘膜311。这个重叠部分后来成为LDD区与栅电极重合。
接下来，n型杂质元素(实例1中使用磷)被添加，以用栅电极313和316作为掩膜的自对准方式，如图8A所示。添加被调整，使得磷被添加到杂质区317到323，这样形成浓度为杂质区305和306的1／10到1／2(典型地为1／4和1／3之间)。特别地，最好是浓度为1×1016到5×1018原子／cm3(典型地为3×1017和3×1018原子／cm3之间)。
接下来形成抗蚀掩模324a到324c，其形状覆盖栅电极等，如图8B所示，并且n型杂质元素(实例1中使用磷)被添加，形成含有高浓度磷的杂质区325到331。离子掺杂磷化氢(PH3)也在这里进行，并通过调整使这些区域的磷浓度从1×1020到1×1021原子／cm3(典型地为2×1020和5×1021原子／cm3之间)。
通过这个过程形成n沟道TFT的源极区或漏极区，在开关TFT中，n型杂质区320到322的一部分用图8A所示剩余的工艺形成。这些余下的区域对应于图5中开关TFT的LDD区15a到15d。
接下来，如图8C所示，去除抗蚀掩模324a到324c，并形成新的抗蚀掩模332。然后添加p型杂质元素(实例1中使用硼)，形成含有高浓度硼的杂质区333和334。在这里添加硼形成杂质区333和334，通过使用乙硼烷(B2H6)离子掺杂，硼的浓度为3×1020到3×1021原子／cm3(典型地为5×1020和1×1021原子／cm3之间)。
注意到磷已经添加到杂质区333和334，浓度为1×1020到1×1021原子／cm3，但硼在这里添加的浓度至少是磷的3倍。因此，已经形成的n型杂质区转化为p型，并用作p型杂质区。
接下来，在去除抗蚀掩模332之后，以不同浓度添加的n型和p型杂质元素被激活。炉退火，激光退火或灯退火都可以作为激活方法使用。实例1中进行的热处理是用电炉在氮气中，550℃，进行4小时。
此时尽可能多地去除气体中的氧是重要的。这是因为如果有氧气存在，那么电极暴露的表面会氧化，引起电阻增大，同时更难于在后面制作欧姆触点。因此最好上述激活过程处理环境中氧的浓度应该是1ppm或更少，希望是0．1ppm或更少。
在激活过程完成之后，如图8D所示，接下来形成栅极引线335，厚度为300nm。含有铝(Al)或铜(Cu)作为主成分(包含组成的50到100％)的金属膜，可以用作栅极引线335的材料。与图2中的栅极引线211相同，栅极引线335形成的位置使得开关TFT的栅电极314和315(对应于图2中的栅电极19a和19b)被电气连接。
通过使用这类结构，栅极引线的引线电阻能非常小，因此能形成具有大表面面积的像素显示区(像素部分)。也就是，实例1的像素结构非常有效率，因为由于这个结构，具有屏幕尺寸对角长10英寸或更大的EL显示器件被实现。
如图9A所示，接下来形成第一层间绝缘膜336。含硅的单层绝缘膜用作第一层间绝缘膜336，同时层迭膜可以组合到之间。进而，可以使用厚度为400nm和1．5μm之间的膜。800nm厚氧化硅膜在200nm厚氮化硅膜上的层迭结构被用在实例1中。
此外，在300到450℃，环境含有3和100％之间的氢，进行热处理1到12小时，进行氢化作用。这是一种用热激活的氢来端接半导体膜中的不饱和键的过程。等离子体氢化作用(使用等离子体激活的氢)也可以用作氢化作用的另一种方法。
注意氢化作用步骤也可以插入到第一层间绝缘膜336形成期间。也就是，氢处理可以在如上面形成200nm厚氮化硅膜之后进行，然后形成余下的800nm厚氧化硅膜。
接下来，在第一层间绝缘膜336中形成接触孔，而且形成源极引线337到340和漏极引线341到343。在这个实例中，这个电极由三层结构的层迭膜构成，其中用溅射方法连续形成厚度为100nm的钛膜，厚度为300nm的含钛的铝膜，和厚度为150nm的钛膜。当然其他导电膜也可以被使用。
接下来形成第一钝化膜344，厚度为50到500nm(典型地为200到300nm之间)。实例中300nm厚氮氧化硅膜被用作第一钝化膜344。这也可以用氮化硅膜替换。当然如图5中第一钝化膜41那样使用同种材料是可能的。
注意在形成氮氧化硅膜之前，用含氢的气体如H2或NH3等进行等离子体处理是有效的。这种处理激活的氢被供应给第一层间绝缘膜336，而且第一钝化膜344的膜质量通过进行热处理提高了。同时，添加到第一层间绝缘膜336的氢扩散到较低的一边，有源层能被有效地氢化。
接下来，形成由有机树脂构成的第二层间绝缘膜347。作为有机树脂，可能使用聚酰亚胺，聚酰胺，丙烯酸，BCB(苯环丁烯)或类似物。特别地，既然第二层间绝缘膜347主要用于变平整，变平属性优秀的丙烯酸是更可取的。在本实例中，丙烯酸膜形成的厚度应足以使TFT形成的台阶部分变平。优点在于厚度在1到5μm(更好的，2到4μm)更可取。
接下来，第二钝化膜348形成于第二层间绝缘膜347上面，厚度为100nm。在本实例中，既然使用含Si，Al，N，O和La的绝缘膜，防止其上的EL层碱金属的扩散是可能的。同时，水分对EL层的侵入被阻止，EL层产生的热量被消散，以使得可能抑制由热引起的EL层的损坏，和展平膜(第二层间绝缘膜)的损坏。
到达漏极引线343的接触孔透过第二钝化膜348、第二层间绝缘膜347和第一钝化膜344形成，并形成像素电极349。在本实例中，形成铟-锡氧化物(ITO)膜，厚度为110nm，并进行图形化形成像素电极。像素电极349成为EL元件的阳极。顺便提及，类似其他材料，也可能使用铟-钛氧化物膜或铟-锌氧化物膜。
顺便提及，本实例有这样一个结构，使得像素电极349通过漏极引线343，电气连接到电流控制TFT的漏极区331。这种结构具有下面的优点既然像素电极349与EL层(光发射层)或电荷输运层的有机材料直接接触，就有包含在EL层或类似层中的可移动离子扩散到像素电极的可能性。在本发明的结构中，像素电极349不直接连接到作为有源层一部分的漏极区331，但是漏极引线343介入中间使得能防止可移动离子进入有源层。
接下来，如图9C所示，用喷墨方法形成EL层350，进而在没有暴露到空气中时，形成阴极(MgAg电极)351和保护电极352。此时，要求在形成EL层350和阴极351之前，通过进行像素电极349的热处理完全去除水分。在本实例中，尽管MgAg电极被用作EL元件的阴极，其他众所周知的材料也可以被使用。
作为EL层350，本发明的实例模式2中解释的材料能被使用。在本实例中，尽管四层结构的空穴注入层，空穴输运层，光发射层和电子输运层构成EL层，也有情况是，没有形成电子输运层，提供电子注入层，或省略空穴注入层。像这样，各种组合的例子已经被报道，并且任何它们的结构可以被使用。
一种胺比如TPD(三苯胺电介质)可以用作空穴注入层或空穴输运层，此外，腙(典型地为DEH)，芪(典型地为STB)，或刺苞菊(starburst)(典型地为m-MTDATA)也能被使用。特别地，具有高玻璃化温度和难于结晶的刺苞菊材料是更可取的。
BPPC，茈和DCM能用作发光层中的红色发光层，特别地，表示为Eu(DBM)3(Phen)的Eu综合物(细节参考Kido，J．et．al，Appl．Phys_vol．35，pp．L394-396，1996)是高单色性的，拥有在620nm波长窄的发射谱。
进而，典型地，Alq3(8-羟基喹啉铝)材料，其中添加二羟基喹啉并吖啶或香豆素在几个mol％的水平，能被用作绿光发射层。此外，典型地蒸馏亚芳基氨基介质，其中氨基替换DSA被添加到DSA(蒸馏亚芳基介质)用作蓝色发光层。特别地，最好使用高性能材料蒸馏联苯(DPVBi)。它的化学式在下面表示出来。尽管辅助电极352确实能保护EL层350，防止水分或氧气，提供第三钝化膜353更可取。在本实例中，作为第三钝化膜353，是厚度为300nm的氮化硅膜。第三钝化膜353也可以在辅助电极352形成后连续形成，而不会暴露到空气中。当然，作为第三钝化膜353，可以使用与图5中的第三钝化膜50相同的材料。
此外，辅助电极352是用来防止MgAg电极351的损坏，并且含铝的金属作为其主要成分是典型的。当然，可以使用另外的材料。既然EL层350和MgAg电极351非常容易受潮，就希望能在没有暴露到空气中时连续形成到辅助电极352，使得EL层被保护不接触空气。
顺便提及，适当的是，EL层350的厚度为10到400nm(典型地为60到160nm之间)，MgAg电极351的厚度为180到300nm(典型地为200到250nm之间)。在EL层350是层迭结构的情况下，每一层的膜厚度范围是10到100nm。
这样，具有图9C所示的有源矩阵类型EL显示器件就完成了。在本实例的有源矩阵类型EL显示器件中，具有最适宜结构的TFT不仅安排在像素部分，而且安排在驱动电路部分，使得获得很高的可靠性和提高工作性能。
首先，具有减少热载流子注入结构、而使得尽可能不降低工作速度的TFT，被用作CMOS电路的n沟道TFT205，形成驱动电路。顺便提及，这里的驱动电路包括移位寄存器，缓冲器，电平移动器，采样电路(采样和保持电路)和类似物。在进行数字驱动的情况下，信号转换电路比如D／A变换器也可能被包括。
在本实例的情况，如图9C所示，n沟道TFT205的有源层包括源极区355，漏极区356，LDD区357和沟道形成区358，而且LDD区357与栅电极313重叠，它们之间放置栅极绝缘膜311。
对不降低工作速度的考虑，是LDD区只形成在漏极区一边的原因。在n沟道TFT205中，不必太多注意关断电流值，而更重视工作速度。因此，要求LDD区357完全覆盖栅电极，以减少电阻成分到最小。那就是最好被去除的所谓补偿。
在CMOS电路的p沟道TFT206中，既然由热载流子注入引起的损坏几乎能被忽略，LDD区不必特别提供。当然，类似于n沟道TFT205，提供LDD区作为对付热载流子的对策是可能的。顺便提及，驱动电路中的采样电路与其他电路相比更特殊，并且大电流双向通过沟道形成区流动。那就是，源极区和漏极区的作用被互换。进而，有必要抑制关断电流值到最低可能值，那就意味着，在开关TFT和电流控制TFT之间，要求安排一个具有适当的中间功能的TFT。
这样，作为形成采样电路的n沟道TFT，要求安排一个具有图13所示结构的TFT。如图13所示，LDD区的部分901a和901b与栅电极903重叠，在它们之间放置栅极绝缘膜902。这个作用是如电流控制TFT202的说明中所述，不同点是在采样电路中，LDD区901a和901b被提供在沟道形成区904的两边。
像素部分通过形成如图5所示的像素结构而形成。一个像素中的开关TFT或电流控制TFT的结构没有说明，因为已经在图5中给出。
实际上，当完成图9C的状态时，更可取的是进行封装(密封)，用护盖部件比如具有高空气密闭性的保护膜(层迭膜，紫外线塑化树脂膜等)，或陶瓷封装能使其防止暴露到外界空气中。在那时，当护盖部件内部充有惰性气体，或吸湿剂(例如氧化钡)被放在内部时，EL层的可靠性(寿命)提高。
在用如封装处理提高密闭性之后，贴上连接从基底上形成的元件或电路引出的接头到外部信号接头的连接器(柔性印刷电路FPC)，以使产品最终完成。在本说明中，被制作成能够运输的状态的EL显示器件被称为EL模块。
这里，本实例的有源矩阵类型EL显示器件的结构，将参考图10的透视图描述。本实例的有源矩阵类型EL显示器件由像素部分602，栅极侧驱动电路603，和形成于玻璃基底601上面的源极侧驱动电路604构成。像素部分的开关TFT605是n沟道TFT，并被安排在连接到栅极侧驱动电路603的栅极引线606、和连接到源极侧驱动电路604的源极引线607的交叉点上。开关TFT605的漏极被连接到电流控制TFT608的栅极。
进而，电流控制TFT608的源极被连接到电源线609。在本实例的结构中，电源线609被给予地电位。EL元件610被连接到电流控制TFT608的漏极。进而，EL元件610的阴极被加上固定电压(本实例中为10到12V)。输入-输出引线(连接引线)612和613传输信号给驱动电路，并且连接到电源线609的输入-输出引线614被提供在FPC611中，作为外部输入-输出接线。
图10所示EL显示器件的电路结构的例子在图11中表示。图11所示的电路结构是模拟驱动的例子，源极侧驱动电路701，栅极侧驱动电路(A)707，栅极侧驱动电路(B)711和像素部分706。顺便提及，在本说明中，术语“驱动电路”是一般性术语，包括源极侧驱动电路和栅极侧驱动电路。
源极侧驱动电路701带有移位寄存器702，电平移动器703，缓冲器704，采样电路(采样和保持电路)705。栅极侧驱动电路(A)707带有移位寄存器708，电平移动器709和缓冲器710。栅极侧驱动电路(B)711也具有同样的结构。
这里，移位寄存器702和708分别有驱动电压5到16V(典型地为10V)，并且图9C中TFT205所表示的结构适合于用在CMOS电路中的n沟道TFT，形成电路。
此外，对于每一个电平移动器703和709，和缓冲器704和710，驱动电压提高到14到16V的时候，类似于移位寄存器，包括图9C中n沟道TFT205的CMOS电路是适合的。顺便提及，使栅极引线为多栅极结构，比如双栅极结构或三栅极结构，在每一个电路的可靠性的提高方面是有效的。此外，既然源极区和漏极区被倒置，并且有必要降低关断电流值，包括图13中的n沟道TFT208的CMOS电路，适合于采样电路705，它的驱动电压是14到16V。像素部分706，驱动电压为14到16V，被排列上具有图5所示结构的像素。
前面所述结构能通过按照图7A到9C的制作TFT的步骤，容易地实现。在本实例中，尽管只有像素部分的结构和驱动电路表示出来，如果本实例的制造步骤被采用，在同一基底上形成逻辑电路而不是驱动电路是可能的，比如信号隔离电路，D／A转换器电路，运算放大器电路，γ修正电路，或类似电路，进而，相信也能形成存储器部分，微处理器或类似器件。
进而，本实例也会参考图14，15A和15B描述包括护盖部件的EL模块。顺便提及，需要时，图10和11中使用的参照号将被引用。
在图14中，参照号601代表基底，参照号602代表像素部分，603代表源极侧驱动电路，604代表栅极侧驱动电路，612代表连接引线，电气连接像素部分602、源极侧驱动电路603、和栅极侧驱动电路604到FPC(柔性印刷电路)611。进而，FPC被电气连接到外部设备，外部信号能因此被输入到像素部分602、源极侧驱动电路603、和栅极侧驱动电路604。像素部分602、源极侧驱动电路603、和栅极侧驱动电路604由基底601上形成的薄膜晶体管(此后称为TFT)形成。注意具有任何类型结构的TFT可以被用作TFT。当然已知的结构也可以被使用。此外，填充材料(图中未示出)，覆盖材料1407，封装材料(图中未示出)，和框架材料1408被形成。
图14的沿A-A′线切开的截面图表示于图15A中，图14的沿B-B′线切开的截面图表示于图15B中。注意在图15A和15B中，图14中相同的部分用同样的参照数字。
如图15A所示，像素部分602和驱动电路603形成于基底601上，并且像素部分602是由多个含有电流控制TFT1501的像素，和电气连接到电流控制TFT1501的像素电极1502组成。像素电极1502的作用是作为EL元件的阳极。进而，EL层1503形成并覆盖像素电极1502，并且EL元件的阴极1504形成于EL层1503上。
阴极1504也用作所有像素的公共引线，并通过连接引线612被电气连接到FPC611。此外，含有像素部分602和驱动电路603的元件被钝化膜1507完全覆盖。
加之，填充材料1508被形成，覆盖EL元件。填充材料1508作用是结合覆盖材料1407的粘接剂。PVC(聚氯乙烯)，环氧树脂，硅酮树脂，PVB(聚乙烯醇缩丁醛)，和EVA(乙烯醋酸乙烯酯)能用作填充材料1508。如果在填充材料1508内部添加干燥剂，那么它能连续保持吸湿作用，这是更可取的。
进而，材料比如玻璃片，铝片，不锈钢片，FRP(玻璃纤维强化塑料)片，PVF(聚氟乙烯)膜，聚酯树脂薄膜，聚酯膜，和丙烯酸膜能用作覆盖材料1407。注意当使用PVB或EVA作为填充材料1508时，更可取地是采用片状结构，其中几十μm厚的铝箔被夹入PVF膜或聚酯树脂薄膜中间。
注意，取决于EL元件光发射的方向，覆盖材料1407拥有透明性质是必要的。换句话说，对于图15A和15B的情况，光照射到覆盖材料1407的对面，因此材料属性无关紧要，但对于光照射到覆盖材料1407一边的情况，要使用高透明材料。
接下来，在用填充材料1508粘接覆盖材料1407后，框架材料1408被加上，使得覆盖填充材料1508的侧面表面(暴露的表面)。框架材料1408用粘接材料(作用为粘接剂)1509粘接。这里最好使用光塑化树脂作为粘接材料1509，但如果EL层的热承受力允许，热塑树脂也可以被使用。注意更可取的是粘接材料1509是能通过尽可能少的水分和氧气的材料。进而，干燥剂也可以被添加到粘接材料1509内部。
通过使用上述方法把EL元件封装到填充材料1508内，EL元件能完全与外界隔绝，并且外部物质的侵入、水分、氧气等通过EL层的氧化作用引起的损坏能被防止。具有高可靠性的EL显示器件因此能被制造出来。实例1中所示，EL显示器件的形式是EL元件的发光照射到基底的一边，而TFT形成在基底上。对于这种情况，至少在TFT形成的区域成为阴影，一个像素部分的孔径比被减小到那么多。另一方面，如果使用的形式是EL元件的发光照射到上面的方向(上面是形成TFT的基底的对面)，那么至少使提高孔径比变得容易。
图18表示EL显示器件的结构，其中光是向朝上的方向照射。开关TFT201和电流控制TFT202的结构与实例模式2中的相同，其他部分的不同在这里说明。
连接到电流控制TFT202的漏极一边的阴极侧像素电极949，形成在第二钝化层945上面。间隔层951用有机树脂材料形成。阴极948使用材料如MgAg(一种材料，其中Mg和Ag组成比例为Mg∶Ag=10∶1)，MgAgAl，LiAl，或LiFAl。
EL层947也用与实例模式1或实例模式2中类似的喷墨方法形成。此外，阳极侧像素电极用透明材料形成，如ITO，并且第三钝化膜950形成于阳极侧像素电极上，完成光朝上的方向照射的EL显示器件。通过喷墨方法制作EL层的方法，和按照本发明制作的EL层，也能应用到无源类型EL显示器件。这样的例子参考图16A到16E说明。
基底比如非碱性玻璃基底，典型地为Corning公司1737号玻璃基底；晶体玻璃基底；钠钙玻璃，表面上形成氧化硅膜或氮化硅膜；或塑料基底能应用到图16A中的基底1601。透明电极1602形成于基底1601上，厚度为50到200nm，并通过加工如刻蚀或剥离(lift-off)分割为多个条形。透明电极1602用材料如ITO，ZnO，SnO2或ITO-ZnO形成。然后，使用有机树脂材料如聚酰亚胺，形成厚度为0．5到2μm的间隔层1603，使得与形成的条形透明电极1602的侧面边缘部分接触。
EL层使用单层或层迭结构。层迭结构是其中多层的组合，比如光发射层，电子输运层，电子注入层，空穴注入层，和空穴输运层被组合在一起并层迭起来，在实例3中空穴注入层和光发射层形成层迭结构。首先，如图16B所示，形成空穴注入层1606。空穴注入层不是总需要的，但为了提高光发射效率，有的实例中最好形成它。如实例模式1所示，空穴注入层由含四烯丙基二胺的有机材料形成。对这个例子也使用喷墨方法，溶剂1605从喷墨头1604喷出，在间隔层之间形成许多连续点的条形，或长圆形或矩形。通过如电炉方法加热到100℃的温度，蒸发元件中比如不需要的水分。
光发射层也用喷墨方法形成，如图16C所示。对于彩色显示，具有每一种颜色如红、绿和蓝的墨水头被使用，并且含有光发射材料的EL成形溶剂1609被喷射在空穴注入层上面。作为光发射层1608更可取的材料，能给出聚合材料比如聚对苯撑亚乙烯(PPV)或聚芴。对于彩色，最好使用如红光发射材料中的氰基-聚苯-1，2亚乙烯；绿光发射材料中的聚苯-1，2亚乙烯；和蓝光发射材料中的聚苯-1，2亚乙烯或聚烷基次苯。这样光发射层1608R，1608G，和1608B分别对应颜色红，绿和蓝，使得形成条形，或长圆形或矩形，其中多数为连续的。为了防止EL材料在喷墨方法成形期间的氧化和损坏，在惰性气体中如氮或氩气进行。
然后形成阴极材料，使用材料如MgAg(一种材料，其中Mg和Ag组成比例为Mg∶Ag=10∶1)，MgAgAl，LiAl，或LiFAl。阴极材料用真空蒸发形成典型厚度为1到50nm。此外，一种材料如铝被层迭到阴极上，作为辅助电极。图16D中的阴极层1610表示这类结构，使用掩模材料在每一层膜形成时形成条形。阴极层1610形成条形，使得与同样形成条形的透明电极1611接近垂直。钝化膜1611由比如氧化硅膜或氮化硅膜形成在阴极层1610上。
形成这里所示EL层的材料，对于潮湿和水分不耐用，因此最好用框架材料密封它们。最好使用绝缘物质比如玻璃或聚合物作为框架材料1614。例如材料如非晶玻璃(比如硼硅酸盐玻璃或石英)，晶化玻璃，陶瓷玻璃，有机树脂(比如丙烯酸树脂，苯乙烯树脂，聚碳酸酯树脂，或环氧树脂)，和硅酮树脂能被给出。陶瓷也可以被使用。而且，如果密封剂1705是绝缘物质，也可能使用金属材料比如不锈钢合金。
此外，使用比如环氧树脂或丙烯酸树脂作为粘接剂1612，连接框架材料1614与上面形成EL层的基底是可能的。此外，热塑树脂或光塑树脂能用作粘接剂。注意材料必须透过尽可能少的氧气和水分。干燥剂1613比如氧化钡也可以混合到粘接剂1612中。这样能够形成无源类型EL显示器件。形成EL元件的薄膜形成设备的例子在图17中示出。图17所示为一设备，用来连续形成聚合物有机EL层作为光发射层，含有周期表1族或2族元素的金属膜作为阴极层，导电膜如Al作为辅助电极，和钝化膜。
在图17中，参考数字401代表传送室，也称作装载-卸载室，进行装载和卸载基底。搬运器402，基底放在上面。注意传送室401也可以分为基底装载室和基底卸载室。进而，参考数字403是共同室，包含机构(此后称为传送机构)405来传送基底404。比如机器人手臂的机构执行基底的处理，是一类传送机构(1)405。
通过门406a到406f，多个处理室被连接到共同室403。用图17的结构，共同室403被减压到从几个mTorr到几十mTorr的水平，并且每个处理室由门406a到406f与共同室403隔绝。在这个情况下，加工在喷墨打印处理室415，和旋涂加工室408中进行，其中惰性气体如氮气或氩气在正常压力下，因此这是一个真空蒸发加工室412在415、416和共同室403之间的结构。
通过在每个在低压下执行预定工作的加工室放置真空泵，在真空下进行加工是可能的。使用旋转式油泵，机械升压泵，涡轮分子泵，或低温泵作为真空泵是可能的，并且用低温泵去除水分非常有效。
组成光发射层和注入层的EL层成形，在喷墨打印加工室415或旋涂加工室408中进行。比如图3A和3B解释的保持基底和墨水头的方法的部分被放置在喷墨打印加工室415。进而，如上所述，有机EL材料非常怕水分，因此惰性气体一直保持在喷墨打印加工室415或旋涂加工室408中。
关于基底的传送，首先真空蒸发加工室412减压，直到它的压力与共同室403相同，门406d此时打开，基底被传送。然后，在门406d关闭后，真空蒸发加工室412内部充入惰性气体，此时门413打开，其中压力恢复到标准压力，通过基底传送器室414的传送机构(2)418，基底被传送到旋涂加工室408。
有机EL层通过本发明的喷墨方法形成，但有机EL层也可以通过适当的组合喷墨和旋涂方法形成。光发射层可以通过喷墨方法形成，层中的某些部分比如空穴或电子注入层，或空穴或电子输运层，可以用旋涂方法形成。
在完成EL层成形加工之后，门413打开，基底被传送到真空蒸发加工室412，在门413和门406d关闭的状态下进行真空蒸发。在真空蒸发加工室412达到同共同室403相同的低压力之后，门406d打开，基底被传送到共同室。
注意烘干加工室409被包括在这里，但通过使用感受器使真空蒸发加工室412能够加热，烘干加工也能进行。在烘干之后，通过真空蒸发除去气体是可能的。
阴极的成形在第一膜沉积加工室410中进行。用已知的材料形成阴极。阴极用真空蒸发形成，基底的表面(聚合物EL层在其上形成的表面)此时可以面朝上(面朝上方法)或面朝下(面朝下方法)。
在面朝上方法中，从共同室403传送的基底可以被设定在感受器方式，因此它是极其容易的方法。在面朝下方法中，在传送器机构(1)405中或在第一膜沉积加工室410中必须准备翻转基底的机构，因此传送器机构是复杂的。然而，能够获得更少的污染物附着的优点。
注意当在第一膜沉积加工室410中进行蒸发加工时，必须准备蒸发源。也可以准备多个蒸发源。进而，电阻加热方式蒸发源可以被使用，EB(电子束)蒸发源也可以被使用。
第二膜沉积加工室411是用汽相膜沉积方法形成电极的加工室。辅助阴极的辅助电极的成形在这里进行。进而，蒸发和溅射被使用，但蒸发更好，因为蒸发方法更少可能造成破坏。无论使用哪一个，共同室403被门406f隔绝，膜沉积在真空下进行。注意当进行蒸发作为汽相膜沉积方法时，必须提供蒸发源。蒸发源可以类似于第一汽相膜沉积加工室410中的蒸发源，因此关于蒸发源的说明在这里被省略了。
含有周期表1族或2族元素的金属膜经常用作阴极，但这些金属膜容易被氧化，因此保护阴极的表面更可取。进而，要求的膜厚度是薄的，因此具有低电阻的导电膜补充形成，降低阴极的电阻，而且保护阴极。铝、铜或银为主要成分的金属膜用作低电阻导电膜。
接下来，第三膜沉积加工室407是形成第三钝化膜的加工室。第三钝化膜用等离子体CVD方法由氮化硅膜，氧化硅膜或类似物形成。因此，尽管图中未示出，比如提供气体SiH4，N2O和NH3的系统，使用13．56到60MHz高频电源的等离子体产生方式，和加热基底的方式提供。有机材料制成的EL层对于潮湿和水分不能抵抗，因此在形成EL层之后，这类钝化膜可以连续形成，不会暴露到空气中。
具有上述结构的薄膜形成设备的最重要的特征是，EL层的形成是通过喷墨方法进行，和形成EL层的方式是沿着形成阴极的方式，装载到多室类型薄膜形成设备。因此，从透明导电膜形成的阳极表面氧化加工开始，继续通过形成辅助电极的加工，有可能执行所有加工而基底甚至不会暴露到空气中一次。结果是，有可能形成聚合物EL层，强壮且不易损坏，通过简单方法，有可能制作具有高可靠性的EL显示器件。激光结晶化被用作形成实例1中晶化硅膜302的方法，使用不同结晶化方法的例子在实例5中说明。
在实例5中形成非晶硅膜之后，结晶化使用记录在日本专利申请公开No．Hei 7-130652的技术进行。记录在上述专利应用中的技术是一种获得具有优良结晶度的晶化硅膜的技术，通过使用一种元素如镍作为催化剂促进结晶化。
进而，在结晶化处理完成之后，可以去除结晶化中使用的催化剂。这样，催化剂可以使用日本专利申请公开No．Hei 8-330602中的技术收集。此外，本发明的申请者可以使用记录在日本专利申请公开No．Hei 11-076967中的技术形成TFT。
实例1中所示的制作过程是本发明的一个实例，如果实例1的图5或图9C的结构能被实现，那么其他制作过程也可以如上所述使用，没有任何问题。注意自由地组合实例5中的构造与实例模式2或实例1到2中的构造是可能的。有源矩阵类型EL显示器件或无源矩阵类型EL显示器件(EL模块)通过实施本发明形成，在明亮位置与液晶显示器件相比具有优良的清晰度，因为它是自发射类型器件。因此它广泛用作直观类型EL显示(表示结合EL模块的显示)。
注意宽广的视场角能给出为EL显示器件超过液晶显示器件的优点。本发明的EL显示因此可以用作显示(显示器)，具有对角线长等于30英寸或更大(典型地为40英寸或更大)，为大屏幕TV广播所用。
进而，不仅它能用作EL显示(比如个人计算机显示器，TV广播接收器，或广告显示器)，而且它能用作各种电子设备的显示。下面能给出这样的电子设备的例子如摄象机；数字相机；护目镜型显示器(头盔显示器)；汽车导航系统；个人计算机；便携信息终端(比如移动式计算机，移动电话或电子记事本)；和使用记录媒质的图象再现器件(特别是，一种设备进行记录媒质的复制，并被提供能显示那些图象的显示器，比如光盘(CD)，激光光盘(LD)或数字视盘(DVD))。这些半导体器件的例子在图19A到20B中表示。
图19A是EL显示器，包括主体2001，支持架2002，显示部分2003。本发明能用在显示部分2003中。它们对于制作大屏幕特别有优势，对显示具有对角线大于或等于10英寸(特别是大于或等于30英寸)是满意的。
图19B是摄象机，包括主体2101，显示部分2102，音频输入部分2103，操作开关2104，电池2105，和图象接收区2106。本发明能用在显示部分2102中。
图19C是头盔类型显示器的一部分，包括主体2201，信号线缆2202，固定带2203，显示器2204，光学系统2205和EL显示器件2206。
图19D是图象复制设备(特别是DVD复制设备)，提供有记录媒质，包括主体2301，记录媒质(比如CD，LD，或DVD)2302，操作开关2303，显示部分(a)2304，和显示部分(b)2305。显示部分(a)是主要用于显示图象信息，显示部分(b)主要用于显示字符信息，本发明能用在显示部分(a)中和显示部分(b)中。注意本发明能用作图象复制设备，如果提供记录媒质在设备中，比如CD复制设备和游戏设备。
图19E是便携计算机，包括主体2401，摄象机部分2402，图象接收部分2403，操作开关2404，和显示部分2405。本发明能用在显示部分2405中。
图19F是个人计算机，包括主体2501，显示部分2503和键盘2504。本发明能用在显示部分2503中。
图20A是移动电话，包括主体2601，音频输出部分2602，音频输入部分2603，显示部分2604，操作开关2605，天线2606。EL显示器件是低功耗的，能很好的用作显示部分2604。
图20B是固定类型的汽车音频设备，包括主体2701，显示部分2702和操作开关2703，2704。按照本发明的EL显示器件能很好用作显示部分2702，因为EL显示器件有广的视场角和表现出优秀的可辩认性。
本发明的应用的范围因此非常广泛，有可能应用本发明到所有领域的电子设备中。而且，实例6的电子设备能通过使用任何实例1到5的组合的构造实现。图22表示测试件的显微照片，上面是用本发明的喷墨方法形成的EL层。样品件的结构有由ITO形成的像素电极，在由丙烯酸树脂形成的绝缘膜上，而且间隔层由光敏丙烯酸树脂形成，使得形成条形。
PEDOT层首先形成在ITO上，通过液体涂镀方法(旋涂)。ITO此时是不易被水粘湿的，因此为了使它易吸水，进行氧气等离子体处理和CF4等离子体处理。
通过喷墨方法形成EL层，使用PPV溶解到苯甲醚中，比例为0．04g比20mg。间隔层之间的间隙是60μm，而且它能被看作EL层以连续状态形成在间隔层之间。简单高速的EL层成形加工因而成为可能。
采用本发明，使通过简单加工和高速度形成EL层成为可能。而且EL元件由于潮湿或受热引起的损坏能被抑制。此外，本发明防止碱金属从EL层扩散，从而影响TFT性能。作为结果，EL显示器件的操作性能和可靠性能被大大提高。
而且，通过使用这类EL显示器件作为显示器，生产具有良好图象质量和耐用性(高可靠性)的应用产品(电子设备)成为可能。
权利要求
1．一种制作电光器件的方法，所述方法包括步骤在基底上形成多个TFT；形成多个像素电极，每个被连接到多个TFT的一个；在多个像素电极上形成EL层，其中EL层用喷墨方法形成，且其中EL层在多个像素电极上是连续的。
2．一种制作电光器件的方法，所述方法包括步骤在基底上形成多个TFT；形成多个像素电极，每个被连接到多个TFT的一个；在多个像素电极上形成EL层，其中EL层用喷墨方法形成，且其中EL层对应多个像素电极的每一个，有长圆形或矩形形状。
3．一种制作电光器件的方法，所述方法包括步骤在基底上形成多个TFT；形成多个像素电极，每个被连接到多个TFT的一个；在多个像素电极中的第一像素电极上形成第一EL层，发射红光；在多个像素电极中的第二像素电极上形成第二EL层，发射绿光；在多个像素电极中的第三像素电极上形成第三EL层，发射蓝光；其中第一、第二和第三EL层用喷墨方法形成，其中第一、第二和第三EL层在多个像素电极上是连续的。
4．一种制作电光器件的方法，所述方法包括步骤在基底上形成多个TFT；形成多个像素电极，每个被连接到多个TFT的一个；在多个像素电极中的第一像素电极上形成第一EL层，发射红光；在多个像素电极中的第二像素电极上形成第二EL层，发射绿光；在多个像素电极中的第三像素电极上形成第三EL层，发射蓝光；其中第一、第二和第三EL层用喷墨方法形成，其中第一、第二和第三EL层中的每一个具有长圆形或矩形形状，对应于多个像素电极的每一个。
5．一种制作电光器件的方法，所述方法包括步骤在基底上形成多个TFT；形成覆盖多个TFT的绝缘层；形成多个像素电极，每个被连接到多个TFT的一个；在多个像素电极上形成EL层，其中其中EL层用喷墨方法形成，其中EL层在多个像素电极上是连续的，且其中防止碱金属透过的绝缘膜形成在绝缘层的顶层。
6．一种制作电光器件的方法，所述方法包括步骤在基底上形成多个TFT；形成覆盖多个TFT的绝缘层；形成多个像素电极，每个被连接到多个TFT的一个；在多个像素电极上形成EL层，其中其中EL层用喷墨方法形成，其中EL层对应多个像素电极的每一个，有长圆形或矩形形状，且其中防止碱金属透过的绝缘膜形成在绝缘层的顶层。
7．一种制作电光器件的方法，所述方法包括步骤在基底上形成多个TFT；形成覆盖多个TFT的绝缘层；形成多个像素电极，每个被连接到多个TFT的一个；在多个像素电极中的第一像素电极上形成第一EL层，发射红光；在多个像素电极中的第二像素电极上形成第二EL层，发射绿光；在多个像素电极中的第三像素电极上形成第三EL层，发射蓝光；其中第一、第二和第三EL层用喷墨方法形成，其中第一、第二和第三EL层在多个像素电极上是连续的，且其中防止碱金属透过的绝缘膜形成在绝缘层的顶层。
8．一种制作电光器件的方法，所述方法包括步骤在基底上形成多个TFT；形成覆盖多个TFT的绝缘层；形成多个像素电极，每个被连接到多个TFT的一个；在多个像素电极中的第一像素电极上形成第一EL层，发射红光；在多个像素电极中的第二像素电极上形成第二EL层，发射绿光；在多个像素电极中的第三像素电极上形成第三EL层，发射蓝光；其中第一、第二和第三EL层用喷墨方法形成，其中第一、第二和第三EL层中的每一个都有长圆形或矩形形状，对应于多个像素电极的每一个，且其中防止碱金属透过的绝缘膜形成在绝缘层的顶层。
9．依据权利要求1的方法，其中电光器件包括多个像素，其中多个像素中的每一个包括彼此相邻的像素电极，其中一个象素与其相邻象素之间的间隙在EL层厚度的5到10倍的范围内。
10．依据权利要求9的方法，其中间隙在250-2500nm范围内。
11．依据权利要求1的方法，其中EL层包含有机材料。
12．依据权利要求1的方法，其中喷墨方法使用压电元件。
13．依据权利要求5的方法，其中绝缘层包含绝缘膜，防止包括有机树脂材料的绝缘膜上的碱金属透过。
14．依据权利要求5的方法，其中防止碱金属透过的绝缘膜包括至少从下面选定的一种元素，B(硼)，C(碳)，N(氮)，Al(铝)，Si(硅)和P(磷)。
15．依据权利要求5的方法，其中防止碱金属透过的绝缘膜包括Si，Al，N，O，和M，其中M代表至少一种稀土元素，最好从下面的一组中选取，Ce(铈)，Yb(镱)，Sm(钐)，Er(铒)，Y(钇)，La(镧)，Gd(钆)，Dy(镝)和Nd(钕)。
16．一种电光器件，包括被形成在基底上的多个TFT；多个像素电极，每个被连接到多个TFT的一个；形成在多个像素电极上面的EL层，其中EL层被形成为在多个像素电极上是连续的。
17．一种电光器件，包括被形成在基底上的多个TFT；多个像素电极，每个被连接到多个TFT的一个；形成在多个像素电极上面的EL层，其中EL层有长圆形或矩形形状，对应于多个像素电极的每一个。
18．一种电光器件，包括被形成在基底上的多个TFT，多个像素电极，每个被连接到多个TFT的一个；在多个像素电极中的第一像素电极上形成的，发射红光的第一EL层；在多个像素电极中的第二像素电极上形成的，发射绿光的第二EL层；在多个像素电极中的第三像素电极上形成的，发射蓝光的第三EL层，其中第一、第二和第三EL层被形成为在多个像素电极上是连续的。
19．一种电光器件，包括被形成在基底上的多个TFT；多个像素电极，每个被连接到多个TFT的一个；在多个像素电极中的第一像素电极上形成的，发射红光的第一EL层；在多个像素电极中的第二像素电极上形成的，发射绿光的第二EL层；在多个像素电极中的第三像素电极上形成的，发射蓝光的第三EL层，其中第一、第二和第三EL层中的每一个都有长圆形或矩形形状，对应于多个像素电极的每一个。
20．一种电光器件，包括被形成在基底上的多个TFT；绝缘层，覆盖多个TFT；多个像素电极，每个被连接到多个TFT的一个；形成在多个像素电极上面的EL层，其中EL层被形成为在多个像素电极上是连续的，且其中防止碱金属透过的绝缘膜形成在绝缘层的顶层。
21．一种电光器件，包括被形成在基底上的多个TFT；绝缘层，覆盖多个TFT；多个像素电极，每个被连接到多个TFT的一个；形成在多个像素电极上面的EL层，其中EL层有长圆形或矩形形状，对应于多个像素电极的每一个，其中防止碱金属透过的绝缘膜形成在绝缘层的顶层。
22．一种电光器件，包括被形成在基底上的多个TFT；绝缘层，覆盖多个TFT；多个像素电极，每个被连接到多个TFT的一个；在多个像素电极中的第一像素电极上形成的，发射红光的第一EL层；在多个像素电极中的第二像素电极上形成的，发射绿光的第二EL层；在多个像素电极中的第三像素电极上形成的，发射蓝光的第三EL层，其中第一、第二和第三EL层被形成为在多个像素电极上是连续的，其中防止碱金属透过的绝缘膜形成在绝缘层的顶层。
23．一种电光器件，包括被形成在基底上的多个TFT；绝缘层，覆盖多个TFT；多个像素电极，每个被连接到多个TFT的一个；在多个像素电极中的第一像素电极上形成的，发射红光的第一EL层；在多个像素电极中的第二像素电极上形成的，发射绿光的第二EL层；在多个像素电极中的第三像素电极上形成的，发射蓝光的第三EL层，其中第一、第二和第三EL层中的每一个都有长圆形或矩形形状，对应于多个像素电极的每一个，其中防止碱金属透过的绝缘膜形成在绝缘层的顶层。
24．依据权利要求16的器件，其中电光器件包括多个像素，其中多个像素中的每一个包括彼此相邻的像素电极，其中一个象素与其相邻象素的间隙在EL层厚度的5到10倍的范围内。
25．依据权利要求24的器件，其中间隙在250-2500nm范围内。
26．依据权利要求16的器件，其中EL层包含有机材料。
27．依据权利要求20的器件，其中绝缘层包含绝缘膜，防止包括有机树脂材料的绝缘膜上的碱金属透过。
28．依据权利要求20的器件，其中防止碱金属透过的绝缘膜包括至少从下面选定的一种元素，B(硼)，C(碳)，N(氮)，Al(铝)，Si(硅)和P(磷)。
29．依据权利要求20的器件，其中防止碱金属透过的绝缘膜包括Si，Al，N，O，和M，其中M代表至少一种稀土元素，最好从下面的一组中选取，Ce(铈)，Yb(镱)，Sm(钐)，Er(铒)，Y(钇)，La(镧)，Gd(钆)，Dy(镝)和Nd(钕)。
30．依据权利要求17的器件，其中电光器件包括多个像素，其中多个像素中的每一个包括彼此相邻的像素电极，其中一个象素与其相邻象素的间隙在EL层厚度的5到10倍的范围内。
31．依据权利要求30的器件，其中间隙在250-2500nm范围内。
32．依据权利要求17的器件，其中EL层包含有机材料。
33．依据权利要求18的器件，其中电光器件包括多个像素，其中多个像素中的每一个包括彼此相邻的像素电极，其中一个象素与其相邻象素之间的间隙在第一、第二和第三EL层中每一个厚度的5到10倍的范围内。
34．依据权利要求33的器件，其中间隙在250-2500nm范围内。
35．依据权利要求18的器件，其中第一、第二和第三EL层中的每一个包含有机材料。
36．依据权利要求19的器件，其中电光器件包括多个像素，其中多个像素中的每一个包括彼此相邻的像素电极，其中一个象素与其相邻象素的间隙在第一、第二和第三EL层中每一个厚度的5到10倍的范围内。
37．依据权利要求36的器件，其中间隙在250-2500nm范围内。
38．依据权利要求19的器件，其中第一、第二和第三EL层中的每一个包含有机材料。
39．依据权利要求20的器件，其中电光器件包括多个像素，其中多个像素中的每一个包括彼此相邻的像素电极，其中一个象素与其相邻象素的间隙在EL层厚度的5到10倍的范围内。
40．依据权利要求39的器件，其中间隙在250-2500nm范围内。
41．依据权利要求20的器件，其中EL层包含有机材料。
42．依据权利要求21的器件，其中电光器件包括多个像素，其中多个像素中的每一个包括彼此相邻的像素电极，其中一个象素与其相邻象素的间隙在EL层厚度的5到10倍的范围内。
43．依据权利要求42的器件，其中间隙在250-2500nm范围内。
44．依据权利要求21的器件，其中EL层包含有机材料。
45．依据权利要求21的器件，其中绝缘层包含绝缘膜，防止包括有机树脂材料的绝缘膜上的碱金属透过。
46．依据权利要求21的器件，其中防止碱金属透过的绝缘膜包括至少从下面选定的一种元素，B(硼)，C(碳)，N(氮)，Al(铝)，Si(硅)和P(磷)。
47．依据权利要求21的器件，其中防止碱金属透过的绝缘膜包括Si，Al，N，O，和M，其中M代表至少一种稀土元素，最好从下面的一组中选取，Ce(铈)，Yb(镱)，Sm(钐)，Er(铒)，Y(钇)，La(镧)，Gd(钆)，Dy(镝)和Nd(钕)。
48．依据权利要求22的器件，其中电光器件包括多个像素，其中多个像素中的每一个包括彼此相邻的像素电极，其中一个象素与其相邻象素之间的间隙在第一、第二和第三EL层中每一个厚度的5到10倍的范围内。
49．依据权利要求48的器件，其中间隙在250-2500nm范围内。
50．依据权利要求22的器件，其中第一、第二和第三EL层中的每一个包含有机材料。
51．依据权利要求22的器件，其中绝缘层包含绝缘膜，防止包括有机树脂材料的绝缘膜上的碱金属透过。
52．依据权利要求22的器件，其中防止碱金属透过的绝缘膜包括至少从下面选定的一种元素，B(硼)，C(碳)，N(氮)，Al(铝)，Si(硅)和P(磷)。
53．依据权利要求22的器件，其中防止碱金属透过的绝缘膜包括Si，Al，N，O，和M，其中M代表至少一种稀土元素，最好从下面的一组中选取，Ce(铈)，Yb(镱)，Sm(钐)，Er(铒)，Y(钇)，La(镧)，Gd(钆)，Dy(镝)和Nd(钕)。
54．依据权利要求23的器件，其中电光器件包括多个像素，其中多个像素中的每一个包括彼此相邻的像素电极，其中一个象素与其相邻象素之间的间隙在第一、第二和第三EL层中每一个厚度的5到10倍的范围内。
55．依据权利要求54的器件，其中间隙在250-2500nm范围内。
56．依据权利要求23的器件，其中第一、第二和第三EL层中的每一个包含有机材料。
57．依据权利要求23的器件，其中绝缘层包含绝缘膜，防止包括有机树脂材料的绝缘膜上的碱金属透过。
58．依据权利要求23的器件，其中防止碱金属透过的绝缘膜包括至少从下面选定的一种元素，B(硼)，C(碳)，N(氮)，Al(铝)，Si(硅)和P(磷)。
59．依据权利要求23的器件，其中防止碱金属透过的绝缘膜包括Si，Al，N，O，和M，其中M代表至少一种稀土元素，最好从下面的一组中选取，Ce(铈)，Yb(镱)，Sm(钐)，Er(铒)，Y(钇)，La(镧)，Gd(钆)，Dy(镝)和Nd(钕)。
60．依据权利要求2的方法，其中电光器件包括多个像素，其中多个像素中的每一个包括彼此相邻的像素电极，其中一个象素与其相邻象素之间的间隙在EL层厚度的5到10倍的范围内。
61．依据权利要求60的方法，其中间隙在250-2500nm范围内。
62．依据权利要求2的方法，其中EL层包含有机材料。
63．依据权利要求2的方法，其中喷墨方法使用压电元件。
64．依据权利要求3的方法，其中电光器件包括多个像素，其中多个像素中的每一个包括彼此相邻的像素电极，其中一个象素与其相邻象素之间的间隙在第一、第二和第三EL层中每一个厚度的5到10倍的范围内。
65．依据权利要求64的方法，其中间隙在250-2500nm范围内。
66．依据权利要求3的方法，其中第一、第二和第三EL层中的每一个包含有机材料。
67．依据权利要求3的方法，其中喷墨方法使用压电元件。
68．依据权利要求4的方法，其中电光器件包括多个像素，其中多个像素中的每一个包括彼此相邻的像素电极，其中一个象素与其相邻象素之间的间隙在第一、第二和第三EL层中每一个厚度的5到10倍的范围内。
69．依据权利要求68的方法，其中间隙在250-2500nm范围内。
70．依据权利要求4的方法，其中第一、第二和第三EL层中的每一个包含有机材料。
71．依据权利要求4的方法，其中喷墨方法使用压电元件。
72．依据权利要求5的方法，其中电光器件包括多个像素，其中多个像素中的每一个包括彼此相邻的像素电极，其中一个象素与其相邻象素之间的间隙在EL层厚度的5到10倍的范围内。
73．依据权利要求72的方法，其中间隙在250-2500nm范围内。
74．依据权利要求5的方法，其中EL层包含有机材料。
75．依据权利要求5的方法，其中喷墨方法使用压电元件。
76．依据权利要求6的方法，其中电光器件包括多个像素，其中多个像素中的每一个包括彼此相邻的像素电极，其中一个象素与其相邻象素之间的间隙在EL层厚度的5到10倍的范围内。
77．依据权利要求76的方法，其中间隙在250-2500nm范围内。
78．依据权利要求6的方法，其中EL层包含有机材料。
79．依据权利要求6的方法，其中喷墨方法使用压电元件。
80．依据权利要求6的方法，其中绝缘层包含绝缘膜，防止包括有机树脂材料的绝缘膜上的碱金属透过。
81．依据权利要求6的方法，其中防止碱金属透过的绝缘膜包括至少从下面选定的一种元素，B(硼)，C(碳)，N(氮)，Al(铝)，Si(硅)和P(磷)。
82．依据权利要求6的方法，其中防止碱金属透过的绝缘膜包括Si，Al，N，O，和M，其中M代表至少一种稀土元素，最好从下面的一组中选取，Ce(铈)，Yb(镱)，Sm(钐)，Er(铒)，Y(钇)，La(镧)，Gd(钆)，Dy(镝)和Nd(钕)。
83．依据权利要求7的方法，其中电光器件包括多个像素，其中多个像素中的每一个包括彼此相邻的像素电极，其中一个象素与其相邻象素之间的间隙在第一、第二和第三EL层中每一个厚度的5到10倍的范围内。
84．依据权利要求83的方法，其中间隙在250-2500nm范围内。
85．依据权利要求7的方法，其中第一、第二和第三EL层中的每一个包含有机材料。
86．依据权利要求7的方法，其中喷墨方法使用压电元件。
87．依据权利要求7的方法，其中绝缘层包含绝缘膜，防止包括有机树脂材料的绝缘膜上的碱金属透过。
88．依据权利要求7的方法，其中防止碱金属透过的绝缘膜包括至少从下面选定的一种元素，B(硼)，C(碳)，N(氮)，Al(铝)，Si(硅)和P(磷)。
89．依据权利要求7的方法，其中防止碱金属透过的绝缘膜包括Si，Al，N，O，和M，其中M代表至少一种稀土元素，最好从下面的一组中选取，Ce(铈)，Yb(镱)，Sm(钐)，Er(铒)，Y(钇)，La(镧)，Gd(钆)，Dy(镝)和Nd(钕)。
90．依据权利要求8的方法，其中电光器件包括多个像素，其中多个像素中的每一个包括彼此相邻的像素电极，其中一个象素与其相邻象素的间隙在第一、第二和第三EL层中每一个厚度的5到10倍的范围内。
91．依据权利要求90的方法，其中间隙在250-2500nm范围内。
92．依据权利要求8的方法，其中第一、第二和第三EL层中的每一个包含有机材料。
93．依据权利要求8的方法，其中喷墨方法使用压电元件。
94．依据权利要求8的方法，其中绝缘层包含绝缘膜，防止包括有机树脂材料的绝缘膜上的碱金属透过。
95．依据权利要求8的方法，其中防止碱金属透过的绝缘膜包括至少从下面选定的一种元素，B(硼)，C(碳)，N(氮)，Al(铝)，Si(硅)和P(磷)。
96．依据权利要求8的方法，其中防止碱金属透过的绝缘膜包括Si，Al，N，O，和M，其中M代表至少一种稀土元素，最好从下面的一组中选取，Ce(铈)，Yb(镱)，Sm(钐)，Er(铒)，Y(钇)，La(镧)，Gd(钆)，Dy(镝)和Nd(钕)。
全文摘要
本发明目的是提供简单、高速的,用喷墨方法形成EL层的加工技术。一种制作具有良好操作性能和高可靠性的电光器件的方法,和特别是,提供一种制作EL显示器件的方法。当EL层用喷墨方法制作时,本发明形成连续横过多个电极的EL层。特别地,对于排列成矩阵状态的m列和n行像素电极,EL层形成对应于一个特定行或列的条形。对于每一个像素电极,EL层也可以被形成具有长圆形或矩形形状。
文档编号H01L21/84GK1291786SQ00130499
公开日2001年4月18日 申请日期2000年10月12日 优先权日1999年10月12日
发明者山崎舜平, 山本一宇, 荒井康行 申请人:株式会社半导体能源研究所