薄膜形成器件，形成薄膜的方法和自發光器件的制作方法

專利名稱：薄膜形成器件，形成薄膜的方法和自發光器件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種自發光器件，其具有EL元件，所述EL元件被形成在絕緣體上，并被構成具有陽極、陰極和被夾在所述陽極和陰極之間的用于提供電發光的有機發光材料(以后稱為有機EL材料)，一種以這種自發光器件作為顯示裝置(顯示器或監視器)的電氣設備，以及用于制造所述自發光器件的方法。應當說明，這種EL顯示器件有時被稱為OLED(有機發光二極管)。
背景技術：
近來，使用ELY作為利用有機發光材料的電發光的自發光器件的顯示器件(EL顯示器件)得到了積極的發展。因為EL顯示器件是自發光類型的，不像液晶顯示器件一樣，不需要背景光。此外，因為其具有寬的視角，所以EL顯示器件有希望作為電氣設備的顯示裝置。
EL顯示器件被分為兩種無源型的(簡單陣列型)；和有源型的(有源陣列型)，它們都有了積極的發展。尤其是，有源陣列型的EL顯示器件近來更有吸引力。關于作為EL元件的核心的EL層的EL材料，已經研制出了低分子量有機EL材料和大分子(聚合物)有機EL材料。
通過墨噴、蒸發、旋涂或類似工藝制成EL材料的膜。關于蒸發，使用掩模控制形成膜的位置。其中存在的問題是，EL材料雖然不通過掩模，但是仍然被淀積在掩模上。

發明內容
本發明就是根據上述問題作出的，因此，本發明的目的在于提供一種方法，用于選擇地形成EL材料的膜，而不會由于蒸發而造成浪費，其中EL材料通過使用掩模借助于電場被控制。本發明的另一個目的在于改善控制形成膜的位置的精度。本發明還有一個目的在于，使用這種措施提供一種自發光器件，并提供用于制造所述自發光器件的方法。本發明還有一個目的在于，提供一種利用這種自發光器件作為顯示裝置的電氣設備。
為了實現上述目的，按照本發明，對所述掩模和在其上要形成膜的一個像素電極施加電壓。
按照本發明，EL材料被提供在一個船形的試樣器皿中。通過使所述EL材料蒸發和充電，由于蒸發作用，EL材料從船形試樣器皿的開口被排出，并且，在其到達襯底之前，由借助于對掩模施加的電壓產生的電場控制EL材料的行進方向，因而，可以控制EL材料的淀積位置。
可以使用多個掩模。例如，電場由對第一掩模和第二掩模分別施加的電壓產生，借以控制EL材料行進的方向，并控制EL材料淀積的位置。


在附圖中圖1A和1B是表示按照本發明通過蒸發淀積有機EL材料的方法的示意圖；圖2以截面圖表示像素部分的結構；圖3A到3C表示像素部分的結構和像素部分的頂視圖；圖4A到4E表示用于制造EL顯示器件的步驟；圖5A到5D表示用于制造EL顯示器件的步驟；圖6A到6C表示用于制造EL顯示器件的步驟；圖7A和7B表示EL顯示器件的像素部分中的TFT的截面結構；圖8A和8B表示EL顯示器件的像素部分中的TFT的截面結構；圖9表示EL顯示器件的外觀；圖10表示EL顯示器件的電路方塊結構；圖11A和圖11B表示有源陣列EL顯示器件的截面結構；圖12A和12B分別表示通過蒸發淀積的有機EL材料的圖形；圖13A和13B分別表示掩模的圖形；圖14表示無源EL顯示器件的截面結構；圖15A到15F表示電氣設備的具體例子；圖16A和16B表示電氣設備的具體例子；以及圖17A和17B表示按照本發明通過蒸發淀積有機EL材料的方法。
具體實施例方式
下面參照圖1A和1B說明本發明的實施方式。
圖1A示意地表示按照本發明EL材料的膜是如何被形成的。在圖1A中，在襯底110上的像素電極和地電位相連。船形試樣器皿111中裝有EL材料。
應當注意，當形成紅色的EL材料時，船形試樣器皿111中裝有發紅光的EL材料(以后稱為紅色EL材料)。當形成綠色的EL材料時，船形試樣器皿111中裝有發綠光的EL材料(以后稱為綠色EL材料)。當形成藍色的EL材料時，船形試樣器皿111中裝有發藍光的EL材料(以后稱為藍色EL材料)。
按照本發明，在船形試樣器皿111中的EL材料通過電極120的電阻加熱而被蒸發和排出。當被排出時，EL材料由于施加于電極112上的負電壓而成為帶負電的顆粒。帶負電的顆粒通過由導電材料制成的掩模113的間隙，并被淀積在襯底110上的像素電極上。在電極112和120之間提供有絕緣體，對所述電極施加不同的電壓。
應當說明，如圖1B所示，該圖是117的放大圖，當EL材料通過掩模113時，EL材料的行進方向由掩模113的阻擋部分118控制。在掩模113中，阻擋部分118是由導電材料例如銅、鐵、鋁、鉭、鈦或鎢制成的多個相互并列(條狀)設置的導線，呈網狀結構或板狀結構。處于蒸汽狀態的EL材料排斥由施加于阻擋部分118的負電壓產生的電場，因而通過阻擋部分118之間的間隙被淀積在襯底上。
雖然圖1A和1B所示的是阻擋部分118的截面是圓形的情況，但是本發明不限于此，其截面可以是矩形的，橢圓形的或多邊形的。
需要說明，給予處于蒸汽狀態的EL材料一定電位使得EL材料排斥掩模113的阻擋部分118的電壓被提供給掩模113的阻擋部分118。這使得EL材料能夠通過掩模113的阻擋部分118之間的間隙。此處應當說明，處于蒸汽狀態的EL材料由被施加有負電壓的電極112產生的電場充電，同時由電極115對掩模113的阻擋部分118施加負電壓，從而產生電場。這使得處于蒸汽狀態的EL材料的帶電的顆粒在電性上排斥阻擋部分，從而通過阻擋部分之間的間隙。
借助于形成圖1A所示的結構，并通過正確地控制被施加有阻擋部分118的負電壓，使所述電壓在等于或大于10V和等于或小于10kV的范圍內，可以用高的精度控制淀積的位置。
應當說明，掩模113和襯底之間的距離，阻擋部分118之間的距離，以及其它類似距離，可以由實施本發明的人員合適地設定。例如，阻擋部分118之間的距離可以是在襯底上形成的像素電極的像素間距。
此外，為了精確地定位掩模113，可以這樣制造掩模113通過層疊兩個導電板并利用電子放電方法同時切割所述兩個導電板，使得形成槽狀或環狀的孔。
此外，雖然此處說明的是使用一個掩模的情況，但是電壓可以被施加于兩個或多個掩模上，以便控制EL材料的行進方向。此外，電壓可被施加于在一個平面內的兩個或多個掩模上，以便控制處于蒸汽狀態的EL材料的行進方向。
首先，把紅色EL材料放入船形試樣器皿111中并通過蒸發被淀積，從而在像素上形成條狀的紅色EL層。
在把掩模沿著箭頭k的方向移動一個像素列之后，通過蒸發從船形試樣器皿111中淀積綠色EL材料，從而形成綠色EL層。再把掩模沿著箭頭k的方向移動一個像素列，以類似方式通過蒸發進行淀積，從而形成藍色EL層。
換句話說，隨著掩模沿箭頭k的方向移動，通過在3個部分分別淀積發紅、綠和藍光的像素列，形成條狀的3種顏色的EL層。應當說明，此處形成的EL層的厚度最好是10nm-10μm。
此處使用的像素列指的是通過被岸119進行分割而形成的像素的列。岸119在像素列的源極引線的上方被形成，從而作為填充像素列之間的間隙的岸。換句話說，因為這些岸分割像素的列，所以EL層可以在各個像素列中的像素上被形成，同時用于區分一個像素列和其相鄰的像素列。因此，像素列也可以被表示為沿著源極引線排成一行的多個像素。雖然此處說明了岸在源極引線的上方被形成，但是岸也可以在柵極引線的上方被形成。在這種情況下，沿著柵極引線排成一行的多個像素被稱為像素列。
因此，在像素電極上的像素部分(未示出)可以認為是被提供在多個源極引線上方或被提供在多個柵極引線上方的條狀岸分割的多個像素列的集合。像素電極上的像素部分也可以認為由在其上形成有發紅光的條狀EL層的像素列、在其上形成有發綠光的條狀EL層的像素列以及在其上形成有發藍光的條狀EL層的像素列構成。
因為條狀岸被提供在多個源極引線或多個柵極引線的上方，實際上，像素部分也可以認為是由多個源極引線或多個柵極引線實際分割的多個像素列的集合。
此外，在本實施方式中，最好對被形成在襯底110上的像素電極(陽極)施加電壓，從而產生用于進一步控制呈蒸汽狀態已經通過掩模的EL材料的電場，并選擇地把呈蒸汽狀態的所述EL材料淀積在需要的位置。
此外，通過借助于電極114對其內具有船形試樣器皿111，掩模113和襯底110的蒸發室121的內側表面施加負電壓，可以使呈蒸汽狀態的被負充電的EL材料排斥蒸發室的內側表面，因此，呈蒸汽狀態的EL材料可被淀積而不會附著在蒸發室的內側表面上。
(實施例1)在本實施例中，參照圖1A和1B說明使用電場控制在船形試樣器皿中被蒸發的EL材料(以后稱為蒸該狀態的EL材料)并在襯底上形成膜的方法。
在圖1A和1B中，標號110表示襯底。船形試樣器皿111裝有用于EL層的材料。
應當說明，當要形成紅色EL層時，船形試樣器皿111裝有發紅光的EL材料(以后稱為紅色EL材料)。當要形成綠色EL層時，船形試樣器皿111裝有發綠光的EL材料(以后稱為綠色EL材料)。當要形成藍色EL層時，船形試樣器皿111裝有發紅光的EL材料(以后稱為藍色EL材料)。
應當說明，在本實施例中，其中摻雜有紅色熒光色素DCM的并作為基質材料的Alq被用作形成紅色EL層的紅色EL材料，作為鋁和8-羥基喹啉的合成物的Alq被用作用于形成發綠光的EL層的綠色EL材料，鋅和苯唑的合成物(Zn(oxz)2)被用作用于形成發藍光的EL層的藍色EL材料。
應當說明，上述的EL材料僅僅是一些例子，也可以使用其它的常規的EL材料。此外，雖然被選擇的EL材料用于發紅、綠和藍光，但是本發明不限于此，也可以使用例如發黃、桔紅和灰色光的EL材料。
在本實施例中，首先，船形試樣器皿裝有紅色EL材料。在襯底上形成紅色EL層之后，使用裝有綠色EL材料的船形試樣器皿，在襯底上形成綠色EL層。然后，使用裝有藍色EL材料的船形試樣器皿，在襯底上形成藍色EL層。
通過蒸發紅、綠和藍色EL材料，通過在3個部分上淀積，如上所述，可以形成EL層。
使用電極120利用電阻加熱使船形試樣器皿中的每種顏色的EL材料蒸發。當EL材料從船形試樣器皿111中排出時，其被由電極112產生的電場充電。此處，EL材料借助于由蒸發而獲得的較高的動能被排出，從而到達掩模113。
因為對掩模113施加電壓，所以在掩模113周圍產生電場。已經到達掩模113的用于EL層的處于蒸汽狀態下的材料在被掩模113產生的電場控制之后，通過掩模113，從而被淀積在襯底110上。
借助于通過蒸發船形試樣器皿111中的紅色EL材料進行淀積，在像素上形成條狀紅色EL層。此時，沿箭頭k的方向把掩模移動一個像素列，并以類似方式通過從船形試樣器皿111中蒸發進行淀積綠色EL材料形成和紅色EL層相鄰的綠色EL層。再沿箭頭k的方向把掩模移動一個像素列，通過從船形試樣器皿111中蒸發進行淀積藍色EL材料形成和綠色EL層相鄰的藍色EL層。換句話說，隨著掩模沿箭頭k的方向移動，通過在3個部分淀積分別淀積發紅、綠和藍光的像素列，形成3種顏色的條狀的EL層。應當說明所形成的EL層的厚度最好在100nm到1μm。
應當注意，此處使用的像素列指的是通過被在源極引線的上方形成的岸119進行分割而形成的像素的列。因此，像素列也可以被表示為沿著源極引線排成一行的多個像素。雖然此處說明了岸在源極引線的上方被形成，但是岸也可以在柵極引線的上方被形成。在這種情況下，沿著柵極引線排成一行的多個像素被稱為像素列。
因此，像素部分(未示出)可以認為是被提供在多個源極引線上方或被提供在多個柵極引線上方的條狀岸分割的多個像素列的集合。像素電極上的像素部分也可以認為由在其上形成有發紅光的條狀EL層的像素列、在其上形成有發綠光的條狀EL層的像素列以及在其上形成有發藍光的條狀EL層的像素列構成。
因為條狀岸被提供在多個源極引線或多個柵極引線的上方，實際上，像素部分也可以認為是由多個源極引線或多個柵極引線實際分割的多個像素列的集合。
此外，最好對被形成在襯底110上的像素電極(陽極)施加電壓，從而產生用于進一步控制呈蒸汽狀態已經通過掩模的EL材料的電場，并選擇地把所述呈蒸汽狀態的EL材料淀積在需要的位置。
(實施例2)圖2是按照本實施例的EL顯示器件的像素部分的截面圖。圖3A是所述像素部分的頂視圖，圖3B表示其電路結構。實際上，多個像素被排列成陣列的形狀，從而形成像素部分(圖像顯示部分)。應當說明，圖2是從圖3A的線A-A’取的截面圖。因而，因為在圖2和圖3A，3B以及圖3C中使用相同的標號，所以可以方便地參看這些圖。在圖3A的頂視圖中示出了兩個像素，并且所述兩個像素具有相同的結構。
在圖2中，標號11和12分別表示作為基底的絕緣膜(以后稱為底膜)。作為襯底11，可以使用玻璃、玻璃陶瓷、石英、硅、陶瓷、金屬或塑料。
尤其當使用含有可動離子的襯底或導電襯底時，使用底膜12是有效的，而石英襯底則可以不提供底膜12。作為底膜12，可以使用含有硅的絕緣膜。應當說明，此處使用的術語“含有硅的絕緣膜”指的是含有預定百分數的硅以及氧或氮的絕緣膜，例如氧化硅膜，氮化硅膜，或氮氧化硅膜(表示為SiOxNy)。
為了阻止TFT的劣化和EL元件的劣化，使底膜12具有熱輻射作用從而輻射由TFT產生的熱是有效的。可以使用任何常規的材料制造具有熱輻射作用的底膜12。
此處在一個像素中形成有兩個TFT。作為開關的TFT 201由n溝道TFT構成，而用于控制電流的TFT 202由溝道TFT構成。
不過，不必限制用作開關的TFT是n溝道TFT和用于控制電流的TFT是溝道TFT。用作開關的TFT可以是溝道TFT，用于控制電流的TFT可以是n溝道TFT，或者兩個TFT可以由n溝道TFT構成，或者兩個TFT可以由溝道TFT構成。
用作開關的TFT 201被這樣構成，使得其具有有源層，所述有源層包括源極區域13，漏極區域14，LDD區域15a-15d，大量摻雜雜質的區域16和溝道形成區域17a、17b，以及柵極絕緣膜18，柵極19a、19b，第一中間層絕緣膜20，源極引線21，和漏極引線22。
如圖3A到圖3C所示，用作開關的TFT 201具有雙柵極結構，其中柵極19a，19b通過由不同材料(電阻比柵極19a，19b的電阻低的材料)制成的柵極引線211彼此電氣相連。當然，代替雙柵極結構，用作開關的TFT 201也可以具有單柵極結構或多柵極結構(一種包括具有兩個或多個串聯的溝道形成區域的有源層的結構)例如三柵極結構。多柵極結構對于減少截止電流值是非常有效的。此處，通過使像素的開關元件201具有多柵極結構，實現了具有小的截止電流值的開關元件。
有源層由含有晶體結構的半導體膜構成。有源層可以是單晶半導體膜，多晶半導體膜，或微晶半導體膜。柵極絕緣膜18可以是含有硅的絕緣膜。作為柵極電極、源極引線和漏極引線，可以使用任何導電膜。
此外，在用作開關的TFT 201中，提供有LDD區域15a-15d，使得不會由柵極絕緣膜18覆蓋柵極電極19a，19b。這種結構對于減少截止電流是非常有效的。
應當說明，在溝道形成區域和LDD區域之間提供偏置區域(由和溝道形成區域的成分相同的成分構成的半導體層形成的一個區域，對該區域不施加控制電壓)對于減少截止電流值是更好的。此外，在具有兩個或多個柵極電極的多柵極結構的情況下，在溝道形成區域的元件之間提供的大量摻雜雜質的區域對于減少截止電流是有效的。
用于控制電流的TFT 202被這樣形成，使得其具有有源層，所述有源層包括源極區域31，漏極區域32，和溝道形成區域34，以及柵極絕緣膜18，柵極電極35，第一中間層絕緣膜20，源極引線36，和漏極引線37。應當說明，雖然圖中所示的柵極電極35是單柵極結構，但是也可以使用多柵極結構。
如圖2所示，作為開關的TFT 201的漏極和用于控制電流的TFT 202的柵極相連。更具體地說，用于控制電流的TFT 202的柵極電極35通過漏極引線(其可以是一個連接引線)22和用作開關的TFT 201的漏極區域14電氣相連。源極引線36和電源線212相連。
用于控制電流的TFT 202是用于控制在EL元件203中流動的電流的元件。不過，考慮到EL元件203的劣化，在EL元件203中不應當流過大量的電流。因此，為了阻止大量電流流過用于控制電流的TFT202，最好溝道長度(L)被設計得較長。每個像素的溝道長度最好是0.5-2微米(最好1-1.5微米)。
在用作開關的TFT 201中形成的LDD區域的長度(寬度)可以是0.5-3.5微米，一般為2.0-2.5微米。
如圖3A到3C所示，包括用于控制電流的TFT 202的柵極電極35的引線和用于控制電流的TFT 202的電源線212通過由50表示的區域中的絕緣膜重疊。其中，在區域50形成存儲電容器。由半導體膜51，和柵極絕緣膜同一層的絕緣膜(未示出)，以及電源線212形成的電容器也可以用作存儲電容器。
存儲電容器50用作存儲施加于用于控制電流的TFT 202的柵極電極35的電壓。
此外，由增加可流過的電流的觀點來看，增加用于控制電流的TFT202的有源層(特別是溝道形成區域)的厚度是有效的(最好50-100nm，更好60-80nm)。與此相反，關于用作開關的TFT 201，從減少截止電流的觀點看來，減少有源層(尤其是溝道形成區域)的厚度也是有效的(最好為20-50nm，更好為25-40nm)。
形成厚度為10nm-10微米(最好200-500nm)的第一鈍化膜38。關于材料，可以使用含有硅的絕緣膜(尤其是氮氧化硅膜或者氮化硅膜較好)。
第二中間層絕緣膜(也可以稱為校平膜)39被形成在第一鈍化膜38上，使得覆蓋各個TFT，拉平由TFT形成的高度差。作為第二中間層絕緣膜39，最好使用有機樹脂膜，例如聚亞酰胺樹脂，聚酰胺樹脂，丙烯酸樹脂或BCB(苯并環丁烯)。當然，也可以使用無機膜，如果其可以進行充分的校平。
借助于第二絕緣層膜39校平由TFT形成的高度差是非常重要的。因為后來要形成的EL層非常薄，存在的高度差可能引起發光故障。因此，最好在像素電極形成之前進行校平，以便使在其上形成EL層的表面盡可能是平面。
在接觸孔(開口)在第二中間層絕緣膜39和第一鈍化膜38中被形成之后，如此形成由透明的導電膜制成的像素電極40，使得在所述形成的開口和用于控制電流的TFT 202的漏極引線37相連。
按照本實施例，作為像素電極，使用由氧化銦和氧化錫的化合物形成的導電膜。在所述化合物中可以摻入少量的鎵。此外，可以使用氧化銦和氧化鋅的化合物，或者氧化鋅和氧化鎵的化合物。
在像素電極被形成之后，形成由樹脂材料制成的岸(bank)。通過使用抗蝕劑材料，借助于形成具有不同的選擇比的有機樹脂膜的圖形，形成岸a(41a)和岸b(41b)。應當說明，在岸a(41a)和岸b(41b)被層疊之后，通過對其進行刻蝕，由于刻蝕速度的不同可以形成圖2所示的形狀。應當說明，其中，建立(形成岸a的樹脂的刻蝕速度)＞(形成岸b的樹脂的刻蝕速度)。岸a(41a)和岸b(41b)在圖3C所示的像素之間被形成條狀。應當說明，在圖3C中h1為0.5-3微米，其厚度大于由層疊EL層、陰極和保護電極而形成的膜的厚度。雖然在本實施例中岸沿著源極引線21被形成，但是它們也可以沿著柵極引線211被形成。
然后，利用參照圖1A和圖1B所述的薄膜形成方法形成EL層42。應當說明，雖然其中只示出了一個像素，實際上，形成分別相應于紅綠藍(R，G，B)顏色的EL層，如圖1A和圖1B所示。
首先，裝在船形試樣器皿111中的EL材料利用電極120借助于電阻加熱被蒸發。就在處于蒸汽狀態的EL材料被從船形試樣器皿111排出時，在由在船形試樣器皿111的開口連接的電極112產生的電場的影響下，處于蒸汽狀態的EL材料被充電而成為帶電顆粒。當這些帶電顆粒通過掩模113時，其行進方向由施加于阻擋部分118的電壓產生的在掩模113周圍的電場控制。
應當說明，在船形試樣器皿111和掩模113之間可以提供一個電極，用于通過由所述電極產生的電場控制呈蒸汽狀態的從船形試樣器皿111排出的EL材料的充電。
因此，呈蒸汽狀態的EL材料通過阻擋部分118之間的間隙，被淀積在其上要形成EL層的襯底的表面上。
應當說明，在本說明中使用的掩模的阻擋部分指的是由掩模的導電材料制成的部分，所述導電材料的例子包括鈦，鉭，鎢和鋁。此外，在掩模中的開口指的是在阻擋部分之間的間隙。
此外，在本說明中使用的其上要形成EL材料的表面指的是像素電極的表面的一部分，或其上要形成薄膜的有機膜。
被施加于掩模上的電壓等于或大于幾十伏，等于或小于10千伏，最好是10V-1kV。實施本發明的人員可以在這個范圍內合適地設置施加于各個電極的電壓。
在本實施例中，首先通過蒸發和淀積裝在船形試樣器皿111中的EL材料，在像素上形成發紅光的像素列。此后，在掩模被沿橫向(箭頭k所示的方向)移動之后，通過蒸發淀積在船形試樣器皿111中裝有的綠色EL材料，從而形成發綠光的像素列。所述掩模被再次沿橫向(箭頭k所示的方向)移動，通過蒸發淀積在船形試樣器皿111中裝有的藍色EL材料，從而形成發藍光的像素列。
應當說明，每當EL材料的種類被改變時，其中裝有EL材料的船形試樣器皿111可以被改變，或者，選擇地，只改變要被使用的EL材料，而不改變船形試樣器皿111。
此外，所述的船形試樣器皿111和掩模可以被單獨地提供，或者，選擇地，可以集中在一起而形成一個裝置。
如上所述，隨著掩模的移動，通過蒸發借助于在3個部分上分別淀積發紅綠藍光的像素列，形成3種顏色的條狀EL層。
作為用于制造EL層的EL材料，可以使用低分子量材料。作為EL材料的代表性的低分子量材料包括3(8-羥基喹啉酯)鋁合成物(tris(8-quinolinolate)aluminum complex)(Alq)和2(苯并羥基喹啉酯)鈹合成物(bis(benzoquinolinolate)beryllium)(BeBq)。
應當說明，在本實施例中，其中摻雜有紅色熒光色素DCM的并作為基質材料的Alq被用作形成紅色EL層的EL材料，作為鋁和8-羥基喹啉的合成物的Alq被用作綠色EL材料，鋅和苯唑的合成物(Zn(oxz)2)被用作藍色EL材料。
不過，上面僅是可以用作本實施例中的EL層的EL材料的一些例子，本發明決不限于這些材料。
換句話說，可以利用涂敷方法使用此處沒有列出的大分子有機EL材料，并且，除去低分子量材料之外，可以使用大分子材料形成EL層。
此外，當形成EL層42時，因為所述EL層易于因濕氣和氧的存在而劣化，最好在含有少量的濕氣和氧的惰性氣體例如氮或氬中進行處理。
在按照上述形成EL層42之后，形成由光屏蔽導電膜制成的陰極43，保護電極44和第二鈍化膜45。在本實施例中，使用由MgAg制成的導電膜作為陰極43，使用由鋁制成的導電膜作為保護電極44，并使用厚度為10nm-10微米(最好200-500nm)的氮化硅膜作為第二鈍化膜45。
應當說明，如上所述，因為EL層易于受熱的影響，所以陰極43和第二鈍化膜45最好在盡可能低的溫度(最好在從室溫到120℃的溫度范圍)下被制成。因此，在這種情況下，等離子增強的CVD，真空蒸發，或者旋轉涂敷是優選的膜形成方法。
在本階段完成的器件被稱為有源陣列襯底。提供一個相對的襯底(未示出)，使其和有源陣列襯底相對。在本實施例中，使用玻璃襯底作為相對襯底。應當說明，也可以使用由塑料或陶瓷制成的襯底作為相對襯底。
有源陣列襯底和相對襯底通過密封材料(未示出)相互連接，從而形成一個密封的空間(未示出)。在本實施例中，所述密封空間被充以氬氣。當然，在所述密封空間內可以設置干燥劑例如氧化鋇或抗氧化劑。
此外，本實施例的結構可以和實施例1的結構自由組合。
(實施例3)下面說明用于形成圖3C所示的由岸a和岸b構成的岸的方法。岸a和岸b都是正型的。
首先，在形成像素電極之后，形成用于形成岸的密胺樹脂的有機樹脂膜，將一種染料混合在密胺樹脂中，使有機樹脂膜具有防反射膜的功能。這些可在被溶解于一種溶劑例如二甲基乙酰胺后被使用。應當說明，在選擇染料時，需要選擇其發射光譜位于在曝光時使用的光的光譜附近的染料。
然后，把聚酰亞胺膜層疊在密胺樹脂膜上。其中，可以使用光敏聚酰亞胺或酚醛清漆代替聚酰亞胺。這是形成岸b的方法。
應當說明，此處形成的有機樹脂膜具有兩層。然后，有機樹脂膜被曝光從而形成圖形。作為形成圖形的顯影劑，最好使用可溶于水的一種顯影劑。在本實施例中，可以使用四甲基銨氫氧化物，因為其可溶于水，并且是堿性的，因而適用于本實施例。不過，所述顯影劑不限于此，也可以使用其它常規的顯影劑。
通過使用顯影劑進行顯影，形成岸a和岸b，如圖3C所示。這是因為，通過在岸a中摻入染料，其對于曝光的強度發生了改變，因而被顯影劑等方性地刻蝕。應當說明，此處所示的h2最好是0.5-3微米。
應當說明，所述岸a和岸b不限于上述的有機樹脂膜的層疊結構。這些岸可以這樣被形成，使得在岸a由無機膜例如氧化硅膜或氮化硅膜制成之后，由有機樹脂膜例如聚酰亞胺樹脂，聚酰胺樹脂，或光敏樹脂制成岸b，或者使用于制造岸a和用于制造岸b的材料掉換。
應當說明，本實施例的結構可以和實施例1和實施例2的結構自由組合。
(實施例4)下面參照圖4到圖6說明同時形成像素部分和在所述像素部分周邊形成的驅動電路部分的TFT的方法。注意為了使說明簡化，示出了CMOS電路作為驅動電路的基本電路。
首先，如圖4A所示，在玻璃襯底300上形成厚度為300nm的底膜301。作為底膜301，在本實施例中，厚度為100nm的氮氧化硅膜被層疊在厚度為200nm的氮氧化硅膜上。最好在和玻璃襯底300接觸的膜中的氮的濃度被設置在10和25wt％之間。當然，元件可以被形成在石英襯底上而不提供底膜。
接著，利用已知的淀積方法在底膜301上形成厚度為50nm的無定形硅膜(圖中未示出)。注意不必限制于無定形硅膜，可以使用含有無定形結構的半導體膜(包括微晶半導體膜)。此外，也可以使用含有無定形結構的化合物半導體膜，例如無定形硅-鍺膜。此外，膜的厚度可以從20到100nm。
然后用已知的方法對無定形硅膜進行晶體化，形成晶體硅膜(也叫做多晶硅膜)302。在已知的晶體化方法中，包括使用電爐進行的熱晶體化，使用激光進行的激光退火晶體化，和使用紅外燈進行的紅外燈退火晶體化。在本實施例中，使用利用XeCl氣體的準分子激光進行晶體化。
注意在本實施例中使用被形成直線形的脈沖發射型準分子激光，但是也可以使用矩形的，并且也可以使用連續發射的氬激光和連續發射的準分子激光。
在本實施例中，雖然使用晶體硅膜作為TFT的有源層，但是也可以使用無定形硅膜。此外，可以利用無定形硅膜形成用作開關的TFT的有源層，其中有必要減少截止電流。利用晶體硅膜形成用于控制電流的TFT的有源層。電流在無定形硅膜內難于流動，因為其中的載流子遷移率低，因而截止電流不容易流動。換句話說，可以最有利地利用其中電流不容易流動的無定形硅膜和其中電流容易流動的晶體硅膜。
接著，如圖4B所示，在由厚度為130nm的氧化硅膜制成的晶體硅膜302上形成保護膜303。所述厚度可以在100-200nm(最好在130-170nm)的范圍內選擇。此外，也可以使用其它膜，例如含有硅的絕緣膜。保護膜303被這樣形成，使得在雜質添加期間晶體硅膜不會直接暴露于等離子體，并且使得能夠實現精確的雜質濃度控制。
然后在保護膜303上形成抗蝕劑掩模304a，304b，并通過保護膜303加入給予n型導電性的雜質元素(以后叫做n型雜質元素)。一般使用周期表第15類元素作為n型雜質元素，一般可以使用磷或砷。使用其中磷化氫(PH3)被等離子激發而不發生質量分離(separationof mass)的等離子摻雜方法，在本實施例中被添加的磷的濃度為1×1018原子/cm3。當然也可以使用其中進行質量分離的離子注入方法。
如此調節劑量，使得在按照這一步驟形成的n型雜質區域305中包含的n型雜質元素的濃度為2×1016-5×1019原子/cm3(一般在5×1017和5×1018原子/cm3之間)。
接著，如圖4C所示，除去保護膜303，抗蝕劑掩模304a、304b，并對添加的周期表中第15類元素的進行激活。可以使用已知的激活技術作為激活方法，在本實施例中使用準分子激光進行激活。當然，可以使用脈沖發射型準分子激光器和連續發射型準分子激光器，不必限制于使用準分子激光。目的是激活添加的雜質元素，并且最好是在不致使晶體硅膜熔化的能級下進行激活。可以在存在保護膜303的情況下進行激光激活。
也可以和用激光激活雜質元素同時通過熱處理進行激活。當利用熱處理進行激活時，考慮到襯底的耐熱性，最好在大約450-550℃的溫度下進行熱處理。
和n型雜質區域305的端部之間的邊界部分(連接部分)，即在n型雜質區域周邊上的其中不添加n型雜質元素的區域，未通過這一處理被刻劃，這意味著，在后來完成TFT的時刻，在LDD區域和溝道形成區域之間可以形成極好的連接。
接著，除去晶體硅膜的不需要的部分，如圖4D所示，并形成島狀半導體膜(以后被稱為有源層)306-309。
然后，如圖4E所示，形成柵極絕緣膜310，從而覆蓋住有源層306-309。形成厚度為10-200nm，最好為50-150nm的含有硅的絕緣膜作為柵極絕緣膜310。可以使用單層結構或多層結構。在本實施例中使用厚度為110nm的氮氧化硅膜。
此后，形成厚度為200-400nm的導電膜，并被成形從而形成柵極電極311-315。這些柵極電極311-315的各個端部可以是錐形的。在本實施例中，柵極電極和與柵極電極電氣相連以便提供引出線的引線(以后稱為柵極引線)由互不相同的材料制成。更具體地說，柵極引線由具有比柵極電極的電阻率低的材料制成。因而，使用能夠進行精加工的材料制造柵極電極，而利用可以提供較小的引線電阻而不適合于精加工的材料制造柵極引線。當然可以利用相同的材料制造柵極電極和柵極引線。
雖然柵極電極可以由單層的導電膜制造，但如果需要最好使用兩層、三層或更多層的導電膜制造。可以使用任何已知的導電材料制造柵極電極。不過，應當說明，最好使用能夠進行精加工的材料，更具體地說，最好使用可以形成2微米或更小的線寬的材料。
一般地說，可以使用從下列元素中選擇的元素制造的膜，這些元素是鉭(Ta)，鈦(Ti)，鉬(Mo)，鎢(W)，鉻(Cr)，和硅(Si)，以及上述元素的氮化物膜(一般為氮化鉭膜，氮化鎢膜，或氮化鈦膜)，上述元素的組合的合金膜(一般為Mo-W合金，Mo-Ta合金)，或者上述元素的硅化物膜(一般為硅化鎢，或硅化鈦膜)。當然，所述的膜可以作為單層膜或多層膜使用。
在本實施例中，使用厚度為50nm的氮化鉭膜(TaN)和厚度為350nm的鉭膜(Ta)。這可以利用濺射方法被形成，當作為濺射氣體添加Xe，Ne或類似惰性氣體時，可以阻止由于應力而引起的膜的剝落。
在此時，如此形成柵極電極312，使得重疊并夾住n型雜質區域305和柵極絕緣膜310的一部分。這個重疊的部分以后成為覆蓋柵極電極的LDD區域。此外，柵極電極313和314根據截面看似乎是兩個電極，實際上它們彼此電氣相連。
接著，利用柵極電極311-315作為掩模以自調整的方式添加n型雜質元素(在本實施例中是磷)，如圖5A所示。所述的添加被這樣調節，使得磷被加入雜質區域316-323中，其濃度為n型雜質區域305的濃度的1/10-1/2(一般在1/4和1/3之間)。明確地說，其濃度最好為1×1016-5×1018原子/cm3(一般為3×1017-3×1018原子/cm3)。
接著形成抗蝕劑掩模324a-324d，使得它們具有能夠蓋住柵極電極等的形狀，如圖5B所示，并加入n型雜質元素(在本實施例中使用磷)，從而形成含有高濃度的磷的雜質區域325-329。此處也進行使用磷化氫實現的離子摻雜，并且被這樣調節，使得在這些區域中的磷的濃度為1×1020-1×1021原子/cm3(一般為2×1020-5×1021原子/cm3)。
n溝道型TFT的源極區域或漏極區域借助于這一處理被形成，在用作開關的TFT中，保留由圖5A的處理而形成的n型雜質區域319-321的部分。這些保留的區域相應于圖5中用作開關的TFT201的LDD區域15a-15d。
接著，如圖5C所示，除去抗蝕劑掩模324a-324d，并形成新的抗蝕劑掩模332。然后，添加p型雜質元素(在本實施例中使用硼)，從而形成具有高濃度的硼的雜質區域333-336。其中通過使用乙硼烷(B2H6)進行離子摻雜添加硼而形成的雜質區域333-336中硼的濃度為3×1020-3×1021原子/cm3(一般為5×1020-5×1021原子/cm3)。
注意已經以1×1020-1×1021原子/cm3的濃度把磷加入雜質區域333-336中，但是此處加入的硼的濃度至少不少于磷的濃度的3倍。因此，已經形成的n型雜質區域完全被改變為p型的，因而作為p型雜質區域。
接著，在除去抗蝕劑掩模332之后，以各自的濃度加入有源層的n型和p型雜質元素被活化。電爐退火、激光退火或燈退火可以用作活化的方法。在本實施例中，在電爐中在550℃下在氮氣中進行4小時的熱處理。
此時，重要的是盡可能除去周圍環境中的氧氣。這是因為即使有少量的氧氣存在時，柵極電極的暴露的表面也被氧化，這導致電阻的增加，電阻的增加使得難于和柵極電極形成歐姆接觸。因而，在用于活化處理的周圍環境中氧氣的濃度被設置為1ppm或更少，最好為0.1ppm或更少。
在完成活化處理之后，形成厚度為300nm的柵極引線337，如圖5D所示。作為柵極引線337的材料，可以使用含有鋁(Al)或銅(Cu)為其主要成分(在組成中占50-100％)的金屬。如圖3所示，設置柵極引線211用于提供開關TFT的柵極電極19a，19b(相應于圖4E的柵極電極313和314)的電連接。
上述結構可以使得柵極引線的引線電阻被大大減小，因此，可以形成具有大面積的圖像顯示區域(像素部分)。更具體地說，按照本實施例的像素結構對于實現具有對角線尺寸為10英寸或更大(或30英寸或更大)的顯示屏的EL顯示器件是有利的。
接著形成第一中間層絕緣膜338，如圖6A所示。使用含有硅的單層絕緣膜作為第一中間層絕緣膜338，雖然可以使用包括兩種或多種硅的絕緣膜的組合的多層膜。此外，膜的厚度可以在400nm和1.5微米之間。在本實施例中使用在厚度為200nm的氮氧化硅膜上設置厚度為800nm的氧化硅膜的層疊結構。
此外，在含有3和100％之間的氫的環境中在300-450℃下進行1-12小時的熱處理，從而進行氫化。這種處理是一種利用熱激發的氫對在半導體膜中的懸掛鍵進行氫終結的處理。作為另一種氫化方法，也可以使用等離子氫化(使用由等離子激發的氫)。
注意在第一中間層絕緣膜338的形成期間也可以插入氫化處理。即，可以在形成200nm厚的氮氧化硅膜后，按照上述進行氫處理，然后可以形成剩余的800nm厚的氧化硅膜。
接著，形成在第一中間層絕緣膜338和柵極絕緣膜310中的接觸孔，以及源極引線339-342和漏極引線343-345。在本實施例中，所述電極由3層結構的層疊膜制成，其中利用濺射方法連續地形成厚度為100nm的鈦膜，厚度為300nm的含鈦的鋁膜和厚度為150nm的鈦膜。當然，可以使用其它的導電膜。
接著形成厚度為50-500nm(一般200-300nm)的第一鈍化膜346。在本實施例中使用厚度為300nm的氮氧化硅膜作為第一鈍化膜346。這也可以用氮化硅膜代替。
注意在形成氮氧化硅膜之前使用含有氫的氣體例如H2或NH3等進行等離子處理是有效的。由這種預處理激發的氫被提供給第一中間層絕緣膜338，通過進行熱處理可以改善第一鈍化膜346的膜的質量。與此同時，被添加到第一中間層絕緣膜338中的氫擴散到較低的一側，因而使有源層被有效地氫化。
接著，如圖6B所示，形成由有機樹脂制成的第二中間層絕緣膜347。作為有機樹脂，可以使用聚酰亞胺，聚酰胺，丙烯酸樹脂，BCB(苯并環丁烯)或其類似物。特別是，因為第二中間層絕緣膜347主要用作校平，最好使用校平性能良好的丙烯酸樹脂。在本實施例中，形成足夠厚的丙烯酸樹脂膜，以便校平由TFT形成的有臺階的部分。其合適的厚度為1-5微米(最好2-4微米)。
此后，在第二中間層絕緣膜347和第一鈍化膜346中形成接觸孔，然后形成和漏極引線345電連接的像素電極348。在本實施例中，形成厚度為110nm的氧化銦錫膜(ITO)，并通過成形而形成像素電極。此外，可以使用2-20％的氧化銦和氧化鋅(ZnO)的化合物或氧化鋅和氧化鎵的化合物作為透明電極。所述像素電極作為EL元件的陽極。
然后，如圖6C所示，形成由樹脂材料制成的岸a(349a)和岸b(349b)。岸a(349a)和岸b(349b)通過層疊總厚度為1-2微米的丙烯酸樹脂膜，聚酰亞胺膜或其類似物并進行成形而被制成。應當說明，用于形成岸a(349a)的膜的材料要求對于相同的刻蝕劑而言和用于形成成岸b(349b)的膜的材料相比具有較高的刻蝕速度。如圖6所示，岸a(349a)和岸b(349b)被在像素之間形成，從而成為條狀。雖然在本實施例中它們沿著源極引線341被形成，但是它們也可以沿著柵極引線337被形成。
然后，利用參照圖1所述的薄膜形成方法形成EL層350。應當說明雖然此處只示出了一個像素，實際上，形成如圖1所示的分別相應于紅、綠和藍色的EL層。
首先，使用電極借助于電阻加熱使裝在船形試樣器皿中的EL材料被蒸發而成為蒸汽狀態的EL材料。處于蒸汽狀態的EL材料在被特意地充電之后被排出。被排出的處于蒸汽狀態的EL材料在通過施加有電壓的掩模之后淀積在襯底110的像素部分上。應當說明，當處于蒸汽狀態的EL材料通過掩模時，處于蒸汽狀態的EL材料的行進方向被掩模周圍的電場所控制。
在本實施例中，首先通過從船形試樣器皿中排出作為處于蒸汽狀態的EL材料的紅色EL材料，在像素上形成發紅光的像素列。然后，在掩模沿橫向被移動之后，從船形試樣器皿中通過蒸發淀積綠色EL材料，從而形成發綠光的像素列。掩模沿橫向被進一步移動，從船形試樣器皿中通過蒸發淀積藍色EL材料，從而形成發藍光的像素列。
如上所述，通過在移動掩模的同時在3個部分分別淀積發紅綠藍光的像素列，形成3種顏色的條狀EL層。
應當說明，雖然在本實施例中只示出了一個像素，但是此處同時形成發相同顏色的EL層。
應當說明，在本實施例中，其中摻雜有紅色熒光色素DCM的并作為基質材料的Alq被用作形成紅色EL層的紅色EL材料，作為鋁和8-羥基喹啉的合成物的Alq被用作用于形成發綠光的EL層的綠色EL材料，以及鋅和苯唑的合成物(Zn(oxz)2)被用作用于形成發藍光的EL層的藍色EL材料，這些EL層的厚度都是50nm。
可以使用已知的材料作為EL材料350。考慮到驅動電壓，所述已知材料最好是有機材料。應當說明，雖然在本實施例中EL層350是只具有上述的EL層的單層結構，但是，如果需要，其可以具有電子注入層，電子發射層，空穴發射層，空穴注入層，電子阻擋層，或空穴元素層。此外，雖然在本實施例中說明的是使用MgAg電極作為EL元件的陰極351的情況，但是也可以使用其它已知的材料。
此外，雖然通過淀積形成關于每種顏色的EL層，但是也可以例如借助于旋涂或蒸發各個顏色的EL層的相同材料，同時形成電子注入層，電子發射層，空穴發射層，空穴注入層，電子阻擋層，或空穴元素層。
在形成EL層350之后，通過真空蒸發形成陰極(MgAg電極)351。應當說明，EL層350的厚度最好是80-200nm(一般為100-120nm)，陰極351的厚度最好是180-300nm(一般為200-250nm)。
此外，保護電極352被提供在陰極351上。作為保護電極352，可以使用包括鋁為主要成分的導電膜。保護電極352可以使用掩模通過真空蒸發被形成。
最后，形成厚度為300nm的由氮化硅膜制成的第二鈍化膜353。實際上，雖然保護電極352保護EL層免受濕氣之類的影響，但是通過進一步形成第二鈍化膜353，可以進一步提高EL元件的可靠性。
圖7說明用在像素部分中的用作開關的n型溝道TFT的截面圖。
首先，關于圖7所示的用作開關的TFT，圖7A說明一種這樣的結構，其中如此提供LDD區域15a-15d，使得通過柵極絕緣膜18不會覆蓋柵極電極19a和19b。這種結構對于減少截止電流值是非常有效的。
在另一方面，這些LDD區域15a-15d在圖7B所示的結構中沒有被提供。在形成圖7B所示的結構的情況下，因為和形成圖7A所示的結構相比，可以減少處理步驟的數量，因而可以提高生產效率。
在本實施例中，可以使用圖7A和7B所示的結構作為用作開關的TFT。
圖8表示用在像素部分中的用于控制電流的n型溝道TFT的截面圖。
在圖8A所示的用于控制電流的TFT中，在漏極區域32和溝道形成區域34之間提供有LDD區域33。雖然此處說明的是其中LDD區域33通過柵極絕緣膜18和柵極電極35重疊的結構，但是所述結構也可以如圖8B所示，其中不提供LDD區域33。
用于控制電流的TFT不僅提供用于使EL元件發光的電流，而且控制所提供的電流的數量，從而能夠控制灰度顯示。因此，需要采取措施防止由于熱載流子的注入而引起劣化，使得即使在流過電流時也能阻止所述劣化。
關于阻止由于熱載流子的注入引起的劣化，已知其中LDD區域和柵極電極重疊的一種結構是非常有效的。因此，如圖8A所示的其中LDD區域通過柵極絕緣膜18和柵極電極35重疊的結構是合適的。其中，作為用于減少截止電流的一種措施，示出了其中LDD區域的一部分不和柵極電極重疊的結構。不過，不必要求LDD區域的一部分不和柵極電極重疊。此外，根據情況，如圖8B所示，可以不提供LDD區域。
在本實施例的情況下，如圖6C所示，n溝道TFT205的有源層包括源極區355，漏極區356，LDD區域357，和溝道形成區域358。LDD區域357通過柵極絕緣膜310和柵極電極312重疊。
LDD區域只在漏極區域的一側上被形成，因而不會降低操作速度。此外，關于n溝道TFT205，雖然不需要過多地考慮截止電流，但是操作速度是重要的。因此，最好LDD區域357完全和柵極電極重疊，以便使得電阻分量盡可能小。換句話說，最好沒有所謂的偏置。
用這種方式，具有如圖6C所示的結構的有源陣列襯底便被制成。應當說明，在形成岸490之后直到形成鈍化膜353，繼續執行處理步驟，通過使用多室型或在線型薄膜形成裝置不使器件暴露于大氣中是有效的。
附帶說明，通過設置使得不僅像素部分的TFT具有優選的結構，而且驅動電路部分的TFT也具有優選的結構，可以使按照本發明的有源陣列襯底極其可靠，并且可以改善其性能。
首先，具有能夠減少熱載流子注入同時盡可能不降低操作速度的結構被用作構成驅動電路部分的CMOS電路的n溝道TFT205。應當說明，此處所稱的驅動電路包括移位寄存器，緩沖器，電平移動器，采樣電路(采樣和保持電路)等。在進行數字驅動的情況下，可以進一步包括信號轉換電路，例如D/A轉換器。
應當說明，實際上，在完成圖6C所示的處理步驟之后，器件最好利用封裝材料例如氣密玻璃，石英或塑料被封裝(密封)，使得器件不暴露于外部空氣中。在這種情況下，最好在封裝材料內部設置吸濕劑，例如氧化鋇，或者設置抗氧化劑。
在例如通過封裝處理提高氣密性之后，連接一個連接器(柔性印刷電路FPC)，用于連接從被形成在絕緣體上的元件或電路引出的端子和外部信號端子，從而制成作為產品的器件。在這種狀態下的器件，即在可交貨狀態下的器件，此處被稱為EL顯示器件(或者EL模塊)。
下面參照圖9的透視圖說明按照本實施例的有源陣列EL顯示器件。按照本實施例的有源陣列EL顯示器件包括被形成在玻璃襯底601上的像素部分602，柵極側驅動電路603，和源極側驅動電路604。在像素部分中用作開關的TFT 605是n溝道TFT，并被設置在連接柵極側驅動電路603的柵極引線606和用于連接源極側驅動電路604的源極引線607的交叉點上。用作開關的TFT 605的漏極和用于控制電流的TFT 608的柵極相連。
此外，用于控制電流的TFT 608的源極側和電源線609相連。在本實施例的結構中，電源線609具有地電位(地電位)。此外，用于控制電流的TFT 608的漏極和EL元件610相連。一個預定的電壓(3-12V，最好3-5V)被施加于EL元件610的陽極上。
此外，作為外部輸入/輸出端子的FPC 611具有連接引線612和613，用于向驅動電路部分傳遞信號，還具有和電源線609相連的連接引線614。
圖10說明圖9所示的EL顯示器件的電路結構的一個例子。按照本實施例的EL顯示器件具有源極側驅動電路801，柵極側驅動電路(A)807，柵極側驅動電路(B)811，和像素部分806。應當說明，此處使用的驅動電路部分是一個統稱，并且包括源極側驅動電路和柵極側驅動電路。
源極側驅動電路801具有移位寄存器802，電平移動器803，緩沖器804，和采樣電路(采樣和保持電路)805。柵極側驅動電路(A)807具有移位寄存器808，電平移動器809，和緩沖器810。柵極側驅動電路(B)811具有類似的結構。
其中移位寄存器802和808的驅動電壓是5-16V(一般為10V)。對于在形成所述電路的CMOS中使用的n溝道TFT，圖6C中以205表示的結構是合適的。
和移位寄存器的情況類似，對于電平移動器803和809以及緩沖器804和810，包括圖6C所示的n溝道TFT 205的CMOS電路是合適的。應當說明，使柵極引線具有多柵極結構例如雙柵極結構或三柵極結構對于改善各個電路的可靠性是有效的。
在像素部分806中，排列著具有圖5所示的結構的像素。
應當說明，上述結構可以通過按照圖4-6所示的制造工藝制造TFT容易地被實現。此外，雖然在本實施例中只說明了像素部分和驅動電路部分，按照本實施例的制造工藝，也可以在同一絕緣體上形成其它邏輯電路，例如信號分離電路，D/A轉換器電路，運算放大器電路，和γ校正電路。此外，期望也可以形成存儲器部分，微處理器部分，以及類似的部分。
此外，參照圖11A和11B說明按照本實施例的包括覆蓋材料的EL模塊。其中如果需要，也使用圖9和圖10使用的標號。
圖11A是附加于圖9所示的狀態下的密封結構的頂視圖。由虛線表示的標號602，603，和604分別表示像素部分，柵極側驅動電路和源極側驅動電路。按照本實施例的密封結構是具有覆蓋材料1101和用于圖9所示的狀態的密封材料(未示出)的一種結構。
圖11B是沿圖11A的線A-A’取的截面圖。應當說明，在圖11A和11B中，相同的標號表示相同的部件。
如圖11B所示，像素部分602和柵極側驅動電路603被形成在襯底601上。像素部分602由多個像素構成，每個像素包括用于控制電流的TFT 202和與其電氣相連的像素電極346。使用CMOS電路形成柵極側驅動電路，其中n溝道TFT 205和p溝道TFT 206被互補地組合。
像素電極348作為EL元件的陽極。在像素電極348之間，形成有岸a(349a)和岸b(349b)。EL層350和陰極351被形成在岸a(349a)和岸b(349b)的內部。此外，保護電極352和第二鈍化膜353被形成在其上。當然，如上所述，EL元件的結構可以顛倒，像素電極可以是陰極。
在本實施例中，保護電極352還作為像素列的公共引線，通過連線612和FPC 611電氣相連。此外，包括在像素部分602和柵極側驅動電路603中的所有元件都被第二鈍化膜353覆蓋。雖然第二鈍化膜353可以被省略，但是最好提供所述鈍化膜，以便使各個元件和外部屏蔽。
覆蓋材料1001被密封材料1004黏附。應當說明，可以提供由樹脂膜制成的墊片，從而密閉覆蓋材料1001和光發射元件之間所空間。應當說明，密封材料1004的內部1003是一個填充有惰性氣體例如氮或氬的密封的空間。此外，在密封空間1103內部提供吸濕劑例如氧化鋇也是有效的。
此外，在空間1103中可以提供填充劑。作為填充劑，可以使用PVC(聚氯乙烯)，環氧樹脂，硅樹脂PVB(聚乙烯醇縮丁醛)，或EVA(乙烯醋酸乙烯酯)。
在本實施例中，作為覆蓋材料1101，可以使用玻璃，塑料或陶瓷。
作為密封材料1104，雖然最好使用可以用光固化的樹脂，但是，如果EL層的耐熱性允許，也可以使用熱固樹脂。應當說明，密封材料1104最好是一種盡可能少地透過濕氣和氧氣的材料。此外，可以在密封材料1104的內部加入吸濕劑。
借助于使用上述方法封裝EL元件，可以使EL元件完全和外部隔離，因而可以阻止由于氧化而導致EL層劣化的物質例如濕氣和氧氣進入。因而，可以制造具有高的可靠性的EL顯示器件。應當說明，雖然在本實施例中說明了沿縱向形成分別發紅綠藍光的3種條狀EL層的情況，但是，它們可以沿橫向被形成。
應當說明，本實施例的結構可以和實施例1-3的結構自由組合。
(實施例5)當有源陣列型EL顯示器件如圖11A所示那樣放置時，可以沿縱向形成像素列，使得呈條狀，或者可以呈Δ排列。
此處說明了其中紅綠藍像素在襯底上被這樣形成，使得呈條狀的情況。應當說明，像素的顏色的數量不必要求是3種，可以是一種或兩種。此外，所述的顏色不限于紅綠藍，也可以使用其它的顏色例如黃，桔黃，和灰色。
應當說明，襯底、裝有EL材料的船形試樣器皿和用于控制呈蒸汽狀態的EL材料的掩模之間的位置關系如圖1A所示。
首先，裝在船形試樣器皿中的用于紅色EL層的EL材料被蒸發，呈蒸汽狀態的EL材料從船形試樣器皿中被排出。其中，因為對掩模加有預定的電壓，所以當呈蒸汽狀態的被排出的EL材料到達掩模時便被電場控制，因而到達像素部分的所需的位置。用這種方式，可以控制在像素部分的所需位置進行淀積。施加于掩模的電壓等于或大于數10V，或者等于或小于10kV。
首先，通過蒸發淀積紅色EL材料。因為對掩模施加有電壓，所以EL材料可以被選擇地淀積在像素部分中的所需位置。
作為用于形成像素部分704中的條狀EL層的掩模，可以使用如圖12A所示的條形的掩模500。應當說明，作為掩模，也可以使用使像素呈Δ排列的掩模。
在本實施例中，首先，使用圖12A所示的用于形成條狀的掩模500通過蒸發淀積紅色EL材料。然后，在用于形成條狀的掩模500沿箭頭i指示的橫向移動一個像素列之后，淀積綠色EL材料。此后，掩模500再次沿箭頭i指示的橫向移動一個像素列之后，淀積藍色EL材料。用這種方式，在像素部分形成條狀的紅綠藍EL層。
應當說明，通過使用掩模在像素部分形成紅綠藍EL材料，可以在像素部分形成條狀的像素，如圖13A所示。
圖12A所示的用于條狀的掩模500可以用作在像素部分704中用于形成條狀EL層的掩模，同時圖12B所示的呈Δ排列的掩模501可以用作用于形成呈Δ排列的像素的掩模。
在圖13A中，形成發紅光的EL層704a，發綠光的EL層704b，和發藍光的EL層704c。應當說明，在源極引線的上方沿著源極引線沿縱向通過絕緣膜形成岸(未示出)，從而成為條狀。
此處的EL層指的是用于提供發光的有機EL材料的層，例如EL層，電荷注入層，或電荷發射層。具有EL層是一層EL層的情況。在另一方面，例如，當空穴注入層和EL層被層疊時，所述層疊膜作為一個整體被稱為EL層。
此處，需要使在一行中相同顏色的相鄰像素的相互距離(D)是EL層的膜厚(t)的5倍或更多倍(最好是10倍或更多倍)。這是因為，如果D＜5t，則可能在像素之間產生干擾問題。應當說明，因為如果距離(D)太大，則不能獲得高清晰度的圖像，所以最好滿足5t＜D＜50t(最好10t＜D＜35t)的關系。
此外，EL層可以被這樣形成，使得沿橫向形成條狀的岸，并沿橫向分別形成發紅綠藍光的EL層。其中所述的岸(未示出)沿著柵極引線通過絕緣膜被形成在柵極引線的上方。
在這種情況下，希望在一行中的相同顏色的相鄰像素的相互距離(D)是EL層的膜厚(t)的5被或更多倍(最好10倍或更多倍)。最好滿足5t＜D＜50t(最好10t＜D＜35t)的關系。
在本實施例中，當通過蒸發形成EL層時，借助于電氣控制呈蒸汽狀態的EL材料，可以控制淀積的位置。
應當說明，本實施例的結構可以和實施例1-4的結構自由組合。
(實施例6)下面參照圖14說明在實施例6在無源型(簡單陣列型)EL顯示器件中使用本發明的情況。在圖14中，標號1301表示由塑料制成的襯底，標號1302是由透明導電膜制成的陽極。在實施例6中，通過蒸發方法形成氧化銦和氧化鋅的化合物，作為透明導電膜。注意，雖然圖14中沒有示出，多個陽極沿著平行的方向以確定的間距被排列成條狀。
此外，由岸a(1303a)和岸b(1303b)構成的岸被這樣形成，使得填滿在沿垂直于確定的空間的方向被排列成條狀的陰極1305之間的空間。
因而，利用圖1所示的蒸發方法形成由EL材料制成的EL層1304a-1304c。注意標號1304a是發紅光的EL層，1304b是發綠光的EL層，1304c是發藍光的EL層。使用的有機EL材料可以和實施例1中的材料類似。EL層沿著由岸a(1303a)和岸b(1303b)形成的槽被形成，因此沿著垂直于確定的空間的方向被排列成條狀。
應當說明，在實施例6中，借助于使用掩模控制EL材料在陽極上涂覆的位置，并且通過對陽極施加電壓可以對所述位置進一步控制。
接著，雖然在圖14中沒有示出，以和陽極1302垂直的條狀設置多個陰極和多個保護膜，它們具有和確定的空間垂直的縱向。注意在實施例6中陰極1305由MgAg制成，保護膜1306是鋁合金膜，兩者都由蒸發方法被形成。此外，雖然圖中沒有示出，一條引線延伸到后來連接FPC的部分，使得對保護電極1306提供預定電壓。
此外，在形成保護電極1306之后，可以在此處形成氮化硅膜作為鈍化膜(未示出)。
這樣便在襯底1301上形成了EL元件。注意在實施例6中下側電極是透明的陽極，因此從EL層1304a-1304c發出的光被向下表面(襯底1301)發射。不過，EL元件的結構可以被顛倒，因而下側電極作為光屏蔽陰極。在這種情況下，從EL層1304a-1304c發出的光照射到上表面(和襯底1301相對的一側)。
接著，制備陶瓷襯底作為覆蓋材料1307。使用陶瓷襯底是因為在本實施例的結構條件下這種覆蓋材料具有光屏蔽的功能，但是，對于上述的EL元件的結構被顛倒的情況下，也可以使用由塑料或玻璃制成的襯底，因為此時覆蓋材料應當是透明的。
在這樣制備覆蓋材料1307之后，其利用紫外線硬化樹脂制成的密封材料1309被連接。應當說明，密封材料1309的內部1308是一個填充有惰性氣體例如氮或氬的密封空間。此外，在密封空間1308內提供吸濕劑例如氧化鋇也是有效的。最后，連接各向異性的導電膜(FPC)1311，便制成了無源型EL顯示器件。
注意可以通過使實施例6和實施例1到5的任何一種組成自由組合來實施實施例6的構成。
(實施例7)當通過實施本發明制造有源陣列EL顯示器件時，使用硅基片(硅晶片)作為襯底是有效的。在使用硅基片作為襯底的情況下，可以使用在常規的IC，LSI等產品中利用的MOSFET的制造技術，以便制造要在像素部分中被形成的開關元件和電流控制元件，或者要在驅動電路部分中被形成的驅動器元件。
MOSFET可以構成具有極小變化的電路，如在IC和LSI中其已經實現的那樣。特別是，對于具有通過電流值進行灰度顯示的模擬驅動器的有源陣列EL顯示器件是有效的。
應當說明，硅襯底是不透光的，因此，所述的結構需要被這樣構成，使得從EL層發出的光照射到和襯底相對的一側。實施例7的EL顯示器件的結構和圖14的類似。不過，其區別在于，其中使用MOSFET代替TFT用于形成像素部分602和驅動電路部分603。
注意可以通過使實施例7和實施例1到6的任何一種組成自由組合來實施實施例7的構成。
(實施例8)和液晶顯示器件相比，通過實施本發明形成的EL顯示器件在亮的位置具有良好的可見度，這是因為它是一種自發光型器件，而且其具有寬的視野。因而，其可以用作各種電氣設備的顯示部分。例如，使用本發明的EL顯示器件作為具有對角線尺寸等于或大于30英寸(一般等于或大于40英寸)的EL顯示器(一種在其殼體內包括EL顯示器件的顯示器)的顯示部分，用于以大屏幕觀看電視廣播是合適的。
注意，所有用于呈現(顯示)信息的顯示器例如個人計算機顯示器，TV廣播接收顯示器，或者廣告顯示器，都屬于EL顯示器。此外，本發明的EL顯示器件可以用作其它各種電氣設備的顯示部分。
下面給出這些電氣設備的一些例子視頻攝像機；數字照相機；護目鏡型顯示器(頭戴顯示器)；汽車導航系統；音頻重放裝置(例如車載音頻系統，音頻合成系統)；筆記本個人計算機；游戲設備；便攜信息終端(例如易動計算機，便攜電話、移動游戲設備或電子書籍)；以及裝有記錄介質的圖像播放裝置(尤其是可以進行記錄介質的回放并裝有可以顯示圖像的顯示器的裝置，例如數字視頻盤(DVD))。特別是，因為便攜信息終端經常從對角線方向觀看，所以視野的寬度是非常重要的。因而，最好使用EL顯示器件。這些電氣設備的例子如圖15和16所示。
圖15A一種EL顯示器，其具有殼體2001，支撐部分2002，和顯示部分2003。本發明可用作顯示部分2003。因為EL顯示器是不需要背景光的自發光型的裝置，和液晶顯示裝置相比，其顯示部分可以較薄。
圖15B是一種視頻攝像機，其具有主體2101，顯示部分2102，聲音輸入部分2103，操作開關2104，電池2105，和圖像接收部分2106。本發明的EL顯示器件可以用于顯示部分2102中。
圖15C是連接在人的頭部的EL顯示裝置的一部分(右側)，其具有主體2201，信號電纜2202，頭固定帶2203，顯示部分2204，光學系統2305，和EL顯示裝置2206。本發明可以用于EL顯示裝置2206中。
圖15D是裝有記錄介質的圖像播放裝置(特別是DVD播放裝置)，其具有主體2301，記錄介質(例如DVD)2302，操作開關2303，顯示部分(a)2304和顯示部分(b)2305。顯示部分(a)主要用于顯示圖像信息，顯示部分(b)主要用于顯示字符信息。本發明的EL顯示器件可用于圖像顯示部分(a)和顯示部分(b)中。注意家用游戲設備也作為具有記錄介質的圖像播放裝置被包括在本說明中。
圖15E是一種移動計算機，其具有主體2401，照相機部分2402，圖像接收部分2403，操作開關2404和顯示部分2405。本發明的EL顯示器件可以用于顯示部分2405中。
圖15F是個人計算機，其包括主體2501，殼體2502，顯示部分2503，和鍵盤2504。本發明的EL顯示器件可用于顯示部分2503中。
注意如果在將來有機EL材料能夠發射較高強度的光，可以通過透鏡等裝置放大包括輸出的圖像的光的投影。此時可以在前方型或后方型的投射器中使用本發明的EL顯示器件。
上述的電氣設備正在被廣泛地用于顯示通過電信通路例如互聯網或CATV(有線電視)提供的信息，特別是，用于顯示動畫信息的機會正在增加。有機EL材料的響應速度極高，因此EL顯示器件有助于進行動畫顯示。不過，像素之間的邊界模糊，因而使得整個動畫也模糊。因而，在電氣設備的顯示部分中使用本發明的EL顯示器件是極為有效的，因為其能夠清楚地顯示像素之間的邊界。
此外，EL顯示器件的發射部分消耗功率，因此最好這樣顯示信息，使得具有盡可能小的發射部分。因此，當在主要用于顯示字符信息的顯示部分中使用EL顯示器件時，例如便攜信息終端，特別是便攜電話和音頻再現裝置，最好通過設置不發光的部分作為背景對其進行驅動，并在發光的部分形成字符信息。
圖16A是一種便攜電話，其包括主體2601，音頻輸出部分2602，音頻輸入部分2603，顯示部分2604，操作開關2605，和天線2606。本發明的EL顯示器件可用于顯示部分2604中。注意通過在顯示部分2604中用黑色背景顯示白色字符，可以減少便攜電話的功率消耗。
圖16B是一種音頻再現裝置，特別是一種車載音頻系統，其包括主體2701，顯示部分2702，操作開關2703和2704。本發明的EL顯示器件可用于顯示部分2702中。此外，在實施例8中示出了車載的音頻再現裝置，但是其也可以用于移動式或家用的音頻再現裝置。注意通過在顯示部分2704中用黑色背景顯示白色字符，可以減少功率消耗。這對于移動型的音頻再現裝置尤其有效。
本發明的應用范圍極為廣泛，本發明可以用于所有領域的電氣設備中。此外，實施例1到7所示的EL顯示器件的任何結構都可以用于實施例8的電氣設備中。
(實施例9)在本實施例中，參照圖17A和17B說明使用在多個掩模周圍的電場控制在船形試樣器皿中蒸發的EL材料(以后稱為呈蒸汽狀態的EL材料)并在襯底上形成EL材料的膜的方法。
在圖17中，標號1010表示襯底。船形試樣器皿1011內具有EL材料。
此外，此處要說明的船形試樣器皿1011，第一掩模和第二掩模可以被單獨提供，或者，選擇地，作為一個器件被集成地形成。
應當說明，當要形成紅色EL層時，船形試樣器皿1011裝有發紅光的EL材料(以后稱為紅色EL材料)。當要形成綠色EL層時，船形試樣器1011裝有發綠光的EL材料(以后稱為綠色EL材料)。當要形成藍色EL層時，船形試樣器皿1011裝有發藍光的EL材料(以后稱為藍色EL材料)。
應當說明，在本實施例中，其中摻雜有紅色熒光色素DCM的并作為基質材料的Alq被用作形成紅色EL層的紅色EL材料，作為鋁和8-羥基喹啉的合成物的Alq被用作用于形成發綠光的EL層的綠色EL材料，鋅和苯唑的合成物(Zn(oxz)2)被用作用于形成發藍光的EL層的藍色EL材料。
應當說明，上述的EL材料僅僅是一些例子，也可以使用其它已知的EL材料。此外，雖然被選擇的EL材料用于發紅、綠和藍光，但是本發明不限于此，也可以使用例如發黃、桔紅和灰色光的EL材料。
在本實施例中，首先，船形試樣器皿裝有紅色EL材料。在襯底上形成紅色EL層之后，使用裝有綠色EL材料的船形試樣器皿，在襯底上形成綠色EL層。然后，最后，使用裝有藍色EL材料的船形試樣器皿，在襯底上形成藍色EL層。
如上所述，通過蒸發紅、綠和藍色EL材料，在3個部分上淀積，可以形成EL層。
首先，使用電極1020利用電阻加熱使船形試樣器皿1011中裝有的EL材料蒸發。當呈蒸汽狀態的EL材料從船形試樣器皿111中排出時，在被連接于船形試樣器皿1011的開口處的電極1012產生的電場的影響下，呈蒸汽狀態的EL材料被充電而成為帶電顆粒。當這些帶電顆粒通過掩模時，它們的行進方向由施加于第一阻擋部分1018和第二阻擋部分1019b的電壓在掩模周圍產生的電場控制。
應當說明，在船形試樣器皿1011和掩模1013之間可以提供一個電極，通過該電極產生的電場，控制從船形試樣器皿1011排出的呈蒸汽狀態的EL材料的帶電。
結果，呈蒸汽狀態的EL材料經過第一和第二阻擋部分的空間被淀積在襯底的表面上。
在第一掩模1013中，第一阻擋部分1018是多個導線，它們被相互并列地設置(條狀)，由導電材料例如銅，鐵，鋁，鉭，鈦或鎢制成，呈網狀結構，或者呈板狀結構。在第二掩模1019a中，第二阻擋部分1019b是多個導線，它們被相互并列地設置(條狀)，由導電材料例如銅，鐵，鋁，鉭，鈦或鎢制成，呈網狀結構，或者呈板狀結構。呈蒸汽狀態的EL材料排斥由施加于第一阻擋部分1018的負電壓產生的電場，因而，通過第一阻擋部分1018之間的間隙。此外，呈蒸汽狀態的EL材料排斥由施加于第二阻擋部分1019b的負電壓產生的電場，因而，通過第二阻擋部分1019b之間的間隙，被淀積在襯底上。
雖然圖17A和17B說明的是第一阻擋部分和第二阻擋部分的截面是圓形的情況，但是本發明不限于此，其截面可以是矩形、橢圓形或多邊形的。
應當說明，用于給予呈蒸汽狀態的EL材料一個排斥第一掩模1013的第一阻擋部分的電壓被施加于第一掩模1013的第一阻擋部分上。這使得EL材料能夠通過第一掩模1013的第一阻擋部分1018之間的間隙。應當說明，呈蒸汽狀態的EL材料由施加有負電壓的電極1012產生的電場帶電，同時負電壓被電極1015a施加于第一掩模1013的第一阻擋部分1018，從而產生電場。此外，負電壓被電極1015b施加于第二掩模1019a的第二阻擋部分1019b，從而產生電場。這使得呈蒸汽狀態的EL材料的帶電顆粒在電性上排斥第一和第二阻擋部分，從而通過第一和第二阻擋部分的間隙。
通過形成一個圖17A所示的結構，并在等于或大于幾十伏和等于或小于10kV的范圍內合適地控制施加于第一阻擋部分1018上的負的第一電壓和被施加于第二阻擋部分1019b的負的第二電壓，可以以高的精度控制淀積的位置。
應當說明，第一掩模1013和第二掩模1019a之間的距離，第二掩模1019a和襯底之間的距離，第一阻擋部分1018之間的距離，第二阻擋部分1019b之間的距離，以及類似距離可以由實施本發明的人員合適地設置。例如，第一阻擋部分1018之間的距離和第二阻擋部分1019b之間的距離可以是在襯底上方形成的像素電極的像素間距。
此外，掩模中的開口被稱為第一或第二阻擋部分之間的間隙。
此外，其中要被形成EL材料的表面此處被稱為像素電極表面的一部分，或其上要被形成薄膜的有機膜。
此外，通過利用電極1014對其內具有船形試樣器皿1011、第一和第二掩模、以及襯底1010的蒸發室1021的內側面施加負電壓，可以使呈蒸汽狀態的帶負電的EL材料排斥蒸發室的內側面，因此，呈蒸汽狀態的EL材料可以被淀積而不會附著在蒸發室的內側面上。
借助于通過蒸發船形試樣器皿111中的紅色EL材料進行淀積，在像素上形成條狀紅色EL層。此時，沿箭頭k的方向把掩模移動一個像素列，類似地，通過從船形試樣器皿1011中蒸發進行淀積綠色EL材料形成和紅色EL層相鄰的綠色EL層。再沿箭頭k的方向把掩模移動一個像素列，通過從船形試樣器皿1011中蒸發進行淀積藍色EL材料形成和綠色EL層相鄰的藍色EL層。換句話說，隨著掩模沿箭頭k的方向移動，通過在3個部分淀積分別淀積發紅、綠和藍光的像素列，形成3種顏色的條狀的EL層。應當說明，所形成的EL層的厚度最好在100nm到1μm。
應當說明，每當EL材料的種類被改變時，其中含有EL材料的船形試樣器皿1011可以被改變，或者，選擇地，只改變要被使用的EL材料，而不改變船形試樣器皿1011。
應當注意，此處使用的像素列指的是通過被在源極引線的上方形成的岸(未示出)進行分割而形成的像素的列。因此，像素列也可以被表示為沿著源極引線排成一行的多個像素。雖然此處說明了岸在源極引線的上方被形成的情況，但是岸也可以在柵極引線的上方被形成。在這種情況下，沿著柵極引線排成一行的多個像素被稱為像素列。
因此，像素部分(未示出)可以認為是被提供在多個源極引線上方或被提供在多個柵極引線上方的條狀岸分割的多個像素列的集合。像素部分也可以認為由在其上形成有發紅光的條狀EL層的像素列、在其上形成有發綠光的條狀EL層的像素列以及在其上形成有發藍光的條狀EL層的像素列構成。
因為條狀岸被提供在多個源極引線或多個柵極引線的上方，實際上，像素部分也可以認為是由多個源極引線或多個柵極引線分割的多個像素列的集合。
此外，最好對被形成在襯底1010上的像素電極(陽極)施加電壓，從而產生用于進一步控制呈蒸汽狀態已經通過掩模的EL材料的電場，并選擇地把所述呈蒸汽狀態的EL材料淀積在需要的位置。
此外，為了精確地定位第一掩模1013和第二掩模1019a，它們可以通過層疊兩個導電板并利用電子放電方法同時切割所述導電板，從而形成縫狀或圓形的孔。
應當說明，本實施例的結構可以和實施例1-8的結構自由組合。
(實施例10)按照本發明，也可以使用來自三重激子的磷光的EL材料用于發光(也叫做三重化合物)。其中利用可以使用磷光進行發光的EL材料的自發光器件可以徹底改善外部光發射量子效率。這使得能夠降低EL元件的功率消耗，延長壽命，和減輕重量。
以下論文報告了使用三重激子改善外部光發射效率的情況。
由T.Tsutsui，C.Adachi和S.Saito在Photochemical Processesin Organized Molecular Systems(組織分子系統中的光化學工藝)，ed.K.Honda(Elsevirt Sci.Pub.，Tokyo，1991)，p.437報告的EL材料(豆香素顏料)的結構式如下(化學式1)由M.A.Baldo，D.F.O’Brien，Y.You，A.Shoustikov，S.Sibley，M.E.Thompson和S.R.Forrest在Nature 395(1998)，p.151報告的EL材料(Pt合成物)的結構式如下(化學式2)由M.A.Baldo，S.Lamansky，P.E.Gurrows，M.E，Thompson和S.R.Forres t在Appl.Phys.Lett.，75(1999)，p.4以及由T.Tsutsui，M.J.Yang，M.Yahiro，K.Nakamura，T.Watanabe，T.Tsuji，Y.Fukuda，T.Wakimoto和S.Mayaguchi在Appl.Phys.，38(12B)(1999)L1502中報告的EL材料(Ir合成物)的結構式如下(化學式3)如果可以使用上述的來自三重激子的磷光，原理上，可以實現的外部光發射量子效率高達當使用來自單一激子的磷光時的外部光發射量子效率的3到4倍。
應當說明，本實施例的結構可以和實施例1到9的任何結構自由組合。
按照本發明，當通過蒸發借助于掩模在要被形成EL材料的膜的表面上形成EL材料的膜時，可以避免其中EL材料不能通過掩模而被淀積在掩模上的情況。此外，按照本發明，通過使用多個掩模，可以改善膜形成位置的定位精度。
此外，因為借助于電排斥阻止EL材料被淀積在掩模上，所以所述掩模可以被使用多次。此外，可以精確地形成EL材料的膜而沒有定位精度差的問題。因此，可以改善利用EL材料的EL顯示器件的生產效率，從而降低成本。此外，因為呈蒸汽狀態的EL材料的淀積位置剛好在淀積之前被控制，所以可以使用常規的淀積方法，因而本發明可以被廣泛地應用。
化學式1 化學式2 化學式3
權利要求
1.發光器件，其包含在像素電極上形成的包括無機材料的第一岸(bank)；在該第一岸上形成的包括有機材料的第二岸；以及與該第一岸接觸的包括發光有機材料的層。
2.根據權利要求1所述的發光器件，其中所述無機材料是氧化硅或氮化硅。
3.根據權利要求1所述的發光器件，其中所述有機材料是聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、或者光敏樹脂。
4.根據權利要求1所述的發光器件，其中所述第一岸和所述第二岸是條狀岸。
5.根據權利要求1所述的發光器件，其中包括發光有機材料的所述層與所述第一岸的側面接觸并且不與所述第二岸接觸。
6.根據權利要求1所述的發光器件，其中所述第一岸的寬度小于所述第二岸的寬度。
7.根據權利要求1所述的發光器件，其中所述第一岸包括染料。
8.發光器件，其包含在像素電極上形成的包括有機材料的第一岸；在該第一岸上形成的包括無機材料的第二岸；以及與該第一岸接觸的包括發光有機材料的層。
9.根據權利要求8所述的發光器件，其中所述無機材料是氧化硅或氮化硅。
10.根據權利要求8所述的發光器件，其中所述有機材料是聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、或者光敏樹脂。
11.根據權利要求8所述的發光器件，其中所述第一岸和所述第二岸是條狀岸。
12.根據權利要求8所述的發光器件，其中包括發光有機材料的所述層與所述第一岸的側面接觸并且不與所述第二岸接觸。
13.根據權利要求8所述的發光器件，其中所述第一岸的寬度小于所述第二岸的寬度。
14.根據權利要求8所述的發光器件，其中所述第一岸包括染料。
15.發光器件，其包含在像素電極上形成的包括有機材料的第一岸；在該第一岸上形成的包括有機材料的第二岸；以及與該第一岸接觸的包括發光有機材料的層。
16.根據權利要求15所述的發光器件，其中所述第一岸中的有機材料是聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、或者光敏樹脂。
17.根據權利要求15所述的發光器件，其中所述第二岸中的有機材料是聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、或者光敏樹脂。
18.根據權利要求15所述的發光器件，其中所述第一岸和所述第二岸是條狀岸。
19.根據權利要求15所述的發光器件，其中包括發光有機材料的所述層與所述第一岸的側面接觸并且不與所述第二岸接觸。
20.根據權利要求15所述的發光器件，其中所述第一岸的寬度小于所述第二岸的寬度。
21.根據權利要求15所述的發光器件，其中所述第一岸包括染料。
22.發光器件，其包含至少兩個岸，每個岸包括第一岸和在該第一岸上的第二岸；以及在所述兩個岸之間的包括發光有機材料的層，其中該第一岸包括無機材料，以及該第二岸包括有機材料。
23.根據權利要求22所述的發光器件，其中所述無機材料是氧化硅或氮化硅。
24.根據權利要求22所述的發光器件，其中所述有機材料是聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、或者光敏樹脂。
25.根據權利要求22所述的發光器件，其中所述第一岸和所述第二岸是條狀岸。
26.根據權利要求22所述的發光器件，其中包括發光有機材料的所述層與所述第一岸的側面接觸并且不與所述第二岸接觸。
27.根據權利要求22所述的發光器件，其中所述第一岸的寬度小于所述第二岸的寬度。
28.根據權利要求22所述的發光器件，其中所述第一岸包括染料。
29.發光器件，其包含至少兩個岸，每個岸包括第一岸和在該第一岸上的第二岸；以及在所述兩個岸之間的包括發光有機材料的層，其中該第一岸包括有機材料，以及該第二岸包括無機材料。
30.根據權利要求29所述的發光器件，其中所述無機材料是氧化硅或氮化硅。
31.根據權利要求29所述的發光器件，其中所述有機材料是聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、或者光敏樹脂。
32.根據權利要求29所述的發光器件，其中所述第一岸和所述第二岸是條狀岸。
33.根據權利要求29所述的發光器件，其中包括發光有機材料的所述層與所述第一岸的側面接觸并且不與所述第二岸接觸。
34.根據權利要求29所述的發光器件，其中所述第一岸的寬度小于所述第二岸的寬度。
35.根據權利要求29所述的發光器件，其中所述第一岸包括染料。
36.發光器件，其包含至少兩個岸，每個岸包括第一岸和在該第一岸上的第二岸；以及在所述兩個岸之間的包括發光有機材料的層，其中該第一岸包括有機材料，以及該第二岸包括有機材料。
37.根據權利要求36所述的發光器件，其中所述第一岸中的有機材料是聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、或者光敏樹脂。
38.根據權利要求36所述的發光器件，其中所述第二岸中的有機材料是聚酰亞胺樹脂、聚酰胺樹脂、或者光敏樹脂。
39.根據權利要求36所述的發光器件，其中所述第一岸和所述第二岸是條狀岸。
40.根據權利要求36所述的發光器件，其中包括發光有機材料的所述層與所述第一岸的側面接觸并且不與所述第二岸接觸。
41.根據權利要求36所述的發光器件，其中所述第一岸的寬度小于所述第二岸的寬度。
42.根據權利要求36所述的發光器件，其中所述第一岸包括染料。
全文摘要
本發明提供了一種通過蒸發借助于在所需位置選擇地淀積用于形成EL層的材料從而形成EL層的方法。當用于形成EL層的材料被淀積時，在船形試樣器皿(111)和襯底(110)之間提供一個掩模。通過對所述掩模(113)施加一個電壓，用于形成EL層的EL材料的行進方向被控制，從而選擇地使所述EL材料淀積在所需位置。
文檔編號H01L51/30GK1767226SQ200510098190
公開日2006年5月3日 申請日期2001年3月6日 優先權日2000年3月6日
發明者山崎舜平, 廣木正明, 石丸典子 申請人:株式會社半導體能源研究所