本申请涉及由通过在基板的表面上制造半导体元件(使用半导体的 元件，通常为晶体管)形成的EL(电致发光)显示器件代表的电光器 件，以及包括电光器件作为显示的电子装置(电子设备)。本发明特 别涉及这种电光器件的制造方法。

近些年来，在基板上形成薄膜晶体管(下文称做“TFT”)的技术 已有了显著的进展，并且对有源矩阵型显示器件进行了应用和开发。 特别是，由于使用多晶硅膜的TFT的场效应迁移率高于使用非晶硅膜 的常规TFT，因此可以进行高速操作。由此，可以通过在与像素相同 的基板上形成的驱动电路控制像素，通常通过基板外部的驱动电路控 制像素。
由于通过在相同的基板上形成各种电路和元件可以得到如降低制 造成本、显示器件小型化、增加成品率以及减少生产量等的优点，现 在已开始关注这种有源矩阵型显示器件。
在有源矩阵型EL显示器件中，每个像素提供有由TFT制成的开 关元件，通过开关元件操作控制电流的驱动元件，由此使EL层(发光 层)发光。例如，在U.S.专利No.5,684,365(参见日本专利申请特许公 开No.平8-234683)或日本专利申请特许公开No.平10-189252中公开 了一种EL显示器件。
对于EL层的形成方法，现已提出了各种方法。例如，真空蒸发法、 溅射法、旋涂法、辊涂法、浇铸法、LB法、离子镀敷法、浸渍法、喷 墨法等。

本发明的一个目的是降低EL层的制造成本，提供一种便宜的EL 显示器件。本发明的另一目的是降低包括作为显示的EL显示器件的电 子器件(电子设备)的制造成本。
为了获得以上目的，本发明的特征在于通过使用分送器的涂敷步骤 (涂敷方法)形成EL层(特别是发光层)。
根据本发明，提供一种制造发光显示器器件的方法，包括：在线性 地沿着基板改变分送器喷嘴的位置的同时，在基板上从分送器喷嘴排 出包括发光材料的混合物，其中分送器喷嘴在第一方向伸长并且分送 器喷嘴的位置沿与该第一方向正交的第二方向改变。
附图说明
图1A到1C示出了介绍使用本发明的分送器的涂敷步骤；
图2示出了本发明的EL显示器件的像素部分的剖面结构图；
图3A和3B示出了本发明的EL显示器件的像素部分的上部结构 及电路结构；
图4A-4E示出了实施例1的有源矩阵型EL显示器件的制造方法；
图5A-5D示出了实施例1的有源矩阵型EL显示器件的制造方法；
图6A-6C示出了实施例1的有源矩阵型EL显示器件的制造方法；
图7示出了实施例1的EL组件的外观；
图8示出了实施例1的EL显示器件的电路框结构；
图9为本发明的EL显示器件的像素部分的放大图；
图10示出了实施例1的EL显示器件的采样电路的元件结构图；
图11A和11B示出了实施例1的EL组件的俯视图和剖面图；
图12A-12C示出了实施例1的接触结构的制造步骤；
图13示出了实施例2的EL显示器件的像素部分的结构图；
图14示出了实施例3的EL显示器件的像素部分的剖面结构；
图15示出了实施例7的EL显示器件的电路框结构；
图16A到16F示出了实施例10的电子器件的各实例。

现在参考图1A到1C介绍本发明。
图1A示出了在本发明中使用的分送器的一部分。在图1A到1C 中，参考数字110表示基板，像素部分111、数据侧(源极侧)驱动电 路112以及栅极侧驱动电路113形成在基板110的表面上，它们分别由 薄膜晶体管(下文称做TFT)制成。顺便提及，本发明也适用于晶体 管形成在硅基板表面上的情况。
参考数字114表示EL材料和溶剂的混合物(下文称做EL形成材 料)；115为EL形成材料114的涂敷表面。顺便提及，这里的EL材 料为荧光有机化合物，是指通常称做空穴注入层、空穴输运层、发光 层、电子输运层或电子注入层的有机化合物。
如图1A所示，将分送器的出料口加工成线形，可以得到由115表 示的涂敷表面。通过在箭头的方向移动像素部分111上的分送器，涂 敷表面115在箭头方向移动。此时，希望涂敷表面的纵向长度为通过 一次运动可以覆盖像素部分的整个区域的长度。
这里，虽然对出料口为线形的情况进行了说明，但它也可以为点形 (点形)。当然不必说当涂敷整个表面时，线形地涂敷EL材料更快， 当涂敷每个像素(当涂敷一个点时)，出料口必须为点形。虽然与线 形涂敷相比点涂敷有生产量低的缺点，但当形成各像素的不同EL层时 它很有效(例如，当单独地形成分别对应于RGB的各EL层时)。
图1B示出了从侧面看到的图1A的涂敷步骤的状态。固定到分送 器116的注射器117的端部部分(喷嘴)118变为EL形成材料114的 排料部分。喷嘴在箭头方向移动。
图1C为图1B的119代表区域(涂敷表面)的放大图。提供在基 板110上的像素部分111包括多个TFT120和像素电极121。如氮气等 的不活泼气体由内部吹入注射器117内，EL形成材料114通过压力从 喷嘴118排出。此时，利用反射光的传感器固定到注射器117的端部 附近，进行调节使施加表面和喷嘴的端部之间的距离总是保持不变。
线形地涂敷由喷嘴118排出的EL形成材料114以覆盖像素电极 121。涂敷EL形成材料114之后，在真空中进行热处理，以便蒸发含 在EL形成材料114中的溶剂，保留EL材料。以此方式形成EL材料。 由此需要使用在低于EL材料的玻璃态转换温度(Tg)的温度下蒸发 的溶剂。此外，通过EL形成材料的粘度确定最后形成的EL层的厚度。 此时，通过选择溶剂调节粘度，优选粘度为10到50cp(优选20到 30cp)。
如果在EL形成材料114中存在可以为晶体核的许多杂质，那么蒸 发溶剂时EL材料晶化的可能性变高。由于EL材料晶化时发光效率降 低，因此不可取。希望尽可能地防止EL形成材料含有杂质。
为了降低杂质，虽然净化溶剂时、净化EL材料时或溶剂与EL材 料混合时的最大程度净化环境很重要，但也需要注意如图1B所示用分 送器涂敷EL形成材料时的气氛。具体地，希望用安装在由如氮气等的 不活泼气体填充的清洁室中的分送器进行EL形成材料的涂敷步骤。
顺便提及，虽然以有源矩阵型EL显示器件为例进行说明，但本发 明同样适用于无源矩阵型(简单矩阵型)EL显示器件。
[实施方式]
下面参考图2及图3A和3B说明实现本发明的方式。图2示出了 本发明的EL显示器件的像素部分的剖面图，图3A为它的俯视图，图 3B示出了它的电路结构图。实际上，多个像素以矩阵形排列，由此形 成像素部分(图像显示部分)，顺便提及，图2为沿图3A的线A-A’ 截取的剖面图。由此，由于在图2和图3A中使用了共同的标记，因此 可以适当地参考两个图。此外，虽然图3的俯视图示出了两个像素， 但两者具有相同的结构。
在图2中，参考数字11表示基板；12为变为底涂层的绝缘膜(下 文称做底膜)。可以使用玻璃基板、玻璃陶瓷基板、石英基板、硅基 板、陶瓷基板、金属基板、或塑料基板(也包括塑料膜)作为基板11。
虽然使用含有可移动离子的基板或具有导电性的基板时底膜12特 别有效，但在石英基板上不需要提供该膜。作为底膜12，可以使用含 硅的绝缘膜。顺便提及，在本说明书中，“含硅的绝缘膜”是指含有 预定比例的硅、氧和氮的绝缘膜，例如氧化硅膜、氮化硅膜、或氮氧 化硅膜(表示为SiOxNy)。
为了防止TFT退化或EL元件退化，通过使底膜12具有散热的作 用可以有效地散发TFT产生的热。为了使底膜有散热作用，可以使用 任何公知的材料。
这里，在像素中形成两个TFT。参考数字201表示TFT(下文称 做开关TFT)作为开关元件，202表示TFT(下文称做电流控制TFT) 作为电流控制元件，控制流到EL元件的电流量。每个TFT都由n沟 道TFT形成。
由于n沟道TFT的场效应迁移率大于p沟道TFT的场效应迁移 率，因此它的操作速度很高，并且容易流动大电流。当流动相同量的 电流时，n沟道TFT的TFT尺寸可以制得较小。由此由于显示部分的 有效面积变宽，因此优选使用n沟道TFT作为电流控制TFT。
p沟道TFT的优点为热载流子注入不成问题然而截止电流很低， 现在已有它用做开关TFT的例子和做电流控制TFT的报道。然而，本 发明的特征还在于通过制造将LDD区的位置制得不同的结构，即使在 n沟道TFT中也可以解决热载流子注入和截止电流的问题，像素中的 所有TFT都制成n沟道TFT。
然而，在本发明中，不需要将开关TFT和电流控制的TFT限制为 n沟道TFT，这两种或其中一种TFT可以使用p沟道TFT。
开关TFT201包括源区13、漏区14、LDD区15a到15d、包括高 浓度杂质区16和沟道形成区17a和17b的有源区、栅绝缘膜18、栅电 极19a和19b、第一层间绝缘膜20、源极布线21以及漏极布线22。
此外，如图3A所示，栅电极19a和19为双栅极结构，其中它们 通过另一材料(阻值低于栅电极19a和19b的材料)形成的栅极布线 211电连接。当然，除了双栅极结构之外，也可以采用如三栅极结构等 所谓的多栅极结构(包括具有两个或多个相互串联连接的沟道形成区 的有源层的结构)。在减小截止电流方面多栅极结构非常有效，在本 发明中，像素的开关TFT201制成多栅极结构，由此实现具有低截止电 流的开关元件。
有源层由含有晶体结构的半导体膜形成。即，可以使用单晶半导体 膜，或使用多晶半导体膜或微晶半导体膜。栅绝缘膜18可以由含有硅 的绝缘膜形成。此外，可以使用任何导电膜作为栅电极、源极布线或 漏极布线。
此外，在开关TFT201中，形成LDD区15a到15d不与栅电极19a 和19b重叠，栅绝缘膜18置于LDD区和栅电极之间。对于减小截止 电流值，这种结构很有效。
顺便提及，非常重要的是在沟道形成区和LDD区之间提供偏置区 (由具有与沟道形成区相同成分的半导体层形成，并且没有施加栅极 电压)，以减小截止电流值。当为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浓度的杂质区可以有效地减小截止电 流值。
如上所述，通过使用多栅极结构的TFT作为像素的开关元件201， 可以实现具有相当低截止电流值的开关元件。由此，即使没有提供日 本专利申请特许公开No.平10-189252的图2所示的电容器，电流控制 的TFT的栅极电压也能保持足够的时间(选择的点和下一选择点之间 的间隔)。
即，可以除去通常为使有效的发光区变窄的一个因素的电容器，并 且可以使有效的发光区变宽。这意味着EL显示器件的图像质量更明 亮。
接下来，电流控制的TFT202包括源区31、漏区32、包括LDD区 33和沟道形成区34的有源层、栅绝缘膜18、栅电极35、第一层间绝 缘膜20、源极布线36以及漏极布线37。虽然栅电极35为单栅极结构， 但也可以采用多栅极结构。
如图3A和3B所示，开关TFT的漏连接到电流控制TFT的栅极。 具体地，电流控制TFT的栅电极35通过漏极布线(称做连接布线)22 电连接到开关TFT201的漏区14。源极布线36连接到电流源线212。
虽然电流控制TFT202为控制注入到EL元件203的电流量的元 件，但是就EL元件的退化而言，不希望提供大量的电流。由此，为了 防止过量的电流流到电流控制TFT202，优选将沟道长度(L)设计得 相当长。优选设计为电流为每像素0.5到2μA(优选1到1.5μA)。
鉴于以上所述，如图9所示，当开关TFT的沟道长度为L1 (L1＝L1a+L1b)，沟道宽度为W1，电流控制TFT202的沟道长度为 L2，沟道宽度为W2，优选W1为0.1到5μm(通常为0.5到2μm)， W2为0.5到10μm(通常为2到5μm)。此外，优选L1制成0.2到18μm (通常为2到15μm)，L2制成1到50μm(通常为10到30μm)。然 而，本发明不限于以上的数值。
通过选择这些数值的范围，从具有VGA级的像素数(640 x 480) 的EL显示器件到高清晰度的像素数(1920 x 1080或1280 x 1024)的 EL显示器件，可以覆盖所有的标准。
此外，适当的是在开关TFT201中形成的LDD区的长度(宽度) 制成0.5到3.5μm，通常为2.0到2.5μm。
此外，显示在图2中的EL显示器件的特征还在于在电流控制 TFT202中，LDD区33提供在漏极区32和沟道形成区34之间，LDD 区33包括与栅电极35和插在其间的栅绝缘膜18的重叠的区域和未重 叠的区域。
电流控制TFT202提供使EL元件204发光的电流，并控制提供量 以分级显示。由此，需要采取措施对付由热载流子注入造成的退化， 以便即使提供电流也不会发生退化。当显示黑色时，虽然电流控制 TFT202截止，此时如果截止电流很高，那么不可能显示清晰的黑色， 使对比度降低等。由此，也需要抑制截止电流值。
对于由热载流子注入造成的退化，现已知LDD区与栅电极重叠的 结构很有效。然而，如果整个LDD区制成与栅电极重叠，那么截止电 流值增加。由此，本申请人发明了一种将不与栅电极重叠的LDD区串 联的新结构，由此同时解决了热载流子措施的问题和截止电流值措施 的问题。
此时，适当的是将与栅电极重叠的LDD区的长度制成0.1到3μm (优选0.3到1.5μm)。如果长度太长，那么寄生电容变大，如果太短， 那么防止热载流子的效果减弱。此外，适当的是不与栅电极重叠的LDD 区的长度制成1.0到3.5μm(优选1.5到2.0μm)。如果长度太长，那 么不可能使足够的电流流动，如果太短，那么会使降低截止电流值的 效果变弱。
在以上结构中，在栅电极与LDD区相互重叠的区域中形成寄生电 容。由此，优选在源极区31和沟道形成区34之间不提供所述区域。 在电流控制TFT中，由于载流子(这里为电子)的流动方向总是相同， 如果LDD区仅提供在漏区一侧那么已足够。
然而，当电流控制TFT202的驱动电压(施加在源区和漏区之间的 电压)变为10V以下时，热载流子注入基本不成问题，因此也可以省 略LDD区33。那样的话，有源层由源区31、漏区32以及沟道形成区 34形成。
从增加流动的电流量的观点来看，增加电流控制TFT202的有源层 (特别是沟道形成区)的膜厚度(优选50到100nm，最好60到80nm) 也很有效。相反，对于开关TFT210，从降低截止电流值的观点来看， 减少有源层(特别是沟道形成区)的膜厚度(优选20到50nm，最好 25到40nm)也很有效。
接下来，参考数字41代表第一钝化膜，适当的是膜厚制成10nm 到1μm(优选200到500nm)。对于该材料，可以使用含有硅的绝缘 膜(特别优选氮氧化硅膜或氮化硅膜)。所述钝化膜41具有保护形成 的TFT不受碱金属或湿气影响的作用。在最后提供在TFT上的EL层 中，含有如钠等的碱金属。即，第一钝化膜41也作为防止碱金属(可 移动离子)进入TFT一侧的保护膜。
使第一钝化膜41具有热辐射作用也可以有效地防止引起EL层的 热退化。然而，在图2结构的EL显示器件中，由于光辐射到基板11 一侧，因此需要第一钝化膜41透明。当使用有机材料作为EL层时， 由于与氧结合导致退化，因此需要不使用容易发出氧的的绝缘膜。
对于防止碱金属渗透并具有热辐射效果的透明材料，可列举的绝缘 膜含有选自B(硼)、C(碳)和N(氮)中的至少一种元素，以及选 自Al(铝)、Si(硅)和P(磷)中的至少一种元素。例如，可以使 用由氮化铝(AlxNy)代表的铝的氮化物、由碳化硅(SixCy)代表的硅 的碳化物、由氮化硅(SixNy)代表的硅的氮化物、由氮化硼(BxNy) 代表的硼的氮化物、或由磷化硼(BxPy)代表的硼的磷化物。由氧化 铝(AlxOy)代表的铝的氧化物透明度很优异，它的热导率为20Wm- 1K-1，所以它可以是所述优选材料中的一种。这些材料不仅具有以上的 效果，也具有防止湿气渗透的效果。顺便提及，在以上的透明材料中， x和y分别为任意的整数。
顺便提及，也可以将以上的化合物与其它的元素组合。例如，也可 以使用通过将氮添加到氧化铝得到的AlNxOy表示的氮氧化铝。所述材 料除散热效果之外还具有防止湿气或碱金属渗透的效果。顺便提及， 在以上的铝氮氧化物中，x和y分别为任意的整数。
此外，可以使用在日本专利申请特许公开No.昭62-90260中公开的 材料。即，也可以使用含有以下元素的绝缘膜：Al、N、O或M(M 为至少一种地球稀有元素，优选选自Ce(铈)、Yb(镱)、Sm(钐)、 Er(铒)、Y(钇)、La(镧)、Gd(钆)、Dy(镝)以及Nd(钕) 中的一种至少一种元素)。这些材料除热辐射效果以外也具有防止湿 气或碱金属渗透的效果。
此外，也可以使用含有至少一种金刚石薄膜或非晶碳膜(特别是特 性接近于金刚石称做类金刚石碳等的膜)。它们有很高的导热性，作 为热辐射层很有效。然而，由于当厚度变大时膜变为棕色并且它的透 明度降低，因此优选使用最小可能的厚度(优选5到100nm)的膜。
顺便提及，由于第一钝化膜41的主要目的是保护TFT不受碱金属 或湿气影响，因此膜必须不会破坏所述效果。由此，虽然可以单独使 用由具有以上散热效果的材料制成的薄膜，但是叠置可以防止碱金属 或湿气渗透的薄膜和绝缘膜(通常为氮化硅膜(SixNy)或氮氧化硅 (SiNxOy))。顺便提及，在氮化硅膜或氮氧化硅中，x和y分别为任 意的整数。
第二层间绝缘膜(可以称做平整膜)44形成在第一钝化膜41上， 由此覆盖各TFT，从而平坦了由TFT形成的台阶部分。对于第二层间 绝缘膜44，优选有机树脂膜，合适的是可以使用聚酰亚胺、聚酰胺、 丙烯酸、BCB(苯并环丁烯)等。当然，只要可以制得足够平坦，就 可以使用无机膜。
重要的是通过第二层间绝缘膜44可以平坦由TFT造成的台阶部 分。由于之后形成的EL层很薄，当存在台阶部分时发生发光较差的情 况。由此希望在形成像素电极之前进行平坦以便在尽可能平坦的表面 上形成EL层。
参考数字45表示第二钝化膜，具有阻止由EL元件扩散出碱金属 的重要功能。适当的是膜厚度制成5nm到1μm(通常20到300nm)。 使用能够阻止碱金属渗透的绝缘膜作为第二钝化膜45。对于该材料， 可以使用第一钝化膜形成的材料。
第二钝化膜45也可以作为热辐射层，散发EL元件中产生的热， 并用于防止热存储在EL元件中。当第二绝缘膜44为有机树脂膜时， 由于它对热不敏感，因此第二钝化膜可以防止EL元件中产生的热对第 二层间绝缘膜44有坏的影响。
如上所述，虽然当制造EL显示器件时用有机树脂膜平坦TFT很 有效，但常规的结构都没有考虑由于EL元件中产生的热引起的有机树 脂膜的退化的问题。在本发明中，通过提供可以为所述结构中的一种 的第二钝化膜45可以解决以上问题。
第二钝化膜45可以防止由于热造成的退化，也可以作为保护膜防 止EL层中的碱金属扩散到TFT一侧，此外，也可以作为保护层防止 湿气或氧从TFT一侧渗透到EL层一侧。
参考数字46代表由透明导电膜制成的像素电极(EL元件的阳 极)。穿过第二钝化膜45、第二层间绝缘膜44以及第一钝化膜41形 成接触孔(开口)之后，在开口部分形成电极与电流控制TFT202的漏 极布线37相连。
接下来，使用分送器通过涂敷步骤形成EL层(严格地说，EL层 与像素电极接触)47。虽然EL层47用做单层结构或叠层结构，但在 许多情况中它用做叠层结构。然而，当叠置时，希望结合涂敷法和汽 相生长(特别优选蒸发法)。在涂敷法中，由于溶剂和EL材料混合并 涂敷，如果底涂层包括有机材料，恐怕会发生再次溶解。
由此，优选在EL层47中，使用分送器通过涂敷步骤形成与像素 电极直接接触的层，此后，通过汽相生长形成该层。当然，如果使用 下层的EL材料不会溶解的溶剂进行涂敷，那么通过分送器可以形成所 有的层。对于与像素电极直接接触的层，虽然可以为空穴注入层、空 穴输运层或发光层，但可使用本发明形成任何层。
在本发明中，由于使用分送器的涂敷法用做形成EL层的方法，因 此优选使用聚合材料作为EL材料。对于典型的聚合材料，可以列举出 如聚对苯撑亚乙烯(PPV)、聚乙烯咔唑(PVK)或聚萤烷等的高分 子材料。
为了使用分送器通过涂敷步骤形成由聚合材料制成的空穴注入 层、空穴传送层或发光层，在聚合物的前体状态进行涂敷，然后在真 空中加热并转换为由聚合材料制成的EL材料。通过蒸发等方法在其上 叠置需要的EL材料，由此形成叠置型EL层。
具体地，对于空穴传送层，优选使用聚四氢化苯硫基亚苯基 (ploytetrahydrothiophenylphenylene)作为前体，并通过加热转换为 聚亚苯基1，2亚乙烯基(polyphenylene vinylene)。适当的是将膜厚度 制成30到100nm(优选40到80nm)。对于发光层，优选使用氰基聚 亚苯基1，2亚乙烯基(cyanopolyphenylene vinylene)作为红光发射层， 使用聚亚苯基1，2亚乙烯基作为绿光发射层，聚亚苯基1，2亚乙烯基或 聚烷基苯撑(polyalkylphenylene)作为蓝光发射层。适当的是将膜厚 度制成30到150nm(优选40到100nm)。
在像素电极和其上形成的EL材料之间形成铜酞菁作为缓冲层。
然而，以上的例子仅为用做本发明的EL材料的有机EL材料的例 子，本发明并不限于这些。在本发明中，通过分送器施加溶剂，蒸发 和除去溶剂，从而形成EL层。由此，只要在不超过EL层的玻璃转变 温度的温度下进行溶剂的蒸发进行的组合，那么可以使用任何EL材 料。
通常，对于溶剂，可以使用如三氯甲烷、二氯甲烷、γ丁基内酯、 乙二醇二丁醚或NMP(N甲基2吡咯烷酮)，或可以使用水。添加添 加物以增加EL形成材料的粘度也有效。
此外，当形成EL层47时，优选将处理气氛制成干燥气氛，具有 尽可能少的湿气并在惰性气体中进行。由于存在湿气或氧EL层容易退 化，当形成层时，需要尽可能地除消这些因素。例如，优选干燥的氮 气气氛或干燥的氩气气氛。为此，需要将分送器放置在由不活泼气体 填充的清洁室内，在所述气氛中进行涂敷步骤。
当以如上所述的方式形成EL层47时，接下来，形成阴极48和保 护电极49。可以通过真空蒸发法形成阴极48和保护电极49。如果没 有暴露于空气连续地形成阴极48和保护电极49，那么可以进一步抑制 EL层47的退化。在本说明书中，发光元件由像素电极(阳极)形成， EL层和阴极称做EL元件。
对于阴极48，使用具有低功函数并含有镁(Mg)、锂(Li)、或 钙(Ca)的材料。优选使用由MgAg(以Mg:Ag＝10:1的比例混合的 Mg和Ag的材料)。此外，可以列举出MgAgAl电极、LiAl电极、以 及LiFAl电极。保护电极49为电极，用于保护阴极48不受湿气等影 响，使用含有铝(Al)或银(Ag)的材料。所述保护阴极48还有热辐 射的作用。
顺便提及，希望在没有暴露于空气的干燥的不活泼气体气氛中连续 地形成EL层47和阴极48。当使用有机材料作为EL层时，由于湿气 很稀薄，因此这种方式可用于暴露到空气时避免吸附湿气。此外，非 常希望不仅连续地形成EL层47和阴极48，也连续地形成其上的保护 电极49。
图2的结构为使用形成对应于任何一个RGB的一种EL元件的单 色光发光系统时的一个例子。虽然图2仅示出了一个像素，但具有相 同结构的多个像素以矩阵形排列在像素部分中。顺便提及，可采用公 知的材料作为对应于任何一个RGB的EL层。
除了以上的系统，可以使用发白光的EL元件和滤色片结合的系 统、发蓝-绿光的EL元件和荧光材料(荧光色转换层：CCM)结合的 系统、透明电极用做阴极(反电极)并且叠置对应于RGB的EL元件 的系统等进行颜色显示。当然，也可以在单层中形成发白光的EL层进 行黑和白显示。
参考数字50表示第三钝化膜，适当的是它的膜厚制成10nm到1μm (优选200到500nm)。虽然提供第三钝化膜50的主要目的是保护EL 层47不受湿气影响，与第二钝化膜45类似，也可以提供热辐射作用。 由此，对于形成材料，可以使用与第一钝化膜41类似的材料。然而， 当使用有机材料作为EL层47时，由于该层有可能与氧结合退化，因 此不希望使用易于排出氧的绝缘膜。
此外，如上所述，由于EL层怕热，因此希望在尽可能最低的温度 下形成膜(优选从室温到120℃的温度范围)。由此可以说等离子体 CVD法、溅射法、真空蒸发法、离子电镀法、或溶液涂敷法(旋涂法) 为需要的膜形成方法。
与此类似，虽然仅提供第二钝化膜45就可以充分抑制EL元件的 退化，但优选EL元件由设置在EL元件两侧的两层绝缘膜环绕，例如 第二钝化膜45和第三钝化膜50，由此可以防止湿气和氧侵入到EL层 内，可以防止碱金属扩散到EL层，以及防止热量储存EL层内。由此， 进一步抑制了EL层的退化，可以得到高可靠性的EL显示器件。
本发明的EL显示器件包括由具有图1所示结构的像素制成，根据 功能具有不同结构的TFT设置在像素中。由此，可以形成具有足够低 截止电流值的开关TFT以及有利防止热载流子注入相同像素中的电流 控制TFT，可以得到具有高可靠性并能显示优质画面(具有高操作性 能)的EL显示器件。
顺便提及，在图1的像素结构中，虽然使用具有多栅极结构的TFT 作为开关TFT，但不需要将LDD区的布局结构等限制为图1的结构。
下面参考介绍的实施例更详细地介绍以上结构制成的本发明。
[实施例1]
下面参考图4A到6C介绍本发明的各实施例。这里介绍同时制造 像素部分和像素部分周边中形成的驱动电路部分的TFT的方法。注意 为了简化说明，显示的CMOS电路为驱动电路的基本电路。
首先，如图4A所示，在玻璃基板300上形成厚度为300nm的底膜 301。在实施例1中层叠氮氧化硅膜作为底膜301。将接触玻璃基板300 的膜中将氮气浓度设置在10和25wt％比较好。
此外，作为底膜301的一部分，提供与图2中所示的第一钝化膜 41类似的材料制成的绝缘膜比较有效。由于流过大电流，电流控制TFT 易于产生热量，因此在尽可能接近的地方提供具有热辐射作用的绝缘 膜比较有效。
接下来，通过已知的淀积法在底膜301上形成厚50nm的非晶硅膜 (图中未示出)。注意不需要局限为非晶硅，假如是含有非晶结构的 半导体膜(包括微晶半导体膜)，可以形成另一膜。此外，也可以使 用含有非晶结构的化合物半导体膜，例如非晶锗硅膜。此外，膜厚度 可以为20到100nm。
然后通过已知的方法晶化非晶硅膜，形成晶体硅膜(也称做多晶体 硅膜或多晶硅膜)302。使用电炉的热晶化、使用激光的激光退火晶化、 以及使用红外线灯的灯退火晶化为已知的晶化方法。在实施例1中使 用来自使用XeCl气体的准分子激光器的光进行晶化。
注意在实施例1中使用形成为线形的脉冲发射型准分子激光，但也 可以使用矩形，也可以使用连续发射的氩激光和连续发射的准分子激 光。
在该实施例中，虽然使用晶化硅膜作为TFT的有源层，但也可以 使用非晶硅膜。然而，为了使电流控制TFT的面积尽可能的小，增加 像素的关闭速度，有利的是使用电流容易流动的晶体硅膜。
注意通过非晶硅膜形成需要减小截止电流的开关TFT的有源层比 较有效，其中，通过晶体硅膜形成电流控制TFT的有源层。由于载流 子的迁移率很低，因此电流在非晶硅膜中流动很困难，并且截止电流 不容易流动。换句话说，利用了多数情况下由电流不容易流动的非晶 硅膜和电流容易流动的晶体硅膜的优点。
接下来，如图4B所示，在晶体硅膜302上形成厚度为130nm的保 护膜303。所述厚度可以在100到200nm的范围内选择(优选在130 到170nm之间)。此外，也可以使用其它的膜只要其它的膜为含硅的 绝缘膜。形成保护膜303以便在添加杂质期间晶体硅膜不直接暴露到 等离子体，由此可以精确地控制杂质浓度。
然后抗蚀剂掩模304a和304b形成在保护膜303上，添加赋予n型 导电性的杂质元素(下文称为n型杂质元素)。注意位于周期表族15 中的元素通常用做n型杂质元素，通常使用磷或砷。注意使用等离子 体掺杂法，其中磷化氢(PH3)为不需要质量分离激活的等离子体，在 实施例1中在1 x 1018原子/cm3的浓度下添加磷。当然也可以使用进行 质量分离的离子注入法。
调节剂量以便使n型杂质元素含在n型杂质区305和306，由此通 过所述工艺形成，浓度为2 x 1016到5 x 1019原子/cm3(通常在5 x 1017 到5 x 1018原子/cm3之间)。
接下来，如图所示，除去保护膜303，进行附加的周期表族15元 素的激活。可以使用激活的公知技术作为激活的方式，在实施例1中 通过准分子激光的照射进行激活。当可以也使用脉冲脉冲发射型准分 子激光和连续发射的准分子激光，对准分子激光的使用没有任何限 制。目的是激活添加的杂质元素，优选在晶体硅膜不融化的能量级别 进行照射。注意也可以用激光对保护膜303的适当位置进行照射。
通过热处理的激活也可以和通过激光的杂质元素的激活一起进 行。当通过热处理进行激活时，考虑到基板的热阻，在450到550℃的 级别上进行热处理比较好。
通过该工艺可以划定出沿n型杂质区域305和306的边界部分(连 接部分)，即沿周边没有添加存在于n型杂质区域305和306中的n 型杂质元素的区域。这意味着，在以后完成TFT时，在LDD区和沟 道形成区之间可以形成极好的连接。
接下来除去晶体硅膜的不需要部分，如图4D所示，形成岛形半导 体膜(下文称做有源层)307到310。
然后，如图4E所示，形成栅绝缘膜311，覆盖有源层307到310。 含有硅并且厚度为10到200nm优选在50到150nm之间的绝缘膜作为 栅绝缘膜311。可以使用单层结构或叠层结构。在实施例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，并构图形成栅电极312 到316。注意在实施例1中，电连接到栅电极的栅电极和布线(下文称 做栅布线)由不同的材料形成。具体地，具有低于栅电极阻值的材料 用做栅布线。这是由于能够微加工的材料用做栅电极，即使栅布线不 微加工，用做布线的材料也有低阻。当然，栅电极和栅布线也可以由 相同的材料形成。
此外，栅布线可以由单层导电膜形成，当需要时，优选使用两层或 三层的叠层膜。可以使用公知的导电膜作为栅电极材料。然而，如上 所述，优选使用能够微加工的材料，具体地，能够构图为2μm以下的 线宽的材料。
通常，可以使用由选自钽(Ta)、钛(Ti)、钼(Mo)、钨(W)、 铬(Cr)以及硅(Si)中一种元素制成的膜、以上元素的氮化物膜(通 常为氮化钽膜、氮化物膜、或氮化钛膜)、以上元素的组合的合金膜 (通常为Mo-W合金、Mo-Ta合金)、或以上元素的氮化物膜(通常 为氮化钨膜、氮化钛膜)。当然，膜也可以做成单层或叠层。
在所述实施例中，可以使用厚度为50nm的氮化钨(WN)膜和厚 度为350nm的钨(W)膜的叠层膜。这些膜可以通过溅射法形成。当 添加Xe、Ne等的惰性气体作为溅射气体时，可以防止由于应力造成的 膜剥离。
此时形成栅电极313和316，由此分别重叠n型杂质区305和306 的一部分，栅绝缘膜311夹于其间。所述重叠部分以后变为重叠栅电 极的LDD区。
接下来，以自对准方式用栅电极312和316作为掩模添加n型杂质 元素(在实施例1中使用磷)，如图5A所示。调节添加，以便将磷添 加到杂质区317到323，形成的浓度为杂质区305和306的浓度的1/10 到1/2(通常在1/4和1/3之间)。具体地，优选浓度为1 x 1016到5 x 1018 原子/cm3(通常在3 x 1017到3 x 1018原子/cm3之间)。
接下来形成抗蚀剂掩模，形状覆盖栅电极等，如图5B所示，添加 n型杂质元素(在实施例1中使用磷)，形成含有高浓度磷的杂质区 325到331。这里也进行使用磷化氢(PH3)的离子掺杂，并进行调节 以便这些区域的磷浓度为1 x 1020到1 x 1021原子/cm3(通常在2 x 1020 到5 x 1020原子/cm3之间)。
通过该工艺形成n沟道TFT的源区或漏区，在开关TFT中，通过 图5A的工艺形成的部分n型杂质区320到322保留。这些保留的区域 对应于图2中开关TFT的LDD区15a到15d。
接下来，如图5C所示，除去抗蚀剂掩模324a到324d，形成新的 抗蚀剂掩模332。然后添加p型杂质元素(在实施例1中使用硼)，形 成含有高浓度硼的杂质区333到334。这里使用乙硼烷通过离子掺杂添 加硼形成浓度为3 x 1020到3 x 1021原子/cm3(通常在5 x 1020到1 x 1020 原子/cm3之间)的杂质区333和334。
注意磷以浓度1 x 1016到5 x 1018原子/cm3添加到杂质区333和 334，但这里添加的硼浓度为磷浓度的至少三倍。因此，已形成的n型 杂质区完全地反型为p型，作为p型杂质区。
接下来，除去抗蚀剂掩模332之后，激活在各种浓度添加n型和p 型杂质元素。进行炉退火、激光退火或灯退火作为激活的方法。在实 施例1中在电炉中氮气气氛下550℃进行4小时的热处理。
重要的是此时在气氛中尽可能多地除去氧气。这是由于如果存在任 何氧气，电极的露出表面将氧化，增加了阻值，同时以后很难制成欧 姆接触。因此优选在以上的激活工艺处理环境中的氧气浓度为1ppm以 下，优选0.1ppm以下。
完成激活工艺之后，接下来形成厚度为300nm的栅极布线335。可 以使用含有铝(Al)或铜(Cu)作为它的主要成分(包括50到100％ 的组成成分)的金属膜用做栅极布线335的材料。对于图3A的栅极布 线211，形成栅极布线335使开关TFT的栅电极314和315(对应于图 3的栅电极19a和19b)电连接(见图5D)。
通过使用这种类型的结构，栅极布线的布线电阻可以做得极小，因 此可以形成具有大表面积的像素显示区域(像素部分)。即，由于所 述结构可以实现屏幕对角线尺寸为10英寸以上(此外，30英寸以上) 的EL显示器件，因此实施例1的像素结构非常有效。
接下来形成第一层间绝缘膜336，如图6A所示。含有硅的单层绝 缘膜用做第一层间绝缘膜336，同时叠层膜可以结合在其间。此外，可 以使用400nm到1.5μm的膜厚度。在实施例1中使用200nm厚的氮氧 化硅膜上800nm厚的氧化硅膜的叠层结构。
此外，在含3到100％之间氢气的气氛中300到450℃进行1到12 小时热处理，进行氢化。所述工艺为通过热激活的氢端接半导体膜中 的悬挂键中的一个。也可以进行等离子体氢化(使用通过等离子体激 活的氢)作为另一种氢化的方法。
注意在第一层间绝缘膜336的形成期间也可以增加氢化步骤。即， 在形成200nm厚的氮氧化硅膜之后可以进行以上的氢化处理，然后形 成其余的800nm厚的氧化硅膜。
接下来，在第一层间绝缘膜336中形成接触孔，形成源极布线337 到340和漏极布线341到343。在本实施例中，所述电极由通过淀积法 连续地形成的厚100nm的钛膜、含有钛厚度为300nm的铝膜以及厚度 为150nm的钛膜的三层结构的叠层膜制成。当然，可以使用其它的导 电膜。
之后，形成厚度为50到500nm的第一钝化膜344(通常在200和 300nm之间)。在实施例1中使用300nm厚的氮氧化硅膜作为第一钝 化膜344。也可以用氮化硅膜代替。当然可以使用与图2的第一钝化膜 41相同的材料。
注意在形成氮氧化硅膜之前，使用如H2或NH3等含有氢的气体进 行等离子体处理也很有效。通过该工艺激活的氢提供到第一层间绝缘 膜336，通过进行热处理提高了第一钝化膜344的膜质量。同时，添加 到第一层间绝缘膜336的氢扩散到下面，可以有效地氢化有源层。
接下来，如图6B所示，形成由有机树脂制成的第二层间绝缘膜 347。对于有机树脂，可以使用聚酰亚胺、聚酰胺、丙烯酸、BCB(苯 并环丁烯)等。具体地，由于第二层间绝缘膜347主要用于平坦，优 选平坦特性优异的丙烯酸。在本实施例中，形成的丙烯酸的厚度足以 平坦由TFT形成的台阶部分。适当的是厚度优选制成1到5μm(最好 2到4μm)。
此后，在第二层间绝缘膜347上形成厚度100nm的第二钝化膜 348。在本实施例中，由于使用含有Si、Al、N、O以及La的绝缘膜， 因此可以防止碱金属由提供其上的EL层扩散出。同时，可以阻止湿气 侵入到EL层内，并且扩散EL层中产生的热，由此可以抑制由于热和 平坦的膜(第二层间绝缘膜)的退化造成的EL层的退化。
穿过第二钝化膜348、第二层间绝缘膜347以及第一钝化膜344形 成到达漏极布线343的接触孔，形成像素电极349。在本实施例中，形 成厚110nm的氧化铟锡(ITO)膜，进行构图形成像素电极。所述像 素电极349变为EL元件的阳极。顺便提及，对于其它材料，也可以使 用氧化铟锡膜或与氧化锌混合的ITO膜。
顺便提及，本实施例具有像素电极349通过漏极布线343电连接到 电流控制TFT的漏区331的结构。这种结构有以下优点：
由于像素电极349直接接触EL层的有机材料(发光层)或电荷输 运层，因此含在EL层等中的可移动的离子有可能会在像素电极中扩 散。即，在本实施例的结构中，像素电极349不直接接触为有源层一 部分的漏极区331，而是插入布线343，由此可以防止可移动的离子侵 入到有源层内。
之后，如图6C所示，使用参考图1介绍的分送器通过涂敷步骤形 成EL层350，此后，通过蒸发法不暴露到空气形成阴极(MgAg电极) 351和保护电极352。此时，需要在形成EL层350和阴极351之前对 像素电极349进行热处理完全地除去湿气。在本实施例中，虽然使用 MgAg电极作为EL元件的阴极，但也可以使用其它公知的材料。
对于EL层350，可以使用在本说明书中介绍的材料。在本实施例 中，虽然用空穴输运层和发光层的两层结构制成EL层，但也存在提供 空穴注入层、电子注入层或电子输运层之一的情况。类似地，现已公 开了组合的各种例子，可以使用其中的任何结构。
在本实施例中，对于空穴输运层，通过印刷法形成聚四氢化苯硫基 亚苯基的聚合前体，并通过加热转变为聚亚苯基。对于发光层，通过 蒸发法形成将30到40％的1，3，4-恶二唑的PBD的分子分散体衍变为聚 乙烯咔唑得到的材料添加约1％的香豆素作为绿光的发光中心。
虽然保护电极352可以保护EL层350不受湿气或氧的影响，但优 选提供第三钝化膜353。在本实施例中，对于第三钝化膜353，提供厚 度为300nm的氮化硅膜。也可以在保护电极352之后不暴露到空气连 续地形成所述第三钝化膜。当然，对于第三钝化膜353，可以使用与图 2的第三钝化膜50相同的材料。
此外，提供保护电极352以防止MgAg电极351氧化，通常用含有 铝的金属膜作为它的主要成分。当然，可以使用其它的材料。由于EL 层350和MgAg电极351不耐湿气，因此需要没有暴露于空气地连续 形成保护电极352以保护EL层不受外部空气影响。
顺便提及，适当的是EL层350的厚度制成10到400nm(通常为 60到160nm，优选100到120nm)，MgAg电极351制成80到200nm (通常100到150nm)。
以此方式，完成了具有图6C所示结构的有源矩阵型EL显示器件。 在本实施例的有源矩阵型EL显示器件中，具有最佳结构的TFT不仅 设置在像素部分，而且也设置在驱动电路部分，由此可以得到很高的 可靠性并提高了操作特性。
首先，使用具有减少热载流子注入从而尽可能不降低它的操作速度 的结构的TFT作为形成驱动电路的CMOS电路的n沟道TFT205。顺 便提及，这里的驱动电路包括移位寄存器、缓冲器、电平转移电路、 采样电路(采样和保持电路)等。当进行数字驱动时，还可以包括如 D/A转换器等的信号转换电路。
对于本实施例，如图6C所示，n沟道205的有源层包括源区355、 漏区356、LDD区357以及沟道形成区358，LDD区357与栅电极313 重叠，栅绝缘膜311介于其间。
不降低操作速度的考虑的原因是LDD区仅在漏极侧形成。在所述 n沟道TFT205中，不需要过多注重截止电流值，而是更注重操作速度。 由此，需要使LDD区357与栅电极完全重叠，以将电阻分量减到最小。 即，优选消除所谓的偏移。
在CMOS电路的p沟道TFT206中，由于由热载流子注入引起的 退化几乎可以忽略，因此不必专门形成LDD区。当然，与n沟道TFT205 类似，也可以提供LDD区作为对付热载流子的措施。
顺便提及，与其它的电路相比驱动电路中的采样电路相当特别，大 电流在两个方向中流过沟道形成区。即，源区和漏区的作用可以互换。 此外，需要将截止电流值抑制到尽可能低的值，这意味着，需要在开 关TFT和电流控制TFT之间设置具有近似中间功能的TFT。
由此，对于形成采样电路的n沟道TFT2，需要设置具有图10所 示的TFT。如图10所示，LDD区901a和901b的一部分与栅电极903 重叠，栅绝缘膜902介于其间。其效果陈述在对电流控制TFT202的说 明中，不同之处在于采样电路、LDD区901a和901b提供在沟道形成 区904的两侧。
实际上，当完成图6C的状态时，优选用如具有高气密性和低排气 性的保护膜(叠层膜、紫外线固化树脂膜等)的外壳构件或陶瓷密封 罐进行封装(密封)以防止暴露到外部空气。此时，当外壳构件的内 部制成惰性气体气氛，或湿气吸收剂(例如，氧化钡)设置在内部时， 可以提高EL层的可靠性(寿命)。
通过如封装等的处理提高气密性之后，固定将形成在基板上元件或 电路延伸出的端子连接到外部信号端的连接器(柔性印刷电路板： FPC)，由此完成了产品。在本说明书中，具有可以运输状态的EL显 示器件称做EL组件。
这里，参考图7的透视图介绍本实施例的有源矩阵型EL显示器件 的结构。本实施例的有源矩阵型EL显示器件由像素部分602、栅极侧 驱动电路603以及形成在玻璃基板601上的源极侧驱动电路604构成。 像素部分的开关TFT605为n沟道TFT，设置在连接到栅极侧驱动电 路603的栅极布线606与连接到源极侧驱动电路604的源极布线607 的交点处。开关TFT605的漏极连接到电流控制TFT608的栅极。
此外，电流控制TFT608的源极连接到电流源线609，EL元件610 连接到电流控制TFT608的漏极。
将信号传送到驱动电路的输入布线(连接布线)612和613和连接 到电流源线609的输入布线614提供在FPC611中作为外部输入端子。
图7中所示的EL显示器件的电路结构的一个例子显示在图8中。 本实施例的EL显示器件包括源极侧驱动电路701、栅极侧驱动电路 (A)707、栅极侧驱动电路(B)711、以及像素部分706。顺便提及， 在本说明书中，术语“驱动电路”泛指源极侧驱动电路和栅极侧驱动 电路。
源极侧驱动电路701提供有移位寄存器702、电平转移电路703、 缓冲器704、以及采样电路(采样和保持电路)705。栅极侧驱动电路 (A)707提供有移位寄存器708、电平转移电路709、以及缓冲器710。 栅极侧驱动电路(B)711也具有相同的结构。
这里，移位寄存器702和708分别有5到16V(通常为10V)的驱 动电压，图6C中由205指示的结构适合于在形成该电路的CMOS电 路中使用的n沟道TFT。
此外，对于电平转移电路703和709以及缓冲器704和710的每一 个，与移位寄存器类似，包括图6C的n沟道TFT205的CMOS电路 很合适。顺便提及，将栅极布线制成如双栅极结构或三栅极结构等的 多栅极结构可以有效地提高每个电路的可靠性。
此外，由于源区和漏区可互换并且需要降低截止电流值，因此包括 图10的n沟道TFT208的CMOS电路适合作为采样电路705。
像素部分706设置具有图2所示结构的像素。
根据图4A到6C中所示的制造步骤制造TFT可以容易地实现以上 的结构。在本实施例中，虽然仅显示了像素部分和驱动电路的结构， 如果使用了本实施例的制造步骤，那么除了信号除法电路、D/A转换 电路、运算放大器电路、γ校正电路等的驱动电路以外，还可以在相同 的基板上形成逻辑电路，此外，相信还可以形成存储器部分、微处理 器部分等。
此外，下面参考图11A和11B介绍包括外壳构件的本实施例的EL 组件。顺便提及，如果需要，将引用图7和8中使用的参考数字。
在基板(包括TFT下面的底膜)1700上形成像素部分1701、源极 侧驱动电路1702以及栅极侧驱动电路1703。来自各驱动电路的各种布 线通过输入布线612到614引入到FPC611，并连接到外部设备。
此时，提供外壳构件1704包围至少像素部分，优选驱动电路和像 素部分。外壳构件1704具有内部尺寸(深度)大于像素部分1701的 外部尺寸(高度)的凹槽部分的形状或薄片形，并通过粘合剂1705固 定到基板1700，由此形成与基板1700配合的气密空间。此时，EL元 件处于完全密封在所述气密空间中并完全与外部空气隔绝的状态。顺 便提及，可以提供多个外壳构件1704。
对于外壳构件1704的材料，优选如玻璃或聚合物等的绝缘材料。 例如，非晶玻璃(硼硅酸盐玻璃、石英等)、晶化的玻璃、陶瓷玻璃、 有机树脂(丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂、环氧树脂等) 以及硅氧烷树脂。此外，可以使用陶瓷。如果粘合剂1705为绝缘材料， 那么还可以使用如不锈钢合金等的金属材料。
对于粘合剂1705的材料，可以使用环氧树脂、丙烯酸酯树脂等的 粘合剂。此外，还可以使用热固性树脂或光固化树脂作为粘合剂。然 而，需要使用所述材料以尽可能地阻止氧和湿气的渗透。
此外，需要用不活泼气体(氩气、氦气、氮气等)填充外壳构件和 基板1700之间的空间1706。除了气体，还可以使用惰性液体(由全氟 烷代表的液体氟化碳)。对于惰性液体，可以使用日本专利申请特许 公开No.平8-78159中使用的材料。
在空间1706中提供干燥剂也很有效。对于干燥剂，可以使用日本 专利申请特许公开No.平9-148066中公开的材料。通常使用氧化钡。
此外，如图11B所示，每个包括隔离的EL元件的多个像素提供在 像素部分中，它们全都包括作为公共电极的保护电极1707。在本实施 例中，虽然已说明优选不暴露到空气地连续地形成EL层、阴极(MgAg 电极)以及保护电极，如果使用相同的掩模构件形成EL层和阴极，那 么通过不同的掩模构件仅形成保护电极，可以实现图11B的结构。
此时，EL层和阴极仅形成在像素部分上，不需要在驱动电路上提 供它们。当然，尽管它们提供在驱动电路上时不会产生问题，但当考 虑含在EL层中的碱金属时，优选不提供。
顺便提及，保护电极1707连接到由1708指示的区域中的输入布线 1709。输入布线1709为向保护电极1707施加预定电压(在本实施例 中，接地电位具体为0V)的布线，并通过导电膏材料1710连接到 FPC611。
这里，参考图12A-C介绍实现区域1708中接触结构的制造步骤。
首先，根据本实施例的步骤，得到图6A的状态。此时，在基板的 端部(由图11B中的1708指示的区域)，除去第一层间绝缘膜336和 栅绝缘膜311，输入布线1709形成其上。当然，与图6A的源极布线和 漏极布线同时形成(图12A)。
接下来，在图6B中，当腐蚀第二钝化膜348、第二层间绝缘膜347 以及第一钝化膜344时，除去由1801指示的区域，形成开口部分1802 (图12B)。
在此状态，在像素部分中，进行EL元件的形成步骤(像素电极、 EL层以及阴极的形成步骤)。此时，在图12B所示的区域中，使用掩 模构件以便不形成EL元件。形成阴极351之后，通过使用另一掩模构 件形成保护性电极352。由此，电连接保护性电极352和输入布线 1709。此外，提供第三钝化膜353得到图12C的状态。
通过以上步骤，实现由图11B的1708指示区域的接触结构。输入 布线1709通过外壳构件1704和基板1700之间的间隙连接到FPC611 (然而，间隙由粘合剂1705填充。即，粘合剂1705的厚度要足以平 坦由输入布线引起的不平坦)。顺便提及，虽然这里对输入布线1709 进行了说明，但其它的输出布线612到614也通过外壳构件1704下面 的部分以相同的方式连接到FPC611。
[实施例2]
在本实施例中，将参考图13介绍像素的结构制得与图3B所示结 构不同的一个例子。
在本实施例中，图3B中所示的两个像素相对于电流源线212对称 地排列。即，如图13所示，电流源线212制成两个相邻的像素公用， 由此可以减少需要的布线数量。顺便提及，像素中排列的TFT结构等 可以相同。
如果采用所述结构，那么可以制造更小的像素部分，并且可以提高 图象的质量。
顺便提及，根据实施例1的制造步骤可以容易实现本实施例的结 构，也可以参考实施例1或图2对TFT结构等的说明。
[实施例3]
在本实施例中，参考图14介绍具有与图2不同结构的像素部分。 顺便提及，根据实施例1可以进行直到形成第二层间绝缘膜44的步 骤。由于由第二层间绝缘膜44覆盖的开关TFT201和电流控制的 TFT202具有与图1相同的结构，因此这里省略了介绍。
在本实施例中，穿过第二钝化膜45、第二层间绝缘膜44以及第一 钝化膜41形成接触孔之后，形成象素电极51，然后形成阴极52和EL 层53。在本实施例中，通过真空蒸发法形成阴极52之后，使用图1所 示的分送器通过涂敷步骤形成EL层53，同时保持干燥的惰性气氛。
在本实施例中，提供厚度为150nm的铝合金膜(含有1wt％钛的铝 膜)作为像素电极51。对于像素电极的材料，虽然可以使用只要为金 属材料的任何材料，但需要材料有较高的反射率。使用厚度为120nm 的MgAg电极作为阴极52，EL层53的厚度制成70nm。
在本实施例中，EL材料为将30到40％的1，3，4-恶二唑的PBD的 分子分散体衍变为聚乙烯咔唑并添加约1％的香豆素6作为光发光中心 得到的材料，以三氯甲烷形式混合EL材料形成EL形成材料。使用分 送器通过涂敷步骤施加EL形成材料，进行烘焙处理，由此得到厚度为 50nm的绿光发光层。通过蒸发法得到厚度为70nm的TPD，并得到 EL层53。
接下来，形成厚度110nm由透明导电膜(在本实施例中为ITO膜) 制成的阳极54。以此方式，形成EL元件209，当通过实施例1中显示 的材料形成第三钝化膜时，完成具有图14所示结构的像素。
当采用本实施例的结构时，在每个像素中产生的绿光辐射到与其上 形成有TFT的基板相对的一侧。由此，像素中的几乎所有区域，即， 即使是形成TFT的区域也可以用做有效的发光区域。由此，极大地改 善了像素的有效发光区，图像的亮度和对比率(光与阴影的比例)也 增加。
顺便提及，本实施例的结构可以与实施例1和2中的任何一个自由 组合。
[实施例4]
虽然在实施例1到3中对顶栅型TFT进行了说明，但本发明不限 于TFT结构，也可以适用于底栅型TFT(通常为颠倒交错型TFT)。 此外，可以使用任何方式形成颠倒交错型TFT。
由于颠倒交错型TFT有制造步骤的数量容易少于顶栅型TFT的结 构，因此非常有利于减少制造成本，而减少制造成本为本发明的目的。 顺便提及，本实施例的结构可以与实施例2和3中的任何一个自由组 合。
[实施例5]
可以有效地使用与第二钝化膜45类似具有高热辐射作用的材料作 为形成在实施例1的图6C或图2的结构中有源层和基板之间的底膜。 特别是，大量的电流在电流控制的TFT中流动，因此容易产生热量， 由产生的热自身造成的退化成为问题。此时，通过使用实施例5具有 热辐射作用的底膜可以防止TFT的热退化。
当然，防止可移动的离子由基板扩散出的作用也很重要，因此优选 使用含有Si、Al、N、O和M的化合物和与第一钝化膜41类似含有硅 的绝缘膜的叠层结构。
注意可以将实施例5的结构与实施例1到4的任何一个的结构自由 组合。
[实施例6]
当使用实施例3显示的像素结构时，由EL层发出的光在与基板相 对的方向辐射，因此不需要注重在基板和像素电极之间存在的如绝缘 膜等的材料的透射率。换句话说，也可以使用具有某种程度上低透射 率的材料。
因此有利的是使用例如称做金刚石薄膜或非晶碳膜等的碳膜作为 底膜12、第一钝化膜41或第二钝化膜45。换句话说，由于不需要担 心会降低透射率，因此膜的厚度可以设置得较厚，在100和500nm之 间，可以具有很高的热辐射效果。
对于在第三钝化膜50中使用以上的碳膜，注意必须要避免透射率 降低，因此优选将膜厚度设置为5和100nm之间。
注意，在实施例6中，当碳膜用于底膜12、第一钝化膜41、第二 钝化膜45以及第三钝化膜50中的任何一个时，与另一个绝缘膜层叠 很有效。
此外，当使用实施例3中所示的像素结构时，实施例6特别有效， 但也可以将实施例6的结构与实施例1、2、4和5的任何一个的结构 自由组合。
[实施例7]
通过使用开关TFT的多栅极结构可以减小EL显示器件的像素的 开关TFT中的截止电流值的量，本发明的特征为省却了对存储电容器 的需要。这样器件可以充分利用为存储电容器准备的表面区域作为发 射区。
然而，即使不完全地省略存储电容器，通过将专用的表面区域制得 较小，也可以得到增加有效的发射表面区的效果。换句话说，通过使 用开关TFT的多栅极结构减小截止电流的值，并通过仅缩小存储电容 器专用的表面区域，可以充分达到本发明的目的。
此时相对于开关TFT201与电流控制TFT202的栅极平行地形成存 储电容器1401是可以接受的。
注意可以将实施例7的结构与实施例1到6的任何一个的结构自由 组合。即，存储电容器仅形成在像素中，而对TFT结构、EL层的材 材料等没有限制。
[实施例8]
使用激光晶化作为实施例1中形成结晶硅膜302的方法，在实施例 8中将介绍使用不同的晶化方法的情况例子。
在实施例8中形成非晶硅膜之后，使用日本专利申请特许公开No. 平7-130652中记录的技术进行晶化。在以上专利申请中记录的技术为 通过使用如镍等元素作为促进晶化的催化剂得到具有良好结晶性的晶 化硅膜的技术中的一种。
此外，完成晶化工艺之后，进行除去晶化中使用的催化剂的工艺。 此时，使用日本专利申请特许公开No.平10-270363或日本专利申请特 许公开No.平8-330602中记录的技术吸收催化剂。
此外，使用本申请的申请人申请的日本专利申请系列号平11- 076967的说明书中记录的技术形成TFT。
显示在实施例1中的制造工艺为本发明的一个实施例，并且假设可 以实现图2的结构或实施例1的图6C的结构，也可以使用其它的制造 工艺，没有以上提到的任何问题。
注意可以将实施例8的结构与实施例1到7的任何一个的结构自由 组合。
[实施例9]
在驱动本发明的EL显示器件时，可以使用模拟信号作为图像信号 进行模拟驱动，并且可以使用数字信号进行数字驱动。
当进行模拟驱动时，模拟信号被发送到开关TFT的源极布线，含 有灰度信息的模拟信号变成电流控制的TFT的栅极电压。然后通过电 流控制的TFT控制EL元件中流动的电流，控制EL元件的发光强度， 并进行灰度显示。注意进行模拟驱动时，电流控制TFT可以工作在饱 和区中。
另一方面，当进行数字驱动时，它与模拟型灰度显示不同，通过时 间比灰度法进行灰度显示。即，通过调节发光时间的长度，随着变化 可以直观地看出彩色层次。进行数字驱动时，电流控制TFT优选工作 在线性区中。
与液晶元件相比，EL元件有极快的相应速度，因此可以高速驱动。 因此，EL元件为适合时间比灰度法的元件，其中一帧被分为多个子 帧，然后进行灰度显示。
本发明为与元件结构有关的技术，因此可以使用驱动它的任何方 法。
[实施例10]
在实施例1中，优选使用有机EL材料作为EL层，但本发明也可 以使用无机EL材料实现。然而，当前的无机EL材料有极高的驱动电 压，因此当进行模拟驱动时必须使用具有的耐压特性能承受驱动电压 的TFT。
此外，如果开发了比常规的无机EL材料的驱动电压低的无机EL 材料，那么也可以将它们应用到本发明。
此外，可以将实施例10的结构与实施例1到9的任何一个的结构 自由组合。
[实施例11]
执行本发明形成的有源矩阵型EL显示器件(EL组件)与液晶显 示器件相比在明亮的位置有优异的清晰度，是由于它为自发射型器 件。因此作为直观型EL显示器(是指引入EL组件的显示器)，它有 广泛的用途。
注意宽视角是EL显示器和液晶显示器相比具有的一个优点。因此 本发明的EL显示器可以用做对角线等于30英寸以上(通常等于40英 寸以上)的显示器(显示监视器)，适合于大屏幕的TV广播。
此外，它不仅可以用做EL显示器(例如个人计算机显示器、TV 广播接收监视器、或广告显示监视器)，也可以用于各种电子装置的 显示器。
以下为所述电子装置的例子：摄影机；数字摄象机；护目镜型显示 器(头戴式显示器)；汽车导航系统；个人计算机；便携的信息终端 (例如移动式计算机、移动电话、或电子图书)；以及使用记录介质 的图像重放装置(具体地，进行记录介质重放并提供有显示这些图像 的显示的装置，例如光盘(CD)、激光视盘(LD)、或数字视频光盘 (DVD))。这些电子装置的例子显示在图16A到16F中。
图16A为个人计算机，包括主体2001、外壳2002、显示部分2003、 以及键盘2004。本发明可用在显示部分2003中。
图16B为摄影机，包括主体2101、显示部分2102、声音输入部分 2103、操作开关2104、电池2105、以及图像接收部分2106。本发明可 用在显示部分2102中。
图16C为头戴型EL显示器的一部分(右手侧)，包括主体2201、 信号电缆2202、固定带2203、显示监视器2204、光学系统2205以及 显示器件2206。本发明可用在显示器件2206中。
图16D为提供有记录介质的图像重放装置(具体地为DVD重放装 置)，包括主体2301、记录介质(例如CD、LD或DVD)2302、操作 开关2303、显示部分(a)2304、以及显示部分(b)2305。显示部分 (a)主要用于显示图像信息，图像部分(b)主要用于显示字符信息， 本发明可用于图像部分(a)和图像部分(b)中。注意本发明可用做 在装置中提供有记录介质的图像重放装置，例如CD重放装置以及游戏 设备。
图16E为便携计算机，包括主体2401、照相机部分2402、图像接 收部分2403、操作开关2404、以及显示部分2405。本发明可用在显示 部分2405中。
图16F为EL显示器，包括主体2501、支撑架2502、以及显示部 分2503。本发明可以用在显示部分2503中。由于EL显示器有较大的 视角，因此当屏幕制得较大时特别有利，并且适合于对角线大于或等 于10英寸(特别是大于或等于30英寸)的显示器。
此外，如果将来EL材料的发光亮度变高，那么可以在前置型或后 置型投影仪中使用本发明。
因此本发明的应用范围非常广泛，可以将本发明适用于所有领域中 得电子装置。此外，通过使用实施例1到10任意组合的任何结构可以 实现实施例11的电子装置。
如上所述，通过使用本发明，可以极低的成本形成EL层。由此， 可以降低EL显示器件的制造成本。
此外，通过在EL层和TFT之间提供能够防止碱金属渗透的绝缘 膜，可以防止碱金属从EL层扩散出并有害地影响TFT的特性。由此， 可以极大地提高EL显示器件的操作性能和可靠性。
此外，通过使用低成本制造的EL显示器件作为显示器，可以减少 电子装置的制造成本。此外，通过使用操作性能和可靠性提高的EL显 示器件，可以制造具有优良画面质量和耐用性(高可靠性)的应用产 品(电子装置)。