(57)【要約】【課題】金属配線層の影響による多結晶シリコンの性状の低下を防止し、大型化された場合にも表示性能の低下が防止された、優れた表示品質を有する有機エレクトロルミネッセンス装置とその製造方法を提供する。【解決手段】基板１０上に、第１電極６と第２電極３９とこれら電極間に挟持された少なくとも有機発光層６２を含む機能層Ｙとを有した有機エレクトロルミネッセンス素子Ｘを、備えてなる有機エレクトロルミネッセンス装置である。導電部あるいは半導電部として機能する多結晶シリコンからなる多結晶シリコン領域を有する。多結晶シリコン領域の下側に金属配線層１０６、１０７が設けられている。金属配線層１０６、１０７は、多結晶シリコン領域の直下部分に開口部１０８、１０９を有している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、第１電極と第２電極とこれら電極間に挟持された少なくとも有機発光層を含む機能層とを有した有機エレクトロルミネッセンス素子を、備えてなる有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
導電部あるいは半導電部として機能する多結晶シリコンからなる多結晶シリコン領域を有し、
前記多結晶シリコン領域の下側に金属配線層が設けられ、該金属配線層は、前記多結晶シリコン領域の直下部分に開口部を有していることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項２】
前記金属配線層は、異なる層に設けられた第１金属配線層と第２金属配線層とを有していることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項３】
前記金属配線層は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子に電力を供給するための電源配線と、前記第２電極に導通する補助電極配線とのうちの一方あるいは両方であることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項４】
前記基板上に複数色の前記有機ＥＬ素子が設けられて同色の前記有機ＥＬ素子からなる有機ＥＬ素子群が形成されており、かつ、前記金属配線層が電源配線である場合に、該電源配線は、前記有機ＥＬ素子群毎に分割されて形成されていることを特徴とする請求項３記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項５】
前記多結晶シリコン領域は、薄膜トランジスタの半導体領域とソース／ドレイン領域とを構成していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項６】
前記多結晶シリコン領域は、容量素子の電極を構成していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項７】
基板上に、第１電極と第２電極とこれら電極間に挟持された少なくとも有機発光層を含む機能層とを有した有機エレクトロルミネッセンス素子を、備えてなる有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記基板上に、該基板上の所定位置に開口部を有してなる金属配線層を形成する工程と、
前記金属配線の上方に非晶質のシリコン層を形成する工程と、
前記非晶質のシリコン層の、少なくとも前記金属配線層の開口部の直上部を、レーザー照射による加熱処理によって多結晶化する工程と、
前記レーザー照射後の前記シリコン層をパターニングし、前記金属配線層の開口部の直上部からなる多結晶シリコン領域を形成する工程と、を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項８】
前記金属配線層を形成する工程では、第１金属配線層と第２金属配線層とを異なる層に形成することを特徴とする請求項７記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項９】
前記金属配線層を、前記有機エレクトロルミネッセンス素子に電力を供給するための電源配線と、前記第２電極に導通する補助電極配線とのうちの一方あるいは両方となるように、構成する工程を有することを特徴とする請求項８記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電界発光を利用した有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）は、自己発光のため視認性が高く、かつ耐衝撃性に優れるなどの優れた特徴を有することから、各種表示装置における発光素子としての利用が注目されている。例えばトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス装置（有機ＥＬ装置）の場合、反射性金属膜からなる第１電極（陽極）と、有機発光層を含む機能層と、透明導電膜よりなる第２電極（陰極）とを設けた構造の有機ＥＬ素子を用いるのが一般的である。また、特に有機ＥＬ素子の駆動素子としては、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）が好適に用いられている。
【０００３】
このような有機ＥＬ装置では、ＴＦＴを通じて第１電極（画素電極）に駆動電力が供給され、第２電極（共通電極、共通陰極）との間の電圧に応じた駆動電流によって有機ＥＬ素子が発光するようになっている。
ところが、有機ＥＬ素子は電流素子であるので、特に大型の有機ＥＬディスプレイ（有機ＥＬ装置）の場合、表示領域の外周側から表示領域に引き回された細長い電源配線の配線抵抗が原因で、均一に発光させられないという課題がある。また、このように大型の場合、比較的抵抗の大きい透明導電膜からなる第２電極（共通電極）においても配線抵抗による電圧降下が生じ、これによって表示輝度の均一性が低下するという課題もある。
【０００４】
そこで、例えば前記のＴＦＴの下方に金属配線層を設け、第１電極（画素電極）に駆動電力を供給するための電源配線としたり、あるいは第２電極（共通電極）に接続する補助配線を設けたりすることで、これら配線の電圧降下を防止することが提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００７−２８８１２２号公報
【特許文献２】特開２００５−２０２２８５号公報
【特許文献３】特開２００５−２１５３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述したようにＴＦＴの下方に金属配線層を設けた有機ＥＬ装置では、特にＴＦＴの半導体層、すなわちチャネル領域（半導体領域）やソース／ドレイン領域を多結晶シリコン（ポリシリコン）で形成する場合に、前記金属配線層の影響によって多結晶シリコンとして所望の性状のものが得られず、これによりＴＦＴに特性ばらつきが生じ、表示品質が低下するといった課題がある。また、このようなＴＦＴの半導体層と同じ層に形成される多結晶シリコンからなる容量素子用の電極についても、前記金属配線層の影響によってその性状にバラツキが生じるといった課題がある。
【０００６】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、金属配線層の影響による多結晶シリコンの性状の低下を防止し、大型化された場合にも表示性能の低下が防止された、優れた表示品質を有する有機エレクトロルミネッセンス装置とその製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は前記課題を解決するべく、多結晶シリコンとして所望の性状のものが得られない原因について鋭意検討を重ねて結果、以下の知見を得た。
多結晶シリコンを形成するには、まず、非晶質のシリコン層を形成し、続いてこのシリコン層にレーザー照射による加熱処理を行って多結晶化する。その際、このシリコン層の下方に金属配線層があると、レーザー照射によって非晶質のシリコン層を一旦溶融させた後、冷却によって固化させる際、溶融したシリコン層から熱が前記金属配線層を伝って逃げてしまい、これによってシリコン層が急冷されてしまう。このように急冷されると、得られる多結晶シリコンはその結晶粒が大きく成長せずに小さいままとなり、この多結晶シリコンは所望の性状のものにならなくなってしまう。
そして、このような知見に基づいてさらに検討を重ねた結果、本発明者は本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、本発明は、基板上に、第１電極と第２電極とこれら電極間に挟持された少なくとも有機発光層を含む機能層とを有した有機エレクトロルミネッセンス素子を、備えてなる有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
導電部あるいは半導電部として機能する多結晶シリコンからなる多結晶シリコン領域を有し、
前記多結晶シリコン領域の下側に金属配線層が設けられ、該金属配線層は、前記多結晶シリコン領域の直下部分に開口部を有していることを特徴としている。
【０００９】
この有機エレクトロルミネッセンス装置によれば、金属配線層が、多結晶シリコン領域の直下部分に開口部を有しているので、この多結晶シリコン領域の形成時に、レーザー照射によって非晶質のシリコン層を一旦溶融させた後、冷却によって固化させた際、前記多結晶シリコン領域に対応するシリコン層の直下部分が開口部となっており、金属配線層が直接配置されていないので、溶融したシリコン層から熱が金属配線層を伝って逃げてしまうことが防止される。したがって、シリコン層が急冷されてしまい、得られる多結晶シリコンの結晶粒が小さくなってしまうといったことが回避され、得られる多結晶シリコンが所望の性状のものとなる。よって、この有機エレクトロルミネッセンス装置は、多結晶シリコンの性状（性能）が低いことによる表示性能の低下が防止され、したがって予め設定された優れた表示品質を有するものとなる。
【００１０】
また、前記有機エレクトロルミネッセンス装置においては、前記金属配線層は、異なる層に設けられた第１金属配線層と第２金属配線層とを有しているのが好ましい。
このようにすれば、金属配線層に少なくとも二つの機能を持たせることができる。
【００１１】
また、前記有機エレクトロルミネッセンス装置においては、前記金属配線層が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子に電力を供給するための電源配線と、前記第２電極に導通する補助電極配線とのうちの一方あるいは両方であるのが好ましい。すなわち、前記金属配線層が一層のみの場合、前記電源配線と前記補助電極配線とのうちの一方とするのが好ましく、前記金属配線層が第１金属配線層と第２金属配線層とからなる場合、一方を前記電源配線とし、他方を前記補助電極配線とするのが好ましい。
このようにすれば、特にこの有機エレクトロルミネッセンス装置が大型化されている場合にも、配線の電圧降下に起因して表示輝度の均一性が低下するなどの表示性能の低下を防止することができる。
【００１２】
また、前記有機エレクトロルミネッセンス装置においては、前記基板上に複数色の前記有機ＥＬ素子が設けられて同色の前記有機ＥＬ素子からなる有機ＥＬ素子群が形成されており、かつ、前記金属配線層が電源配線である場合に、該電源配線は、前記有機ＥＬ素子群毎に分割されて形成されているのが好ましい。
有機ＥＬ素子の機能層には、その発光色に応じて異なる駆動電圧を供給する必要が生じる場合がある。そこで、前記構成を採用すれば、同色の有機ＥＬ素子群に対して、分割されたうちの一つの電源配線によって電力を供給することができ、かつ、その配線幅も十分に広くすることができる。したがって、有機ＥＬ素子の輝度制御性を損なうことなく、低抵抗の電源配線を形成することができる。これにより、色バランスに優れ、かつ輝度の均一性にも優れた高画質の有機エレクトロルミネッセンス装置となる。
【００１３】
また、前記有機エレクトロルミネッセンス装置においては、前記多結晶シリコン領域が、薄膜トランジスタの半導体領域とソース／ドレイン領域とを構成しているのが好ましい。
このようにすれば、多結晶シリコン領域の多結晶シリコンが所望の性状となり、したがってこの多結晶シリコンによって半導体領域とソース／ドレイン領域とが構成される薄膜トランジスタも、特性ばらつきが防止された良好なものとなる。よって、薄膜トランジスタの特性ばらつきに起因する表示品質の低下が防止された、優れた有機エレクトロルミネッセンス装置となる。
【００１４】
また、前記有機エレクトロルミネッセンス装置においては、前記多結晶シリコン領域が、容量素子の電極を構成しているのが好ましい。
このようにすれば、多結晶シリコン領域の多結晶シリコンが所望の性状となり、したがってこの多結晶シリコンによって電極が構成される容量素子も、特性ばらつきが防止された良好なものとなる。よって、容量素子の特性ばらつきに起因する表示品質の低下が防止された、優れた有機エレクトロルミネッセンス装置となる。
【００１５】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法は、基板上に、第１電極と第２電極とこれら電極間に挟持された少なくとも有機発光層を含む機能層とを有した有機エレクトロルミネッセンス素子を、備えてなる有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記基板上に、該基板上の所定位置に開口部を有してなる金属配線層を形成する工程と、
前記金属配線の上方に非晶質のシリコン層を形成する工程と、
前記非晶質のシリコン層の、少なくとも前記金属配線層の開口部の直上部を、レーザー照射による加熱処理によって多結晶化する工程と、
前記レーザー照射後の前記シリコン層をパターニングし、前記金属配線層の開口部の直上部からなる多結晶シリコン領域を形成する工程と、を含むことを特徴としている。
【００１６】
この有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法によれば、金属配線層の上方に形成した非晶質のシリコン層を、レーザー照射による加熱処理によって一旦溶融させ、その後冷却によって固化させた際、その直下には開口部が配置されていて金属配線層が直接配置されていないので、溶融したシリコン層から熱が金属配線層を伝って逃げてしまうことを防止することができる。したがって、シリコン層が急冷してしまい、得られる多結晶シリコンの結晶粒が小さくなってしまうといったことを防止し、得られる多結晶シリコンを所望の性状のものにすることができる。よって、多結晶シリコンの性状が低いことによる表示性能の低下を防止し、これにより予め設定された優れた表示品質を有する有機エレクトロルミネッセンス装置を製造することができる。
【００１７】
また、前記金属配線層を形成する工程では、第１金属配線層と第２金属配線層とを異なる層に形成するのが好ましい。
このようにすれば、金属配線層に少なくとも二つの機能を持たせることができる。
【００１８】
また、前記有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法においては、前記金属配線層を、前記有機エレクトロルミネッセンス素子に電力を供給するための電源配線と、前記第２電極に導通する補助電極配線とのうちの一方あるいは両方となるように、構成する工程を有するのが好ましい。
このようにすれば、特にこの有機エレクトロルミネッセンス装置が大型化されている場合にも、配線の電圧降下に起因して表示輝度の均一性が低下するなどの表示性能の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下で参照する各図面においては、図面を見易くするために各部の大きさ等を適宜変更して示している。
（有機ＥＬ装置）
図１は、本実施形態の有機ＥＬ装置の回路構成図である。同図に示す有機ＥＬ装置１００は、スイッチング素子としてＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いたアクティブマトリクス方式の表示装置であり、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の有機ＥＬ素子が平面視でストライプ状に配列され、各有機ＥＬ素子を所望の階調にて発光させることでフルカラー表示を行えるようにしたものである。
【００２０】
有機ＥＬ装置１００には、複数の走査線３１と、走査線３１に対して交差する方向に延びる複数の信号線３２と、信号線３２のそれぞれに並列に延びる複数の電源線３６（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とがそれぞれ格子状に配線されている。そして、走査線３１と信号線３２とによって区画された領域が画素領域Ｐとして構成されている。信号線３２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオラインおよびアナログスイッチを備えるデータ側駆動回路１０４が接続されている。また、走査線３１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査側駆動回路１０５が接続されている。
【００２１】
各画素領域Ｐには、走査線３１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用ＴＦＴ１と、このスイッチング用ＴＦＴ１を介して信号線３２から供給される画素信号を保持する保持容量（容量素子）４と、保持容量４によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用ＴＦＴ２と、この駆動用ＴＦＴ２を介して電源線３６に電気的に接続したときに該電源線３６から駆動電流が流れ込む画素電極（陽極、第１電極）６と、対向電極（陰極、第２電極）３９と、これら画素電極６と対向電極３９との間に挟持された有機機能層（機能層）Ｙとが設けられている。そして、画素電極６と対向電極３９と有機機能層Ｙとによって有機ＥＬ素子Ｘが構成され、有機ＥＬ装置１００は、この有機ＥＬ素子Ｘを主体とする画素領域Ｐをマトリクス状に配列した表示領域を備えて構成されている。
【００２２】
この有機ＥＬ装置１００にあっては、走査線３１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１がオンになると、そのときの信号線３２の電位が保持容量４に保持され、保持容量４の状態に応じて駆動用ＴＦＴ２のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ２のチャネルを介して、電源線３６から画素電極６に所定電圧が印加され、対向電極３９との間に印加された電圧に応じた電流が有機機能層Ｙに流れ、係る電流量に応じた輝度で有機機能層Ｙが発光する。すなわち、電源線３６は、前記有機ＥＬ素子Ｘに電力を供給するための配線となっている。
【００２３】
次に、図２は、本実施形態の有機ＥＬ装置１００の一表示単位を構成するＲ，Ｇ，Ｂの３つの画素領域Ｐを示す平面構成図であり、図３（ａ）は図２のＡ−Ａ’線に沿う部分側断面図、（ｂ）は同Ｂ−Ｂ’線に沿う部分側断面図である。本実施形態の有機ＥＬ装置１００では、図２に示す３つの画素領域Ｐにより１表示単位が構成されている。
【００２４】
図２に示すように有機ＥＬ装置１００には、複数（図示では２本）の走査線３１と、これら走査線３１に直交して延びる複数（図示では３本）の信号線３２が設けられており、走査線３１及び信号線３２に囲まれた領域が画素領域Ｐに対応している。画素領域Ｐにおいて、前記走査線３１と信号線３２との交差点に対応してスイッチング用ＴＦＴ１が設けられており、このスイッチング用ＴＦＴ１に駆動用ＴＦＴ２及び保持容量（容量素子）４が接続されている。
【００２５】
また、これらスイッチング用ＴＦＴ１や駆動用ＴＦＴ２、保持容量（容量素子）４の下方には、平面視ストライプ状に配列された複数の電源線３６からなる第２金属配線層１０６が配設されている。この第２金属配線層１０６は、電源配線として機能するもので、これを構成する各電源線３６は、対応する画素領域Ｐを含む幅を有して信号線３２に沿う方向に延在している。また、図示しないものの、複数の電源線３６からなる第２金属配線層１０６の下方には、第１金属配線層１０７が形成されている。この第１金属配線層１０７は、前記対向電極（陰極、第２電極）３９にコンタクトホール（図示せず）を介して電気的に接続されることにより、補助電極配線として機能するものである。なお、これら第１金属配線層１０７と第２金属配線層１０６とにより、本発明の金属配線層が構成されている。
【００２６】
スイッチング用ＴＦＴ１は、走査線３１から延出されたゲート電極３１ａと、このゲート電極３１ａの下方にゲート絶縁膜（図示せず）を介して設けられた平面視矩形状の半導体膜（多結晶シリコン）１１１と、を備えてなるものである。半導体膜（多結晶シリコン）１１１には、前記ゲート電極３１ａに対向するチャネル領域１１と、これの両側に形成されたソース領域１２及びドレイン領域１３とが形成されている。
駆動用ＴＦＴ２は、画素領域Ｐ内に形成された後述する第２容量電極４２から延出されたゲート電極４２ａと、このゲート電極４２ａの下方にゲート絶縁膜（図示せず）を介して設けられた平面視矩形状の半導体膜（多結晶シリコン）１１２と、を備えてなるものである。半導体膜（多結晶シリコン）１１２には、図３（ａ）に示すように前記ゲート電極４２ａに対向するチャネル領域２１と、これの両側に形成されたソース領域２２及びドレイン領域２３とが形成されている。
【００２７】
スイッチング用ＴＦＴ１のソース領域１２は、図２に示すようにコンタクトホールＣ１０を介して信号線３２と導電接続されており、スイッチング用ＴＦＴ１のドレイン領域１３と、駆動用ＴＦＴ２のゲート電極４２ａとが中継導電層３３、及びコンタクトホールＣ９，Ｃ８を介して導電接続されている。駆動用ＴＦＴ２のソース領域２２は、図３（ａ）に示すように中継導電層３４を介して電源線３６に導電接続されており、ドレイン領域２３は、中継導電層３５を介して画素電極６と接続されている。
【００２８】
図２に示す画素領域Ｐの中央部に設けられた平面視略矩形状の第１容量電極４１と第２容量電極４２とは、図３（ｂ）に示すようにゲート絶縁膜５８を介して互いに対向配置されており、保持容量（容量素子）４を形成している。ここで、第１容量電極４１は、図３（ａ）に示した多結晶シリコンからなる半導体膜１１２と同じ層に形成されたもので、半導体膜１１２と同様に、多結晶シリコンによって形成されている。
【００２９】
また、有機ＥＬ装置１００はトップエミッション型であり、従って基板１０としては、透明基板、不透明基板のいずれも用いることができる。具体的には、ガラス、石英、樹脂、セラミックス等の種々の基板が用いられる。
また、基板１０上には、そのほぼ全面に第１金属配線層（補助電極配線）１０７が形成されており、さらにこれを覆って第１絶縁膜５７ａが形成されている。また、第１絶縁膜５７ａ上には、基板１０のほぼ全面に第２金属配線層（電源配線）１０６を構成する各電源線３６が形成されており、さらにこれらを覆って第２絶縁膜５７ｂが形成されている。
【００３０】
第１金属配線層１０７及び第２金属配線層１０６としては、低抵抗金属を用いるのが好ましく、Ａｌ系金属を主体とする合金の単層や、Ａｌ系金属をサンドイッチさせた積層構造が好適とされる。Ａｌ合金としては、例えばＮｄやＣｕが添加されたＡｌ合金が一般的に知られている。また、Ａｌ系金属を有する積層構造としては、例えばＴｉ系の膜によってサンドイッチさせてバリア性向上やヒロック防止を図った構成を採用するのが好ましい。また、走査線３１や信号線３２と同じ材料や構成を採用してもよい。本実施形態では、厚さ１００ｎｍ程度のＴｉ膜と厚さ４００ｎｍ程度のＡｌ膜と厚さ１００ｎｍ程度のＴｉＮ膜とがこの順に積層されてなる積層構造が採用されている。Ｔｉ膜は密着層として機能し、ＴｉＮ膜は酸化防止膜として機能している。
【００３１】
また、第１絶縁膜５７ａ及び第２絶縁膜５７ｂは、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）や窒化ケイ素（ＳｉＮ）等によって形成されており、特に第１絶縁膜５７ａは、第１金属配線層１０７と第２金属配線層１０６との短絡を防止し、かつ十分な耐圧を確保するため、厚さが６００ｎｍ〜１０００ｎｍ程度、本実施形態では８００ｎｍ程度に形成されている。また、第２絶縁膜５７ｂも、本実施形態では厚さが８００ｎｍ程度に形成されている。
【００３２】
また、第１金属配線層１０７及び第２金属配線層１０６には、本発明においては、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、前記スイッチング用ＴＦＴ１や駆動用ＴＦＴ２、保持容量（容量素子）４における、導電部あるいは半導電部として機能する多結晶シリコンからなる多結晶シリコン領域の直下部分に、開口部１０９、１０８が形成されている。ここで、多結晶シリコン領域とは、スイッチング用ＴＦＴ１においては前述したようにチャネル領域（半導体領域）１１とソース領域１２及びドレイン領域１３とからなる半導体膜１１１であり、駆動用ＴＦＴ２においてはチャネル領域（半導体領域）２１とソース領域２２及びドレイン領域２３とからなる半導体膜１１２である。また、保持容量（容量素子）４においては、半導体膜１１２と同じ層に形成された第１容量電極４１である。
【００３３】
このような多結晶シリコンからなる多結晶シリコン領域の直下部分、すなわち平面視した状態で多結晶シリコン領域に重なる部位には、前記の第１金属配線層１０７や第２金属配線層１０６が直接形成されておらず、その開口部１０９、１０８が配置されている。なお、これら開口部１０９、１０８は、多結晶シリコン領域の大きさに対し、一回り大きい大きさに形成されており、これによって製造上位置ずれが生じても、多結晶シリコン領域の直下には第１金属配線層１０７や第２金属配線層１０６が直接形成されないようになっている。
【００３４】
第２絶縁膜５７ｂ上には、前述したように多結晶シリコンからなる半導体膜１１２及び第１容量電極４１が設けられており、これらを覆ってゲート絶縁膜５８が形成されている。図３（ａ）に示す断面では、このゲート絶縁膜５８を介して、半導体膜１１２のチャネル領域２１とゲート電極４２ａとが膜厚方向で対向しており、ゲート電極４２ａを覆って層間絶縁膜５９が形成されている。なお、図示しないものの、前記半導体膜１１１のチャネル領域１１も、このゲート絶縁膜５８を介してゲート電極３１ａと膜厚方向で対向している。また、前記ゲート絶縁膜５８、層間絶縁膜５９としては、酸化ケイ素膜（ＳｉＯ２）等が用いられている。
【００３５】
層間絶縁膜５９及びゲート絶縁膜５８には、これらを貫通して半導体膜１１２、第１容量電極４１に達するコンタクトホールＣ１，Ｃ６，Ｃ７が形成されており、また、層間絶縁膜５９、ゲート絶縁膜５８、及び第２絶縁膜５７ｂには、これらを貫通して電源線３６に達するコンタクトホールＣ５が形成されている。そして、中継導電層３４が、コンタクトホールＣ１，Ｃ５，Ｃ６に対応する領域にパターン形成されることにより、駆動用ＴＦＴ２のソース領域２２と電源線３６とが導電接続されており、図３（ｂ）に示すように第１容量電極４１と電源線３６とが導電接続されている。また、図３（ａ）に示すように、コンタクトホールＣ７には中継導電層３５の一部が埋設されており、これらの中継導電層３４，３５と同層に信号線３２が形成されている。
【００３６】
また、中継導電層３４，３５、及び信号線３２上には、これらを覆って平坦化絶縁膜５１が形成されている。平坦化絶縁膜５１には、これを貫通して中継導電層３５に達するコンタクトホールＣ２が形成されており、このコンタクトホールＣ２を介して中継導電層３５には画素電極６が電気的に接続されている。なお、この平坦化絶縁膜５１としては、その表面平坦性が確保できるものであれば、アクリルやポリイミドなどの樹脂材料を用いてもよく、また、酸化ケイ素などの無機材料を用いてもよい。
【００３７】
平坦化絶縁膜５１上には画素電極６が形成されている。この画素電極６は、ＩＴＯやＩＺＯ（登録商標）によって形成されている。また、その下側に、Ａｌ等からなる反射層を設けた積層構造とするのが好ましい。この画素電極６の一部は、平坦化絶縁膜５１に形成されたコンタクトホールＣ２に埋設されて中継導電層３５と電気的に接続されている。
画素電極６上には、これの周端部に一部乗り上げてバンク（隔壁部材）７が設けられている。また、バンク７と、平坦化絶縁膜５１、層間絶縁膜５９、ゲート絶縁膜５８、第２絶縁膜５７ｂ、第１絶縁膜５７ａには、第１金属配線層１０７と対向電極（陰極、第２電極）３９とを導通させるためのコンタクトホールＣ４が形成されている。なお、このコンタクトホールＣ４は、第２金属配線層１０６（電源線３６）とは接しないように、該第２金属配線層１０６に形成された貫通孔（図示せず）を通って設けられている。
【００３８】
バンク７は、アクリル樹脂等の樹脂材料によって形成されている。なお、バンク７は、一層のアクリル樹脂から形成されているが、複数積層されていてもよく、酸化ケイ素膜などの無機材料との積層構造となっていてもよい。
バンク７上には、対向電極（陰極）３９が形成されている。対向電極３９は、本実施形態では厚さ１０ｎｍ程度のＭｇＡｇ合金からなっており、前述したようにコンタクトホールＣ４を介して第１金属配線層１０７と電気的に接続されている。
なお、対向電極３９の表面には、水分や酸素を遮断するための透明封止薄膜（図示略）が形成され、この透明封止膜上には透明な接着材を介して、ガラスやプラスチック、樹脂フィルム等の透明な保護部材（図示略）が貼り合わされている。
【００３９】
次に、図３（ｂ）に示す断面では、基板１０上に、第１金属配線層１０７、第１絶縁膜５７ａ、第２金属配線層（電源線３６）、第２絶縁膜５７ｂ、第１容量電極４１、ゲート絶縁膜５８、第２容量電極４２、層間絶縁膜５９、信号線３２、平坦化絶縁膜５１、画素電極６、バンク７が順次積層されている。バンク７の開口部内には、画素電極６上に正孔注入層６１と発光層（有機発光層）６２とが積層されてなる有機機能層Ｙが形成されており、バンク７及び有機機能層Ｙを覆って対向電極（陰極）３９が形成されている。そして、前記画素電極（第１電極）６と有機機能層Ｙと対向電極（第２電極）３９とによって有機ＥＬ素子Ｘが形成されている。なお、対向電極３９を構成する透明導電材料は有機機能層Ｙに対する電子注入性が比較的低いので、有機機能層Ｙの対向電極３９側に電子注入層を設けてもよい。また、前記第１容量電極４１と第２容量電極４２と、これらの間に挟まれたゲート絶縁膜５８とにより、保持容量（容量素子）４が形成されている。
【００４０】
正孔注入層６１を形成するための材料としては、導電性高分子材料が好適に採用され、例えば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール等を採用することができる。
また、発光層６２を形成するための材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料を用いることができる。具体的には、ポリフルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などが好適に用いられる。また、これらの高分子系材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの材料、例えば、ルブレン、ペリレン、９，１０-ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等の材料をドープして用いることもできる。
また、前記の高分子系材料に代えて、低分子系の材料を用いることもできる。
なお、本実施形態の有機ＥＬ装置１００は、カラー表示を行うべく構成されているので、各発光層６２には、画素領域Ｐ毎に所定の発光色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を有するものが用いられる。
【００４１】
また、発光層６２と共通陰極３９との間に設けられる電子注入層としては、光透過性を有する膜厚に形成される。この電子注入層の材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体等が例示される。具体的には、先の正孔輸送層の形成材料と同様に、特開昭６３−７０２５７号、同６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９号、同２−１３５３６１号、同２−２０９９８８号、同３−３７９９２号、同３−１５２１８４号公報に記載されているもの等が例示され、特に２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アルミニウムが好適とされる。また、電子注入性を有する金属材料を２〜２０ｎｍ程度の厚さに形成してもよい。
【００４２】
（有機ＥＬ装置の製造方法）
次に、このような構成の有機ＥＬ装置１００の製造方法について、図４、図５を参照して説明する。なお、こここで、特に金属配線層と多結晶シリコン領域との製造について説明し、図４、図５ではこれらの製造工程を模式的に示す。
【００４３】
まず、図４（ａ）に示すように基板１０上に必要に応じて絶縁層（図示せず）を形成し、次に、これのほぼ全面に金属配線層１０７ａを形成する。金属層１０７ａの形成方法としては、前述したようにＴｉ膜とＡｌ膜とＴｉＮ膜とを、スパッタ法やＣＶＤ法等によってこの順に成膜することで行う。
続いて、公知のレジスト技術、リソグラフィー技術、エッチング技術等を用い、図４（ｂ）に示すようにこの金属層１０７ａの所定位置、すなわち基板１０上に形成する多結晶シリコン領域の直下となる位置に、開口部１０９を形成し、これによって前記金属層１０６を第１金属配線層１０７とする。
【００４４】
次いで、図４（ｃ）に示すように前記第１金属配線層１０７を覆って第１絶縁膜５７ａを形成し、さらにこれを覆って前記基板１０上の全面に金属層１０６ａを形成する。金属層１０６ａの形成方法については、前記金属層１０７ａの場合と同様に、Ｔｉ膜とＡｌ膜とＴｉＮ膜とを、スパッタ法やＣＶＤ法等によってこの順に成膜することで行う。
続いて、公知のレジスト技術、リソグラフィー技術、エッチング技術等を用い、図４（ｄ）に示すようにこの金属層１０６ａの所定位置、すなわち多結晶シリコン領域の直下となる位置に、開口部１０８を形成する。また、これと同時に、金属層１０６ａをストライプ状に分割する。これにより、前記金属層１０６からなる複数の電源線３６（図４中では図示せず）を形成し、これによってこれら電源線３６からなる第２金属配線層１０６を形成する。なお、開口部１０８については、当然ながら前記第１金属配線層１０７の開口部１０９と、上下に重なって形成される。
【００４５】
次いで、図５（ａ）に示すように前記第２金属配線層１０６を覆って第２絶縁膜５７ｂを形成し、さらにこれを覆って前記基板１０上の全面に、ＣＶＤ法等によって非晶質シリコン層１１０を形成する。続いて、この非晶質シリコン層１１０にレーザー照射を行い、加熱処理する。なお、レーザー照射については、非晶質シリコン層１１０の表面を端から端まで順次走査することにより、この非晶質シリコン層１１０の全面を加熱処理する。
【００４６】
すると、非晶質シリコン層１１０は、レーザー照射を受けた箇所が部分的に加熱されて溶融させられ、その後、レーザー照射位置が移動することにより、冷却されて固化する。その際、特に前記の第２金属配線層１０６や第１金属配線層１０７における開口部１０８、１０９の直上部では、図５（ｂ）に示すようにシリコン層１１０が急冷されることがなく、したがって多結晶化がより良好になされた多結晶シリコン１１０ａとなる。一方、開口部１０８、１０９以外の、第２金属配線層１０６や第１金属配線層１０７が直接形成されている部位の直上においては、非晶質シリコン層１１０は、多結晶化が良好になされず、したがって多結晶化が不十分な多結晶シリコン１１０ａとなる。
【００４７】
すなわち、非晶質のシリコン層１１０は、レーザー照射によって一旦溶融させられた後、レーザー照射位置が移動することで冷却され、結晶化されて固化する。その際、徐々に冷却されることで結晶粒が成長し、良好な多結晶構造となるが、その直下に第２金属配線層１０６や第１金属配線層１０７が直接配置されていると、溶融したシリコン層１１０からこれら第２金属配線層１０６や第１金属配線層１０７を伝って熱が逃げてしまう。その結果、シリコン層１１０が急冷されてしまい、得られる多結晶シリコン１１０ｂはその結晶粒が十分に成長せずに小さいものとなってしまい、所望の性状が得られなくなってしまう。特に、第２金属配線層１０６は非晶質シリコン層１１０に対して第２絶縁膜５７ｂを介するのみで、該非晶質シリコン層１１０の間近に形成されているため、その影響が非常に大きくなっている。
【００４８】
一方、前記開口部１０８、１０９の直上部では、レーザー照射によって一旦溶融させられた後、冷却された際、その直下には開口部１０８、１０９が配置されていて第２金属配線層１０６や第１金属配線層１０７が直接配置されていないので、溶融したシリコン層１１０からこれら第２金属配線層１０６や第１金属配線層１０７を伝って熱が逃げてしまうことが防止されている。したがって、開口部１０８、１０９の直上部には、前述したように多結晶化がより良好になされた多結晶シリコン１１０ａが形成される。
【００４９】
次いで、公知のレジスト技術、リソグラフィー技術、エッチング技術等を用いて、レーザー照射による多結晶化処理（加熱処理）で形成した多結晶シリコン１１０ａ、１１０ｂをパターニングし、図５（ｃ）に示すように予め設定した領域、すなわち、前記開口部１０８、１０９の直上部に位置する多結晶シリコン領域に、多結晶シリコン１１０ａを残す。
【００５０】
その後、この多結晶シリコン１１０ａに対して不純物（イオン）を選択的にドープし、導電部とすることなどにより、スイッチング用ＴＦＴ１における半導体膜１１１、駆動用ＴＦＴにおける半導体膜１１２を形成する。また、保持容量４１における第１容量電極４１も同時に形成する。
そして、その後の工程に関しては、従来と同様にして各種配線や層間膜（絶縁膜）を形成し、さらにバンク７や有機ＥＬ素子Ｘを形成することなどにより、図１〜図３に示した有機ＥＬ装置１００を得る。
【００５１】
このようにして得られた有機ＥＬ装置１００にあっては、第１金属配線層１０７、第２金属配線層１０６が多結晶シリコン領域の直下部分に開口部１０９（１０８）を有しているので、この多結晶シリコン領域の形成時に、非晶質シリコン層１１０が急冷されてしまい、得られる多結晶シリコンの結晶粒が小さくなってしまうといったことが回避され、得られる多結晶シリコン１１０ａが所望の性状のものとなる。よって、この有機ＥＬ装置１００は、多結晶シリコンの性状（性能）が低いことによる表示性能の低下が防止され、したがって予め設定された優れた表示品質を有するものとなる。
【００５２】
また、前記第１金属配線層１０７を、前記対向電極（陰極、第２電極）３９に導通する補助電極配線とし、前記第２金属配線層１０６を、駆動用ＴＦＴ２のソース領域２２に導電接続し、これによって前記有機ＥＬ素子Ｘに電力を供給する電源配線（電源線３６）としているので、特に有機ＥＬ装置１００が大型化されている場合にも、配線の電圧降下に起因して表示輝度の均一性が低下するなどの表示性能の低下が防止された、優れた表示品質のものとなる。
【００５３】
また、前記第２金属配線層１０６を構成する電源線（電源配線）３６を、発光色毎に分けられた有機ＥＬ素子群毎に分割して形成しているので、有機ＥＬ素子Ｘの輝度制御性を損なうことなく、低抵抗の電源配線を形成することができる。したがって、色バランスに優れ、かつ輝度の均一性にも優れた高画質の有機ＥＬ装置１００となる。
【００５４】
また、このような有機ＥＬ装置１００の製造方法にあっては、前述したように第１金属配線層１０７、第２金属配線層１０６に開口部１０９（１０８）を形成し、これによって非晶質シリコン層１１０をレーザー照射による加熱処理で多結晶化した際、非晶質シリコン層１１０が急冷されて得られる多結晶シリコンの結晶粒が小さくなってしまうのを防止しているので、得られる多結晶シリコン１１０ａを所望の性状のものにすることができる。よって、多結晶シリコンの性状が低いことによる表示性能の低下を防止し、これにより予め設定された優れた表示品質を有する有機ＥＬ装置１００を製造することができる。
【００５５】
ここで、前記開口部１０９、１０８の直上に形成した多結晶シリコン１１０ａと、これら開口部１０９、１０８の直上でなく、第１金属配線層１０７、第２金属配線層１０６の直上に形成した多結晶シリコン１１０ｂの、キャリア（電子、正孔）の移動度を測定した。その結果、多結晶シリコン１１０ｂは３０〜７０ｃｍ２／Ｖ・ｓと低く、ばらつきも大きいのに対し、開口部１０９、１０８上に形成した多結晶シリコン１１０ａは、８５〜１００ｃｍ２／Ｖ・ｓと高く、ばらつきも小さくなっているのが確認された。
【００５６】
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、前記実施形態では、本発明における金属配線層を第１金属配線層１０７と第２金属配線層１０６との二層構造で形成したが、単層構造としてもよく、あるいは三層以上の構造としてもよい。特に、単層構造にした場合には、電源配線（電源線）と補助電極配線とのいずれか一方とするのが好ましい。
また、二層構造で形成する場合にも、下層（第１金属配線層１０７）を電源配線（電源線）として機能させ、上層（第２金属配線層１０６）を補助電極配線として機能させるようにしてもよい。
【００５７】
また、前記実施形態では、有機機能層Ｙの発光層６２に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色を発光させるようにしたが、例えば全ての発光層６２に白色発光をなさせ、対向電極（陰極）３９の上方に配設される保護部材（図示略）の内面側にカラーフィルターを形成し、フルカラー表示を可能に構成してもよい。
さらに、第２金属配線層１０６については、発光色毎に分けられた有機ＥＬ素子群毎の電源線３６によって構成することなく、第１金属配線層１０７と同様に、全体を一つの層構造としてもよい。
【００５８】
（電子機器）
次に、本発明の有機ＥＬ装置の応用例として、前記実施形態の有機ＥＬ装置１００を備えた電子機器の例について説明する。
図６は、大型の有機ＥＬディスプレイ１２００の一例を示した斜視図である。図６において、符号１２０２はディスプレイ本体、符号１２０３はスピーカーを示し、符号１２０１は前記実施形態の有機ＥＬ装置を用いた表示部を示している。このような電子機器の表示部に前記実施形態の有機ＥＬ装置１００を用いた場合、輝度むらが極めて少なく、また低消費電力の表示部を備えた電子機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明に係る有機ＥＬ装置の回路構成図である。
【図２】図１に示した有機ＥＬ装置の部分平面構成図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は図２に示した有機ＥＬ装置の側断面構成図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は有機ＥＬ装置の製造工程を模式的に示す説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は有機ＥＬ装置の製造工程を模式的に示す説明図である。
【図６】電子機器の一例を示す斜視構成図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…スイッチング用ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、２…駆動用ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、４…保持容量（容量素子）、６…画素電極（陽極、第１電極）、１０…基板、３１…走査線、３２…信号線、３６…電源線（電源配線）、３９…対向陰極（陰極、第２電極）、４１…第１容量電極（多結晶シリコン）、５１…平坦化絶縁膜、５７ａ…第１絶縁膜、５７ｂ…第２絶縁膜、５８…ゲート絶縁膜、５９…層間絶縁膜、６２…発光層（有機発光層）、１００…有機ＥＬ装置（有機エレクトロルミネッセンス装置）、１０６…第２金属配線層（電源配線）、１０７…第２金属配線層（補助電極配線）、１０８、１０９…開口部、１１０…非晶質シリコン層、１１０ａ、１１０ｂ…多結晶シリコン、１１１…半導体膜（多結晶シリコン）、１１２…半導体膜（多結晶シリコン）、Ｐ…画素領域、Ｘ…有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）、Ｙ…有機機能層（機能層）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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