発光装置、モジュール、および電子機器
【課題】高精細な発光装置を提供する。
【解決手段】第１の電極１１の一方の端部と第２の電極１２の一方の端部を覆う絶縁物領域と、第１の電極１１および絶縁物領域の上に形成された第１の発光層１７と、第２の電極１２および絶縁物領域の上に形成された第２の発光層１８と、が設けられた第１の基板と、第１の基板と対向し、カラーフィルタが設けられた第２の基板と、を有し、絶縁物領域および第１の電極の上で第１の発光層と第２の発光層が重なっており、カラーフィルタは、第１の発光層１７と対向して設けられた第１の着色層３１ｂと、第２の着色層３１ｃと、第１の着色層３１ｂと第２の着色層３１ｃの間に、絶縁物領域および第１の電極１１の上で第１の発光層１７と第２の発光層１８が重なっている領域と対向して設けられた遮光部３１ａとを有する。
【解決手段】第１の電極１１の一方の端部と第２の電極１２の一方の端部を覆う絶縁物領域と、第１の電極１１および絶縁物領域の上に形成された第１の発光層１７と、第２の電極１２および絶縁物領域の上に形成された第２の発光層１８と、が設けられた第１の基板と、第１の基板と対向し、カラーフィルタが設けられた第２の基板と、を有し、絶縁物領域および第１の電極の上で第１の発光層と第２の発光層が重なっており、カラーフィルタは、第１の発光層１７と対向して設けられた第１の着色層３１ｂと、第２の着色層３１ｃと、第１の着色層３１ｂと第２の着色層３１ｃの間に、絶縁物領域および第１の電極１１の上で第１の発光層１７と第２の発光層１８が重なっている領域と対向して設けられた遮光部３１ａとを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置に関し、特に、絶縁表面を有する基板上に形成された有機発光素子
（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Device）を有する発光装置に関する。また、該有
機発光パネルにコントローラを含むＩＣ等を実装した、有機発光モジュールに関する。な
お本明細書において、有機発光パネル及び有機発光モジュールを共に発光装置と総称する
。本発明はさらに、該発光装置を製造する装置に関する。
【０００２】
なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装
置全般を指し、発光装置、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置で
ある。
【背景技術】
【０００３】
近年、基板上にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を形成する技術が大幅に進歩し、アクティ
ブマトリクス型表示装置への応用開発が進められている。特に、ポリシリコン膜を用いた
ＴＦＴは、従来のアモルファスシリコン膜を用いたＴＦＴよりも電界効果移動度（モビリ
ティともいう）が高いので、高速動作が可能である。
そのため、ポリシリコン膜を用いたＴＦＴからなる駆動回路を画素と同一の基板上に設け
、各画素の制御を行うための開発が盛んに行われている。同一基板上に画素と駆動回路と
を組み込んだアクティブマトリクス型表示装置は、製造コストの低減、表示装置の小型化
、歩留まりの上昇、スループットの低減など、様々な利点が得られると予想される。
【０００４】
また、自発光型素子として有機発光素子を有したアクティブマトリクス型発光装置（以
下、単に発光装置とも呼ぶ）の研究が活発化している。発光装置は有機発光装置（ＯＥＬ
Ｄ：Organic EL Display）又は有機ライトエミッティングダイオード（ＯＬＥＤ：Organi
c Light Emitting Diode）とも呼ばれている。
【０００５】
アクティブマトリクス型発光装置は、各画素のそれぞれにＴＦＴでなるスイッチング素
子（以下、スイッチング素子という）を設け、そのスイッチング用ＴＦＴによって電流制
御を行う駆動素子（以下、電流制御用ＴＦＴという）を動作させてＥＬ層（厳密には発光
層）を発光させる。例えば特開平１０−１８９２５２号公報に記載された発光装置が公知
である。
【０００６】
有機発光素子は自ら発光するため視認性が高く、液晶表示装置（ＬＣＤ）で必要なバッ
クライトが要らず薄型化に最適であると共に、視野角にも制限が無い。
そのため、有機発光素子を用いた発光装置は、ＣＲＴやＬＣＤに代わる表示装置として注
目されている。
【０００７】
なお、ＥＬ素子は、電場を加えることで発生するルミネッセンス（Electro Luminescence
）が得られる有機化合物を含む層（以下、ＥＬ層と記す）と、陽極と、陰極とを有する。
有機化合物におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（
蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）とがあるが、本発明の製
造装置および成膜方法により作製される発光装置は、どちらの発光を用いた場合にも適用
可能である。
【０００８】
ＥＬ素子は一対の電極間にＥＬ層が挟まれた構造となっているが、ＥＬ層は通常、積層構
造となっている。代表的には、コダック・イーストマン・カンパニーのTangらが提案した
「正孔輸送層／発光層／電子輸送層」という積層構造が挙げられる。この構造は非常に発
光効率が高く、現在、研究開発が進められている発光装置は殆どこの構造を採用している
。
【０００９】
また、他にも陽極上に正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層、または正孔注入
層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層の順に積層する構造も良い。発光層に
対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。また、これらの層は、全て低分子系の材料
を用いて形成しても良いし、全て高分子系の材料を用いて形成しても良い。また、これら
の層は、シリコンなどの無機材料を含んでいてもよい。
【００１０】
なお、本明細書において、陰極と陽極との間に設けられる全ての層を総称してＥＬ層と
いう。したがって、上述した正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入
層は、全てＥＬ層に含まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ＥＬ素子の中心とも言えるＥＬ層（厳密には発光層）となる有機化合物材料は、低分子
系有機化合物材料と高分子系（ポリマー系）有機化合物材料とがそれぞれ研究されている
。
【００１２】
これらの有機化合物材料の成膜方法には、インクジェット法や、蒸着法や、スピンコーテ
ィング法といった方法が知られている。
【００１３】
しかし、赤、緑、青の発光色を用いてフルカラーのフラットパネルディスプレイを作製す
ることを考えた場合、成膜精度がそれほど高くないため、異なる画素間の間隔を広く設計
したり、画素間に土手（バンク）と呼ばれる絶縁物を設けたりしている。
【００１４】
また、赤、緑、青の発光色を用いるフルカラーのフラットパネルディスプレイとして、高
精細化や高開口率化や高信頼性の要求が高まっている。こうした要求は、発光装置の高精
細化(画素数の増大)及び小型化に伴う各表示画素ピッチの微細化を進める上で大きな課題
となっている。また、同時に生産性の向上や低コスト化の要求も高まっている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、意図的に隣合う発光素子同士の異なる有機化合物層を一部重ねることによっ
て、有機化合物層の成膜方法や成膜精度によらず、赤、緑、青の発光色を用いるフルカラ
ーのフラットパネルディスプレイとして、高精細化や高開口率化を実現するものである。
【００１６】
なお、異なる有機化合物層が一部重なった部分は、発光輝度が約１０００分の一に低下
し、流れる電流も約１０００分の一になってしまうが、高い電圧（約９Ｖ以上）を印加す
れば十分視認できる程度に発光させることも可能である。
【００１７】
本明細書で開示する発明の構成１は、 陰極と、該陰極に接する有機化合物層と、該有機
化合物層に接する陽極とを有する発光素子を複数有する発光装置であって、 一つの発光
素子には、陰極と、該陰極に接する有機化合物層と、該有機化合物層に接する陽極とで構
成される第１の発光領域と、 陰極と、該陰極に接する有機化合物層の積層と、該有機化
合物層の積層に接する陽極とで構成される第２の発光領域と、を有していることを特徴と
する発光装置である。
【００１８】
上記構成１において、前記有機化合物の積層は、前記第１の発光領域における有機化合
物層と、前記一つの発光素子に隣接した異なる発光色の発光素子の有機化合物層との積層
であることを特徴としている。
【００１９】
また、ＲＧＢのフルカラー化とした場合、３種類の発光素子が適宜配置されることにな
り、本明細書で開示する発明の構成２は、陰極と、該陰極に接する有機化合物層と、該有
機化合物層に接する陽極とを有する発光素子を複数有する発光装置であって、 第１の有
機化合物層を有する第１の発光素子と、 第２の有機化合物層を有する第２の発光素子と
、 第３の有機化合物層を有する第３の発光素子とが配置されており、 前記第１の発光
素子において、前記第１の有機化合物層と前記第２の有機化合物層とが一部重なっている
ことを特徴とする発光装置である。
【００２０】
また、本明細書で開示する発明の構成３は、陰極と、該陰極に接する有機化合物層と、
該有機化合物層に接する陽極とを有する発光素子を複数有する発光装置であって、 第１
の有機化合物層を有する第１の発光素子と、 第２の有機化合物層を有する第２の発光素
子と、 第３の有機化合物層を有する第３の発光素子とが配置されており、 前記第１の
発光素子において、前記第１の有機化合物層と前記第２の有機化合物層とが一部重なって
おり、且つ、 前記第２の発光素子において、前記第２の有機化合物層と前記第３の有機
化合物層とが一部重なっていることを特徴とする発光装置である。
【００２１】
また、上記構成２、３において、前記第１の発光素子は、赤色、緑色、または青色のう
ち、いずれか一色を発光することを特徴としている。また、前記第１の発光素子、前記第
２の発光素子、及び前記第３の発光素子は、互いに異なる色を発光することを特徴として
いる。
【００２２】
また、上記構成１、２、３において、封止において、封止基板、例えばガラス基板また
はプラスチック基板を用いて発光素子全体を密閉することが好ましい。
【００２３】
また、発光装置において、発光していない画素では入射した外光（発光装置の外部の光）
が陰極の裏面（発光層に接する側の面）で反射され、陰極の裏面が鏡のように作用して外
部の景色が観測面（観測者側に向かう面）に映るといった問題があった。また、この問題
を回避するために、発光装置の観測面に円偏光フィルムを貼り付け、観測面に外部の景色
が映らないようにする工夫がなされているが、円偏光フィルムが非常に高価であるため、
製造コストの増加を招くという問題があった。
【００２４】
本発明は、円偏光フィルムを用いずに発光装置の鏡面化を防ぐことを目的とし、それによ
り発光装置の製造コストを低減して安価な発光装置を提供することを課題としている。そ
こで、本発明では、円偏光フィルムに代えて安価なカラーフィルタを用いることを特徴と
している。上記構成１、２、３において、色純度を向上させるため、前記発光装置には各
画素に対応するカラーフィルタを備えることが好ましい。また、カラーフィルタの黒色の
部分（黒色の有機樹脂）が各発光領域の間と重なるようにすればよい。さらに、カラーフ
ィルタの黒色の部分が、異なる有機化合物層が一部重なる部分と重なるようにしてもよい
。
【００２５】
ただし、発光の出射方向、即ち、前記発光素子と観察者の間にカラーフィルタを設ける
。例えば、発光素子が設けられている基板を通過させない場合においては、封止基板にカ
ラーフィルタを貼り付ければよい。或いは、発光素子が設けられている基板を通過させる
場合においては、発光素子が設けられている基板にカラーフィルタを貼り付ければよい。
こうすることによって、円偏光フィルムを必要としなくなる。
【００２６】
また、ＥＬ素子の実用化における最大の問題は、素子の寿命が不十分な点である。また、
素子の劣化は、長時間発光させると共に非発光領域（ダークスポット）
が広がるという形で現れるが、その原因としてＥＬ層の劣化が大きな課題となっている。
【００２７】
この課題を解決するため、本発明は、窒化珪素膜または窒化酸化珪素膜からなる保護膜で
覆う構造とし、該保護膜の応力を緩和するためのバッファ層として酸化珪素膜または窒化
酸化珪素膜を設けることを特徴とする。
【００２８】
本発明の構成４は、陰極と、該陰極に接する有機化合物層と、該有機化合物層に接する
陽極とを有する発光素子を複数有する発光装置であって、 透明導電膜からなる前記陽極
は、バッファ層と保護膜との積層で覆われていることを特徴とする発光装置である。
【００２９】
上記構成４において、前記バッファ層は、スパッタ法（ＲＦ方式またはＤＣ方式）、或
いはリモートプラズマ法により得られる酸化珪素または酸化窒化珪素を主成分とする絶縁
膜とし、保護膜は、スパッタ法により得られる窒化珪素または酸化窒化珪素を主成分とす
る絶縁膜とすればよい。
【００３０】
加えて、陰極または陽極として、透明導電膜（代表的にはＩＴＯ）を用い、その上に保
護膜を形成する場合、上記構成４は極めて有用である。なお、スパッタ法により透明導電
膜からなる膜に接して窒化珪素膜を形成する場合、透明導電膜に含まれる不純物（Iｎ、
Ｓｎ、Ｚｎ等）が窒化珪素膜に混入する恐れがあるが、本発明のバッファ層を間に形成す
ることによって窒化珪素膜への不純物混入を防止することもできる。上記構成４によりバ
ッファ層を形成することで、透明導電膜からの不純物（Ｉｎ、Ｓｎなど）の混入を防止し
、不純物のない優れた保護膜を形成することができる。
【００３１】
また、上記構成４を実現する作製方法において、バッファ層と保護膜は異なるチャンバー
を用いることが好ましく、本発明の作製方法に関する構成は、陰極と、該陰極に接する有
機化合物層と、該有機化合物層に接する陽極とを有する発光素子を複数有する発光装置の
作製方法であって、 同一チャンバーで透明導電膜からなる陽極と、該陽極を覆うバッフ
ァ層を形成した後、前記バッファ層上に異なるチャンバーで保護膜を形成することを特徴
とする発光装置の作製方法である。
【００３２】
また、アクティブマトリクス型発光装置は、光の放射方向で２通りの構造が考えられる
。一つは、ＥＬ素子から発した光が対向基板を透過して放射されて観測者の目に入る構造
である。この場合、観測者は対向基板側から画像を認識することができる。もう一つは、
ＥＬ素子から発した光が素子基板を透過して放射されて観測者の目に入る構造である。こ
の場合、観測者は素子基板側から画像を認識することができる。
【００３３】
本発明は、この２通りの構造を作り分けることが可能な製造装置を提供する。
【００３４】
本発明の構成５は、製造装置に関するものであり、ロード室、該ロード室に連結された
第１の搬送室、及び該第１の搬送室に連結された有機化合物層の成膜室と、 前記第１の
搬送室に連結された第２の搬送室、及び該第２の搬送室に連結された金属層の成膜室、透
明導電膜の成膜室、及び保護膜の成膜室と、 前記第２の搬送室に連結された第３の搬送
室、及び該第３の搬送室に連結されたディスペンサ室、封止基板ロード室、および封止室
とを有することを特徴とする製造装置である。
【００３５】
上記構成５において、前記透明導電膜の成膜室には、複数のターゲットが設けられてお
り、透明導電材料からなるターゲットと、珪素からなるターゲットを少なくとも有してい
ることを特徴としている。或いは、上記構成５において、前記透明導電膜の成膜室は、リ
モートプラズマ法により成膜する装置が備えられていることを特徴としている。
【００３６】
また、上記構成５において、封止基板ロード室には、乾燥剤が貼りつけてある基板が設
置されていることを特徴としている。また、封止基板ロード室には、真空排気系が設けら
れている。
【００３７】
また、上記構成５において、第１の搬送室、第２の搬送室、第３の搬送室、封止室にも
真空排気系が設けられている。
【００３８】
また、上記構成５に示す製造装置を用いて、バッファ層や保護膜を設けた上記構成４をス
ループットよく製造することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明により、非常に高価な円偏光フィルムを不必要とすることができるため、製造コス
トの削減をすることができる。
【００４０】
また、本発明により、赤、緑、青の発光色を用いるフルカラーのフラットパネルディスプ
レイとして、高精細化や高開口率化や高信頼性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】画素（３×３）の上面図及び断面図を示す図である。
【図２】輝度と電圧の関係を示すグラフである。
【図３】画素（３×３）の上面図及び断面図を示す図である。
【図４】本発明の製造装置を示す図である。（実施の形態２）
【図５】本発明の積層構造を示す図である。（実施の形態２）
【図６】アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の構成を示す図。
【図７】アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の構成を示す図。
【図８】アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の構成を示す図。
【図９】電子機器の一例を示す図。
【図１０】電子機器の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
【００４３】
（実施の形態１）
ここでは、画素部に規則的に配置される多数の画素のうち、３×３の画素を例に本発明
を以下に説明する。
【００４４】
図１（Ａ）は、上面図である。図１（Ａ）中、発光領域１０Ｒは赤色の発光領域を示し
ており、発光領域１０Ｇは緑色の発光領域を示しており、発光領域１０Ｂは青色の発光領
域を示しており、これらの３色の発光領域によりフルカラー化された発光表示装置を実現
している。
【００４５】
また、図１（Ｂ）は鎖線Ａ−Ａ’で切断した場合の断面図である。本発明においては、
図１（Ｂ）に示したように、赤色を発光するＥＬ層（例えばＡｌｑ3に赤色発光色素であ
るＮｉｌｅＲｅｄを添加したＥＬ層）１７と、緑を発光するＥＬ層（例えばＡｌｑ3にＤ
ＭＱｄ（ジメチルキナクリドン）を添加したＥＬ層）
１８とを一部重ね、積層部２１を形成している。また、緑を発光するＥＬ層１８と、青色
を発光するＥＬ層（例えばＢＡｌｑにペリレンを添加したＥＬ層）１９とを一部重ね、積
層部２２を形成している。なお、図１では発光領域の一辺（右側端部）だけ重ねた例を示
したが、周縁部の一部であれば、特に限定されず、両辺、上側の一辺、または下側の一辺
を重ねてもよい。
【００４６】
このようにＥＬ層を一部重ねても構わない構成とするため、有機化合物層の成膜方法（イ
ンクジェット法や、蒸着法や、スピンコーティング法など）やそれらの成膜精度によらず
、赤、緑、青の発光色を用いるフルカラーのフラットパネルディスプレイとして、高精細
化や高開口率化を実現することができる。
【００４７】
また、図１（Ｂ）中、ＴＦＴ１は、赤色を発光するＥＬ層１７に流れる電流を制御する
素子（ｐチャネル型ＴＦＴまたはｎチャネル型ＴＦＴ）であり、４、７はソース電極また
はドレイン電極である。また、ＴＦＴ２は、緑色を発光するＥＬ層１８に流れる電流を制
御する素子であり、５、８はソース電極またはドレイン電極である。ＴＦＴ３は、青色を
発光するＥＬ層１９に流れる電流を制御する素子であり、６、９はソース電極またはドレ
イン電極である。１５、１６は有機絶縁材料または無機絶縁膜材料からなる層間絶縁膜で
ある。
【００４８】
また、１１〜１３は、有機発光素子の陰極（或いは陽極）であり、２０は、有機発光素
子の陽極（或いは陰極）である。１１〜１３を陽極とする場合には、ｐチャネル型ＴＦＴ
とすることが好ましく、陰極とする場合にはｎチャネル型ＴＦＴとすることが好ましい。
１１〜１３を陰極として用いる場合、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、
またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ2、またはＣａＮ）を用いれ
ばよい。また、１１〜１３を陽極として用いる場合、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉXＮY、Ｎｉ
、Ｗ、ＷＳｉX、ＷＮX、ＷＳｉXＮY、ＮｂＮ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ、ま
たはＭｏから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料
を主成分とする膜またはそれらの積層膜を用いればよい。１１〜１３の両端部およびそれ
らの間は無機絶縁物１４で覆われている。ここでは、１１〜１３を陰極としてＣｒを用い
、２０を陽極として仕事関数の大きい透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金
）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）を用い
て、各発光素子からの光を通過させている。また、１１〜１３を陽極とし、２０を陰極と
して発光が透過する金属薄膜（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉなど）と透明導電膜との積
層を用いてもよい。
【００４９】
また、約１０μｍの間隔が保たれるようにシール材（ここでは図示しない）によって封
止基板３０が貼りつけられており、全ての発光素子は密閉されている。
さらに、色純度を高めるため、封止基板３０には各画素に対応するカラーフィルタが設け
られている。カラーフィルタのうち、赤色の着色層３１ｂは赤色の発光領域１０Ｒに対向
して設けられ、緑色の着色層３１ｃは緑色の発光領域１０Ｇに対向して設けられ、青色の
着色層３１ｄは青色の発光領域１０Ｂに対向して設けられる。また、発光領域以外の領域
は、カラーフィルタの黒色部分、即ち遮光部３１ａによって遮光されている。なお、遮光
部３１ａは、金属膜（クロム等）または黒色顔料を含有した有機材料膜で構成されている
。
【００５０】
本発明においては、カラーフィルタを設けることによって円偏光板を不必要としている
。
【００５１】
また、図１（Ｃ）は、鎖線Ｂ−Ｂ’で切断した場合の断面図である。図１（Ｃ）におい
ても１１ａ〜１１ｃの両端部およびそれらの間は無機絶縁物１４で覆われている。ここで
は赤色を発光するＥＬ層１７が共通となっている例を示したが、特に限定されず、同じ色
を発光する画素毎にＥＬ層を形成してもよい。
【００５２】
ここで、発光領域１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂでの発光輝度と印加される電圧との関係と、
積層部２１〜２３での発光輝度と印加される電圧との関係を比較する実験を行い、その結
果を図２（Ｄ）に示す。
【００５３】
図２（Ｄ）は、横軸が電圧（Ｖ）、縦軸が輝度（ｃｄ/ｍ2）の関係を表したグラフであ
る。図２（Ｄ）中、丸印で示したデータは、陽極と、有機発光層と、陰極の合わせて三層
で構成される発光素子の電圧と輝度との関係を示したものである。また四角印で示したデ
ータは、陽極と、第１の有機発光層と、第２の有機発光層と、陰極の合わせて四層で構成
される発光素子の電圧と輝度との関係を示したものである。ここで、有機発光層は、発光
層と、正孔輸送層（ＨＴＬ）と、正孔注入層（ＨＩＬ）とが積層された構造とする。つま
り、図２（Ｄ）中、四角印で示したデータは、図２（Ａ）に示す積層構造、即ち、陽極と
、第１の有機発光層（第１の発光層、第１の正孔輸送層、第１の正孔注入層）と、第２の
有機発光層（第２の発光層、第２の正孔輸送層、第２の正孔注入層）と、陰極とが積層さ
れた発光素子の電圧と輝度との関係を示したグラフである。
【００５４】
図２（Ｄ）に示すように、陽極と、２層の有機発光層と、陰極との合わせて４層で構成
される発光素子から発せられる光の輝度は、図２（Ｃ）に示す積層構造、即ち、陽極と、
有機発光層と、陰極の合わせて３層で構成される発光素子から発せられる光の輝度に比べ
ると、約４桁落ちている。これは、有機発光層を２層重ねると、逆方向ダイオードが形成
されるため、電流が流れにくくなるためであると予想できる。また、膜厚が厚くなるため
に、抵抗が大きくなり、電流が流れにくくなるためであると予想できる。
【００５５】
図１と対応させて考えると、発光領域１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂでの発光輝度は、図２（
Ｃ）に示す積層構造の輝度であり、積層部２１〜２３での発光輝度は、図２（Ａ）に示す
積層構造の輝度と見なせるため、積層部２１〜２３での発光輝度は、発光領域１０Ｒ、１
０Ｇ、１０Ｂでの発光輝度の約１０００分の一となる。
【００５６】
また、有機発光層のうち、少なくとも１層、たとえば正孔注入層を共通として、その上
に第１の有機発光層と、第２の有機発光層を一部重ねてもよい。正孔注入層を共通とした
図２（Ｂ）に示す積層構造、即ち、陽極と、第１の有機発光層（第１の発光層、第１の正
孔輸送層）と、第２の有機発光層（第２の発光層、第２の正孔輸送層、第１の正孔注入層
）と、陰極とが積層された発光素子の電圧と輝度との関係を測定した場合においても、図
２（Ａ）に示す積層構造と同様の結果が得られた。
【００５７】
また、図１と構成が一部異なる例を図３に示す。なお、簡略化のため、図３において、
図１と同一である部分は、同一の符号を用いる。
【００５８】
図３（Ａ）に示すように、有機樹脂からなる土手２５を発光領域１０Ｒと発光領域１０
Ｇとの間、および、発光領域１０Ｇと発光領域１０Ｂとの間に設けた例である。このよう
な土手２５を形成すると、パターニング精度にもよるが、必然的に発光領域１０Ｇと発光
領域１０Ｂとの間を狭くすることが困難になる。多くの場合、この土手を各画素毎の周り
に設けていたが、図３においては、画素一列毎に土手を設ける構成とする。
【００５９】
図１では、土手を設けないため、各発光領域間の間隔を狭くすることができ、高精細な
発光装置を実現することができる。
【００６０】
また、図１及び図３において、信頼性を高めるために保護膜３３を形成している。この
保護膜３３は窒化珪素または窒化酸化珪素を主成分とする絶縁膜である。この保護膜３３
の膜応力を緩和するために、保護膜を形成する前にバッファ層３２を形成する。このバッ
ファ層３２は、ＤＣ方式のスパッタ装置、ＲＦ方式のスパッタ装置、リモートプラズマ法
を用いた成膜装置を用いて形成される酸化珪素または酸化窒化珪素を主成分とする絶縁膜
で形成すればよい。また、図１及び図３において、保護膜に発光を通過させるため、保護
膜の膜厚は、可能な限り薄くすることが好ましい。
【００６１】
また、図１及び図３において、陰極または陽極として、透明導電膜（代表的にはＩＴＯ）
を用いており、透明導電膜からなる膜に接して保護膜３３を形成しようとする場合、透明
導電膜に含まれる不純物（Iｎ、Ｓｎ、Ｚｎ等）が保護膜に混入する恐れがあるが、バッ
ファ層３２を間に形成することによって保護膜への不純物混入を防止することもできる。
【００６２】
また、図１及び図３においては、ＥＬ層から保護膜を通過させ封止基板に向かう方向に
発光させる構成を示したが、上記構成に限定されないことは言うまでもないことである。
例えば、ＥＬ層から層間絶縁膜を通過させる方向に発光させてもよく、その場合は、ＴＦ
Ｔが設けられている基板にカラーフィルタを適宜設ければよい。
【００６３】
（実施の形態２）
ここでは、バッファ層と保護膜について、図５を用いて説明する。
【００６４】
図５（Ａ）は、図中における矢印方向に発光させる場合の積層構造の一例を示した模式
図である。図５（Ａ）中、２００は陰極（或いは陽極）、２０１はＥＬ層、２０２は陽極
（或いは陰極）、２０３は応力緩和層（バッファ層）、２０４は保護膜である。図中にお
ける矢印方向に発光させる場合、２０２として、透光性を有する材料または非常に薄い金
属膜、あるいはそれらの積層を用いる。
【００６５】
保護膜２０４は、スパッタ法により得られる窒化珪素または窒化酸化珪素を主成分とす
る絶縁膜を用いればよい。シリコンターゲットを用い、窒素とアルゴンを含む雰囲気で形
成すれば、窒化珪素膜が得られる。また、窒化シリコンターゲットを用いてもよい。この
保護膜２０４の膜応力を緩和するために、保護膜を形成する前にバッファ層２０３を形成
する。このバッファ層２０３は、ＤＣ方式のスパッタ装置、ＲＦ方式のスパッタ装置、リ
モートプラズマ法を用いた成膜装置を用いて形成される酸化珪素または酸化窒化珪素を主
成分とする絶縁膜で形成すればよい。スパッタ装置を用いる場合、例えば、シリコンター
ゲットを用い、酸素とアルゴンを含む雰囲気、或いは窒素と酸素とアルゴンを含む雰囲気
で形成すればよい。また、保護膜に発光を通過させるため、保護膜の膜厚は、可能な限り
薄くすることが好ましい。
【００６６】
このような構成とすることで、発光素子を保護することができるため、高信頼性を得るこ
とができる。
【００６７】
図５（Ｂ）は、図中における矢印方向に発光させる場合の積層構造の一例を示した模式
図である。図５（Ｂ）中、３００は陰極（或いは陽極）、３０１はＥＬ層、３０２は陽極
（或いは陰極）、３０３は応力緩和層（バッファ層）、３０４は保護膜である。
【００６８】
図５（Ａ）の構造と同様に、発光素子を保護することができるため、高信頼性を得るこ
とができる。
【００６９】
また、図５（Ａ）の積層構造と、図５（Ｂ）の積層構造を作り分けることの可能な製造
装置（マルチチャンバー方式）の一例を図４に示す。
【００７０】
図４において、１００ａ〜１００ｋ、１００ｍ〜１００ｕはゲート、１０１、１１９は
受渡室、１０２、１０４ａ、１０７、１０８、１１１、１１４は搬送室、１０５、１０６
Ｒ、１０６Ｂ、１０６Ｇ、１０９、１１０、１１２、１１３は成膜室、１０３は前処理室
、１１７ａ、１１７ｂは封止基板ロード室、１１５はディスペンサ室、１１６は封止室、
１１８は紫外線照射室である。
【００７１】
以下、予めＴＦＴ及び陰極が設けられた基板を図４に示す製造装置に搬入し、図５（Ａ
）に示す積層構造を形成する手順を示す。
【００７２】
まず、受渡室１０１にＴＦＴ及び陰極２００が設けられた基板をセットする。
次いで受渡室１０１に連結された搬送室１０２に搬送する。予め、搬送室内には極力水分
や酸素が存在しないよう、真空排気した後、不活性ガスを導入して大気圧にしておくこと
が好ましい。
【００７３】
また、搬送室１０２には、搬送室内を真空にする真空排気処理室と連結されている。真
空排気処理室としては、磁気浮上型のターボ分子ポンプ、クライオポンプ、またはドライ
ポンプが備えられている。これにより搬送室の到達真空度を１０-5〜１０-6Ｐａにするこ
とが可能であり、さらにポンプ側および排気系からの不純物の逆拡散を制御することがで
きる。装置内部に不純物が導入されるのを防ぐため、導入するガスとしては、窒素や希ガ
ス等の不活性ガスを用いる。装置内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される
前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に
成膜装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に
含まれる酸素や水、その他の不純物を予め除去することができるため、装置内部にこれら
の不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【００７４】
また、基板に含まれる水分やその他のガスを除去するために、脱気のためのアニールを
真空中で行うことが好ましく、搬送室１０２に連結された前処理室１０３に搬送し、そこ
でアニールを行えばよい。さらに、陰極の表面をクリーニングする必要があれば、搬送室
１０２に連結された前処理室１０３に搬送し、そこでクリーニングを行えばよい。
【００７５】
次いで、大気にふれさせることなく、搬送室１０２から搬送室１０４に基板１０４ｃを
搬送した後、搬送機構１０４ｂによって、成膜室１０６Ｒに搬送し、陰極２００上に赤色
発光するＥＬ層を適宜形成する。ここでは蒸着によって形成する例を示す。成膜室１０６
Ｒには、基板の被成膜面を下向きにしてセットする。
なお、基板を搬入する前に成膜室内は真空排気しておくことが好ましい。
【００７６】
例えば、真空度が５×１０-3Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０-4〜１
０-6Ｐａまで真空排気された成膜室１０６Ｒで蒸着を行う。蒸着の際、予め、抵抗加熱に
より有機化合物は気化されており、蒸着時にシャッター（図示しない）が開くことにより
基板の方向へ飛散する。気化された有機化合物は、上方に飛散し、メタルマスク（図示し
ない）に設けられた開口部（図示しない）を通って基板に蒸着される。なお、蒸着の際、
基板を加熱する手段により基板の温度（Ｔ1）は、５０〜２００℃、好ましくは６５〜１
５０℃とする。
【００７７】
フルカラーとするために、３種類のＥＬ層を形成する場合には、成膜室１０６Ｒで成膜
した後、順次、各成膜室１０６Ｇ、１０６Ｂで成膜を行って形成すればよい。
【００７８】
陰極２００上に所望のＥＬ層２０１を得たら、次いで、大気にふれさせることなく、搬
送室１０４から搬送室１０７に基板を搬送した後、さらに、大気にふれさせることなく、
搬送室１０７から搬送室１０８に基板を搬送する。
【００７９】
次いで、搬送室１０８内に設置されている搬送機構によって、成膜室１０９に搬送し、
ＥＬ層２０１上に透明導電膜からなる陽極２０２を適宜形成する。ここでは、成膜室１０
９内に、複数のターゲットが設けられており、透明導電材料からなるターゲットと、珪素
からなるターゲットを少なくとも有しているスパッタ装置とする。従って、同一チャンバ
ーで陽極２０２と応力緩和層２０３を形成することができる。なお、応力緩和層２０３を
形成する専用の成膜室を別に設けてもよく、その場合、スパッタ装置（ＲＦ方式またはＤ
Ｃ方式）、或いはリモートプラズマ法を用いた装置を用いればよい。
【００８０】
次いで、大気に触れることなく、搬送室１０８から成膜室１１３に搬送して応力緩和層
２０３上に保護膜２０４を形成する。ここでは、成膜室１１３内に、珪素からなるターゲ
ットまたは窒化珪素からなるターゲットを備えたスパッタ装置とする。成膜室雰囲気を窒
素雰囲気または窒素とアルゴンを含む雰囲気とすることによって窒化珪素膜を形成するこ
とができる。
【００８１】
以上の工程で基板上に保護膜および応力緩和層で覆われた発光素子が形成される。
【００８２】
次いで、発光素子が形成された基板を大気に触れることなく、搬送室１０８から搬送室
１１１に搬送し、さらに搬送室１１１から搬送室１１４に搬送する。
【００８３】
次いで、発光素子が形成された基板を搬送室１１４から封止室１１６に搬送する。なお
、封止室１１６には、シール材が設けられた封止基板を用意しておくことが好ましい。
【００８４】
封止基板は、封止基板ロード室１１７ａ、１１７ｂに外部からセットされる。
なお、水分などの不純物を除去するために予め真空中でアニール、例えば、封止基板ロー
ド室１１７ａ、１１７ｂ内でアニールを行うことが好ましい。そして、封止基板にシール
材を形成する場合には、搬送室１０８を大気圧とした後、封止基板を封止基板ロード室か
らディスペンサ室１１５に搬送して、発光素子が設けられた基板と貼り合わせるためのシ
ール材を形成し、シール材を形成した封止基板を封止室１１６に搬送する。
【００８５】
次いで、真空または不活性雰囲気中で、シール材が設けられた封止基板と、発光素子が
形成された基板とを貼り合わせる。なお、ここでは、封止基板にシール材を形成した例を
示したが、特に限定されず、発光素子が形成された基板にシール材を形成してもよい。
【００８６】
次いで、貼り合わせた一対の基板を搬送室１１４から紫外線照射室１１８に搬送する。
次いで、紫外線照射室１１８でＵＶ光を照射してシール材を硬化させる。なお、ここでは
シール材として紫外線硬化樹脂を用いたが、接着材であれば、特に限定されない。
【００８７】
次いで、搬送室１１４から受渡室１１９に搬送して取り出す。
【００８８】
以上のように、図４に示した製造装置を用いることで完全に発光素子を密閉空間に封入す
るまで外気に晒さずに済むため、信頼性の高い発光装置を作製することが可能となる。
【００８９】
なお、インライン方式の成膜装置とすることも可能である。
【００９０】
以下、予めＴＦＴ及び陽極が設けられた基板を図４に示す製造装置に搬入し、図５（Ｂ
）に示す積層構造を形成する手順を示す。
【００９１】
まず、受渡室１０１にＴＦＴ及び陽極３００が設けられた基板をセットする。
次いで受渡室１０１に連結された搬送室１０２に搬送する。予め、搬送室内には極力水分
や酸素が存在しないよう、真空排気した後、不活性ガスを導入して大気圧にしておくこと
が好ましい。陽極３００を形成する材料は、透明導電性材料が用いられ、インジウム・ス
ズ化合物や酸化亜鉛などを用いることができる。次いで搬入室１０２に連結された前処理
室１０３に搬送する。この前処理室では、陽極表面のクリーニングや酸化処理や加熱処理
などを行えばよい。陽極表面のクリーニングとしては、真空中での紫外線照射、または酸
素プラズマ処理を行い、陽極表面をクリーニングする。また、酸化処理としては、１００
〜１２０℃で加熱しつつ、酸素を含む雰囲気中で紫外線を照射すればよく、陽極がＩＴＯ
のような酸化物である場合に有効である。また、加熱処理としては、真空中で基板が耐え
うる５０℃以上の加熱温度、好ましくは６５〜１５０℃の加熱を行えばよく、基板に付着
した酸素や水分などの不純物や、基板上に形成した膜中の酸素や水分などの不純物を除去
する。特に、ＥＬ材料は、酸素や水などの不純物により劣化を受けやすいため、蒸着前に
真空中で加熱することは有効である。
【００９２】
次いで、大気にふれさせることなく、搬送室１０２から搬送室１０４に基板１０４ｃを
搬送した後、搬送機構１０４ｂによって、成膜室１０５に搬送し、陽極３００上にＥＬ層
の１層である正孔注入層または正孔輸送層などを適宜形成する。ここでは蒸着によって形
成する例を示す。成膜室１０５には、基板の被成膜面を下向きにしてセットする。なお、
基板を搬入する前に成膜室内は真空排気しておくことが好ましい。
【００９３】
次いで、大気にふれさせることなく、搬送機構１０４ｂによって、成膜室１０６Ｒに搬
送し、正孔注入層または正孔輸送層上に赤色発光するＥＬ層を適宜形成する。
【００９４】
フルカラーとするために、３種類のＥＬ層を形成する場合には、成膜室１０６Ｒで成膜
した後、順次、各成膜室１０６Ｇ、１０６Ｂで成膜を行って形成すればよい。
【００９５】
陽極３００上に所望のＥＬ層３０１を得たら、次いで、大気にふれさせることなく、搬
送室１０４から搬送室１０７に基板を搬送した後、さらに、大気にふれさせることなく、
搬送室１０７から搬送室１０８に基板を搬送する。
【００９６】
次いで、搬送室１０８内に設置されている搬送機構によって、成膜室１１０または１１
２に搬送し、ＥＬ層３０１上に金属材料からなる陰極３０２を適宜形成する。ここでは、
成膜室１１１は蒸着装置またはスパッタ装置とする。
【００９７】
次いで、大気に触れることなく、搬送室１０８から成膜室１１３に搬送して応力緩和層
３０３及び保護膜３０４を形成する。ここでは、成膜室１１３内に、珪素からなるターゲ
ットまたは窒化珪素からなるターゲットまたは酸化珪素を備えたスパッタ装置とする。成
膜室雰囲気を窒素雰囲気、または窒素とアルゴンを含む雰囲気、または酸素と窒素とアル
ゴンを含む雰囲気とすることによって酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、または窒化珪素膜を
形成することができる。
【００９８】
以上の工程で基板上に保護膜および応力緩和層で覆われた発光素子が形成される。
【００９９】
以降の工程は、図５（Ａ）に示す積層構造を形成する手順と同一であるため、ここでは
説明を省略する。
【０１００】
このように、図４に示す製造装置を用いれば、図５（Ａ）に示す積層構造と、図５（Ｂ）
に示す積層構造とを作り分けることができる。
【０１０１】
また、本実施の形態は、実施の形態１と自由に組み合わせることができる。
【０１０２】
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行う
こととする。
【実施例１】
【０１０３】
本実施例では、絶縁表面上に作製したアクティブマトリクス型発光装置について説明する
。図６は、アクティブマトリクス型発光装置の断面図である。なお、能動素子としてここ
では薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」と記す）を用いているが、ＭＯＳトランジスタ
を用いてもよい。
【０１０４】
また、ＴＦＴとしてトップゲート型ＴＦＴ（具体的にはプレーナ型ＴＦＴ）を例示する
が、ボトムゲート型ＴＦＴ（典型的には逆スタガ型ＴＦＴ）を用いることもできる。
【０１０５】
本実施例では、基板８００としてバリウムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ
酸ガラスなどのガラスからなる基板、石英基板やシリコン基板、金属基板またはステンレ
ス基板の表面に絶縁膜を形成したものを用いればよい。また、本実施例の処理温度に耐え
うる耐熱性が有するプラスチック基板を用いてもよいし、可撓性基板を用いても良い。
【０１０６】
まず、厚さ０．７ｍｍの耐熱性ガラス基板（基板８００）上にプラズマＣＶＤ法により
下地絶縁膜の下層８０１として、プラズマＣＶＤ法で成膜温度４００℃、原料ガスＳｉＨ
4、ＮＨ3、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％
、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を５０nm（好ましくは１０〜２００nm）形成する。次いで、
表面をオゾン水で洗浄した後、表面の酸化膜を希フッ酸（１／１００希釈）で除去する。
次いで、下地絶縁膜の上層８０２として、プラズマＣＶＤ法で成膜温度４００℃、原料ガ
スＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％
、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を１００ｎｍ（好ましくは５０〜２００nm）の厚さに積層形成し
、さらに大気解放せずにプラズマＣＶＤ法で成膜温度３００℃、成膜ガスＳｉＨ4で非晶
質構造を有する半導体膜（ここではアモルファスシリコン膜）を５４ｎｍの厚さ（好まし
くは２５〜２００ｎｍ）で形成する。
【０１０７】
本実施例では下地絶縁膜を２層構造として示したが、珪素を主成分とする絶縁膜の単層膜
または２層以上積層させた構造として形成しても良い。また、半導体膜の材料に限定はな
いが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム（ＳｉXＧｅ1-X（Ｘ＝０．０００
１〜０．０２））合金などを用い、公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラ
ズマＣＶＤ法等）により形成すればよい。また、プラズマＣＶＤ装置は、枚葉式の装置で
もよいし、バッチ式の装置でもよい。また、同一の成膜室で大気に触れることなく下地絶
縁膜と半導体膜とを連続成膜してもよい。
【０１０８】
次いで、非晶質構造を有する半導体膜の表面を洗浄した後、オゾン水で表面に約２ｎｍ
の極薄い酸化膜を形成する。次いで、ＴＦＴのしきい値を制御するために微量な不純物元
素（ボロンまたはリン）のドーピングを行う。ここでは、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）を質量分離
しないでプラズマ励起したイオンドープ法を用い、ドーピング条件を加速電圧１５ｋＶ、
ジボランを水素で１％に希釈したガスを流量３０ｓｃｃｍとし、ドーズ量２×１０12／ｃ
ｍ2で非晶質シリコン膜にボロンを添加する。
【０１０９】
次いで、重量換算で１０ppmのニッケルを含む酢酸ニッケル塩溶液をスピナーで塗布し
た。塗布に代えてスパッタ法でニッケル元素を全面に散布する方法を用いてもよい。
【０１１０】
次いで、加熱処理を行い結晶化させて結晶構造を有する半導体膜を形成する。
この加熱処理は、電気炉の熱処理または強光の照射を用いればよい。電気炉の熱処理で行
う場合は、５００℃〜６５０℃で４〜２４時間で行えばよい。ここでは脱水素化のための
熱処理（５００℃、１時間）の後、結晶化のための熱処理（５５０℃、４時間）を行って
結晶構造を有するシリコン膜を得た。なお、ここでは炉を用いた熱処理を用いて結晶化を
行ったが、短時間での結晶化が可能なランプアニール装置で結晶化を行ってもよい。
【０１１１】
次いで、結晶構造を有するシリコン膜表面の酸化膜を希フッ酸等で除去した後、大粒径な
結晶を得るため、連続発振が可能な固体レーザを用い、基本波の第２高調波〜第４高調波
を半導体膜に照射する。レーザ光の照射は大気中、または酸素雰囲気中で行う。なお、大
気中、または酸素雰囲気中で行うため、レーザー光の照射により表面に酸化膜が形成され
る。代表的には、Ｎｄ:ＹＶＯ4レーザー（基本波１０６４nm）の第２高調波（５３２nm）
や第３高調波（３５５ｎｍ）を適用すればよい。出力１０Ｗの連続発振のＹＶＯ4レーザ
から射出されたレーザ光を非線形光学素子により高調波に変換する。また、共振器の中に
ＹＶＯ4結晶と非線形光学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。そして、好まし
くは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザ光に成形して、被処理体に照
射する。このときのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ2程度（好ましくは０
．１〜１０ＭＷ／ｃｍ2）が必要である。そして、１０〜２０００ｃｍ／ｓ程度の速度で
レーザ光に対して相対的に半導体膜を移動させて照射すればよい。
【０１１２】
もちろん、連続発振のＹＶＯ4レーザーの第２高調波を照射する前の結晶構造を有するシ
リコン膜を用いてＴＦＴを作製することもできるが、レーザ光照射後の結晶構造を有する
シリコン膜のほうが結晶性が向上しているため、ＴＦＴの電気的特性が向上するので望ま
しい。例えば、上記レーザ光照射前の結晶構造を有するシリコン膜を用いてＴＦＴを作製
すると、移動度は３００ｃｍ2／Ｖｓ程度であるが、上記レーザ光照射後の結晶構造を有
するシリコン膜を用いてＴＦＴを作製すると、移動度は５００〜６００ｃｍ2／Ｖｓ程度
と著しく向上する。
【０１１３】
なお、ここではシリコンの結晶化を助長する金属元素としてニッケルを用いて結晶化させ
た後、さらに連続発振のＹＶＯ4レーザーの第２高調波を照射したが、特に限定されず、
非晶質構造を有するシリコン膜を成膜し、脱水素化のための熱処理を行った後、上記連続
発振のＹＶＯ4レーザーの第２高調波を照射して結晶構造を有するシリコン膜を得てもよ
い。
【０１１４】
また、連続発振のレーザに代えてパルス発振のレーザを用いることもでき、パルス発振の
エキシマレーザを用いる場合には、周波数３００Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を１
００〜１０００mJ/cm2(代表的には２００〜８００mJ/cm2)とするのが望ましい。このとき
、レーザ光を５０〜９８％オーバーラップさせても良い。
【０１１５】
次いで、上記レーザー光の照射により形成された酸化膜に加え、オゾン水で表面を１２０
秒処理して合計１〜５ｎｍの酸化膜からなるバリア層を形成する。本実施例ではオゾン水
を用いてバリア層を形成したが、酸素雰囲気下の紫外線の照射で結晶構造を有する半導体
膜の表面を酸化する方法や酸素プラズマ処理により結晶構造を有する半導体膜の表面を酸
化する方法やプラズマＣＶＤ法やスパッタ法や蒸着法などで１〜１０ｎｍ程度の酸化膜を
堆積してバリア層を形成してもよい。また、バリア層を形成する前にレーザー光の照射に
より形成された酸化膜を除去してもよい。
【０１１６】
次いで、上記バリア層上にプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法でゲッタリングサイトと
なるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を５０ｎｍ〜４００ｎｍ、ここでは膜厚１５０
ｎｍで形成する。本実施例では、スパッタ法でシリコンターゲットを用い、アルゴン雰囲
気下、圧力０．３Ｐａで成膜する。
【０１１７】
その後、６５０℃に加熱された炉に入れて３分の熱処理を行いゲッタリングして、結晶構
造を有する半導体膜中のニッケル濃度を低減する。炉に代えてランプアニール装置を用い
てもよい。
【０１１８】
次いで、バリア層をエッチングストッパーとして、ゲッタリングサイトであるアルゴン
元素を含む非晶質シリコン膜を選択的に除去した後、バリア層を希フッ酸で選択的に除去
する。なお、ゲッタリングの際、ニッケルは酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があ
るため、酸化膜からなるバリア層をゲッタリング後に除去することが望ましい。
【０１１９】
次いで、得られた結晶構造を有するシリコン膜（ポリシリコン膜とも呼ばれる）の表面
にオゾン水で薄い酸化膜を形成した後、レジストからなるマスクを形成し、所望の形状に
エッチング処理して島状に分離された半導体層を形成する。半導体層を形成した後、レジ
ストからなるマスクを除去する。
【０１２０】
次いで、フッ酸を含むエッチャントで酸化膜を除去すると同時にシリコン膜の表面を洗
浄した後、ゲート絶縁膜８０３となる珪素を主成分とする絶縁膜を形成する。ここでは、
プラズマＣＶＤ法により１１５ｎｍの厚さで酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、
Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成した。
【０１２１】
次いで、ゲート絶縁膜上に膜厚２０〜１００ｎｍの第１の導電膜と、膜厚１００〜４０
０ｎｍの第２の導電膜とを積層形成する。本実施例では、ゲート絶縁膜８０３上に膜厚５
０ｎｍの窒化タンタル膜、膜厚３７０ｎｍのタングステン膜を順次積層し、以下に示す手
順でパターニングを行って各ゲート電極及び各配線を形成する。
【０１２２】
第１の導電膜及び第２の導電膜を形成する導電性材料としてはＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、
Ａｌ、Ｃｕから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材
料で形成する。また、第１の導電膜及び第２の導電膜としてリン等の不純物元素をドーピ
ングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜や、、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい
。また、２層構造に限定されず、例えば、膜厚５０ｎｍのタングステン膜、膜厚５００ｎ
ｍのアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタン膜を順
次積層した３層構造としてもよい。また、３層構造とする場合、第１の導電膜のタングス
テンに代えて窒化タングステンを用いてもよいし、第２の導電膜のアルミニウムとシリコ
ンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜に代えてアルミニウムとチタンの合金膜（Ａｌ−Ｔｉ）を用い
てもよいし、第３の導電膜の窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いてもよい。また、単層
構造であってもよい。
【０１２３】
上記第１の導電膜及び第２の導電膜のエッチング（第１のエッチング処理および第２の
エッチング処理）にはＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッ
チング法を用いると良い。ＩＣＰエッチング法を用い、エッチング条件（コイル型の電極
に印加される電力量、基板側の電極に印加される電力量、基板側の電極温度等）を適宜調
節することによって所望のテーパー形状に膜をエッチングすることができる。ここでは、
レジストからなるマスクを形成した後、第１のエッチング条件として１Paの圧力でコイル
型の電極に７００WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入し、エッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2
とＯ2とを用い、それぞれのガス流量比を２５／２５／１０（ｓｃｃｍ）とし、基板側（
試料ステージ）にも１５０WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入し、実質的に負の自己バイア
ス電圧を印加する。なお、基板側の電極面積サイズは、１２．５ｃｍ×１２．５ｃｍであ
り、コイル型の電極面積サイズ（ここではコイルの設けられた石英円板）は、直径２５ｃ
ｍの円板である。この第１のエッチング条件によりＷ膜をエッチングして端部をテーパー
形状とする。この後、レジストからなるマスクを除去せずに第２のエッチング条件に変え
、エッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2とを用い、それぞれのガス流量比を３０／３０（ｓｃ
ｃｍ）とし、１Paの圧力でコイル型の電極に５００WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入して
プラズマを生成して約３０秒程度のエッチングを行った。基板側（試料ステージ）にも２
０WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。ＣＦ4
とＣｌ2を混合した第２のエッチング条件ではＷ膜及びＴａＮ膜とも同程度にエッチング
される。なお、ここでは、第１のエッチング条件及び第２のエッチング条件を第１のエッ
チング処理と呼ぶこととする。
【０１２４】
次いで、レジストからなるマスクを除去せずに第２のエッチング処理を行う。
ここでは、第３のエッチング条件としてエッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2とを用い、それ
ぞれのガス流量比を３０／３０（ｓｃｃｍ）とし、１Paの圧力でコイル型の電極に５００
WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入してプラズマを生成してエッチングを６０秒行った。基
板側（試料ステージ）にも２０WのＲＦ（13.56MHz）
電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。この後、レジストからなるマ
スクを除去せずに第４のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2とＯ2
とを用い、それぞれのガス流量比を２０／２０／２０（ｓｃｃｍ）とし、１Paの圧力でコ
イル型の電極に５００WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入してプラズマを生成して約２０秒
程度のエッチングを行った。基板側（試料ステージ）にも２０WのＲＦ（13.56MHz）電力
を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。なお、ここでは、第３のエッチン
グ条件及び第４のエッチング条件を第２のエッチング処理と呼ぶこととする。この段階で
第１の導電層８０４ａを下層とし、第２の導電層８０４ｂを上層とするゲート電極８０４
および各電極８０５〜８０７が形成される。
【０１２５】
次いで、レジストからなるマスクを除去した後、ゲート電極８０４〜８０７をマスクと
して全面にドーピングする第１のドーピング処理を行う。第１のドーピング処理はイオン
ドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。イオンドープ法の条件はドーズ量を１．
５×１０14atoms/cm2とし、加速電圧を６０〜１００ｋｅＶとして行う。ｎ型を付与する
不純物元素として、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いる。自己整合的に第
１の不純物領域（ｎ--領域）８２２〜８２５が形成される。
【０１２６】
次いで、新たにレジストからなるマスクを形成するが、この際、スイッチングＴＦＴ９
０３のオフ電流値を下げるため、マスクは、画素部９０１のスイッチングＴＦＴ９０３を
形成する半導体層のチャネル形成領域及びその一部を覆って形成する。また、マスクは駆
動回路のｐチャネル型ＴＦＴ９０６を形成する半導体層のチャネル形成領域及びその周辺
の領域を保護するためにも設けられる。加えて、マスクは、画素部９０１の電流制御用Ｔ
ＦＴ９０４を形成する半導体層のチャネル形成領域及びその周辺の領域を覆って形成され
る。
【０１２７】
次いで、上記レジストからなるマスクを用い、選択的に第２のドーピング処理を行って
、ゲート電極の一部と重なる不純物領域（ｎ-領域）を形成する。第２のドーピング処理
はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。ここでは、イオンドープ法を用
い、フォスフィン（ＰＨ3）を水素で５％に希釈したガスを流量３０ｓｃｃｍとし、ドー
ズ量を１．５×１０14atoms/cm2とし、加速電圧を９０ｋｅＶとして行う。この場合、レ
ジストからなるマスクと第２の導電層とがｎ型を付与する不純物元素に対するマスクとな
り、第２の不純物領域３１１、３１２が形成される。第２の不純物領域には１×１０16〜
１×１０17/cm3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加される。ここでは、第２の
不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｎ-領域とも呼ぶ。
【０１２８】
次いで、レジストからなるマスクを除去せずに第３のドーピング処理を行う。
第３のドーピング処理はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。
ｎ型を付与する不純物元素として、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いる。
ここでは、イオンドープ法を用い、フォスフィン（ＰＨ3）を水素で５％に希釈したガス
を流量４０ｓｃｃｍとし、ドーズ量を２×１０15atoms/cm2とし、加速電圧を８０ｋｅＶ
として行う。この場合、レジストからなるマスクと第１の導電層及び第２の導電層がｎ型
を付与する不純物元素に対するマスクとなり、第３の不純物領域８１３、８１４、８２６
〜８２８が形成される。第３の不純物領域には１×１０20〜１×１０21/cm3の濃度範囲で
ｎ型を付与する不純物元素を添加される。ここでは、第３の不純物領域と同じ濃度範囲の
領域をｎ+領域とも呼ぶ。
【０１２９】
次いで、レジストからなるマスクを除去した後、新たにレジストからなるマスクを形成
して第４のドーピング処理を行う。第４のドーピング処理により、ｐチャネル型ＴＦＴを
形成する半導体層を形成する半導体層にｐ型の導電型を付与する不純物元素が添加された
第４の不純物領域８１８、８１９、８３２、８３３及び第５の不純物領域８１６、８１７
、８３０、８３１を形成する。
【０１３０】
また、第４の不純物領域８１８、８１９、８３２、８３３には１×１０20〜１×１０21/c
m3の濃度範囲でｐ型を付与する不純物元素が添加されるようにする。尚、第４の不純物領
域８１８、８１９、８３２、８３３には先の工程でリン（Ｐ）
が添加された領域（ｎ--領域）であるが、ｐ型を付与する不純物元素の濃度がその１．５
〜３倍添加されていて導電型はｐ型となっている。ここでは、第４の不純物領域と同じ濃
度範囲の領域をｐ+領域とも呼ぶ。
【０１３１】
また、第５の不純物領域８１６、８１７、８３０、８３１は第２の導電層のテーパー部
と重なる領域に形成されるものであり、１×１０18〜１×１０20/cm3の濃度範囲でｐ型を
付与する不純物元素が添加されるようにする。ここでは、第５の不純物領域と同じ濃度範
囲の領域をｐ-領域とも呼ぶ。
【０１３２】
以上までの工程でそれぞれの半導体層にｎ型またはｐ型の導電型を有する不純物領域が
形成される。導電層８０４〜８０７はＴＦＴのゲート電極となる。
【０１３３】
次いで、ほぼ全面を覆う絶縁膜（図示しない）を形成する。本実施例では、プラズマＣ
ＶＤ法により膜厚５０ｎｍの酸化シリコン膜を形成した。勿論、この絶縁膜は酸化シリコ
ン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用
いても良い。
【０１３４】
次いで、それぞれの半導体層に添加された不純物元素を活性化処理する工程を行う。こ
の活性化工程は、ランプ光源を用いたラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）、或いは
レーザーを照射する方法、或いは炉を用いた熱処理、或いはこれらの方法のうち、いずれ
かと組み合わせた方法によって行う。
【０１３５】
また、本実施例では、上記活性化の前に絶縁膜を形成した例を示したが、上記活性化を
行った後、絶縁膜を形成する工程としてもよい。
【０１３６】
次いで、窒化シリコン膜からなる第１の層間絶縁膜８０８を形成して熱処理（３００〜
５５０℃で１〜１２時間の熱処理）を行い、半導体層を水素化する工程を行う。この工程
は第１の層間絶縁膜８０８に含まれる水素により半導体層のダングリングボンドを終端す
る工程である。酸化シリコン膜からなる絶縁膜（図示しない）の存在に関係なく半導体層
を水素化することができる。水素化の他の手段として、プラズマ水素化（プラズマにより
励起された水素を用いる）を行っても良い。
【０１３７】
次いで、第１の層間絶縁膜８０８上に有機絶縁物材料から成る第２の層間絶縁膜８０９
ａを形成する。本実施例では塗布法により膜厚１．６μｍのアクリル樹脂膜８０９ａを形
成する。
【０１３８】
次いで、ゲート電極またはゲート配線となる導電層に達するコンタクトホールと、各不純
物領域に達するコンタクトホールを形成する。本実施例では複数のエッチング処理を順次
行う。本実施例では第１の層間絶縁膜をエッチングストッパーとして第２の層間絶縁膜を
エッチングしてから第１の層間絶縁膜をエッチングする。
【０１３９】
その後、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗなどを用いて電極８３５〜８４１、具体的にはソース配線
、電源供給線、引き出し電極及び接続電極などを形成する。ここでは、これらの電極及び
配線の材料は、Ｔｉ膜（膜厚１００ｎｍ）とシリコンを含むＡｌ膜（膜厚３５０ｎｍ）と
Ｔｉ膜（膜厚５０ｎｍ）との積層膜を用い、パターニングを行った。こうして、ソース電
極及びソース配線、接続電極、引き出し電極、電源供給線などが適宜、形成される。なお
、層間絶縁膜に覆われたゲート配線とコンタクトを取るための引き出し電極は、ゲート配
線の端部に設けられ、他の各配線の端部にも、外部回路や外部電源と接続するための電極
が複数設けられた入出力端子部を形成する。
【０１４０】
以上の様にして、ｎチャネル型ＴＦＴ９０５、ｐチャネル型ＴＦＴ９０６、およびこれ
らを相補的に組み合わせたＣＭＯＳ回路を有する駆動回路９０２と、１つの画素内にｎチ
ャネル型ＴＦＴ９０３またはｐチャネル型ＴＦＴ９０４を複数備えた画素部９０１を形成
することができる。
【０１４１】
次いで、第２の層間絶縁膜８０９ａ上に無機絶縁物材料から成る第３の層間絶縁膜８０
９ｂを形成する。ここでは、スパッタ法により２００ｎｍの窒化シリコン膜８０９ｂを成
膜する。
【０１４２】
次いで、ｐチャネル型ＴＦＴからなる電流制御用ＴＦＴ９０４のドレイン領域に接して
形成された接続電極８４１に達するコンタクトホールを形成する。次いで、接続電極８４
１に接して重なるよう画素電極８３４を形成する。本実施例では、画素電極８３４は有機
発光素子の陽極として機能させ、有機発光素子の発光を画素電極及び基板に通過させるた
め、透明導電膜とする。
【０１４３】
次いで、画素電極８３４の端部を覆うように両端に無機絶縁物８４２を形成する。８４２
はスパッタ法により珪素を含む絶縁膜で形成し、パターニングすれば良い。また、無機絶
縁物８４２に代えて、有機絶縁物からなるバンクを形成してもよい。
【０１４４】
次いで、両端が無機絶縁物８４２で覆われている画素電極８３４上にＥＬ層８４３およ
び有機発光素子の陰極８４４を形成する。ＥＬ層８４３の成膜方法としては、インクジェ
ット法や、蒸着法や、スピンコーティング法などにより形成すればよい。
【０１４５】
ＥＬ層８４３としては、発光層、電荷輸送層または電荷注入層を自由に組み合わせてＥ
Ｌ層（発光及びそのためのキャリアの移動を行わせるための層）を形成すれば良い。例え
ば、低分子系有機ＥＬ材料や高分子系有機ＥＬ材料を用いればよい。また、ＥＬ層として
一重項励起により発光（蛍光）する発光材料（シングレット化合物）からなる薄膜、また
は三重項励起により発光（リン光）する発光材料（トリプレット化合物）からなる薄膜を
用いることができる。また、電荷輸送層や電荷注入層として炭化珪素等の無機材料を用い
ることも可能である。これらの有機ＥＬ材料や無機材料は公知の材料を用いることができ
る。
【０１４６】
また、陰極８４４に用いる材料としては仕事関数の小さい金属（代表的には周期表の１
族もしくは２族に属する金属元素）や、これらを含む合金を用いることが好ましいとされ
ている。仕事関数が小さければ小さいほど発光効率が向上するため、中でも、陰極に用い
る材料としては、アルカリ金属の一つであるＬｉ（リチウム）を含む合金材料が望ましい
。
【０１４７】
次いで、陰極８４４を覆う保護膜８４６を形成する。保護膜８４６としては、スパッタ
法により窒化珪素または酸化窒化珪素を主成分とする絶縁膜を形成すればよく、保護膜８
４６の膜応力を緩和するために、バッファ層８４５を設けることが好ましい。保護膜８４
６によって外部から水分や酸素等のＥＬ層の酸化による劣化を促す物質が侵入することを
防ぐ。バッファ層８４５としては、スパッタ法により酸化珪素または酸化窒化珪素を主成
分とする絶縁膜を形成すればよく、成膜の際、８４４からの不純物の混入から保護膜を防
ぐこともできる。ただし、後でＦＰＣと接続する必要のある入出力端子部には保護膜など
は設けなくともよい。
【０１４８】
ここまでの工程が終了した段階が図６である。なお、図６では、スイッチングＴＦＴ９
０３と、有機発光素子に電流を供給するＴＦＴ（電流制御用ＴＦＴ９０４）とを示したが
、該ＴＦＴのゲート電極の先には複数のＴＦＴなどからなる様々な回路を設けてもよく、
特に限定されないことは言うまでもない。
【０１４９】
次いで、陰極と、有機化合物層と、陽極とを少なくとも有する有機発光素子を封止基板
、或いは封止缶で封入することにより、有機発光素子を外部から完全に遮断し、外部から
水分や酸素等のＥＬ層の酸化による劣化を促す物質が侵入することを防ぐことが好ましい
。
【０１５０】
次いで、異方性導電材で入出力端子部の各電極にＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキッ
ト）を貼りつける。異方性導電材は、樹脂と、表面にＡｕなどがメッキされた数十〜数百
μm径の導電性粒子とから成り、導電性粒子により入出力端子部の各電極とＦＰＣに形成
された配線とが電気的に接続する。
【０１５１】
また、基板４００には各画素に対応するカラーフィルタ４２１を設ける。カラーフィル
タ４２１を設けることによって円偏光板は必要となくなる。さらに、必要があれば、他の
光学フィルムを設けてもよい。また、ＩＣチップなどを実装させてもよい。
【０１５２】
以上の工程でＦＰＣが接続されたモジュール型の発光装置が完成する。
【０１５３】
また、本実施例は、実施の形態１、または実施の形態２と自由に組み合わせることがで
きる。
【実施例２】
【０１５４】
実施例１により得られるモジュール型の発光装置（ＥＬモジュールとも呼ぶ）の上面図及
び断面図を示す。
【０１５５】
図７（Ａ）は、ＥＬモジュールを示す上面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）をＡ−Ａ’で切
断した断面図である。図７（Ａ）において、基板４００（例えば、耐熱性ガラス等）に、
下地絶縁膜４０１が設けられ、その上に画素部４０２、ソース側駆動回路４０４、及びゲ
ート側駆動回路４０３を形成されている。これらの画素部や駆動回路は、上記実施例１に
従えば得ることができる。
【０１５６】
また、４１９は保護膜であり、画素部および駆動回路部は保護膜４１９で覆われている
。また、接着剤を用いてカバー材４２０で封止する。カバー材４２０は、封止基板（ガラ
ス基板、プラスチック基板など）を用い、ＥＬ層とカバー材の空隙には、不活性ガスを封
入すればよい。カバー材４２０には両面テープなどで乾燥剤を設けてもよい。
【０１５７】
なお、４０８はソース側駆動回路４０４及びゲート側駆動回路４０３に入力される信号
を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキ
ット）４０９からビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示
されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていても良
い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰ
ＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０１５８】
次に、断面構造について図７（Ｂ）を用いて説明する。基板４００上に接して下地絶縁
膜４０１が設けられ、絶縁膜４０１の上方には画素部４０２、ゲート側駆動回路４０３が
形成されており、画素部４０２は電流制御用ＴＦＴ４１１とそのドレインに電気的に接続
された画素電極４１２を含む複数の画素により形成される。また、ゲート側駆動回路４０
３はｎチャネル型ＴＦＴ４１３とｐチャネル型ＴＦＴ４１４とを組み合わせたＣＭＯＳ回
路を用いて形成される。
【０１５９】
これらのＴＦＴ（４１１、４１３、４１４を含む）は、上記実施例１のｎチャネル型Ｔ
ＦＴ、上記実施例１のｐチャネル型ＴＦＴに従って作製すればよい。図７では、有機発光
素子に電流を供給するＴＦＴ（電流制御用ＴＦＴ４１１）のみを示したが、該ＴＦＴのゲ
ート電極の先には複数のＴＦＴなどからなる様々な回路を設けてもよく、特に限定されな
いことは言うまでもない。
【０１６０】
なお、実施例１に従って同一基板上に画素部４０２、ソース側駆動回路４０４、及びゲ
ート側駆動回路４０３形成する。
【０１６１】
画素電極４１２は有機発光素子（ＯＬＥＤ）の陰極として機能する。また、画素電極４
１２の両端には無機絶縁物４１５が形成され、画素電極４１２上には有機化合物層４１６
および発光素子の陽極４１７が形成される。
【０１６２】
有機化合物層４１６としては、発光層、電荷輸送層または電荷注入層を自由に組み合わ
せて有機化合物層（発光及びそのためのキャリアの移動を行わせるための層）を形成すれ
ば良い。
【０１６３】
陽極４１７は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線４０８を経由してＦＰＣ４
０９に電気的に接続されている。さらに、画素部４０２及びゲート側駆動回路４０３に含
まれる素子は全て保護膜４１９で覆われている。
【０１６４】
また、基板４００の裏面を含む全面に保護膜を設けてもよい。ここで、外部入力端子（
ＦＰＣ）が設けられる部分に保護膜が成膜されないように注意することが必要である。マ
スクを用いて保護膜が成膜されないようにしてもよいし、ＣＶＤ装置でマスキングテープ
として用いるテフロン（登録商標）等のテープで外部入力端子部分を覆うことで保護膜が
成膜されないようにしてもよい。保護膜４１９として、窒化珪素膜、ＤＬＣ膜、またはＡ
ｌＮXＯY膜を用いればよい。
【０１６５】
以上のような構造で発光素子を保護膜４１９で封入することにより、発光素子を外部か
ら完全に遮断することができ、外部から水分や酸素等の有機化合物層の酸化による劣化を
促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高い発光装置を得ること
ができる。また、ＥＬ層の成膜から封入までの工程を図４に示す装置を用いて行ってもよ
い。
【０１６６】
また、画素電極を陽極とし、有機化合物層と陰極を積層して図７とは逆方向に発光する
構成としてもよい。図８にその一例を示す。なお、上面図は同一であるので省略する。
【０１６７】
図８に示した断面構造について以下に説明する。基板６００上に絶縁膜６１０が設けら
れ、絶縁膜６１０の上方には画素部６０２、ゲート側駆動回路６０３が形成されており、
画素部６０２は電流制御用ＴＦＴ６１１とそのドレインに電気的に接続された画素電極６
１２を含む複数の画素により形成される。また、ゲート側駆動回路６０３はｎチャネル型
ＴＦＴ６１３とｐチャネル型ＴＦＴ６１４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路を用いて形成さ
れる。
【０１６８】
これらのＴＦＴ（６１１、６１３、６１４を含む）は、上記実施例１のｎチャネル型Ｔ
ＦＴ、上記実施例５のｐチャネル型ＴＦＴに従って作製すればよい。なお、図８では、有
機発光素子に電流を供給するＴＦＴ（電流制御用ＴＦＴ６１１）のみを示したが、該ＴＦ
Ｔのゲート電極の先には複数のＴＦＴなどからなる様々な回路を設けてもよく、特に限定
されないことは言うまでもない。
【０１６９】
画素電極６１２は有機発光素子（ＯＬＥＤ）の陽極として機能する。また、画素電極６
１２の両端には無機絶縁物６１５が形成され、画素電極６１２上には有機化合物層６１６
および発光素子の陰極６１７が形成される。
【０１７０】
陰極６１７は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線６０８を経由してＦＰＣ６
０９に電気的に接続されている。さらに、画素部６０２及びゲート側駆動回路６０３に含
まれる素子は全て保護膜６１９で覆われている。ここでは図示しないが、実施の形態２に
示したように保護膜６１９を形成する前にバッファ層を設けることが好ましい。ここでは
透明導電膜からなる陰極６１７上にスパッタ法でバッファ層となる酸化珪素膜と、保護膜
となる窒化珪素膜とを順次成膜する。
【０１７１】
さらに、カバー材６２０と接着剤で貼り合わせる。また、カバー材６２０には、色純度
を高めるため、上記実施の形態１に示したように各画素に対応するカラーフィルタ６２１
が設けられている。このカラーフィルタ６２１を設けることによって、円偏光板を設ける
必要がなくなる。さらに、カバー材６２０には乾燥剤を設置してもよい。
【０１７２】
また、図８では、画素電極を陽極とし、有機化合物層と陰極を積層したため、発光方向
は図８に示す矢印の方向となっている。
【０１７３】
また、ここではトップゲート型ＴＦＴを例として説明したが、ＴＦＴ構造に関係なく本
発明を適用することが可能であり、例えばボトムゲート型（逆スタガ型）ＴＦＴや順スタ
ガ型ＴＦＴに適用することが可能である。
【０１７４】
また、本実施例は、実施の形態１、実施の形態２、実施例１のいずれか一と自由に組み
合わせることができる。
【実施例３】
【０１７５】
本発明を実施してＥＬモジュール（アクティブマトリクス型ＥＬモジュール、パッシブ
型ＥＬモジュール）を完成することができる。即ち、本発明を実施することによって、そ
れらを組み込んだ全ての電子機器が完成される。
【０１７６】
その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプ
レイ（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲーション、カーステレオ、パーソナルコン
ピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書籍等）などが挙
げられる。それらの一例を図９、図１０に示す。
【０１７７】
図９（Ａ）はパーソナルコンピュータであり、本体２００１、画像入力部２００２、表示
部２００３、キーボード２００４等を含む。
【０１７８】
図９（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０３
、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６等を含む。
【０１７９】
図９（Ｃ）はモバイルコンピュータ（モービルコンピュータ）であり、本体２２０１、カ
メラ部２２０２、受像部２２０３、操作スイッチ２２０４、表示部２２０５等を含む。
【０１８０】
図９（Ｄ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体２３０１、表示部２３０２、アーム部
２３０３等を含む。
【０１８１】
図９（Ｅ）はプログラムを記録した記録媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤ
ーであり、本体２４０１、表示部２４０２、スピーカ部２４０３、記録媒体２４０４、操
作スイッチ２４０５等を含む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（Ｄｉｇｔ
ｉａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＣＤ等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲーム
やインターネットを行うことができる。
【０１８２】
図９（Ｆ）はデジタルカメラであり、本体２５０１、表示部２５０２、接眼部２５０３
、操作スイッチ２５０４、受像部（図示しない）等を含む。
【０１８３】
図１０（Ａ）は携帯電話であり、本体２９０１、音声出力部２９０２、音声入力部２９
０３、表示部２９０４、操作スイッチ２９０５、アンテナ２９０６、画像入力部（ＣＣＤ
、イメージセンサ等）２９０７等を含む。
【０１８４】
図１０（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であり、本体３００１、表示部３００２、３００
３、記憶媒体３００４、操作スイッチ３００５、アンテナ３００６等を含む。
【０１８５】
図１０（Ｃ）はディスプレイであり、本体３１０１、支持台３１０２、表示部３１０３
等を含む。
【０１８６】
ちなみに図１０（Ｃ）に示すディスプレイは中小型または大型のもの、例えば５〜２０
インチの画面サイズのものである。また、このようなサイズの表示部を形成するためには
、基板の一辺が１ｍのものを用い、多面取りを行って量産することが好ましい。
【０１８７】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器の作製方法に適
用することが可能である。また、本実施例の電子機器は、実施の形態１実施の形態２、実
施例１、または実施例２のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することが
できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置に関し、特に、絶縁表面を有する基板上に形成された有機発光素子
（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Device）を有する発光装置に関する。また、該有
機発光パネルにコントローラを含むＩＣ等を実装した、有機発光モジュールに関する。な
お本明細書において、有機発光パネル及び有機発光モジュールを共に発光装置と総称する
。本発明はさらに、該発光装置を製造する装置に関する。
【０００２】
なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装
置全般を指し、発光装置、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置で
ある。
【背景技術】
【０００３】
近年、基板上にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を形成する技術が大幅に進歩し、アクティ
ブマトリクス型表示装置への応用開発が進められている。特に、ポリシリコン膜を用いた
ＴＦＴは、従来のアモルファスシリコン膜を用いたＴＦＴよりも電界効果移動度（モビリ
ティともいう）が高いので、高速動作が可能である。
そのため、ポリシリコン膜を用いたＴＦＴからなる駆動回路を画素と同一の基板上に設け
、各画素の制御を行うための開発が盛んに行われている。同一基板上に画素と駆動回路と
を組み込んだアクティブマトリクス型表示装置は、製造コストの低減、表示装置の小型化
、歩留まりの上昇、スループットの低減など、様々な利点が得られると予想される。
【０００４】
また、自発光型素子として有機発光素子を有したアクティブマトリクス型発光装置（以
下、単に発光装置とも呼ぶ）の研究が活発化している。発光装置は有機発光装置（ＯＥＬ
Ｄ：Organic EL Display）又は有機ライトエミッティングダイオード（ＯＬＥＤ：Organi
c Light Emitting Diode）とも呼ばれている。
【０００５】
アクティブマトリクス型発光装置は、各画素のそれぞれにＴＦＴでなるスイッチング素
子（以下、スイッチング素子という）を設け、そのスイッチング用ＴＦＴによって電流制
御を行う駆動素子（以下、電流制御用ＴＦＴという）を動作させてＥＬ層（厳密には発光
層）を発光させる。例えば特開平１０−１８９２５２号公報に記載された発光装置が公知
である。
【０００６】
有機発光素子は自ら発光するため視認性が高く、液晶表示装置（ＬＣＤ）で必要なバッ
クライトが要らず薄型化に最適であると共に、視野角にも制限が無い。
そのため、有機発光素子を用いた発光装置は、ＣＲＴやＬＣＤに代わる表示装置として注
目されている。
【０００７】
なお、ＥＬ素子は、電場を加えることで発生するルミネッセンス（Electro Luminescence
）が得られる有機化合物を含む層（以下、ＥＬ層と記す）と、陽極と、陰極とを有する。
有機化合物におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（
蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）とがあるが、本発明の製
造装置および成膜方法により作製される発光装置は、どちらの発光を用いた場合にも適用
可能である。
【０００８】
ＥＬ素子は一対の電極間にＥＬ層が挟まれた構造となっているが、ＥＬ層は通常、積層構
造となっている。代表的には、コダック・イーストマン・カンパニーのTangらが提案した
「正孔輸送層／発光層／電子輸送層」という積層構造が挙げられる。この構造は非常に発
光効率が高く、現在、研究開発が進められている発光装置は殆どこの構造を採用している
。
【０００９】
また、他にも陽極上に正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層、または正孔注入
層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層の順に積層する構造も良い。発光層に
対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。また、これらの層は、全て低分子系の材料
を用いて形成しても良いし、全て高分子系の材料を用いて形成しても良い。また、これら
の層は、シリコンなどの無機材料を含んでいてもよい。
【００１０】
なお、本明細書において、陰極と陽極との間に設けられる全ての層を総称してＥＬ層と
いう。したがって、上述した正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入
層は、全てＥＬ層に含まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ＥＬ素子の中心とも言えるＥＬ層（厳密には発光層）となる有機化合物材料は、低分子
系有機化合物材料と高分子系（ポリマー系）有機化合物材料とがそれぞれ研究されている
。
【００１２】
これらの有機化合物材料の成膜方法には、インクジェット法や、蒸着法や、スピンコーテ
ィング法といった方法が知られている。
【００１３】
しかし、赤、緑、青の発光色を用いてフルカラーのフラットパネルディスプレイを作製す
ることを考えた場合、成膜精度がそれほど高くないため、異なる画素間の間隔を広く設計
したり、画素間に土手（バンク）と呼ばれる絶縁物を設けたりしている。
【００１４】
また、赤、緑、青の発光色を用いるフルカラーのフラットパネルディスプレイとして、高
精細化や高開口率化や高信頼性の要求が高まっている。こうした要求は、発光装置の高精
細化(画素数の増大)及び小型化に伴う各表示画素ピッチの微細化を進める上で大きな課題
となっている。また、同時に生産性の向上や低コスト化の要求も高まっている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、意図的に隣合う発光素子同士の異なる有機化合物層を一部重ねることによっ
て、有機化合物層の成膜方法や成膜精度によらず、赤、緑、青の発光色を用いるフルカラ
ーのフラットパネルディスプレイとして、高精細化や高開口率化を実現するものである。
【００１６】
なお、異なる有機化合物層が一部重なった部分は、発光輝度が約１０００分の一に低下
し、流れる電流も約１０００分の一になってしまうが、高い電圧（約９Ｖ以上）を印加す
れば十分視認できる程度に発光させることも可能である。
【００１７】
本明細書で開示する発明の構成１は、 陰極と、該陰極に接する有機化合物層と、該有機
化合物層に接する陽極とを有する発光素子を複数有する発光装置であって、 一つの発光
素子には、陰極と、該陰極に接する有機化合物層と、該有機化合物層に接する陽極とで構
成される第１の発光領域と、 陰極と、該陰極に接する有機化合物層の積層と、該有機化
合物層の積層に接する陽極とで構成される第２の発光領域と、を有していることを特徴と
する発光装置である。
【００１８】
上記構成１において、前記有機化合物の積層は、前記第１の発光領域における有機化合
物層と、前記一つの発光素子に隣接した異なる発光色の発光素子の有機化合物層との積層
であることを特徴としている。
【００１９】
また、ＲＧＢのフルカラー化とした場合、３種類の発光素子が適宜配置されることにな
り、本明細書で開示する発明の構成２は、陰極と、該陰極に接する有機化合物層と、該有
機化合物層に接する陽極とを有する発光素子を複数有する発光装置であって、 第１の有
機化合物層を有する第１の発光素子と、 第２の有機化合物層を有する第２の発光素子と
、 第３の有機化合物層を有する第３の発光素子とが配置されており、 前記第１の発光
素子において、前記第１の有機化合物層と前記第２の有機化合物層とが一部重なっている
ことを特徴とする発光装置である。
【００２０】
また、本明細書で開示する発明の構成３は、陰極と、該陰極に接する有機化合物層と、
該有機化合物層に接する陽極とを有する発光素子を複数有する発光装置であって、 第１
の有機化合物層を有する第１の発光素子と、 第２の有機化合物層を有する第２の発光素
子と、 第３の有機化合物層を有する第３の発光素子とが配置されており、 前記第１の
発光素子において、前記第１の有機化合物層と前記第２の有機化合物層とが一部重なって
おり、且つ、 前記第２の発光素子において、前記第２の有機化合物層と前記第３の有機
化合物層とが一部重なっていることを特徴とする発光装置である。
【００２１】
また、上記構成２、３において、前記第１の発光素子は、赤色、緑色、または青色のう
ち、いずれか一色を発光することを特徴としている。また、前記第１の発光素子、前記第
２の発光素子、及び前記第３の発光素子は、互いに異なる色を発光することを特徴として
いる。
【００２２】
また、上記構成１、２、３において、封止において、封止基板、例えばガラス基板また
はプラスチック基板を用いて発光素子全体を密閉することが好ましい。
【００２３】
また、発光装置において、発光していない画素では入射した外光（発光装置の外部の光）
が陰極の裏面（発光層に接する側の面）で反射され、陰極の裏面が鏡のように作用して外
部の景色が観測面（観測者側に向かう面）に映るといった問題があった。また、この問題
を回避するために、発光装置の観測面に円偏光フィルムを貼り付け、観測面に外部の景色
が映らないようにする工夫がなされているが、円偏光フィルムが非常に高価であるため、
製造コストの増加を招くという問題があった。
【００２４】
本発明は、円偏光フィルムを用いずに発光装置の鏡面化を防ぐことを目的とし、それによ
り発光装置の製造コストを低減して安価な発光装置を提供することを課題としている。そ
こで、本発明では、円偏光フィルムに代えて安価なカラーフィルタを用いることを特徴と
している。上記構成１、２、３において、色純度を向上させるため、前記発光装置には各
画素に対応するカラーフィルタを備えることが好ましい。また、カラーフィルタの黒色の
部分（黒色の有機樹脂）が各発光領域の間と重なるようにすればよい。さらに、カラーフ
ィルタの黒色の部分が、異なる有機化合物層が一部重なる部分と重なるようにしてもよい
。
【００２５】
ただし、発光の出射方向、即ち、前記発光素子と観察者の間にカラーフィルタを設ける
。例えば、発光素子が設けられている基板を通過させない場合においては、封止基板にカ
ラーフィルタを貼り付ければよい。或いは、発光素子が設けられている基板を通過させる
場合においては、発光素子が設けられている基板にカラーフィルタを貼り付ければよい。
こうすることによって、円偏光フィルムを必要としなくなる。
【００２６】
また、ＥＬ素子の実用化における最大の問題は、素子の寿命が不十分な点である。また、
素子の劣化は、長時間発光させると共に非発光領域（ダークスポット）
が広がるという形で現れるが、その原因としてＥＬ層の劣化が大きな課題となっている。
【００２７】
この課題を解決するため、本発明は、窒化珪素膜または窒化酸化珪素膜からなる保護膜で
覆う構造とし、該保護膜の応力を緩和するためのバッファ層として酸化珪素膜または窒化
酸化珪素膜を設けることを特徴とする。
【００２８】
本発明の構成４は、陰極と、該陰極に接する有機化合物層と、該有機化合物層に接する
陽極とを有する発光素子を複数有する発光装置であって、 透明導電膜からなる前記陽極
は、バッファ層と保護膜との積層で覆われていることを特徴とする発光装置である。
【００２９】
上記構成４において、前記バッファ層は、スパッタ法（ＲＦ方式またはＤＣ方式）、或
いはリモートプラズマ法により得られる酸化珪素または酸化窒化珪素を主成分とする絶縁
膜とし、保護膜は、スパッタ法により得られる窒化珪素または酸化窒化珪素を主成分とす
る絶縁膜とすればよい。
【００３０】
加えて、陰極または陽極として、透明導電膜（代表的にはＩＴＯ）を用い、その上に保
護膜を形成する場合、上記構成４は極めて有用である。なお、スパッタ法により透明導電
膜からなる膜に接して窒化珪素膜を形成する場合、透明導電膜に含まれる不純物（Iｎ、
Ｓｎ、Ｚｎ等）が窒化珪素膜に混入する恐れがあるが、本発明のバッファ層を間に形成す
ることによって窒化珪素膜への不純物混入を防止することもできる。上記構成４によりバ
ッファ層を形成することで、透明導電膜からの不純物（Ｉｎ、Ｓｎなど）の混入を防止し
、不純物のない優れた保護膜を形成することができる。
【００３１】
また、上記構成４を実現する作製方法において、バッファ層と保護膜は異なるチャンバー
を用いることが好ましく、本発明の作製方法に関する構成は、陰極と、該陰極に接する有
機化合物層と、該有機化合物層に接する陽極とを有する発光素子を複数有する発光装置の
作製方法であって、 同一チャンバーで透明導電膜からなる陽極と、該陽極を覆うバッフ
ァ層を形成した後、前記バッファ層上に異なるチャンバーで保護膜を形成することを特徴
とする発光装置の作製方法である。
【００３２】
また、アクティブマトリクス型発光装置は、光の放射方向で２通りの構造が考えられる
。一つは、ＥＬ素子から発した光が対向基板を透過して放射されて観測者の目に入る構造
である。この場合、観測者は対向基板側から画像を認識することができる。もう一つは、
ＥＬ素子から発した光が素子基板を透過して放射されて観測者の目に入る構造である。こ
の場合、観測者は素子基板側から画像を認識することができる。
【００３３】
本発明は、この２通りの構造を作り分けることが可能な製造装置を提供する。
【００３４】
本発明の構成５は、製造装置に関するものであり、ロード室、該ロード室に連結された
第１の搬送室、及び該第１の搬送室に連結された有機化合物層の成膜室と、 前記第１の
搬送室に連結された第２の搬送室、及び該第２の搬送室に連結された金属層の成膜室、透
明導電膜の成膜室、及び保護膜の成膜室と、 前記第２の搬送室に連結された第３の搬送
室、及び該第３の搬送室に連結されたディスペンサ室、封止基板ロード室、および封止室
とを有することを特徴とする製造装置である。
【００３５】
上記構成５において、前記透明導電膜の成膜室には、複数のターゲットが設けられてお
り、透明導電材料からなるターゲットと、珪素からなるターゲットを少なくとも有してい
ることを特徴としている。或いは、上記構成５において、前記透明導電膜の成膜室は、リ
モートプラズマ法により成膜する装置が備えられていることを特徴としている。
【００３６】
また、上記構成５において、封止基板ロード室には、乾燥剤が貼りつけてある基板が設
置されていることを特徴としている。また、封止基板ロード室には、真空排気系が設けら
れている。
【００３７】
また、上記構成５において、第１の搬送室、第２の搬送室、第３の搬送室、封止室にも
真空排気系が設けられている。
【００３８】
また、上記構成５に示す製造装置を用いて、バッファ層や保護膜を設けた上記構成４をス
ループットよく製造することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明により、非常に高価な円偏光フィルムを不必要とすることができるため、製造コス
トの削減をすることができる。
【００４０】
また、本発明により、赤、緑、青の発光色を用いるフルカラーのフラットパネルディスプ
レイとして、高精細化や高開口率化や高信頼性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】画素（３×３）の上面図及び断面図を示す図である。
【図２】輝度と電圧の関係を示すグラフである。
【図３】画素（３×３）の上面図及び断面図を示す図である。
【図４】本発明の製造装置を示す図である。（実施の形態２）
【図５】本発明の積層構造を示す図である。（実施の形態２）
【図６】アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の構成を示す図。
【図７】アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の構成を示す図。
【図８】アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の構成を示す図。
【図９】電子機器の一例を示す図。
【図１０】電子機器の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
【００４３】
（実施の形態１）
ここでは、画素部に規則的に配置される多数の画素のうち、３×３の画素を例に本発明
を以下に説明する。
【００４４】
図１（Ａ）は、上面図である。図１（Ａ）中、発光領域１０Ｒは赤色の発光領域を示し
ており、発光領域１０Ｇは緑色の発光領域を示しており、発光領域１０Ｂは青色の発光領
域を示しており、これらの３色の発光領域によりフルカラー化された発光表示装置を実現
している。
【００４５】
また、図１（Ｂ）は鎖線Ａ−Ａ’で切断した場合の断面図である。本発明においては、
図１（Ｂ）に示したように、赤色を発光するＥＬ層（例えばＡｌｑ3に赤色発光色素であ
るＮｉｌｅＲｅｄを添加したＥＬ層）１７と、緑を発光するＥＬ層（例えばＡｌｑ3にＤ
ＭＱｄ（ジメチルキナクリドン）を添加したＥＬ層）
１８とを一部重ね、積層部２１を形成している。また、緑を発光するＥＬ層１８と、青色
を発光するＥＬ層（例えばＢＡｌｑにペリレンを添加したＥＬ層）１９とを一部重ね、積
層部２２を形成している。なお、図１では発光領域の一辺（右側端部）だけ重ねた例を示
したが、周縁部の一部であれば、特に限定されず、両辺、上側の一辺、または下側の一辺
を重ねてもよい。
【００４６】
このようにＥＬ層を一部重ねても構わない構成とするため、有機化合物層の成膜方法（イ
ンクジェット法や、蒸着法や、スピンコーティング法など）やそれらの成膜精度によらず
、赤、緑、青の発光色を用いるフルカラーのフラットパネルディスプレイとして、高精細
化や高開口率化を実現することができる。
【００４７】
また、図１（Ｂ）中、ＴＦＴ１は、赤色を発光するＥＬ層１７に流れる電流を制御する
素子（ｐチャネル型ＴＦＴまたはｎチャネル型ＴＦＴ）であり、４、７はソース電極また
はドレイン電極である。また、ＴＦＴ２は、緑色を発光するＥＬ層１８に流れる電流を制
御する素子であり、５、８はソース電極またはドレイン電極である。ＴＦＴ３は、青色を
発光するＥＬ層１９に流れる電流を制御する素子であり、６、９はソース電極またはドレ
イン電極である。１５、１６は有機絶縁材料または無機絶縁膜材料からなる層間絶縁膜で
ある。
【００４８】
また、１１〜１３は、有機発光素子の陰極（或いは陽極）であり、２０は、有機発光素
子の陽極（或いは陰極）である。１１〜１３を陽極とする場合には、ｐチャネル型ＴＦＴ
とすることが好ましく、陰極とする場合にはｎチャネル型ＴＦＴとすることが好ましい。
１１〜１３を陰極として用いる場合、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、
またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ2、またはＣａＮ）を用いれ
ばよい。また、１１〜１３を陽極として用いる場合、Ｔｉ、ＴｉＮ、ＴｉＳｉXＮY、Ｎｉ
、Ｗ、ＷＳｉX、ＷＮX、ＷＳｉXＮY、ＮｂＮ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ、ま
たはＭｏから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料
を主成分とする膜またはそれらの積層膜を用いればよい。１１〜１３の両端部およびそれ
らの間は無機絶縁物１４で覆われている。ここでは、１１〜１３を陰極としてＣｒを用い
、２０を陽極として仕事関数の大きい透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金
）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）を用い
て、各発光素子からの光を通過させている。また、１１〜１３を陽極とし、２０を陰極と
して発光が透過する金属薄膜（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉなど）と透明導電膜との積
層を用いてもよい。
【００４９】
また、約１０μｍの間隔が保たれるようにシール材（ここでは図示しない）によって封
止基板３０が貼りつけられており、全ての発光素子は密閉されている。
さらに、色純度を高めるため、封止基板３０には各画素に対応するカラーフィルタが設け
られている。カラーフィルタのうち、赤色の着色層３１ｂは赤色の発光領域１０Ｒに対向
して設けられ、緑色の着色層３１ｃは緑色の発光領域１０Ｇに対向して設けられ、青色の
着色層３１ｄは青色の発光領域１０Ｂに対向して設けられる。また、発光領域以外の領域
は、カラーフィルタの黒色部分、即ち遮光部３１ａによって遮光されている。なお、遮光
部３１ａは、金属膜（クロム等）または黒色顔料を含有した有機材料膜で構成されている
。
【００５０】
本発明においては、カラーフィルタを設けることによって円偏光板を不必要としている
。
【００５１】
また、図１（Ｃ）は、鎖線Ｂ−Ｂ’で切断した場合の断面図である。図１（Ｃ）におい
ても１１ａ〜１１ｃの両端部およびそれらの間は無機絶縁物１４で覆われている。ここで
は赤色を発光するＥＬ層１７が共通となっている例を示したが、特に限定されず、同じ色
を発光する画素毎にＥＬ層を形成してもよい。
【００５２】
ここで、発光領域１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂでの発光輝度と印加される電圧との関係と、
積層部２１〜２３での発光輝度と印加される電圧との関係を比較する実験を行い、その結
果を図２（Ｄ）に示す。
【００５３】
図２（Ｄ）は、横軸が電圧（Ｖ）、縦軸が輝度（ｃｄ/ｍ2）の関係を表したグラフであ
る。図２（Ｄ）中、丸印で示したデータは、陽極と、有機発光層と、陰極の合わせて三層
で構成される発光素子の電圧と輝度との関係を示したものである。また四角印で示したデ
ータは、陽極と、第１の有機発光層と、第２の有機発光層と、陰極の合わせて四層で構成
される発光素子の電圧と輝度との関係を示したものである。ここで、有機発光層は、発光
層と、正孔輸送層（ＨＴＬ）と、正孔注入層（ＨＩＬ）とが積層された構造とする。つま
り、図２（Ｄ）中、四角印で示したデータは、図２（Ａ）に示す積層構造、即ち、陽極と
、第１の有機発光層（第１の発光層、第１の正孔輸送層、第１の正孔注入層）と、第２の
有機発光層（第２の発光層、第２の正孔輸送層、第２の正孔注入層）と、陰極とが積層さ
れた発光素子の電圧と輝度との関係を示したグラフである。
【００５４】
図２（Ｄ）に示すように、陽極と、２層の有機発光層と、陰極との合わせて４層で構成
される発光素子から発せられる光の輝度は、図２（Ｃ）に示す積層構造、即ち、陽極と、
有機発光層と、陰極の合わせて３層で構成される発光素子から発せられる光の輝度に比べ
ると、約４桁落ちている。これは、有機発光層を２層重ねると、逆方向ダイオードが形成
されるため、電流が流れにくくなるためであると予想できる。また、膜厚が厚くなるため
に、抵抗が大きくなり、電流が流れにくくなるためであると予想できる。
【００５５】
図１と対応させて考えると、発光領域１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂでの発光輝度は、図２（
Ｃ）に示す積層構造の輝度であり、積層部２１〜２３での発光輝度は、図２（Ａ）に示す
積層構造の輝度と見なせるため、積層部２１〜２３での発光輝度は、発光領域１０Ｒ、１
０Ｇ、１０Ｂでの発光輝度の約１０００分の一となる。
【００５６】
また、有機発光層のうち、少なくとも１層、たとえば正孔注入層を共通として、その上
に第１の有機発光層と、第２の有機発光層を一部重ねてもよい。正孔注入層を共通とした
図２（Ｂ）に示す積層構造、即ち、陽極と、第１の有機発光層（第１の発光層、第１の正
孔輸送層）と、第２の有機発光層（第２の発光層、第２の正孔輸送層、第１の正孔注入層
）と、陰極とが積層された発光素子の電圧と輝度との関係を測定した場合においても、図
２（Ａ）に示す積層構造と同様の結果が得られた。
【００５７】
また、図１と構成が一部異なる例を図３に示す。なお、簡略化のため、図３において、
図１と同一である部分は、同一の符号を用いる。
【００５８】
図３（Ａ）に示すように、有機樹脂からなる土手２５を発光領域１０Ｒと発光領域１０
Ｇとの間、および、発光領域１０Ｇと発光領域１０Ｂとの間に設けた例である。このよう
な土手２５を形成すると、パターニング精度にもよるが、必然的に発光領域１０Ｇと発光
領域１０Ｂとの間を狭くすることが困難になる。多くの場合、この土手を各画素毎の周り
に設けていたが、図３においては、画素一列毎に土手を設ける構成とする。
【００５９】
図１では、土手を設けないため、各発光領域間の間隔を狭くすることができ、高精細な
発光装置を実現することができる。
【００６０】
また、図１及び図３において、信頼性を高めるために保護膜３３を形成している。この
保護膜３３は窒化珪素または窒化酸化珪素を主成分とする絶縁膜である。この保護膜３３
の膜応力を緩和するために、保護膜を形成する前にバッファ層３２を形成する。このバッ
ファ層３２は、ＤＣ方式のスパッタ装置、ＲＦ方式のスパッタ装置、リモートプラズマ法
を用いた成膜装置を用いて形成される酸化珪素または酸化窒化珪素を主成分とする絶縁膜
で形成すればよい。また、図１及び図３において、保護膜に発光を通過させるため、保護
膜の膜厚は、可能な限り薄くすることが好ましい。
【００６１】
また、図１及び図３において、陰極または陽極として、透明導電膜（代表的にはＩＴＯ）
を用いており、透明導電膜からなる膜に接して保護膜３３を形成しようとする場合、透明
導電膜に含まれる不純物（Iｎ、Ｓｎ、Ｚｎ等）が保護膜に混入する恐れがあるが、バッ
ファ層３２を間に形成することによって保護膜への不純物混入を防止することもできる。
【００６２】
また、図１及び図３においては、ＥＬ層から保護膜を通過させ封止基板に向かう方向に
発光させる構成を示したが、上記構成に限定されないことは言うまでもないことである。
例えば、ＥＬ層から層間絶縁膜を通過させる方向に発光させてもよく、その場合は、ＴＦ
Ｔが設けられている基板にカラーフィルタを適宜設ければよい。
【００６３】
（実施の形態２）
ここでは、バッファ層と保護膜について、図５を用いて説明する。
【００６４】
図５（Ａ）は、図中における矢印方向に発光させる場合の積層構造の一例を示した模式
図である。図５（Ａ）中、２００は陰極（或いは陽極）、２０１はＥＬ層、２０２は陽極
（或いは陰極）、２０３は応力緩和層（バッファ層）、２０４は保護膜である。図中にお
ける矢印方向に発光させる場合、２０２として、透光性を有する材料または非常に薄い金
属膜、あるいはそれらの積層を用いる。
【００６５】
保護膜２０４は、スパッタ法により得られる窒化珪素または窒化酸化珪素を主成分とす
る絶縁膜を用いればよい。シリコンターゲットを用い、窒素とアルゴンを含む雰囲気で形
成すれば、窒化珪素膜が得られる。また、窒化シリコンターゲットを用いてもよい。この
保護膜２０４の膜応力を緩和するために、保護膜を形成する前にバッファ層２０３を形成
する。このバッファ層２０３は、ＤＣ方式のスパッタ装置、ＲＦ方式のスパッタ装置、リ
モートプラズマ法を用いた成膜装置を用いて形成される酸化珪素または酸化窒化珪素を主
成分とする絶縁膜で形成すればよい。スパッタ装置を用いる場合、例えば、シリコンター
ゲットを用い、酸素とアルゴンを含む雰囲気、或いは窒素と酸素とアルゴンを含む雰囲気
で形成すればよい。また、保護膜に発光を通過させるため、保護膜の膜厚は、可能な限り
薄くすることが好ましい。
【００６６】
このような構成とすることで、発光素子を保護することができるため、高信頼性を得るこ
とができる。
【００６７】
図５（Ｂ）は、図中における矢印方向に発光させる場合の積層構造の一例を示した模式
図である。図５（Ｂ）中、３００は陰極（或いは陽極）、３０１はＥＬ層、３０２は陽極
（或いは陰極）、３０３は応力緩和層（バッファ層）、３０４は保護膜である。
【００６８】
図５（Ａ）の構造と同様に、発光素子を保護することができるため、高信頼性を得るこ
とができる。
【００６９】
また、図５（Ａ）の積層構造と、図５（Ｂ）の積層構造を作り分けることの可能な製造
装置（マルチチャンバー方式）の一例を図４に示す。
【００７０】
図４において、１００ａ〜１００ｋ、１００ｍ〜１００ｕはゲート、１０１、１１９は
受渡室、１０２、１０４ａ、１０７、１０８、１１１、１１４は搬送室、１０５、１０６
Ｒ、１０６Ｂ、１０６Ｇ、１０９、１１０、１１２、１１３は成膜室、１０３は前処理室
、１１７ａ、１１７ｂは封止基板ロード室、１１５はディスペンサ室、１１６は封止室、
１１８は紫外線照射室である。
【００７１】
以下、予めＴＦＴ及び陰極が設けられた基板を図４に示す製造装置に搬入し、図５（Ａ
）に示す積層構造を形成する手順を示す。
【００７２】
まず、受渡室１０１にＴＦＴ及び陰極２００が設けられた基板をセットする。
次いで受渡室１０１に連結された搬送室１０２に搬送する。予め、搬送室内には極力水分
や酸素が存在しないよう、真空排気した後、不活性ガスを導入して大気圧にしておくこと
が好ましい。
【００７３】
また、搬送室１０２には、搬送室内を真空にする真空排気処理室と連結されている。真
空排気処理室としては、磁気浮上型のターボ分子ポンプ、クライオポンプ、またはドライ
ポンプが備えられている。これにより搬送室の到達真空度を１０-5〜１０-6Ｐａにするこ
とが可能であり、さらにポンプ側および排気系からの不純物の逆拡散を制御することがで
きる。装置内部に不純物が導入されるのを防ぐため、導入するガスとしては、窒素や希ガ
ス等の不活性ガスを用いる。装置内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される
前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に
成膜装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に
含まれる酸素や水、その他の不純物を予め除去することができるため、装置内部にこれら
の不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【００７４】
また、基板に含まれる水分やその他のガスを除去するために、脱気のためのアニールを
真空中で行うことが好ましく、搬送室１０２に連結された前処理室１０３に搬送し、そこ
でアニールを行えばよい。さらに、陰極の表面をクリーニングする必要があれば、搬送室
１０２に連結された前処理室１０３に搬送し、そこでクリーニングを行えばよい。
【００７５】
次いで、大気にふれさせることなく、搬送室１０２から搬送室１０４に基板１０４ｃを
搬送した後、搬送機構１０４ｂによって、成膜室１０６Ｒに搬送し、陰極２００上に赤色
発光するＥＬ層を適宜形成する。ここでは蒸着によって形成する例を示す。成膜室１０６
Ｒには、基板の被成膜面を下向きにしてセットする。
なお、基板を搬入する前に成膜室内は真空排気しておくことが好ましい。
【００７６】
例えば、真空度が５×１０-3Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０-4〜１
０-6Ｐａまで真空排気された成膜室１０６Ｒで蒸着を行う。蒸着の際、予め、抵抗加熱に
より有機化合物は気化されており、蒸着時にシャッター（図示しない）が開くことにより
基板の方向へ飛散する。気化された有機化合物は、上方に飛散し、メタルマスク（図示し
ない）に設けられた開口部（図示しない）を通って基板に蒸着される。なお、蒸着の際、
基板を加熱する手段により基板の温度（Ｔ1）は、５０〜２００℃、好ましくは６５〜１
５０℃とする。
【００７７】
フルカラーとするために、３種類のＥＬ層を形成する場合には、成膜室１０６Ｒで成膜
した後、順次、各成膜室１０６Ｇ、１０６Ｂで成膜を行って形成すればよい。
【００７８】
陰極２００上に所望のＥＬ層２０１を得たら、次いで、大気にふれさせることなく、搬
送室１０４から搬送室１０７に基板を搬送した後、さらに、大気にふれさせることなく、
搬送室１０７から搬送室１０８に基板を搬送する。
【００７９】
次いで、搬送室１０８内に設置されている搬送機構によって、成膜室１０９に搬送し、
ＥＬ層２０１上に透明導電膜からなる陽極２０２を適宜形成する。ここでは、成膜室１０
９内に、複数のターゲットが設けられており、透明導電材料からなるターゲットと、珪素
からなるターゲットを少なくとも有しているスパッタ装置とする。従って、同一チャンバ
ーで陽極２０２と応力緩和層２０３を形成することができる。なお、応力緩和層２０３を
形成する専用の成膜室を別に設けてもよく、その場合、スパッタ装置（ＲＦ方式またはＤ
Ｃ方式）、或いはリモートプラズマ法を用いた装置を用いればよい。
【００８０】
次いで、大気に触れることなく、搬送室１０８から成膜室１１３に搬送して応力緩和層
２０３上に保護膜２０４を形成する。ここでは、成膜室１１３内に、珪素からなるターゲ
ットまたは窒化珪素からなるターゲットを備えたスパッタ装置とする。成膜室雰囲気を窒
素雰囲気または窒素とアルゴンを含む雰囲気とすることによって窒化珪素膜を形成するこ
とができる。
【００８１】
以上の工程で基板上に保護膜および応力緩和層で覆われた発光素子が形成される。
【００８２】
次いで、発光素子が形成された基板を大気に触れることなく、搬送室１０８から搬送室
１１１に搬送し、さらに搬送室１１１から搬送室１１４に搬送する。
【００８３】
次いで、発光素子が形成された基板を搬送室１１４から封止室１１６に搬送する。なお
、封止室１１６には、シール材が設けられた封止基板を用意しておくことが好ましい。
【００８４】
封止基板は、封止基板ロード室１１７ａ、１１７ｂに外部からセットされる。
なお、水分などの不純物を除去するために予め真空中でアニール、例えば、封止基板ロー
ド室１１７ａ、１１７ｂ内でアニールを行うことが好ましい。そして、封止基板にシール
材を形成する場合には、搬送室１０８を大気圧とした後、封止基板を封止基板ロード室か
らディスペンサ室１１５に搬送して、発光素子が設けられた基板と貼り合わせるためのシ
ール材を形成し、シール材を形成した封止基板を封止室１１６に搬送する。
【００８５】
次いで、真空または不活性雰囲気中で、シール材が設けられた封止基板と、発光素子が
形成された基板とを貼り合わせる。なお、ここでは、封止基板にシール材を形成した例を
示したが、特に限定されず、発光素子が形成された基板にシール材を形成してもよい。
【００８６】
次いで、貼り合わせた一対の基板を搬送室１１４から紫外線照射室１１８に搬送する。
次いで、紫外線照射室１１８でＵＶ光を照射してシール材を硬化させる。なお、ここでは
シール材として紫外線硬化樹脂を用いたが、接着材であれば、特に限定されない。
【００８７】
次いで、搬送室１１４から受渡室１１９に搬送して取り出す。
【００８８】
以上のように、図４に示した製造装置を用いることで完全に発光素子を密閉空間に封入す
るまで外気に晒さずに済むため、信頼性の高い発光装置を作製することが可能となる。
【００８９】
なお、インライン方式の成膜装置とすることも可能である。
【００９０】
以下、予めＴＦＴ及び陽極が設けられた基板を図４に示す製造装置に搬入し、図５（Ｂ
）に示す積層構造を形成する手順を示す。
【００９１】
まず、受渡室１０１にＴＦＴ及び陽極３００が設けられた基板をセットする。
次いで受渡室１０１に連結された搬送室１０２に搬送する。予め、搬送室内には極力水分
や酸素が存在しないよう、真空排気した後、不活性ガスを導入して大気圧にしておくこと
が好ましい。陽極３００を形成する材料は、透明導電性材料が用いられ、インジウム・ス
ズ化合物や酸化亜鉛などを用いることができる。次いで搬入室１０２に連結された前処理
室１０３に搬送する。この前処理室では、陽極表面のクリーニングや酸化処理や加熱処理
などを行えばよい。陽極表面のクリーニングとしては、真空中での紫外線照射、または酸
素プラズマ処理を行い、陽極表面をクリーニングする。また、酸化処理としては、１００
〜１２０℃で加熱しつつ、酸素を含む雰囲気中で紫外線を照射すればよく、陽極がＩＴＯ
のような酸化物である場合に有効である。また、加熱処理としては、真空中で基板が耐え
うる５０℃以上の加熱温度、好ましくは６５〜１５０℃の加熱を行えばよく、基板に付着
した酸素や水分などの不純物や、基板上に形成した膜中の酸素や水分などの不純物を除去
する。特に、ＥＬ材料は、酸素や水などの不純物により劣化を受けやすいため、蒸着前に
真空中で加熱することは有効である。
【００９２】
次いで、大気にふれさせることなく、搬送室１０２から搬送室１０４に基板１０４ｃを
搬送した後、搬送機構１０４ｂによって、成膜室１０５に搬送し、陽極３００上にＥＬ層
の１層である正孔注入層または正孔輸送層などを適宜形成する。ここでは蒸着によって形
成する例を示す。成膜室１０５には、基板の被成膜面を下向きにしてセットする。なお、
基板を搬入する前に成膜室内は真空排気しておくことが好ましい。
【００９３】
次いで、大気にふれさせることなく、搬送機構１０４ｂによって、成膜室１０６Ｒに搬
送し、正孔注入層または正孔輸送層上に赤色発光するＥＬ層を適宜形成する。
【００９４】
フルカラーとするために、３種類のＥＬ層を形成する場合には、成膜室１０６Ｒで成膜
した後、順次、各成膜室１０６Ｇ、１０６Ｂで成膜を行って形成すればよい。
【００９５】
陽極３００上に所望のＥＬ層３０１を得たら、次いで、大気にふれさせることなく、搬
送室１０４から搬送室１０７に基板を搬送した後、さらに、大気にふれさせることなく、
搬送室１０７から搬送室１０８に基板を搬送する。
【００９６】
次いで、搬送室１０８内に設置されている搬送機構によって、成膜室１１０または１１
２に搬送し、ＥＬ層３０１上に金属材料からなる陰極３０２を適宜形成する。ここでは、
成膜室１１１は蒸着装置またはスパッタ装置とする。
【００９７】
次いで、大気に触れることなく、搬送室１０８から成膜室１１３に搬送して応力緩和層
３０３及び保護膜３０４を形成する。ここでは、成膜室１１３内に、珪素からなるターゲ
ットまたは窒化珪素からなるターゲットまたは酸化珪素を備えたスパッタ装置とする。成
膜室雰囲気を窒素雰囲気、または窒素とアルゴンを含む雰囲気、または酸素と窒素とアル
ゴンを含む雰囲気とすることによって酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、または窒化珪素膜を
形成することができる。
【００９８】
以上の工程で基板上に保護膜および応力緩和層で覆われた発光素子が形成される。
【００９９】
以降の工程は、図５（Ａ）に示す積層構造を形成する手順と同一であるため、ここでは
説明を省略する。
【０１００】
このように、図４に示す製造装置を用いれば、図５（Ａ）に示す積層構造と、図５（Ｂ）
に示す積層構造とを作り分けることができる。
【０１０１】
また、本実施の形態は、実施の形態１と自由に組み合わせることができる。
【０１０２】
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行う
こととする。
【実施例１】
【０１０３】
本実施例では、絶縁表面上に作製したアクティブマトリクス型発光装置について説明する
。図６は、アクティブマトリクス型発光装置の断面図である。なお、能動素子としてここ
では薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」と記す）を用いているが、ＭＯＳトランジスタ
を用いてもよい。
【０１０４】
また、ＴＦＴとしてトップゲート型ＴＦＴ（具体的にはプレーナ型ＴＦＴ）を例示する
が、ボトムゲート型ＴＦＴ（典型的には逆スタガ型ＴＦＴ）を用いることもできる。
【０１０５】
本実施例では、基板８００としてバリウムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ
酸ガラスなどのガラスからなる基板、石英基板やシリコン基板、金属基板またはステンレ
ス基板の表面に絶縁膜を形成したものを用いればよい。また、本実施例の処理温度に耐え
うる耐熱性が有するプラスチック基板を用いてもよいし、可撓性基板を用いても良い。
【０１０６】
まず、厚さ０．７ｍｍの耐熱性ガラス基板（基板８００）上にプラズマＣＶＤ法により
下地絶縁膜の下層８０１として、プラズマＣＶＤ法で成膜温度４００℃、原料ガスＳｉＨ
4、ＮＨ3、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％
、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を５０nm（好ましくは１０〜２００nm）形成する。次いで、
表面をオゾン水で洗浄した後、表面の酸化膜を希フッ酸（１／１００希釈）で除去する。
次いで、下地絶縁膜の上層８０２として、プラズマＣＶＤ法で成膜温度４００℃、原料ガ
スＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％
、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を１００ｎｍ（好ましくは５０〜２００nm）の厚さに積層形成し
、さらに大気解放せずにプラズマＣＶＤ法で成膜温度３００℃、成膜ガスＳｉＨ4で非晶
質構造を有する半導体膜（ここではアモルファスシリコン膜）を５４ｎｍの厚さ（好まし
くは２５〜２００ｎｍ）で形成する。
【０１０７】
本実施例では下地絶縁膜を２層構造として示したが、珪素を主成分とする絶縁膜の単層膜
または２層以上積層させた構造として形成しても良い。また、半導体膜の材料に限定はな
いが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム（ＳｉXＧｅ1-X（Ｘ＝０．０００
１〜０．０２））合金などを用い、公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラ
ズマＣＶＤ法等）により形成すればよい。また、プラズマＣＶＤ装置は、枚葉式の装置で
もよいし、バッチ式の装置でもよい。また、同一の成膜室で大気に触れることなく下地絶
縁膜と半導体膜とを連続成膜してもよい。
【０１０８】
次いで、非晶質構造を有する半導体膜の表面を洗浄した後、オゾン水で表面に約２ｎｍ
の極薄い酸化膜を形成する。次いで、ＴＦＴのしきい値を制御するために微量な不純物元
素（ボロンまたはリン）のドーピングを行う。ここでは、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）を質量分離
しないでプラズマ励起したイオンドープ法を用い、ドーピング条件を加速電圧１５ｋＶ、
ジボランを水素で１％に希釈したガスを流量３０ｓｃｃｍとし、ドーズ量２×１０12／ｃ
ｍ2で非晶質シリコン膜にボロンを添加する。
【０１０９】
次いで、重量換算で１０ppmのニッケルを含む酢酸ニッケル塩溶液をスピナーで塗布し
た。塗布に代えてスパッタ法でニッケル元素を全面に散布する方法を用いてもよい。
【０１１０】
次いで、加熱処理を行い結晶化させて結晶構造を有する半導体膜を形成する。
この加熱処理は、電気炉の熱処理または強光の照射を用いればよい。電気炉の熱処理で行
う場合は、５００℃〜６５０℃で４〜２４時間で行えばよい。ここでは脱水素化のための
熱処理（５００℃、１時間）の後、結晶化のための熱処理（５５０℃、４時間）を行って
結晶構造を有するシリコン膜を得た。なお、ここでは炉を用いた熱処理を用いて結晶化を
行ったが、短時間での結晶化が可能なランプアニール装置で結晶化を行ってもよい。
【０１１１】
次いで、結晶構造を有するシリコン膜表面の酸化膜を希フッ酸等で除去した後、大粒径な
結晶を得るため、連続発振が可能な固体レーザを用い、基本波の第２高調波〜第４高調波
を半導体膜に照射する。レーザ光の照射は大気中、または酸素雰囲気中で行う。なお、大
気中、または酸素雰囲気中で行うため、レーザー光の照射により表面に酸化膜が形成され
る。代表的には、Ｎｄ:ＹＶＯ4レーザー（基本波１０６４nm）の第２高調波（５３２nm）
や第３高調波（３５５ｎｍ）を適用すればよい。出力１０Ｗの連続発振のＹＶＯ4レーザ
から射出されたレーザ光を非線形光学素子により高調波に変換する。また、共振器の中に
ＹＶＯ4結晶と非線形光学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。そして、好まし
くは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザ光に成形して、被処理体に照
射する。このときのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ2程度（好ましくは０
．１〜１０ＭＷ／ｃｍ2）が必要である。そして、１０〜２０００ｃｍ／ｓ程度の速度で
レーザ光に対して相対的に半導体膜を移動させて照射すればよい。
【０１１２】
もちろん、連続発振のＹＶＯ4レーザーの第２高調波を照射する前の結晶構造を有するシ
リコン膜を用いてＴＦＴを作製することもできるが、レーザ光照射後の結晶構造を有する
シリコン膜のほうが結晶性が向上しているため、ＴＦＴの電気的特性が向上するので望ま
しい。例えば、上記レーザ光照射前の結晶構造を有するシリコン膜を用いてＴＦＴを作製
すると、移動度は３００ｃｍ2／Ｖｓ程度であるが、上記レーザ光照射後の結晶構造を有
するシリコン膜を用いてＴＦＴを作製すると、移動度は５００〜６００ｃｍ2／Ｖｓ程度
と著しく向上する。
【０１１３】
なお、ここではシリコンの結晶化を助長する金属元素としてニッケルを用いて結晶化させ
た後、さらに連続発振のＹＶＯ4レーザーの第２高調波を照射したが、特に限定されず、
非晶質構造を有するシリコン膜を成膜し、脱水素化のための熱処理を行った後、上記連続
発振のＹＶＯ4レーザーの第２高調波を照射して結晶構造を有するシリコン膜を得てもよ
い。
【０１１４】
また、連続発振のレーザに代えてパルス発振のレーザを用いることもでき、パルス発振の
エキシマレーザを用いる場合には、周波数３００Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を１
００〜１０００mJ/cm2(代表的には２００〜８００mJ/cm2)とするのが望ましい。このとき
、レーザ光を５０〜９８％オーバーラップさせても良い。
【０１１５】
次いで、上記レーザー光の照射により形成された酸化膜に加え、オゾン水で表面を１２０
秒処理して合計１〜５ｎｍの酸化膜からなるバリア層を形成する。本実施例ではオゾン水
を用いてバリア層を形成したが、酸素雰囲気下の紫外線の照射で結晶構造を有する半導体
膜の表面を酸化する方法や酸素プラズマ処理により結晶構造を有する半導体膜の表面を酸
化する方法やプラズマＣＶＤ法やスパッタ法や蒸着法などで１〜１０ｎｍ程度の酸化膜を
堆積してバリア層を形成してもよい。また、バリア層を形成する前にレーザー光の照射に
より形成された酸化膜を除去してもよい。
【０１１６】
次いで、上記バリア層上にプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法でゲッタリングサイトと
なるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を５０ｎｍ〜４００ｎｍ、ここでは膜厚１５０
ｎｍで形成する。本実施例では、スパッタ法でシリコンターゲットを用い、アルゴン雰囲
気下、圧力０．３Ｐａで成膜する。
【０１１７】
その後、６５０℃に加熱された炉に入れて３分の熱処理を行いゲッタリングして、結晶構
造を有する半導体膜中のニッケル濃度を低減する。炉に代えてランプアニール装置を用い
てもよい。
【０１１８】
次いで、バリア層をエッチングストッパーとして、ゲッタリングサイトであるアルゴン
元素を含む非晶質シリコン膜を選択的に除去した後、バリア層を希フッ酸で選択的に除去
する。なお、ゲッタリングの際、ニッケルは酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があ
るため、酸化膜からなるバリア層をゲッタリング後に除去することが望ましい。
【０１１９】
次いで、得られた結晶構造を有するシリコン膜（ポリシリコン膜とも呼ばれる）の表面
にオゾン水で薄い酸化膜を形成した後、レジストからなるマスクを形成し、所望の形状に
エッチング処理して島状に分離された半導体層を形成する。半導体層を形成した後、レジ
ストからなるマスクを除去する。
【０１２０】
次いで、フッ酸を含むエッチャントで酸化膜を除去すると同時にシリコン膜の表面を洗
浄した後、ゲート絶縁膜８０３となる珪素を主成分とする絶縁膜を形成する。ここでは、
プラズマＣＶＤ法により１１５ｎｍの厚さで酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、
Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成した。
【０１２１】
次いで、ゲート絶縁膜上に膜厚２０〜１００ｎｍの第１の導電膜と、膜厚１００〜４０
０ｎｍの第２の導電膜とを積層形成する。本実施例では、ゲート絶縁膜８０３上に膜厚５
０ｎｍの窒化タンタル膜、膜厚３７０ｎｍのタングステン膜を順次積層し、以下に示す手
順でパターニングを行って各ゲート電極及び各配線を形成する。
【０１２２】
第１の導電膜及び第２の導電膜を形成する導電性材料としてはＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、
Ａｌ、Ｃｕから選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材
料で形成する。また、第１の導電膜及び第２の導電膜としてリン等の不純物元素をドーピ
ングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜や、、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい
。また、２層構造に限定されず、例えば、膜厚５０ｎｍのタングステン膜、膜厚５００ｎ
ｍのアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタン膜を順
次積層した３層構造としてもよい。また、３層構造とする場合、第１の導電膜のタングス
テンに代えて窒化タングステンを用いてもよいし、第２の導電膜のアルミニウムとシリコ
ンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜に代えてアルミニウムとチタンの合金膜（Ａｌ−Ｔｉ）を用い
てもよいし、第３の導電膜の窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いてもよい。また、単層
構造であってもよい。
【０１２３】
上記第１の導電膜及び第２の導電膜のエッチング（第１のエッチング処理および第２の
エッチング処理）にはＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッ
チング法を用いると良い。ＩＣＰエッチング法を用い、エッチング条件（コイル型の電極
に印加される電力量、基板側の電極に印加される電力量、基板側の電極温度等）を適宜調
節することによって所望のテーパー形状に膜をエッチングすることができる。ここでは、
レジストからなるマスクを形成した後、第１のエッチング条件として１Paの圧力でコイル
型の電極に７００WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入し、エッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2
とＯ2とを用い、それぞれのガス流量比を２５／２５／１０（ｓｃｃｍ）とし、基板側（
試料ステージ）にも１５０WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入し、実質的に負の自己バイア
ス電圧を印加する。なお、基板側の電極面積サイズは、１２．５ｃｍ×１２．５ｃｍであ
り、コイル型の電極面積サイズ（ここではコイルの設けられた石英円板）は、直径２５ｃ
ｍの円板である。この第１のエッチング条件によりＷ膜をエッチングして端部をテーパー
形状とする。この後、レジストからなるマスクを除去せずに第２のエッチング条件に変え
、エッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2とを用い、それぞれのガス流量比を３０／３０（ｓｃ
ｃｍ）とし、１Paの圧力でコイル型の電極に５００WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入して
プラズマを生成して約３０秒程度のエッチングを行った。基板側（試料ステージ）にも２
０WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。ＣＦ4
とＣｌ2を混合した第２のエッチング条件ではＷ膜及びＴａＮ膜とも同程度にエッチング
される。なお、ここでは、第１のエッチング条件及び第２のエッチング条件を第１のエッ
チング処理と呼ぶこととする。
【０１２４】
次いで、レジストからなるマスクを除去せずに第２のエッチング処理を行う。
ここでは、第３のエッチング条件としてエッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2とを用い、それ
ぞれのガス流量比を３０／３０（ｓｃｃｍ）とし、１Paの圧力でコイル型の電極に５００
WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入してプラズマを生成してエッチングを６０秒行った。基
板側（試料ステージ）にも２０WのＲＦ（13.56MHz）
電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。この後、レジストからなるマ
スクを除去せずに第４のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2とＯ2
とを用い、それぞれのガス流量比を２０／２０／２０（ｓｃｃｍ）とし、１Paの圧力でコ
イル型の電極に５００WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入してプラズマを生成して約２０秒
程度のエッチングを行った。基板側（試料ステージ）にも２０WのＲＦ（13.56MHz）電力
を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。なお、ここでは、第３のエッチン
グ条件及び第４のエッチング条件を第２のエッチング処理と呼ぶこととする。この段階で
第１の導電層８０４ａを下層とし、第２の導電層８０４ｂを上層とするゲート電極８０４
および各電極８０５〜８０７が形成される。
【０１２５】
次いで、レジストからなるマスクを除去した後、ゲート電極８０４〜８０７をマスクと
して全面にドーピングする第１のドーピング処理を行う。第１のドーピング処理はイオン
ドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。イオンドープ法の条件はドーズ量を１．
５×１０14atoms/cm2とし、加速電圧を６０〜１００ｋｅＶとして行う。ｎ型を付与する
不純物元素として、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いる。自己整合的に第
１の不純物領域（ｎ--領域）８２２〜８２５が形成される。
【０１２６】
次いで、新たにレジストからなるマスクを形成するが、この際、スイッチングＴＦＴ９
０３のオフ電流値を下げるため、マスクは、画素部９０１のスイッチングＴＦＴ９０３を
形成する半導体層のチャネル形成領域及びその一部を覆って形成する。また、マスクは駆
動回路のｐチャネル型ＴＦＴ９０６を形成する半導体層のチャネル形成領域及びその周辺
の領域を保護するためにも設けられる。加えて、マスクは、画素部９０１の電流制御用Ｔ
ＦＴ９０４を形成する半導体層のチャネル形成領域及びその周辺の領域を覆って形成され
る。
【０１２７】
次いで、上記レジストからなるマスクを用い、選択的に第２のドーピング処理を行って
、ゲート電極の一部と重なる不純物領域（ｎ-領域）を形成する。第２のドーピング処理
はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。ここでは、イオンドープ法を用
い、フォスフィン（ＰＨ3）を水素で５％に希釈したガスを流量３０ｓｃｃｍとし、ドー
ズ量を１．５×１０14atoms/cm2とし、加速電圧を９０ｋｅＶとして行う。この場合、レ
ジストからなるマスクと第２の導電層とがｎ型を付与する不純物元素に対するマスクとな
り、第２の不純物領域３１１、３１２が形成される。第２の不純物領域には１×１０16〜
１×１０17/cm3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加される。ここでは、第２の
不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｎ-領域とも呼ぶ。
【０１２８】
次いで、レジストからなるマスクを除去せずに第３のドーピング処理を行う。
第３のドーピング処理はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。
ｎ型を付与する不純物元素として、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いる。
ここでは、イオンドープ法を用い、フォスフィン（ＰＨ3）を水素で５％に希釈したガス
を流量４０ｓｃｃｍとし、ドーズ量を２×１０15atoms/cm2とし、加速電圧を８０ｋｅＶ
として行う。この場合、レジストからなるマスクと第１の導電層及び第２の導電層がｎ型
を付与する不純物元素に対するマスクとなり、第３の不純物領域８１３、８１４、８２６
〜８２８が形成される。第３の不純物領域には１×１０20〜１×１０21/cm3の濃度範囲で
ｎ型を付与する不純物元素を添加される。ここでは、第３の不純物領域と同じ濃度範囲の
領域をｎ+領域とも呼ぶ。
【０１２９】
次いで、レジストからなるマスクを除去した後、新たにレジストからなるマスクを形成
して第４のドーピング処理を行う。第４のドーピング処理により、ｐチャネル型ＴＦＴを
形成する半導体層を形成する半導体層にｐ型の導電型を付与する不純物元素が添加された
第４の不純物領域８１８、８１９、８３２、８３３及び第５の不純物領域８１６、８１７
、８３０、８３１を形成する。
【０１３０】
また、第４の不純物領域８１８、８１９、８３２、８３３には１×１０20〜１×１０21/c
m3の濃度範囲でｐ型を付与する不純物元素が添加されるようにする。尚、第４の不純物領
域８１８、８１９、８３２、８３３には先の工程でリン（Ｐ）
が添加された領域（ｎ--領域）であるが、ｐ型を付与する不純物元素の濃度がその１．５
〜３倍添加されていて導電型はｐ型となっている。ここでは、第４の不純物領域と同じ濃
度範囲の領域をｐ+領域とも呼ぶ。
【０１３１】
また、第５の不純物領域８１６、８１７、８３０、８３１は第２の導電層のテーパー部
と重なる領域に形成されるものであり、１×１０18〜１×１０20/cm3の濃度範囲でｐ型を
付与する不純物元素が添加されるようにする。ここでは、第５の不純物領域と同じ濃度範
囲の領域をｐ-領域とも呼ぶ。
【０１３２】
以上までの工程でそれぞれの半導体層にｎ型またはｐ型の導電型を有する不純物領域が
形成される。導電層８０４〜８０７はＴＦＴのゲート電極となる。
【０１３３】
次いで、ほぼ全面を覆う絶縁膜（図示しない）を形成する。本実施例では、プラズマＣ
ＶＤ法により膜厚５０ｎｍの酸化シリコン膜を形成した。勿論、この絶縁膜は酸化シリコ
ン膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用
いても良い。
【０１３４】
次いで、それぞれの半導体層に添加された不純物元素を活性化処理する工程を行う。こ
の活性化工程は、ランプ光源を用いたラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）、或いは
レーザーを照射する方法、或いは炉を用いた熱処理、或いはこれらの方法のうち、いずれ
かと組み合わせた方法によって行う。
【０１３５】
また、本実施例では、上記活性化の前に絶縁膜を形成した例を示したが、上記活性化を
行った後、絶縁膜を形成する工程としてもよい。
【０１３６】
次いで、窒化シリコン膜からなる第１の層間絶縁膜８０８を形成して熱処理（３００〜
５５０℃で１〜１２時間の熱処理）を行い、半導体層を水素化する工程を行う。この工程
は第１の層間絶縁膜８０８に含まれる水素により半導体層のダングリングボンドを終端す
る工程である。酸化シリコン膜からなる絶縁膜（図示しない）の存在に関係なく半導体層
を水素化することができる。水素化の他の手段として、プラズマ水素化（プラズマにより
励起された水素を用いる）を行っても良い。
【０１３７】
次いで、第１の層間絶縁膜８０８上に有機絶縁物材料から成る第２の層間絶縁膜８０９
ａを形成する。本実施例では塗布法により膜厚１．６μｍのアクリル樹脂膜８０９ａを形
成する。
【０１３８】
次いで、ゲート電極またはゲート配線となる導電層に達するコンタクトホールと、各不純
物領域に達するコンタクトホールを形成する。本実施例では複数のエッチング処理を順次
行う。本実施例では第１の層間絶縁膜をエッチングストッパーとして第２の層間絶縁膜を
エッチングしてから第１の層間絶縁膜をエッチングする。
【０１３９】
その後、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗなどを用いて電極８３５〜８４１、具体的にはソース配線
、電源供給線、引き出し電極及び接続電極などを形成する。ここでは、これらの電極及び
配線の材料は、Ｔｉ膜（膜厚１００ｎｍ）とシリコンを含むＡｌ膜（膜厚３５０ｎｍ）と
Ｔｉ膜（膜厚５０ｎｍ）との積層膜を用い、パターニングを行った。こうして、ソース電
極及びソース配線、接続電極、引き出し電極、電源供給線などが適宜、形成される。なお
、層間絶縁膜に覆われたゲート配線とコンタクトを取るための引き出し電極は、ゲート配
線の端部に設けられ、他の各配線の端部にも、外部回路や外部電源と接続するための電極
が複数設けられた入出力端子部を形成する。
【０１４０】
以上の様にして、ｎチャネル型ＴＦＴ９０５、ｐチャネル型ＴＦＴ９０６、およびこれ
らを相補的に組み合わせたＣＭＯＳ回路を有する駆動回路９０２と、１つの画素内にｎチ
ャネル型ＴＦＴ９０３またはｐチャネル型ＴＦＴ９０４を複数備えた画素部９０１を形成
することができる。
【０１４１】
次いで、第２の層間絶縁膜８０９ａ上に無機絶縁物材料から成る第３の層間絶縁膜８０
９ｂを形成する。ここでは、スパッタ法により２００ｎｍの窒化シリコン膜８０９ｂを成
膜する。
【０１４２】
次いで、ｐチャネル型ＴＦＴからなる電流制御用ＴＦＴ９０４のドレイン領域に接して
形成された接続電極８４１に達するコンタクトホールを形成する。次いで、接続電極８４
１に接して重なるよう画素電極８３４を形成する。本実施例では、画素電極８３４は有機
発光素子の陽極として機能させ、有機発光素子の発光を画素電極及び基板に通過させるた
め、透明導電膜とする。
【０１４３】
次いで、画素電極８３４の端部を覆うように両端に無機絶縁物８４２を形成する。８４２
はスパッタ法により珪素を含む絶縁膜で形成し、パターニングすれば良い。また、無機絶
縁物８４２に代えて、有機絶縁物からなるバンクを形成してもよい。
【０１４４】
次いで、両端が無機絶縁物８４２で覆われている画素電極８３４上にＥＬ層８４３およ
び有機発光素子の陰極８４４を形成する。ＥＬ層８４３の成膜方法としては、インクジェ
ット法や、蒸着法や、スピンコーティング法などにより形成すればよい。
【０１４５】
ＥＬ層８４３としては、発光層、電荷輸送層または電荷注入層を自由に組み合わせてＥ
Ｌ層（発光及びそのためのキャリアの移動を行わせるための層）を形成すれば良い。例え
ば、低分子系有機ＥＬ材料や高分子系有機ＥＬ材料を用いればよい。また、ＥＬ層として
一重項励起により発光（蛍光）する発光材料（シングレット化合物）からなる薄膜、また
は三重項励起により発光（リン光）する発光材料（トリプレット化合物）からなる薄膜を
用いることができる。また、電荷輸送層や電荷注入層として炭化珪素等の無機材料を用い
ることも可能である。これらの有機ＥＬ材料や無機材料は公知の材料を用いることができ
る。
【０１４６】
また、陰極８４４に用いる材料としては仕事関数の小さい金属（代表的には周期表の１
族もしくは２族に属する金属元素）や、これらを含む合金を用いることが好ましいとされ
ている。仕事関数が小さければ小さいほど発光効率が向上するため、中でも、陰極に用い
る材料としては、アルカリ金属の一つであるＬｉ（リチウム）を含む合金材料が望ましい
。
【０１４７】
次いで、陰極８４４を覆う保護膜８４６を形成する。保護膜８４６としては、スパッタ
法により窒化珪素または酸化窒化珪素を主成分とする絶縁膜を形成すればよく、保護膜８
４６の膜応力を緩和するために、バッファ層８４５を設けることが好ましい。保護膜８４
６によって外部から水分や酸素等のＥＬ層の酸化による劣化を促す物質が侵入することを
防ぐ。バッファ層８４５としては、スパッタ法により酸化珪素または酸化窒化珪素を主成
分とする絶縁膜を形成すればよく、成膜の際、８４４からの不純物の混入から保護膜を防
ぐこともできる。ただし、後でＦＰＣと接続する必要のある入出力端子部には保護膜など
は設けなくともよい。
【０１４８】
ここまでの工程が終了した段階が図６である。なお、図６では、スイッチングＴＦＴ９
０３と、有機発光素子に電流を供給するＴＦＴ（電流制御用ＴＦＴ９０４）とを示したが
、該ＴＦＴのゲート電極の先には複数のＴＦＴなどからなる様々な回路を設けてもよく、
特に限定されないことは言うまでもない。
【０１４９】
次いで、陰極と、有機化合物層と、陽極とを少なくとも有する有機発光素子を封止基板
、或いは封止缶で封入することにより、有機発光素子を外部から完全に遮断し、外部から
水分や酸素等のＥＬ層の酸化による劣化を促す物質が侵入することを防ぐことが好ましい
。
【０１５０】
次いで、異方性導電材で入出力端子部の各電極にＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキッ
ト）を貼りつける。異方性導電材は、樹脂と、表面にＡｕなどがメッキされた数十〜数百
μm径の導電性粒子とから成り、導電性粒子により入出力端子部の各電極とＦＰＣに形成
された配線とが電気的に接続する。
【０１５１】
また、基板４００には各画素に対応するカラーフィルタ４２１を設ける。カラーフィル
タ４２１を設けることによって円偏光板は必要となくなる。さらに、必要があれば、他の
光学フィルムを設けてもよい。また、ＩＣチップなどを実装させてもよい。
【０１５２】
以上の工程でＦＰＣが接続されたモジュール型の発光装置が完成する。
【０１５３】
また、本実施例は、実施の形態１、または実施の形態２と自由に組み合わせることがで
きる。
【実施例２】
【０１５４】
実施例１により得られるモジュール型の発光装置（ＥＬモジュールとも呼ぶ）の上面図及
び断面図を示す。
【０１５５】
図７（Ａ）は、ＥＬモジュールを示す上面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）をＡ−Ａ’で切
断した断面図である。図７（Ａ）において、基板４００（例えば、耐熱性ガラス等）に、
下地絶縁膜４０１が設けられ、その上に画素部４０２、ソース側駆動回路４０４、及びゲ
ート側駆動回路４０３を形成されている。これらの画素部や駆動回路は、上記実施例１に
従えば得ることができる。
【０１５６】
また、４１９は保護膜であり、画素部および駆動回路部は保護膜４１９で覆われている
。また、接着剤を用いてカバー材４２０で封止する。カバー材４２０は、封止基板（ガラ
ス基板、プラスチック基板など）を用い、ＥＬ層とカバー材の空隙には、不活性ガスを封
入すればよい。カバー材４２０には両面テープなどで乾燥剤を設けてもよい。
【０１５７】
なお、４０８はソース側駆動回路４０４及びゲート側駆動回路４０３に入力される信号
を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキ
ット）４０９からビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示
されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていても良
い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰ
ＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０１５８】
次に、断面構造について図７（Ｂ）を用いて説明する。基板４００上に接して下地絶縁
膜４０１が設けられ、絶縁膜４０１の上方には画素部４０２、ゲート側駆動回路４０３が
形成されており、画素部４０２は電流制御用ＴＦＴ４１１とそのドレインに電気的に接続
された画素電極４１２を含む複数の画素により形成される。また、ゲート側駆動回路４０
３はｎチャネル型ＴＦＴ４１３とｐチャネル型ＴＦＴ４１４とを組み合わせたＣＭＯＳ回
路を用いて形成される。
【０１５９】
これらのＴＦＴ（４１１、４１３、４１４を含む）は、上記実施例１のｎチャネル型Ｔ
ＦＴ、上記実施例１のｐチャネル型ＴＦＴに従って作製すればよい。図７では、有機発光
素子に電流を供給するＴＦＴ（電流制御用ＴＦＴ４１１）のみを示したが、該ＴＦＴのゲ
ート電極の先には複数のＴＦＴなどからなる様々な回路を設けてもよく、特に限定されな
いことは言うまでもない。
【０１６０】
なお、実施例１に従って同一基板上に画素部４０２、ソース側駆動回路４０４、及びゲ
ート側駆動回路４０３形成する。
【０１６１】
画素電極４１２は有機発光素子（ＯＬＥＤ）の陰極として機能する。また、画素電極４
１２の両端には無機絶縁物４１５が形成され、画素電極４１２上には有機化合物層４１６
および発光素子の陽極４１７が形成される。
【０１６２】
有機化合物層４１６としては、発光層、電荷輸送層または電荷注入層を自由に組み合わ
せて有機化合物層（発光及びそのためのキャリアの移動を行わせるための層）を形成すれ
ば良い。
【０１６３】
陽極４１７は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線４０８を経由してＦＰＣ４
０９に電気的に接続されている。さらに、画素部４０２及びゲート側駆動回路４０３に含
まれる素子は全て保護膜４１９で覆われている。
【０１６４】
また、基板４００の裏面を含む全面に保護膜を設けてもよい。ここで、外部入力端子（
ＦＰＣ）が設けられる部分に保護膜が成膜されないように注意することが必要である。マ
スクを用いて保護膜が成膜されないようにしてもよいし、ＣＶＤ装置でマスキングテープ
として用いるテフロン（登録商標）等のテープで外部入力端子部分を覆うことで保護膜が
成膜されないようにしてもよい。保護膜４１９として、窒化珪素膜、ＤＬＣ膜、またはＡ
ｌＮXＯY膜を用いればよい。
【０１６５】
以上のような構造で発光素子を保護膜４１９で封入することにより、発光素子を外部か
ら完全に遮断することができ、外部から水分や酸素等の有機化合物層の酸化による劣化を
促す物質が侵入することを防ぐことができる。従って、信頼性の高い発光装置を得ること
ができる。また、ＥＬ層の成膜から封入までの工程を図４に示す装置を用いて行ってもよ
い。
【０１６６】
また、画素電極を陽極とし、有機化合物層と陰極を積層して図７とは逆方向に発光する
構成としてもよい。図８にその一例を示す。なお、上面図は同一であるので省略する。
【０１６７】
図８に示した断面構造について以下に説明する。基板６００上に絶縁膜６１０が設けら
れ、絶縁膜６１０の上方には画素部６０２、ゲート側駆動回路６０３が形成されており、
画素部６０２は電流制御用ＴＦＴ６１１とそのドレインに電気的に接続された画素電極６
１２を含む複数の画素により形成される。また、ゲート側駆動回路６０３はｎチャネル型
ＴＦＴ６１３とｐチャネル型ＴＦＴ６１４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路を用いて形成さ
れる。
【０１６８】
これらのＴＦＴ（６１１、６１３、６１４を含む）は、上記実施例１のｎチャネル型Ｔ
ＦＴ、上記実施例５のｐチャネル型ＴＦＴに従って作製すればよい。なお、図８では、有
機発光素子に電流を供給するＴＦＴ（電流制御用ＴＦＴ６１１）のみを示したが、該ＴＦ
Ｔのゲート電極の先には複数のＴＦＴなどからなる様々な回路を設けてもよく、特に限定
されないことは言うまでもない。
【０１６９】
画素電極６１２は有機発光素子（ＯＬＥＤ）の陽極として機能する。また、画素電極６
１２の両端には無機絶縁物６１５が形成され、画素電極６１２上には有機化合物層６１６
および発光素子の陰極６１７が形成される。
【０１７０】
陰極６１７は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線６０８を経由してＦＰＣ６
０９に電気的に接続されている。さらに、画素部６０２及びゲート側駆動回路６０３に含
まれる素子は全て保護膜６１９で覆われている。ここでは図示しないが、実施の形態２に
示したように保護膜６１９を形成する前にバッファ層を設けることが好ましい。ここでは
透明導電膜からなる陰極６１７上にスパッタ法でバッファ層となる酸化珪素膜と、保護膜
となる窒化珪素膜とを順次成膜する。
【０１７１】
さらに、カバー材６２０と接着剤で貼り合わせる。また、カバー材６２０には、色純度
を高めるため、上記実施の形態１に示したように各画素に対応するカラーフィルタ６２１
が設けられている。このカラーフィルタ６２１を設けることによって、円偏光板を設ける
必要がなくなる。さらに、カバー材６２０には乾燥剤を設置してもよい。
【０１７２】
また、図８では、画素電極を陽極とし、有機化合物層と陰極を積層したため、発光方向
は図８に示す矢印の方向となっている。
【０１７３】
また、ここではトップゲート型ＴＦＴを例として説明したが、ＴＦＴ構造に関係なく本
発明を適用することが可能であり、例えばボトムゲート型（逆スタガ型）ＴＦＴや順スタ
ガ型ＴＦＴに適用することが可能である。
【０１７４】
また、本実施例は、実施の形態１、実施の形態２、実施例１のいずれか一と自由に組み
合わせることができる。
【実施例３】
【０１７５】
本発明を実施してＥＬモジュール（アクティブマトリクス型ＥＬモジュール、パッシブ
型ＥＬモジュール）を完成することができる。即ち、本発明を実施することによって、そ
れらを組み込んだ全ての電子機器が完成される。
【０１７６】
その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプ
レイ（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲーション、カーステレオ、パーソナルコン
ピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書籍等）などが挙
げられる。それらの一例を図９、図１０に示す。
【０１７７】
図９（Ａ）はパーソナルコンピュータであり、本体２００１、画像入力部２００２、表示
部２００３、キーボード２００４等を含む。
【０１７８】
図９（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０３
、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６等を含む。
【０１７９】
図９（Ｃ）はモバイルコンピュータ（モービルコンピュータ）であり、本体２２０１、カ
メラ部２２０２、受像部２２０３、操作スイッチ２２０４、表示部２２０５等を含む。
【０１８０】
図９（Ｄ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体２３０１、表示部２３０２、アーム部
２３０３等を含む。
【０１８１】
図９（Ｅ）はプログラムを記録した記録媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤ
ーであり、本体２４０１、表示部２４０２、スピーカ部２４０３、記録媒体２４０４、操
作スイッチ２４０５等を含む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（Ｄｉｇｔ
ｉａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＣＤ等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲーム
やインターネットを行うことができる。
【０１８２】
図９（Ｆ）はデジタルカメラであり、本体２５０１、表示部２５０２、接眼部２５０３
、操作スイッチ２５０４、受像部（図示しない）等を含む。
【０１８３】
図１０（Ａ）は携帯電話であり、本体２９０１、音声出力部２９０２、音声入力部２９
０３、表示部２９０４、操作スイッチ２９０５、アンテナ２９０６、画像入力部（ＣＣＤ
、イメージセンサ等）２９０７等を含む。
【０１８４】
図１０（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であり、本体３００１、表示部３００２、３００
３、記憶媒体３００４、操作スイッチ３００５、アンテナ３００６等を含む。
【０１８５】
図１０（Ｃ）はディスプレイであり、本体３１０１、支持台３１０２、表示部３１０３
等を含む。
【０１８６】
ちなみに図１０（Ｃ）に示すディスプレイは中小型または大型のもの、例えば５〜２０
インチの画面サイズのものである。また、このようなサイズの表示部を形成するためには
、基板の一辺が１ｍのものを用い、多面取りを行って量産することが好ましい。
【０１８７】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器の作製方法に適
用することが可能である。また、本実施例の電子機器は、実施の形態１実施の形態２、実
施例１、または実施例２のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することが
できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極および第２の電極と、
前記第１の電極の端部、前記第２の電極の端部、および前記第１の電極の端部と前記第２の電極の端部の間の領域を覆う絶縁物と、
前記第１の電極および前記絶縁物上の第１の発光層と、
前記第２の電極および前記絶縁物上の第２の発光層と、
前記第１の発光層および前記第２の発光層上に第３の電極と、
前記第３の電極上に窒化珪素を含む絶縁膜と、が設けられた第１の基板と、
前記第１の基板と対向し、かつ、カラーフィルタと遮光部とが設けられた第２の基板と、を有し、
前記第１の発光層は赤色を発光し、
前記第２の発光層は緑色を発光し、
前記絶縁物上で前記第１の発光層の一部の上に前記第２の発光層の一部が重なっており、
前記カラーフィルタは、
前記赤色の発光層と対向して設けられた赤色の着色層と、
前記緑色の発光層と対向して設けられた緑色の着色層と、を有し、
前記遮光部は、前記赤色の着色層と前記緑色の着色層の間に設けられ、かつ、前記絶縁物上で前記第１の発光層の一部と前記第２の発光層の一部が重なる領域と対向することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
第１の電極および第２の電極と、
前記第１の電極の端部、前記第２の電極の端部、および前記第１の電極の端部と前記第２の電極の端部の間の領域を覆う絶縁物と、
前記第１の電極および前記絶縁物上の第１の発光層と、
前記第２の電極および前記絶縁物上の第２の発光層と、
前記第１の発光層および前記第２の発光層上に第３の電極と、
前記第３の電極上に窒化珪素を含む絶縁膜と、が設けられた第１の基板と、
前記第１の基板と対向し、かつ、カラーフィルタと遮光部とが設けられた第２の基板と、を有し、
前記第１の発光層は緑色を発光し、
前記第２の発光層は青色を発光し、
前記絶縁物上で前記第１の発光層の一部の上に前記第２の発光層の一部が重なっており、
前記カラーフィルタは、
前記緑色の発光層と対向して設けられた緑色の着色層と、
前記青色の発光層と対向して設けられた青色の着色層と、を有し、
前記遮光部は、前記緑色の着色層と前記青色の着色層の間に設けられ、かつ、前記絶縁物上で前記第１の発光層の一部と前記第２の発光層の一部が重なる領域と対向することを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記絶縁物は、有機樹脂を含むことを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一において、
前記第１の電極および前記第２の電極は、ＩＴＯを含むことを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一において、
前記第３の電極は、ＭｇおよびＡｇを含むことを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一において、
前記遮光部は、有機材料を含むことを特徴とする発光装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一に記載の発光装置を有することを特徴とするモジュール。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか一に記載の発光装置とＦＰＣとを有することを特徴とするモジュール。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれか一に記載の発光装置、請求項６に記載のモジュール、又は請求項９に記載のモジュールを有することを特徴とする電子機器。
【請求項１】
第１の電極および第２の電極と、
前記第１の電極の端部、前記第２の電極の端部、および前記第１の電極の端部と前記第２の電極の端部の間の領域を覆う絶縁物と、
前記第１の電極および前記絶縁物上の第１の発光層と、
前記第２の電極および前記絶縁物上の第２の発光層と、
前記第１の発光層および前記第２の発光層上に第３の電極と、
前記第３の電極上に窒化珪素を含む絶縁膜と、が設けられた第１の基板と、
前記第１の基板と対向し、かつ、カラーフィルタと遮光部とが設けられた第２の基板と、を有し、
前記第１の発光層は赤色を発光し、
前記第２の発光層は緑色を発光し、
前記絶縁物上で前記第１の発光層の一部の上に前記第２の発光層の一部が重なっており、
前記カラーフィルタは、
前記赤色の発光層と対向して設けられた赤色の着色層と、
前記緑色の発光層と対向して設けられた緑色の着色層と、を有し、
前記遮光部は、前記赤色の着色層と前記緑色の着色層の間に設けられ、かつ、前記絶縁物上で前記第１の発光層の一部と前記第２の発光層の一部が重なる領域と対向することを特徴とする発光装置。
【請求項２】
第１の電極および第２の電極と、
前記第１の電極の端部、前記第２の電極の端部、および前記第１の電極の端部と前記第２の電極の端部の間の領域を覆う絶縁物と、
前記第１の電極および前記絶縁物上の第１の発光層と、
前記第２の電極および前記絶縁物上の第２の発光層と、
前記第１の発光層および前記第２の発光層上に第３の電極と、
前記第３の電極上に窒化珪素を含む絶縁膜と、が設けられた第１の基板と、
前記第１の基板と対向し、かつ、カラーフィルタと遮光部とが設けられた第２の基板と、を有し、
前記第１の発光層は緑色を発光し、
前記第２の発光層は青色を発光し、
前記絶縁物上で前記第１の発光層の一部の上に前記第２の発光層の一部が重なっており、
前記カラーフィルタは、
前記緑色の発光層と対向して設けられた緑色の着色層と、
前記青色の発光層と対向して設けられた青色の着色層と、を有し、
前記遮光部は、前記緑色の着色層と前記青色の着色層の間に設けられ、かつ、前記絶縁物上で前記第１の発光層の一部と前記第２の発光層の一部が重なる領域と対向することを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記絶縁物は、有機樹脂を含むことを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一において、
前記第１の電極および前記第２の電極は、ＩＴＯを含むことを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一において、
前記第３の電極は、ＭｇおよびＡｇを含むことを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一において、
前記遮光部は、有機材料を含むことを特徴とする発光装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一に記載の発光装置を有することを特徴とするモジュール。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか一に記載の発光装置とＦＰＣとを有することを特徴とするモジュール。
【請求項９】
請求項１乃至６のいずれか一に記載の発光装置、請求項６に記載のモジュール、又は請求項９に記載のモジュールを有することを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１６９６５９（Ｐ２０１２−１６９６５９Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１０５５４９（Ｐ２０１２−１０５５４９）
【出願日】平成２４年５月４日（２０１２．５．４）
【分割の表示】特願２００９−５１５０２（Ｐ２００９−５１５０２）の分割
【原出願日】平成１４年１２月２６日（２００２．１２．２６）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月４日（２０１２．５．４）
【分割の表示】特願２００９−５１５０２（Ｐ２００９−５１５０２）の分割
【原出願日】平成１４年１２月２６日（２００２．１２．２６）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]