発光装置
【課題】発光材料として無機化合物を用いた発光素子において、従来よりも発光効率の高い発光素子を作製することにより、低電圧駆動が可能な発光素子を提供することを目的とする。
【解決手段】無機化合物を用いた発光素子の発光層におけるキャリアの数を増やすためにキャリア供給層を新たに設けることにより、発光層において発光中心（原子）が励起される確率を高め、発光効率を高めると共に発光素子もしくは発光装置の駆動電圧を低減させる。
【解決手段】無機化合物を用いた発光素子の発光層におけるキャリアの数を増やすためにキャリア供給層を新たに設けることにより、発光層において発光中心（原子）が励起される確率を高め、発光効率を高めると共に発光素子もしくは発光装置の駆動電圧を低減させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロルミネッセンスを利用した発光素子に関する。また、発光素子を有する発光装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用した発光素子の研究開発が活発に行われている。発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を挟んでなるものであり、両電極間に電圧を印加することによって発光性の物質からの発光を得ることができる。
【０００３】
このような発光素子は、自発光型であることから液晶ディスプレイに比べて視野角が広く、視認性に優れているという点に加えて、応答速度が速く、薄型軽量化が可能であるといった特徴を有している。
【０００４】
また、発光素子は、発光性の物質として有機化合物を用いた有機発光素子と、無機化合物を用いた無機発光素子に分けられる。
【０００５】
なお、これらの発光素子は、発光性の物質が異なるというだけでなく発光機構や特徴においてもそれぞれ異なっている。
【０００６】
このうち無機発光素子は、図１５に示すように一対の電極（第１の電極１５０１、第２の電極１５０５）間に絶縁膜（第１の絶縁膜１５０２、第２の絶縁膜１５０４）で挟まれた発光層１５０３を有する絶縁二重構造を有しており、両電極（第１の電極１５０１、第２の電極１５０５）にそれぞれの電源（第１の電源１５０６、第２の電源１５０７）から交流電圧を印加することにより発光が得られている。
【０００７】
しかし、無機発光素子は、有機発光素子に比べて材料面での信頼性に優れているものの、発光輝度等が十分に得られておらず様々な研究が進められている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
さらに、無機発光素子は、高い電界で加速された電子による発光中心への衝突励起によって発光が得られるという発光機構のために発光素子に数百Ｖの電圧を印加することが必要とされているが、ディスプレイパネル等に適用するためには駆動電圧を低減させることが重要となっている。
【特許文献１】特開２００１−２５０６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明では発光材料として無機化合物を用いた発光素子において、従来よりも発光効率の高い発光素子を作製することにより、低電圧駆動が可能な発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
従来の無機化合物を用いた発光素子は、発光層においてキャリアの衝突により励起された発光中心（原子）の内殻電子が基底状態に戻るときにエネルギーとして光を放出するという発光機構の為、発光素子の駆動電圧が高くなる理由の１つとして、発光中心を励起させるキャリアの数が十分でないことが挙げられる。
【００１１】
これに対して、本発明は、無機化合物を用いた発光素子の発光層におけるキャリアの数を増やすためにキャリア供給層を新たに設けることにより、発光層において発光中心（原子）が励起される確率を高め、発光効率を高めると共に発光素子もしくは発光装置の駆動電圧を低減させることを特徴とする。
【００１２】
なお、本発明の発光装置に関する具体的な構成は、一対の電極間に挟まれ、且つ、第１及び第２の絶縁膜に挟まれた発光層およびキャリア供給層を有し、前記発光層は、母体材料および添加材料を少なくとも含み、前記キャリア供給層は、ｎ型又はｐ型の不純物元素を少なくとも含む半導体材料であることを特徴とする発光装置である。
【００１３】
なお、キャリア供給層を複数有する構成も本発明に含めるものとする。他の構成は、第１の電極と、該第１の電極上に第１の絶縁膜と、該第１の絶縁膜上に発光層と、該発光層上に第２の絶縁膜と、該第２の絶縁膜上に第２の電極と、前記第１の絶縁膜と第２の絶縁膜の間に複数のキャリア供給層を有する発光装置である。
【００１４】
また、上記各構成に加えて発光層および前記キャリア供給層が少なくとも一部で接する構成も本発明に含めるものとする。
【００１５】
上記各構成において、前記母体材料は、第２族−第１６族化合物、第１２族−第１６族化合物、第１３族−第１５族化合物、第２族−第１３族−第１６族化合物、第１４族化合物、および希土類硫化物のいずれか一種または複数種であることを特徴とし、さらに具体的には、前記母体材料は、硫化カルシウム、硫化ストロンチウム、硫化バリウム、硫化亜鉛、硫化カドミウム、酸化亜鉛、窒化ガリウム、硫化ストロンチウムガリウム、酸化マグネシウム亜鉛、炭化珪素、硫化イットリウムのいずれか一種または複数種であることを特徴とする。
【００１６】
上記各構成において、前記添加材料は、遷移金属元素または希土類元素のいずれか一種または複数種であることを特徴とし、さらに具体的には、セリウム、プラセオジウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、ツリウム、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、銀、金、白金、マンガンのいずれか一種または複数種であることを特徴とする。
【００１７】
上記各構成において、前記キャリア供給層は、インジウムが添加された硫化亜鉛、アルミニウムまたはガリウムが添加された酸化亜鉛、シリコンが添加された窒化ガリウム、窒素またはリンが添加された酸化亜鉛、もしくは亜鉛が添加された窒化ガリウムのいずれかであることを特徴とする。
【００１８】
なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を範疇に含む。また、本明細書中で示した発光素子が形成されたパネルにコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光装置にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
【００１９】
また、本発明の発光装置を表示部に用いた電子機器も本発明の範疇に含めるものとする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明を実施することにより、発光効率が高く、駆動電圧が低いだけでなく劣化に強い発光素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の一態様について図面等を用いながら詳細に説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
（実施の形態１）
【００２２】
本実施の形態では、本発明の発光素子について説明する。なお、本発明において、発光素子の発光効率を上げるためには発光層にキャリアが十分に供給されることが重要である。
【００２３】
本発明の発光素子は、図１に示す構造を有している。すなわち、導電性材料からなる第１の電極１０１上に絶縁材料からなる第１の絶縁膜１０２が形成され、第１の絶縁膜１０２上の一部に分離形成された複数のキャリア供給層１０３が形成され、キャリア供給層１０３と部分的に接するように発光層１０４が形成され、発光層１０４上に絶縁材料からなる第２の絶縁膜１０５が形成され、さらに第２の絶縁膜１０５上に導電性材料からなる第２の電極１０６が形成された構造を有する。
【００２４】
なお、本発明において、発光層１０４は、半導体である母体材料と発光中心である添加材料により形成され、また、キャリア供給層１０３は、半導体材料にｐ型もしくはｎ型の不純物元素を添加することにより形成される。母体材料、添加材料、ｐ型もしくはｎ型の不純物元素の具体例については、本実施の形態の中で後述することとする。
【００２５】
従って、本発明の発光素子の素子構造においては、キャリア供給層１０３、およびキャリア供給層１０３と部分的に接して形成された発光層１０４が、第１の絶縁膜１０２と第２の絶縁膜１０５との間に挟まれ、さらに第１の絶縁膜１０２および第２の絶縁膜１０５を介して第１の電極１０１および第２の電極１０６で挟まれた構造を有している。
【００２６】
そして、両電極（第１の電極１０１および第２の電極１０６）に交流電圧（例えば、１０Ｖ〜１００Ｖ）を印加すると、キャリア供給層１０３から発光層１０４にキャリアである電子が供給される。なお、電圧が印加された際のキャリア供給層１０３におけるキャリア密度（電子密度）は発光層１０４に比べて非常に高いことから、発光層１０４にキャリアを効率よく供給することができ、駆動電圧を低減させることができる。
【００２７】
次に、発光素子のキャリア供給の仕組みについて図２のバンド図を用いて説明する。なお、図２では、母体材料に硫化亜鉛（ＺｎＳ）、添加材料にマンガン（Ｍｎ）を用いて形成された発光層２０１と、半導体材料にｎ型の不純物元素としてインジウム（Ｉｎ）を用いて形成されたキャリア供給層２０２を有する発光素子の場合を例にとって説明することとする。
【００２８】
図２（Ａ）は、発光素子の両電極に電圧が印加されていない状態（熱平衡状態）を示すバンド図であり、図２（Ａ）において、発光層２０１とキャリア供給層２０２との間には、各層に含まれる物質の仕事関数の差（以下、拡散ポテンシャルとよぶ）が大きい為、キャリア供給層２０２から発光層２０１へキャリア２０３を供給することができない。
【００２９】
しかし、図２（Ｂ）に示すように第１の電極に負（または第２の電極に正）の電圧を印加することにより、拡散ポテンシャルが小さくなる為、キャリア供給層２０２から発光層２０１へ、キャリア２０３を供給することができるようになる。
【００３０】
従って、本発明の様に発光層の一部と部分的に接するようにキャリア供給層を形成することにより、発光層へキャリアを効率よく供給することができるため、駆動電圧を低減させることができる。
【００３１】
本発明の発光素子の第１の電極１０１および第２の電極１０６は、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体を含む導電膜、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｎｄ等の金属元素からなる単層の導電膜、前記金属元素を複数組み合わせて積層された導電膜、前記金属元素を主成分とする合金からなる導電膜（例えば、アルミニウム・チタン合金膜）、または、前記金属元素を用いた金属窒化物からなる導電膜等を用いて形成することができる。
【００３２】
その他にもインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を含んだ酸化インジウムにさらに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いて形成されたインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を組成物として有するインジウム錫酸化物ＩＴＳＯ等の導電膜を用いて形成することもできる。
【００３３】
なお、第１の電極１０１および第２の電極１０６の膜厚は、５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下とするのが好ましく、さらに１００ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とするのが好ましい。
【００３４】
また、第１の絶縁膜１０２および第２の絶縁膜１０５は、酸化珪素膜（例えば、ＳｉＯ２）、窒化珪素膜（例えば、Ｓｉ３Ｎ４）、窒化酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、その他の珪素を含む絶縁膜、および金属酸化物（例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＢａＴｉＯ３）等の絶縁膜により単層又は積層構造で形成することができる。なお、第１の絶縁膜１０２および第２の絶縁膜１０５の膜厚は、１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とし、さらに１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【００３５】
発光層１０４は、半導体である母体材料と発光中心である添加材料により形成される。なお、母体材料としては、周期表において、第２族元素と第１６族元素を含む化合物（以下、第２族−第１６族化合物と示す）、第１２族元素と第１６族元素を含む化合物（以下、第１２族−第１６族化合物と示す）、第１３族元素と第１５族元素を含む化合物（以下、第１３族−第１５族化合物と示す）、第２族（または第１２族または希土類）元素と第１３族元素と第１６族元素を含む化合物（以下、第２族−第１３族−第１６族化合物と示す）、第１４族元素を複数含む化合物（以下、第１４族化合物と示す）、希土類元素と硫黄（Ｓ）を含む化合物（以下、希土類硫化物と示す）、およびこれらの組み合わせなどを用いることができる。
【００３６】
なお、第２族−第１６族化合物としては、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、硫化バリウム（ＢａＳ）等が挙げられる。また、第１２族−第１６族化合物としては、具体的には、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、等が挙げられる。また、第１３族−第１５族化合物としては、具体的には、窒化ガリウム（ＧａＮ）等が挙げられる。また、第２族−第１３族−第１６族化合物としては、硫化ストロンチウムガリウム（ＳｒＧａ２Ｓ４）、酸化マグネシウム亜鉛（ＭｇｘＺｎ１−ｘＯ）、第１４族化合物としては、炭化珪素（ＳｉＣ）、希土類硫化物としては、硫化イットリウム（Ｙ２Ｓ３）等が挙げられる。
【００３７】
また、添加材料としては、遷移金属や希土類元素等を用いることができる。なお、添加材料としては、具体的には、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、テルビウム（Ｔｂ）、ツリウム（Ｔｍ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、マンガン（Ｍｎ）等が挙げられる。
【００３８】
さらに、母体材料と添加材料との組み合わせの具体例（母体材料：添加材料）としては、例えば、ＺｎＳ：Ｍｎ、ＣｄＳＳｅ：Ｍｎ、ＺｎＳ：ＴｂＯＦ、ＺｎＳ：Ｔｂ、ＳｒＳ：Ｃｅ、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｃｅ等が挙げられる。
【００３９】
なお、上述したこれらの化合物の組成比は、厳密な値をとるのではなく、それぞれの元素に関してある程度の固溶限（または、組成範囲）を有している。従って、本発明においてもその範囲の組成比であればよいものとする。
【００４０】
また、キャリア供給層１０３は、半導体材料（上述した母体材料となる半導体も含む）にｎ型もしくはｐ型の不純物元素を用いて形成することができる。
【００４１】
ｎ型の不純物としては、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、シリコン（Ｓｉ）等を用いることができる。また、ｐ型の不純物としては、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、亜鉛（Ｚｎ）等を用いることができる。
【００４２】
なお、キャリア供給層１０３に用いる材料であって、半導体材料にｎ型もしくはｐ型の不純物元素を添加して形成される具体的な組み合わせとしては、例えば半導体材料ＺｎＳにｎ型の不純物であるＩｎが添加されたｎ型ＺｎＳ、半導体材料ＺｎＯにｎ型の不純物であるＡｌやＧａが添加されたｎ型ＺｎＯ、半導体材料ＧａＮにｎ型の不純物であるＳｉが添加されたｎ型ＧａＮ、半導体材料ＺｎＯにｐ型の不純物であるＮやＰが添加されたｐ型ＺｎＯ、半導体材料ＧａＮにｐ型の不純物であるＺｎが添加されたｐ型ＧａＮ等が挙げられる。
【００４３】
以上のような構造を有する本発明の発光素子は、発光層の一部と接するように設けられたキャリア供給層によって発光層へのキャリアの供給効率が高められるため、駆動電圧を低減させることができる。
（実施の形態２）
【００４４】
本実施の形態２では、本発明の発光素子を駆動させる場合におけるキャリア供給の原理について説明する。
【００４５】
本発明の発光素子の構造を図３に示す。本発明の発光素子は、導電性材料からなる第１の電極３０１上に絶縁材料からなる第１の絶縁膜３０２が形成され、第１の絶縁膜３０２上の一部に分離形成された複数のキャリア供給層３０３上に発光層３０４が形成され、発光層３０４上に絶縁材料からなる第２の絶縁膜３０５が形成され、さらに導電性材料からなる第２の電極３０６が形成された構造を有する。
【００４６】
なお、第１の電極３０１には、第１の電源３０７が電気的に接続されており、第１の電源３０７から第１の電極３０１には図４（Ａ）に示すように一定の電圧（基準電圧）が与えられている。
【００４７】
一方、第２の電極３０６には、第２の電源３０８が電気的に接続されており、第２の電源３０８から第２の電極３０６には、図４（Ｂ）に示すように基準電圧に対して正または負の極性を有する電圧が、時間（ｔ）（図４（Ｂ）の横軸）の経過と共に交互に印加される。
【００４８】
なお、上述した正の極性を有する電圧とは、第１の電源３０７から第１の電極３０１に印加される基準電圧よりも高い電圧を示し、負の極性を有する電圧とは、第１の電源３０７から第１の電極３０１に印加される基準電圧よりも低い電圧を示すこととする。
【００４９】
次に、図５のモデル図を用いて、本発明の発光素子の発光層におけるキャリアの様子を説明する。なお、説明の便宜上、図３と図５は共通の符号を用いて説明することとする。
【００５０】
まず、第２の電極３０６に正の極性を有する電圧が印加される（図４（Ｂ）におけるｔ＝ｔ１）とキャリアは、図５（Ａ）に示すようにキャリア供給層３０３から発光層３０４の上部であって、第２の絶縁膜３０５との界面に供給される。
【００５１】
次に、第２の電極３０６に負の極性を有する電圧が印加される（図４（Ｂ）におけるｔ＝ｔ２）とキャリアは、図５（Ｂ）中の矢印で示すように第２の電極３０６に印加された負の極性を有する電圧による電界によって加速され、発光層３０４中に含まれる添加材料の原子と衝突し、添加材料の原子中の電子を励起する。励起された電子はすみやかに基底状態に緩和し、そのときのエネルギーが光として放出される。
【００５２】
さらに、第２の電極３０６に負の極性を有する電圧が印加された状態（図４（Ｂ）におけるｔ＝ｔ３）において、キャリアは、図５（Ｃ）に示すようにキャリア供給層３０３から発光層３０４の下部であって、第１の絶縁膜３０２との界面に供給される。
【００５３】
そして、再び第２の電極３０６に正の極性を有する電圧が印加される（図４（Ｂ）におけるｔ＝ｔ４）と、発光層３０４と第１の絶縁膜３０２との界面に存在するキャリアは、図５（Ｄ）中の矢印で示すように電界によって加速され、発光層３０４中に含まれる添加材料の原子と衝突し、添加材料の原子中の電子を励起する。
【００５４】
このように、正の極性を有する電圧と負の極性を有する電圧が交互に第２の電極３０６に印加されることにより、発光素子の発光層３０４において発光を得ることができる。
【００５５】
本実施の形態で示した発光素子は、発光層の一部と接するように設けられたキャリア供給層によって発光層へのキャリアの供給効率が高められるため、駆動電圧を低減させることができる。
（実施の形態３）
【００５６】
本実施の形態では、画素部を構成する各画素に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）および本発明の発光素子が含まれるアクティブマトリクス型の発光装置について説明する。
【００５７】
なお、アクティブマトリクス型の発光装置において、例えば、図６に示すような回路構成とすることができる。
【００５８】
図６（Ａ）は、各画素に発光素子と発光素子のスイッチとして機能するＴＦＴが１つずつ含まれる場合の構成を示す。従って、図６（Ａ）に示すＴＦＴをスイッチング用ＴＦＴ（６０３）と呼ぶこととする。
【００５９】
スイッチング用ＴＦＴ６０３のゲート電極は、ゲート線（Ｇｊ）６０２に接続されている。また、スイッチング用ＴＦＴ６０３のチャネル形成領域とつながる一方はソース線（Ｓｉ）６０１に、他方は発光素子６０４の一方の電極と電気的に接続されている。なお、発光素子６０４の他方の電極は、一定の電圧（基準電圧）が維持された対向電源６０５と電気的に接続されている。
【００６０】
ここで、ゲート線（Ｇｊ）６０２からは、スイッチング用ＴＦＴ６０３をオンまたはオフさせるための信号（直流電圧Ｖｇａｔｅ）が入力される。また、ソース線（Ｓｉ）６０１からは、発光素子６０４を駆動させるための信号（交流電圧Ｖｓｉｇ）が入力されるが、ここでは、基準電圧よりも高い電圧（正の極性を有する電圧）と、基準電圧よりも低い電圧（負の極性を有する電圧）が、一定期間毎に交互に印加される。
【００６１】
なお、ここでの階調表示は、Ｖｓｉｇの振幅の大きさを変えることにより行うことができる。
【００６２】
図６（Ｂ）は、各画素に発光素子の他にＴＦＴが２つ含まれる場合の構成を示す。なお、ここでのＴＦＴは、発光素子６１５を駆動させるために機能する駆動用ＴＦＴ６１４と、駆動用ＴＦＴ６１４のスイッチとして機能するスイッチング用ＴＦＴ６１３の２種類である。
【００６３】
スイッチング用ＴＦＴ６１３のゲート電極は、ゲート線（Ｇｊ）６１２に接続されている。また、スイッチング用ＴＦＴ６１３のチャネル形成領域につながる一方はソース線（Ｓｉ）６１１に、他方は駆動用ＴＦＴ６１４のゲート電極と電気的に接続されている。
【００６４】
駆動用ＴＦＴ６１４のチャネル形成領域につながる一方は電流供給線（Ｖｉ）６１７に、他方は発光素子６１５の一方の電極と電気的に接続されている。なお、発光素子６１５の他方の電極は、一定の電圧（基準電圧）が維持された対向電源６１６と電気的に接続されている。
【００６５】
ここで、ゲート線（Ｇｊ）６１２からは、スイッチング用ＴＦＴ６１３をオンまたはオフさせるための信号（直流電圧Ｖｇａｔｅ）が入力され、ソース線（Ｓｉ）６１１からは、駆動用ＴＦＴ６１４をオンまたはオフさせるための信号（直流電圧Ｖｓｉｇ）が入力される。また、電流供給線（Ｖｉ）６１７からは、発光素子６１５を駆動させるための交流電圧が入力されるが、ここでは、基準電圧よりも高い電圧（正の極性を有する電圧）と、基準電圧よりも低い電圧（負の極性を有する電圧）が、一定期間毎に交互に印加される。
【００６６】
なお、ここでの階調表示は、Ｖｓｉｇの振幅の大きさを変えることにより行うことができる。
【００６７】
次に、図６（Ｂ）に示した回路構成を有するアクティブマトリクス型の発光装置の画素部における詳細な構造について、図７を用いて説明する。なお、図７（Ａ）は画素の駆動部を示す上面図であり、図７（Ａ）中の線Ａ−Ａ’における断面図を図７（Ｂ）に示す。
【００６８】
図７（Ａ）は、画素の駆動部であり、ゲート線７０２、ソース線７０９、電流供給線７０８を有している。なお、各画素には、スイッチング用ＴＦＴ７１７と駆動用ＴＦＴ７１８の２つのＴＦＴが形成されている。ゲート線７０２の一部がスイッチング用ＴＦＴ７１７のゲート電極となっており、スイッチング用ＴＦＴ７１７のチャネル形成領域としても機能する半導体膜７０５の一部は、ソース線７０９と電気的に接続された構造を有する。
【００６９】
また、スイッチング用ＴＦＴ７１７のチャネル形成領域としても機能する半導体膜７０５の他の一部は、駆動用ＴＦＴ７１８のゲート電極７０３と電気的に接続された構造を有する。なお、駆動用ＴＦＴ７１８のチャネル形成領域としても機能する半導体膜７０６の一部は、電流供給線７０８と電気的に接続され、半導体膜７０６の他の一部は、画素電極として機能する発光素子の一方の電極（ここでは、第１の電極７１１とよぶ）と電気的に接続される。
【００７０】
次に、図７（Ｂ）に示す断面構造について説明する。基板７０１上には、導電性材料からなる導電膜をパターニングしてなるゲート電極７０２および７０３が形成されている。なお、ゲート電極７０２は、ゲート線の一部である。
【００７１】
ゲート電極７０２および７０３上には、絶縁性材料からなる第１の絶縁膜７０４が形成されており、その一部はスイッチング用ＴＦＴ７１７、駆動用ＴＦＴ７１８のゲート絶縁膜として機能する。
【００７２】
また、第１の絶縁膜７０４上には、半導体膜７０５、７０６が形成されている。なお、半導体膜７０５、７０６には、シリコン、シリコン・ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ガリウム・ヒ素（ＧａＡｓ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を主成分とする無機半導体材料を用いることができる。その他にもペンタセン、オリゴチオフェン等を主成分とする有機半導体材料を半導体膜７０５、７０６に用いることができる。
【００７３】
なお、半導体膜７０５、７０６は、図７に示す様な所望の形状にパターンニングされており、他の配線や電極等と電気的に接続されている。
【００７４】
また、半導体膜７０５、７０６上には、絶縁性材料からなる第２の絶縁膜７０７が形成されている。なお、第２の絶縁膜７０７は、いわゆる第１の層間絶縁膜として機能している。
【００７５】
第２の絶縁膜７０７上には、導電性材料からなる導電膜をパターニングしてなる配線が形成されている。なお、先に形成された半導体膜７０５と電気的に接続して形成されているのは、ソース線として機能する配線７０９であり、図７（Ｂ）には図示されていないが、駆動用ＴＦＴの一方と電気的に接続されるのが、電流供給線として機能する配線７０８である。
【００７６】
これらの配線７０８、７０９上には、絶縁性材料からなる第３の絶縁膜７１０が形成されている。なお、第３の絶縁膜７１０は、いわゆる第２の層間絶縁膜として機能している。
【００７７】
また、第３の絶縁膜７１０上には、発光素子の一方の電極として機能する第１の電極７１１が形成されている。なお、第１の電極７１１は、第２の絶縁膜７０７および第３の絶縁膜７１０を介して半導体膜７０６と電気的に接続され、また、一画素を形成する画素電極となるように所望の形状にパターニングされている。
【００７８】
第１の電極７１１上には、絶縁性材料からなる第４の絶縁膜７１２が形成されている。なお、第４の絶縁膜７１２は、発光素子における絶縁二重構造を形成する一方の絶縁膜として機能している。
【００７９】
第４の絶縁膜７１２上には、キャリア供給層７１３が形成されている。なお、キャリア供給層７１３に用いる材料としては、実施の形態１で説明したのと同様の材料を用いることができる。
【００８０】
キャリア供給層７１３上には、発光層７１４が形成されている。なお、発光層７１４に用いる材料としては、実施の形態１で説明した母体材料および添加材料を用いて形成することができる。
【００８１】
発光層７１４上には、絶縁性材料からなる第５の絶縁膜７１５が形成されている。なお、第５の絶縁膜７１５は、発光素子における絶縁二重構造を形成する他方の絶縁膜として機能している。
【００８２】
第５の絶縁膜７１５上には、発光素子の他方の電極として機能する第２の電極７１６が形成されている。
【００８３】
以上のように、本実施の形態で示したアクティブマトリクス型の発光装置は、発光層の一部と接するように設けられたキャリア供給層によって発光層へのキャリアの供給効率が高められるため、駆動電圧を低減させることができる。
（実施の形態４）
【００８４】
本実施の形態では、画素部を構成する各画素に２つの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）および本発明の発光素子が含まれるアクティブマトリクス型の発光装置の作製方法について説明する。
【００８５】
図８（Ａ）に示すように、基板９０１上に第１の導電膜９０２を形成する。第１の導電膜９０２は、スパッタリング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、液滴吐出法、インクジェット法、印刷法等の成膜方法により形成され、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体を含む導電膜、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｎｄ等の金属元素からなる単層の導電膜、前記金属元素を複数組み合わせて積層された導電膜、前記金属元素を主成分とする合金からなる導電膜（例えば、アルミニウム・チタン合金膜）、または、前記金属元素を用いた金属窒化物からなる導電膜等を用いることができる。その他にもインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を含んだ酸化インジウムにさらに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いて形成されたインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を組成物として有するインジウム錫酸化物ＩＴＳＯ等の導電膜を用いることもできる。
【００８６】
なお、本明細書中における導電膜とは、その抵抗率が１×１０−３Ωｃｍ以下の膜のことをいう。
【００８７】
また、第１の導電膜９０２の膜厚は、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下とするのが好ましく、さらに１５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【００８８】
また、基板９０１には、ガラス基板、石英基板、アルミナなどのセラミック等絶縁物質で形成される基板、プラスチック基板、シリコンウェハ、金属板、ペーパー等を用いることができる。
【００８９】
次に、第１の導電膜９０２をパターニングすることによって、ゲート電極９０３、９０４が形成される（図８（Ｂ））。スパッタリング法やＣＶＤ法等の成膜方法を用いて第１の導電膜９０２を形成する場合には、液滴吐出法、フォトリソグラフィー工程、レーザービーム直接描画装置を用いた感光性材料の露光及び現像等によって、導電膜上にマスクを形成し、マスクを用いて導電膜を所望の形状にパターニングすることとする。
【００９０】
次に、第１の絶縁膜９０５を形成する。第１の絶縁膜９０５には、ＣＶＤ法やスパッタリング法等の成膜方法により、酸化珪素膜（例えば、ＳｉＯ２）、窒化珪素膜（例えば、Ｓｉ３Ｎ４）、酸化窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、その他の珪素を含む絶縁膜、および金属酸化物（例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＢａＴｉＯ３）等の単層膜、またはこれらの単層膜を積層してなる積層膜を用いることができる。なお、第１の絶縁膜９０５は、ゲート絶縁膜として機能することから、その膜厚は、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とするのが好ましく、さらに１００ｎｍ以上１５０ｎｍ以下とするのが好ましい。
【００９１】
次に、図８（Ｃ）に示すように第１の絶縁膜９０５上の所望の位置に、例えば液滴吐出法、フォトリソグラフィー工程、レーザービーム直接描画装置を用いた感光性材料の露光及び現像等によって第１のマスク９０６ａ、９０６ｂを形成し、第１の絶縁膜９０５の一部にゲート電極９０４に達する開口部を形成する。
【００９２】
第１のマスク（９０６ａ、９０６ｂ）を除去した後、第１の絶縁膜９０５上に第１の半導体膜９０７を成膜する。第１の半導体膜９０７は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等の成膜方法により形成することができ、シリコン、シリコン・ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ガリウム・ヒ素（ＧａＡｓ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の無機半導体材料の他、ペンタセン、オリゴチオフェン等の有機半導体材料を用いることができる。
【００９３】
なお、第１の半導体膜９０７には、上記主成分の他に、リン、ヒ素、ボロン等のアクセプター型元素又はドナー型元素が含まれていても良い。また、第１の半導体膜９０７の膜厚は、４０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とし、さらに５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下とするのが好ましい。
【００９４】
次に、図８（Ｄ）に示すように第１の半導体膜９０７上の所望の位置に第２のマスク９０８ａ、９０８ｂを形成し、これを用いて第１の半導体膜９０７をエッチングし、所望の形状にパターニングされた第１の半導体膜９０９、９１０が得られる（図８（Ｅ））。
【００９５】
次に、第２の絶縁膜９１１を形成する。なお、第２の絶縁膜９１１は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等の成膜方法により、酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、および酸化窒化珪素膜等の絶縁膜により単層又は積層構造で形成される。なお、第２の絶縁膜９１１の膜厚は、３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下とし、さらに４００ｎｍ以上６００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【００９６】
さらに、第２の絶縁膜９１１上の所望の位置に第３のマスク９１２ａ、９１２ｂを形成し、これを用いて第２の絶縁膜９１１の一部に第１の半導体膜９０９に達する開口部を形成する。（図９（Ａ））。なお、ここでは図示されていないが、この時同時に第１の半導体膜９１０に達する開口部も形成されている。
【００９７】
第３のマスク９１２ａ、９１２ｂを除去した後、第２の絶縁膜９１１上に第２の導電膜９１３が形成される。第２の導電膜９１３は、スパッタリング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、液滴吐出法、インクジェット法、印刷法等の成膜方法を用いて形成することができる。なお、第２の導電膜９１３の膜厚は、１００ｎｍ以上７００ｎｍ以下とするのが好ましく、さらに１５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【００９８】
また、第２の導電膜９１３には、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体を含む導電膜、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｎｄ等の金属元素からなる単層の導電膜、前記金属元素を複数組み合わせて積層された導電膜、前記金属元素を主成分とする合金からなる導電膜（例えば、アルミニウム・チタン合金膜）、または、前記金属元素を用いた金属窒化物からなる導電膜等を用いることができる。その他にもインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を含んだ酸化インジウムにさらに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いて形成されたインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を組成物として有するインジウム錫酸化物ＩＴＳＯ等の導電膜を用いることもできる。なお、インクジェット法を用いる場合には、ペースト状の上記金属元素を用いてもよい。
【００９９】
第２の導電膜９１３上に第４のマスク９１４ａ、９１４ｂを形成し、第２の導電膜９１３の一部をエッチングし、所望の形状を形成する。ここでパターニングされた第２の導電膜９１５、９１６のうち、第２の導電膜９１５は、電流供給線として機能し、第２の導電膜９１６は、ソース線として機能する。また、図９（Ｃ）に示すように第２の導電膜９１６は、第１の半導体膜９０９と電気的に接続されている。なお、ここでは図示されていないが、第２の導電膜９１５も先に形成された開口部を介して第１の半導体膜９１０と電気的に接続されている。
【０１００】
次に、第３の絶縁膜９１７を形成する。なお、第３の絶縁膜９１７は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等の成膜方法により、酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、および酸化窒化珪素膜等の絶縁膜により単層又は積層構造で形成される。なお、第３の絶縁膜９１７の膜厚は、８００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下とし、さらに１０００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１０１】
さらに、第３の絶縁膜９１７上の所望の位置に第５のマスク９１８ａ、９１８ｂを形成し、これを用いて第３の絶縁膜９１７の一部に第１の半導体膜９１０に達する開口部を形成する。（図９（Ｃ））。
【０１０２】
第５のマスク９１８ａ、９１８ｂを除去した後、第３の絶縁膜９１７上に第３の導電膜９１９が形成される。第３の導電膜９１９は、スパッタリング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、液滴吐出法、インクジェット法、印刷法等の成膜方法を用いて形成することができる。なお、第３の導電膜９１９の膜厚は、５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下とするのが好ましく、さらに１００ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１０３】
また、第３の導電膜９１９には、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体を含む導電膜、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｎｄ等の金属元素からなる単層の導電膜、前記金属元素を複数組み合わせて積層された導電膜、前記金属元素を主成分とする合金からなる導電膜（例えば、アルミニウム・チタン合金膜）、または、前記金属元素を用いた金属窒化物からなる導電膜等を用いることができる。その他にもインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を含んだ酸化インジウムにさらに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いて形成されたインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を組成物として有するインジウム錫酸化物ＩＴＳＯ等の導電膜を用いることもできる。なお、インクジェット法を用いる場合には、ペースト状の上記金属元素を用いてもよい。
【０１０４】
第３の導電膜９１９は、発光素子の一方の電極としても機能することから、発光素子の発光層で得られた光を取り出す為の電極としての機能が要求される場合には、上述した材料のうち、その材料を用いて形成された膜の可視光に対する透過率が高い材料（例えば、４０％以上）を選択することが好ましい。また、光を取り出す必要のない電極として形成する場合には、上述した材料のうち、その材料を用いて形成された膜の可視光に対する透過率の低い材料（例えば、透過率が１０％未満）や、反射率の高い材料（例えば、反射率が４０％以上）を選択することが好ましい。
【０１０５】
第３の導電膜９１９上に第６のマスク（図示せず）を形成し、第３の導電膜９１９の一部をエッチングし、所望の形状に形成する。ここでパターニングされた第３の導電膜９１９は、発光素子の一方の電極であり、画素電極として機能する。なお、第３の導電膜９１９は、先に形成された第１の半導体膜９１０と電気的に接続される（図１０（Ａ））。
【０１０６】
第６のマスク（図示せず）を除去した後、パターニングされた第３の導電膜９１９上に発光素子の一方の絶縁膜として機能する第４の絶縁膜９２０が形成される（図１０（Ａ））。なお、第４の絶縁膜９２０は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等の成膜方法により、酸化珪素膜（例えば、ＳｉＯ２）、窒化珪素膜（例えば、Ｓｉ３Ｎ４）、窒化酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、その他の珪素を含む絶縁膜、および金属酸化物（例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＢａＴｉＯ３）等の絶縁膜により単層又は積層構造で形成される。なお、第４の絶縁膜９２０の膜厚は、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とし、さらに１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１０７】
次に、第４の絶縁膜９２０上に第２の半導体膜９２１が形成される。なお、第２の半導体膜９２１中には、第２の半導体膜にｎ型、またはｐ型の導電型を与える不純物が含まれている。
【０１０８】
第２の半導体膜９２１は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等の成膜方法により形成することができる。なお、第２の半導体膜９２１の膜厚は、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とし、さらに１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１０９】
また、第２の半導体膜９２１に用いる材料としては、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の半導体材料や公知の半導体材料等にｎ型の不純物として、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、シリコン（Ｓｉ）、またはｐ型の不純物として、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、亜鉛（Ｚｎ）等を含む材料を用いることができる。
【０１１０】
なお、第２の半導体膜９２１に用いる具体的な材料としては、Ｉｎ等を添加したｎ型ＺｎＳ、ＡｌやＧａを添加したｎ型ＺｎＯ、Ｓｉを添加したｎ型ＧａＮの他、ＮやＰを添加したｐ型ＺｎＯや、Ｚｎを添加したｐ型ＧａＮ等が挙げられる。
【０１１１】
図１０（Ｂ）に示すように第２の半導体膜９２１上に第７のマスク９２２ａ、９２２ｂ、９２２ｃを形成し、第２の半導体膜９２１の一部をエッチングし、所望の形状を形成する。ここでパターニングされた第２の半導体膜９２３ａ、９２３ｂ、９２３ｃは、キャリア供給層として機能する。
【０１１２】
第７のマスク９２２ａ、９２２ｂ、９２２ｃを除去した後、パターニングされた第２の半導体膜９２３ａ、９２３ｂ、９２３ｃ上に発光層９２４が形成される。なお、発光層９２４は、半導体である母体材料と発光中心である添加材料とを含んで形成される。
【０１１３】
母体材料としては、周期表において、第２族元素と第１６族元素を含む化合物（以下、第２族−第１６族化合物と示す）、第１２族元素と第１６族元素を含む化合物（以下、第１２族−第１６族化合物と示す）、第１３族元素と第１５族元素を含む化合物（以下、第１３族−第１５族化合物と示す）、第２族（または第１２族または希土類）元素と第１３族元素と第１６族元素を含む化合物（以下、第２族−第１３族−第１６族化合物と示す）、第１４族元素を複数含む化合物（以下、第１４族化合物と示す）、希土類元素と硫黄（Ｓ）を含む化合物（以下、希土類硫化物と示す）、およびこれらの組み合わせなどを用いることができる。
【０１１４】
第２族−第１６族化合物としては、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、硫化バリウム（ＢａＳ）等が挙げられる。また、第１２族−第１６族化合物としては、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、等が挙げられる。また、第１３族−第１５族化合物としては、窒化ガリウム（ＧａＮ）等が挙げられる。また、第２族−第１３族−第１６族化合物としては、硫化ストロンチウムガリウム（ＳｒＧａ２Ｓ４）、酸化マグネシウム亜鉛（ＭｇｘＺｎ１−ｘＯ）、第１４族化合物としては、炭化珪素（ＳｉＣ）、希土類硫化物としては、硫化イットリウム（Ｙ２Ｓ３）等が挙げられる。
【０１１５】
また、添加材料としては、遷移金属や希土類元素等を用いることができる。なお、添加材料としては、具体的には、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、テルビウム（Ｔｂ）、ツリウム（Ｔｍ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、マンガン（Ｍｎ）等が挙げられる。
【０１１６】
なお、発光層９２４に用いる母体材料と添加材料との組み合わせの具体例（母体材料：添加材料）としては、例えば、硫化亜鉛（ＺｎＳ）とマンガン（Ｍｎ）（ＺｎＳ：Ｍｎ）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）とセリウム（Ｃｅ）（ＳｒＳ：Ｃｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）とテルビウム（Ｔｂ）（ＺｎＳ：Ｔｂ）等が挙げられる。
【０１１７】
また、発光層９２４は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等の成膜方法により形成することができる。なお、発光層９２４の膜厚は、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とし、さらに１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１１８】
次に、発光層９２４上に発光素子の他方の絶縁膜として機能する第５の絶縁膜９２５が形成される。なお、第５の絶縁膜９２５は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等の成膜方法により、酸化珪素膜（例えば、ＳｉＯ２）、窒化珪素膜（例えば、Ｓｉ３Ｎ４）、窒化酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、その他の珪素を含む絶縁膜、および金属酸化物（例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＢａＴｉＯ３）等の絶縁膜により単層又は積層構造で形成される。なお、第５の絶縁膜９２５の膜厚は、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とし、さらに１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１１９】
次に、第５の絶縁膜９２５上に第４の導電膜９２６が形成される（図１０（Ｃ））。第４の導電膜９２６は、スパッタリング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、液滴吐出法、インクジェット法、印刷法等の成膜方法を用いて形成することができる。なお、第４の導電膜９２６の膜厚は、５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下とするのが好ましく、さらに１００ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１２０】
また、第４の導電膜９２６には、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体を含む導電膜、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｎｄ等の金属元素からなる単層の導電膜、前記金属元素を複数組み合わせて積層された導電膜、前記金属元素を主成分とする合金からなる導電膜（例えば、アルミニウム・チタン合金膜）、または、前記金属元素を用いた金属窒化物からなる導電膜等を用いることができる。その他にもインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を含んだ酸化インジウムにさらに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いて形成されたインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を組成物として有するインジウム錫酸化物ＩＴＳＯ等の導電膜を用いることもできる。なお、インクジェット法を用いる場合には、ペースト状の上記金属元素を用いてもよい。
【０１２１】
第４の導電膜９２６は、上述した第３の導電膜９１９が発光素子の一方の電極となるのに対して、発光素子の他方の電極としても機能することから、発光素子の発光層で得られた光を取り出す為の電極としての機能が要求される場合には、上述した材料のうち、その材料を用いて形成された膜の可視光に対する透過率が高い材料（例えば、４０％以上）を選択することが好ましい。また、光を取り出す必要のない電極として形成する場合には、上述した材料のうち、その材料を用いて形成された膜の可視光に対する透過率の低い材料（例えば、透過率が１０％未満）や、反射率の高い材料（例えば、反射率が４０％以上）を選択することが好ましい。
【０１２２】
また、本発明では、先に図１０（Ｂ）を用いて説明した場合とは異なり、図１１（Ａ）に示すように先に発光層が形成される材料を用いて第２の半導体膜９２８を形成し、第２の半導体膜９２８上に第７のマスク９２９ａ、９２９ｂ、９２９ｃを形成し、第７のマスク９２９ａ、９２９ｂ、９２９ｃを介して第２の半導体膜９２８の一部にｎ型もしくはｐ型の不純物を添加してキャリア供給層として機能する第２の半導体膜９３１ａ、９３１ｂ、９３１ｃを形成することもできる（図１１（Ａ））。従って、ｎ型もしくはｐ型の不純物が添加されない領域が発光層９３０ａ、９３０ｂ、９３０ｃとして機能する。
【０１２３】
なお、図１１に示す方法により作製する場合には、第２の半導体膜９２８が、図１０（Ｃ）において説明された発光層９２４と同じ材料（半導体である母体材料と発光中心である添加材料を含む材料）を用いて形成される必要がある。なお、発光層９２４の形成に用いる材料の具体例については、本実施形態において先に示しているため、ここでの説明は省略することとする。
【０１２４】
また、図１１（Ａ）において、第２の半導体膜９２８の一部に添加されるｎ型もしくはｐ型の不純物は、図１０（Ｂ）において第２の半導体膜９２１にｎ型、またはｐ型の導電型を与える不純物として先に示した具体的な材料を用いることができる。なお、これらの不純物の具体例についても本実施形態において先に示しているため、ここでの説明は省略することとする。
【０１２５】
発光層として機能する第２の半導体膜９３０ａ、９３０ｂ、９３０ｃおよびキャリア供給層として機能する第２の半導体膜９３１ａ、９３１ｂ、９３１ｃ上には、第５の絶縁膜９３２および第４の導電膜９３３が順に積層される。なお、ここで形成される第５の絶縁膜９３２は、図１０（Ｃ）において説明した第５の絶縁膜９２５と同様の方法を用いて同様の材料で形成することができ、また、第４の導電膜９３３は、図１０（Ｃ）において説明した第４の導電膜９２６と同様の方法を用いて同様の材料で形成することができるため、そちらを参照することとし、ここでの説明は省略することとする。
【０１２６】
以上のように、本実施の形態で説明した発光装置は、本発明の発光素子を含んでおり、本発明の発光素子は、発光層へのキャリアの供給効率を高めることができる為、駆動電圧が低いだけでなく劣化に強いという特徴を有する。従って、従来よりも低消費電力で信頼性の高い発光装置を得ることができる。
（実施の形態５）
【０１２７】
本実施の形態では、画素部に本発明により形成される発光素子を有するアクティブマトリクス型の発光装置について図１２を用いて説明する。なお、本発明における発光装置は、本発明の発光素子に加えて発光素子を駆動する駆動回路等の制御手段を構成に含むものとする。
【０１２８】
なお、図１２（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。
【０１２９】
図１２（Ａ）に示すように、素子基板１２０１上に駆動回路部（ソース側駆動回路）１２０２、駆動回路部（ゲート側駆動回路）１２０３、画素部１２０４はである。また、１２０５は封止基板、１２０６はシール材であり、シール材１２０６で囲まれた内側は、空間１２０７になっている。
【０１３０】
なお、引き回し配線１２１８（図１２（Ｂ））はソース側駆動回路１２０２及びゲート側駆動回路１２０３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）１２０８からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。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ＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０１３１】
次に、断面構造について図１２（Ｂ）を用いて説明する。素子基板１２０１上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路１２０２と、画素部１２０４が示されている。
【０１３２】
なお、ソース側駆動回路１２０２はｎチャネル型ＴＦＴ１２０９とｐチャネル型ＴＦＴ１２１０とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路は、公知のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施例では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に形成することもできる。
【０１３３】
また、画素部１２０４はスイッチング用ＴＦＴ１２１１と、駆動用ＴＦＴ１２１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極１２１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極１２１３の端部を覆って絶縁物１２１４が形成されている。
【０１３４】
第１の電極１２１３上には、２つの絶縁膜に発光層およびキャリア供給層が挟まれてなる層１２１５、および第２の電極１２１６がそれぞれ形成されている。
【０１３５】
また、層１２１５に含まれる発光層は、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、スパッタリング法、蒸着法、またはインクジェット法等を用いて形成することができる。また、発光層およびキャリア供給層を形成する材料としては、実施の形態１において説明した材料を用いることができる。
【０１３６】
すなわち、本実施の形態におけるアクティブマトリクス型の発光装置は、本実施の形態１で説明したような構造、すなわち、第１の電極１２１３と第２の電極１２１６との間に発光層およびキャリア供給層が絶縁膜で挟まれてなる層１２１５を有する発光素子１２１７が含まれた構造を有している。
【０１３７】
なお、図１２（Ｂ）では、一画素しか示していないが、画素部１２０４において複数の画素がマトリクス状に形成されている。なお、画素毎に異なる発光を示すように（例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））発光層に用いる材料を適宜異ならせた構成としてもよいし、色変換層やカラーフィルターを組み合わせた構成としても良い。
【０１３８】
また、素子基板１２０１上に形成された発光素子１２１７は、シール材１２０６により封止基板１２０５を貼り合わせることにより、素子基板１２０１、封止基板１２０５、およびシール材１２０６で囲まれた空間１２０７に発光素子１２１７が備えられた構造になっている。なお、空間１２０７には、不活性気体（窒素やアルゴン等）を充填してもよいし、シール材１２０６を充填することも可能である。
【０１３９】
また、封止基板１２０５に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【０１４０】
以上のように、発光装置は、本発明の発光素子を含んでおり、本発明の発光素子は、発光層へのキャリアの供給効率を高めることができる為、駆動電圧が低いだけでなく劣化に強いという特徴を有する。従って、従来よりも低消費電力で信頼性の高い発光装置を得ることができる。
【０１４１】
なお、本実施の形態に示す発光装置は、実施の形態１〜４に示した構成を自由に組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態６）
【０１４２】
本実施の形態では、本発明により形成されるパッシブマトリクス型（単純マトリクス型）の発光装置について、図１３を用いて説明する。
【０１４３】
本発明のパッシブマトリクス型の発光装置は、図１３（Ａ）の斜視図に示すように第１の基板１３０１上に発光素子の一方の電極となる第１の電極１３０２が、ストライプ状にそれぞれ分離して複数形成され、第１の電極１３０２上に発光層およびキャリア供給層を絶縁膜で挟んでなる層１３０３が形成され、さらに、層１３０３上に第１の電極１３０２と交差するように第２の電極１３０４がストライプ状にそれぞれ分離して複数形成された構造を有する。
【０１４４】
なお、第１の電極１３０２および第２の電極１３０４は、スパッタリング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、液滴吐出法、インクジェット法、印刷法等の成膜方法を用いて形成することができる。なお、第１の電極１３０２および第２の電極１３０４の膜厚は、１００ｎｍから４００ｎｍとするのが好ましく、さらに１５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１４５】
また、第１の電極１３０２および第２の電極１３０４の形成に用いる導電膜としては、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体を含む導電膜、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｎｄ等の金属元素からなる単層の導電膜、前記金属元素を複数組み合わせて積層された導電膜、前記金属元素を主成分とする合金からなる導電膜（例えば、アルミニウム・チタン合金膜）、または、前記金属元素を用いた金属窒化物からなる導電膜等を用いることができる。その他にもインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を含んだ酸化インジウムにさらに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いて形成されたインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を組成物として有するインジウム錫酸化物ＩＴＳＯ等の導電膜を用いることもできる。
【０１４６】
なお、第１の電極１３０２および第２の電極１３０４のうち、発光素子の発光層で得られた光を取り出す機能が要求される電極には、上述した材料のうち、その材料を用いて形成された膜の可視光に対する透過率が高い材料（例えば、４０％以上）を選択することが好ましい。また、光を取り出す必要のない電極には、上述した材料のうち、その材料を用いて形成された膜の可視光に対する透過率の低い材料（例えば、透過率が１０％未満）や、反射率の高い材料（例えば、反射率が４０％以上）を選択することが好ましい。
【０１４７】
なお、第１の電極１３０２と第２の電極１３０４とが層１３０３を挟んで重なる位置（例えば、図１３（Ａ）に示す領域ａ（１３０５））にそれぞれ発光素子が形成されている。
【０１４８】
また、領域ａ（１３０５）における発光素子の構造を図１３（Ｂ）に示す。すなわち、第１の電極１３０２と第２の電極１３０４との間に挟まれた層１３０３は、第１の絶縁膜１３０６、発光層およびキャリア供給層を含む層１３０７、第２の絶縁膜１３０８を含む構造を有している。
【０１４９】
なお、第１の絶縁膜１３０６および第２の絶縁膜１３０８は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等の成膜方法により、酸化珪素膜（例えば、ＳｉＯ２）、窒化珪素膜（例えば、Ｓｉ３Ｎ４）、窒化酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、その他の珪素を含む絶縁膜、および金属酸化物（例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＢａＴｉＯ３）等の絶縁膜により単層又は積層構造で形成される。なお、第１の絶縁膜１３０６および第２の絶縁膜１３０８の膜厚は、いずれも１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とし、さらに１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１５０】
また、発光層およびキャリア供給層を含む層１３０７は、図１３（Ｃ）に示すような構造とするのが好ましい。すなわち、発光層およびキャリア供給層を含む層１３０７では、発光層１３０９中にキャリア供給層１３１０が複数分離形成され、かつ隣り合うキャリア供給層１３１０間の距離が短くなる構造とするのが好ましく、例えば、図１３（Ｃ）に示すようにキャリア供給層１３１０が、ストライプ状に形成される構造や、図１３（Ｄ）に示すようにキャリア供給層１３１０が、マトリクス状に複数形成される構造とするのが好ましい。
【０１５１】
なお、発光層１３０９およびキャリア供給層１３１０は、それぞれＣＶＤ法やスパッタリング法等の成膜方法により形成することができ、その膜厚は、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とし、さらに１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１５２】
なお、発光層１３０９は、半導体である母体材料と発光中心である添加材料とを含んで形成することができ、母体材料および添加材料の具体例については、実施の形態４において示した材料を用いることができるため、そちらを参照することとし、説明を省略する。
【０１５３】
また、キャリア供給層１３１０は、半導体材料にｎ型の不純物として、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、シリコン（Ｓｉ）、またはｐ型の不純物として、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、亜鉛（Ｚｎ）等を含む材料を用いて形成することができる。
【０１５４】
なお、図１３（Ｃ）または図１３（Ｄ）に示すような構造とすることにより、キャリア供給層１３１０から供給されるキャリアを発光層と絶縁膜（第１の絶縁膜１３０６または第２の絶縁膜１３０８）との界面に誘起させやすくして、発光素子の発光効率を高めることができる。
（実施の形態７）
【０１５５】
本発明の発光装置を備えた電子機器として、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、電話装置（単に電話機、電話ともよぶ）、ＰＤＡ等の情報端末、ゲーム機、コンピューター用のモニター、コンピューター、カーオーディオやＭＰ３プレーヤー等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。その好ましい形態について、図１４を参照して説明する。
【０１５６】
図１４（Ａ）は、本発明に係るテレビジョン装置であり、本体８００１、表示部８００２等を含む。このテレビジョン装置において、表示部８００２には、発光効率が高く、駆動電圧が低いだけでなく劣化に強いという特徴を有する発光素子を含む本発明の発光装置が適用されている。従って、従来よりも低消費電力で信頼性の高いテレビジョン装置を提供することができる。
【０１５７】
図１４（Ｂ）は、本発明に係る情報端末機器であり、本体８１０１、表示部８１０２等を含む。この情報端末機器において、表示部８１０２には、発光効率が高く、駆動電圧が低いだけでなく劣化に強いという特徴を有する発光素子を含む本発明の発光装置が適用されている。従って、従来よりも低消費電力で信頼性の高い情報端末機器を提供することができる。
【０１５８】
図１４（Ｃ）は、本発明に係るデジタルビデオカメラであり、本体８２０１、表示部８２０２等を含む。このデジタルビデオカメラにおいて、表示部８２０２には発光効率が高く、駆動電圧が低いだけでなく劣化に強いという特徴を有する発光素子を含む本発明の発光装置が適用されている。従って、従来よりも低消費電力で信頼性の高いデジタルビデオカメラを提供することができる。
【０１５９】
図１４（Ｄ）は、本発明に係る電話機であり、本体８３０１、表示部８３０２等を含む。この電話機において、表示部８３０２には、発光効率が高く、駆動電圧が低いだけでなく劣化に強いという特徴を有する発光素子を含む本発明の発光装置が適用されている。従って、従来よりも低消費電力で信頼性の高い電話機を提供することができる。
【０１６０】
図１４（Ｅ）は、本発明に係る液晶モニターであり、本体８４０１、表示部８４０２等を含む。この液晶モニターにおいて、表示部８４０２には、発光効率が高く、駆動電圧が低いだけでなく劣化に強いという特徴を有する発光素子を含む本発明の発光装置がバックライトとして適用されている。従って、従来よりも低消費電力で信頼性の高い液晶モニターを提供することができる。
【０１６１】
以上の様に、本発明の発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。本発明の発光装置を用いることにより、低消費電力で信頼性の高い表示部を有する電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】本発明の発光素子について説明する図。
【図２】本発明の発光素子について説明する図。
【図３】本発明の発光素子について説明する図。
【図４】本発明の発光素子について説明する図。
【図５】本発明の発光素子のキャリアの移動について説明する図。
【図６】本発明のアクティブマトリクス型発光装置の回路構成を説明する図。
【図７】本発明のアクティブマトリクス型発光装置の画素部を説明する図。
【図８】本発明のアクティブマトリクス型発光装置の作製方法を説明する図。
【図９】本発明のアクティブマトリクス型発光装置の作製方法を説明する図。
【図１０】本発明のアクティブマトリクス型発光装置の作製方法を説明する図。
【図１１】本発明のアクティブマトリクス型発光装置の作製方法を説明する図。
【図１２】本発明のアクティブマトリクス型発光装置を説明する図。
【図１３】本発明のパッシブマトリクス型発光装置を説明する図。
【図１４】電子機器について説明する図。
【図１５】従来の無機発光素子について説明する図。
【符号の説明】
【０１６３】
１０１ 第１の電極
１０２ 第１の絶縁膜
１０３ キャリア供給層
１０４ 発光層
１０５ 第２の絶縁膜
１０６ 第２の電極
２０１ 発光層
２０２ キャリア供給層
２０３ キャリア
３０１ 第１の電極
３０２ 第１の絶縁膜
３０３ キャリア供給層
３０４ 発光層
３０５ 第２の絶縁膜
３０６ 第２の電極
３０７ 第１の電源
３０８ 第２の電源
６０１ ソース線（Ｓｉ）
６０２ ゲート線（Ｇｊ）
６０３ スイッチング用ＴＦＴ
６０４ 発光素子
６０５ 対向電源
６１１ ソース線（Ｓｉ）
６１２ ゲート線（Ｇｊ）
６１３ スイッチング用ＴＦＴ
６１４ 駆動用ＴＦＴ
６１５ 発光素子
６１６ 対向電源
６１７ 電流供給線（Ｖｉ）
７０１ 基板
７０２ ゲート線（ゲート電極）
７０３ ゲート電極
７０４ 第１の絶縁膜
７０５、７０６ 半導体膜
７０７ 第２の絶縁膜
７０８ 配線（電流供給線）
７０９ 配線（ソース線）
７１０ 第３の絶縁膜
７１１ 第１の電極
７１２ 第４の絶縁膜
７１３ キャリア供給層
７１４ 発光層
７１５ 第５の絶縁膜
７１６ 第２の電極
７１７ スイッチング用ＴＦＴ
７１８ 駆動用ＴＦＴ
９０１ 基板
９０２ 第１の導電膜
９０３、９０４ ゲート電極
９０５ 第１の絶縁膜
９０６ａ、９０６ｂ 第１のマスク
９０７ 第１の半導体膜
９０８ａ、９０８ｂ 第２のマスク
９０９、９１０ 第１の半導体膜
９１１ 第２の絶縁膜
９１２ａ、９１２ｂ 第３のマスク
９１３ 第２の導電膜
９１４ａ、９１４ｂ 第４のマスク
９１５、９１６ 第２の導電膜
９１７ 第３の絶縁膜
９１８ａ、９１８ｂ 第５のマスク
９１９ 第３の導電膜
９２０ 第４の絶縁膜
９２１ 第２の半導体膜
９２４ 発光層
９２５ 第５の絶縁膜
９２６ 第４の導電膜
９２８ 第２の半導体膜
９２９ａ、９２９ｂ、９２９ｃ 第７のマスク
９３０ａ、９３０ｂ、９３０ｃ 第２の半導体膜（発光層）
９３１ａ、９３１ｂ、９３１ｃ 第２の半導体膜（キャリア供給層）
９３２ 第５の絶縁膜
９３３ 第４の導電膜
１２０１ 素子基板
１２０２ 駆動回路部（ソース側駆動回路）
１２０３ 駆動回路部（ゲート側駆動回路）
１２０４ 画素部
１２０５ 封止基板
１２０６ シール材
１２０７ 空間
１２０８ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
１２０９ ｎチャネル型ＴＦＴ
１２１０ ｐチャネル型ＴＦＴ
１２１１ スイッチング用ＴＦＴ
１２１２ 駆動用ＴＦＴ
１２１３ 第１の電極
１２１４ 絶縁物
１２１５ 層
１２１６ 第２の電極
１２１７ 発光素子
１２１８ 引き回し配線
１３０１ 第１の基板
１３０２ 第１の電極
１３０３ 層
１３０４ 第２の電極
１３０５ 領域ａ
１３０６ 第１の絶縁膜
１３０７ 層（発光層＋キャリア供給層）
１３０８ 第２の絶縁膜
１３０９ 発光層
１３１０ キャリア供給層
１５０１ 第１の電極
１５０２ 第１の絶縁膜
１５０３ 発光層
１５０４ 第２の絶縁膜
１５０５ 第２の電極
１５０６ 第１の電源
１５０７ 第２の電源
８００１ 本体
８００２ 表示部
８１０１ 本体
８１０２ 表示部
８２０１ 本体
８２０２ 表示部
８３０１ 本体
８３０２ 表示部
８４０１ 本体
８４０２ 表示部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロルミネッセンスを利用した発光素子に関する。また、発光素子を有する発光装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用した発光素子の研究開発が活発に行われている。発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を挟んでなるものであり、両電極間に電圧を印加することによって発光性の物質からの発光を得ることができる。
【０００３】
このような発光素子は、自発光型であることから液晶ディスプレイに比べて視野角が広く、視認性に優れているという点に加えて、応答速度が速く、薄型軽量化が可能であるといった特徴を有している。
【０００４】
また、発光素子は、発光性の物質として有機化合物を用いた有機発光素子と、無機化合物を用いた無機発光素子に分けられる。
【０００５】
なお、これらの発光素子は、発光性の物質が異なるというだけでなく発光機構や特徴においてもそれぞれ異なっている。
【０００６】
このうち無機発光素子は、図１５に示すように一対の電極（第１の電極１５０１、第２の電極１５０５）間に絶縁膜（第１の絶縁膜１５０２、第２の絶縁膜１５０４）で挟まれた発光層１５０３を有する絶縁二重構造を有しており、両電極（第１の電極１５０１、第２の電極１５０５）にそれぞれの電源（第１の電源１５０６、第２の電源１５０７）から交流電圧を印加することにより発光が得られている。
【０００７】
しかし、無機発光素子は、有機発光素子に比べて材料面での信頼性に優れているものの、発光輝度等が十分に得られておらず様々な研究が進められている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
さらに、無機発光素子は、高い電界で加速された電子による発光中心への衝突励起によって発光が得られるという発光機構のために発光素子に数百Ｖの電圧を印加することが必要とされているが、ディスプレイパネル等に適用するためには駆動電圧を低減させることが重要となっている。
【特許文献１】特開２００１−２５０６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明では発光材料として無機化合物を用いた発光素子において、従来よりも発光効率の高い発光素子を作製することにより、低電圧駆動が可能な発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
従来の無機化合物を用いた発光素子は、発光層においてキャリアの衝突により励起された発光中心（原子）の内殻電子が基底状態に戻るときにエネルギーとして光を放出するという発光機構の為、発光素子の駆動電圧が高くなる理由の１つとして、発光中心を励起させるキャリアの数が十分でないことが挙げられる。
【００１１】
これに対して、本発明は、無機化合物を用いた発光素子の発光層におけるキャリアの数を増やすためにキャリア供給層を新たに設けることにより、発光層において発光中心（原子）が励起される確率を高め、発光効率を高めると共に発光素子もしくは発光装置の駆動電圧を低減させることを特徴とする。
【００１２】
なお、本発明の発光装置に関する具体的な構成は、一対の電極間に挟まれ、且つ、第１及び第２の絶縁膜に挟まれた発光層およびキャリア供給層を有し、前記発光層は、母体材料および添加材料を少なくとも含み、前記キャリア供給層は、ｎ型又はｐ型の不純物元素を少なくとも含む半導体材料であることを特徴とする発光装置である。
【００１３】
なお、キャリア供給層を複数有する構成も本発明に含めるものとする。他の構成は、第１の電極と、該第１の電極上に第１の絶縁膜と、該第１の絶縁膜上に発光層と、該発光層上に第２の絶縁膜と、該第２の絶縁膜上に第２の電極と、前記第１の絶縁膜と第２の絶縁膜の間に複数のキャリア供給層を有する発光装置である。
【００１４】
また、上記各構成に加えて発光層および前記キャリア供給層が少なくとも一部で接する構成も本発明に含めるものとする。
【００１５】
上記各構成において、前記母体材料は、第２族−第１６族化合物、第１２族−第１６族化合物、第１３族−第１５族化合物、第２族−第１３族−第１６族化合物、第１４族化合物、および希土類硫化物のいずれか一種または複数種であることを特徴とし、さらに具体的には、前記母体材料は、硫化カルシウム、硫化ストロンチウム、硫化バリウム、硫化亜鉛、硫化カドミウム、酸化亜鉛、窒化ガリウム、硫化ストロンチウムガリウム、酸化マグネシウム亜鉛、炭化珪素、硫化イットリウムのいずれか一種または複数種であることを特徴とする。
【００１６】
上記各構成において、前記添加材料は、遷移金属元素または希土類元素のいずれか一種または複数種であることを特徴とし、さらに具体的には、セリウム、プラセオジウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、ツリウム、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、銀、金、白金、マンガンのいずれか一種または複数種であることを特徴とする。
【００１７】
上記各構成において、前記キャリア供給層は、インジウムが添加された硫化亜鉛、アルミニウムまたはガリウムが添加された酸化亜鉛、シリコンが添加された窒化ガリウム、窒素またはリンが添加された酸化亜鉛、もしくは亜鉛が添加された窒化ガリウムのいずれかであることを特徴とする。
【００１８】
なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を範疇に含む。また、本明細書中で示した発光素子が形成されたパネルにコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光装置にＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
【００１９】
また、本発明の発光装置を表示部に用いた電子機器も本発明の範疇に含めるものとする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明を実施することにより、発光効率が高く、駆動電圧が低いだけでなく劣化に強い発光素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の一態様について図面等を用いながら詳細に説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
（実施の形態１）
【００２２】
本実施の形態では、本発明の発光素子について説明する。なお、本発明において、発光素子の発光効率を上げるためには発光層にキャリアが十分に供給されることが重要である。
【００２３】
本発明の発光素子は、図１に示す構造を有している。すなわち、導電性材料からなる第１の電極１０１上に絶縁材料からなる第１の絶縁膜１０２が形成され、第１の絶縁膜１０２上の一部に分離形成された複数のキャリア供給層１０３が形成され、キャリア供給層１０３と部分的に接するように発光層１０４が形成され、発光層１０４上に絶縁材料からなる第２の絶縁膜１０５が形成され、さらに第２の絶縁膜１０５上に導電性材料からなる第２の電極１０６が形成された構造を有する。
【００２４】
なお、本発明において、発光層１０４は、半導体である母体材料と発光中心である添加材料により形成され、また、キャリア供給層１０３は、半導体材料にｐ型もしくはｎ型の不純物元素を添加することにより形成される。母体材料、添加材料、ｐ型もしくはｎ型の不純物元素の具体例については、本実施の形態の中で後述することとする。
【００２５】
従って、本発明の発光素子の素子構造においては、キャリア供給層１０３、およびキャリア供給層１０３と部分的に接して形成された発光層１０４が、第１の絶縁膜１０２と第２の絶縁膜１０５との間に挟まれ、さらに第１の絶縁膜１０２および第２の絶縁膜１０５を介して第１の電極１０１および第２の電極１０６で挟まれた構造を有している。
【００２６】
そして、両電極（第１の電極１０１および第２の電極１０６）に交流電圧（例えば、１０Ｖ〜１００Ｖ）を印加すると、キャリア供給層１０３から発光層１０４にキャリアである電子が供給される。なお、電圧が印加された際のキャリア供給層１０３におけるキャリア密度（電子密度）は発光層１０４に比べて非常に高いことから、発光層１０４にキャリアを効率よく供給することができ、駆動電圧を低減させることができる。
【００２７】
次に、発光素子のキャリア供給の仕組みについて図２のバンド図を用いて説明する。なお、図２では、母体材料に硫化亜鉛（ＺｎＳ）、添加材料にマンガン（Ｍｎ）を用いて形成された発光層２０１と、半導体材料にｎ型の不純物元素としてインジウム（Ｉｎ）を用いて形成されたキャリア供給層２０２を有する発光素子の場合を例にとって説明することとする。
【００２８】
図２（Ａ）は、発光素子の両電極に電圧が印加されていない状態（熱平衡状態）を示すバンド図であり、図２（Ａ）において、発光層２０１とキャリア供給層２０２との間には、各層に含まれる物質の仕事関数の差（以下、拡散ポテンシャルとよぶ）が大きい為、キャリア供給層２０２から発光層２０１へキャリア２０３を供給することができない。
【００２９】
しかし、図２（Ｂ）に示すように第１の電極に負（または第２の電極に正）の電圧を印加することにより、拡散ポテンシャルが小さくなる為、キャリア供給層２０２から発光層２０１へ、キャリア２０３を供給することができるようになる。
【００３０】
従って、本発明の様に発光層の一部と部分的に接するようにキャリア供給層を形成することにより、発光層へキャリアを効率よく供給することができるため、駆動電圧を低減させることができる。
【００３１】
本発明の発光素子の第１の電極１０１および第２の電極１０６は、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体を含む導電膜、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｎｄ等の金属元素からなる単層の導電膜、前記金属元素を複数組み合わせて積層された導電膜、前記金属元素を主成分とする合金からなる導電膜（例えば、アルミニウム・チタン合金膜）、または、前記金属元素を用いた金属窒化物からなる導電膜等を用いて形成することができる。
【００３２】
その他にもインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を含んだ酸化インジウムにさらに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いて形成されたインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を組成物として有するインジウム錫酸化物ＩＴＳＯ等の導電膜を用いて形成することもできる。
【００３３】
なお、第１の電極１０１および第２の電極１０６の膜厚は、５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下とするのが好ましく、さらに１００ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とするのが好ましい。
【００３４】
また、第１の絶縁膜１０２および第２の絶縁膜１０５は、酸化珪素膜（例えば、ＳｉＯ２）、窒化珪素膜（例えば、Ｓｉ３Ｎ４）、窒化酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、その他の珪素を含む絶縁膜、および金属酸化物（例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＢａＴｉＯ３）等の絶縁膜により単層又は積層構造で形成することができる。なお、第１の絶縁膜１０２および第２の絶縁膜１０５の膜厚は、１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とし、さらに１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【００３５】
発光層１０４は、半導体である母体材料と発光中心である添加材料により形成される。なお、母体材料としては、周期表において、第２族元素と第１６族元素を含む化合物（以下、第２族−第１６族化合物と示す）、第１２族元素と第１６族元素を含む化合物（以下、第１２族−第１６族化合物と示す）、第１３族元素と第１５族元素を含む化合物（以下、第１３族−第１５族化合物と示す）、第２族（または第１２族または希土類）元素と第１３族元素と第１６族元素を含む化合物（以下、第２族−第１３族−第１６族化合物と示す）、第１４族元素を複数含む化合物（以下、第１４族化合物と示す）、希土類元素と硫黄（Ｓ）を含む化合物（以下、希土類硫化物と示す）、およびこれらの組み合わせなどを用いることができる。
【００３６】
なお、第２族−第１６族化合物としては、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、硫化バリウム（ＢａＳ）等が挙げられる。また、第１２族−第１６族化合物としては、具体的には、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、等が挙げられる。また、第１３族−第１５族化合物としては、具体的には、窒化ガリウム（ＧａＮ）等が挙げられる。また、第２族−第１３族−第１６族化合物としては、硫化ストロンチウムガリウム（ＳｒＧａ２Ｓ４）、酸化マグネシウム亜鉛（ＭｇｘＺｎ１−ｘＯ）、第１４族化合物としては、炭化珪素（ＳｉＣ）、希土類硫化物としては、硫化イットリウム（Ｙ２Ｓ３）等が挙げられる。
【００３７】
また、添加材料としては、遷移金属や希土類元素等を用いることができる。なお、添加材料としては、具体的には、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、テルビウム（Ｔｂ）、ツリウム（Ｔｍ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、マンガン（Ｍｎ）等が挙げられる。
【００３８】
さらに、母体材料と添加材料との組み合わせの具体例（母体材料：添加材料）としては、例えば、ＺｎＳ：Ｍｎ、ＣｄＳＳｅ：Ｍｎ、ＺｎＳ：ＴｂＯＦ、ＺｎＳ：Ｔｂ、ＳｒＳ：Ｃｅ、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｃｅ等が挙げられる。
【００３９】
なお、上述したこれらの化合物の組成比は、厳密な値をとるのではなく、それぞれの元素に関してある程度の固溶限（または、組成範囲）を有している。従って、本発明においてもその範囲の組成比であればよいものとする。
【００４０】
また、キャリア供給層１０３は、半導体材料（上述した母体材料となる半導体も含む）にｎ型もしくはｐ型の不純物元素を用いて形成することができる。
【００４１】
ｎ型の不純物としては、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、シリコン（Ｓｉ）等を用いることができる。また、ｐ型の不純物としては、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、亜鉛（Ｚｎ）等を用いることができる。
【００４２】
なお、キャリア供給層１０３に用いる材料であって、半導体材料にｎ型もしくはｐ型の不純物元素を添加して形成される具体的な組み合わせとしては、例えば半導体材料ＺｎＳにｎ型の不純物であるＩｎが添加されたｎ型ＺｎＳ、半導体材料ＺｎＯにｎ型の不純物であるＡｌやＧａが添加されたｎ型ＺｎＯ、半導体材料ＧａＮにｎ型の不純物であるＳｉが添加されたｎ型ＧａＮ、半導体材料ＺｎＯにｐ型の不純物であるＮやＰが添加されたｐ型ＺｎＯ、半導体材料ＧａＮにｐ型の不純物であるＺｎが添加されたｐ型ＧａＮ等が挙げられる。
【００４３】
以上のような構造を有する本発明の発光素子は、発光層の一部と接するように設けられたキャリア供給層によって発光層へのキャリアの供給効率が高められるため、駆動電圧を低減させることができる。
（実施の形態２）
【００４４】
本実施の形態２では、本発明の発光素子を駆動させる場合におけるキャリア供給の原理について説明する。
【００４５】
本発明の発光素子の構造を図３に示す。本発明の発光素子は、導電性材料からなる第１の電極３０１上に絶縁材料からなる第１の絶縁膜３０２が形成され、第１の絶縁膜３０２上の一部に分離形成された複数のキャリア供給層３０３上に発光層３０４が形成され、発光層３０４上に絶縁材料からなる第２の絶縁膜３０５が形成され、さらに導電性材料からなる第２の電極３０６が形成された構造を有する。
【００４６】
なお、第１の電極３０１には、第１の電源３０７が電気的に接続されており、第１の電源３０７から第１の電極３０１には図４（Ａ）に示すように一定の電圧（基準電圧）が与えられている。
【００４７】
一方、第２の電極３０６には、第２の電源３０８が電気的に接続されており、第２の電源３０８から第２の電極３０６には、図４（Ｂ）に示すように基準電圧に対して正または負の極性を有する電圧が、時間（ｔ）（図４（Ｂ）の横軸）の経過と共に交互に印加される。
【００４８】
なお、上述した正の極性を有する電圧とは、第１の電源３０７から第１の電極３０１に印加される基準電圧よりも高い電圧を示し、負の極性を有する電圧とは、第１の電源３０７から第１の電極３０１に印加される基準電圧よりも低い電圧を示すこととする。
【００４９】
次に、図５のモデル図を用いて、本発明の発光素子の発光層におけるキャリアの様子を説明する。なお、説明の便宜上、図３と図５は共通の符号を用いて説明することとする。
【００５０】
まず、第２の電極３０６に正の極性を有する電圧が印加される（図４（Ｂ）におけるｔ＝ｔ１）とキャリアは、図５（Ａ）に示すようにキャリア供給層３０３から発光層３０４の上部であって、第２の絶縁膜３０５との界面に供給される。
【００５１】
次に、第２の電極３０６に負の極性を有する電圧が印加される（図４（Ｂ）におけるｔ＝ｔ２）とキャリアは、図５（Ｂ）中の矢印で示すように第２の電極３０６に印加された負の極性を有する電圧による電界によって加速され、発光層３０４中に含まれる添加材料の原子と衝突し、添加材料の原子中の電子を励起する。励起された電子はすみやかに基底状態に緩和し、そのときのエネルギーが光として放出される。
【００５２】
さらに、第２の電極３０６に負の極性を有する電圧が印加された状態（図４（Ｂ）におけるｔ＝ｔ３）において、キャリアは、図５（Ｃ）に示すようにキャリア供給層３０３から発光層３０４の下部であって、第１の絶縁膜３０２との界面に供給される。
【００５３】
そして、再び第２の電極３０６に正の極性を有する電圧が印加される（図４（Ｂ）におけるｔ＝ｔ４）と、発光層３０４と第１の絶縁膜３０２との界面に存在するキャリアは、図５（Ｄ）中の矢印で示すように電界によって加速され、発光層３０４中に含まれる添加材料の原子と衝突し、添加材料の原子中の電子を励起する。
【００５４】
このように、正の極性を有する電圧と負の極性を有する電圧が交互に第２の電極３０６に印加されることにより、発光素子の発光層３０４において発光を得ることができる。
【００５５】
本実施の形態で示した発光素子は、発光層の一部と接するように設けられたキャリア供給層によって発光層へのキャリアの供給効率が高められるため、駆動電圧を低減させることができる。
（実施の形態３）
【００５６】
本実施の形態では、画素部を構成する各画素に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）および本発明の発光素子が含まれるアクティブマトリクス型の発光装置について説明する。
【００５７】
なお、アクティブマトリクス型の発光装置において、例えば、図６に示すような回路構成とすることができる。
【００５８】
図６（Ａ）は、各画素に発光素子と発光素子のスイッチとして機能するＴＦＴが１つずつ含まれる場合の構成を示す。従って、図６（Ａ）に示すＴＦＴをスイッチング用ＴＦＴ（６０３）と呼ぶこととする。
【００５９】
スイッチング用ＴＦＴ６０３のゲート電極は、ゲート線（Ｇｊ）６０２に接続されている。また、スイッチング用ＴＦＴ６０３のチャネル形成領域とつながる一方はソース線（Ｓｉ）６０１に、他方は発光素子６０４の一方の電極と電気的に接続されている。なお、発光素子６０４の他方の電極は、一定の電圧（基準電圧）が維持された対向電源６０５と電気的に接続されている。
【００６０】
ここで、ゲート線（Ｇｊ）６０２からは、スイッチング用ＴＦＴ６０３をオンまたはオフさせるための信号（直流電圧Ｖｇａｔｅ）が入力される。また、ソース線（Ｓｉ）６０１からは、発光素子６０４を駆動させるための信号（交流電圧Ｖｓｉｇ）が入力されるが、ここでは、基準電圧よりも高い電圧（正の極性を有する電圧）と、基準電圧よりも低い電圧（負の極性を有する電圧）が、一定期間毎に交互に印加される。
【００６１】
なお、ここでの階調表示は、Ｖｓｉｇの振幅の大きさを変えることにより行うことができる。
【００６２】
図６（Ｂ）は、各画素に発光素子の他にＴＦＴが２つ含まれる場合の構成を示す。なお、ここでのＴＦＴは、発光素子６１５を駆動させるために機能する駆動用ＴＦＴ６１４と、駆動用ＴＦＴ６１４のスイッチとして機能するスイッチング用ＴＦＴ６１３の２種類である。
【００６３】
スイッチング用ＴＦＴ６１３のゲート電極は、ゲート線（Ｇｊ）６１２に接続されている。また、スイッチング用ＴＦＴ６１３のチャネル形成領域につながる一方はソース線（Ｓｉ）６１１に、他方は駆動用ＴＦＴ６１４のゲート電極と電気的に接続されている。
【００６４】
駆動用ＴＦＴ６１４のチャネル形成領域につながる一方は電流供給線（Ｖｉ）６１７に、他方は発光素子６１５の一方の電極と電気的に接続されている。なお、発光素子６１５の他方の電極は、一定の電圧（基準電圧）が維持された対向電源６１６と電気的に接続されている。
【００６５】
ここで、ゲート線（Ｇｊ）６１２からは、スイッチング用ＴＦＴ６１３をオンまたはオフさせるための信号（直流電圧Ｖｇａｔｅ）が入力され、ソース線（Ｓｉ）６１１からは、駆動用ＴＦＴ６１４をオンまたはオフさせるための信号（直流電圧Ｖｓｉｇ）が入力される。また、電流供給線（Ｖｉ）６１７からは、発光素子６１５を駆動させるための交流電圧が入力されるが、ここでは、基準電圧よりも高い電圧（正の極性を有する電圧）と、基準電圧よりも低い電圧（負の極性を有する電圧）が、一定期間毎に交互に印加される。
【００６６】
なお、ここでの階調表示は、Ｖｓｉｇの振幅の大きさを変えることにより行うことができる。
【００６７】
次に、図６（Ｂ）に示した回路構成を有するアクティブマトリクス型の発光装置の画素部における詳細な構造について、図７を用いて説明する。なお、図７（Ａ）は画素の駆動部を示す上面図であり、図７（Ａ）中の線Ａ−Ａ’における断面図を図７（Ｂ）に示す。
【００６８】
図７（Ａ）は、画素の駆動部であり、ゲート線７０２、ソース線７０９、電流供給線７０８を有している。なお、各画素には、スイッチング用ＴＦＴ７１７と駆動用ＴＦＴ７１８の２つのＴＦＴが形成されている。ゲート線７０２の一部がスイッチング用ＴＦＴ７１７のゲート電極となっており、スイッチング用ＴＦＴ７１７のチャネル形成領域としても機能する半導体膜７０５の一部は、ソース線７０９と電気的に接続された構造を有する。
【００６９】
また、スイッチング用ＴＦＴ７１７のチャネル形成領域としても機能する半導体膜７０５の他の一部は、駆動用ＴＦＴ７１８のゲート電極７０３と電気的に接続された構造を有する。なお、駆動用ＴＦＴ７１８のチャネル形成領域としても機能する半導体膜７０６の一部は、電流供給線７０８と電気的に接続され、半導体膜７０６の他の一部は、画素電極として機能する発光素子の一方の電極（ここでは、第１の電極７１１とよぶ）と電気的に接続される。
【００７０】
次に、図７（Ｂ）に示す断面構造について説明する。基板７０１上には、導電性材料からなる導電膜をパターニングしてなるゲート電極７０２および７０３が形成されている。なお、ゲート電極７０２は、ゲート線の一部である。
【００７１】
ゲート電極７０２および７０３上には、絶縁性材料からなる第１の絶縁膜７０４が形成されており、その一部はスイッチング用ＴＦＴ７１７、駆動用ＴＦＴ７１８のゲート絶縁膜として機能する。
【００７２】
また、第１の絶縁膜７０４上には、半導体膜７０５、７０６が形成されている。なお、半導体膜７０５、７０６には、シリコン、シリコン・ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ガリウム・ヒ素（ＧａＡｓ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を主成分とする無機半導体材料を用いることができる。その他にもペンタセン、オリゴチオフェン等を主成分とする有機半導体材料を半導体膜７０５、７０６に用いることができる。
【００７３】
なお、半導体膜７０５、７０６は、図７に示す様な所望の形状にパターンニングされており、他の配線や電極等と電気的に接続されている。
【００７４】
また、半導体膜７０５、７０６上には、絶縁性材料からなる第２の絶縁膜７０７が形成されている。なお、第２の絶縁膜７０７は、いわゆる第１の層間絶縁膜として機能している。
【００７５】
第２の絶縁膜７０７上には、導電性材料からなる導電膜をパターニングしてなる配線が形成されている。なお、先に形成された半導体膜７０５と電気的に接続して形成されているのは、ソース線として機能する配線７０９であり、図７（Ｂ）には図示されていないが、駆動用ＴＦＴの一方と電気的に接続されるのが、電流供給線として機能する配線７０８である。
【００７６】
これらの配線７０８、７０９上には、絶縁性材料からなる第３の絶縁膜７１０が形成されている。なお、第３の絶縁膜７１０は、いわゆる第２の層間絶縁膜として機能している。
【００７７】
また、第３の絶縁膜７１０上には、発光素子の一方の電極として機能する第１の電極７１１が形成されている。なお、第１の電極７１１は、第２の絶縁膜７０７および第３の絶縁膜７１０を介して半導体膜７０６と電気的に接続され、また、一画素を形成する画素電極となるように所望の形状にパターニングされている。
【００７８】
第１の電極７１１上には、絶縁性材料からなる第４の絶縁膜７１２が形成されている。なお、第４の絶縁膜７１２は、発光素子における絶縁二重構造を形成する一方の絶縁膜として機能している。
【００７９】
第４の絶縁膜７１２上には、キャリア供給層７１３が形成されている。なお、キャリア供給層７１３に用いる材料としては、実施の形態１で説明したのと同様の材料を用いることができる。
【００８０】
キャリア供給層７１３上には、発光層７１４が形成されている。なお、発光層７１４に用いる材料としては、実施の形態１で説明した母体材料および添加材料を用いて形成することができる。
【００８１】
発光層７１４上には、絶縁性材料からなる第５の絶縁膜７１５が形成されている。なお、第５の絶縁膜７１５は、発光素子における絶縁二重構造を形成する他方の絶縁膜として機能している。
【００８２】
第５の絶縁膜７１５上には、発光素子の他方の電極として機能する第２の電極７１６が形成されている。
【００８３】
以上のように、本実施の形態で示したアクティブマトリクス型の発光装置は、発光層の一部と接するように設けられたキャリア供給層によって発光層へのキャリアの供給効率が高められるため、駆動電圧を低減させることができる。
（実施の形態４）
【００８４】
本実施の形態では、画素部を構成する各画素に２つの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）および本発明の発光素子が含まれるアクティブマトリクス型の発光装置の作製方法について説明する。
【００８５】
図８（Ａ）に示すように、基板９０１上に第１の導電膜９０２を形成する。第１の導電膜９０２は、スパッタリング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、液滴吐出法、インクジェット法、印刷法等の成膜方法により形成され、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体を含む導電膜、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｎｄ等の金属元素からなる単層の導電膜、前記金属元素を複数組み合わせて積層された導電膜、前記金属元素を主成分とする合金からなる導電膜（例えば、アルミニウム・チタン合金膜）、または、前記金属元素を用いた金属窒化物からなる導電膜等を用いることができる。その他にもインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を含んだ酸化インジウムにさらに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いて形成されたインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を組成物として有するインジウム錫酸化物ＩＴＳＯ等の導電膜を用いることもできる。
【００８６】
なお、本明細書中における導電膜とは、その抵抗率が１×１０−３Ωｃｍ以下の膜のことをいう。
【００８７】
また、第１の導電膜９０２の膜厚は、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下とするのが好ましく、さらに１５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【００８８】
また、基板９０１には、ガラス基板、石英基板、アルミナなどのセラミック等絶縁物質で形成される基板、プラスチック基板、シリコンウェハ、金属板、ペーパー等を用いることができる。
【００８９】
次に、第１の導電膜９０２をパターニングすることによって、ゲート電極９０３、９０４が形成される（図８（Ｂ））。スパッタリング法やＣＶＤ法等の成膜方法を用いて第１の導電膜９０２を形成する場合には、液滴吐出法、フォトリソグラフィー工程、レーザービーム直接描画装置を用いた感光性材料の露光及び現像等によって、導電膜上にマスクを形成し、マスクを用いて導電膜を所望の形状にパターニングすることとする。
【００９０】
次に、第１の絶縁膜９０５を形成する。第１の絶縁膜９０５には、ＣＶＤ法やスパッタリング法等の成膜方法により、酸化珪素膜（例えば、ＳｉＯ２）、窒化珪素膜（例えば、Ｓｉ３Ｎ４）、酸化窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、その他の珪素を含む絶縁膜、および金属酸化物（例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＢａＴｉＯ３）等の単層膜、またはこれらの単層膜を積層してなる積層膜を用いることができる。なお、第１の絶縁膜９０５は、ゲート絶縁膜として機能することから、その膜厚は、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とするのが好ましく、さらに１００ｎｍ以上１５０ｎｍ以下とするのが好ましい。
【００９１】
次に、図８（Ｃ）に示すように第１の絶縁膜９０５上の所望の位置に、例えば液滴吐出法、フォトリソグラフィー工程、レーザービーム直接描画装置を用いた感光性材料の露光及び現像等によって第１のマスク９０６ａ、９０６ｂを形成し、第１の絶縁膜９０５の一部にゲート電極９０４に達する開口部を形成する。
【００９２】
第１のマスク（９０６ａ、９０６ｂ）を除去した後、第１の絶縁膜９０５上に第１の半導体膜９０７を成膜する。第１の半導体膜９０７は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等の成膜方法により形成することができ、シリコン、シリコン・ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ガリウム・ヒ素（ＧａＡｓ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の無機半導体材料の他、ペンタセン、オリゴチオフェン等の有機半導体材料を用いることができる。
【００９３】
なお、第１の半導体膜９０７には、上記主成分の他に、リン、ヒ素、ボロン等のアクセプター型元素又はドナー型元素が含まれていても良い。また、第１の半導体膜９０７の膜厚は、４０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とし、さらに５０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下とするのが好ましい。
【００９４】
次に、図８（Ｄ）に示すように第１の半導体膜９０７上の所望の位置に第２のマスク９０８ａ、９０８ｂを形成し、これを用いて第１の半導体膜９０７をエッチングし、所望の形状にパターニングされた第１の半導体膜９０９、９１０が得られる（図８（Ｅ））。
【００９５】
次に、第２の絶縁膜９１１を形成する。なお、第２の絶縁膜９１１は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等の成膜方法により、酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、および酸化窒化珪素膜等の絶縁膜により単層又は積層構造で形成される。なお、第２の絶縁膜９１１の膜厚は、３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下とし、さらに４００ｎｍ以上６００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【００９６】
さらに、第２の絶縁膜９１１上の所望の位置に第３のマスク９１２ａ、９１２ｂを形成し、これを用いて第２の絶縁膜９１１の一部に第１の半導体膜９０９に達する開口部を形成する。（図９（Ａ））。なお、ここでは図示されていないが、この時同時に第１の半導体膜９１０に達する開口部も形成されている。
【００９７】
第３のマスク９１２ａ、９１２ｂを除去した後、第２の絶縁膜９１１上に第２の導電膜９１３が形成される。第２の導電膜９１３は、スパッタリング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、液滴吐出法、インクジェット法、印刷法等の成膜方法を用いて形成することができる。なお、第２の導電膜９１３の膜厚は、１００ｎｍ以上７００ｎｍ以下とするのが好ましく、さらに１５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【００９８】
また、第２の導電膜９１３には、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体を含む導電膜、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｎｄ等の金属元素からなる単層の導電膜、前記金属元素を複数組み合わせて積層された導電膜、前記金属元素を主成分とする合金からなる導電膜（例えば、アルミニウム・チタン合金膜）、または、前記金属元素を用いた金属窒化物からなる導電膜等を用いることができる。その他にもインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を含んだ酸化インジウムにさらに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いて形成されたインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を組成物として有するインジウム錫酸化物ＩＴＳＯ等の導電膜を用いることもできる。なお、インクジェット法を用いる場合には、ペースト状の上記金属元素を用いてもよい。
【００９９】
第２の導電膜９１３上に第４のマスク９１４ａ、９１４ｂを形成し、第２の導電膜９１３の一部をエッチングし、所望の形状を形成する。ここでパターニングされた第２の導電膜９１５、９１６のうち、第２の導電膜９１５は、電流供給線として機能し、第２の導電膜９１６は、ソース線として機能する。また、図９（Ｃ）に示すように第２の導電膜９１６は、第１の半導体膜９０９と電気的に接続されている。なお、ここでは図示されていないが、第２の導電膜９１５も先に形成された開口部を介して第１の半導体膜９１０と電気的に接続されている。
【０１００】
次に、第３の絶縁膜９１７を形成する。なお、第３の絶縁膜９１７は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等の成膜方法により、酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、および酸化窒化珪素膜等の絶縁膜により単層又は積層構造で形成される。なお、第３の絶縁膜９１７の膜厚は、８００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下とし、さらに１０００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１０１】
さらに、第３の絶縁膜９１７上の所望の位置に第５のマスク９１８ａ、９１８ｂを形成し、これを用いて第３の絶縁膜９１７の一部に第１の半導体膜９１０に達する開口部を形成する。（図９（Ｃ））。
【０１０２】
第５のマスク９１８ａ、９１８ｂを除去した後、第３の絶縁膜９１７上に第３の導電膜９１９が形成される。第３の導電膜９１９は、スパッタリング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、液滴吐出法、インクジェット法、印刷法等の成膜方法を用いて形成することができる。なお、第３の導電膜９１９の膜厚は、５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下とするのが好ましく、さらに１００ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１０３】
また、第３の導電膜９１９には、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体を含む導電膜、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｎｄ等の金属元素からなる単層の導電膜、前記金属元素を複数組み合わせて積層された導電膜、前記金属元素を主成分とする合金からなる導電膜（例えば、アルミニウム・チタン合金膜）、または、前記金属元素を用いた金属窒化物からなる導電膜等を用いることができる。その他にもインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を含んだ酸化インジウムにさらに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いて形成されたインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を組成物として有するインジウム錫酸化物ＩＴＳＯ等の導電膜を用いることもできる。なお、インクジェット法を用いる場合には、ペースト状の上記金属元素を用いてもよい。
【０１０４】
第３の導電膜９１９は、発光素子の一方の電極としても機能することから、発光素子の発光層で得られた光を取り出す為の電極としての機能が要求される場合には、上述した材料のうち、その材料を用いて形成された膜の可視光に対する透過率が高い材料（例えば、４０％以上）を選択することが好ましい。また、光を取り出す必要のない電極として形成する場合には、上述した材料のうち、その材料を用いて形成された膜の可視光に対する透過率の低い材料（例えば、透過率が１０％未満）や、反射率の高い材料（例えば、反射率が４０％以上）を選択することが好ましい。
【０１０５】
第３の導電膜９１９上に第６のマスク（図示せず）を形成し、第３の導電膜９１９の一部をエッチングし、所望の形状に形成する。ここでパターニングされた第３の導電膜９１９は、発光素子の一方の電極であり、画素電極として機能する。なお、第３の導電膜９１９は、先に形成された第１の半導体膜９１０と電気的に接続される（図１０（Ａ））。
【０１０６】
第６のマスク（図示せず）を除去した後、パターニングされた第３の導電膜９１９上に発光素子の一方の絶縁膜として機能する第４の絶縁膜９２０が形成される（図１０（Ａ））。なお、第４の絶縁膜９２０は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等の成膜方法により、酸化珪素膜（例えば、ＳｉＯ２）、窒化珪素膜（例えば、Ｓｉ３Ｎ４）、窒化酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、その他の珪素を含む絶縁膜、および金属酸化物（例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＢａＴｉＯ３）等の絶縁膜により単層又は積層構造で形成される。なお、第４の絶縁膜９２０の膜厚は、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とし、さらに１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１０７】
次に、第４の絶縁膜９２０上に第２の半導体膜９２１が形成される。なお、第２の半導体膜９２１中には、第２の半導体膜にｎ型、またはｐ型の導電型を与える不純物が含まれている。
【０１０８】
第２の半導体膜９２１は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等の成膜方法により形成することができる。なお、第２の半導体膜９２１の膜厚は、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とし、さらに１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１０９】
また、第２の半導体膜９２１に用いる材料としては、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の半導体材料や公知の半導体材料等にｎ型の不純物として、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、シリコン（Ｓｉ）、またはｐ型の不純物として、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、亜鉛（Ｚｎ）等を含む材料を用いることができる。
【０１１０】
なお、第２の半導体膜９２１に用いる具体的な材料としては、Ｉｎ等を添加したｎ型ＺｎＳ、ＡｌやＧａを添加したｎ型ＺｎＯ、Ｓｉを添加したｎ型ＧａＮの他、ＮやＰを添加したｐ型ＺｎＯや、Ｚｎを添加したｐ型ＧａＮ等が挙げられる。
【０１１１】
図１０（Ｂ）に示すように第２の半導体膜９２１上に第７のマスク９２２ａ、９２２ｂ、９２２ｃを形成し、第２の半導体膜９２１の一部をエッチングし、所望の形状を形成する。ここでパターニングされた第２の半導体膜９２３ａ、９２３ｂ、９２３ｃは、キャリア供給層として機能する。
【０１１２】
第７のマスク９２２ａ、９２２ｂ、９２２ｃを除去した後、パターニングされた第２の半導体膜９２３ａ、９２３ｂ、９２３ｃ上に発光層９２４が形成される。なお、発光層９２４は、半導体である母体材料と発光中心である添加材料とを含んで形成される。
【０１１３】
母体材料としては、周期表において、第２族元素と第１６族元素を含む化合物（以下、第２族−第１６族化合物と示す）、第１２族元素と第１６族元素を含む化合物（以下、第１２族−第１６族化合物と示す）、第１３族元素と第１５族元素を含む化合物（以下、第１３族−第１５族化合物と示す）、第２族（または第１２族または希土類）元素と第１３族元素と第１６族元素を含む化合物（以下、第２族−第１３族−第１６族化合物と示す）、第１４族元素を複数含む化合物（以下、第１４族化合物と示す）、希土類元素と硫黄（Ｓ）を含む化合物（以下、希土類硫化物と示す）、およびこれらの組み合わせなどを用いることができる。
【０１１４】
第２族−第１６族化合物としては、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、硫化バリウム（ＢａＳ）等が挙げられる。また、第１２族−第１６族化合物としては、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、等が挙げられる。また、第１３族−第１５族化合物としては、窒化ガリウム（ＧａＮ）等が挙げられる。また、第２族−第１３族−第１６族化合物としては、硫化ストロンチウムガリウム（ＳｒＧａ２Ｓ４）、酸化マグネシウム亜鉛（ＭｇｘＺｎ１−ｘＯ）、第１４族化合物としては、炭化珪素（ＳｉＣ）、希土類硫化物としては、硫化イットリウム（Ｙ２Ｓ３）等が挙げられる。
【０１１５】
また、添加材料としては、遷移金属や希土類元素等を用いることができる。なお、添加材料としては、具体的には、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、サマリウム（Ｓｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、テルビウム（Ｔｂ）、ツリウム（Ｔｍ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、マンガン（Ｍｎ）等が挙げられる。
【０１１６】
なお、発光層９２４に用いる母体材料と添加材料との組み合わせの具体例（母体材料：添加材料）としては、例えば、硫化亜鉛（ＺｎＳ）とマンガン（Ｍｎ）（ＺｎＳ：Ｍｎ）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）とセリウム（Ｃｅ）（ＳｒＳ：Ｃｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）とテルビウム（Ｔｂ）（ＺｎＳ：Ｔｂ）等が挙げられる。
【０１１７】
また、発光層９２４は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等の成膜方法により形成することができる。なお、発光層９２４の膜厚は、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とし、さらに１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１１８】
次に、発光層９２４上に発光素子の他方の絶縁膜として機能する第５の絶縁膜９２５が形成される。なお、第５の絶縁膜９２５は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等の成膜方法により、酸化珪素膜（例えば、ＳｉＯ２）、窒化珪素膜（例えば、Ｓｉ３Ｎ４）、窒化酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、その他の珪素を含む絶縁膜、および金属酸化物（例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＢａＴｉＯ３）等の絶縁膜により単層又は積層構造で形成される。なお、第５の絶縁膜９２５の膜厚は、５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とし、さらに１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１１９】
次に、第５の絶縁膜９２５上に第４の導電膜９２６が形成される（図１０（Ｃ））。第４の導電膜９２６は、スパッタリング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、液滴吐出法、インクジェット法、印刷法等の成膜方法を用いて形成することができる。なお、第４の導電膜９２６の膜厚は、５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下とするのが好ましく、さらに１００ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１２０】
また、第４の導電膜９２６には、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体を含む導電膜、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｎｄ等の金属元素からなる単層の導電膜、前記金属元素を複数組み合わせて積層された導電膜、前記金属元素を主成分とする合金からなる導電膜（例えば、アルミニウム・チタン合金膜）、または、前記金属元素を用いた金属窒化物からなる導電膜等を用いることができる。その他にもインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を含んだ酸化インジウムにさらに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いて形成されたインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を組成物として有するインジウム錫酸化物ＩＴＳＯ等の導電膜を用いることもできる。なお、インクジェット法を用いる場合には、ペースト状の上記金属元素を用いてもよい。
【０１２１】
第４の導電膜９２６は、上述した第３の導電膜９１９が発光素子の一方の電極となるのに対して、発光素子の他方の電極としても機能することから、発光素子の発光層で得られた光を取り出す為の電極としての機能が要求される場合には、上述した材料のうち、その材料を用いて形成された膜の可視光に対する透過率が高い材料（例えば、４０％以上）を選択することが好ましい。また、光を取り出す必要のない電極として形成する場合には、上述した材料のうち、その材料を用いて形成された膜の可視光に対する透過率の低い材料（例えば、透過率が１０％未満）や、反射率の高い材料（例えば、反射率が４０％以上）を選択することが好ましい。
【０１２２】
また、本発明では、先に図１０（Ｂ）を用いて説明した場合とは異なり、図１１（Ａ）に示すように先に発光層が形成される材料を用いて第２の半導体膜９２８を形成し、第２の半導体膜９２８上に第７のマスク９２９ａ、９２９ｂ、９２９ｃを形成し、第７のマスク９２９ａ、９２９ｂ、９２９ｃを介して第２の半導体膜９２８の一部にｎ型もしくはｐ型の不純物を添加してキャリア供給層として機能する第２の半導体膜９３１ａ、９３１ｂ、９３１ｃを形成することもできる（図１１（Ａ））。従って、ｎ型もしくはｐ型の不純物が添加されない領域が発光層９３０ａ、９３０ｂ、９３０ｃとして機能する。
【０１２３】
なお、図１１に示す方法により作製する場合には、第２の半導体膜９２８が、図１０（Ｃ）において説明された発光層９２４と同じ材料（半導体である母体材料と発光中心である添加材料を含む材料）を用いて形成される必要がある。なお、発光層９２４の形成に用いる材料の具体例については、本実施形態において先に示しているため、ここでの説明は省略することとする。
【０１２４】
また、図１１（Ａ）において、第２の半導体膜９２８の一部に添加されるｎ型もしくはｐ型の不純物は、図１０（Ｂ）において第２の半導体膜９２１にｎ型、またはｐ型の導電型を与える不純物として先に示した具体的な材料を用いることができる。なお、これらの不純物の具体例についても本実施形態において先に示しているため、ここでの説明は省略することとする。
【０１２５】
発光層として機能する第２の半導体膜９３０ａ、９３０ｂ、９３０ｃおよびキャリア供給層として機能する第２の半導体膜９３１ａ、９３１ｂ、９３１ｃ上には、第５の絶縁膜９３２および第４の導電膜９３３が順に積層される。なお、ここで形成される第５の絶縁膜９３２は、図１０（Ｃ）において説明した第５の絶縁膜９２５と同様の方法を用いて同様の材料で形成することができ、また、第４の導電膜９３３は、図１０（Ｃ）において説明した第４の導電膜９２６と同様の方法を用いて同様の材料で形成することができるため、そちらを参照することとし、ここでの説明は省略することとする。
【０１２６】
以上のように、本実施の形態で説明した発光装置は、本発明の発光素子を含んでおり、本発明の発光素子は、発光層へのキャリアの供給効率を高めることができる為、駆動電圧が低いだけでなく劣化に強いという特徴を有する。従って、従来よりも低消費電力で信頼性の高い発光装置を得ることができる。
（実施の形態５）
【０１２７】
本実施の形態では、画素部に本発明により形成される発光素子を有するアクティブマトリクス型の発光装置について図１２を用いて説明する。なお、本発明における発光装置は、本発明の発光素子に加えて発光素子を駆動する駆動回路等の制御手段を構成に含むものとする。
【０１２８】
なお、図１２（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。
【０１２９】
図１２（Ａ）に示すように、素子基板１２０１上に駆動回路部（ソース側駆動回路）１２０２、駆動回路部（ゲート側駆動回路）１２０３、画素部１２０４はである。また、１２０５は封止基板、１２０６はシール材であり、シール材１２０６で囲まれた内側は、空間１２０７になっている。
【０１３０】
なお、引き回し配線１２１８（図１２（Ｂ））はソース側駆動回路１２０２及びゲート側駆動回路１２０３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）１２０８からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。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ＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０１３１】
次に、断面構造について図１２（Ｂ）を用いて説明する。素子基板１２０１上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部であるソース側駆動回路１２０２と、画素部１２０４が示されている。
【０１３２】
なお、ソース側駆動回路１２０２はｎチャネル型ＴＦＴ１２０９とｐチャネル型ＴＦＴ１２１０とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路は、公知のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施例では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に形成することもできる。
【０１３３】
また、画素部１２０４はスイッチング用ＴＦＴ１２１１と、駆動用ＴＦＴ１２１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極１２１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極１２１３の端部を覆って絶縁物１２１４が形成されている。
【０１３４】
第１の電極１２１３上には、２つの絶縁膜に発光層およびキャリア供給層が挟まれてなる層１２１５、および第２の電極１２１６がそれぞれ形成されている。
【０１３５】
また、層１２１５に含まれる発光層は、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、スパッタリング法、蒸着法、またはインクジェット法等を用いて形成することができる。また、発光層およびキャリア供給層を形成する材料としては、実施の形態１において説明した材料を用いることができる。
【０１３６】
すなわち、本実施の形態におけるアクティブマトリクス型の発光装置は、本実施の形態１で説明したような構造、すなわち、第１の電極１２１３と第２の電極１２１６との間に発光層およびキャリア供給層が絶縁膜で挟まれてなる層１２１５を有する発光素子１２１７が含まれた構造を有している。
【０１３７】
なお、図１２（Ｂ）では、一画素しか示していないが、画素部１２０４において複数の画素がマトリクス状に形成されている。なお、画素毎に異なる発光を示すように（例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））発光層に用いる材料を適宜異ならせた構成としてもよいし、色変換層やカラーフィルターを組み合わせた構成としても良い。
【０１３８】
また、素子基板１２０１上に形成された発光素子１２１７は、シール材１２０６により封止基板１２０５を貼り合わせることにより、素子基板１２０１、封止基板１２０５、およびシール材１２０６で囲まれた空間１２０７に発光素子１２１７が備えられた構造になっている。なお、空間１２０７には、不活性気体（窒素やアルゴン等）を充填してもよいし、シール材１２０６を充填することも可能である。
【０１３９】
また、封止基板１２０５に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【０１４０】
以上のように、発光装置は、本発明の発光素子を含んでおり、本発明の発光素子は、発光層へのキャリアの供給効率を高めることができる為、駆動電圧が低いだけでなく劣化に強いという特徴を有する。従って、従来よりも低消費電力で信頼性の高い発光装置を得ることができる。
【０１４１】
なお、本実施の形態に示す発光装置は、実施の形態１〜４に示した構成を自由に組み合わせて実施することが可能である。
（実施の形態６）
【０１４２】
本実施の形態では、本発明により形成されるパッシブマトリクス型（単純マトリクス型）の発光装置について、図１３を用いて説明する。
【０１４３】
本発明のパッシブマトリクス型の発光装置は、図１３（Ａ）の斜視図に示すように第１の基板１３０１上に発光素子の一方の電極となる第１の電極１３０２が、ストライプ状にそれぞれ分離して複数形成され、第１の電極１３０２上に発光層およびキャリア供給層を絶縁膜で挟んでなる層１３０３が形成され、さらに、層１３０３上に第１の電極１３０２と交差するように第２の電極１３０４がストライプ状にそれぞれ分離して複数形成された構造を有する。
【０１４４】
なお、第１の電極１３０２および第２の電極１３０４は、スパッタリング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、液滴吐出法、インクジェット法、印刷法等の成膜方法を用いて形成することができる。なお、第１の電極１３０２および第２の電極１３０４の膜厚は、１００ｎｍから４００ｎｍとするのが好ましく、さらに１５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１４５】
また、第１の電極１３０２および第２の電極１３０４の形成に用いる導電膜としては、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体を含む導電膜、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｎｄ等の金属元素からなる単層の導電膜、前記金属元素を複数組み合わせて積層された導電膜、前記金属元素を主成分とする合金からなる導電膜（例えば、アルミニウム・チタン合金膜）、または、前記金属元素を用いた金属窒化物からなる導電膜等を用いることができる。その他にもインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を含んだ酸化インジウムにさらに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いて形成されたインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を組成物として有するインジウム錫酸化物ＩＴＳＯ等の導電膜を用いることもできる。
【０１４６】
なお、第１の電極１３０２および第２の電極１３０４のうち、発光素子の発光層で得られた光を取り出す機能が要求される電極には、上述した材料のうち、その材料を用いて形成された膜の可視光に対する透過率が高い材料（例えば、４０％以上）を選択することが好ましい。また、光を取り出す必要のない電極には、上述した材料のうち、その材料を用いて形成された膜の可視光に対する透過率の低い材料（例えば、透過率が１０％未満）や、反射率の高い材料（例えば、反射率が４０％以上）を選択することが好ましい。
【０１４７】
なお、第１の電極１３０２と第２の電極１３０４とが層１３０３を挟んで重なる位置（例えば、図１３（Ａ）に示す領域ａ（１３０５））にそれぞれ発光素子が形成されている。
【０１４８】
また、領域ａ（１３０５）における発光素子の構造を図１３（Ｂ）に示す。すなわち、第１の電極１３０２と第２の電極１３０４との間に挟まれた層１３０３は、第１の絶縁膜１３０６、発光層およびキャリア供給層を含む層１３０７、第２の絶縁膜１３０８を含む構造を有している。
【０１４９】
なお、第１の絶縁膜１３０６および第２の絶縁膜１３０８は、ＣＶＤ法やスパッタリング法等の成膜方法により、酸化珪素膜（例えば、ＳｉＯ２）、窒化珪素膜（例えば、Ｓｉ３Ｎ４）、窒化酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜、その他の珪素を含む絶縁膜、および金属酸化物（例えば、Ａｌ２Ｏ３、ＢａＴｉＯ３）等の絶縁膜により単層又は積層構造で形成される。なお、第１の絶縁膜１３０６および第２の絶縁膜１３０８の膜厚は、いずれも１０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とし、さらに１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１５０】
また、発光層およびキャリア供給層を含む層１３０７は、図１３（Ｃ）に示すような構造とするのが好ましい。すなわち、発光層およびキャリア供給層を含む層１３０７では、発光層１３０９中にキャリア供給層１３１０が複数分離形成され、かつ隣り合うキャリア供給層１３１０間の距離が短くなる構造とするのが好ましく、例えば、図１３（Ｃ）に示すようにキャリア供給層１３１０が、ストライプ状に形成される構造や、図１３（Ｄ）に示すようにキャリア供給層１３１０が、マトリクス状に複数形成される構造とするのが好ましい。
【０１５１】
なお、発光層１３０９およびキャリア供給層１３１０は、それぞれＣＶＤ法やスパッタリング法等の成膜方法により形成することができ、その膜厚は、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下とし、さらに１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１５２】
なお、発光層１３０９は、半導体である母体材料と発光中心である添加材料とを含んで形成することができ、母体材料および添加材料の具体例については、実施の形態４において示した材料を用いることができるため、そちらを参照することとし、説明を省略する。
【０１５３】
また、キャリア供給層１３１０は、半導体材料にｎ型の不純物として、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、シリコン（Ｓｉ）、またはｐ型の不純物として、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、亜鉛（Ｚｎ）等を含む材料を用いて形成することができる。
【０１５４】
なお、図１３（Ｃ）または図１３（Ｄ）に示すような構造とすることにより、キャリア供給層１３１０から供給されるキャリアを発光層と絶縁膜（第１の絶縁膜１３０６または第２の絶縁膜１３０８）との界面に誘起させやすくして、発光素子の発光効率を高めることができる。
（実施の形態７）
【０１５５】
本発明の発光装置を備えた電子機器として、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、電話装置（単に電話機、電話ともよぶ）、ＰＤＡ等の情報端末、ゲーム機、コンピューター用のモニター、コンピューター、カーオーディオやＭＰ３プレーヤー等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。その好ましい形態について、図１４を参照して説明する。
【０１５６】
図１４（Ａ）は、本発明に係るテレビジョン装置であり、本体８００１、表示部８００２等を含む。このテレビジョン装置において、表示部８００２には、発光効率が高く、駆動電圧が低いだけでなく劣化に強いという特徴を有する発光素子を含む本発明の発光装置が適用されている。従って、従来よりも低消費電力で信頼性の高いテレビジョン装置を提供することができる。
【０１５７】
図１４（Ｂ）は、本発明に係る情報端末機器であり、本体８１０１、表示部８１０２等を含む。この情報端末機器において、表示部８１０２には、発光効率が高く、駆動電圧が低いだけでなく劣化に強いという特徴を有する発光素子を含む本発明の発光装置が適用されている。従って、従来よりも低消費電力で信頼性の高い情報端末機器を提供することができる。
【０１５８】
図１４（Ｃ）は、本発明に係るデジタルビデオカメラであり、本体８２０１、表示部８２０２等を含む。このデジタルビデオカメラにおいて、表示部８２０２には発光効率が高く、駆動電圧が低いだけでなく劣化に強いという特徴を有する発光素子を含む本発明の発光装置が適用されている。従って、従来よりも低消費電力で信頼性の高いデジタルビデオカメラを提供することができる。
【０１５９】
図１４（Ｄ）は、本発明に係る電話機であり、本体８３０１、表示部８３０２等を含む。この電話機において、表示部８３０２には、発光効率が高く、駆動電圧が低いだけでなく劣化に強いという特徴を有する発光素子を含む本発明の発光装置が適用されている。従って、従来よりも低消費電力で信頼性の高い電話機を提供することができる。
【０１６０】
図１４（Ｅ）は、本発明に係る液晶モニターであり、本体８４０１、表示部８４０２等を含む。この液晶モニターにおいて、表示部８４０２には、発光効率が高く、駆動電圧が低いだけでなく劣化に強いという特徴を有する発光素子を含む本発明の発光装置がバックライトとして適用されている。従って、従来よりも低消費電力で信頼性の高い液晶モニターを提供することができる。
【０１６１】
以上の様に、本発明の発光装置の適用範囲は極めて広く、この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。本発明の発光装置を用いることにより、低消費電力で信頼性の高い表示部を有する電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】本発明の発光素子について説明する図。
【図２】本発明の発光素子について説明する図。
【図３】本発明の発光素子について説明する図。
【図４】本発明の発光素子について説明する図。
【図５】本発明の発光素子のキャリアの移動について説明する図。
【図６】本発明のアクティブマトリクス型発光装置の回路構成を説明する図。
【図７】本発明のアクティブマトリクス型発光装置の画素部を説明する図。
【図８】本発明のアクティブマトリクス型発光装置の作製方法を説明する図。
【図９】本発明のアクティブマトリクス型発光装置の作製方法を説明する図。
【図１０】本発明のアクティブマトリクス型発光装置の作製方法を説明する図。
【図１１】本発明のアクティブマトリクス型発光装置の作製方法を説明する図。
【図１２】本発明のアクティブマトリクス型発光装置を説明する図。
【図１３】本発明のパッシブマトリクス型発光装置を説明する図。
【図１４】電子機器について説明する図。
【図１５】従来の無機発光素子について説明する図。
【符号の説明】
【０１６３】
１０１ 第１の電極
１０２ 第１の絶縁膜
１０３ キャリア供給層
１０４ 発光層
１０５ 第２の絶縁膜
１０６ 第２の電極
２０１ 発光層
２０２ キャリア供給層
２０３ キャリア
３０１ 第１の電極
３０２ 第１の絶縁膜
３０３ キャリア供給層
３０４ 発光層
３０５ 第２の絶縁膜
３０６ 第２の電極
３０７ 第１の電源
３０８ 第２の電源
６０１ ソース線（Ｓｉ）
６０２ ゲート線（Ｇｊ）
６０３ スイッチング用ＴＦＴ
６０４ 発光素子
６０５ 対向電源
６１１ ソース線（Ｓｉ）
６１２ ゲート線（Ｇｊ）
６１３ スイッチング用ＴＦＴ
６１４ 駆動用ＴＦＴ
６１５ 発光素子
６１６ 対向電源
６１７ 電流供給線（Ｖｉ）
７０１ 基板
７０２ ゲート線（ゲート電極）
７０３ ゲート電極
７０４ 第１の絶縁膜
７０５、７０６ 半導体膜
７０７ 第２の絶縁膜
７０８ 配線（電流供給線）
７０９ 配線（ソース線）
７１０ 第３の絶縁膜
７１１ 第１の電極
７１２ 第４の絶縁膜
７１３ キャリア供給層
７１４ 発光層
７１５ 第５の絶縁膜
７１６ 第２の電極
７１７ スイッチング用ＴＦＴ
７１８ 駆動用ＴＦＴ
９０１ 基板
９０２ 第１の導電膜
９０３、９０４ ゲート電極
９０５ 第１の絶縁膜
９０６ａ、９０６ｂ 第１のマスク
９０７ 第１の半導体膜
９０８ａ、９０８ｂ 第２のマスク
９０９、９１０ 第１の半導体膜
９１１ 第２の絶縁膜
９１２ａ、９１２ｂ 第３のマスク
９１３ 第２の導電膜
９１４ａ、９１４ｂ 第４のマスク
９１５、９１６ 第２の導電膜
９１７ 第３の絶縁膜
９１８ａ、９１８ｂ 第５のマスク
９１９ 第３の導電膜
９２０ 第４の絶縁膜
９２１ 第２の半導体膜
９２４ 発光層
９２５ 第５の絶縁膜
９２６ 第４の導電膜
９２８ 第２の半導体膜
９２９ａ、９２９ｂ、９２９ｃ 第７のマスク
９３０ａ、９３０ｂ、９３０ｃ 第２の半導体膜（発光層）
９３１ａ、９３１ｂ、９３１ｃ 第２の半導体膜（キャリア供給層）
９３２ 第５の絶縁膜
９３３ 第４の導電膜
１２０１ 素子基板
１２０２ 駆動回路部（ソース側駆動回路）
１２０３ 駆動回路部（ゲート側駆動回路）
１２０４ 画素部
１２０５ 封止基板
１２０６ シール材
１２０７ 空間
１２０８ ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）
１２０９ ｎチャネル型ＴＦＴ
１２１０ ｐチャネル型ＴＦＴ
１２１１ スイッチング用ＴＦＴ
１２１２ 駆動用ＴＦＴ
１２１３ 第１の電極
１２１４ 絶縁物
１２１５ 層
１２１６ 第２の電極
１２１７ 発光素子
１２１８ 引き回し配線
１３０１ 第１の基板
１３０２ 第１の電極
１３０３ 層
１３０４ 第２の電極
１３０５ 領域ａ
１３０６ 第１の絶縁膜
１３０７ 層（発光層＋キャリア供給層）
１３０８ 第２の絶縁膜
１３０９ 発光層
１３１０ キャリア供給層
１５０１ 第１の電極
１５０２ 第１の絶縁膜
１５０３ 発光層
１５０４ 第２の絶縁膜
１５０５ 第２の電極
１５０６ 第１の電源
１５０７ 第２の電源
８００１ 本体
８００２ 表示部
８１０１ 本体
８１０２ 表示部
８２０１ 本体
８２０２ 表示部
８３０１ 本体
８３０２ 表示部
８４０１ 本体
８４０２ 表示部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極間に絶縁膜で挟まれた発光層およびキャリア供給層を有し、
前記発光層は、母体材料および添加材料を少なくとも含み、
前記キャリア供給層は、ｎ型の不純物元素又はｐ型の不純物元素を少なくとも含む半導体材料であることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
一対の電極間に絶縁膜で挟まれた発光層および複数のキャリア供給層を有し、
前記発光層は、母体材料および添加材料を少なくとも含み、
前記キャリア供給層は、ｎ型の不純物元素又はｐ型の不純物元素を少なくとも含む半導体材料であることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
一対の電極間に絶縁膜で挟まれた発光層およびキャリア供給層を有し、
前記発光層は、前記キャリア供給層と少なくとも一部で接し、
前記発光層は、母体材料および添加材料を少なくとも含み、
前記キャリア供給層は、ｎ型の不純物元素又はｐ型の不純物元素を少なくとも含む半導体材料であることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
一対の電極間に絶縁膜で挟まれた発光層および複数のキャリア供給層を有し、
前記発光層は、前記複数のキャリア供給層と少なくとも一部で接し、
前記発光層は、母体材料および添加材料を少なくとも含み、
前記キャリア供給層は、ｎ型の不純物元素又はｐ型の不純物元素を少なくとも含む半導体材料であることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記母体材料は、第２族元素と第１６族元素を含む化合物、第１２族元素と第１６族元素を含む化合物、第１３族元素と第１５族元素を含む化合物、第２族元素と第１３族元素と第１６族元素を含む化合物、第１４族元素を複数含む化合物、及び希土類硫化物のいずれか一種または複数種であることを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記母体材料は、硫化カルシウム、硫化ストロンチウム、硫化バリウム、硫化亜鉛、硫化カドミウム、酸化亜鉛、窒化ガリウム、硫化ストロンチウムガリウム、酸化マグネシウム亜鉛、炭化珪素、硫化イットリウムのいずれか一種または複数種であることを特徴とする発光装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記添加材料は、遷移金属元素または希土類元素のいずれか一種または複数種であることを特徴とする発光装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記添加材料は、セリウム、プラセオジウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、ツリウム、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、銀、金、白金、マンガンのいずれか一種または複数種であることを特徴とする発光装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一において、
前記キャリア供給層は、インジウムが添加された硫化亜鉛、アルミニウムまたはガリウムが添加された酸化亜鉛、シリコンが添加された窒化ガリウム、窒素またはリンが添加された酸化亜鉛、もしくは亜鉛が添加された窒化ガリウムのいずれかであることを特徴とする発光装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか一に記載の発光装置を表示部に用いることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
一対の電極間に絶縁膜で挟まれた発光層およびキャリア供給層を有し、
前記発光層は、母体材料および添加材料を少なくとも含み、
前記キャリア供給層は、ｎ型の不純物元素又はｐ型の不純物元素を少なくとも含む半導体材料であることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
一対の電極間に絶縁膜で挟まれた発光層および複数のキャリア供給層を有し、
前記発光層は、母体材料および添加材料を少なくとも含み、
前記キャリア供給層は、ｎ型の不純物元素又はｐ型の不純物元素を少なくとも含む半導体材料であることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
一対の電極間に絶縁膜で挟まれた発光層およびキャリア供給層を有し、
前記発光層は、前記キャリア供給層と少なくとも一部で接し、
前記発光層は、母体材料および添加材料を少なくとも含み、
前記キャリア供給層は、ｎ型の不純物元素又はｐ型の不純物元素を少なくとも含む半導体材料であることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
一対の電極間に絶縁膜で挟まれた発光層および複数のキャリア供給層を有し、
前記発光層は、前記複数のキャリア供給層と少なくとも一部で接し、
前記発光層は、母体材料および添加材料を少なくとも含み、
前記キャリア供給層は、ｎ型の不純物元素又はｐ型の不純物元素を少なくとも含む半導体材料であることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記母体材料は、第２族元素と第１６族元素を含む化合物、第１２族元素と第１６族元素を含む化合物、第１３族元素と第１５族元素を含む化合物、第２族元素と第１３族元素と第１６族元素を含む化合物、第１４族元素を複数含む化合物、及び希土類硫化物のいずれか一種または複数種であることを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記母体材料は、硫化カルシウム、硫化ストロンチウム、硫化バリウム、硫化亜鉛、硫化カドミウム、酸化亜鉛、窒化ガリウム、硫化ストロンチウムガリウム、酸化マグネシウム亜鉛、炭化珪素、硫化イットリウムのいずれか一種または複数種であることを特徴とする発光装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記添加材料は、遷移金属元素または希土類元素のいずれか一種または複数種であることを特徴とする発光装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記添加材料は、セリウム、プラセオジウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、ツリウム、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、銀、金、白金、マンガンのいずれか一種または複数種であることを特徴とする発光装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一において、
前記キャリア供給層は、インジウムが添加された硫化亜鉛、アルミニウムまたはガリウムが添加された酸化亜鉛、シリコンが添加された窒化ガリウム、窒素またはリンが添加された酸化亜鉛、もしくは亜鉛が添加された窒化ガリウムのいずれかであることを特徴とする発光装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれか一に記載の発光装置を表示部に用い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１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００７−２５８１５９（Ｐ２００７−２５８１５９Ａ）
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３５６９５（Ｐ２００７−３５６９５）
【出願日】平成１９年２月１６日（２００７．２．１６）
【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１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１６日（２００７．２．１６）
【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）】
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