発光装置
【課題】アクティブマトリクス型の発光装置において、発光素子の陽極における平均膜抵抗を低抵抗化を可能とする素子構造を提供する。
【解決手段】陰極１０４の間を埋めるように形成されたバンク１０７の上部１０７ｂを導電膜で形成することにより、陽極１０９における平均膜抵抗を低抵抗化することができ、より鮮明な画像表示の発光装置を得ることができる。
【解決手段】陰極１０４の間を埋めるように形成されたバンク１０７の上部１０７ｂを導電膜で形成することにより、陽極１０９における平均膜抵抗を低抵抗化することができ、より鮮明な画像表示の発光装置を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界を加えることで発光が得られる有機化合物を含む膜（以下、「有機化合物層」と記す）と、陽極と、陰極と、を有する発光素子の作製に用いる成膜装置及び成膜方法に関する。本発明では特に、従来よりも劣化が起こりにくく、素子寿命の長い発光素子の作製に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自発光型の素子として有機発光素子（発光素子）を有した発光装置の研究が活発化しており、特に、発光材料として有機化合物を用いた発光装置が注目されている。この発光装置は、有機電界発光ディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic EL Display）又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）とも呼ばれている。
【０００３】
なお、発光素子は、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、有機化合物層と記す）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。
【０００４】
発光装置は、液晶表示装置と異なり自発光型であるため視野角の問題がないという特徴がある。即ち、屋外に用いられるディスプレイとしては、液晶ディスプレイよりも適しており、様々な形での使用が提案されている。
【０００５】
また、発光素子は一対の電極間に有機化合物層が挟まれた構造となっているが、有機化合物層は通常、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。
【０００６】
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することができる。
【０００７】
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有機化合物層という。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、全て有機化合物層に含まれる。また、陰極、有機化合物層、及び陽極で形成される素子を発光素子といい、これには、互いに直交するように設けられた２種類のストライプ状の電極の間に有機化合物層を形成する方式（単純マトリクス型）と、ＴＦＴに接続されマトリクス状に配列された陰極と陽極との間に有機化合物層を形成する方式（アクティブマトリクス型）の２種類がある。
【０００８】
特にアクティブマトリクス型は、各画素内に設けた発光素子に流れる電流を画素内部に設けたＴＦＴによって制御することが可能であり、高精細な表示が可能であることから多くの研究がされている。
【０００９】
また、これまでアクティブマトリクス型の発光装置において、基板上のＴＦＴと電気的に接続された電極が陽極として形成され、陽極上に有機化合物層が形成され、有機化合物層上に陰極が形成される発光素子を有し、有機化合物層において生じた光を透明電極である陽極からＴＦＴの方へ取り出すという構造であった。
【００１０】
しかし、この構造においては、解像度を向上させようとすると画素部におけるＴＦＴ及び配線等の配置により開口率が制限されるという問題が生じていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、上記問題を解決するために本発明では、基板上のＴＦＴと電気的に接続されたＴＦＴ側の電極を陰極として形成し、陰極上に有機化合物層を形成し、有機化合物層上に透明電極である陽極を形成するという構造（以下、上面出射構造とよぶ）の発光素子を有するアクティブマトリクス型の発光装置を作製する。
【００１２】
しかし、上面出射構造の発光素子を作製する場合において、陽極の膜抵抗が高くなるという問題が生じる。陽極の膜抵抗が高くなると電圧降下により陽極の面内電位分布が不均一になり、発光素子の輝度にバラツキを生じるといった不具合が生じる。そこで、本発明は、発光素子における陽極の膜抵抗を低下させる構造の発光装置およびその作製方法を提供することを課題とする。そして、そのような発光装置を表示部として用いる電気器具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、基板上に形成されたＴＦＴと電気的に接続された電極を陰極とし、陰極上に有機化合物層を形成し、有機化合物層上に陽極を形成するという発光装置の作製において、陽極の形成前に導電性の膜を形成し、陽極の膜抵抗の低抵抗化を図るというものである。
【００１４】
そこで、本発明における発光装置及びその作製方法について図１を用いて説明する。図１（Ａ）において、基板１００上にＴＦＴ１０１が形成されている。なお、基板１００は絶縁体であり、表面に絶縁体を付けた基板、もしくは絶縁基板、もしくは絶縁膜である。また、ＴＦＴ１０１は、発光素子に流れる電流を制御するためのＴＦＴ（電流制御用ＴＦＴ）である。
【００１５】
また、ＴＦＴ１０１を覆うように第１の絶縁膜１０２が形成されている。第１の絶縁膜１０２を形成する材料としては、酸化珪素、窒化珪素および酸化窒化珪素といった珪素を含む無機材料の他、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）といった有機材料を用いることが可能である。
【００１６】
第１の絶縁膜１０２上に形成される陰極１０４とＴＦＴ１０１と電気的に接続される。なお、ここでは、陰極１０４を形成すると同時にＴＦＴ１０１との配線も形成される場合について示したが、陰極及び配線をそれぞれ異なる材料で別々に形成することも可能である。
【００１７】
また、本発明において、陰極１０４は陰極となることから仕事関数の小さいＡｌや、Ａｌ：Ｌｉといったアルミニウムの合金を用いることが望ましい。また、陰極１０４が配線を兼ねる場合には抵抗率の低い金属を用いて形成することが望ましい。
【００１８】
次に、図１（Ｂ）に示すように陰極１０４上に第２の絶縁膜１０５を形成する。なお、第２の絶縁膜１０５を形成する材料としては、酸化珪素、窒化珪素および酸化窒化珪素といった珪素を含む無機材料の他、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）といった有機材料を用いることができ、蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スピンコート法、インクジェット法及び印刷法などの成膜法を用いて成膜することができる。なお、第２の絶縁膜１０５は、０．１〜３μｍの膜厚で形成されるのが望ましい。
【００１９】
さらに、第２の絶縁膜１０５上に導電膜１０６が形成される。導電膜１０６としては、アルミニウムやチタンやタンタルなどの抵抗が低い導電性の材料を用いれば良い。なお、導電膜は、陰極上にかかることなく形成されるため、必ずしも透光性である必要はなく遮光性であっても良い。ここで形成された導電膜１０６は、後に形成される発光素子の陽極との接触部１１０において、陽極の膜抵抗を低くする導電膜として働く。
【００２０】
また、本明細書中において、接触部の膜抵抗および陽極だけの膜抵抗を平均した陽極全体の膜抵抗、すなわち陽極に電気的に接続された部分全体の膜抵抗のことを、陽極の平均膜抵抗と呼ぶことにすると、導電膜１０６を陽極の下に設けることで、陽極における平均膜抵抗を低くすることができる。さらに、導電膜１０６が遮光性の材料で形成されていた場合には、遮光膜としての役割も果たす。
【００２１】
なお、導電膜１０６の成膜法としては、スパッタリング法や蒸着法を用いることができる。
【００２２】
次に、図１（Ｃ）に示すように陰極１０４上に形成された第２の絶縁膜１０５及び導電膜１０６をそれぞれエッチングすることにより、陰極上に開口部を形成する。なお、本発明では、ドライエッチング法及びウエットエッチング法のいずれを用いることも可能であり、第２の絶縁膜１０５及び導電膜１０６を形成する材料に応じて適宜選択すればよい。
【００２３】
さらに、陰極上の開口部に有機化合物層１０８を形成する。有機化合物層を形成する有機化合物としては、低分子系の材料であっても高分子系の材料であっても良く、公知の材料を用いて単層、若しくはこれらを複数組み合わせて積層して形成することができる。
【００２４】
また、本発明において、複数の異なる発光を示す有機化合物層を形成するため、メタルマスクを用いて画素毎に塗り分けが可能な蒸着法、インクジェット法や印刷法などを用いることができる。
【００２５】
なお、これらの有機化合物層１０８を形成する前に、全ての陰極の上にアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属を含む絶縁性化合物（以下、アルカリ化合物という）を形成することも可能である。アルカリ化合物としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）、フッ化バリウム（ＢａＦ2）、酸化バリウム（ＢａＯ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）または、酸化セシウム（Ｃｓ2Ｏ）を用いることができる。
【００２６】
次に、図１（Ｄ）に示すように有機化合物層１０８の上に、陽極１０９が形成される。なお、陽極１０９には透明導電膜を用い、透明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物（ＩＴＯと呼ばれる）、酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物、酸化スズまたは酸化亜鉛などを用いることが可能である。
【００２７】
なお、陽極１０９は、画素部が有する複数の発光素子に共通の電極として形成され、陽極１０９と有機化合物層１０８が重ならない位置で陽極１０９と導電膜が接触する構造を有する。つまり、接触部１１０において、陽極を形成する透明導電膜の膜抵抗は下がる。
【００２８】
本発明を実施することにより有機化合物層１０８で生じた光を矢印の方向に取り出す構造の発光素子を有する発光装置を形成し、さらに陽極における膜抵抗の低抵抗化の問題を解決することができる。
【００２９】
なお、ここでは、バンクの上部が導電膜で形成される方法について示したが、本発明は、これに限られることはなく、絶縁材料のみで形成された第２の絶縁膜に開口部を形成し、有機化合物層を形成した後で、メタルマスクを用いて導電膜を第２の絶縁膜上に形成し、その後に形成される陽極と接触するようにして、陽極の膜抵抗を低抵抗化することも可能である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明を実施することで、陽極と接するように設けられた導電膜により陽極の平均膜抵抗を低くすることが可能となる。これにより陽極における面内電位分布を均一にすることができ、発光素子の輝度を均一にすることができるため、より鮮明な画像表示の発光装置を得ることができる。また、本発明の発光装置を表示部として用いることにより、視認性の高い電気器具を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の発光素子について説明する図。
【図２】本発明の発光装置の上面ブロック図。
【図３】本発明の発光装置の画素部を説明する図。
【図４】本発明の発光装置画素部を説明する図。
【図５】本発明の発光装置の作製行程を説明する図。
【図６】本発明の発光装置の作製行程を説明する図。
【図７】本発明の発光装置の作製行程を説明する図。
【図８】本発明の発光装置の作製行程を説明する図。
【図９】本発明の発光装置の素子基板について説明する図。
【図１０】本発明の発光装置の封止構造について説明する図。
【図１１】本発明の発光装置の画素の上面図。
【図１２】本発明の発光装置の作製行程を説明する図。
【図１３】本発明の発光装置の作製行程を説明する図。
【図１４】本発明の発光装置を用いた電気器具の図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に、本発明の発光装置の構造、およびその作製方法について説明する。
【００３３】
図２に発光装置のブロック図の一例を示す。図２の発光装置は、基板上に形成されたＴＦＴによって画素部２０１、画素部の周辺に配置されたソース信号線駆動回路２０２、書き込み用ゲート信号線駆動回路（第１のゲート信号線駆動回路）２０３、消去用ゲート信号線駆動回路（第２のゲート信号線駆動回路）２０４を有している。なお、本実施の形態で発光装置はソース信号線駆動回路を１つ有しているが、本発明においてソース信号線駆動回路は２つあってもよい。
【００３４】
また本発明において、ソース信号側駆動回路２０２、書き込み用ゲート信号側駆動回路２０３または消去用ゲート信号線駆動回路２０４は、画素部２０１が設けられている基板上に設けられている構成にしても良いし、ＩＣチップ上に設けてＦＰＣまたはＴＡＢを介して画素部２０１と接続されるような構成にしても良い。
【００３５】
ソース信号線駆動回路２０２は基本的にシフトレジスタ２０２ａ、ラッチ（Ａ）２０２ｂ、ラッチ（Ｂ）２０２ｃを有している。
【００３６】
ソース信号線駆動回路２０２において、シフトレジスタ２０２ａにクロック信号（ＣＬＫ）およびスタートパルス（ＳＰ）が入力される。シフトレジスタ２０２ａは、これらのクロック信号（ＣＬＫ）およびスタートパルス（ＳＰ）に基づきタイミング信号を順に発生させ、バッファ等（図示せず）を通して後段の回路へタイミング信号を順次供給する。
【００３７】
シフトレジスタ２０２ａからのタイミング信号は、バッファ等によって緩衝増幅される。タイミング信号が供給される配線には、多くの回路あるいは素子が接続されているために負荷容量（寄生容量）が大きい。この負荷容量が大きいために生ずるタイミング信号の立ち上がりまたは立ち下がりの”鈍り”を防ぐために、このバッファが設けられる。
【００３８】
バッファによって緩衝増幅されたタイミング信号は、ラッチ（Ａ）２０２ｂに供給される。ラッチ（Ａ）２０２ｂは、デジタルデータ信号（digital data signals）を処理する複数のステージのラッチを有している。ラッチ（Ａ）２０２ｂは、前記タイミング信号が入力されると、時分割階調データ信号発生回路２０６から供給されるデジタルデータ信号を順次取り込み、保持する。
【００３９】
なお、ラッチ（Ａ）２０２ｂにデジタルデータ信号を取り込む際に、ラッチ（Ａ）２０２ｂが有する複数のステージのラッチに、順にデジタルデータ信号を入力しても良い。しかし本発明はこの構成に限定されない。
【００４０】
ラッチ（Ａ）２０２ｂの全てのステージのラッチにデジタルデータ信号の書き込みが一通り終了するまでの時間を、ライン期間と呼ぶ。すなわち、ラッチ（Ａ）２０２ｂ中で一番左側のステージのラッチにデジタルデータ信号の書き込みが開始される時点から、一番右側のステージのラッチにデジタルデータ信号の書き込みが終了する時点までの時間間隔がライン期間である。実際には、上記ライン期間に水平帰線期間が加えられた期間をライン期間に含むことがある。
【００４１】
１ライン期間が終了すると、ラッチ（Ｂ）２０２ｃにラッチシグナル（Latch Signal）が供給される。この瞬間、ラッチ（Ａ）２０２ｂに書き込まれ保持されているデジタルデータ信号は、ラッチ（Ｂ）２０２ｃに一斉に送出され、ラッチ（Ｂ）２０２ｃの全ステージのラッチに書き込まれ、保持される。
【００４２】
デジタルデータ信号をラッチ（Ｂ）２０２ｃに送出し終えたラッチ（Ａ）２０２ｂには、シフトレジスタ２０２ａからのタイミング信号に基づき、再び時分割階調データ信号発生回路２０６から供給されるデジタルデータ信号の書き込みが順次行われる。
【００４３】
この２順目の１ライン期間中には、ラッチ（Ｂ）２０２ｂに書き込まれ、保持されているデジタルデータ信号がソース信号線に入力される。
【００４４】
一方、書き込み用ゲート信号線駆動回路２０３及び消去用ゲート信号線駆動回路２０４は、それぞれシフトレジスタ、バッファ（いずれも図示せず）を有している。また場合によっては、書き込み用ゲート信号線駆動回路２０３及び消去用ゲート信号線駆動回路２０４が、シフトレジスタ、バッファの他にレベルシフトを有していても良い。
【００４５】
書き込み用ゲート信号線駆動回路２０３及び消去用ゲート信号線駆動回路２０４において、シフトレジスタ（図示せず）からのタイミング信号がバッファ（図示せず）に供給され、対応するゲート信号線（走査線とも呼ぶ）に供給される。
ゲート信号線には、１ライン分の画素ＴＦＴのゲート電極が接続されており、１ライン分全ての画素ＴＦＴを同時にＯＮにしなくてはならないので、バッファは大きな電流を流すことが可能なものが用いられる。
【００４６】
時分割階調データ信号発生回路２０６においては、アナログまたはデジタルのビデオ信号（画像情報を含む信号）が時分割階調を行うためのデジタルデータ信号（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｄａｔａ Ｓｉｇｎａｌｓ）に変換され、ラッチ（Ａ）２０２ｂに入力される。またこの時分割階調データ信号発生回路２０６は、時分割階調表示を行うために必要なタイミングパルス等を発生させる回路でもある。
【００４７】
また、ここでは図示しないが、画素部２０１には、ソース信号線駆動回路２０２のラッチ（Ｂ）２０２ｃに接続されたソース信号線、ＦＰＣを介して発光装置の外部の電源に接続された電流供給線、書き込み用ゲート信号線駆動回路２０３に接続された書き込み用ゲート信号線（第１のゲート信号線）、消去用ゲート信号線駆動回路２０４に接続された消去用ゲート信号線（第２のゲート信号線）が画素部２０１に設けられている。
【００４８】
なお、ソース信号線と、電流供給線と、書き込み用ゲート信号線と、消去用ゲート信号線とを備えた領域が画素２０５である。つまり、画素部２０１にはマトリクス状に複数の画素２０５が配列されることになる。
【００４９】
本発明は、以上に説明した構成を有する発光装置において、画素部２０１に複数の画素２０５を形成する際に陽極と接触するように導電膜を形成し、陽極の膜抵抗を低抵抗化させる方法に関するものである。なお、図１の領域２０６には、画素部２０１が有する複数の画素２０５が形成されている。なお、本発明の発光素子およびこの作製方法について領域２０６の拡大図である図３及び図４を用いて説明する。
【００５０】
図３（Ａ）には、領域２０６の上面図を示し、図３（Ｂ）には、図３（Ａ）をＰ−Ｐ’で切断した際の断面図を示す。
【００５１】
図３（Ａ）において、複数の画素が形成されており、その最上部には、陰極となる陰極３０１が形成されている。点線で示される３０２は、ソース信号線であり、ソース信号線駆動回路と接続されている。また、点線で示される３０３は、電流供給線であり、ＦＰＣを介して発光装置の外部の電源に接続される。
【００５２】
なお、本発明において陰極と配線は同時に形成することができるため、Ａｌ、Ｔｉ、Ｗ、Ａｌ−Ｓｉ、の他、Ａｌ：Ｌｉ等の合金といった材料を用いて形成され、基板３００上に形成された電流制御用ＴＦＴ３０４と電気的に接続される。
なお、電流制御用ＴＦＴは、各画素にそれぞれ形成されており、電流供給線からの電流を発光素子に供給する役割を果たす。なお、ここでは図示しないが、各画素には、スイッチング用ＴＦＴや消去用ＴＦＴも形成されている。
【００５３】
また、陰極３０１間の隙間を埋めるようにバンク３０５が形成されている。なお、バンク３０５は、絶縁材料からなる層と導電性材料からなる層との積層構造を有している。
【００５４】
バンク３０５の作製方法としては、陰極まで形成された基板上に絶縁材料を０．５〜５μｍの膜厚に成膜し、次に、金属等の導電性材料を１０〜３００ｎｍ（好ましくは４０〜８０ｎｍ）の膜厚とするのが望ましい。
【００５５】
なお、絶縁材料としては、酸化珪素、窒化珪素および酸化窒化珪素といった珪素を含む無機材料の他、アクリル、ポリイミド、ポリアミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）といった有機材料を用いることができる。
【００５６】
なお、絶縁材料の成膜方法としては、無機材料の場合には、蒸着法、ＣＶＤ法の他スパッタリング法が望ましいが、有機材料の場合には、スピンコート法やインクジェット法などを用いることができる。
【００５７】
また、導電性材料としては、抵抗率（比抵抗ともいう）の低い材料を用いる。
なお、本明細書において抵抗率の低い導電性材料としては、シート抵抗値が０．０１〜１Ω／□である材料をいう。具体的には、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）または銀（Ａｇ）等の材料を用いることができる。なお、導電膜の材料および膜厚は、導電膜の膜抵抗が陽極３０９の膜抵抗よりも低抵抗となるように適宜選択して用いるとよい。
【００５８】
なお、導電性材料の成膜方法としては、蒸着法若しくはスパッタリング法で形成することが望ましい。
【００５９】
第２の層間絶縁膜３０６及び導電膜３０７を成膜したところで、第２の層間絶縁膜３０６及び導電膜３０７をエッチングすることにより陰極３０１に対応する位置に開口部を形成する。
【００６０】
なお、ここでのエッチングには、ＩＣＰエッチング法やＲＩＥ（反応性イオンエッチング）法といったドライエッチング法やウエットエッチング法を用いることができる。
【００６１】
また、エッチングガスとしては、フッ素系のガスや塩素系のガスの他、Ａｒ、Ｏ2、Ｈｅ等のガスを用い、これらのガスを複数混合し、また、これらの流量比を調節することによりエッチングを行う。
【００６２】
そして、開口部を形成するエッチング後に残された第２の絶縁膜３０６及び導電膜３０７を本明細書中では、バンク３０５と呼ぶことにする。
【００６３】
次に、図４（Ａ）および図４（Ｂ）で示すように陰極３０１上に有機化合物層３０８（３０８Ｒ、３０８Ｇ、３０８Ｂ）を形成する。ここでは、３種類の発光を示す有機化合物層が紙面に向かって縦方向にそれぞれ形成される様子を示している。なお、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）をＰ−Ｐ’で切断した際の断面図である。
【００６４】
これらの有機化合物層は、電子輸送性の有機化合物、ブロッキング性の有機化合物、発光性の有機化合物、ホスト材料、正孔輸送性の有機化合物および正孔注入性の有機化合物といった公知の有機化合物を自由に組み合わせて用いることができる。
【００６５】
なお、ここでは、３種類の発光を示す有機化合物層が紙面に向かって縦方向にそれぞれ形成される場合について示したが、本発明はこれに限られることはなく、縦方向に異なる有機化合物層を形成することも可能である。
【００６６】
また、有機化合物層３０８の形成方法としては、蒸着法、インクジェット法、および印刷法等を用いることができる。
【００６７】
有機化合物層３０８を形成した基板上に発光素子の陽極３０９を形成する。なお、この時の断面図を図４（Ｃ）に示す。
【００６８】
陽極３０９として、透明導電膜を８０〜１２０nmの膜厚で成膜する。例えば、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜や酸化インジウムに２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透明導電膜などを用いることができる。また、成膜方法としては、蒸着法やスパッタリング法の他イオンプレーティング法により成膜することが可能であるが、有機化合物層を形成した後で陽極を形成することから、蒸着法もしくはイオンプレーティング法を用いるのが望ましい。
【実施例１】
【００６９】
本実施例では、同一基板上に画素部と、画素部の周辺に設ける駆動回路のＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴ）を同時に作製し、さらに、画素部にはＴＦＴと電気的に接続された発光素子を形成して、素子基板を作製する方法について図５〜図８を用いて説明する。
【００７０】
まず、本実施例ではコーニング社の＃７０５９ガラスや＃１７３７ガラスなどに代表される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６００を用いる。なお、基板６００としては、透光性を有する基板であれば限定されず、石英基板を用いても良い。また、本実施例の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよい。
【００７１】
次いで、基板６００上に酸化珪素膜、窒化珪素膜または酸化窒化珪素膜などの絶縁膜から成る下地膜６０１を形成する。本実施例では下地膜６０１として２層構造を用いるが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造を用いても良い。下地膜６０１の一層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、ＮＨ3、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化珪素膜６０１ａを１０〜２００nm（好ましくは５０〜１００nm）形成する。
【００７２】
本実施例では、膜厚５０ｎｍの酸化窒化珪素膜６０１ａ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を形成した。次いで、下地膜６０１のニ層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化珪素膜３０１ｂを５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０nm）の厚さに積層形成する。本実施例では、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素膜３０１ｂ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成する。
【００７３】
次いで、下地膜上に半導体層６０２〜６０５を形成する。半導体層６０２〜６０５は、非晶質構造を有する半導体膜を公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により成膜した後、公知の結晶化処理（レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法等）を行って得られた結晶質半導体膜を所望の形状にパターニングして形成する。この半導体層６０２〜６０５の厚さは２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくは珪素（シリコン）またはシリコンゲルマニウム（ＳｉXＧｅ1-X（Ｘ＝０．０００１〜０．０２））合金などで形成すると良い。
【００７４】
本実施例では、プラズマＣＶＤ法を用い、５５ｎｍの非晶質珪素膜を成膜した後、ニッケルを含む溶液を非晶質珪素膜上に保持させる。この非晶質珪素膜に脱水素化（５００℃、１時間）を行った後、熱結晶化（５５０℃、４時間）を行い、さらに結晶化を改善するためのレーザーアニ―ル処理を行って結晶質珪素膜を形成する。そして、この結晶質珪素膜をフォトリソグラフィ−法によるパターニング処理によって、半導体層６０２〜６０５を形成する。
【００７５】
また、半導体層６０２〜６０５を形成する前、もしくは、形成した後、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）のドーピングを行ってもよい。
【００７６】
また、レーザー結晶化法で結晶質半導体膜を作製する場合には、パルス発振型または連続発光型のエキシマレーザーやＹＡＧレーザー、ＹＶＯ4レーザーを用いることができる。これらのレーザーを用いる場合には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学系で線状に集光し半導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施者が適宣選択するものであるが、エキシマレーザーを用いる場合はパルス発振周波数３００Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を１００〜４００mJ/cm2(代表的には２００〜３００mJ/cm2)とする。また、ＹＡＧレーザーを用いる場合にはその第２高調波を用いパルス発振周波数３０〜３００Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を３００〜６００mJ/cm2(代表的には３５０〜５００mJ/cm2)とすると良い。そして幅１００〜１０００μｍ、例えば４００μｍで線状に集光したレーザー光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザー光の重ね合わせ率（オーバーラップ率）を５０〜９０％として行えばよい。
【００７７】
次いで、半導体層６０２〜６０５を覆うゲート絶縁膜６０７を形成する。ゲート絶縁膜６０７はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを４０〜１５０ｎｍとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により１１０ｎｍの厚さで酸化窒化珪素膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成する。勿論、ゲート絶縁膜は酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪素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。
【００７８】
また、酸化珪素膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＴＥＯＳ（Tetraethyl Ortho silicate）とＯ2とを混合し、反応圧力４０Pa、基板温度３００〜４００℃とし、高周波（１３．５６MHz）電力密度０．５〜０．８W/cm2で放電させて形成することができる。このようにして作製される酸化珪素膜は、その後４００〜５００℃の熱アニールによりゲート絶縁膜として良好な特性を得ることができる。
【００７９】
次いで、図５（Ａ）に示すように、ゲート絶縁膜６０７上に膜厚２０〜１００ｎｍの第１の導電膜６０８と、膜厚１００〜４００ｎｍの第２の導電膜６０９とを積層形成する。本実施例では、膜厚３０ｎｍのＴａＮ膜からなる第１の導電膜６０８と、膜厚３７０ｎｍのＷ膜からなる第２の導電膜６０９を積層形成する。
ＴａＮ膜はスパッタ法で形成し、Ｔａのターゲットを用い、窒素を含む雰囲気内でスパッタする。また、Ｗ膜は、Ｗのターゲットを用いたスパッタ法で形成する。その他に６フッ化タングステン（ＷＦ6）を用いる熱ＣＶＤ法で形成することもできる。
【００８０】
いずれにしてもゲート電極として使用するためには低抵抗化を図る必要があり、Ｗ膜の抵抗率は２０μΩｃｍ以下にすることが望ましい。Ｗ膜は結晶粒を大きくすることで低抵抗率化を図ることができるが、Ｗ膜中に酸素などの不純物元素が多い場合には結晶化が阻害され高抵抗化する。従って、本実施例では、高純度のＷ（純度９９．９９９９％）のターゲットを用いたスパッタ法で、さらに成膜時に気相中からの不純物の混入がないように十分配慮してＷ膜を形成することにより、抵抗率９〜２０μΩｃｍを実現することができる。
【００８１】
なお、本実施例では、第１の導電膜６０８をＴａＮ、第２の導電膜６０９をＷとしたが、特に限定されず、いずれもＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｄ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若しくは化合物材料で形成してもよい。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素膜に代表される半導体膜を用いてもよい。また、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕからなる合金を用いてもよい。
【００８２】
また、第１の導電膜をタンタル（Ｔａ）膜で形成し、第２の導電膜をＷ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化チタン（ＴｉＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＷ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化タンタル（ＴａＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＡｌ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化タンタル（ＴａＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＣｕ膜とする組み合わせ、第１の導電膜をＷ、Ｍｏ、もしくはＷとＭｏからなる膜で形成し、第２の導電膜をＡｌとＳｉ、ＡｌとＴｉ、ＡｌとＳｃ、もしくはＡｌとＮｄとからなる膜で形成し、第３の導電膜をＴｉ、ＴｉＮ、もしくはＴｉとＴｉＮからなる膜で形成する組み合わせとしてもよい。
【００８３】
次に、図５（Ｂ）に示すようにフォトリソグラフィ−法を用いてレジストからなるマスク６１０〜６１３を形成し、電極及び配線を形成するための第１のエッチング処理を行う。第１のエッチング処理では第１及び第２のエッチング条件で行う。本実施例では第１のエッチング条件として、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用い、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、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エッチングを行う。ここでは、松下電器産業（株）製のＩＣＰを用いたドライエッチング装置（Model Ｅ６４５−□ＩＣＰ）を用いる。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。
【００８４】
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第１の導電層の端部をテーパー形状とする。第１のエッチング条件でのＷに対するエッチング速度は２００．３９ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は８０．３２ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮに対するＷの選択比は約２．５である。また、この第１のエッチング条件によって、Ｗのテーパー角は、約２６°となる。
【００８５】
この後、図５（Ｂ）に示すようにレジストからなるマスク６１０〜６１３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（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３０秒程度のエッチングを行う。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。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。
【００８６】
第２のエッチング条件でのＷに対するエッチング速度は５８．９７ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は６６．４３ｎｍ／ｍｉｎである。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするためには、１０〜２０％程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。
【００８７】
上記第１のエッチング処理では、レジストからなるマスクの形状を適したものとすることにより、基板側に印加するバイアス電圧の効果により第１の導電層及び第２の導電層の端部がテーパー形状となる。このテーパー部の角度は１５〜４５°とすればよい。こうして、第１のエッチング処理により第１の導電層と第２の導電層から成る第１の形状の導電層６１５〜６１８（第１の導電層６１５ａ〜６１８ａと第２の導電層６１５ｂ〜６１８ｂ）を形成する。６２０はゲート絶縁膜であり、第１の形状の導電層６１５〜６１８で覆われない領域は２０〜５０nm程度エッチングされ薄くなった領域が形成される。
【００８８】
そして、レジストからなるマスクを除去せずに第１のドーピング処理を行い、半導体層にｎ型を付与する不純物元素を添加する。（図５（Ｂ））ドーピング処理はイオンドープ法、若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１×１０13〜５×１０15atoms/cm2とし、加速電圧を６０〜１００ｋｅＶとして行う。本実施例ではドーズ量を１．５×１０15atoms/cm2とし、加速電圧を８０ｋｅＶとして行う。
【００８９】
ｎ型を付与する不純物元素として１５族に属する元素、典型的にはリン（Ｐ）
または砒素（Ａｓ）を用いるが、ここではリン（Ｐ）を用いる。この場合、導電層６１５〜６１８がｎ型を付与する不純物元素に対するマスクとなり、自己整合的に高濃度不純物領域６２１〜６２４が形成される。高濃度不純物領域６２１〜６２４には１×１０20〜１×１０21atoms/cm3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加する。
【００９０】
次いで、図５（Ｃ）に示すように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。第２のエッチング処理では第３及び第４のエッチング条件で行う。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５００ＷのＲＦ（13.56MHz）電力を投入してプラズマを生成して約６０秒程度のエッチングを行う。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。ＣＦ4とＣｌ2を混合した第３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。
【００９１】
第３のエッチング条件でのＷに対するエッチング速度は５８．９７ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は６６．４３ｎｍ／ｍｉｎである。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするためには、１０〜２０％程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。
【００９２】
この後、図５（Ｃ）に示すようにレジストからなるマスク６１０〜６１３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う。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。
【００９３】
第４のエッチング処理でのＴａＮに対するエッチング速度は１４．８３ｎｍ／ｍｉｎである。従って、Ｗ膜が選択的にエッチングされる。この第４のエッチング処理により第２の導電層６２６〜６２９（第１の導電層６２６ａ〜６２９ａと第２の導電層６２６ｂ〜６２９ｂ）を形成する。
【００９４】
次いで、図６（Ａ）に示すように第２のドーピング処理を行う。ドーピングは第２の導電層６２６ｂ〜６２９ｂを不純物元素に対するマスクとして用い、第１の導電層におけるテーパー部下方の半導体層に不純物元素が添加されるようにドーピングする。本実施例では、不純物元素としてＰ（リン）を用い、ドーズ量１．５×１０14、電流密度０．５μＡ、加速電圧９０ｋｅＶにてプラズマドーピングを行う。
【００９５】
こうして、第１の導電層と重なる低濃度不純物領域６３１ａ〜６３４ａ、第１の導電層と重ならない低濃度不純物領域６３１ｂ〜６３４ｂを自己整合的に形成する。なお、この低濃度不純物領域６３１〜６３４へ添加されるリン（Ｐ）の濃度は、１×１０17〜５×１０18atoms/cm3である。また、高濃度不純物領域６２１〜６２４にも不純物元素が添加され、高濃度不純物領域６３５〜６３８を形成する。
【００９６】
次いで、図６（Ｂ）に示すようにレジスト（６３９、６４０）からなるマスクを形成して第３のドーピング処理を行う。この第３のドーピング処理により、ｐチャネル型ＴＦＴの活性層となる半導体層に前記一導電型（ｎ型）とは逆の導電型（ｐ型）を付与する不純物元素が添加された不純物領域６４１、６４２を形成する。第１の導電層６２７ａ、および第２の導電層６２７ｂを不純物元素に対するマスクとして用い、ｐ型を付与する不純物元素を添加して自己整合的に不純物領域を形成する。
【００９７】
本実施例では、不純物領域６４１、６４２はジボラン（Ｂ2Ｈ6）を用いたイオンドープ法で形成する。第１のドーピング処理及び第２のドーピング処理によって、不純物領域６４１、６４２にはそれぞれ異なる濃度でリンが添加されているが、そのいずれの領域においてもｐ型を付与する不純物元素の濃度が２×１０20〜２×１０21atoms/cm3となるようにドーピング処理することにより、ｐチャネル型ＴＦＴのソース領域およびドレイン領域として機能するために何ら問題は生じない。
【００９８】
次いで、レジストからなるマスク６３９、６４０を除去して図６（Ｃ）に示すように第１の層間絶縁膜６４３を形成する。本実施例では、第１の層間絶縁膜６４３として、珪素を含む第１の絶縁膜６４３ａと有機絶縁材料からなる第２の絶縁膜６４３ｂとの積層膜を形成する。
【００９９】
まず、珪素を含む第１の絶縁膜６４３ａとしては、プラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを１００〜２００ｎｍとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により膜厚５０ｎｍの酸化窒化珪素膜と膜厚１００ｎｍの窒化珪素膜の積層膜を形成する。勿論、第１の絶縁膜６４３ａは上述した積層膜に限定されるものでなく、他の珪素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。
【０１００】
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。この活性化工程はファーネスアニール炉を用いる熱アニール法で行う。熱アニール法としては、酸素濃度が１ｐｐｍ以下、好ましくは０．１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気中で４００〜７００℃、代表的には５００〜５５０℃で行えばよく、本実施例では５５０℃、４時間の熱処理で活性化処理を行った。なお、熱アニール法の他に、レーザーアニール法、またはラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）を適用することができる。
【０１０１】
なお、本実施例では、上記活性化処理と同時に、結晶化の際に触媒として使用したニッケルが高濃度のリンを含む不純物領域（６３５、６３７、６３８）にゲッタリングされ、主にチャネル形成領域となる半導体層中のニッケル濃度が低減される。このようにして作製したチャネル形成領域を有するＴＦＴはオフ電流値が下がり、結晶性が良いことから高い電界効果移動度が得られ、良好な特性を達成することができる。
【０１０２】
また、第１の絶縁膜を形成する前に活性化処理を行っても良い。ただし、用いた配線材料が熱に弱い場合には、本実施例のように配線等を保護するため層間絶縁膜（シリコンを主成分とする絶縁膜、例えば窒化珪素膜）を形成した後で活性化処理を行うことが好ましい。
【０１０３】
その他、活性化処理を行った後でドーピング処理を行い、第１の絶縁膜を形成させても良い。
【０１０４】
さらに、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で、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。本実施例では水素を約３％の含む窒素雰囲気中で４１０℃、１時間の熱処理を行った。この工程は層間絶縁膜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。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。
【０１０５】
また、活性化処理としてレーザーアニール法を用いる場合には、上記水素化を行った後、エキシマレーザーやＹＡＧレーザー等のレーザー光を照射することが望ましい。
【０１０６】
次いで、第１の絶縁膜６４３ａ上に有機絶縁材料から成る第２の絶縁膜６４３ｂを形成する。本実施例では膜厚１．０μｍのアクリル樹脂膜を形成する。
【０１０７】
第２の絶縁膜６４３ｂとしては、有機絶縁材料としては、ポリイミド、ポリアミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）などの有機樹脂を用いることができる。
【０１０８】
以上により、第１の絶縁膜と第２の絶縁膜からなる第１の層間絶縁膜を形成することができる。
【０１０９】
次いで、各不純物領域６３５、６３６、６３７、６３８に達するコンタクトホールを形成するためのパターニングを行う。
【０１１０】
本実施例では、第１の絶縁膜としてプラズマＣＶＤ法により珪素を含む絶縁膜を形成し、第２の絶縁膜としてアクリルからなる絶縁膜を形成していることから、コンタクトホールの形成には、ドライエッチングまたはウエットエッチングを用いることができるが、本実施例では、ＲＩＥ装置を用いた、ドライエッチングを行う。
【０１１１】
はじめに、第２の絶縁膜のエッチングを行う。この時、エッチングガス用にＣＦ4とＯ2とＨｅとを用い、それぞれのガス流量比を５／９５／４０（ｓｃｃｍ）
とし、６６．５Ｐａの圧力で電極に５００ＷのＲＦ電力を投入する。
【０１１２】
次に第１の絶縁膜のエッチングを行う。この時には、第１の絶縁膜の時と同様のエッチングガスを用い、それぞれのガスの流量比を６０／４０／３５（ｓｃｃｍ）に変えて、６６．５Ｐａの圧力で電極に４００ＷのＲＦ電力を投入することによりエッチングを行う。
【０１１３】
そして、各高濃度不純物領域６３５、６３６、６３７、６３８とそれぞれ電気的に接続する配線６４０〜６４６と陰極６４９を形成する。本実施例では、Ａｌを用い、５００ｎｍの膜厚に成膜した後、これをパターニングして形成するが、ＴｉやＡｌ：Ｓｉの他、Ａｌ：Ｌｉなどの合金、またはこれらの積層膜を導電膜として用いても良い。
【０１１４】
なお、本実施例では、陰極６４９を陰極として形成することから、高濃度不純物領域６３８との配線を兼ねて形成される。しかし、本発明は、これに限られることはなく、配線と陰極を異なる材料で別々に形成しても良い。
【０１１５】
次に、図７（Ｂ）に示すように、第２の層間絶縁膜６５０を１μｍの厚さに成膜し、さらに導電性の材料からなる導電膜６５１を１０〜１０ｎｍ（好ましくは１０〜５０ｎｍ）の厚さに成膜する。
【０１１６】
なお、本実施例においては、第２の層間絶縁膜として酸化珪素からなる膜を用いているが、場合によっては、窒化珪素および酸化窒化珪素といった珪素を含む絶縁膜の他、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）といった有機樹脂膜を用いることもできる。
【０１１７】
また、導電膜６５１を形成する材料としては、抵抗率（比抵抗ともいう）の低い金属材料を用いることが望ましい。なお、本明細書において抵抗率の低い導電性材料としては、シート抵抗値が０．０１〜１Ω／□である材料をいう。具体的には、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）または銀（Ａｇ）等を用いることが可能であり、蒸着法若しくはスパッタリング法で形成することが望ましい。
【０１１８】
第２の層間絶縁膜６５０及び導電膜６５１を成膜したところで、第３のエッチング処理を行うことにより陰極６４９に対応する位置に開口部を形成して、第２の層間絶縁膜６５２ａ及び導電膜６５２ｂからなるバンク６５２を形成する（図８（Ａ））。
【０１１９】
はじめにフォトリソグラフィ−法を用いてレジストからなるマスクを形成し、バンクを形成するための第３のエッチング処理を行う。第３のエッチング処理においてもＩＣＰエッチング法を用い、第５及び第６のエッチング条件で行う。
【０１２０】
本実施例では第５のエッチング条件として、エッチング用ガスにＣｌ2とＢＣｌ3とを用い、それぞれのガス流量比を４０／４０（ｓｃｃｍ）とし、１．２Paの圧力でコイル型の電極に４５０Ｗ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行い、基板側（試料ステージ）にも１００Ｗ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。
【０１２１】
この第５のエッチング条件により導電膜であるＡｌ膜の一部をエッチングすることができる。
【０１２２】
この後、第６のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにＣＨＦ3とＡｒ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う。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。これにより第２の層間絶縁膜の一部がエッチングされる。
【０１２３】
以上により、図８（Ａ）に示すように第２の層間絶縁膜６５２ａ及び導電膜６５２ｂからなるバンク６５２が形成される。
【０１２４】
次に、図８（Ｂ）で示すように陰極６４９上に有機化合物層６５４を蒸着法により形成する。ここでは、本実施例において赤、緑、青の３種類の発光を示す有機化合物により形成される有機化合物層のうちの一種類が形成される様子を示すが、３種類の有機化合物層を形成する有機化合物の組み合わせについて、以下に詳細に説明する。
【０１２５】
はじめに、赤色発光を示す有機化合物層を形成する。本実施例における赤色発光の有機化合物層は、電子輸送性の有機化合物、ブロッキング性の有機化合物、発光性の有機化合物、ホスト材料、正孔輸送性の有機化合物および正孔注入性の有機化合物から形成される。
【０１２６】
具体的には、電子輸送性の有機化合物である、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ3と示す）を２５ｎｍの膜厚に成膜し、ブロッキング性の有機化合物である、バソキュプロイン（以下、ＢＣＰと示す）を８ｎｍの膜厚に成膜し、発光性の有機化合物である、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ、２３Ｈ−ポルフィリン−白金（以下、ＰｔＯＥＰと示す）をホストとなる有機化合物（以下、ホスト材料という）である４，４’−ジカルバゾール−ビフェニル（以下、ＣＢＰと示す）と共に共蒸着させて２５〜４０ｎｍの膜厚に成膜し、正孔輸送性の有機化合物である、４，４'−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（以下、α−ＮＰＤと示す）を４０ｎｍの膜厚に成膜し、正孔注入性の有機化合物である、銅フタロシアニン（以下、Ｃｕ−Ｐｃと示す）を１５ｎｍの膜厚に成膜することにより赤色発光の有機化合物層を形成することができる。
【０１２７】
なお、ここでは赤色発光の有機化合物層として、６種類の機能の異なる有機化合物を用いて形成する場合について説明したが、本発明はこれに限られることはなく、赤色発光を示す有機化合物として公知の材料を用いることができる。
【０１２８】
次に、緑色発光を示す有機化合物層を形成する。本実施例における緑色発光の有機化合物層は、電子輸送性の有機化合物、ブロッキング性の有機化合物、発光性の有機化合物、ホスト材料、正孔輸送性の有機化合物および正孔注入性の有機化合物から形成される。
【０１２９】
具体的には、電子輸送性の有機化合物である、Ａｌｑ3を４０ｎｍの膜厚で成膜し、ブロッキング性の有機化合物である、ＢＣＰを１０ｎｍの膜厚で成膜し、正孔輸送性のホスト材料としてＣＢＰを用い、発光性の有機化合物であるトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）と共に共蒸着することにより５〜４０ｎｍの膜厚で成膜し、正孔輸送性の有機化合物である、α−ＮＰＤを１０ｎｍの膜厚で成膜し、正孔輸送性の有機化合物である、ＭＴＤＡＴＡを２０ｎｍの膜厚で成膜し、正孔注入性の有機化合物である、Ｃｕ−Ｐｃを１０ｎｍの膜厚で成膜することにより緑色発光の有機化合物を形成することができる。
【０１３０】
なお、ここでは緑色発光の有機化合物層として、７種類の機能の異なる有機化合物を用いて形成する場合について説明したが、本発明はこれに限られることはなく、緑色発光を示す有機化合物として公知の材料を用いることができる。
【０１３１】
次に、青色発光を示す有機化合物層を形成する。本実施例における青色発光の有機化合物層は、電子輸送性の有機化合物、ブロッキング性の有機化合物、発光性の有機化合物、および正孔注入性の有機化合物から形成される。
【０１３２】
具体的には、電子輸送性の有機化合物である、Ａｌｑ3を４０ｎｍの膜厚で成膜し、ブロッキング性の有機化合物である、ＢＣＰを１０ｎｍの膜厚に成膜し、発光性の有機化合物である、α−ＮＰＤを４０ｎｍの膜厚で成膜し、正孔注入性の有機化合物である、Ｃｕ−Ｐｃを２０ｎｍの膜厚に成膜することにより青色発光の有機化合物層を形成することができる。
【０１３３】
なお、ここでは青色発光の有機化合物層として、４種類の機能の異なる有機化合物を用いて形成する場合について説明したが、本発明はこれに限られることはなく、青色発光を示す有機化合物として公知の材料を用いることができる。
【０１３４】
以上に示した有機化合物を陰極上に形成することにより画素部において、赤色発光、緑色発光及び青色発光を示す有機化合物層を形成することができる。
【０１３５】
次に、有機化合物層６５４及びバンク６５２を覆って、透明導電膜からなる陽極６５５を形成する。本実施例では、透明電極として酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜や酸化インジウムに２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透明導電膜を８０〜１２０ｎｍの膜厚に成膜して用いる。なお、本実施例では発光素子の陽極６５５として透明性の導電膜であれば、公知の他の材料を用いることができる。
【０１３６】
なお、ＩＴＯ膜は、蒸着法を用いて形成することができる。本実施例では特にイオンプレーティング法を用いて形成する場合について説明する。
【０１３７】
イオンプレーティング法は、蒸着法に分類される気相表面処理技術の１つであり、何らかの方法で蒸発させた蒸着物質を、高周波プラズマあるいは真空放電でイオン化または励起させ、蒸着させる基板に負電位を与えることで該イオンを加速し、基板に付着させる方法である。
【０１３８】
イオンプレーティング法を用いて陽極を形成する際の具体的な条件として、０．０１〜１Ｐａの不活性ガス雰囲気下において、基板温度を１００〜３００℃に保って蒸着させることが望ましい。そして７０％以上の焼結密度を有する蒸発源としてのＩＴＯを用いることが望ましい。なお、イオンプレーティング法を用いる際の最適な条件は、実施者が適宜選択することができる。
【０１３９】
また高周波プラズマを用いて蒸着物質をイオン化または励起することで、より蒸着物質のイオン化する率または励起する率を高めることができ、なおかつイオン化または励起された蒸着物質が高いエネルギー状態にあるので、速い蒸発速度を有したままで酸素との結合を十分に行うことができる。このため、高速度で良質な膜の形成が可能である。
【０１４０】
なお本実施例の陽極６５５の形成方法は、上述したイオンプレーティング法に限定されない。ただし、イオンプレーティング法を用いて形成された膜は密着性が高く、また比較的低い温度でも結晶性の高いＩＴＯ膜を成膜することができるので、ＩＴＯの抵抗を低くすることができ、さらに比較的広い面積における均一な成膜が可能であり、基板の大型化に適しているといえる。
【０１４１】
こうして図８（Ｂ）に示すように、電流制御用ＴＦＴ７０４に電気的に接続された陰極６４９と、陰極間の隙間に形成されたバンク６５２と、バンク６５２及び陰極６４９上に形成された有機化合物層６５４と、有機化合物層６５４とバンク６５２上に形成された陽極からなる発光装置の素子基板を形成することができる。なお、本実施例における発光装置の作製工程においては、回路の構成および工程の関係上、ゲート電極を形成している材料を用いてソース信号線を形成し、ソース、ドレイン電極を形成している配線材料を用いてゲート信号線を形成しているが、それぞれ異なる材料を用いることは可能である。
【０１４２】
また、ｎチャネル型ＴＦＴ７０１及びｐチャネル型ＴＦＴ７０２を有する駆動回路７０５と、スイッチング用ＴＦＴ７０３、電流制御用ＴＦＴ７０４とを有する画素部７０６を同一基板上に形成することができる。
【０１４３】
駆動回路７０５のｎチャネル型ＴＦＴ７０１はチャネル形成領域５０１、ゲート電極の一部を構成する第１の導電層６２６ａと重なる低濃度不純物領域６３１（ＧＯＬＤ領域）とソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域６３５を有している。ｐチャネル型ＴＦＴ７０２にはチャネル形成領域５０２、ソース領域またはドレイン領域として機能する不純物領域６４１および６４２を有している。
【０１４４】
画素部７０６のスイッチング用ＴＦＴ７０３にはチャネル形成領域５０３、ゲート電極を形成する第１の導電層６２８ａと重なる低濃度不純物領域６３３ａ（ＬＤＤ領域）、第１の導電層６２８ａと重ならない低濃度不純物領域６３３ｂ（ＬＤＤ領域）及びソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域６３７を有している。
【０１４５】
画素部７０６の電流制御用ＴＦＴ７０４にはチャネル形成領域５０４、ゲート電極を形成する第１の導電層６２９ａと重なる低濃度不純物領域６３４ａ（ＬＤＤ領域）、第１の導電層６２８ａと重ならない低濃度不純物領域６３４ｂ（ＬＤＤ領域）及びソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域６３８を有している。
【０１４６】
なお、本実施例では、消去用ＴＦＴについて図示しないが、電流制御用ＴＦＴと同様に形成され、同様の構造を有している。
【０１４７】
なお、本実施例において、ＴＦＴの駆動電圧は、１．２〜１０Ｖであり、好ましくは、２．５〜５．５Ｖである。
【０１４８】
また、画素部の表示が動作しているとき（動画表示の場合）には、発光素子が発光している画素により背景の表示を行い、発光素子が非発光となる画素により文字表示を行えばよいが、画素部の動画表示がある一定期間以上静止している場合（本明細書中では、スタンバイ時と呼ぶ）には、電力を節約するために、表示方法が切り替わる（反転する）ようにしておくと良い。具体的には、発光素子が発光している画素により文字を表示し（文字表示ともいう）、発光素子が非発光となる画素により背景を表示（背景表示ともいう）するようにする。
【０１４９】
以上のようにして、基板（素子基板）上に発光素子が形成された素子基板の上面図を図９に示す。
【０１５０】
基板６００に、画素部７０６、ゲート信号線駆動回路９０１、ソース信号線駆動回路９０２、端子９０３が形成された状態を示している。端子９０３と各駆動回路、画素部に形成されている電流供給線及び陽極は、引き回し配線９０４で接続されている。
【０１５１】
また、必要に応じてＣＰＵ、メモリーなどを形成したＩＣチップがＣＯＧ（Chip on Glass）法などにより素子基板に実装されていても良い。
【０１５２】
なお、発光素子６５６は、第２の層間絶縁膜６５０及び導電膜６５１からなるバンク６５２の間に形成される。まず、陰極６４９が形成され、その上には有機化合物層６５４が形成される。そして、複数の有機化合物層６５４及びバンク６５２上を覆うように、画素部全体に陽極６５５が形成される。なお、この時、陽極６５５は、導電膜６５３と接するように形成される。
【０１５３】
引き回し配線９０４はゲート信号線（図示せず）と同じ層に形成されており、導電膜６５３とは直接接触していない。そして引き回し配線９０４と陽極６５５は、引き回し配線９０４上に陽極６５５が重ねて形成される部分においてコンタクトを取っている。
【実施例２】
【０１５４】
次に、図９に示した素子基板を発光装置として完成させる方法について図１０を用いて説明する。
【０１５５】
図１０（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された１００１はソース信号線駆動回路、１００２は画素部、１００３はゲート信号線駆動回路である。また、１００４はカバー材、１００５はシール剤であり、シール剤１００５で囲まれた内側は、空間になっている。
【０１５６】
なお、１００８はソース信号線駆動回路１００１及びゲート信号線駆動回路１００３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）１００９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ＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０１５７】
次に、断面構造について図１０（Ｂ）を用いて説明する。基板１０１０の上方には画素部１００２、ソース信号線駆動回路１００１が形成されており、画素部１００２は電流制御用ＴＦＴ１０１１とそのドレインに電気的に接続された陰極１０１２を含む複数の画素により形成される。また、ソース信号線駆動回路１００１はｎチャネル型ＴＦＴ１０１３とｐチャネル型ＴＦＴ１０１４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路（図８参照）を用いて形成される。
【０１５８】
陰極１０１２は発光素子の陰極として機能する。また、陰極１０１２の両端にはバンク１０１５が形成され、陰極１０１２上には有機化合物層１０１６が形成される。なお、本発明において、バンク１０１５は、絶縁膜１０１５ａと導電膜１０１５ｂとの積層により形成されている。さらに、バンク１０１５と有機化合物層１０１６上には発光素子の陽極１０１７が形成される。
【０１５９】
陽極１０１７は全画素に共通の配線としても機能し、配線１００８を経由してＦＰＣ１００９に電気的に接続されている。
【０１６０】
また、シール剤１００５によりカバー材１００４が貼り合わされている。なお、カバー材１００４と発光素子との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペーサを設けても良い。そして、シール剤１００５の内側の空間１００７には窒素等の不活性気体が充填されている。なお、シール剤１００５としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、シール剤１００５はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。さらに、空間１００７の内部に吸湿効果をもつ物質や酸化を防止する効果をもつ物質を含有させても良い。
【０１６１】
また、本実施例ではカバー材１００４を構成す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。
【０１６２】
また、シール剤１００５を用いてカバー材１００４を接着した後、さらに側面（露呈面）を覆うようにシール剤で封止することも可能である。
【０１６３】
以上のようにして発光素子を空間１００７に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といった有機化合物層の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。
【０１６４】
なお、本実施例の構成は、実施例１のいずれの構成とも自由に組み合わせて実施することが可能である。
【実施例３】
【０１６５】
ここで画素の詳細な上面構造を図１１（Ａ）に、回路図を図１１（Ｂ）に示す。図１１において、基板上に設けられたスイッチング用ＴＦＴ１１００は図８のスイッチング用（ｎチャネル型）ＴＦＴ７０１を用いて形成される。従って、構造の説明はスイッチング用（ｎチャネル型）ＴＦＴ７０１の説明を参照すれば良い。また、１１０２で示される配線は、スイッチング用ＴＦＴ１１００のゲート電極１１０１（１１０１ａ、１１０１ｂ）を電気的に接続するゲート配線である。
【０１６６】
なお、本実施例ではチャネル形成領域が二つ形成されるダブルゲート構造としているが、チャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。
【０１６７】
また、スイッチング用ＴＦＴ１１００のソースはソース配線１１０３に接続され、ドレインはドレイン配線１１０４に接続される。また、ドレイン配線１１０４は電流制御用ＴＦＴ１１０５のゲート電極１１０６に電気的に接続される。なお、電流制御用ＴＦＴ１１０５は図８の電流制御用（ｎチャネル型）ＴＦＴ７０４を用いて形成される。従って、構造の説明は電流制御用（ｎチャネル型）ＴＦＴ７０４の説明を参照すれば良い。なお、本実施例ではシングルゲート構造としているが、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
【０１６８】
また、電流制御用ＴＦＴ１１０５のソースは電流供給線１１０７に電気的に接続され、ドレインはドレイン配線１１０８に電気的に接続される。また、ドレイン配線１１０８は点線で示される陰極１１０９に電気的に接続される。
【０１６９】
また、１１１０で示される配線は、消去用ＴＦＴ１１１１のゲート電極１１１２と電気的に接続するゲート配線である。なお、消去用ＴＦＴ１１１１のソースは、電流供給線１１０７に電気的に接続され、ドレインはドレイン配線１１０４に電気的に接続される。
【０１７０】
なお、消去用ＴＦＴ１１１１は図８の電流制御用（ｎチャネル型）ＴＦＴ７０４と同様にして形成される。従って、構造の説明は電流制御用（ｎチャネル型）
ＴＦＴ７０４の説明を参照すれば良い。なお、本実施例ではシングルゲート構造としているが、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
【０１７１】
また、１１１３で示される領域には保持容量（コンデンサ）が形成される。コンデンサ１１１３は、電流供給線１１０７と電気的に接続された半導体膜１１１４、ゲート絶縁膜と同一層の絶縁膜（図示せず）及びゲート電極１１０６との間で形成される。また、ゲート電極１１０６、第１層間絶縁膜と同一の層（図示せず）及び電流供給線１１０７で形成される容量も保持容量として用いることが可能である。
【０１７２】
なお、図１１（Ｂ）の回路図で示す発光素子１１１５は、陰極１１０９と、陰極１１０９上に形成される有機化合物層（図示せず）と有機化合物層上に形成される陽極（図示せず）からなる。本発明において、陰極１１０９は、電流制御用ＴＦＴ１１０５のソース領域またはドレイン領域と接続している。
【０１７３】
発光素子１１１５の陽極には対向電位が与えられている。また電流供給線Ｖは電源電位が与えられている。そして対向電位と電源電位の電位差は、電源電位が陰極に与えられたときに発光素子が発光する程度の電位差に常に保たれている。
電源電位と対向電位は、本発明の発光装置に、外付けのＩＣ等により設けられた電源によって与えられる。なお対向電位を与える電源を、本明細書では特に対向電源１１１６と呼ぶ。
【０１７４】
なお、本実施例の構成は、実施例１及び実施例２のいずれの構成とも自由に組み合わせて実施することが可能である。
【実施例４】
【０１７５】
本実施例では、実施例１で示したのとは異なる構造の発光素子を作製する方法について図１２、図１３を用いて説明する。なお、実施例１の図７（Ａ）における陰極６４９の作製までは同様の工程なので省略する。
【０１７６】
図１２（Ａ）に示すように、陰極６４９上にアクリルからなる第２の層間絶縁膜１２０１を１μｍの厚さに成膜する。
【０１７７】
なお、本実施例においては、第２の層間絶縁膜１２０１としてアクリルを用いているが、場合によっては、ポリイミド、ポリアミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）といった有機樹脂の他、酸化珪素、窒化珪素および酸化窒化珪素といった珪素を含む無機材料を用いることもできる。
【０１７８】
第２の層間絶縁膜１２０１を成膜したところで、これをエッチングすることにより陰極６４９に対応する位置に開口部を形成する。
【０１７９】
なお、ここでのエッチングには、ＩＣＰエッチング法やＲＩＥ（反応性イオンエッチング）法といったドライエッチング法やウエットエッチング法を用いることができるが、本実施例では、ＲＩＥ装置を用いた、ドライエッチングを行う。
【０１８０】
エッチングガスとしてＣＦ4とＯ2とＨｅとを用い、それぞれのガス流量比を５／９５／４０（ｓｃｃｍ）とし、６６．５Ｐａの圧力で電極に５００ＷのＲＦ電力を投入する。これにより、陰極上に形成された第２層間絶縁膜をエッチングすることができ、バンク１２０３を形成することができる。
【０１８１】
次に、第２層間絶縁膜の開口部に蒸着法を用いて、有機化合物層１２０２形成する。なお、本実施例では、赤、緑、青の３種類の発光を示す有機化合物により形成される有機化合物層を形成することからメタルマスクを用いて異なる有機化合物層毎に成膜を行う。なお、図１２（Ｂ）には、３種類の有機化合物層のうち１種類が形成される様子を示すが、３種類の有機化合物層が形成されている。なお、本実施例において形成される有機化合物層は、実施例１において説明した有機化合物を用いることができる。
【０１８２】
次に、図１３（Ａ）に示すように画素部の第２の層間絶縁膜上及び有機化合物層の一部を覆うように導電膜１２０４が形成される。
【０１８３】
導電膜１２０４を形成する金属材料としては、抵抗率（比抵抗ともいう）の低い金属材料を用いることが望ましい。なお、本明細書において抵抗率の低い導電性材料としては、シート抵抗値が０．０１〜１Ω／□である材料をいう。具体的には、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）または銀（Ａｇ）等を用いることが可能である。
【０１８４】
また、導電膜１２０４は、陰極６４９と有機化合物層が積層されている部分に形成されることがないようにメタルマスクを用いて蒸着法、もしくはスパッタリング法で形成することが望ましい。なお、膜厚は３０〜１００ｎｍ（好ましくは４０〜８０ｎｍ）とすれば良い。
【０１８５】
さらに、導電膜１２０４が形成されたところで、蒸着法により陽極１２０５を形成する。なお、その他の陽極の形成方法としては、イオンプレーティング法やスパッタリング法を用いることができる。また、陽極１２０５としては、透明導電膜を８０〜１２０nmの膜厚で成膜する。
【０１８６】
なお、本実施例では、陽極１２０５として酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜や酸化インジウムに２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透明導電膜を用いる。なお、本実施例では発光素子の陽極１２０５として透明性の導電膜であれば、公知の他の材料を用いることができる。
【０１８７】
以上のようにして、本発明の発光装置を形成することができる。なお、本実施例の発光装置は、実施例２による封止構造とすることができ、実施例３で示す回路構成で実施することが可能である。
【実施例５】
【０１８８】
発光素子を用いた発光装置は自発光型であるため、液晶表示装置に比べ、明るい場所での視認性に優れ、視野角が広い。従って、様々な電気器具の表示部に用いることができる。
【０１８９】
本発明により作製した発光装置を用いた電気器具として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。特に、斜め方向から画面を見る機会が多い携帯情報端末は、視野角の広さが重要視されるため、発光素子を有する発光装置を用いることが好ましい。それら電気器具の具体例を図１４に示す。
【０１９０】
図１４（Ａ）は表示装置であり、筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３、スピーカー部２００４、ビデオ入力端子２００５等を含む。本発明により作製した発光装置は、表示部２００３に用いることができる。発光素子を有する発光装置は自発光型であるためバックライトが必要なく、液晶表示装置よりも薄い表示部とすることができる。なお、表示装置は、パソコン用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。
【０１９１】
図１４（Ｂ）はデジタルスチルカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、受像部２１０３、操作キー２１０４、外部接続ポート２１０５、シャッター２１０６等を含む。本発明により作製した発光装置は表示部２１０２に用いることができる。
【０１９２】
図１４（Ｃ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポインティングマウス２２０６等を含む。本発明により作製した発光装置は表示部２２０３に用いることができる。
【０１９３】
図１４（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、本体２３０１、表示部２３０２、スイッチ２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。本発明により作製した発光装置は表示部２３０２に用いることができる。
【０１９４】
図１４（Ｅ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部Ｂ２４０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部２４０５、操作キー２４０６、スピーカー部２４０７等を含む。表示部Ａ２４０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ２４０４は主として文字情報を表示するが、本発明により作製した発光装置はこれら表示部Ａ、Ｂ２４０３、２４０４に用いることができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。
【０１９５】
図１４（Ｆ）はゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）であり、本体２５０１、表示部２５０２、アーム部２５０３を含む。本発明により作製した発光装置は表示部２５０２に用いることができる。
【０１９６】
図１４Ｇ）はビデオカメラであり、本体２６０１、表示部２６０２、筐体２６０３、外部接続ポート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０６、バッテリー２６０７、音声入力部２６０８、操作キー２６０９等を含む。本発明により作製した発光装置は表示部２６０２に用いることができる。
【０１９７】
ここで図１４（Ｈ）は携帯電話であり、本体２７０１、筐体２７０２、表示部２７０３、音声入力部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６、外部接続ポート２７０７、アンテナ２７０８等を含む。本発明により作製した発光装置は、表示部２７０３に用いることができる。なお、表示部２７０３は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を抑えることができる。
【０１９８】
なお、将来的に有機材料の発光輝度が高くなれば、出力した画像情報を含む光をレンズ等で拡大投影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用いることも可能となる。
【０１９９】
また、上記電気器具はインターネットやＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）などの電子通信回線を通じて配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情報を表示する機会が増してきている。有機材料の応答速度は非常に高いため、発光装置は動画表示に好ましい。
【０２００】
また、発光装置は発光している部分が電力を消費するため、発光部分が極力少なくなるように情報を表示することが好ましい。従って、携帯情報端末、特に携帯電話や音響再生装置のような文字情報を主とする表示部に発光装置を用いる場合には、非発光部分を背景として文字情報を発光部分で形成するように駆動することが好ましい。
【０２０１】
以上の様に、本発明により作製された発光装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電気器具に用いることが可能である。また、本実施例の電気器具は実施例１〜実施例４において作製された発光装置をその表示部に用いることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界を加えることで発光が得られる有機化合物を含む膜（以下、「有機化合物層」と記す）と、陽極と、陰極と、を有する発光素子の作製に用いる成膜装置及び成膜方法に関する。本発明では特に、従来よりも劣化が起こりにくく、素子寿命の長い発光素子の作製に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自発光型の素子として有機発光素子（発光素子）を有した発光装置の研究が活発化しており、特に、発光材料として有機化合物を用いた発光装置が注目されている。この発光装置は、有機電界発光ディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic EL Display）又は有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）とも呼ばれている。
【０００３】
なお、発光素子は、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、有機化合物層と記す）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。
【０００４】
発光装置は、液晶表示装置と異なり自発光型であるため視野角の問題がないという特徴がある。即ち、屋外に用いられるディスプレイとしては、液晶ディスプレイよりも適しており、様々な形での使用が提案されている。
【０００５】
また、発光素子は一対の電極間に有機化合物層が挟まれた構造となっているが、有機化合物層は通常、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。
【０００６】
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することができる。
【０００７】
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有機化合物層という。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、全て有機化合物層に含まれる。また、陰極、有機化合物層、及び陽極で形成される素子を発光素子といい、これには、互いに直交するように設けられた２種類のストライプ状の電極の間に有機化合物層を形成する方式（単純マトリクス型）と、ＴＦＴに接続されマトリクス状に配列された陰極と陽極との間に有機化合物層を形成する方式（アクティブマトリクス型）の２種類がある。
【０００８】
特にアクティブマトリクス型は、各画素内に設けた発光素子に流れる電流を画素内部に設けたＴＦＴによって制御することが可能であり、高精細な表示が可能であることから多くの研究がされている。
【０００９】
また、これまでアクティブマトリクス型の発光装置において、基板上のＴＦＴと電気的に接続された電極が陽極として形成され、陽極上に有機化合物層が形成され、有機化合物層上に陰極が形成される発光素子を有し、有機化合物層において生じた光を透明電極である陽極からＴＦＴの方へ取り出すという構造であった。
【００１０】
しかし、この構造においては、解像度を向上させようとすると画素部におけるＴＦＴ及び配線等の配置により開口率が制限されるという問題が生じていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、上記問題を解決するために本発明では、基板上のＴＦＴと電気的に接続されたＴＦＴ側の電極を陰極として形成し、陰極上に有機化合物層を形成し、有機化合物層上に透明電極である陽極を形成するという構造（以下、上面出射構造とよぶ）の発光素子を有するアクティブマトリクス型の発光装置を作製する。
【００１２】
しかし、上面出射構造の発光素子を作製する場合において、陽極の膜抵抗が高くなるという問題が生じる。陽極の膜抵抗が高くなると電圧降下により陽極の面内電位分布が不均一になり、発光素子の輝度にバラツキを生じるといった不具合が生じる。そこで、本発明は、発光素子における陽極の膜抵抗を低下させる構造の発光装置およびその作製方法を提供することを課題とする。そして、そのような発光装置を表示部として用いる電気器具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、基板上に形成されたＴＦＴと電気的に接続された電極を陰極とし、陰極上に有機化合物層を形成し、有機化合物層上に陽極を形成するという発光装置の作製において、陽極の形成前に導電性の膜を形成し、陽極の膜抵抗の低抵抗化を図るというものである。
【００１４】
そこで、本発明における発光装置及びその作製方法について図１を用いて説明する。図１（Ａ）において、基板１００上にＴＦＴ１０１が形成されている。なお、基板１００は絶縁体であり、表面に絶縁体を付けた基板、もしくは絶縁基板、もしくは絶縁膜である。また、ＴＦＴ１０１は、発光素子に流れる電流を制御するためのＴＦＴ（電流制御用ＴＦＴ）である。
【００１５】
また、ＴＦＴ１０１を覆うように第１の絶縁膜１０２が形成されている。第１の絶縁膜１０２を形成する材料としては、酸化珪素、窒化珪素および酸化窒化珪素といった珪素を含む無機材料の他、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）といった有機材料を用いることが可能である。
【００１６】
第１の絶縁膜１０２上に形成される陰極１０４とＴＦＴ１０１と電気的に接続される。なお、ここでは、陰極１０４を形成すると同時にＴＦＴ１０１との配線も形成される場合について示したが、陰極及び配線をそれぞれ異なる材料で別々に形成することも可能である。
【００１７】
また、本発明において、陰極１０４は陰極となることから仕事関数の小さいＡｌや、Ａｌ：Ｌｉといったアルミニウムの合金を用いることが望ましい。また、陰極１０４が配線を兼ねる場合には抵抗率の低い金属を用いて形成することが望ましい。
【００１８】
次に、図１（Ｂ）に示すように陰極１０４上に第２の絶縁膜１０５を形成する。なお、第２の絶縁膜１０５を形成する材料としては、酸化珪素、窒化珪素および酸化窒化珪素といった珪素を含む無機材料の他、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）といった有機材料を用いることができ、蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、スピンコート法、インクジェット法及び印刷法などの成膜法を用いて成膜することができる。なお、第２の絶縁膜１０５は、０．１〜３μｍの膜厚で形成されるのが望ましい。
【００１９】
さらに、第２の絶縁膜１０５上に導電膜１０６が形成される。導電膜１０６としては、アルミニウムやチタンやタンタルなどの抵抗が低い導電性の材料を用いれば良い。なお、導電膜は、陰極上にかかることなく形成されるため、必ずしも透光性である必要はなく遮光性であっても良い。ここで形成された導電膜１０６は、後に形成される発光素子の陽極との接触部１１０において、陽極の膜抵抗を低くする導電膜として働く。
【００２０】
また、本明細書中において、接触部の膜抵抗および陽極だけの膜抵抗を平均した陽極全体の膜抵抗、すなわち陽極に電気的に接続された部分全体の膜抵抗のことを、陽極の平均膜抵抗と呼ぶことにすると、導電膜１０６を陽極の下に設けることで、陽極における平均膜抵抗を低くすることができる。さらに、導電膜１０６が遮光性の材料で形成されていた場合には、遮光膜としての役割も果たす。
【００２１】
なお、導電膜１０６の成膜法としては、スパッタリング法や蒸着法を用いることができる。
【００２２】
次に、図１（Ｃ）に示すように陰極１０４上に形成された第２の絶縁膜１０５及び導電膜１０６をそれぞれエッチングすることにより、陰極上に開口部を形成する。なお、本発明では、ドライエッチング法及びウエットエッチング法のいずれを用いることも可能であり、第２の絶縁膜１０５及び導電膜１０６を形成する材料に応じて適宜選択すればよい。
【００２３】
さらに、陰極上の開口部に有機化合物層１０８を形成する。有機化合物層を形成する有機化合物としては、低分子系の材料であっても高分子系の材料であっても良く、公知の材料を用いて単層、若しくはこれらを複数組み合わせて積層して形成することができる。
【００２４】
また、本発明において、複数の異なる発光を示す有機化合物層を形成するため、メタルマスクを用いて画素毎に塗り分けが可能な蒸着法、インクジェット法や印刷法などを用いることができる。
【００２５】
なお、これらの有機化合物層１０８を形成する前に、全ての陰極の上にアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属を含む絶縁性化合物（以下、アルカリ化合物という）を形成することも可能である。アルカリ化合物としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）、フッ化バリウム（ＢａＦ2）、酸化バリウム（ＢａＯ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化ストロンチウム（ＳｒＯ）または、酸化セシウム（Ｃｓ2Ｏ）を用いることができる。
【００２６】
次に、図１（Ｄ）に示すように有機化合物層１０８の上に、陽極１０９が形成される。なお、陽極１０９には透明導電膜を用い、透明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物（ＩＴＯと呼ばれる）、酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物、酸化スズまたは酸化亜鉛などを用いることが可能である。
【００２７】
なお、陽極１０９は、画素部が有する複数の発光素子に共通の電極として形成され、陽極１０９と有機化合物層１０８が重ならない位置で陽極１０９と導電膜が接触する構造を有する。つまり、接触部１１０において、陽極を形成する透明導電膜の膜抵抗は下がる。
【００２８】
本発明を実施することにより有機化合物層１０８で生じた光を矢印の方向に取り出す構造の発光素子を有する発光装置を形成し、さらに陽極における膜抵抗の低抵抗化の問題を解決することができる。
【００２９】
なお、ここでは、バンクの上部が導電膜で形成される方法について示したが、本発明は、これに限られることはなく、絶縁材料のみで形成された第２の絶縁膜に開口部を形成し、有機化合物層を形成した後で、メタルマスクを用いて導電膜を第２の絶縁膜上に形成し、その後に形成される陽極と接触するようにして、陽極の膜抵抗を低抵抗化することも可能である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明を実施することで、陽極と接するように設けられた導電膜により陽極の平均膜抵抗を低くすることが可能となる。これにより陽極における面内電位分布を均一にすることができ、発光素子の輝度を均一にすることができるため、より鮮明な画像表示の発光装置を得ることができる。また、本発明の発光装置を表示部として用いることにより、視認性の高い電気器具を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の発光素子について説明する図。
【図２】本発明の発光装置の上面ブロック図。
【図３】本発明の発光装置の画素部を説明する図。
【図４】本発明の発光装置画素部を説明する図。
【図５】本発明の発光装置の作製行程を説明する図。
【図６】本発明の発光装置の作製行程を説明する図。
【図７】本発明の発光装置の作製行程を説明する図。
【図８】本発明の発光装置の作製行程を説明する図。
【図９】本発明の発光装置の素子基板について説明する図。
【図１０】本発明の発光装置の封止構造について説明する図。
【図１１】本発明の発光装置の画素の上面図。
【図１２】本発明の発光装置の作製行程を説明する図。
【図１３】本発明の発光装置の作製行程を説明する図。
【図１４】本発明の発光装置を用いた電気器具の図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に、本発明の発光装置の構造、およびその作製方法について説明する。
【００３３】
図２に発光装置のブロック図の一例を示す。図２の発光装置は、基板上に形成されたＴＦＴによって画素部２０１、画素部の周辺に配置されたソース信号線駆動回路２０２、書き込み用ゲート信号線駆動回路（第１のゲート信号線駆動回路）２０３、消去用ゲート信号線駆動回路（第２のゲート信号線駆動回路）２０４を有している。なお、本実施の形態で発光装置はソース信号線駆動回路を１つ有しているが、本発明においてソース信号線駆動回路は２つあってもよい。
【００３４】
また本発明において、ソース信号側駆動回路２０２、書き込み用ゲート信号側駆動回路２０３または消去用ゲート信号線駆動回路２０４は、画素部２０１が設けられている基板上に設けられている構成にしても良いし、ＩＣチップ上に設けてＦＰＣまたはＴＡＢを介して画素部２０１と接続されるような構成にしても良い。
【００３５】
ソース信号線駆動回路２０２は基本的にシフトレジスタ２０２ａ、ラッチ（Ａ）２０２ｂ、ラッチ（Ｂ）２０２ｃを有している。
【００３６】
ソース信号線駆動回路２０２において、シフトレジスタ２０２ａにクロック信号（ＣＬＫ）およびスタートパルス（ＳＰ）が入力される。シフトレジスタ２０２ａは、これらのクロック信号（ＣＬＫ）およびスタートパルス（ＳＰ）に基づきタイミング信号を順に発生させ、バッファ等（図示せず）を通して後段の回路へタイミング信号を順次供給する。
【００３７】
シフトレジスタ２０２ａからのタイミング信号は、バッファ等によって緩衝増幅される。タイミング信号が供給される配線には、多くの回路あるいは素子が接続されているために負荷容量（寄生容量）が大きい。この負荷容量が大きいために生ずるタイミング信号の立ち上がりまたは立ち下がりの”鈍り”を防ぐために、このバッファが設けられる。
【００３８】
バッファによって緩衝増幅されたタイミング信号は、ラッチ（Ａ）２０２ｂに供給される。ラッチ（Ａ）２０２ｂは、デジタルデータ信号（digital data signals）を処理する複数のステージのラッチを有している。ラッチ（Ａ）２０２ｂは、前記タイミング信号が入力されると、時分割階調データ信号発生回路２０６から供給されるデジタルデータ信号を順次取り込み、保持する。
【００３９】
なお、ラッチ（Ａ）２０２ｂにデジタルデータ信号を取り込む際に、ラッチ（Ａ）２０２ｂが有する複数のステージのラッチに、順にデジタルデータ信号を入力しても良い。しかし本発明はこの構成に限定されない。
【００４０】
ラッチ（Ａ）２０２ｂの全てのステージのラッチにデジタルデータ信号の書き込みが一通り終了するまでの時間を、ライン期間と呼ぶ。すなわち、ラッチ（Ａ）２０２ｂ中で一番左側のステージのラッチにデジタルデータ信号の書き込みが開始される時点から、一番右側のステージのラッチにデジタルデータ信号の書き込みが終了する時点までの時間間隔がライン期間である。実際には、上記ライン期間に水平帰線期間が加えられた期間をライン期間に含むことがある。
【００４１】
１ライン期間が終了すると、ラッチ（Ｂ）２０２ｃにラッチシグナル（Latch Signal）が供給される。この瞬間、ラッチ（Ａ）２０２ｂに書き込まれ保持されているデジタルデータ信号は、ラッチ（Ｂ）２０２ｃに一斉に送出され、ラッチ（Ｂ）２０２ｃの全ステージのラッチに書き込まれ、保持される。
【００４２】
デジタルデータ信号をラッチ（Ｂ）２０２ｃに送出し終えたラッチ（Ａ）２０２ｂには、シフトレジスタ２０２ａからのタイミング信号に基づき、再び時分割階調データ信号発生回路２０６から供給されるデジタルデータ信号の書き込みが順次行われる。
【００４３】
この２順目の１ライン期間中には、ラッチ（Ｂ）２０２ｂに書き込まれ、保持されているデジタルデータ信号がソース信号線に入力される。
【００４４】
一方、書き込み用ゲート信号線駆動回路２０３及び消去用ゲート信号線駆動回路２０４は、それぞれシフトレジスタ、バッファ（いずれも図示せず）を有している。また場合によっては、書き込み用ゲート信号線駆動回路２０３及び消去用ゲート信号線駆動回路２０４が、シフトレジスタ、バッファの他にレベルシフトを有していても良い。
【００４５】
書き込み用ゲート信号線駆動回路２０３及び消去用ゲート信号線駆動回路２０４において、シフトレジスタ（図示せず）からのタイミング信号がバッファ（図示せず）に供給され、対応するゲート信号線（走査線とも呼ぶ）に供給される。
ゲート信号線には、１ライン分の画素ＴＦＴのゲート電極が接続されており、１ライン分全ての画素ＴＦＴを同時にＯＮにしなくてはならないので、バッファは大きな電流を流すことが可能なものが用いられる。
【００４６】
時分割階調データ信号発生回路２０６においては、アナログまたはデジタルのビデオ信号（画像情報を含む信号）が時分割階調を行うためのデジタルデータ信号（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｄａｔａ Ｓｉｇｎａｌｓ）に変換され、ラッチ（Ａ）２０２ｂに入力される。またこの時分割階調データ信号発生回路２０６は、時分割階調表示を行うために必要なタイミングパルス等を発生させる回路でもある。
【００４７】
また、ここでは図示しないが、画素部２０１には、ソース信号線駆動回路２０２のラッチ（Ｂ）２０２ｃに接続されたソース信号線、ＦＰＣを介して発光装置の外部の電源に接続された電流供給線、書き込み用ゲート信号線駆動回路２０３に接続された書き込み用ゲート信号線（第１のゲート信号線）、消去用ゲート信号線駆動回路２０４に接続された消去用ゲート信号線（第２のゲート信号線）が画素部２０１に設けられている。
【００４８】
なお、ソース信号線と、電流供給線と、書き込み用ゲート信号線と、消去用ゲート信号線とを備えた領域が画素２０５である。つまり、画素部２０１にはマトリクス状に複数の画素２０５が配列されることになる。
【００４９】
本発明は、以上に説明した構成を有する発光装置において、画素部２０１に複数の画素２０５を形成する際に陽極と接触するように導電膜を形成し、陽極の膜抵抗を低抵抗化させる方法に関するものである。なお、図１の領域２０６には、画素部２０１が有する複数の画素２０５が形成されている。なお、本発明の発光素子およびこの作製方法について領域２０６の拡大図である図３及び図４を用いて説明する。
【００５０】
図３（Ａ）には、領域２０６の上面図を示し、図３（Ｂ）には、図３（Ａ）をＰ−Ｐ’で切断した際の断面図を示す。
【００５１】
図３（Ａ）において、複数の画素が形成されており、その最上部には、陰極となる陰極３０１が形成されている。点線で示される３０２は、ソース信号線であり、ソース信号線駆動回路と接続されている。また、点線で示される３０３は、電流供給線であり、ＦＰＣを介して発光装置の外部の電源に接続される。
【００５２】
なお、本発明において陰極と配線は同時に形成することができるため、Ａｌ、Ｔｉ、Ｗ、Ａｌ−Ｓｉ、の他、Ａｌ：Ｌｉ等の合金といった材料を用いて形成され、基板３００上に形成された電流制御用ＴＦＴ３０４と電気的に接続される。
なお、電流制御用ＴＦＴは、各画素にそれぞれ形成されており、電流供給線からの電流を発光素子に供給する役割を果たす。なお、ここでは図示しないが、各画素には、スイッチング用ＴＦＴや消去用ＴＦＴも形成されている。
【００５３】
また、陰極３０１間の隙間を埋めるようにバンク３０５が形成されている。なお、バンク３０５は、絶縁材料からなる層と導電性材料からなる層との積層構造を有している。
【００５４】
バンク３０５の作製方法としては、陰極まで形成された基板上に絶縁材料を０．５〜５μｍの膜厚に成膜し、次に、金属等の導電性材料を１０〜３００ｎｍ（好ましくは４０〜８０ｎｍ）の膜厚とするのが望ましい。
【００５５】
なお、絶縁材料としては、酸化珪素、窒化珪素および酸化窒化珪素といった珪素を含む無機材料の他、アクリル、ポリイミド、ポリアミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）といった有機材料を用いることができる。
【００５６】
なお、絶縁材料の成膜方法としては、無機材料の場合には、蒸着法、ＣＶＤ法の他スパッタリング法が望ましいが、有機材料の場合には、スピンコート法やインクジェット法などを用いることができる。
【００５７】
また、導電性材料としては、抵抗率（比抵抗ともいう）の低い材料を用いる。
なお、本明細書において抵抗率の低い導電性材料としては、シート抵抗値が０．０１〜１Ω／□である材料をいう。具体的には、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）または銀（Ａｇ）等の材料を用いることができる。なお、導電膜の材料および膜厚は、導電膜の膜抵抗が陽極３０９の膜抵抗よりも低抵抗となるように適宜選択して用いるとよい。
【００５８】
なお、導電性材料の成膜方法としては、蒸着法若しくはスパッタリング法で形成することが望ましい。
【００５９】
第２の層間絶縁膜３０６及び導電膜３０７を成膜したところで、第２の層間絶縁膜３０６及び導電膜３０７をエッチングすることにより陰極３０１に対応する位置に開口部を形成する。
【００６０】
なお、ここでのエッチングには、ＩＣＰエッチング法やＲＩＥ（反応性イオンエッチング）法といったドライエッチング法やウエットエッチング法を用いることができる。
【００６１】
また、エッチングガスとしては、フッ素系のガスや塩素系のガスの他、Ａｒ、Ｏ2、Ｈｅ等のガスを用い、これらのガスを複数混合し、また、これらの流量比を調節することによりエッチングを行う。
【００６２】
そして、開口部を形成するエッチング後に残された第２の絶縁膜３０６及び導電膜３０７を本明細書中では、バンク３０５と呼ぶことにする。
【００６３】
次に、図４（Ａ）および図４（Ｂ）で示すように陰極３０１上に有機化合物層３０８（３０８Ｒ、３０８Ｇ、３０８Ｂ）を形成する。ここでは、３種類の発光を示す有機化合物層が紙面に向かって縦方向にそれぞれ形成される様子を示している。なお、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）をＰ−Ｐ’で切断した際の断面図である。
【００６４】
これらの有機化合物層は、電子輸送性の有機化合物、ブロッキング性の有機化合物、発光性の有機化合物、ホスト材料、正孔輸送性の有機化合物および正孔注入性の有機化合物といった公知の有機化合物を自由に組み合わせて用いることができる。
【００６５】
なお、ここでは、３種類の発光を示す有機化合物層が紙面に向かって縦方向にそれぞれ形成される場合について示したが、本発明はこれに限られることはなく、縦方向に異なる有機化合物層を形成することも可能である。
【００６６】
また、有機化合物層３０８の形成方法としては、蒸着法、インクジェット法、および印刷法等を用いることができる。
【００６７】
有機化合物層３０８を形成した基板上に発光素子の陽極３０９を形成する。なお、この時の断面図を図４（Ｃ）に示す。
【００６８】
陽極３０９として、透明導電膜を８０〜１２０nmの膜厚で成膜する。例えば、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜や酸化インジウムに２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透明導電膜などを用いることができる。また、成膜方法としては、蒸着法やスパッタリング法の他イオンプレーティング法により成膜することが可能であるが、有機化合物層を形成した後で陽極を形成することから、蒸着法もしくはイオンプレーティング法を用いるのが望ましい。
【実施例１】
【００６９】
本実施例では、同一基板上に画素部と、画素部の周辺に設ける駆動回路のＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴ）を同時に作製し、さらに、画素部にはＴＦＴと電気的に接続された発光素子を形成して、素子基板を作製する方法について図５〜図８を用いて説明する。
【００７０】
まず、本実施例ではコーニング社の＃７０５９ガラスや＃１７３７ガラスなどに代表される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６００を用いる。なお、基板６００としては、透光性を有する基板であれば限定されず、石英基板を用いても良い。また、本実施例の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよい。
【００７１】
次いで、基板６００上に酸化珪素膜、窒化珪素膜または酸化窒化珪素膜などの絶縁膜から成る下地膜６０１を形成する。本実施例では下地膜６０１として２層構造を用いるが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造を用いても良い。下地膜６０１の一層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、ＮＨ3、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化珪素膜６０１ａを１０〜２００nm（好ましくは５０〜１００nm）形成する。
【００７２】
本実施例では、膜厚５０ｎｍの酸化窒化珪素膜６０１ａ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を形成した。次いで、下地膜６０１のニ層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化珪素膜３０１ｂを５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０nm）の厚さに積層形成する。本実施例では、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素膜３０１ｂ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成する。
【００７３】
次いで、下地膜上に半導体層６０２〜６０５を形成する。半導体層６０２〜６０５は、非晶質構造を有する半導体膜を公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により成膜した後、公知の結晶化処理（レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法等）を行って得られた結晶質半導体膜を所望の形状にパターニングして形成する。この半導体層６０２〜６０５の厚さは２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくは珪素（シリコン）またはシリコンゲルマニウム（ＳｉXＧｅ1-X（Ｘ＝０．０００１〜０．０２））合金などで形成すると良い。
【００７４】
本実施例では、プラズマＣＶＤ法を用い、５５ｎｍの非晶質珪素膜を成膜した後、ニッケルを含む溶液を非晶質珪素膜上に保持させる。この非晶質珪素膜に脱水素化（５００℃、１時間）を行った後、熱結晶化（５５０℃、４時間）を行い、さらに結晶化を改善するためのレーザーアニ―ル処理を行って結晶質珪素膜を形成する。そして、この結晶質珪素膜をフォトリソグラフィ−法によるパターニング処理によって、半導体層６０２〜６０５を形成する。
【００７５】
また、半導体層６０２〜６０５を形成する前、もしくは、形成した後、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）のドーピングを行ってもよい。
【００７６】
また、レーザー結晶化法で結晶質半導体膜を作製する場合には、パルス発振型または連続発光型のエキシマレーザーやＹＡＧレーザー、ＹＶＯ4レーザーを用いることができる。これらのレーザーを用いる場合には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学系で線状に集光し半導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施者が適宣選択するものであるが、エキシマレーザーを用いる場合はパルス発振周波数３００Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を１００〜４００mJ/cm2(代表的には２００〜３００mJ/cm2)とする。また、ＹＡＧレーザーを用いる場合にはその第２高調波を用いパルス発振周波数３０〜３００Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を３００〜６００mJ/cm2(代表的には３５０〜５００mJ/cm2)とすると良い。そして幅１００〜１０００μｍ、例えば４００μｍで線状に集光したレーザー光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザー光の重ね合わせ率（オーバーラップ率）を５０〜９０％として行えばよい。
【００７７】
次いで、半導体層６０２〜６０５を覆うゲート絶縁膜６０７を形成する。ゲート絶縁膜６０７はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを４０〜１５０ｎｍとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により１１０ｎｍの厚さで酸化窒化珪素膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成する。勿論、ゲート絶縁膜は酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪素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。
【００７８】
また、酸化珪素膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＴＥＯＳ（Tetraethyl Ortho silicate）とＯ2とを混合し、反応圧力４０Pa、基板温度３００〜４００℃とし、高周波（１３．５６MHz）電力密度０．５〜０．８W/cm2で放電させて形成することができる。このようにして作製される酸化珪素膜は、その後４００〜５００℃の熱アニールによりゲート絶縁膜として良好な特性を得ることができる。
【００７９】
次いで、図５（Ａ）に示すように、ゲート絶縁膜６０７上に膜厚２０〜１００ｎｍの第１の導電膜６０８と、膜厚１００〜４００ｎｍの第２の導電膜６０９とを積層形成する。本実施例では、膜厚３０ｎｍのＴａＮ膜からなる第１の導電膜６０８と、膜厚３７０ｎｍのＷ膜からなる第２の導電膜６０９を積層形成する。
ＴａＮ膜はスパッタ法で形成し、Ｔａのターゲットを用い、窒素を含む雰囲気内でスパッタする。また、Ｗ膜は、Ｗのターゲットを用いたスパッタ法で形成する。その他に６フッ化タングステン（ＷＦ6）を用いる熱ＣＶＤ法で形成することもできる。
【００８０】
いずれにしてもゲート電極として使用するためには低抵抗化を図る必要があり、Ｗ膜の抵抗率は２０μΩｃｍ以下にすることが望ましい。Ｗ膜は結晶粒を大きくすることで低抵抗率化を図ることができるが、Ｗ膜中に酸素などの不純物元素が多い場合には結晶化が阻害され高抵抗化する。従って、本実施例では、高純度のＷ（純度９９．９９９９％）のターゲットを用いたスパッタ法で、さらに成膜時に気相中からの不純物の混入がないように十分配慮してＷ膜を形成することにより、抵抗率９〜２０μΩｃｍを実現することができる。
【００８１】
なお、本実施例では、第１の導電膜６０８をＴａＮ、第２の導電膜６０９をＷとしたが、特に限定されず、いずれもＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｄ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若しくは化合物材料で形成してもよい。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素膜に代表される半導体膜を用いてもよい。また、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕからなる合金を用いてもよい。
【００８２】
また、第１の導電膜をタンタル（Ｔａ）膜で形成し、第２の導電膜をＷ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化チタン（ＴｉＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＷ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化タンタル（ＴａＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＡｌ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化タンタル（ＴａＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＣｕ膜とする組み合わせ、第１の導電膜をＷ、Ｍｏ、もしくはＷとＭｏからなる膜で形成し、第２の導電膜をＡｌとＳｉ、ＡｌとＴｉ、ＡｌとＳｃ、もしくはＡｌとＮｄとからなる膜で形成し、第３の導電膜をＴｉ、ＴｉＮ、もしくはＴｉとＴｉＮからなる膜で形成する組み合わせとしてもよい。
【００８３】
次に、図５（Ｂ）に示すようにフォトリソグラフィ−法を用いてレジストからなるマスク６１０〜６１３を形成し、電極及び配線を形成するための第１のエッチング処理を行う。第１のエッチング処理では第１及び第２のエッチング条件で行う。本実施例では第１のエッチング条件として、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用い、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、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エッチングを行う。ここでは、松下電器産業（株）製のＩＣＰを用いたドライエッチング装置（Model Ｅ６４５−□ＩＣＰ）を用いる。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。
【００８４】
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第１の導電層の端部をテーパー形状とする。第１のエッチング条件でのＷに対するエッチング速度は２００．３９ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は８０．３２ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮに対するＷの選択比は約２．５である。また、この第１のエッチング条件によって、Ｗのテーパー角は、約２６°となる。
【００８５】
この後、図５（Ｂ）に示すようにレジストからなるマスク６１０〜６１３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（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３０秒程度のエッチングを行う。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。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。
【００８６】
第２のエッチング条件でのＷに対するエッチング速度は５８．９７ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は６６．４３ｎｍ／ｍｉｎである。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするためには、１０〜２０％程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。
【００８７】
上記第１のエッチング処理では、レジストからなるマスクの形状を適したものとすることにより、基板側に印加するバイアス電圧の効果により第１の導電層及び第２の導電層の端部がテーパー形状となる。このテーパー部の角度は１５〜４５°とすればよい。こうして、第１のエッチング処理により第１の導電層と第２の導電層から成る第１の形状の導電層６１５〜６１８（第１の導電層６１５ａ〜６１８ａと第２の導電層６１５ｂ〜６１８ｂ）を形成する。６２０はゲート絶縁膜であり、第１の形状の導電層６１５〜６１８で覆われない領域は２０〜５０nm程度エッチングされ薄くなった領域が形成される。
【００８８】
そして、レジストからなるマスクを除去せずに第１のドーピング処理を行い、半導体層にｎ型を付与する不純物元素を添加する。（図５（Ｂ））ドーピング処理はイオンドープ法、若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１×１０13〜５×１０15atoms/cm2とし、加速電圧を６０〜１００ｋｅＶとして行う。本実施例ではドーズ量を１．５×１０15atoms/cm2とし、加速電圧を８０ｋｅＶとして行う。
【００８９】
ｎ型を付与する不純物元素として１５族に属する元素、典型的にはリン（Ｐ）
または砒素（Ａｓ）を用いるが、ここではリン（Ｐ）を用いる。この場合、導電層６１５〜６１８がｎ型を付与する不純物元素に対するマスクとなり、自己整合的に高濃度不純物領域６２１〜６２４が形成される。高濃度不純物領域６２１〜６２４には１×１０20〜１×１０21atoms/cm3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加する。
【００９０】
次いで、図５（Ｃ）に示すように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。第２のエッチング処理では第３及び第４のエッチング条件で行う。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５００ＷのＲＦ（13.56MHz）電力を投入してプラズマを生成して約６０秒程度のエッチングを行う。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。ＣＦ4とＣｌ2を混合した第３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。
【００９１】
第３のエッチング条件でのＷに対するエッチング速度は５８．９７ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は６６．４３ｎｍ／ｍｉｎである。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするためには、１０〜２０％程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。
【００９２】
この後、図５（Ｃ）に示すようにレジストからなるマスク６１０〜６１３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う。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。
【００９３】
第４のエッチング処理でのＴａＮに対するエッチング速度は１４．８３ｎｍ／ｍｉｎである。従って、Ｗ膜が選択的にエッチングされる。この第４のエッチング処理により第２の導電層６２６〜６２９（第１の導電層６２６ａ〜６２９ａと第２の導電層６２６ｂ〜６２９ｂ）を形成する。
【００９４】
次いで、図６（Ａ）に示すように第２のドーピング処理を行う。ドーピングは第２の導電層６２６ｂ〜６２９ｂを不純物元素に対するマスクとして用い、第１の導電層におけるテーパー部下方の半導体層に不純物元素が添加されるようにドーピングする。本実施例では、不純物元素としてＰ（リン）を用い、ドーズ量１．５×１０14、電流密度０．５μＡ、加速電圧９０ｋｅＶにてプラズマドーピングを行う。
【００９５】
こうして、第１の導電層と重なる低濃度不純物領域６３１ａ〜６３４ａ、第１の導電層と重ならない低濃度不純物領域６３１ｂ〜６３４ｂを自己整合的に形成する。なお、この低濃度不純物領域６３１〜６３４へ添加されるリン（Ｐ）の濃度は、１×１０17〜５×１０18atoms/cm3である。また、高濃度不純物領域６２１〜６２４にも不純物元素が添加され、高濃度不純物領域６３５〜６３８を形成する。
【００９６】
次いで、図６（Ｂ）に示すようにレジスト（６３９、６４０）からなるマスクを形成して第３のドーピング処理を行う。この第３のドーピング処理により、ｐチャネル型ＴＦＴの活性層となる半導体層に前記一導電型（ｎ型）とは逆の導電型（ｐ型）を付与する不純物元素が添加された不純物領域６４１、６４２を形成する。第１の導電層６２７ａ、および第２の導電層６２７ｂを不純物元素に対するマスクとして用い、ｐ型を付与する不純物元素を添加して自己整合的に不純物領域を形成する。
【００９７】
本実施例では、不純物領域６４１、６４２はジボラン（Ｂ2Ｈ6）を用いたイオンドープ法で形成する。第１のドーピング処理及び第２のドーピング処理によって、不純物領域６４１、６４２にはそれぞれ異なる濃度でリンが添加されているが、そのいずれの領域においてもｐ型を付与する不純物元素の濃度が２×１０20〜２×１０21atoms/cm3となるようにドーピング処理することにより、ｐチャネル型ＴＦＴのソース領域およびドレイン領域として機能するために何ら問題は生じない。
【００９８】
次いで、レジストからなるマスク６３９、６４０を除去して図６（Ｃ）に示すように第１の層間絶縁膜６４３を形成する。本実施例では、第１の層間絶縁膜６４３として、珪素を含む第１の絶縁膜６４３ａと有機絶縁材料からなる第２の絶縁膜６４３ｂとの積層膜を形成する。
【００９９】
まず、珪素を含む第１の絶縁膜６４３ａとしては、プラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを１００〜２００ｎｍとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により膜厚５０ｎｍの酸化窒化珪素膜と膜厚１００ｎｍの窒化珪素膜の積層膜を形成する。勿論、第１の絶縁膜６４３ａは上述した積層膜に限定されるものでなく、他の珪素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。
【０１００】
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。この活性化工程はファーネスアニール炉を用いる熱アニール法で行う。熱アニール法としては、酸素濃度が１ｐｐｍ以下、好ましくは０．１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気中で４００〜７００℃、代表的には５００〜５５０℃で行えばよく、本実施例では５５０℃、４時間の熱処理で活性化処理を行った。なお、熱アニール法の他に、レーザーアニール法、またはラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）を適用することができる。
【０１０１】
なお、本実施例では、上記活性化処理と同時に、結晶化の際に触媒として使用したニッケルが高濃度のリンを含む不純物領域（６３５、６３７、６３８）にゲッタリングされ、主にチャネル形成領域となる半導体層中のニッケル濃度が低減される。このようにして作製したチャネル形成領域を有するＴＦＴはオフ電流値が下がり、結晶性が良いことから高い電界効果移動度が得られ、良好な特性を達成することができる。
【０１０２】
また、第１の絶縁膜を形成する前に活性化処理を行っても良い。ただし、用いた配線材料が熱に弱い場合には、本実施例のように配線等を保護するため層間絶縁膜（シリコンを主成分とする絶縁膜、例えば窒化珪素膜）を形成した後で活性化処理を行うことが好ましい。
【０１０３】
その他、活性化処理を行った後でドーピング処理を行い、第１の絶縁膜を形成させても良い。
【０１０４】
さらに、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で、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。本実施例では水素を約３％の含む窒素雰囲気中で４１０℃、１時間の熱処理を行った。この工程は層間絶縁膜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。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。
【０１０５】
また、活性化処理としてレーザーアニール法を用いる場合には、上記水素化を行った後、エキシマレーザーやＹＡＧレーザー等のレーザー光を照射することが望ましい。
【０１０６】
次いで、第１の絶縁膜６４３ａ上に有機絶縁材料から成る第２の絶縁膜６４３ｂを形成する。本実施例では膜厚１．０μｍのアクリル樹脂膜を形成する。
【０１０７】
第２の絶縁膜６４３ｂとしては、有機絶縁材料としては、ポリイミド、ポリアミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）などの有機樹脂を用いることができる。
【０１０８】
以上により、第１の絶縁膜と第２の絶縁膜からなる第１の層間絶縁膜を形成することができる。
【０１０９】
次いで、各不純物領域６３５、６３６、６３７、６３８に達するコンタクトホールを形成するためのパターニングを行う。
【０１１０】
本実施例では、第１の絶縁膜としてプラズマＣＶＤ法により珪素を含む絶縁膜を形成し、第２の絶縁膜としてアクリルからなる絶縁膜を形成していることから、コンタクトホールの形成には、ドライエッチングまたはウエットエッチングを用いることができるが、本実施例では、ＲＩＥ装置を用いた、ドライエッチングを行う。
【０１１１】
はじめに、第２の絶縁膜のエッチングを行う。この時、エッチングガス用にＣＦ4とＯ2とＨｅとを用い、それぞれのガス流量比を５／９５／４０（ｓｃｃｍ）
とし、６６．５Ｐａの圧力で電極に５００ＷのＲＦ電力を投入する。
【０１１２】
次に第１の絶縁膜のエッチングを行う。この時には、第１の絶縁膜の時と同様のエッチングガスを用い、それぞれのガスの流量比を６０／４０／３５（ｓｃｃｍ）に変えて、６６．５Ｐａの圧力で電極に４００ＷのＲＦ電力を投入することによりエッチングを行う。
【０１１３】
そして、各高濃度不純物領域６３５、６３６、６３７、６３８とそれぞれ電気的に接続する配線６４０〜６４６と陰極６４９を形成する。本実施例では、Ａｌを用い、５００ｎｍの膜厚に成膜した後、これをパターニングして形成するが、ＴｉやＡｌ：Ｓｉの他、Ａｌ：Ｌｉなどの合金、またはこれらの積層膜を導電膜として用いても良い。
【０１１４】
なお、本実施例では、陰極６４９を陰極として形成することから、高濃度不純物領域６３８との配線を兼ねて形成される。しかし、本発明は、これに限られることはなく、配線と陰極を異なる材料で別々に形成しても良い。
【０１１５】
次に、図７（Ｂ）に示すように、第２の層間絶縁膜６５０を１μｍの厚さに成膜し、さらに導電性の材料からなる導電膜６５１を１０〜１０ｎｍ（好ましくは１０〜５０ｎｍ）の厚さに成膜する。
【０１１６】
なお、本実施例においては、第２の層間絶縁膜として酸化珪素からなる膜を用いているが、場合によっては、窒化珪素および酸化窒化珪素といった珪素を含む絶縁膜の他、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）といった有機樹脂膜を用いることもできる。
【０１１７】
また、導電膜６５１を形成する材料としては、抵抗率（比抵抗ともいう）の低い金属材料を用いることが望ましい。なお、本明細書において抵抗率の低い導電性材料としては、シート抵抗値が０．０１〜１Ω／□である材料をいう。具体的には、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）または銀（Ａｇ）等を用いることが可能であり、蒸着法若しくはスパッタリング法で形成することが望ましい。
【０１１８】
第２の層間絶縁膜６５０及び導電膜６５１を成膜したところで、第３のエッチング処理を行うことにより陰極６４９に対応する位置に開口部を形成して、第２の層間絶縁膜６５２ａ及び導電膜６５２ｂからなるバンク６５２を形成する（図８（Ａ））。
【０１１９】
はじめにフォトリソグラフィ−法を用いてレジストからなるマスクを形成し、バンクを形成するための第３のエッチング処理を行う。第３のエッチング処理においてもＩＣＰエッチング法を用い、第５及び第６のエッチング条件で行う。
【０１２０】
本実施例では第５のエッチング条件として、エッチング用ガスにＣｌ2とＢＣｌ3とを用い、それぞれのガス流量比を４０／４０（ｓｃｃｍ）とし、１．２Paの圧力でコイル型の電極に４５０Ｗ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行い、基板側（試料ステージ）にも１００Ｗ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。
【０１２１】
この第５のエッチング条件により導電膜であるＡｌ膜の一部をエッチングすることができる。
【０１２２】
この後、第６のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにＣＨＦ3とＡｒ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う。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。これにより第２の層間絶縁膜の一部がエッチングされる。
【０１２３】
以上により、図８（Ａ）に示すように第２の層間絶縁膜６５２ａ及び導電膜６５２ｂからなるバンク６５２が形成される。
【０１２４】
次に、図８（Ｂ）で示すように陰極６４９上に有機化合物層６５４を蒸着法により形成する。ここでは、本実施例において赤、緑、青の３種類の発光を示す有機化合物により形成される有機化合物層のうちの一種類が形成される様子を示すが、３種類の有機化合物層を形成する有機化合物の組み合わせについて、以下に詳細に説明する。
【０１２５】
はじめに、赤色発光を示す有機化合物層を形成する。本実施例における赤色発光の有機化合物層は、電子輸送性の有機化合物、ブロッキング性の有機化合物、発光性の有機化合物、ホスト材料、正孔輸送性の有機化合物および正孔注入性の有機化合物から形成される。
【０１２６】
具体的には、電子輸送性の有機化合物である、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ3と示す）を２５ｎｍの膜厚に成膜し、ブロッキング性の有機化合物である、バソキュプロイン（以下、ＢＣＰと示す）を８ｎｍの膜厚に成膜し、発光性の有機化合物である、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ、２３Ｈ−ポルフィリン−白金（以下、ＰｔＯＥＰと示す）をホストとなる有機化合物（以下、ホスト材料という）である４，４’−ジカルバゾール−ビフェニル（以下、ＣＢＰと示す）と共に共蒸着させて２５〜４０ｎｍの膜厚に成膜し、正孔輸送性の有機化合物である、４，４'−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（以下、α−ＮＰＤと示す）を４０ｎｍの膜厚に成膜し、正孔注入性の有機化合物である、銅フタロシアニン（以下、Ｃｕ−Ｐｃと示す）を１５ｎｍの膜厚に成膜することにより赤色発光の有機化合物層を形成することができる。
【０１２７】
なお、ここでは赤色発光の有機化合物層として、６種類の機能の異なる有機化合物を用いて形成する場合について説明したが、本発明はこれに限られることはなく、赤色発光を示す有機化合物として公知の材料を用いることができる。
【０１２８】
次に、緑色発光を示す有機化合物層を形成する。本実施例における緑色発光の有機化合物層は、電子輸送性の有機化合物、ブロッキング性の有機化合物、発光性の有機化合物、ホスト材料、正孔輸送性の有機化合物および正孔注入性の有機化合物から形成される。
【０１２９】
具体的には、電子輸送性の有機化合物である、Ａｌｑ3を４０ｎｍの膜厚で成膜し、ブロッキング性の有機化合物である、ＢＣＰを１０ｎｍの膜厚で成膜し、正孔輸送性のホスト材料としてＣＢＰを用い、発光性の有機化合物であるトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）と共に共蒸着することにより５〜４０ｎｍの膜厚で成膜し、正孔輸送性の有機化合物である、α−ＮＰＤを１０ｎｍの膜厚で成膜し、正孔輸送性の有機化合物である、ＭＴＤＡＴＡを２０ｎｍの膜厚で成膜し、正孔注入性の有機化合物である、Ｃｕ−Ｐｃを１０ｎｍの膜厚で成膜することにより緑色発光の有機化合物を形成することができる。
【０１３０】
なお、ここでは緑色発光の有機化合物層として、７種類の機能の異なる有機化合物を用いて形成する場合について説明したが、本発明はこれに限られることはなく、緑色発光を示す有機化合物として公知の材料を用いることができる。
【０１３１】
次に、青色発光を示す有機化合物層を形成する。本実施例における青色発光の有機化合物層は、電子輸送性の有機化合物、ブロッキング性の有機化合物、発光性の有機化合物、および正孔注入性の有機化合物から形成される。
【０１３２】
具体的には、電子輸送性の有機化合物である、Ａｌｑ3を４０ｎｍの膜厚で成膜し、ブロッキング性の有機化合物である、ＢＣＰを１０ｎｍの膜厚に成膜し、発光性の有機化合物である、α−ＮＰＤを４０ｎｍの膜厚で成膜し、正孔注入性の有機化合物である、Ｃｕ−Ｐｃを２０ｎｍの膜厚に成膜することにより青色発光の有機化合物層を形成することができる。
【０１３３】
なお、ここでは青色発光の有機化合物層として、４種類の機能の異なる有機化合物を用いて形成する場合について説明したが、本発明はこれに限られることはなく、青色発光を示す有機化合物として公知の材料を用いることができる。
【０１３４】
以上に示した有機化合物を陰極上に形成することにより画素部において、赤色発光、緑色発光及び青色発光を示す有機化合物層を形成することができる。
【０１３５】
次に、有機化合物層６５４及びバンク６５２を覆って、透明導電膜からなる陽極６５５を形成する。本実施例では、透明電極として酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜や酸化インジウムに２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透明導電膜を８０〜１２０ｎｍの膜厚に成膜して用いる。なお、本実施例では発光素子の陽極６５５として透明性の導電膜であれば、公知の他の材料を用いることができる。
【０１３６】
なお、ＩＴＯ膜は、蒸着法を用いて形成することができる。本実施例では特にイオンプレーティング法を用いて形成する場合について説明する。
【０１３７】
イオンプレーティング法は、蒸着法に分類される気相表面処理技術の１つであり、何らかの方法で蒸発させた蒸着物質を、高周波プラズマあるいは真空放電でイオン化または励起させ、蒸着させる基板に負電位を与えることで該イオンを加速し、基板に付着させる方法である。
【０１３８】
イオンプレーティング法を用いて陽極を形成する際の具体的な条件として、０．０１〜１Ｐａの不活性ガス雰囲気下において、基板温度を１００〜３００℃に保って蒸着させることが望ましい。そして７０％以上の焼結密度を有する蒸発源としてのＩＴＯを用いることが望ましい。なお、イオンプレーティング法を用いる際の最適な条件は、実施者が適宜選択することができる。
【０１３９】
また高周波プラズマを用いて蒸着物質をイオン化または励起することで、より蒸着物質のイオン化する率または励起する率を高めることができ、なおかつイオン化または励起された蒸着物質が高いエネルギー状態にあるので、速い蒸発速度を有したままで酸素との結合を十分に行うことができる。このため、高速度で良質な膜の形成が可能である。
【０１４０】
なお本実施例の陽極６５５の形成方法は、上述したイオンプレーティング法に限定されない。ただし、イオンプレーティング法を用いて形成された膜は密着性が高く、また比較的低い温度でも結晶性の高いＩＴＯ膜を成膜することができるので、ＩＴＯの抵抗を低くすることができ、さらに比較的広い面積における均一な成膜が可能であり、基板の大型化に適しているといえる。
【０１４１】
こうして図８（Ｂ）に示すように、電流制御用ＴＦＴ７０４に電気的に接続された陰極６４９と、陰極間の隙間に形成されたバンク６５２と、バンク６５２及び陰極６４９上に形成された有機化合物層６５４と、有機化合物層６５４とバンク６５２上に形成された陽極からなる発光装置の素子基板を形成することができる。なお、本実施例における発光装置の作製工程においては、回路の構成および工程の関係上、ゲート電極を形成している材料を用いてソース信号線を形成し、ソース、ドレイン電極を形成している配線材料を用いてゲート信号線を形成しているが、それぞれ異なる材料を用いることは可能である。
【０１４２】
また、ｎチャネル型ＴＦＴ７０１及びｐチャネル型ＴＦＴ７０２を有する駆動回路７０５と、スイッチング用ＴＦＴ７０３、電流制御用ＴＦＴ７０４とを有する画素部７０６を同一基板上に形成することができる。
【０１４３】
駆動回路７０５のｎチャネル型ＴＦＴ７０１はチャネル形成領域５０１、ゲート電極の一部を構成する第１の導電層６２６ａと重なる低濃度不純物領域６３１（ＧＯＬＤ領域）とソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域６３５を有している。ｐチャネル型ＴＦＴ７０２にはチャネル形成領域５０２、ソース領域またはドレイン領域として機能する不純物領域６４１および６４２を有している。
【０１４４】
画素部７０６のスイッチング用ＴＦＴ７０３にはチャネル形成領域５０３、ゲート電極を形成する第１の導電層６２８ａと重なる低濃度不純物領域６３３ａ（ＬＤＤ領域）、第１の導電層６２８ａと重ならない低濃度不純物領域６３３ｂ（ＬＤＤ領域）及びソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域６３７を有している。
【０１４５】
画素部７０６の電流制御用ＴＦＴ７０４にはチャネル形成領域５０４、ゲート電極を形成する第１の導電層６２９ａと重なる低濃度不純物領域６３４ａ（ＬＤＤ領域）、第１の導電層６２８ａと重ならない低濃度不純物領域６３４ｂ（ＬＤＤ領域）及びソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域６３８を有している。
【０１４６】
なお、本実施例では、消去用ＴＦＴについて図示しないが、電流制御用ＴＦＴと同様に形成され、同様の構造を有している。
【０１４７】
なお、本実施例において、ＴＦＴの駆動電圧は、１．２〜１０Ｖであり、好ましくは、２．５〜５．５Ｖである。
【０１４８】
また、画素部の表示が動作しているとき（動画表示の場合）には、発光素子が発光している画素により背景の表示を行い、発光素子が非発光となる画素により文字表示を行えばよいが、画素部の動画表示がある一定期間以上静止している場合（本明細書中では、スタンバイ時と呼ぶ）には、電力を節約するために、表示方法が切り替わる（反転する）ようにしておくと良い。具体的には、発光素子が発光している画素により文字を表示し（文字表示ともいう）、発光素子が非発光となる画素により背景を表示（背景表示ともいう）するようにする。
【０１４９】
以上のようにして、基板（素子基板）上に発光素子が形成された素子基板の上面図を図９に示す。
【０１５０】
基板６００に、画素部７０６、ゲート信号線駆動回路９０１、ソース信号線駆動回路９０２、端子９０３が形成された状態を示している。端子９０３と各駆動回路、画素部に形成されている電流供給線及び陽極は、引き回し配線９０４で接続されている。
【０１５１】
また、必要に応じてＣＰＵ、メモリーなどを形成したＩＣチップがＣＯＧ（Chip on Glass）法などにより素子基板に実装されていても良い。
【０１５２】
なお、発光素子６５６は、第２の層間絶縁膜６５０及び導電膜６５１からなるバンク６５２の間に形成される。まず、陰極６４９が形成され、その上には有機化合物層６５４が形成される。そして、複数の有機化合物層６５４及びバンク６５２上を覆うように、画素部全体に陽極６５５が形成される。なお、この時、陽極６５５は、導電膜６５３と接するように形成される。
【０１５３】
引き回し配線９０４はゲート信号線（図示せず）と同じ層に形成されており、導電膜６５３とは直接接触していない。そして引き回し配線９０４と陽極６５５は、引き回し配線９０４上に陽極６５５が重ねて形成される部分においてコンタクトを取っている。
【実施例２】
【０１５４】
次に、図９に示した素子基板を発光装置として完成させる方法について図１０を用いて説明する。
【０１５５】
図１０（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図１０（Ｂ）は図１０（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された１００１はソース信号線駆動回路、１００２は画素部、１００３はゲート信号線駆動回路である。また、１００４はカバー材、１００５はシール剤であり、シール剤１００５で囲まれた内側は、空間になっている。
【０１５６】
なお、１００８はソース信号線駆動回路１００１及びゲート信号線駆動回路１００３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）１００９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ＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０１５７】
次に、断面構造について図１０（Ｂ）を用いて説明する。基板１０１０の上方には画素部１００２、ソース信号線駆動回路１００１が形成されており、画素部１００２は電流制御用ＴＦＴ１０１１とそのドレインに電気的に接続された陰極１０１２を含む複数の画素により形成される。また、ソース信号線駆動回路１００１はｎチャネル型ＴＦＴ１０１３とｐチャネル型ＴＦＴ１０１４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路（図８参照）を用いて形成される。
【０１５８】
陰極１０１２は発光素子の陰極として機能する。また、陰極１０１２の両端にはバンク１０１５が形成され、陰極１０１２上には有機化合物層１０１６が形成される。なお、本発明において、バンク１０１５は、絶縁膜１０１５ａと導電膜１０１５ｂとの積層により形成されている。さらに、バンク１０１５と有機化合物層１０１６上には発光素子の陽極１０１７が形成される。
【０１５９】
陽極１０１７は全画素に共通の配線としても機能し、配線１００８を経由してＦＰＣ１００９に電気的に接続されている。
【０１６０】
また、シール剤１００５によりカバー材１００４が貼り合わされている。なお、カバー材１００４と発光素子との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペーサを設けても良い。そして、シール剤１００５の内側の空間１００７には窒素等の不活性気体が充填されている。なお、シール剤１００５としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、シール剤１００５はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。さらに、空間１００７の内部に吸湿効果をもつ物質や酸化を防止する効果をもつ物質を含有させても良い。
【０１６１】
また、本実施例ではカバー材１００４を構成す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。
【０１６２】
また、シール剤１００５を用いてカバー材１００４を接着した後、さらに側面（露呈面）を覆うようにシール剤で封止することも可能である。
【０１６３】
以上のようにして発光素子を空間１００７に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といった有機化合物層の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。
【０１６４】
なお、本実施例の構成は、実施例１のいずれの構成とも自由に組み合わせて実施することが可能である。
【実施例３】
【０１６５】
ここで画素の詳細な上面構造を図１１（Ａ）に、回路図を図１１（Ｂ）に示す。図１１において、基板上に設けられたスイッチング用ＴＦＴ１１００は図８のスイッチング用（ｎチャネル型）ＴＦＴ７０１を用いて形成される。従って、構造の説明はスイッチング用（ｎチャネル型）ＴＦＴ７０１の説明を参照すれば良い。また、１１０２で示される配線は、スイッチング用ＴＦＴ１１００のゲート電極１１０１（１１０１ａ、１１０１ｂ）を電気的に接続するゲート配線である。
【０１６６】
なお、本実施例ではチャネル形成領域が二つ形成されるダブルゲート構造としているが、チャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。
【０１６７】
また、スイッチング用ＴＦＴ１１００のソースはソース配線１１０３に接続され、ドレインはドレイン配線１１０４に接続される。また、ドレイン配線１１０４は電流制御用ＴＦＴ１１０５のゲート電極１１０６に電気的に接続される。なお、電流制御用ＴＦＴ１１０５は図８の電流制御用（ｎチャネル型）ＴＦＴ７０４を用いて形成される。従って、構造の説明は電流制御用（ｎチャネル型）ＴＦＴ７０４の説明を参照すれば良い。なお、本実施例ではシングルゲート構造としているが、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
【０１６８】
また、電流制御用ＴＦＴ１１０５のソースは電流供給線１１０７に電気的に接続され、ドレインはドレイン配線１１０８に電気的に接続される。また、ドレイン配線１１０８は点線で示される陰極１１０９に電気的に接続される。
【０１６９】
また、１１１０で示される配線は、消去用ＴＦＴ１１１１のゲート電極１１１２と電気的に接続するゲート配線である。なお、消去用ＴＦＴ１１１１のソースは、電流供給線１１０７に電気的に接続され、ドレインはドレイン配線１１０４に電気的に接続される。
【０１７０】
なお、消去用ＴＦＴ１１１１は図８の電流制御用（ｎチャネル型）ＴＦＴ７０４と同様にして形成される。従って、構造の説明は電流制御用（ｎチャネル型）
ＴＦＴ７０４の説明を参照すれば良い。なお、本実施例ではシングルゲート構造としているが、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
【０１７１】
また、１１１３で示される領域には保持容量（コンデンサ）が形成される。コンデンサ１１１３は、電流供給線１１０７と電気的に接続された半導体膜１１１４、ゲート絶縁膜と同一層の絶縁膜（図示せず）及びゲート電極１１０６との間で形成される。また、ゲート電極１１０６、第１層間絶縁膜と同一の層（図示せず）及び電流供給線１１０７で形成される容量も保持容量として用いることが可能である。
【０１７２】
なお、図１１（Ｂ）の回路図で示す発光素子１１１５は、陰極１１０９と、陰極１１０９上に形成される有機化合物層（図示せず）と有機化合物層上に形成される陽極（図示せず）からなる。本発明において、陰極１１０９は、電流制御用ＴＦＴ１１０５のソース領域またはドレイン領域と接続している。
【０１７３】
発光素子１１１５の陽極には対向電位が与えられている。また電流供給線Ｖは電源電位が与えられている。そして対向電位と電源電位の電位差は、電源電位が陰極に与えられたときに発光素子が発光する程度の電位差に常に保たれている。
電源電位と対向電位は、本発明の発光装置に、外付けのＩＣ等により設けられた電源によって与えられる。なお対向電位を与える電源を、本明細書では特に対向電源１１１６と呼ぶ。
【０１７４】
なお、本実施例の構成は、実施例１及び実施例２のいずれの構成とも自由に組み合わせて実施することが可能である。
【実施例４】
【０１７５】
本実施例では、実施例１で示したのとは異なる構造の発光素子を作製する方法について図１２、図１３を用いて説明する。なお、実施例１の図７（Ａ）における陰極６４９の作製までは同様の工程なので省略する。
【０１７６】
図１２（Ａ）に示すように、陰極６４９上にアクリルからなる第２の層間絶縁膜１２０１を１μｍの厚さに成膜する。
【０１７７】
なお、本実施例においては、第２の層間絶縁膜１２０１としてアクリルを用いているが、場合によっては、ポリイミド、ポリアミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）といった有機樹脂の他、酸化珪素、窒化珪素および酸化窒化珪素といった珪素を含む無機材料を用いることもできる。
【０１７８】
第２の層間絶縁膜１２０１を成膜したところで、これをエッチングすることにより陰極６４９に対応する位置に開口部を形成する。
【０１７９】
なお、ここでのエッチングには、ＩＣＰエッチング法やＲＩＥ（反応性イオンエッチング）法といったドライエッチング法やウエットエッチング法を用いることができるが、本実施例では、ＲＩＥ装置を用いた、ドライエッチングを行う。
【０１８０】
エッチングガスとしてＣＦ4とＯ2とＨｅとを用い、それぞれのガス流量比を５／９５／４０（ｓｃｃｍ）とし、６６．５Ｐａの圧力で電極に５００ＷのＲＦ電力を投入する。これにより、陰極上に形成された第２層間絶縁膜をエッチングすることができ、バンク１２０３を形成することができる。
【０１８１】
次に、第２層間絶縁膜の開口部に蒸着法を用いて、有機化合物層１２０２形成する。なお、本実施例では、赤、緑、青の３種類の発光を示す有機化合物により形成される有機化合物層を形成することからメタルマスクを用いて異なる有機化合物層毎に成膜を行う。なお、図１２（Ｂ）には、３種類の有機化合物層のうち１種類が形成される様子を示すが、３種類の有機化合物層が形成されている。なお、本実施例において形成される有機化合物層は、実施例１において説明した有機化合物を用いることができる。
【０１８２】
次に、図１３（Ａ）に示すように画素部の第２の層間絶縁膜上及び有機化合物層の一部を覆うように導電膜１２０４が形成される。
【０１８３】
導電膜１２０４を形成する金属材料としては、抵抗率（比抵抗ともいう）の低い金属材料を用いることが望ましい。なお、本明細書において抵抗率の低い導電性材料としては、シート抵抗値が０．０１〜１Ω／□である材料をいう。具体的には、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）または銀（Ａｇ）等を用いることが可能である。
【０１８４】
また、導電膜１２０４は、陰極６４９と有機化合物層が積層されている部分に形成されることがないようにメタルマスクを用いて蒸着法、もしくはスパッタリング法で形成することが望ましい。なお、膜厚は３０〜１００ｎｍ（好ましくは４０〜８０ｎｍ）とすれば良い。
【０１８５】
さらに、導電膜１２０４が形成されたところで、蒸着法により陽極１２０５を形成する。なお、その他の陽極の形成方法としては、イオンプレーティング法やスパッタリング法を用いることができる。また、陽極１２０５としては、透明導電膜を８０〜１２０nmの膜厚で成膜する。
【０１８６】
なお、本実施例では、陽極１２０５として酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜や酸化インジウムに２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透明導電膜を用いる。なお、本実施例では発光素子の陽極１２０５として透明性の導電膜であれば、公知の他の材料を用いることができる。
【０１８７】
以上のようにして、本発明の発光装置を形成することができる。なお、本実施例の発光装置は、実施例２による封止構造とすることができ、実施例３で示す回路構成で実施することが可能である。
【実施例５】
【０１８８】
発光素子を用いた発光装置は自発光型であるため、液晶表示装置に比べ、明るい場所での視認性に優れ、視野角が広い。従って、様々な電気器具の表示部に用いることができる。
【０１８９】
本発明により作製した発光装置を用いた電気器具として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）などが挙げられる。特に、斜め方向から画面を見る機会が多い携帯情報端末は、視野角の広さが重要視されるため、発光素子を有する発光装置を用いることが好ましい。それら電気器具の具体例を図１４に示す。
【０１９０】
図１４（Ａ）は表示装置であり、筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３、スピーカー部２００４、ビデオ入力端子２００５等を含む。本発明により作製した発光装置は、表示部２００３に用いることができる。発光素子を有する発光装置は自発光型であるためバックライトが必要なく、液晶表示装置よりも薄い表示部とすることができる。なお、表示装置は、パソコン用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。
【０１９１】
図１４（Ｂ）はデジタルスチルカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、受像部２１０３、操作キー２１０４、外部接続ポート２１０５、シャッター２１０６等を含む。本発明により作製した発光装置は表示部２１０２に用いることができる。
【０１９２】
図１４（Ｃ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポインティングマウス２２０６等を含む。本発明により作製した発光装置は表示部２２０３に用いることができる。
【０１９３】
図１４（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、本体２３０１、表示部２３０２、スイッチ２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。本発明により作製した発光装置は表示部２３０２に用いることができる。
【０１９４】
図１４（Ｅ）は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部Ｂ２４０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部２４０５、操作キー２４０６、スピーカー部２４０７等を含む。表示部Ａ２４０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ２４０４は主として文字情報を表示するが、本発明により作製した発光装置はこれら表示部Ａ、Ｂ２４０３、２４０４に用いることができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。
【０１９５】
図１４（Ｆ）はゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）であり、本体２５０１、表示部２５０２、アーム部２５０３を含む。本発明により作製した発光装置は表示部２５０２に用いることができる。
【０１９６】
図１４Ｇ）はビデオカメラであり、本体２６０１、表示部２６０２、筐体２６０３、外部接続ポート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０６、バッテリー２６０７、音声入力部２６０８、操作キー２６０９等を含む。本発明により作製した発光装置は表示部２６０２に用いることができる。
【０１９７】
ここで図１４（Ｈ）は携帯電話であり、本体２７０１、筐体２７０２、表示部２７０３、音声入力部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６、外部接続ポート２７０７、アンテナ２７０８等を含む。本発明により作製した発光装置は、表示部２７０３に用いることができる。なお、表示部２７０３は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を抑えることができる。
【０１９８】
なお、将来的に有機材料の発光輝度が高くなれば、出力した画像情報を含む光をレンズ等で拡大投影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用いることも可能となる。
【０１９９】
また、上記電気器具はインターネットやＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）などの電子通信回線を通じて配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情報を表示する機会が増してきている。有機材料の応答速度は非常に高いため、発光装置は動画表示に好ましい。
【０２００】
また、発光装置は発光している部分が電力を消費するため、発光部分が極力少なくなるように情報を表示することが好ましい。従って、携帯情報端末、特に携帯電話や音響再生装置のような文字情報を主とする表示部に発光装置を用いる場合には、非発光部分を背景として文字情報を発光部分で形成するように駆動することが好ましい。
【０２０１】
以上の様に、本発明により作製された発光装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電気器具に用いることが可能である。また、本実施例の電気器具は実施例１〜実施例４において作製された発光装置をその表示部に用いることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁表面上に形成されたＴＦＴと、
前記ＴＦＴと電気的に接続された、反射性を有する反射電極と、
前記反射電極の端部を覆い、前記反射電極の上側に開口部が設けられたバンクと、
前記反射電極を有する発光素子と、を有する発光装置であって、
前記バンクが設けられた領域では、絶縁膜と、導電膜とが積層して配置され、
前記導電膜は遮光性を有し、かつ前記反射電極と重なることなく設けられたことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
絶縁表面上に形成されたＴＦＴと、
前記ＴＦＴと電気的に接続された、反射性を有する反射電極と、
前記反射電極の端部を覆い、前記反射電極の上側に開口部が設けられたバンクと、
前記反射電極を有する発光素子と、を有する発光装置であって、
前記バンクが設けられた領域では、絶縁膜と、導電膜とが積層して配置され、
前記導電膜は遮光性を有し、かつ前記反射電極と重なることなく設けられ、
前記有機化合物層は、前記バンクに設けられたテーパに接し、かつ前記導電膜と重なる領域まで設けられる
ことを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記絶縁膜は、前記ＴＦＴと電気的に接続された配線を覆うことを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記絶縁膜は、無機材料を含むことを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記無機材料は、酸化珪素、窒化珪素及び酸化窒化珪素のいずれか一を含むことを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記絶縁膜は、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６において、
前記有機材料は、アクリル、ポリイミド、ポリアミド及びベンゾシクロブテンのいずれか一を含む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７のいずれか一において、
前記導電膜は、チタン、アルミニウム、タンタル、タングステン、クロム、銅、及び銀のいずれか一を含むことを特徴とする発光装置。
【請求項１】
絶縁表面上に形成されたＴＦＴと、
前記ＴＦＴと電気的に接続された、反射性を有する反射電極と、
前記反射電極の端部を覆い、前記反射電極の上側に開口部が設けられたバンクと、
前記反射電極を有する発光素子と、を有する発光装置であって、
前記バンクが設けられた領域では、絶縁膜と、導電膜とが積層して配置され、
前記導電膜は遮光性を有し、かつ前記反射電極と重なることなく設けられたことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
絶縁表面上に形成されたＴＦＴと、
前記ＴＦＴと電気的に接続された、反射性を有する反射電極と、
前記反射電極の端部を覆い、前記反射電極の上側に開口部が設けられたバンクと、
前記反射電極を有する発光素子と、を有する発光装置であって、
前記バンクが設けられた領域では、絶縁膜と、導電膜とが積層して配置され、
前記導電膜は遮光性を有し、かつ前記反射電極と重なることなく設けられ、
前記有機化合物層は、前記バンクに設けられたテーパに接し、かつ前記導電膜と重なる領域まで設けられる
ことを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記絶縁膜は、前記ＴＦＴと電気的に接続された配線を覆うことを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記絶縁膜は、無機材料を含むことを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記無機材料は、酸化珪素、窒化珪素及び酸化窒化珪素のいずれか一を含むことを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記絶縁膜は、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６において、
前記有機材料は、アクリル、ポリイミド、ポリアミド及びベンゾシクロブテンのいずれか一を含む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７のいずれか一において、
前記導電膜は、チタン、アルミニウム、タンタル、タングステン、クロム、銅、及び銀のいずれか一を含むことを特徴とする発光装置。
【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】
【公開番号】特開２０１２−１３８３７８（Ｐ２０１２−１３８３７８Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−９３７４５（Ｐ２０１２−９３７４５）
【出願日】平成２４年４月１７日（２０１２．４．１７）
【分割の表示】特願２００１−９１４１９（Ｐ２００１−９１４１９）の分割
【原出願日】平成１３年３月２７日（２００１．３．２７）
【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７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年４月１７日（２０１２．４．１７）
【分割の表示】特願２００１−９１４１９（Ｐ２００１−９１４１９）の分割
【原出願日】平成１３年３月２７日（２００１．３．２７）
【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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