発光装置
【課題】発光素子を被覆する保護膜を比較的容易に形成すること。
【解決手段】基板１０に設けたＥＬ素子８（発光領域Ｒ）をパッシベーション膜１４で覆い、そのパッシベーション膜１４とともにＥＬ素子８（発光領域Ｒ）を、封止基板２２と基板１０の間に封止材１５によって全固体封止してなるＥＬパネル１において、より少ないスパッタ電力で成膜可能なＡｌ４ＢａＯ７−δ薄膜をパッシベーション膜１４に適用することによって、パッシベーション膜１４を形成し、そのパッシベーション膜１４でＥＬ素子８を良好に被覆して保護するようにした。
【解決手段】基板１０に設けたＥＬ素子８（発光領域Ｒ）をパッシベーション膜１４で覆い、そのパッシベーション膜１４とともにＥＬ素子８（発光領域Ｒ）を、封止基板２２と基板１０の間に封止材１５によって全固体封止してなるＥＬパネル１において、より少ないスパッタ電力で成膜可能なＡｌ４ＢａＯ７−δ薄膜をパッシベーション膜１４に適用することによって、パッシベーション膜１４を形成し、そのパッシベーション膜１４でＥＬ素子８を良好に被覆して保護するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＥＬ（Electro Luminescence）素子を用いた発光装置であるＥＬディスプレイ装置が用いられている。ＥＬディスプレイ装置には複数のＥＬ素子が備えられており、各ＥＬ素子に供給する電流を制御するアクティブマトリクス方式によって、ＥＬディスプレイ装置は様々な画像や映像を表示する。
このＥＬディスプレイ装置の発光表示性能を長期間安定させるために、ＥＬ素子が水蒸気などのガス成分によって劣化してしまわないように、ＥＬ素子をパッケージ内に封止する技術が知られており、特に基板と封止基板の間に封止するＥＬ素子の周囲をさらに保護膜で被覆したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２７０２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術の場合、保護膜にピンホールが生じてしまうと、ガス成分がピンホールを通じて保護膜を通過してしまうので、ピンホールが生じないように保護膜を成膜するために、成膜温度などの条件を厳密に管理する必要があった。
【０００５】
本発明の目的は、発光素子を被覆する保護膜を比較的容易に形成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発光装置は、
第一基板と、
前記第一基板の一面側に設けられ、複数の発光素子が配列されてなる発光領域と、
前記第一基板の前記一面側の、前記発光素子を被覆する保護膜と、
を備え、
前記保護膜は、Ａｌ４ＢａＯ７−δを含むことを特徴とする。
好ましくは、前記δは０以上で２未満の値を有する。
好ましくは、一面側が前記第一基板の前記一面側に対向して設けられた第二基板と、前記第一基板の前記一面側と前記第二基板の前記一面側との間に設けられて、前記発光領域を封止する封止材と、を備える。
好ましくは、前記封止材は、前記第一基板の前記一面側と前記第二基板の前記一面側との間の、少なくとも前記発光領域に対応する領域を空洞無く満たして、前記保護膜を被覆している。
好ましくは、前記保護膜は、スパッタリングによって形成されている。
好ましくは、前記保護膜の膜厚が、６００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。
好ましくは、前記保護膜の膜応力が、−５０ＭＰａ以上＋５０ＭＰａ以下である。
好ましくは、前記保護膜におけるＡｌ４ＢａＯ７−δの酸化量を、その保護膜の厚さ方向に異ならせている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、発光素子を被覆する保護膜を比較的容易に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ＥＬパネルの画素の配置構成を示す平面図である。
【図２】ＥＬパネルの概略構成を示す平面図である。
【図３】ＥＬパネルの１画素に相当する回路を示した回路図である。
【図４】ＥＬパネルの１画素を示した平面図である。
【図５】図４のV−V線に沿った面の矢視断面図である。
【図６】図４のVI−VI線に沿った面の矢視断面図である。
【図７】ＥＬパネルの封止構造の概略を示す断面図である。
【図８】Ａｌ４ＢａＯ７−δの絶縁性に関する測定結果を示す説明図である。
【図９】Ａｌ４ＢａＯ７−δの成膜性に関する測定結果を示す説明図である。
【図１０】Ａｌ４ＢａＯ７−δの膜応力に関する測定結果を示す説明図である。
【図１１】ＥＬパネルの封止構造の変形例を示す概略断面図である。
【図１２】表示パネルにＥＬパネルが適用された携帯電話機の一例を示す正面図である。
【図１３】表示パネルにＥＬパネルが適用されたデジタルカメラの一例を示す正面側斜視図（ａ）と、後面側斜視図（ｂ）である。
【図１４】表示パネルにＥＬパネルが適用されたパーソナルコンピュータの一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１０】
図１は、発光装置であるＥＬパネル１における複数の画素Ｐの配置構成を示す平面図であり、図２は、ＥＬパネル１の概略構成を示す平面図である。
【００１１】
図１、図２に示すように、ＥＬパネル１には、複数の画素Ｐが所定のパターンでマトリクス状に配置されている。複数の画素Ｐは、Ｒ（赤）を発光する赤画素Ｐと、Ｇ（緑）を発光する緑画素Ｐと、Ｂ（青）を発光する青画素Ｐと、を有している。
このＥＬパネル１には、複数の走査線２が行方向に沿って互いに略平行となるよう配列され、複数の信号線３が平面視して走査線２と略直交するよう列方向に沿って互いに略平行となるよう配列されている。また、隣り合う走査線２の間において電圧供給線４が走査線２に沿って設けられている。そして、これら互いに隣接する二本の走査線２と、互いに隣接する二本の信号線３と、によって囲われる範囲が、画素Ｐに相当する。
また、ＥＬパネル１には、走査線２、信号線３、電圧供給線４の上方を覆うように、隔壁であるバンク１３が設けられている。このバンク１３は例えば格子状に設けられ、バンク１３によって囲われてなる略長方形状の複数の開口部１３ａが画素Ｐごとに形成されている。このバンク１３の開口部１３ａ内に所定のキャリア輸送層（後述する正孔注入層８ｂ、発光層８ｃ）が設けられ、各画素Ｐにおける発光素子（後述するＥＬ素子８）となる。キャリア輸送層とは、電圧が印加されることによって正孔又は電子を輸送する層である。そして、バンク１３において開口部１３ａが配列され、画素Ｐが配列されてなる領域がＥＬパネル１の発光領域Ｒに相当する。なお、バンク１３は、上述のように、画素Ｐごとに開口部１３ａを設けるものに限るものではなく、信号線３上を覆い且つ列方向に沿って延在するとともに、列方向に並んだ後述する複数の画素Ｐの各画素電極８ａの中央部をまとめて露出するようなストライプ状の開口部を有しているものであってもよい。
【００１２】
図３は、アクティブマトリクス駆動方式で動作するＥＬパネル１の１画素に相当する回路の一例を示した回路図である。
【００１３】
図３に示すように、ＥＬパネル１には、走査線２と、走査線２と交差する信号線３と、走査線２に沿う電圧供給線４とが設けられており、このＥＬパネル１の１画素Ｐにつき、薄膜トランジスタであるスイッチトランジスタ５と、薄膜トランジスタである駆動トランジスタ６と、キャパシタ７と、ＥＬ素子８とが設けられている。
【００１４】
各画素Ｐにおいては、スイッチトランジスタ５のゲートが走査線２に接続され、スイッチトランジスタ５のドレインとソースのうちの一方が信号線３に接続され、スイッチトランジスタ５のドレインとソースのうちの他方がキャパシタ７の一方の電極及び駆動トランジスタ６のゲートに接続されている。駆動トランジスタ６のソースとドレインのうちの一方が電圧供給線４に接続され、駆動トランジスタ６のソースとドレインのうち他方がキャパシタ７の他方の電極及びＥＬ素子８のアノードに接続されている。なお、全ての画素ＰのＥＬ素子８のカソードは、一定電圧Ｖcomに保たれている（例えば、接地されている）。
【００１５】
また、このＥＬパネル１の周囲において各走査線２が走査ドライバに接続され、各電圧供給線４が一定電圧を出力する電圧源又は適宜電圧信号を出力する電圧ドライバに接続され、各信号線３がデータドライバに接続されており、これらドライバによってＥＬパネル１がアクティブマトリクス駆動方式で駆動される。電圧供給線４には、電圧源による一定電圧又は電圧ドライバによる電圧信号が供給される。
【００１６】
次に、ＥＬパネル１と、その画素Ｐの回路構造について、図４〜図６を用いて説明する。ここで、図４は、ＥＬパネル１の１画素Ｐに相当する平面図であり、図５は、図４のV−V線に沿った面の矢視断面図、図６は、図４のVI−VI線に沿った面の矢視断面図である。なお、図４においては、電極及び配線を主に示す。
【００１７】
図４に示すように、スイッチトランジスタ５及び駆動トランジスタ６は、信号線３に沿うように配列され、スイッチトランジスタ５の近傍にキャパシタ７が配置され、駆動トランジスタ６の近傍にＥＬ素子８が配置されている。また、各画素Ｐにおいて、走査線２と電圧供給線４の間に、スイッチトランジスタ５、駆動トランジスタ６、キャパシタ７及びＥＬ素子８が配置されている。
【００１８】
図４〜図６に示すように、透明な第一基板である基板１０上に信号線３とゲート電極５ａ、６ａが設けられ、基板１０上の一面にスイッチトランジスタ５、駆動トランジスタ６のゲート絶縁膜となる第一絶縁膜１１が成膜されている。その第一絶縁膜１１の上に走査線２及び電圧供給線４が形成され、スイッチトランジスタ５と駆動トランジスタ６及び走査線２と電圧供給線４を覆うように第二絶縁膜１２が成膜されている。このため、信号線３は第一絶縁膜１１と基板１０との間に形成され、走査線２及び電圧供給線４は第一絶縁膜１１と第二絶縁膜１２との間に形成されている。
【００１９】
図４、図６に示すように、スイッチトランジスタ５は、逆スタガ構造の薄膜トランジスタである。このスイッチトランジスタ５は、ゲート電極５ａ、半導体膜５ｂ、保護絶縁膜５ｄ、不純物半導体膜５ｆ，５ｇ、ドレイン電極５ｈ、ソース電極５ｉ等を有するものである。
【００２０】
ゲート電極５ａは、基板１０と第一絶縁膜１１の間に形成されている。このゲート電極５ａは、例えば、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜の中から選択された材料で形成されることが好ましい。また、ゲート電極５ａの上に絶縁性の第一絶縁膜１１が成膜されており、その第一絶縁膜１１によってゲート電極５ａが被覆されている。
第一絶縁膜１１は、例えば、光透過性を有し、シリコン窒化物又はシリコン酸化物を含有する。この第一絶縁膜１１上であってゲート電極５ａに対応する位置に真性な半導体膜５ｂが形成されており、半導体膜５ｂが第一絶縁膜１１を挟んでゲート電極５ａと相対している。
半導体膜５ｂは、例えば、マイクロクリスタルシリコン（微結晶シリコン）からなるか、マイクロクリスタルシリコン及びアモルファスシリコンを含み、この半導体膜５ｂにチャネルが形成される。また、半導体膜５ｂの中央部上には、絶縁性の保護絶縁膜５ｄが形成されている。この保護絶縁膜５ｄは、例えば、シリコン窒化物又はシリコン酸化物を含有することが好ましい。
また、半導体膜５ｂの一端部の上には、不純物半導体膜５ｆが一部保護絶縁膜５ｄに重なるようにして形成されており、半導体膜５ｂの他端部の上には、不純物半導体膜５ｇが一部保護絶縁膜５ｄに重なるようにして形成されている。そして、不純物半導体膜５ｆ，５ｇはそれぞれ半導体膜５ｂの両端側に互いに離間して形成されている。なお、不純物半導体膜５ｆ，５ｇはｎ型半導体であるが、これに限らず、スイッチトランジスタ５がｐ型トランジスタであれば、ｐ型半導体であってもよい。
不純物半導体膜５ｆの上には、ドレイン電極５ｈが形成されている。不純物半導体膜５ｇの上には、ソース電極５ｉが形成されている。ドレイン電極５ｈ，ソース電極５ｉは、例えば、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜の中から選択された材料で形成されることが好ましい。
保護絶縁膜５ｄ、ドレイン電極５ｈ及びソース電極５ｉの上には、絶縁性の第二絶縁膜１２が成膜され、保護絶縁膜５ｄ、ドレイン電極５ｈ及びソース電極５ｉが第二絶縁膜１２によって被覆されている。そして、スイッチトランジスタ５は、第二絶縁膜１２によって覆われるようになっている。第二絶縁膜１２は、例えば、窒化シリコン又は酸化シリコンを含有する。
【００２１】
図４、図５に示すように、駆動トランジスタ６は、逆スタガ構造の薄膜トランジスタである。この駆動トランジスタ６は、ゲート電極６ａ、半導体膜６ｂ、保護絶縁膜６ｄ、不純物半導体膜６ｆ，６ｇ、ドレイン電極６ｈ、ソース電極６ｉ等を有するものである。
【００２２】
ゲート電極６ａは、例えば、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜の中から選択された材料で形成されることが好ましく、ゲート電極５ａと同様に基板１０と第一絶縁膜１１の間に形成されている。そして、ゲート電極６ａは、例えば、シリコン窒化物又はシリコン酸化物を含む第一絶縁膜１１によって被覆されている。
この第一絶縁膜１１の上であって、ゲート電極６ａに対応する位置に、チャネルが形成される真性な半導体膜６ｂが設けられており、この半導体膜６ｂが第一絶縁膜１１を挟んでゲート電極６ａと相対している。半導体膜６ｂは、例えば、マイクロクリスタルシリコン（微結晶シリコン）からなるか、マイクロクリスタルシリコン及びアモルファスシリコンを含む。
半導体膜６ｂの中央部上には、絶縁性の保護絶縁膜６ｄが形成されている。この保護絶縁膜６ｄは、例えば、シリコン窒化物又はシリコン酸化物を含有することが好ましい。
また、半導体膜６ｂの一端部の上には、不純物半導体膜６ｆが一部保護絶縁膜６ｄに重なるようにして形成されており、半導体膜６ｂの他端部の上には、不純物半導体膜６ｇが一部保護絶縁膜６ｄに重なるようにして形成されている。そして、不純物半導体膜６ｆ，６ｇはそれぞれ半導体膜６ｂの両端側に互いに離間して形成されている。なお、不純物半導体膜６ｆ，６ｇはｎ型半導体であるが、これに限らず、駆動トランジスタ６がｐ型トランジスタであれば、ｐ型半導体であってもよい。
不純物半導体膜６ｆの上には、ドレイン電極６ｈが形成されている。不純物半導体膜６ｇの上には、ソース電極６ｉが形成されている。ドレイン電極６ｈ，ソース電極６ｉは、例えば、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜の中から選択された材料で形成されることが好ましい。
保護絶縁膜６ｄ、ドレイン電極６ｈ及びソース電極６ｉの上には、絶縁性の第二絶縁膜１２が成膜され、保護絶縁膜６ｄ、ドレイン電極６ｈ及びソース電極６ｉが第二絶縁膜１２によって被覆されている。そして、駆動トランジスタ６は、第二絶縁膜１２によって覆われるようになっている。
【００２３】
キャパシタ７は、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａとソース電極６ｉとの間に接続されている。具体的には、キャパシタ７の電極７ａは、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａに接続され、キャパシタ７の電極７ｂは、駆動トランジスタ６のソース電極６ｉに接続されている。そして、図４、図６に示すように、基板１０と第一絶縁膜１１との間にキャパシタ７の一方の電極７ａが形成され、第一絶縁膜１１と第二絶縁膜１２との間にキャパシタ７の他方の電極７ｂが形成され、電極７ａと電極７ｂが誘電体である第一絶縁膜１１を挟んで相対している。
【００２４】
なお、信号線３、キャパシタ７の電極７ａ、スイッチトランジスタ５のゲート電極５ａ及び駆動トランジスタ６のゲート電極６ａは、基板１０に一面に成膜された導電性膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法等によって形状加工することで一括して形成されたものである。
また、走査線２、電圧供給線４、キャパシタ７の電極７ｂ、スイッチトランジスタ５のドレイン電極５ｈ，ソース電極５ｉ及び駆動トランジスタ６のドレイン電極６ｈ，ソース電極６ｉは、第一絶縁膜１１に一面に成膜された導電性膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法等によって形状加工することで形成されたものである。
【００２５】
また、第一絶縁膜１１には、ゲート電極５ａと走査線２とが重なる領域にコンタクトホール１１ａが形成され、ドレイン電極５ｈと信号線３とが重なる領域にコンタクトホール１１ｂが形成され、ゲート電極６ａとソース電極５ｉとが重なる領域にコンタクトホール１１ｃが形成されており、コンタクトホール１１ａ〜１１ｃ内にコンタクトプラグ２０ａ〜２０ｃがそれぞれ埋め込まれている。コンタクトプラグ２０ａによってスイッチトランジスタ５のゲート電極５ａと走査線２が電気的に導通し、コンタクトプラグ２０ｂによってスイッチトランジスタ５のドレイン電極５ｈと信号線３が電気的に導通し、コンタクトプラグ２０ｃによってスイッチトランジスタ５のソース電極５ｉとキャパシタ７の電極７ａが電気的に導通するとともにスイッチトランジスタ５のソース電極５ｉと駆動トランジスタ６のゲート電極６ａが電気的に導通する。なお、コンタクトプラグ２０ａ〜２０ｃを介することなく、走査線２が直接ゲート電極５ａと接触し、ドレイン電極５ｈが信号線３と接触し、ソース電極５ｉがゲート電極６ａと接触してもよい。
また、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａがキャパシタ７の電極７ａに一体に連なっており、駆動トランジスタ６のドレイン電極６ｈが電圧供給線４に一体に連なっており、駆動トランジスタ６のソース電極６ｉがキャパシタ７の電極７ｂに一体に連なっている。
【００２６】
画素電極８ａは、第一絶縁膜１１を介して基板１０上に設けられており、画素Ｐごとに独立して形成されている。画素電極８ａ側からＥＬ素子８の光を出射するボトムエミッション構造であれば、この画素電極８ａは透明電極であって、例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はカドミウム−錫酸化物（ＣＴＯ）の中から選択された材料で形成されることが好ましい。また、対向電極８ｄ側からＥＬ素子８の光を出射するトップエミッション構造の場合、画素電極８ａは、高い光反射性のアルミ等の単体又は合金層を下層として光反射性層とし、上層として上述の透明電極の積層構造とすることが好ましい。なお、画素電極８ａは一部、駆動トランジスタ６のソース電極６ｉに重なり、画素電極８ａとソース電極６ｉが接続している。
そして、図４、図５に示すように、第二絶縁膜１２が、走査線２、信号線３、電圧供給線４、スイッチトランジスタ５、駆動トランジスタ６、画素電極８ａの周縁部、キャパシタ７の電極７ｂ及び第一絶縁膜１１を覆うように形成されている。つまり第二絶縁膜１２には、各画素電極８ａの中央部が露出するように開口部１２ａが形成されている。そのため、第二絶縁膜１２は平面視して格子状に形成されている。
【００２７】
ＥＬ素子８は、図４、図５に示すように、アノードとなる画素電極８ａと、画素電極８ａの上に形成された化合物膜である正孔注入層８ｂと、正孔注入層８ｂの上に形成された化合物膜である発光層８ｃと、発光層８ｃの上に形成されたカソードとなる対向電極８ｄとを備えている。対向電極８ｄは全画素Ｐに共通の単一電極であって、全画素Ｐに連続して形成されている。
【００２８】
正孔注入層８ｂは、例えば、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ（poly(ethylenedioxy)thiophene；ポリエチレンジオキシチオフェン）及びドーパントであるＰＳＳ（polystyrene sulfonate；ポリスチレンスルホン酸）からなる層であって、画素電極８ａから発光層８ｃに向けて正孔を注入するキャリア注入層である。
発光層８ｃは、画素Ｐ毎にＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のいずれかを発光する材料を含み、例えば、ポリフルオレン系発光材料やポリフェニレンビニレン系発光材料からなる層であって、対向電極８ｄから供給される電子と、正孔注入層８ｂから注入される正孔との再結合に伴い発光する。このため、Ｒ（赤）を発光する画素Ｐ、Ｇ（緑）を発光する画素Ｐ、Ｂ（青）を発光する画素Ｐは互いに発光層８ｃの発光材料が異なる。なお、画素ＰのＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のパターンは格子パターンに限らず、デルタ配列であってもよく、また縦方向に同色画素が配列されるストライプパターンであってもよい。ストライプパターンの場合、バンク１３の開口部１３ａは、列方向に沿って複数の画素Ｐの画素電極８ａの中央部をまとめて露出するようなストライプ状となる。
【００２９】
対向電極８ｄは、画素電極８ａよりも仕事関数の低い材料で形成されており、例えば、インジウム、マグネシウム、カルシウム、リチウム、バリウム、希土類金属の少なくとも一種を含む単体又は合金の下層及びシート抵抗を下げるための上層の積層体で形成されている。上層は、対向電極８ｄ側からＥＬ素子８の光を出射するトップエミッション構造の場合、透明電極であって、例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はカドミウム−錫酸化物（ＣＴＯ）の中から選択された材料で形成されることが好ましく、画素電極８ａ側からＥＬ素子８の光を出射するボトムエミッションであれば、高い光反射性のアルミ等の単体又は合金層が好ましい。
この対向電極８ｄは全ての画素Ｐに共通した電極であり、発光層８ｃなどの化合物膜とともに後述するバンク１３を被覆している。
【００３０】
このように、第二絶縁膜１２及びバンク１３によって発光部位となる発光層８ｃが画素Ｐごとに仕切られている。
そして、バンク１３の開口部１３ａ内において、キャリア輸送層としての正孔注入層８ｂ及び発光層８ｃが、画素電極８ａ上に積層されている。なお、正孔注入層８ｂは、複数の画素Ｐに跨るように連続して形成されていてもよい。この場合、正孔注入性のある酸化ゲルマニウムが好ましい。
【００３１】
具体的には、バンク１３は、正孔注入層８ｂや発光層８ｃを湿式法により、バンク１３で囲まれた画素Ｐに対応する所定の領域に形成するに際して、正孔注入層８ｂや発光層８ｃとなる材料が溶媒に溶解または分散された液状体が、バンク１３を介して隣接する画素Ｐに流出しないように堰き止める隔壁として機能する。
例えば、図５に示すように、第二絶縁膜１２の上に設けられたバンク１３の開口部１３ａの開口端は、第２絶縁膜１２の開口部１２ａの開口端より内側に位置しているため、バンク１３は、第２絶縁膜１２の全面を覆っている。なお、第二絶縁膜１２をバンク１３よりも幅広とした構造にすることによって、開口部１３ａが開口部１２ａより幅広となり、第２絶縁膜１２の開口部１２の開口端における側面が、バンク１３の開口部１３ａから露出するようにしてもよい。
そして、各開口部１３ａに囲まれた各画素電極８ａ上に、正孔注入層８ｂとなる材料が含有される液状体を塗布し、基板１０ごと加熱してその液状体を乾燥させ成膜させた化合物膜が、第１のキャリア輸送層である正孔注入層８ｂとなる。
さらに、各開口部１３ａに囲まれた各正孔注入層８ｂ上に、発光層８ｃとなる材料が含有される液状体を塗布し、基板１０ごと加熱してその液状体を乾燥させ成膜させた化合物膜が、第２のキャリア輸送層である発光層８ｃとなる。
なお、この発光層８ｃとバンク１３を被覆するように対向電極８ｄが設けられている。
【００３２】
このバンク１３の開口部１３ａに応じて、複数のＥＬ素子８（画素Ｐ）が配列された領域が、ＥＬパネル１の発光領域Ｒとなる。
そして、このＥＬパネル１においては、ボトムエミッション構造の場合、画素電極８ａ、基板１０及び第一絶縁膜１１が透明であり、発光層８ｃから発した光が画素電極８ａ、第一絶縁膜１１及び基板１０を透過して出射する。そのため、基板１０の裏面が表示面となる。
なお、基板１０側ではなく、反対側が表示面となるトップエミッション構造でもよい。この場合、上述したように対向電極８ｄを透明電極とし、画素電極８ａを反射電極として、発光層８ｃから発した光が対向電極８ｄを透過して出射する。
【００３３】
また、図５から図７に示すように、基板１０の上面側には、対向電極８ｄ及びバンク１３を被覆するパッシベーション膜１４が設けられている。なお、図７に示すＥＬパネル１においては、基板１０上の第一絶縁膜１１、第二絶縁膜１２、スイッチトランジスタ５、駆動トランジスタ６、画素電極８ａ等の図示を省略しており、ＥＬパネル１を簡略的に図示している。
【００３４】
パッシベーション膜１４は、絶縁性の保護膜であり、ＥＬパネル１の発光領域Ｒを保護するように覆っている。
パッシベーション膜１４は、例えば、Ａｌ４Ｂａ（四アルミニウム化バリウム）をターゲットにしたスパッタリングにより形成された薄膜であり、Ａｌ４Ｂａの酸化物であるＡｌ４ＢａＯ７−δを含み、例えば、６００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の膜厚を有している。膜厚を６００ｎｍ以上に成膜したパッシベーション膜１４であれば、ピンホールが発生することは殆ど無く、水分が透過しない程度に緻密な保護膜となり、発光領域Ｒ（ＥＬ素子８）を良好に保護することができる。
このパッシベーション膜１４の膜厚は６００ｎｍ以上であるが、Ａｌ４ＢａＯ７−δを含んだパッシベーション膜１４の膜応力は、−５０ＭＰａ以上＋５０ＭＰａ以下であり、比較的広い範囲に成膜することに適した保護膜であるといえる。つまり、このパッシベーション膜１４は、その膜応力の絶対値が５０（ＭＰａ）以下であるため、亀裂などの膜損傷が生じ難いので、大型のＥＬパネル１の基板１０において比較的広い範囲に亘る発光領域Ｒ（複数のＥＬ素子８）を保護する保護膜として適している。
さらに、パッシベーション膜１４は、対向電極８ｄやＥＬパネル１の周縁側に設けられた各種配線１６を覆うので、電極や配線のショートを防ぐ上で絶縁性が要求される。このパッシベーション膜１４の素材であるＡｌ４ＢａＯ７−δは優れた絶縁性能を有しているので、Ａｌ４ＢａＯ７−δからなるパッシベーション膜１４は、絶縁性の保護膜として好適に機能する。
【００３５】
また、図５から図７に示すように、第二基板である封止基板２２が、基板１０の上面側の発光領域Ｒに対向する配置に封止材１５によって固着されている。
封止材１５は、パッシベーション膜１４の表面全体を被覆するように設けられており、パッシベーション膜１４の被膜性を補うように、保護膜の一部として機能する。
この封止材１５は、封止基板２２と基板１０（パッシベーション膜１４）の間を空洞無く満たしており、ＥＬ素子８（発光領域Ｒ）を封止基板２２と基板１０の間に封止している。つまり、ＥＬ素子８（発光領域Ｒ）は、封止基板２２と基板１０と封止材１５とによるパッケージ内に全固体封止されている。
【００３６】
なお、封止材１５は当初、封止基板２２の下面に配されたラミネートフィルム状の形体を成している。そのラミネートフィルムを溶融させた状態で基板１０及びパッシベーション膜１４に接触させるか、あるいはラミネートフィルムを基板１０及びパッシベーション膜１４に接触させつつ溶融させることで、封止基板２２と基板１０の間の凹凸に隙間無く封止材１５を満たし、その後、封止材１５を紫外線硬化や熱硬化などによって固化させることで全固体封止型のパッケージを形成して、ＥＬパネル１を形成するようになっている。
【００３７】
このＥＬパネル１は、次のように駆動されて発光する。
各電圧供給線４に所定レベルの電圧が印加された状態で、走査ドライバによって走査線２に順次電圧が印加されることで、これら走査線２が順次選択される。選択された走査線２に対応する各画素Ｐのスイッチトランジスタ５はオンになる。
各走査線２が選択されている時に、データドライバによって階調に応じたレベルの電圧が全ての信号線３に印加されると、その選択されている走査線２に対応する各画素Ｐのスイッチトランジスタ５がオンになっていることから、その信号線３における電圧が駆動トランジスタ６のゲート電極６ａに印加される。
この駆動トランジスタ６のゲート電極６ａに印加された所定の階調に対応するレベルの電圧に応じて、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａとソース電極６ｉとの間の電位差が定まって、駆動トランジスタ６におけるドレイン−ソース電流の大きさが定まり、ＥＬ素子８がそのドレイン−ソース電流に応じた明るさで発光する。その後、その走査線２の選択が解除されると、スイッチトランジスタ５がオフとなるので、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａに印加された電圧にしたがった電荷がキャパシタ７に蓄えられ、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａとソース電極６ｉ間の電位差は保持される。このため、駆動トランジスタ６は選択時と同じ電流値のドレイン−ソース電流を流し続け、ＥＬ素子８の輝度を維持する。
つまり、スイッチトランジスタ５によって、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａに印加される電圧が、信号線３に印加された所定階調レベルの電圧に切り替えられ、駆動トランジスタ６は、そのゲート電極６ａに印加された電圧のレベルに応じた電流値のドレイン−ソース電流（駆動電流）を電圧供給線４からＥＬ素子８に向けて流し、ＥＬ素子８を電流値（電流密度）にしたがった所定の階調で発光させる。
このように、スイッチトランジスタ５と駆動トランジスタ６の駆動・制御によってＥＬ素子８が発光して、ＥＬパネル１が発光する。
【００３８】
次に、ＥＬ素子８（発光領域Ｒ）を被覆して保護するパッシベーション膜１４に用いるＡｌ４ＢａＯ７−δについて説明する。
【００３９】
まず、Ａｌ４ＢａＯ７−δの絶縁性について説明する。
Ａｌ４ＢａＯ７−δの薄膜を形成するため、３４０ｍｍ×９０ｍｍのサイズとしたＡｌ４Ｂａのターゲットを、基板から１８０ｍｍ離間した位置に対向配置して、反応性の対向ターゲットスパッタを行うことによって基板表面にＡｌ４Ｂａの酸化物（Ａｌ４ＢａＯ７−δ）を成膜した。
このスパッタリングは、２０［ｃｃ］のＡｒガスに所定量のＯ２を混ぜたＯ２／Ａｒ混合ガスの雰囲気下において、放電時の電流４［Ａ］、圧力０．４［Ｐａ］の処理条件で行った。
また、比較のため、Ａｌをターゲットにした同じ条件のスパッタを行い、Ａｌの酸化膜を成膜し、それぞれの酸化膜の抵抗値を測定した。図８に、Ａｌ４Ｂａをターゲットして成膜した酸化膜の比抵抗値［Ω・ｃｍ］と、Ａｌをターゲットして成膜した酸化膜の比抵抗値［Ω・ｃｍ］の測定結果を示す。
【００４０】
図８に示すように、Ａｌをターゲットして成膜した酸化膜の場合、Ｏ２／Ａｒ＝０．５以上の条件で成膜した酸化膜の比抵抗値が測定困難となる高抵抗値を示した。
一方、Ａｌ４Ｂａをターゲットして成膜した酸化膜の場合、Ｏ２／Ａｒ＝０．１以上の条件で成膜した酸化膜の比抵抗値が測定困難となる高抵抗値を示し、Ａｌをターゲットした酸化膜より高抵抗であることがわかる。
このように、Ａｌ４Ｂａをターゲットして成膜した酸化膜（Ａｌ４ＢａＯ７−δ）は、非常に高い比抵抗値を示したことから、絶縁性が良好な酸化膜であることがわかった。
【００４１】
次に、Ａｌ４ＢａＯ７−δのスパッタによる成膜性について説明する。
Ａｌ４Ｂａをターゲットして酸化膜を成膜した際の放電電圧とＯ２／Ａｒ比の相関と、Ａｌをターゲットして酸化膜を成膜した際の放電電圧とＯ２／Ａｒ比の相関を、図９に示す。なお、スパッタの処理条件は上述したスパッタと同様に、放電時の電流４［Ａ］、圧力０．４［Ｐａ］であった。
図９に示すように、Ａｌをターゲットして酸化膜を成膜した際の放電電圧が３５０〜４００［Ｖ］であることに対し、Ａｌ４Ｂａをターゲットして酸化膜を成膜した際の放電電圧は２５０［Ｖ］程度であり、Ａｌ４Ｂａを用いてＡｌ４ＢａＯ７−δを成膜する場合の方が、放電電圧が１００［Ｖ］以上低いことがわかる。
ここで、ＡｌとＡｌ４Ｂａをターゲットして酸化膜を成膜した際の両者のスパッタレートはほぼ同じで成膜速度は変わらないので、Ａｌ４ＢａＯ７−δを成膜する際に要するスパッタ電力の方が少ないことがわかる。
このように、Ａｌ４ＢａＯ７−δ薄膜はスパッタ成膜に適しており、より少ないスパッタ電力でＡｌ４ＢａＯ７−δ薄膜を形成可能であるので、その成膜時に基板へ加わる熱エネルギーは少なく、基板の温度上昇は限られており、パッシベーション膜１４を形成する際にＥＬ素子８に作用するダメージは、Ａｌの酸化膜をスパッタ成膜する場合にＥＬ素子８に作用するダメージより少ない。つまり、Ａｌ４ＢａＯ７−δをパッシベーション膜１４として形成することによれば、ＥＬ素子８に損傷を殆ど与えることなくパッシベーション膜１４を好適に成膜することができるということがわかった。
【００４２】
次に、Ａｌ４ＢａＯ７−δの膜応力について説明する。
Ｏ２／Ａｒ比を０．２５、放電時の電流を４［Ａ］に固定して、スパッタ処理時の圧力を様々に調整して成膜した膜厚３００ｎｍのＡｌ４ＢａＯ７−δと、膜厚６００ｎｍのＡｌ４ＢａＯ７−δにおける、スパッタ処理圧力とＡｌ４ＢａＯ７−δ薄膜の膜応力の相関を、図１０に示す。
図１０に示すように、膜厚が３００ｎｍのＡｌ４ＢａＯ７−δ薄膜では、その膜応力の絶対値が５０を超えてしまうことに対し、膜厚が６００ｎｍのＡｌ４ＢａＯ７−δ薄膜であれば、その膜応力が−５０ＭＰａ以上＋５０ＭＰａ以下で、その絶対値が５０以下となることがわかる。
このように、パッシベーション膜１４とするＡｌ４ＢａＯ７−δ薄膜の膜厚を３００ｎｍよりも厚くして６００ｎｍ以上にすれば、その膜応力の絶対値が５０以下となるので、亀裂などの膜損傷が生じ難いパッシベーション膜１４を成膜できることがわかった。
【００４３】
また、スパッタの処理条件（例えば、放電時電流［Ａ］、放電時圧力［Ｐａ］、Ｏ２／Ａｒ比等）を調節することによって、Ａｌ４Ｂａをターゲットに用いて基板表面に成膜するＡｌ４Ｂａの酸化物（Ａｌ４ＢａＯ７−δ）の酸化量を調節できる。そして、Ａｌ４ＢａＯ７−δの酸化量を調節すること（例えば、０≦δ≦６）によって、パッシベーション膜１４とするＡｌ４ＢａＯ７−δ薄膜の膜応力を変化させることができる。
特に、パッシベーション膜１４の成膜中にＯ２／Ａｒ比の値を変化させて、Ａｌ４ＢａＯ７−δの厚さ方向に酸化量を異ならせるようにすることにより、パッシベーション膜１４を酸化量が異なるＡｌ４ＢａＯ７−δ薄膜の積層体とすることができ、一定の酸化量（δが一定）のＡｌ４ＢａＯ７−δからなるパッシベーション膜１４では得られない膜応力を有するパッシベーション膜１４を形成することが可能になる。
【００４４】
なお、パッシベーション膜１４を構成する酸化物の分子式を、Ａｌ４ＢａＯ７−δ（例えば、０≦δ≦６）としたが、厳密にはＡｌ４−ｘＢａＯ７−δと表記すべきで、０≦ｘ＜２、０≦δ＜２を満たすものである。
パッシベーション膜１４がスパッタリングにより形成されるため、Ａｌ４ＢａからＢａリッチのＡｌ４−ｘＢａが生成する可能性がある。しかしながら、Ａｌ２Ｂａは不安定な物質であり、その酸化物は安定な組成にずれるので、ｘの範囲が０≦ｘ＜２となる。
また、ＡｌとＢａの典型的な酸化物がそれぞれＡｌ２Ｏ３とＢａＯであるために、ストイキオメトリーな酸化物が形成された場合、δ＝０となる。また、ＡｌがＡｌＯより酸素の少ない絶縁性酸化物を形成することは考えにくいため、δ＜２となる。よって、δの範囲は０≦δ＜２となる。
【００４５】
以上のように、ＥＬパネル１において、パッシベーション膜１４により対向電極８ｄごとＥＬ素子８（発光領域Ｒ）を被覆するとともに、そのＥＬ素子８（発光領域Ｒ）を封止基板２２と基板１０と封止材１５とにより全固体封止しているので、ＥＬパネル１の外部から侵入する各種ガス成分などがＥＬ素子８に到達しにくく、ＥＬ素子８が水分やガス成分によって劣化しにくくなっている。
特に、パッシベーション膜１４は、より少ないスパッタ電力で成膜可能なＡｌ４ＢａＯ７−δ薄膜であるので、スパッタリングによって比較的容易に形成できる。そして、そのパッシベーション膜１４は、ＥＬ素子８を良好に被覆して保護することができる。
従って、Ａｌ４ＢａＯ７−δ薄膜であるパッシベーション膜１４を備えるＥＬパネル１は、ＥＬ素子８が水分やガス成分によって劣化しにくいように良好に封止されており、ＥＬ素子８の発光性能が悪化しにくいので、ＥＬパネル１の発光表示性能が安定したものになる。
【００４６】
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、図１１に示すように、基板１０と封止基板２２の外周側に沿う枠状の封止材１５ａによって基板１０と封止基板２２を固着して、基板１０と封止基板２２の間にＥＬ素子８（発光領域Ｒ）を封止し、封止基板２２とパッシベーション膜１４（基板１０）の間に空間を設けた構造であってもよい。
【００４７】
そして、以上のように形成されて製造されたＥＬパネル１は、各種電子機器の表示パネルとして用いられる。
例えば、図１２に示す、携帯電話機２００の表示パネル１ａや、図１３（ａ）（ｂ）に示す、デジタルカメラ３００の表示パネル１ｂや、図１４に示す、パーソナルコンピュータ４００の表示パネル１ｃに、ＥＬパネル１を適用することができる。
【００４８】
なお、本発明の適用は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１ ＥＬパネル（発光装置）
８ ＥＬ素子（発光素子）
１０ 基板（第一基板）
１４ パッシベーション膜（保護膜）
１５、１５ａ 封止材
２２ 封止基板（第二基板）
Ｐ 画素
Ｒ 発光領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＥＬ（Electro Luminescence）素子を用いた発光装置であるＥＬディスプレイ装置が用いられている。ＥＬディスプレイ装置には複数のＥＬ素子が備えられており、各ＥＬ素子に供給する電流を制御するアクティブマトリクス方式によって、ＥＬディスプレイ装置は様々な画像や映像を表示する。
このＥＬディスプレイ装置の発光表示性能を長期間安定させるために、ＥＬ素子が水蒸気などのガス成分によって劣化してしまわないように、ＥＬ素子をパッケージ内に封止する技術が知られており、特に基板と封止基板の間に封止するＥＬ素子の周囲をさらに保護膜で被覆したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２７０２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術の場合、保護膜にピンホールが生じてしまうと、ガス成分がピンホールを通じて保護膜を通過してしまうので、ピンホールが生じないように保護膜を成膜するために、成膜温度などの条件を厳密に管理する必要があった。
【０００５】
本発明の目的は、発光素子を被覆する保護膜を比較的容易に形成することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発光装置は、
第一基板と、
前記第一基板の一面側に設けられ、複数の発光素子が配列されてなる発光領域と、
前記第一基板の前記一面側の、前記発光素子を被覆する保護膜と、
を備え、
前記保護膜は、Ａｌ４ＢａＯ７−δを含むことを特徴とする。
好ましくは、前記δは０以上で２未満の値を有する。
好ましくは、一面側が前記第一基板の前記一面側に対向して設けられた第二基板と、前記第一基板の前記一面側と前記第二基板の前記一面側との間に設けられて、前記発光領域を封止する封止材と、を備える。
好ましくは、前記封止材は、前記第一基板の前記一面側と前記第二基板の前記一面側との間の、少なくとも前記発光領域に対応する領域を空洞無く満たして、前記保護膜を被覆している。
好ましくは、前記保護膜は、スパッタリングによって形成されている。
好ましくは、前記保護膜の膜厚が、６００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。
好ましくは、前記保護膜の膜応力が、−５０ＭＰａ以上＋５０ＭＰａ以下である。
好ましくは、前記保護膜におけるＡｌ４ＢａＯ７−δの酸化量を、その保護膜の厚さ方向に異ならせている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、発光素子を被覆する保護膜を比較的容易に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ＥＬパネルの画素の配置構成を示す平面図である。
【図２】ＥＬパネルの概略構成を示す平面図である。
【図３】ＥＬパネルの１画素に相当する回路を示した回路図である。
【図４】ＥＬパネルの１画素を示した平面図である。
【図５】図４のV−V線に沿った面の矢視断面図である。
【図６】図４のVI−VI線に沿った面の矢視断面図である。
【図７】ＥＬパネルの封止構造の概略を示す断面図である。
【図８】Ａｌ４ＢａＯ７−δの絶縁性に関する測定結果を示す説明図である。
【図９】Ａｌ４ＢａＯ７−δの成膜性に関する測定結果を示す説明図である。
【図１０】Ａｌ４ＢａＯ７−δの膜応力に関する測定結果を示す説明図である。
【図１１】ＥＬパネルの封止構造の変形例を示す概略断面図である。
【図１２】表示パネルにＥＬパネルが適用された携帯電話機の一例を示す正面図である。
【図１３】表示パネルにＥＬパネルが適用されたデジタルカメラの一例を示す正面側斜視図（ａ）と、後面側斜視図（ｂ）である。
【図１４】表示パネルにＥＬパネルが適用されたパーソナルコンピュータの一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１０】
図１は、発光装置であるＥＬパネル１における複数の画素Ｐの配置構成を示す平面図であり、図２は、ＥＬパネル１の概略構成を示す平面図である。
【００１１】
図１、図２に示すように、ＥＬパネル１には、複数の画素Ｐが所定のパターンでマトリクス状に配置されている。複数の画素Ｐは、Ｒ（赤）を発光する赤画素Ｐと、Ｇ（緑）を発光する緑画素Ｐと、Ｂ（青）を発光する青画素Ｐと、を有している。
このＥＬパネル１には、複数の走査線２が行方向に沿って互いに略平行となるよう配列され、複数の信号線３が平面視して走査線２と略直交するよう列方向に沿って互いに略平行となるよう配列されている。また、隣り合う走査線２の間において電圧供給線４が走査線２に沿って設けられている。そして、これら互いに隣接する二本の走査線２と、互いに隣接する二本の信号線３と、によって囲われる範囲が、画素Ｐに相当する。
また、ＥＬパネル１には、走査線２、信号線３、電圧供給線４の上方を覆うように、隔壁であるバンク１３が設けられている。このバンク１３は例えば格子状に設けられ、バンク１３によって囲われてなる略長方形状の複数の開口部１３ａが画素Ｐごとに形成されている。このバンク１３の開口部１３ａ内に所定のキャリア輸送層（後述する正孔注入層８ｂ、発光層８ｃ）が設けられ、各画素Ｐにおける発光素子（後述するＥＬ素子８）となる。キャリア輸送層とは、電圧が印加されることによって正孔又は電子を輸送する層である。そして、バンク１３において開口部１３ａが配列され、画素Ｐが配列されてなる領域がＥＬパネル１の発光領域Ｒに相当する。なお、バンク１３は、上述のように、画素Ｐごとに開口部１３ａを設けるものに限るものではなく、信号線３上を覆い且つ列方向に沿って延在するとともに、列方向に並んだ後述する複数の画素Ｐの各画素電極８ａの中央部をまとめて露出するようなストライプ状の開口部を有しているものであってもよい。
【００１２】
図３は、アクティブマトリクス駆動方式で動作するＥＬパネル１の１画素に相当する回路の一例を示した回路図である。
【００１３】
図３に示すように、ＥＬパネル１には、走査線２と、走査線２と交差する信号線３と、走査線２に沿う電圧供給線４とが設けられており、このＥＬパネル１の１画素Ｐにつき、薄膜トランジスタであるスイッチトランジスタ５と、薄膜トランジスタである駆動トランジスタ６と、キャパシタ７と、ＥＬ素子８とが設けられている。
【００１４】
各画素Ｐにおいては、スイッチトランジスタ５のゲートが走査線２に接続され、スイッチトランジスタ５のドレインとソースのうちの一方が信号線３に接続され、スイッチトランジスタ５のドレインとソースのうちの他方がキャパシタ７の一方の電極及び駆動トランジスタ６のゲートに接続されている。駆動トランジスタ６のソースとドレインのうちの一方が電圧供給線４に接続され、駆動トランジスタ６のソースとドレインのうち他方がキャパシタ７の他方の電極及びＥＬ素子８のアノードに接続されている。なお、全ての画素ＰのＥＬ素子８のカソードは、一定電圧Ｖcomに保たれている（例えば、接地されている）。
【００１５】
また、このＥＬパネル１の周囲において各走査線２が走査ドライバに接続され、各電圧供給線４が一定電圧を出力する電圧源又は適宜電圧信号を出力する電圧ドライバに接続され、各信号線３がデータドライバに接続されており、これらドライバによってＥＬパネル１がアクティブマトリクス駆動方式で駆動される。電圧供給線４には、電圧源による一定電圧又は電圧ドライバによる電圧信号が供給される。
【００１６】
次に、ＥＬパネル１と、その画素Ｐの回路構造について、図４〜図６を用いて説明する。ここで、図４は、ＥＬパネル１の１画素Ｐに相当する平面図であり、図５は、図４のV−V線に沿った面の矢視断面図、図６は、図４のVI−VI線に沿った面の矢視断面図である。なお、図４においては、電極及び配線を主に示す。
【００１７】
図４に示すように、スイッチトランジスタ５及び駆動トランジスタ６は、信号線３に沿うように配列され、スイッチトランジスタ５の近傍にキャパシタ７が配置され、駆動トランジスタ６の近傍にＥＬ素子８が配置されている。また、各画素Ｐにおいて、走査線２と電圧供給線４の間に、スイッチトランジスタ５、駆動トランジスタ６、キャパシタ７及びＥＬ素子８が配置されている。
【００１８】
図４〜図６に示すように、透明な第一基板である基板１０上に信号線３とゲート電極５ａ、６ａが設けられ、基板１０上の一面にスイッチトランジスタ５、駆動トランジスタ６のゲート絶縁膜となる第一絶縁膜１１が成膜されている。その第一絶縁膜１１の上に走査線２及び電圧供給線４が形成され、スイッチトランジスタ５と駆動トランジスタ６及び走査線２と電圧供給線４を覆うように第二絶縁膜１２が成膜されている。このため、信号線３は第一絶縁膜１１と基板１０との間に形成され、走査線２及び電圧供給線４は第一絶縁膜１１と第二絶縁膜１２との間に形成されている。
【００１９】
図４、図６に示すように、スイッチトランジスタ５は、逆スタガ構造の薄膜トランジスタである。このスイッチトランジスタ５は、ゲート電極５ａ、半導体膜５ｂ、保護絶縁膜５ｄ、不純物半導体膜５ｆ，５ｇ、ドレイン電極５ｈ、ソース電極５ｉ等を有するものである。
【００２０】
ゲート電極５ａは、基板１０と第一絶縁膜１１の間に形成されている。このゲート電極５ａは、例えば、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜の中から選択された材料で形成されることが好ましい。また、ゲート電極５ａの上に絶縁性の第一絶縁膜１１が成膜されており、その第一絶縁膜１１によってゲート電極５ａが被覆されている。
第一絶縁膜１１は、例えば、光透過性を有し、シリコン窒化物又はシリコン酸化物を含有する。この第一絶縁膜１１上であってゲート電極５ａに対応する位置に真性な半導体膜５ｂが形成されており、半導体膜５ｂが第一絶縁膜１１を挟んでゲート電極５ａと相対している。
半導体膜５ｂは、例えば、マイクロクリスタルシリコン（微結晶シリコン）からなるか、マイクロクリスタルシリコン及びアモルファスシリコンを含み、この半導体膜５ｂにチャネルが形成される。また、半導体膜５ｂの中央部上には、絶縁性の保護絶縁膜５ｄが形成されている。この保護絶縁膜５ｄは、例えば、シリコン窒化物又はシリコン酸化物を含有することが好ましい。
また、半導体膜５ｂの一端部の上には、不純物半導体膜５ｆが一部保護絶縁膜５ｄに重なるようにして形成されており、半導体膜５ｂの他端部の上には、不純物半導体膜５ｇが一部保護絶縁膜５ｄに重なるようにして形成されている。そして、不純物半導体膜５ｆ，５ｇはそれぞれ半導体膜５ｂの両端側に互いに離間して形成されている。なお、不純物半導体膜５ｆ，５ｇはｎ型半導体であるが、これに限らず、スイッチトランジスタ５がｐ型トランジスタであれば、ｐ型半導体であってもよい。
不純物半導体膜５ｆの上には、ドレイン電極５ｈが形成されている。不純物半導体膜５ｇの上には、ソース電極５ｉが形成されている。ドレイン電極５ｈ，ソース電極５ｉは、例えば、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜の中から選択された材料で形成されることが好ましい。
保護絶縁膜５ｄ、ドレイン電極５ｈ及びソース電極５ｉの上には、絶縁性の第二絶縁膜１２が成膜され、保護絶縁膜５ｄ、ドレイン電極５ｈ及びソース電極５ｉが第二絶縁膜１２によって被覆されている。そして、スイッチトランジスタ５は、第二絶縁膜１２によって覆われるようになっている。第二絶縁膜１２は、例えば、窒化シリコン又は酸化シリコンを含有する。
【００２１】
図４、図５に示すように、駆動トランジスタ６は、逆スタガ構造の薄膜トランジスタである。この駆動トランジスタ６は、ゲート電極６ａ、半導体膜６ｂ、保護絶縁膜６ｄ、不純物半導体膜６ｆ，６ｇ、ドレイン電極６ｈ、ソース電極６ｉ等を有するものである。
【００２２】
ゲート電極６ａは、例えば、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜の中から選択された材料で形成されることが好ましく、ゲート電極５ａと同様に基板１０と第一絶縁膜１１の間に形成されている。そして、ゲート電極６ａは、例えば、シリコン窒化物又はシリコン酸化物を含む第一絶縁膜１１によって被覆されている。
この第一絶縁膜１１の上であって、ゲート電極６ａに対応する位置に、チャネルが形成される真性な半導体膜６ｂが設けられており、この半導体膜６ｂが第一絶縁膜１１を挟んでゲート電極６ａと相対している。半導体膜６ｂは、例えば、マイクロクリスタルシリコン（微結晶シリコン）からなるか、マイクロクリスタルシリコン及びアモルファスシリコンを含む。
半導体膜６ｂの中央部上には、絶縁性の保護絶縁膜６ｄが形成されている。この保護絶縁膜６ｄは、例えば、シリコン窒化物又はシリコン酸化物を含有することが好ましい。
また、半導体膜６ｂの一端部の上には、不純物半導体膜６ｆが一部保護絶縁膜６ｄに重なるようにして形成されており、半導体膜６ｂの他端部の上には、不純物半導体膜６ｇが一部保護絶縁膜６ｄに重なるようにして形成されている。そして、不純物半導体膜６ｆ，６ｇはそれぞれ半導体膜６ｂの両端側に互いに離間して形成されている。なお、不純物半導体膜６ｆ，６ｇはｎ型半導体であるが、これに限らず、駆動トランジスタ６がｐ型トランジスタであれば、ｐ型半導体であってもよい。
不純物半導体膜６ｆの上には、ドレイン電極６ｈが形成されている。不純物半導体膜６ｇの上には、ソース電極６ｉが形成されている。ドレイン電極６ｈ，ソース電極６ｉは、例えば、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜の中から選択された材料で形成されることが好ましい。
保護絶縁膜６ｄ、ドレイン電極６ｈ及びソース電極６ｉの上には、絶縁性の第二絶縁膜１２が成膜され、保護絶縁膜６ｄ、ドレイン電極６ｈ及びソース電極６ｉが第二絶縁膜１２によって被覆されている。そして、駆動トランジスタ６は、第二絶縁膜１２によって覆われるようになっている。
【００２３】
キャパシタ７は、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａとソース電極６ｉとの間に接続されている。具体的には、キャパシタ７の電極７ａは、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａに接続され、キャパシタ７の電極７ｂは、駆動トランジスタ６のソース電極６ｉに接続されている。そして、図４、図６に示すように、基板１０と第一絶縁膜１１との間にキャパシタ７の一方の電極７ａが形成され、第一絶縁膜１１と第二絶縁膜１２との間にキャパシタ７の他方の電極７ｂが形成され、電極７ａと電極７ｂが誘電体である第一絶縁膜１１を挟んで相対している。
【００２４】
なお、信号線３、キャパシタ７の電極７ａ、スイッチトランジスタ５のゲート電極５ａ及び駆動トランジスタ６のゲート電極６ａは、基板１０に一面に成膜された導電性膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法等によって形状加工することで一括して形成されたものである。
また、走査線２、電圧供給線４、キャパシタ７の電極７ｂ、スイッチトランジスタ５のドレイン電極５ｈ，ソース電極５ｉ及び駆動トランジスタ６のドレイン電極６ｈ，ソース電極６ｉは、第一絶縁膜１１に一面に成膜された導電性膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法等によって形状加工することで形成されたものである。
【００２５】
また、第一絶縁膜１１には、ゲート電極５ａと走査線２とが重なる領域にコンタクトホール１１ａが形成され、ドレイン電極５ｈと信号線３とが重なる領域にコンタクトホール１１ｂが形成され、ゲート電極６ａとソース電極５ｉとが重なる領域にコンタクトホール１１ｃが形成されており、コンタクトホール１１ａ〜１１ｃ内にコンタクトプラグ２０ａ〜２０ｃがそれぞれ埋め込まれている。コンタクトプラグ２０ａによってスイッチトランジスタ５のゲート電極５ａと走査線２が電気的に導通し、コンタクトプラグ２０ｂによってスイッチトランジスタ５のドレイン電極５ｈと信号線３が電気的に導通し、コンタクトプラグ２０ｃによってスイッチトランジスタ５のソース電極５ｉとキャパシタ７の電極７ａが電気的に導通するとともにスイッチトランジスタ５のソース電極５ｉと駆動トランジスタ６のゲート電極６ａが電気的に導通する。なお、コンタクトプラグ２０ａ〜２０ｃを介することなく、走査線２が直接ゲート電極５ａと接触し、ドレイン電極５ｈが信号線３と接触し、ソース電極５ｉがゲート電極６ａと接触してもよい。
また、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａがキャパシタ７の電極７ａに一体に連なっており、駆動トランジスタ６のドレイン電極６ｈが電圧供給線４に一体に連なっており、駆動トランジスタ６のソース電極６ｉがキャパシタ７の電極７ｂに一体に連なっている。
【００２６】
画素電極８ａは、第一絶縁膜１１を介して基板１０上に設けられており、画素Ｐごとに独立して形成されている。画素電極８ａ側からＥＬ素子８の光を出射するボトムエミッション構造であれば、この画素電極８ａは透明電極であって、例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はカドミウム−錫酸化物（ＣＴＯ）の中から選択された材料で形成されることが好ましい。また、対向電極８ｄ側からＥＬ素子８の光を出射するトップエミッション構造の場合、画素電極８ａは、高い光反射性のアルミ等の単体又は合金層を下層として光反射性層とし、上層として上述の透明電極の積層構造とすることが好ましい。なお、画素電極８ａは一部、駆動トランジスタ６のソース電極６ｉに重なり、画素電極８ａとソース電極６ｉが接続している。
そして、図４、図５に示すように、第二絶縁膜１２が、走査線２、信号線３、電圧供給線４、スイッチトランジスタ５、駆動トランジスタ６、画素電極８ａの周縁部、キャパシタ７の電極７ｂ及び第一絶縁膜１１を覆うように形成されている。つまり第二絶縁膜１２には、各画素電極８ａの中央部が露出するように開口部１２ａが形成されている。そのため、第二絶縁膜１２は平面視して格子状に形成されている。
【００２７】
ＥＬ素子８は、図４、図５に示すように、アノードとなる画素電極８ａと、画素電極８ａの上に形成された化合物膜である正孔注入層８ｂと、正孔注入層８ｂの上に形成された化合物膜である発光層８ｃと、発光層８ｃの上に形成されたカソードとなる対向電極８ｄとを備えている。対向電極８ｄは全画素Ｐに共通の単一電極であって、全画素Ｐに連続して形成されている。
【００２８】
正孔注入層８ｂは、例えば、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ（poly(ethylenedioxy)thiophene；ポリエチレンジオキシチオフェン）及びドーパントであるＰＳＳ（polystyrene sulfonate；ポリスチレンスルホン酸）からなる層であって、画素電極８ａから発光層８ｃに向けて正孔を注入するキャリア注入層である。
発光層８ｃは、画素Ｐ毎にＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のいずれかを発光する材料を含み、例えば、ポリフルオレン系発光材料やポリフェニレンビニレン系発光材料からなる層であって、対向電極８ｄから供給される電子と、正孔注入層８ｂから注入される正孔との再結合に伴い発光する。このため、Ｒ（赤）を発光する画素Ｐ、Ｇ（緑）を発光する画素Ｐ、Ｂ（青）を発光する画素Ｐは互いに発光層８ｃの発光材料が異なる。なお、画素ＰのＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のパターンは格子パターンに限らず、デルタ配列であってもよく、また縦方向に同色画素が配列されるストライプパターンであってもよい。ストライプパターンの場合、バンク１３の開口部１３ａは、列方向に沿って複数の画素Ｐの画素電極８ａの中央部をまとめて露出するようなストライプ状となる。
【００２９】
対向電極８ｄは、画素電極８ａよりも仕事関数の低い材料で形成されており、例えば、インジウム、マグネシウム、カルシウム、リチウム、バリウム、希土類金属の少なくとも一種を含む単体又は合金の下層及びシート抵抗を下げるための上層の積層体で形成されている。上層は、対向電極８ｄ側からＥＬ素子８の光を出射するトップエミッション構造の場合、透明電極であって、例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はカドミウム−錫酸化物（ＣＴＯ）の中から選択された材料で形成されることが好ましく、画素電極８ａ側からＥＬ素子８の光を出射するボトムエミッションであれば、高い光反射性のアルミ等の単体又は合金層が好ましい。
この対向電極８ｄは全ての画素Ｐに共通した電極であり、発光層８ｃなどの化合物膜とともに後述するバンク１３を被覆している。
【００３０】
このように、第二絶縁膜１２及びバンク１３によって発光部位となる発光層８ｃが画素Ｐごとに仕切られている。
そして、バンク１３の開口部１３ａ内において、キャリア輸送層としての正孔注入層８ｂ及び発光層８ｃが、画素電極８ａ上に積層されている。なお、正孔注入層８ｂは、複数の画素Ｐに跨るように連続して形成されていてもよい。この場合、正孔注入性のある酸化ゲルマニウムが好ましい。
【００３１】
具体的には、バンク１３は、正孔注入層８ｂや発光層８ｃを湿式法により、バンク１３で囲まれた画素Ｐに対応する所定の領域に形成するに際して、正孔注入層８ｂや発光層８ｃとなる材料が溶媒に溶解または分散された液状体が、バンク１３を介して隣接する画素Ｐに流出しないように堰き止める隔壁として機能する。
例えば、図５に示すように、第二絶縁膜１２の上に設けられたバンク１３の開口部１３ａの開口端は、第２絶縁膜１２の開口部１２ａの開口端より内側に位置しているため、バンク１３は、第２絶縁膜１２の全面を覆っている。なお、第二絶縁膜１２をバンク１３よりも幅広とした構造にすることによって、開口部１３ａが開口部１２ａより幅広となり、第２絶縁膜１２の開口部１２の開口端における側面が、バンク１３の開口部１３ａから露出するようにしてもよい。
そして、各開口部１３ａに囲まれた各画素電極８ａ上に、正孔注入層８ｂとなる材料が含有される液状体を塗布し、基板１０ごと加熱してその液状体を乾燥させ成膜させた化合物膜が、第１のキャリア輸送層である正孔注入層８ｂとなる。
さらに、各開口部１３ａに囲まれた各正孔注入層８ｂ上に、発光層８ｃとなる材料が含有される液状体を塗布し、基板１０ごと加熱してその液状体を乾燥させ成膜させた化合物膜が、第２のキャリア輸送層である発光層８ｃとなる。
なお、この発光層８ｃとバンク１３を被覆するように対向電極８ｄが設けられている。
【００３２】
このバンク１３の開口部１３ａに応じて、複数のＥＬ素子８（画素Ｐ）が配列された領域が、ＥＬパネル１の発光領域Ｒとなる。
そして、このＥＬパネル１においては、ボトムエミッション構造の場合、画素電極８ａ、基板１０及び第一絶縁膜１１が透明であり、発光層８ｃから発した光が画素電極８ａ、第一絶縁膜１１及び基板１０を透過して出射する。そのため、基板１０の裏面が表示面となる。
なお、基板１０側ではなく、反対側が表示面となるトップエミッション構造でもよい。この場合、上述したように対向電極８ｄを透明電極とし、画素電極８ａを反射電極として、発光層８ｃから発した光が対向電極８ｄを透過して出射する。
【００３３】
また、図５から図７に示すように、基板１０の上面側には、対向電極８ｄ及びバンク１３を被覆するパッシベーション膜１４が設けられている。なお、図７に示すＥＬパネル１においては、基板１０上の第一絶縁膜１１、第二絶縁膜１２、スイッチトランジスタ５、駆動トランジスタ６、画素電極８ａ等の図示を省略しており、ＥＬパネル１を簡略的に図示している。
【００３４】
パッシベーション膜１４は、絶縁性の保護膜であり、ＥＬパネル１の発光領域Ｒを保護するように覆っている。
パッシベーション膜１４は、例えば、Ａｌ４Ｂａ（四アルミニウム化バリウム）をターゲットにしたスパッタリングにより形成された薄膜であり、Ａｌ４Ｂａの酸化物であるＡｌ４ＢａＯ７−δを含み、例えば、６００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の膜厚を有している。膜厚を６００ｎｍ以上に成膜したパッシベーション膜１４であれば、ピンホールが発生することは殆ど無く、水分が透過しない程度に緻密な保護膜となり、発光領域Ｒ（ＥＬ素子８）を良好に保護することができる。
このパッシベーション膜１４の膜厚は６００ｎｍ以上であるが、Ａｌ４ＢａＯ７−δを含んだパッシベーション膜１４の膜応力は、−５０ＭＰａ以上＋５０ＭＰａ以下であり、比較的広い範囲に成膜することに適した保護膜であるといえる。つまり、このパッシベーション膜１４は、その膜応力の絶対値が５０（ＭＰａ）以下であるため、亀裂などの膜損傷が生じ難いので、大型のＥＬパネル１の基板１０において比較的広い範囲に亘る発光領域Ｒ（複数のＥＬ素子８）を保護する保護膜として適している。
さらに、パッシベーション膜１４は、対向電極８ｄやＥＬパネル１の周縁側に設けられた各種配線１６を覆うので、電極や配線のショートを防ぐ上で絶縁性が要求される。このパッシベーション膜１４の素材であるＡｌ４ＢａＯ７−δは優れた絶縁性能を有しているので、Ａｌ４ＢａＯ７−δからなるパッシベーション膜１４は、絶縁性の保護膜として好適に機能する。
【００３５】
また、図５から図７に示すように、第二基板である封止基板２２が、基板１０の上面側の発光領域Ｒに対向する配置に封止材１５によって固着されている。
封止材１５は、パッシベーション膜１４の表面全体を被覆するように設けられており、パッシベーション膜１４の被膜性を補うように、保護膜の一部として機能する。
この封止材１５は、封止基板２２と基板１０（パッシベーション膜１４）の間を空洞無く満たしており、ＥＬ素子８（発光領域Ｒ）を封止基板２２と基板１０の間に封止している。つまり、ＥＬ素子８（発光領域Ｒ）は、封止基板２２と基板１０と封止材１５とによるパッケージ内に全固体封止されている。
【００３６】
なお、封止材１５は当初、封止基板２２の下面に配されたラミネートフィルム状の形体を成している。そのラミネートフィルムを溶融させた状態で基板１０及びパッシベーション膜１４に接触させるか、あるいはラミネートフィルムを基板１０及びパッシベーション膜１４に接触させつつ溶融させることで、封止基板２２と基板１０の間の凹凸に隙間無く封止材１５を満たし、その後、封止材１５を紫外線硬化や熱硬化などによって固化させることで全固体封止型のパッケージを形成して、ＥＬパネル１を形成するようになっている。
【００３７】
このＥＬパネル１は、次のように駆動されて発光する。
各電圧供給線４に所定レベルの電圧が印加された状態で、走査ドライバによって走査線２に順次電圧が印加されることで、これら走査線２が順次選択される。選択された走査線２に対応する各画素Ｐのスイッチトランジスタ５はオンになる。
各走査線２が選択されている時に、データドライバによって階調に応じたレベルの電圧が全ての信号線３に印加されると、その選択されている走査線２に対応する各画素Ｐのスイッチトランジスタ５がオンになっていることから、その信号線３における電圧が駆動トランジスタ６のゲート電極６ａに印加される。
この駆動トランジスタ６のゲート電極６ａに印加された所定の階調に対応するレベルの電圧に応じて、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａとソース電極６ｉとの間の電位差が定まって、駆動トランジスタ６におけるドレイン−ソース電流の大きさが定まり、ＥＬ素子８がそのドレイン−ソース電流に応じた明るさで発光する。その後、その走査線２の選択が解除されると、スイッチトランジスタ５がオフとなるので、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａに印加された電圧にしたがった電荷がキャパシタ７に蓄えられ、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａとソース電極６ｉ間の電位差は保持される。このため、駆動トランジスタ６は選択時と同じ電流値のドレイン−ソース電流を流し続け、ＥＬ素子８の輝度を維持する。
つまり、スイッチトランジスタ５によって、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａに印加される電圧が、信号線３に印加された所定階調レベルの電圧に切り替えられ、駆動トランジスタ６は、そのゲート電極６ａに印加された電圧のレベルに応じた電流値のドレイン−ソース電流（駆動電流）を電圧供給線４からＥＬ素子８に向けて流し、ＥＬ素子８を電流値（電流密度）にしたがった所定の階調で発光させる。
このように、スイッチトランジスタ５と駆動トランジスタ６の駆動・制御によってＥＬ素子８が発光して、ＥＬパネル１が発光する。
【００３８】
次に、ＥＬ素子８（発光領域Ｒ）を被覆して保護するパッシベーション膜１４に用いるＡｌ４ＢａＯ７−δについて説明する。
【００３９】
まず、Ａｌ４ＢａＯ７−δの絶縁性について説明する。
Ａｌ４ＢａＯ７−δの薄膜を形成するため、３４０ｍｍ×９０ｍｍのサイズとしたＡｌ４Ｂａのターゲットを、基板から１８０ｍｍ離間した位置に対向配置して、反応性の対向ターゲットスパッタを行うことによって基板表面にＡｌ４Ｂａの酸化物（Ａｌ４ＢａＯ７−δ）を成膜した。
このスパッタリングは、２０［ｃｃ］のＡｒガスに所定量のＯ２を混ぜたＯ２／Ａｒ混合ガスの雰囲気下において、放電時の電流４［Ａ］、圧力０．４［Ｐａ］の処理条件で行った。
また、比較のため、Ａｌをターゲットにした同じ条件のスパッタを行い、Ａｌの酸化膜を成膜し、それぞれの酸化膜の抵抗値を測定した。図８に、Ａｌ４Ｂａをターゲットして成膜した酸化膜の比抵抗値［Ω・ｃｍ］と、Ａｌをターゲットして成膜した酸化膜の比抵抗値［Ω・ｃｍ］の測定結果を示す。
【００４０】
図８に示すように、Ａｌをターゲットして成膜した酸化膜の場合、Ｏ２／Ａｒ＝０．５以上の条件で成膜した酸化膜の比抵抗値が測定困難となる高抵抗値を示した。
一方、Ａｌ４Ｂａをターゲットして成膜した酸化膜の場合、Ｏ２／Ａｒ＝０．１以上の条件で成膜した酸化膜の比抵抗値が測定困難となる高抵抗値を示し、Ａｌをターゲットした酸化膜より高抵抗であることがわかる。
このように、Ａｌ４Ｂａをターゲットして成膜した酸化膜（Ａｌ４ＢａＯ７−δ）は、非常に高い比抵抗値を示したことから、絶縁性が良好な酸化膜であることがわかった。
【００４１】
次に、Ａｌ４ＢａＯ７−δのスパッタによる成膜性について説明する。
Ａｌ４Ｂａをターゲットして酸化膜を成膜した際の放電電圧とＯ２／Ａｒ比の相関と、Ａｌをターゲットして酸化膜を成膜した際の放電電圧とＯ２／Ａｒ比の相関を、図９に示す。なお、スパッタの処理条件は上述したスパッタと同様に、放電時の電流４［Ａ］、圧力０．４［Ｐａ］であった。
図９に示すように、Ａｌをターゲットして酸化膜を成膜した際の放電電圧が３５０〜４００［Ｖ］であることに対し、Ａｌ４Ｂａをターゲットして酸化膜を成膜した際の放電電圧は２５０［Ｖ］程度であり、Ａｌ４Ｂａを用いてＡｌ４ＢａＯ７−δを成膜する場合の方が、放電電圧が１００［Ｖ］以上低いことがわかる。
ここで、ＡｌとＡｌ４Ｂａをターゲットして酸化膜を成膜した際の両者のスパッタレートはほぼ同じで成膜速度は変わらないので、Ａｌ４ＢａＯ７−δを成膜する際に要するスパッタ電力の方が少ないことがわかる。
このように、Ａｌ４ＢａＯ７−δ薄膜はスパッタ成膜に適しており、より少ないスパッタ電力でＡｌ４ＢａＯ７−δ薄膜を形成可能であるので、その成膜時に基板へ加わる熱エネルギーは少なく、基板の温度上昇は限られており、パッシベーション膜１４を形成する際にＥＬ素子８に作用するダメージは、Ａｌの酸化膜をスパッタ成膜する場合にＥＬ素子８に作用するダメージより少ない。つまり、Ａｌ４ＢａＯ７−δをパッシベーション膜１４として形成することによれば、ＥＬ素子８に損傷を殆ど与えることなくパッシベーション膜１４を好適に成膜することができるということがわかった。
【００４２】
次に、Ａｌ４ＢａＯ７−δの膜応力について説明する。
Ｏ２／Ａｒ比を０．２５、放電時の電流を４［Ａ］に固定して、スパッタ処理時の圧力を様々に調整して成膜した膜厚３００ｎｍのＡｌ４ＢａＯ７−δと、膜厚６００ｎｍのＡｌ４ＢａＯ７−δにおける、スパッタ処理圧力とＡｌ４ＢａＯ７−δ薄膜の膜応力の相関を、図１０に示す。
図１０に示すように、膜厚が３００ｎｍのＡｌ４ＢａＯ７−δ薄膜では、その膜応力の絶対値が５０を超えてしまうことに対し、膜厚が６００ｎｍのＡｌ４ＢａＯ７−δ薄膜であれば、その膜応力が−５０ＭＰａ以上＋５０ＭＰａ以下で、その絶対値が５０以下となることがわかる。
このように、パッシベーション膜１４とするＡｌ４ＢａＯ７−δ薄膜の膜厚を３００ｎｍよりも厚くして６００ｎｍ以上にすれば、その膜応力の絶対値が５０以下となるので、亀裂などの膜損傷が生じ難いパッシベーション膜１４を成膜できることがわかった。
【００４３】
また、スパッタの処理条件（例えば、放電時電流［Ａ］、放電時圧力［Ｐａ］、Ｏ２／Ａｒ比等）を調節することによって、Ａｌ４Ｂａをターゲットに用いて基板表面に成膜するＡｌ４Ｂａの酸化物（Ａｌ４ＢａＯ７−δ）の酸化量を調節できる。そして、Ａｌ４ＢａＯ７−δの酸化量を調節すること（例えば、０≦δ≦６）によって、パッシベーション膜１４とするＡｌ４ＢａＯ７−δ薄膜の膜応力を変化させることができる。
特に、パッシベーション膜１４の成膜中にＯ２／Ａｒ比の値を変化させて、Ａｌ４ＢａＯ７−δの厚さ方向に酸化量を異ならせるようにすることにより、パッシベーション膜１４を酸化量が異なるＡｌ４ＢａＯ７−δ薄膜の積層体とすることができ、一定の酸化量（δが一定）のＡｌ４ＢａＯ７−δからなるパッシベーション膜１４では得られない膜応力を有するパッシベーション膜１４を形成することが可能になる。
【００４４】
なお、パッシベーション膜１４を構成する酸化物の分子式を、Ａｌ４ＢａＯ７−δ（例えば、０≦δ≦６）としたが、厳密にはＡｌ４−ｘＢａＯ７−δと表記すべきで、０≦ｘ＜２、０≦δ＜２を満たすものである。
パッシベーション膜１４がスパッタリングにより形成されるため、Ａｌ４ＢａからＢａリッチのＡｌ４−ｘＢａが生成する可能性がある。しかしながら、Ａｌ２Ｂａは不安定な物質であり、その酸化物は安定な組成にずれるので、ｘの範囲が０≦ｘ＜２となる。
また、ＡｌとＢａの典型的な酸化物がそれぞれＡｌ２Ｏ３とＢａＯであるために、ストイキオメトリーな酸化物が形成された場合、δ＝０となる。また、ＡｌがＡｌＯより酸素の少ない絶縁性酸化物を形成することは考えにくいため、δ＜２となる。よって、δの範囲は０≦δ＜２となる。
【００４５】
以上のように、ＥＬパネル１において、パッシベーション膜１４により対向電極８ｄごとＥＬ素子８（発光領域Ｒ）を被覆するとともに、そのＥＬ素子８（発光領域Ｒ）を封止基板２２と基板１０と封止材１５とにより全固体封止しているので、ＥＬパネル１の外部から侵入する各種ガス成分などがＥＬ素子８に到達しにくく、ＥＬ素子８が水分やガス成分によって劣化しにくくなっている。
特に、パッシベーション膜１４は、より少ないスパッタ電力で成膜可能なＡｌ４ＢａＯ７−δ薄膜であるので、スパッタリングによって比較的容易に形成できる。そして、そのパッシベーション膜１４は、ＥＬ素子８を良好に被覆して保護することができる。
従って、Ａｌ４ＢａＯ７−δ薄膜であるパッシベーション膜１４を備えるＥＬパネル１は、ＥＬ素子８が水分やガス成分によって劣化しにくいように良好に封止されており、ＥＬ素子８の発光性能が悪化しにくいので、ＥＬパネル１の発光表示性能が安定したものになる。
【００４６】
なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、図１１に示すように、基板１０と封止基板２２の外周側に沿う枠状の封止材１５ａによって基板１０と封止基板２２を固着して、基板１０と封止基板２２の間にＥＬ素子８（発光領域Ｒ）を封止し、封止基板２２とパッシベーション膜１４（基板１０）の間に空間を設けた構造であってもよい。
【００４７】
そして、以上のように形成されて製造されたＥＬパネル１は、各種電子機器の表示パネルとして用いられる。
例えば、図１２に示す、携帯電話機２００の表示パネル１ａや、図１３（ａ）（ｂ）に示す、デジタルカメラ３００の表示パネル１ｂや、図１４に示す、パーソナルコンピュータ４００の表示パネル１ｃに、ＥＬパネル１を適用することができる。
【００４８】
なお、本発明の適用は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１ ＥＬパネル（発光装置）
８ ＥＬ素子（発光素子）
１０ 基板（第一基板）
１４ パッシベーション膜（保護膜）
１５、１５ａ 封止材
２２ 封止基板（第二基板）
Ｐ 画素
Ｒ 発光領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板と、
前記第一基板の一面側に設けられ、複数の発光素子が配列されてなる発光領域と、
前記第一基板の前記一面側の、前記発光素子を被覆する保護膜と、
を備え、
前記保護膜は、Ａｌ４ＢａＯ７−δを含むことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記δは０以上で２未満の値を有することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
一面側が前記第一基板の前記一面側に対向して設けられた第二基板と、
前記第一基板の前記一面側と前記第二基板の前記一面側との間に設けられて、前記発光領域を封止する封止材と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記封止材は、前記第一基板の前記一面側と前記第二基板の前記一面側との間の、少なくとも前記発光領域に対応する領域を空洞無く満たして、前記保護膜を被覆していることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記保護膜は、スパッタリングによって形成されたことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記保護膜の膜厚が、６００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記保護膜の膜応力が、−５０ＭＰａ以上＋５０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項８】
前記保護膜におけるＡｌ４ＢａＯ７−δの酸化量を、その保護膜の厚さ方向に異ならせていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項１】
第一基板と、
前記第一基板の一面側に設けられ、複数の発光素子が配列されてなる発光領域と、
前記第一基板の前記一面側の、前記発光素子を被覆する保護膜と、
を備え、
前記保護膜は、Ａｌ４ＢａＯ７−δを含むことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記δは０以上で２未満の値を有することを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
一面側が前記第一基板の前記一面側に対向して設けられた第二基板と、
前記第一基板の前記一面側と前記第二基板の前記一面側との間に設けられて、前記発光領域を封止する封止材と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記封止材は、前記第一基板の前記一面側と前記第二基板の前記一面側との間の、少なくとも前記発光領域に対応する領域を空洞無く満たして、前記保護膜を被覆していることを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記保護膜は、スパッタリングによって形成されたことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記保護膜の膜厚が、６００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記保護膜の膜応力が、−５０ＭＰａ以上＋５０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の発光装置。
【請求項８】
前記保護膜におけるＡｌ４ＢａＯ７−δの酸化量を、その保護膜の厚さ方向に異ならせていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の発光装置。
【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２０１２−６４４７９（Ｐ２０１２−６４４７９Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０８７３９（Ｐ２０１０−２０８７３９）
【出願日】平成２２年９月１７日（２０１０．９．１７）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１７日（２０１０．９．１７）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]