JP2001345179A

JP2001345179A - 発光装置およびその作製方法

Info

Publication number: JP2001345179A
Application number: JP2001086520A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki; 舜平山崎; 正明 ▲ひろ▼木; Masaaki Hiroki; Kenji Fukunaga; 健司福永
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2000-03-27
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2001-12-14
Anticipated expiration: 2021-03-26
Also published as: JP4637391B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高精細な画素部を有する発光装置を提供す
る。【解決手段】絶縁体１０１の上に陽極１０２、陽極１
０２と直交するバンク１０４が設けられている。バンク
１０４の一部（制御バンク１０４b）は金属膜からな
り、これに電圧を印加することで電場を形成し、電荷を
帯びたＥＬ材料の軌道を制御することができる。これを
利用してＥＬ層の成膜位置を精密に制御することが可能
となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電極間に発光性材
料を挟んだ素子（以下、発光素子という）を有する装置
（以下、発光装置という）およびその作製方法に関す
る。特に発光性材料としてＥＬ（Electro Luminescenc
e）が得られる発光性材料（以下、ＥＬ材料という）を
利用した発光素子（以下、ＥＬ素子という）を用いた発
光装置（以下、ＥＬ発光装置）に関する。なお、有機Ｅ
Ｌディスプレイや有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Orga
nic Light Emitting Diode）は本発明の発光装置に含ま
れる。

【０００２】また、本発明に用いることのできるＥＬ材
料は、一重項励起もしくは三重項励起または両者の励起
を経由して発光（燐光および／または蛍光）するすべて
の発光性材料を含む。

【０００３】

【従来の技術】ＥＬ発光装置は、陽極と陰極との間にＥ
Ｌ材料を挟んだ構造のＥＬ素子を有した構造からなる。
この陽極と陰極との間に電圧を加えてＥＬ材料中に電流
を流することによりキャリアを再結合させて発光させ
る。即ち、ＥＬ発光装置は発光素子自体に発光能力があ
るため、液晶表示装置に用いるようなバックライトが不
要である。さらに視野角が広く、軽量であるという利点
をもつ。

【０００４】このときＥＬ材料を成膜してＥＬ層を形成
するには、様々な成膜方法が採用されている。特に、低
分子系有機ＥＬ材料の成膜には蒸着法が用いられ、高分
子系有機ＥＬ材料の成膜にはスピンコーティング法もし
くはインクジェット法が用いられている。

【０００５】いずれの成膜方法にも一長一短があるが、
蒸着法の場合はＥＬ材料の利用効率が悪いという問題が
ある。蒸着法の場合、抵抗加熱や電子ビーム加熱により
気化したＥＬ材料を飛散させて成膜するが、被膜形成面
に成膜される分以外にも蒸着マスク（シャドーマスク）
や蒸着室内壁に成膜されてしまう分の損失が大きかっ
た。現状ではＥＬ材料の単価が高いため、このような問
題は製造コストの増大を招く結果となってしまう。

【０００６】また、インクジェット法の場合、ノズル先
端から吐出されたＥＬ材料を含む液滴の軌道の制御が難
しく、液滴の着弾点（ＥＬ層を成膜する部分）を正確に
制御することが難しかった。この着弾点がずれてしまう
と、となりの画素に液滴が混入されてしまうといった問
題が起こり得た。この問題は高精細な画素部を有する発
光装置を作製する上で特に顕著な問題となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＥＬ材料を
成膜するにあたって成膜位置を精密に制御するための技
術を提供することを課題とする。そして、高精細な画素
部を有する発光装置を得ることを課題とする。さらに、
その発光装置を表示部として用いた表示品質の高い電気
器具を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明では、画素を区分
するバンクの一部に金属膜を用い、該金属膜に電圧をか
ける（負もしくは正に帯電させる）ことで電界を形成
し、その電界によりＥＬ材料の軌道を制御することを特
徴としている。従って、本明細書において「電界を加え
る」とは、「荷電粒子の向きを制御する」と同義であ
る。

【０００９】なお、本明細書中において「バンク」と
は、画素電極を囲むように設けられた絶縁膜と導電膜と
の積層体を指し、個々の画素を区分する役割を担う。ま
た、本明細書中では、発明を明確にする便宜上、部位に
分けて「支持バンク」と「制御バンク」という名称で区
別している。

【００１０】上記構成により蒸着法、イオンプレーティ
ング法もしくはインクジェット法のように被膜形成面の
上方もしくは下方からＥＬ材料が飛んできて付着するよ
うな成膜方法において、ＥＬ材料の成膜位置を精密に制
御することが可能となり、高精細な画素部を有する発光
装置を得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の発光装置の構造について
図１（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。なお、図１
（Ａ）は画素部の上面図であり、図１（Ｂ）は図１
（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。但し、ここ
で示す発光装置は発光素子を封止する前の状態である。

【００１２】本発明の発光装置は、まず絶縁体１０１上
にＴＦＴ１０２が設けられている。絶縁体１０１はガラ
ス基板、プラスチック基板（プラスチックフィルムを含
む）、金属基板もしくはセラミックス基板の上に絶縁膜
を設けたものを用いても良いし、石英基板をそのまま用
いても良い。

【００１３】ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１０２は公知
の構造のｎチャネル型ＴＦＴもしくはｐチャネル型ＴＦ
Ｔを用いれば良く、トップゲート構造（代表的にはプレ
ーナ型ＴＦＴ）であってもボトムゲート構造（代表的に
は逆スタガ型ＴＦＴ）であっても良い。また、ＴＦＴの
配置にも限定はないが、典型的には本出願人による特開
平５−１０７５６１号公報に記載の画素構造を採用すれ
ば良い。

【００１４】このＴＦＴ１０２は層間絶縁膜１０３に覆
われ、層間絶縁膜１０３を挟んで画素電極１０４が電気
的に接続されている。層間絶縁膜１０３としては、珪素
を含む絶縁膜、代表的には酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒
化酸化珪素膜もしくは炭化珪素膜を用いることができ
る。また、樹脂膜を用いることもできるし、樹脂膜と珪
素を含む絶縁膜とを組み合わせることもできる。

【００１５】また、ここでは画素電極１０４として仕事
関数の大きい導電膜が用いられ、典型的には可視光に対
して透明な酸化物導電膜が用いられる。酸化物導電膜と
しては、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛もしくは
これらの化合物からなる導電膜を用いることができる。
さらに、これらの酸化物導電膜にガリウムを添加したも
のであっても良い。

【００１６】また、画素電極１０４を囲むようにしてバ
ンク１０５が設けられている。バンク１０５は絶縁膜か
らなる支持バンク１０５aとその上に設けられた金属膜
からなる制御バンク１０５bを含む。このとき、制御バ
ンク１０５bの線幅は支持バンク１０５aの線幅よりも細
くなっている。さらに、支持バンク１０５aおよび制御
バンク１０５bはテーパー形状を有していることが好ま
しい。本発明では制御バンク１０５bに画素電極と極性
の異なる電圧をかけて負もしくは正に帯電させ、ＥＬ材
料に電界を加えることによりＥＬ材料の飛行軌道を制御
することが可能となる。

【００１７】さらに、バンク１０５で囲まれた画素内に
はＥＬ層１０６が設けられ、バンク１０５およびＥＬ層
１０６を覆うように陰極１０７が設けられている。

【００１８】なお、本明細書においてＥＬ層とは、ＥＬ
素子において陽極と陰極との間に設けられた絶縁層を指
し、様々な有機膜もしくは無機膜を組み合わせて形成さ
れる層である。典型的には、ＥＬ層は少なくとも発光層
を含み、発光層に電荷注入層や電荷輸送層を組み合わせ
て用いられる。また、ＥＬ層１０６としては、有機ＥＬ
材料、無機ＥＬ材料もしくはそれらを組み合わせたＥＬ
材料を用いる。また、有機ＥＬ材料を用いる場合、低分
子材料を用いても高分子材料を用いても良く、公知の如
何なる材料を用いても良い。

【００１９】また、陰極１０７は仕事関数の小さい導電
膜が用いられ、典型的には周期表の１族もしくは２族に
属する元素を含む導電膜が用いられる。代表的にはマグ
ネシウム、リチウム、セシウム、ベリリウム、カリウム
もしくはカルシウムを含む合金膜が用いられる。また、
ビスマス膜を用いることもできる。

【００２０】以上の画素電極（陽極）１０４、ＥＬ層１
０６および陰極１０７がＥＬ素子１００を形成する。実
際には、ＥＬ素子１００の上に樹脂膜を封止材として設
けるか、ＥＬ素子１００の上に密閉空間を作るかして、
ＥＬ素子１００を外気から保護する。これはＥＬ層１０
６や陰極１０７が酸化することで劣化してしまうため、
酸素および水に極力触れないようにするためである。

【００２１】以上にような構造を含む本発明の発光装置
は、蒸着法、イオンプレーティング法もしくはインクジ
ェット法のように、上方もしくは下方からＥＬ材料が飛
んできて付着することにより成膜される手法を用いる場
合において、バンクの一部である金属膜を用いてＥＬ材
料に電界を加え、その電界により成膜位置の制御を行う
ことを特徴とするものである。

【００２２】本発明を実施することで、精密な位置制御
を行いながらＥＬ材料を成膜することが可能となり、高
精細な画素部を有する発光装置を実現することができ
る。

【００２３】

【実施例】〔実施例１〕図１に示した構造の発光装置を
作製する際のＥＬ層の成膜過程について図２を用いて説
明する。なお、一部、図１の符号を参照して説明する。

【００２４】図２（Ａ）において、絶縁体１０１の上に
はＴＦＴ１０２が形成され、ＴＦＴ１０２を覆って形成
された層間絶縁膜１０３の上には画素電極（ここでは陽
極として機能する）１０４が形成されている。さらに、
画素電極１０４を囲むように支持バンク１０５aおよび
制御バンク１０５bを含むバンク１０５が形成されてい
る。

【００２５】そして、この状態でまず画素電極１０４を
正に帯電させる。これは画素電極１０４に正電圧を印加
しても良いし、正に帯電したイオンシャワーを浴びせる
ことで帯電させることも可能である。正電圧を印加する
場合はＴＦＴ１０２を動作させて印加すれば良い。そし
て、制御バンク１０５bは負に帯電させる。これは制御
バンク１０５bに負電圧を印加することで可能である。
負電圧の大きさは実施者が適宜決定すれば良い。

【００２６】この状態でＥＬ材料（本明細書ではＥＬ材
料を含む溶液も含めてＥＬ材料という）２０１を蒸着
法、イオンプレーティング法もしくはインクジェット法
により積層する。このとき、本発明ではＥＬ材料２０１
を、制御バンク１０５bと同じ極性に帯電させる点に特
徴がある。即ち、本実施例の場合は、制御バンク１０５
bが負に帯電しているため、ＥＬ材料２０１も負に帯電
させる。これによりＥＬ材料２０１は制御バンク１０５
bの周囲に形成された電界に反発し、制御バンク１０５b
を避けるような軌道を描く。

【００２７】さらに、本実施例では画素電極１０４が正
に帯電しているため、負に帯電したＥＬ材料２０１を引
き寄せる方向に働く。

【００２８】以上のように、ＥＬ材料２０１は制御バン
ク１０５bを避けて画素電極１０４へ積層される。こう
して画素の部分にＥＬ層２０２が形成される。即ち、特
にシャドーマスク等を設けることなく、ＥＬ材料を集中
的に画素に成膜することができ、ＥＬ材料の利用効率を
大幅に向上させることが可能となる。

【００２９】また、本発明は画素ピッチが数十μmとい
った非常に微細な画素部においても何ら問題なく実施す
ることが可能である。シャドーマスクを用いてＥＬ材料
を積層する手法はシャドーマスクのアライメント精度が
問題となり、高精細な画素部を形成するには不適当であ
る。そのような場合に、本発明を実施することは非常に
有効であると言える。

【００３０】〔実施例２〕本実施例では、蒸着法により
ＥＬ材料を成膜する際に本発明を実施する場合について
図３に示す。

【００３１】図３において、３０１は蒸着室であり、蒸
着室の隔壁３０２は負の電圧が印加される負電源３０３
に接続されている。また、蒸着室３０１の内部には蒸着
ボート３０４が設置され、その中には固体ＥＬ材料３０
５が備えられている。この蒸着ボート３０４は支持台３
０６に接続された電源３０７a、３０７bを用いて加熱さ
れる。即ち、本実施例では抵抗加熱による蒸着源を用い
ている。

【００３２】また、蒸着ボート３０４に設けられた孔
（気体となったＥＬ材料が蒸着ボート外に出るための
孔）のすぐ外に、孔から出た気体となったＥＬ材料（以
下、気体ＥＬ材料という）を取り囲むように配置された
リング状電極３２０が設けられている。このリング状電
極３２０は負電源３０８に接続され、リング状電極３２
０の内側に電場を形成して、気体ＥＬ材料を負に帯電さ
せる。即ち、蒸着ボート３０４から飛び出した気体ＥＬ
材料は、飛散中に電場を通過させることで帯電する。こ
のとき、蒸着室の隔壁３０２は負に帯電しているため、
隔壁３０２に付着するＥＬ材料を最小限に抑えることが
できる。

【００３３】こうして飛散した気体ＥＬ材料３０９は制
御バンク３１０が形成する電界を避けるようにして画素
電極３１１に積層される。制御バンク３１０には負電源
３１２が接続され、これにより電界が形成される。な
お、図示されていないが全ての制御バンクは同電位とな
るように電気的に接続されている。

【００３４】また、このとき画素電極３１１が接続され
たＴＦＴ３１３のソース配線には正電源３１４が接続さ
れ、画素電極３１１に正電圧を印加できるようになって
いる。また、ＴＦＴ３１３を有した基板３１５はサセプ
タ３１６に保持される。このサセプタ３１６を成膜時に
負に帯電させておいても良い。

【００３５】画素電極３１１は電気的に接続されたＴＦ
Ｔ３１３を動作させることにより正の電圧を印加され、
正に帯電する。即ち、本実施例ではＴＦＴ３１３を動作
させた状態でＥＬ材料を積層する点にも特徴がある。も
ちろん、必ずしもＴＦＴ３１３を動作させる必要はな
い。

【００３６】以上のような構成とすることで、蒸着する
気体ＥＬ材料３０９の利用効率を高め、必要最小限の量
で所望のＥＬ層を形成することが可能となる。従って、
ＥＬ材料の消費量が大幅に削減されるため、製造コスト
を低減することができる。

【００３７】なお、蒸着源として抵抗加熱を例にとった
が、電子ビーム（ＥＢ）加熱であっても構わない。

【００３８】また、本実施例では気体ＥＬ材料を負に帯
電させる例を示しているが、正に帯電させることも可能
である。その場合、隔壁３０２、蒸着ボート３０４およ
び制御バンク３１０を正に帯電させ、画素電極３１１を
負に帯電させれば良い。

【００３９】〔実施例３〕本実施例では、インクジェッ
ト法によりＥＬ材料を塗布する際に本発明を実施する場
合について図４に示す。なお、図４（Ａ）、（Ｂ）はい
ずれも不活性雰囲気中（窒素ガスもしくは希ガス中）で
行われる。

【００４０】図４（Ａ）において、４０１はガラス基
板、４０２はＴＦＴ、４０３は陽極として機能する画素
電極であり、ＴＦＴ４０２のソース配線には正電源４０
４が接続されている。また、本実施例では制御バンク４
０５に負電源４０６を接続する。この場合、図示されな
いが全ての制御バンクは同電位となるように電気的に接
続されている。

【００４１】また、基板４０１の上方にはインクジェッ
ト方式でＥＬ材料を積層するための薄膜形成装置のヘッ
ド４０７〜４０９が配置されている。ヘッド４０７の中
には赤色発光のためのＥＬ材料を含む溶液４１０が備え
られ、ヘッド４０８の中には緑色発光のためのＥＬ材料
を含む溶液４１１が備えられ、ヘッド４０９の中には青
色発光のためのＥＬ材料を含む溶液４１２が備えられて
いる。これらのＥＬ材料を含む溶液はピエゾ素子を用い
て吐出される。もちろん、バブルジェット（登録商標）
方式を用いても良い。

【００４２】本実施例では、ヘッド４０７〜４０９の各
々に負電源４１３〜４１５を接続し、ＥＬ材料４１０〜
４１２を負に帯電させている。この状態で吐出されたＥ
Ｌ材料を含む溶液は点線で示される軌道に沿って落下
し、バンクの間に露出した画素電極４０３上に塗布され
る。即ち、負に帯電したＥＬ材料を含む溶液４１０〜４
１２は、やはり負に帯電した制御バンク４０５を避けて
画素内に塗布される。

【００４３】こうして画素内には赤色発光に対応するＥ
Ｌ層４１６、緑色発光に対応するＥＬ層４１７および青
色発光に対応するＥＬ層４１８が形成される。なお、こ
こでは三つの画素しか図示されないが、一画素ずつ成膜
しても良いし、三つ以上の複数の画素に同時に成膜する
ことも可能である。

【００４４】また、図４（Ｂ）に示したのは、ヘッド４
０７〜４０９の吐出口付近にＥＬ材料を含む溶液を帯電
させるための電極を設けた例である。本実施例では、引
出電極４２１、加速電極４２２および制御電極４２３を
設けている。また、各々には電源４２４が接続されてい
る。

【００４５】引出電極４２１はヘッド４０７〜４０９か
らＥＬ材料を含む溶液を引き出すための電界を形成する
電極である。また、加速電極４２２は引き出されたＥＬ
材料を加速させるための電界を形成する電極であり、制
御電極４２３は最終的にＥＬ材料の落下する位置を制御
するための電界を形成する電極である。もちろん、これ
ら三つを常に用いる必要はなく、この組み合わせに限定
する必要はない。

【００４６】図４（Ｂ）に示す構成の場合、これら三つ
の電極のいずれかを用いてＥＬ材料を含む溶液を負に帯
電させている。従って、ヘッド４０７〜４０９に特に電
源を設ける必要がなく、吐出されたＥＬ材料を含む溶液
自体を直接帯電させることができる。この場合も、図４
（Ａ）の場合と同様にＥＬ材料を含む溶液は点線で示さ
れる軌道に沿って落下し、バンクの間に露出した画素電
極４０３上に塗布される。即ち、負に帯電したＥＬ材料
４０９〜４１１は、やはり負に帯電した制御バンク４０
４を避けて画素内に塗布される。

【００４７】以上のような構成とすることで、インクジ
ェット法によりＥＬ材料を塗布する際に軌道がずれてし
まう可能性が大幅に減り、歩留まりを向上させることが
可能となる。そのため製造コストを低減することができ
る。

【００４８】なお、本実施例ではＥＬ材料を含む溶液を
負に帯電させる例を示しているが、正に帯電させること
も可能である。その場合、制御バンク４０５およびＥＬ
材料を含む溶液４１０〜４１２を正に帯電させ、画素電
極４０３を負に帯電させれば良い。

【００４９】〔実施例４〕本実施例では、イオンプレー
ティング法によりＥＬ層を成膜する際に本発明を実施す
る場合について図５に示す。

【００５０】図５において、５０１は蒸着室であり、蒸
着室の隔壁５０２は正の電圧が印加される正電源５０３
に接続されている。また、蒸着室５０１の内部には蒸着
ボート５０４が設置され、その中には固体ＥＬ材料５０
５が備えられている。この蒸着ボート５０４は支持台５
０６に接続された電源５０７a、５０７bを用いて加熱さ
れる。即ち、本実施例では抵抗加熱による蒸着源を用い
ている。

【００５１】また、蒸着ボート５０４の上には導体をら
せん状に巻いたアンテナ５０８が設けられている。アン
テナ５０８には高周波電源５０８aが接続されており、
高真空中にて高周波が印加され、電波（典型的にはマイ
クロ波）を発生させることができる。本実施例ではこの
電波を気化した気体ＥＬ材料５０９に加えて正に帯電さ
せる。このとき、アンテナ５０８の間にプラズマを発生
させても良い。このプラズマはアルゴンガスもしくはネ
オンガスといった希ガスを用いて形成すれば良い。この
とき、蒸着室の隔壁５０２は正に帯電しているため、隔
壁５０２に付着するＥＬ材料を最小限に抑えることがで
きる。

【００５２】こうして飛散した気体ＥＬ材料５０９は、
制御バンク５１０が形成する電界を避けるようにして画
素電極５１１に積層される。制御バンク５１０には正電
源５１２が接続され、これにより電界が形成される。な
お、図示されていないが全ての制御バンクは同電位とな
るように電気的に接続されている。

【００５３】また、このとき画素電極５１１が接続され
たＴＦＴ５１３のソース配線には負電源５１４が接続さ
れ、画素電極５１１に負電圧を印加できるようになって
いる。また、ＴＦＴ５１３を有した基板５１５はサセプ
タ５１６に保持される。このサセプタ５１６を成膜時に
負に帯電させておいても良い。

【００５４】画素電極５１１は電気的に接続されたＴＦ
Ｔ５１３を動作させることにより負の電圧を印加され、
負に帯電する。即ち、本実施例ではＴＦＴ５１３を動作
させた状態でＥＬ材料を積層する点にも特徴がある。も
ちろん、必ずしもＴＦＴ５１３を動作させる必要はな
い。

【００５５】以上のような構成とすることで、蒸着する
気体ＥＬ材料５０９の利用効率を高め、必要最小限の量
で所望のＥＬ層を形成することが可能となる。従って、
ＥＬ材料の消費量が大幅に削減されるため、製造コスト
を低減することができる。

【００５６】なお、本実施例では電極５０８aと５０８b
との間に形成された電界を気体ＥＬ材料５０９に加えて
正に帯電させる方式としたが、陽極５１１と蒸着ボート
５０４との間にバイアス電圧をかけて正に帯電させるこ
ともできる。

【００５７】また、本実施例では気体ＥＬ材料を正に帯
電させる例を示しているが、負に帯電させることも可能
である。その場合、隔壁５０２、蒸着ボート５０４およ
び制御バンク５１０を負に帯電させ、陽極５１１を正に
帯電させれば良い。

【００５８】〔実施例５〕本発明の発光装置における画
素部の断面図を図６に、その上面図を図７（Ａ）に、そ
の回路構成を図７（Ｂ）に示す。実際には画素がマトリ
クス状に複数配列されて画素部（画像表示部）が形成さ
れる。従って図６及び図７で共通の符号を用いているの
で、適宜両図面を参照すると良い。また、図７の上面図
では二つの画素を図示しているが、どちらも同じ構造で
ある。

【００５９】図６において、１１は基板、１２は下地と
なる絶縁膜（以下、下地膜という）である。基板１１と
してはガラス、ガラスセラミックス、石英、シリコン、
セラミックス、金属若しくはプラスチックでなる基板を
用いることができる。

【００６０】また、下地膜１２は特に可動イオンを含む
基板や導電性を有する基板を用いる場合に有効である
が、石英基板には設けなくても構わない。下地膜１２と
しては、珪素（シリコン）を含む絶縁膜を用いれば良
い。また、下地膜１２に放熱効果を持たせることにより
ＴＦＴの発熱を発散させることはＴＦＴの劣化又はＥＬ
素子の劣化を防ぐためにも有効である。放熱効果を持た
せるには公知のあらゆる材料を用いることができる。

【００６１】ここでは画素内に二つのＴＦＴを形成して
いる。６０１はスイッチング用ＴＦＴであり、ｎチャネ
ル型ＴＦＴで形成され、６０２は電流制御用ＴＦＴであ
り、ｐチャネル型ＴＦＴで形成されている。

【００６２】ただし、本発明において、スイッチング用
ＴＦＴをｎチャネル型ＴＦＴ、電流制御用ＴＦＴをｐチ
ャネル型ＴＦＴに限定する必要はなく、スイッチング用
ＴＦＴをｐチャネル型ＴＦＴ、電流制御用ＴＦＴをｎチ
ャネル型ＴＦＴにしても良いし、両方ともｎチャネル型
又ｐチャネル型ＴＦＴを用いることも可能である。

【００６３】スイッチング用ＴＦＴ６０１は、ソース領
域１３、ドレイン領域１４、ＬＤＤ領域１５a〜１５d、
高濃度不純物領域１６及びチャネル形成領域１７a、１
７bを含む活性層、ゲート絶縁膜１８、ゲート電極１９
a、１９b、第１層間絶縁膜２０、ソース配線２１並びに
ドレイン配線２２を有して形成される。

【００６４】また、図７に示すように、ゲート電極１９
a、１９bは別の材料（ゲート電極１９a、１９bよりも低
抵抗な材料）で形成されたゲート配線６１１によって電
気的に接続されたダブルゲート構造となっている。勿
論、ダブルゲート構造だけでなく、シングルゲートもし
くはトリプルゲート構造といったいわゆるマルチゲート
構造（直列に接続された二つ以上のチャネル形成領域を
有する活性層を含む構造）であっても良い。マルチゲー
ト構造はオフ電流値を低減する上で極めて有効であり、
本発明では画素のスイッチング素子６０１をマルチゲー
ト構造とすることによりオフ電流値の低いスイッチング
素子を実現している。

【００６５】また、活性層は結晶構造を含む半導体膜で
形成される。即ち、単結晶半導体膜でも良いし、多結晶
半導体膜や微結晶半導体膜でも良い。また、ゲート絶縁
膜１８は珪素を含む絶縁膜で形成すれば良い。また、ゲ
ート電極、ソース配線若しくはドレイン配線としてはあ
らゆる導電膜を用いることができる。

【００６６】さらに、スイッチング用ＴＦＴ６０１にお
いては、ＬＤＤ領域１５a〜１５dは、ゲート絶縁膜１８
を挟んでゲート電極１９a、１９bと重ならないように設
ける。このような構造はオフ電流値を低減する上で非常
に効果的である。

【００６７】なお、チャネル形成領域とＬＤＤ領域との
間にオフセット領域（チャネル形成領域と同一組成の半
導体層でなり、ゲート電圧が印加されない領域）を設け
ることはオフ電流値を下げる上でさらに好ましい。ま
た、二つ以上のゲート電極を有するマルチゲート構造の
場合、チャネル形成領域の間に設けられた高濃度不純物
領域がオフ電流値の低減に効果的である。

【００６８】次に、電流制御用ＴＦＴ６０２は、ソース
領域３１、ドレイン領域３２及びチャネル形成領域３４
を含む活性層、ゲート絶縁膜１８、ゲート電極３５、第
１層間絶縁膜２０、ソース配線３６並びにドレイン配線
３７を有して形成される。なお、ゲート電極３５はシン
グルゲート構造となっているが、マルチゲート構造であ
っても良い。

【００６９】図７（Ａ）に示すように、スイッチング用
ＴＦＴのドレインは電流制御用ＴＦＴ６０２のゲートに
接続されている。具体的には電流制御用ＴＦＴ６０２の
ゲート電極３５はスイッチング用ＴＦＴ６０１のドレイ
ン領域１４とドレイン配線（接続配線とも言える）２２
を介して電気的に接続されている。また、ソース配線３
６は電流供給線であり、ＥＬ素子に流れる電流の供給源
に接続される。

【００７０】電流制御用ＴＦＴ６０２はＥＬ素子６０３
に注入される電流量を制御するための素子であるが、Ｅ
Ｌ素子の劣化を考慮するとあまり多くの電流を流すこと
は好ましくない。そのため、電流制御用ＴＦＴ６０２に
過剰な電流が流れないように、チャネル長（Ｌ）は長め
に設計することが好ましい。望ましくは一画素あたり
０．５〜２μＡ（好ましくは１〜１．５μＡ）となるよ
うにする。

【００７１】また、スイッチング用ＴＦＴ６０１に形成
されるＬＤＤ領域の長さ（幅）は０．５〜３．５μｍ、
代表的には２．０〜２．５μｍとすれば良い。

【００７２】また、図７（Ａ）に示すように電流制御用
ＴＦＴ６０２のゲート電極を含む配線３５は、５０で示
される領域で電流制御用ＴＦＴ６０２のソース配線（電
流供給線）３６と絶縁膜を挟んで重なる。このとき５０
で示される領域では、保持容量（コンデンサ）が形成さ
れる。また、ここではソース配線３６と電気的に接続さ
れた半導体膜５１、ゲート絶縁膜と同一層の絶縁膜（図
示せず）及び電源供給線３６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。この保持容量５０
は、電流制御用ＴＦＴ６０２のゲート電極３５にかかる
電圧を保持するためのコンデンサとして機能する。

【００７３】また、流しうる電流量を多くするという観
点から見れば、電流制御用ＴＦＴ６０２の活性層（特に
チャネル形成領域）の膜厚を厚くする（好ましくは５０
〜１００ｎｍ、さらに好ましくは６０〜８０ｎｍ）こと
も有効である。逆に、スイッチング用ＴＦＴ６０１の場
合はオフ電流値を小さくするという観点から見れば、活
性層（特にチャネル形成領域）の膜厚を薄くする（好ま
しくは２０〜５０ｎｍ、さらに好ましくは２５〜４０ｎ
ｍ）ことも有効である。

【００７４】また、アナログ階調方式により多階調表示
を行う場合は電流制御用ＴＦＴ６０２を飽和領域で動作
させることが好ましい。逆に、デジタル階調方式により
多階調表示を行う場合は電流制御用ＴＦＴ６０２を線形
領域で動作させることが好ましい。

【００７５】次に、３８はパッシベーション膜であり、
膜厚は１０ｎｍ〜１μm（好ましくは２００〜５００ｎ
ｍ）とすれば良い。材料としては、珪素を含む絶縁膜
（特に窒化酸化珪素膜又は窒化珪素膜が好ましい）を用
いることができる。

【００７６】パッシベーション膜３８の上には、各ＴＦ
Ｔを覆うような形で第２層間絶縁膜（平坦化膜と言って
も良い）３９を形成し、ＴＦＴによってできる段差の平
坦化を行う。第２層間絶縁膜３９としては、有機樹脂膜
が好ましく、ポリイミド、ポリアミド、アクリル樹脂、
ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等を用いると良い。勿
論、十分な平坦化が可能であれば、無機膜を用いても良
い。

【００７７】第２層間絶縁膜３９によってＴＦＴによる
段差を平坦化することは非常に重要である。後に形成さ
れるＥＬ層は非常に薄いため、段差が存在することによ
って発光不良を起こす場合がある。従って、ＥＬ層をで
きるだけ平坦面に形成しうるように画素電極を形成する
前に平坦化しておくことが望ましい。

【００７８】また、４０は透明導電膜でなる画素電極
（ＥＬ素子の陽極に相当する）であり、第２層間絶縁膜
３９及びパッシベーション膜３８にコンタクトホール
（開孔）を開けた後、形成された開口部において電流制
御用ＴＦＴ６０２のドレイン配線３７に接続されるよう
に形成される。

【００７９】本実施例では、画素電極として酸化インジ
ウムと酸化スズの化合物でなる導電膜を用いる。また、
これに少量のガリウムを添加しても良い。さらに酸化イ
ンジウムと酸化亜鉛との化合物や酸化亜鉛と酸化ガリウ
ムの化合物を用いることもできる。

【００８０】画素電極を形成したら、樹脂膜からなる支
持バンク４１aを形成し、その上に金属膜からなる制御
バンク４１bを形成する。また、同時に画素電極４０の
コンタクトホールを埋め込むための絶縁膜（以下、埋め
込み材という）４２を形成する。本実施例ではバンク４
１aおよび埋め込み材４２をアクリルで形成し、制御バ
ンク４１bをタングステン膜で形成する。

【００８１】このとき、アクリルからなる支持バンク４
１aおよび埋め込み材４２の膜厚は３００ｎｍ以下、好
ましくは１００〜２００ｎｍとし、エッジ部（端部）が
テーパー形状となるようにすることが好ましい。また、
タングステン膜からなる制御バンク４１bもエッジ部が
テーパー形状となるように形成することが好ましい。

【００８２】これらの支持バンク４１aおよび制御バン
ク４１bは、図１（Ａ）に示したように画素電極４０の
端部を囲むように形成される。

【００８３】次にＥＬ層４３が図２〜図５で説明したよ
うな成膜方法により形成される。なお、ここでは一画素
しか図示していないが、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）
の各色に対応したＥＬ層が形成される。本実施例では図
２に示した蒸着法を採用し、ＥＬ材料としては低分子の
ＥＬ材料を用いる。

【００８４】なお、本実施例では、ＥＬ材料として、赤
色発光用のＥＬ層には、Ａｌｑをホスト材料として赤色
の蛍光色素ＤＣＭをドープしたものを用いる。また、緑
色発光用のＥＬ層には、アルミニウムの８−ヒドロキシ
キノリン錯体であるＡｌｑ₃を用い、青色発光用のＥＬ
層には亜鉛のベンズオキサゾール錯体（Ｚｎ（ｏｘｚ）
₂）を用いる。

【００８５】但し、以上の例は本発明のＥＬ層として用
いることのできるＥＬ材料の一例であって、これに限定
する必要はない。即ち、ここでは述べなかったような高
分子のＥＬ材料を用いることも可能であり、さらに高分
子のＥＬ材料と低分子のＥＬ材料を併用しても良い。

【００８６】以上のようにしてＥＬ層４３を形成した
ら、次に金属膜からなる陰極４４を形成する本実施例で
は陰極４４として、アルミニウムにリチウムを添加した
合金膜を用いる。なお、図示しないが陰極４４の上に絶
縁膜をパッシベーション膜として形成することも可能で
ある。

【００８７】こうして画素電極４０、ＥＬ層４３および
陰極４４を含むＥＬ素子６０３が形成される。実際には
ＥＬ素子６０３を形成した後、ＥＬ素子６０３の上にカ
バー材を設けて不活性雰囲気中に封入するか、全面に樹
脂を設けて封入し、ＥＬ素子が外気に触れないような構
造とすることが望ましい。

【００８８】また、密閉空間もしくは樹脂の中に除湿剤
（典型的には酸化バリウム）または酸化防止剤を設ける
ことも有効である。

【００８９】また、本実施例の発光装置を作製するにあ
たって実施例１〜４のいずれの構成を用いることもでき
る。

【００９０】〔実施例６〕本実施例では、画素部とその
周辺に設けられる駆動回路部のＴＦＴを同時に作製する
方法について図８〜図１０を用いて説明する。但し、説
明を簡単にするために、駆動回路に関しては基本回路で
あるＣＭＯＳ回路を図示することとする。

【００９１】まず、図８（Ａ）に示すように、ガラス基
板８００上に下地膜８０１を３００ｎｍの厚さに形成す
る。本実施例では下地膜８０１として１００ｎｍ厚の窒
化酸化珪素膜と２００ｎｍの窒化酸化珪素膜とを積層し
て用いる。この時、ガラス基板８００に接する方の窒素
濃度を１０〜２５ｗｔ％としておくと良い。もちろん下
地膜を設けずに石英基板上に直接素子を形成しても良
い。

【００９２】次に下地膜８０１の上に５０ｎｍの厚さの
非晶質珪素膜（図示せず））を公知の成膜法で形成す
る。なお、非晶質珪素膜に限定する必要はなく、非晶質
構造を含む半導体膜（微結晶半導体膜を含む）であれば
良い。さらに非晶質シリコンゲルマニウム膜などの非晶
質構造を含む化合物半導体膜でも良い。また、膜厚は２
０〜１００ｎｍの厚さであれば良い。

【００９３】そして、公知の技術により非晶質珪素膜を
結晶化し、結晶質珪素膜（多結晶シリコン膜若しくはポ
リシリコン膜ともいう）８０２を形成する。公知の結晶
化方法としては、電熱炉を使用した熱結晶化方法、レー
ザー光を用いたレーザーアニール結晶化法、赤外光を用
いたランプアニール結晶化法がある。本実施例では、Ｘ
ｅＣｌガスを用いたエキシマレーザー光を用いて結晶化
する。

【００９４】なお、本実施例では線状に加工したパルス
発振型のエキシマレーザー光を用いるが、矩形であって
も良いし、連続発振型のアルゴンレーザー光や連続発振
型のエキシマレーザー光を用いることもできる。

【００９５】本実施例では結晶質珪素膜をＴＦＴの活性
層として用いるが、非晶質珪素膜を用いることも可能で
ある。また、オフ電流を低減する必要のあるスイッチン
グ用ＴＦＴの活性層を非晶質珪素膜で形成し、電流制御
用ＴＦＴの活性層を結晶質珪素膜で形成することも可能
である。非晶質珪素膜はキャリア移動度が低いため電流
を流しにくくオフ電流が流れにくい。即ち、電流を流し
にくい非晶質珪素膜と電流を流しやすい結晶質珪素膜の
両者の利点を生かすことができる。

【００９６】次に、図８（Ｂ）に示すように、結晶質珪
素膜８０２上に酸化珪素膜でなる保護膜８０３を１３０
ｎｍの厚さに形成する。この厚さは１００〜２００ｎｍ
（好ましくは１３０〜１７０ｎｍ）の範囲で選べば良
い。また、珪素を含む絶縁膜であれば他の膜でも良い。
この保護膜８０３は不純物を添加する際に結晶質珪素膜
が直接プラズマに曝されないようにするためと、微妙な
濃度制御を可能にするために設ける。

【００９７】そして、その上にレジストマスク８０４
a、８０４bを形成し、保護膜８０３を介してｎ型を付与
する不純物元素（以下、ｎ型不純物元素という）を添加
する。なお、ｎ型不純物元素としては、代表的には１５
族に属する元素、典型的にはリン又は砒素を用いること
ができる。なお、本実施例ではホスフィン（ＰＨ₃）を
質量分離しないでプラズマ励起したプラズマ（イオン）
ドーピング法を用い、リンを１×１０¹⁸atoms/cm³の濃
度で添加する。勿論、質量分離を行うイオンインプラン
テーション法を用いても良い。

【００９８】この工程により形成されるｎ型不純物領域
８０５には、ｎ型不純物元素が２×１０¹⁶〜５×１０¹⁹
atoms/cm³（代表的には５×１０¹⁷〜５×１０¹⁸atoms/c
m³）の濃度で含まれるようにドーズ量を調節する。

【００９９】次に、図８（Ｃ）に示すように、保護膜８
０３およびレジスト８０４ａ、８０４ｂを除去し、添加
した１５族に属する元素の活性化を行う。活性化手段は
公知の技術を用いれば良いが、本実施例ではエキシマレ
ーザー光の照射により活性化する。勿論、パルス発振型
でも連続発振型でも良いし、エキシマレーザー光に限定
する必要はない。但し、添加された不純物元素の活性化
が目的であるので、結晶質珪素膜が溶融しない程度のエ
ネルギーで照射することが好ましい。なお、保護膜８０
３をつけたままレーザー光を照射しても良い。

【０１００】なお、このレーザー光による不純物元素の
活性化に際して、熱処理による活性化を併用しても構わ
ない。熱処理による活性化を行う場合は、基板の耐熱性
を考慮して４５０〜５５０℃程度の熱処理を行えば良
い。

【０１０１】この工程によりｎ型不純物領域８０５の端
部、即ち、ｎ型不純物領域８０５、の周囲に存在するｎ
型不純物元素を添加していない領域との境界部（接合
部）が明確になる。このことは、後にＴＦＴが完成した
時点において、ＬＤＤ領域とチャネル形成領域とが非常
に良好な接合部を形成しうることを意味する。

【０１０２】次に、図８（Ｄ）に示すように、結晶質珪
素膜の不要な部分を除去して、島状の半導体膜（以下、
活性層という）８０６〜８０９を形成する。

【０１０３】次に、図８（Ｅ）に示すように、活性層８
０６〜８０９を覆ってゲート絶縁膜８１０を形成する。
ゲート絶縁膜８１０としては、１０〜２００ｎｍ、好ま
しくは５０〜１５０ｎｍの厚さの珪素を含む絶縁膜を用
いれば良い。これは単層構造でも積層構造でも良い。本
実施例では１１０ｎｍ厚の窒化酸化珪素膜を用いる。

【０１０４】次に、２００〜４００ｎｍ厚の導電膜を形
成し、パターニングしてゲート電極８１１〜８１５を形
成する。このゲート電極８１１〜８１５の端部をテーパ
ー形状にすることもできる。なお、本実施例ではゲート
電極と、ゲート電極に電気的に接続された引き回しのた
めの配線（以下、ゲート配線という）とを別の材料で形
成する。具体的にはゲート電極よりも低抵抗な材料をゲ
ート配線として用いる。これは、ゲート電極としては微
細加工が可能な材料を用い、ゲート配線には微細加工は
できなくとも配線抵抗が小さい材料を用いるためであ
る。勿論、ゲート電極とゲート配線とを同一材料で形成
しても構わない。

【０１０５】また、ゲート電極は単層の導電膜で形成し
ても良いが、必要に応じて二層、三層といった積層膜と
することが好ましい。ゲート電極の材料としては公知の
あらゆる導電膜を用いることができる。ただし、上述の
ように微細加工が可能、具体的には２μm以下の線幅に
パターニング可能な材料が好ましい。

【０１０６】代表的には、タンタル（Ｔａ）、チタン
（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、
クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）から選ばれた元素で
なる膜、または前記元素の窒化物膜（代表的には窒化タ
ンタル膜、窒化タングステン膜、窒化チタン膜）、また
は前記元素を組み合わせた合金膜（代表的にはＭｏ−Ｗ
合金、Ｍｏ−Ｔａ合金）、または前記元素のシリサイド
膜（代表的にはタングステンシリサイド膜、チタンシリ
サイド膜）を用いることができる。勿論、単層で用いて
も積層して用いても良い。

【０１０７】本実施例では、５０ｎｍ厚の窒化タンタル
（ＴａＮ）膜と、３５０ｎｍ厚のタングステン（Ｗ）膜
とでなる積層膜を用いる。これはスパッタ法で形成すれ
ば良い。また、スパッタガスとしてＸｅ、Ｎｅ等の不活
性ガスを添加すると応力による膜はがれを防止すること
ができる。

【０１０８】またこの時、ゲート電極８１２はｎ型不純
物領域８０５の一部とゲート絶縁膜８１０を挟んで重な
るように形成する。この重なった部分が後にゲート電極
と重なったＬＤＤ領域となる。なお、ゲート電極８１
３、８１４は、断面では、二つに見えるが実際には電気
的に接続されている。

【０１０９】次に、図９（Ａ）に示すように、ゲート電
極８１１〜８１５をマスクとして自己整合的にｎ型不純
物元素（本実施例ではリン）を添加する。こうして形成
される不純物領域８１６〜８２３にはｎ型不純物領域８
０５の１／２〜１／１０（代表的には１／３〜１／４）
の濃度でリンが添加されるように調節する。具体的に
は、１×１０¹⁶〜５×１０¹⁸atoms/cm³（典型的には３
×１０¹⁷〜３×１０¹⁸atoms/cm³）の濃度が好ましい。

【０１１０】次に、図９（Ｂ）に示すように、ゲート電
極等を覆う形でレジストマスク８２４a〜８２４ｄを形
成し、ｎ型不純物元素（本実施例ではリン）を添加して
高濃度にリンを含む不純物領域８２５〜８２９を形成す
る。ここでもホスフィン（ＰＨ₃）を用いたイオンドー
プ法で行い、この領域のリンの濃度は１×１０²⁰〜１×
１０²¹atoms/cm³（代表的には２×１０²⁰〜５×１０²⁰a
toms/cm³）となるように調節する。

【０１１１】この工程によってｎチャネル型ＴＦＴのソ
ース領域若しくはドレイン領域が形成されるが、スイッ
チング用ＴＦＴでは、図９（Ａ）の工程で形成したｎ型
不純物領域８１９〜８２１の一部を残す。この残された
領域が、図６におけるスイッチング用ＴＦＴ６０１のＬ
ＤＤ領域１５a〜１５dに対応する。

【０１１２】次に、図９（Ｃ）に示すように、レジスト
マスク８２４a〜８２４ｄを除去し、新たにレジストマ
スク８３２を形成する。そして、ｐ型不純物元素（本実
施例ではボロン）を添加し、高濃度にボロンを含む不純
物領域８３３〜８３６を形成する。ここではジボラン
（Ｂ₂Ｈ₆）を用いたイオンドープ法により３×１０²⁰〜
３×１０²¹atoms/cm³（代表的には５×１０²⁰〜１×１
０²¹atoms/cm³）の濃度となるようにボロンを添加す
る。

【０１１３】なお、不純物領域８３３〜８３６には既に
１×１０²⁰〜１×１０²¹atoms/cm³の濃度でリンが添加
されているが、ここで添加されるボロンはその少なくと
も３倍以上の濃度で添加される。そのため、予め形成さ
れていたｎ型の不純物領域は完全にｐ型に反転し、ｐ型
の不純物領域として機能する。

【０１１４】次に、レジストマスク８３２を除去した
後、それぞれの濃度で添加されたｎ型またはｐ型不純物
元素を活性化する。活性化手段としては、ファーネスア
ニール法、レーザーアニール法、またはランプアニール
法で行うことができる。本実施例では電熱炉において窒
素雰囲気中、５５０℃、４時間の熱処理を行う。

【０１１５】このとき雰囲気中の酸素を極力排除するこ
とが重要である。なぜならば酸素が少しでも存在してい
ると露呈したゲート電極の表面が酸化され、抵抗の増加
を招くと共に後にオーミックコンタクトを取りにくくな
るからである。従って、上記活性化工程における処理雰
囲気中の酸素濃度は１ｐｐｍ以下、好ましくは０．１ｐ
ｐｍ以下とすることが望ましい。

【０１１６】次に、活性化工程が終了したら図９（Ｄ）
に示すように３００ｎｍ厚のゲート配線８３７を形成す
る。ゲート配線８３７の材料としては、アルミニウム
（Ａｌ）又は銅（Ｃｕ）を主成分（組成として５０〜１
００％を占める。）とする金属を用いれば良い。配置と
しては図７のようにゲート配線６１１とスイッチング用
ＴＦＴのゲート電極１９a、１９b（図８（Ｅ）の８１
３、８１４）が電気的に接続するように形成する。

【０１１７】このような構造とすることでゲート配線の
配線抵抗を非常に小さくすることができるため、面積の
大きい画像表示領域（画素部）を形成することができ
る。即ち、画面の大きさが対角１０インチ以上（さらに
は３０インチ以上）の発光装置を実現する上で、本実施
例の画素構造は極めて有効である。

【０１１８】次に、図１０（Ａ）に示すように、第１層
間絶縁膜８３８を形成する。第１層間絶縁膜８３８とし
ては、珪素を含む絶縁膜を単層で用いるか、２種類以上
の珪素を含む絶縁膜を組み合わせた積層膜を用いれば良
い。また、膜厚は４００ｎｍ〜１．５μmとすれば良
い。本実施例では、２００ｎｍ厚の窒化酸化珪素膜の上
に８００ｎｍ厚の酸化珪素膜を積層した構造とする。

【０１１９】さらに、３〜１００％の水素を含む雰囲気
中で、３００〜４５０℃で１〜１２時間の熱処理を行
い、水素化処理をする。この工程は熱的に励起された水
素により半導体膜の不対結合手を水素終端する工程であ
る。水素化の他の手段として、プラズマ水素化（プラズ
マ化して生成された水素を用いる）を行っても良い。

【０１２０】なお、水素化処理は第１層間絶縁膜８３８
を形成する間に入れても良い。即ち、２００ｎｍ厚の窒
化酸化珪素膜を形成した後で上記のように水素化処理を
行い、その後で残り８００ｎｍ厚の酸化珪素膜を形成し
てもよい。

【０１２１】次に、第１層間絶縁膜８３８及びゲート絶
縁膜８１０に対してコンタクトホールを形成し、ソース
配線８３９〜８４２と、ドレイン配線８４３〜８４５を
形成する。なお、本実施例ではこの電極を、Ｔｉ膜を１
００ｎｍ、Ｔｉを含むアルミニウム膜を３００ｎｍ、Ｔ
ｉ膜１５０ｎｍをスパッタ法で連続形成した３層構造の
積層膜とする。勿論、他の導電膜でも良い。

【０１２２】次に、５０〜５００ｎｍ（代表的には２０
０〜３００ｎｍ）の厚さでパッシベーション膜８４６を
形成する。本実施例では第１パッシベーション膜８４６
として３００ｎｍ厚の窒化酸化珪素膜を用いる。これは
窒化珪素膜で代用しても良い。

【０１２３】なお、窒化酸化珪素膜の形成に先立ってＨ
₂、ＮＨ₃等水素を含むガスを用いてプラズマ処理を行う
ことは有効である。この前処理により励起された水素が
第１層間絶縁膜８３８に供給され、熱処理を行うこと
で、パッシベーション膜８４６の膜質が改善される。そ
れと同時に、第１層間絶縁膜８３８に添加された水素が
下層側に拡散するため、効果的に活性層を水素化するこ
とができる。

【０１２４】次に、図１０（Ｂ）に示すように有機樹脂
からなる第２層間絶縁膜８４７を形成する。有機樹脂と
してはポリイミド、ポリアミド、アクリル樹脂、ＢＣＢ
（ベンゾシクロブテン）等を使用することができる。特
に、第２層間絶縁膜８４７は平坦化の意味合いが強いの
で、平坦性に優れたアクリル樹脂が好ましい。本実施例
ではＴＦＴによって形成される段差を十分に平坦化しう
る膜厚でアクリル樹脂膜を形成する。好ましくは１〜５
μm（さらに好ましくは２〜４μm）とすれば良い。

【０１２５】次に、第２層間絶縁膜８４７及びパッシベ
ーション膜８４６に対してコンタクトホールを形成し、
ドレイン配線８４５と電気的に接続される画素電極８４
８を形成する。本実施例では酸化インジウム・スズ（Ｉ
ＴＯ）膜を１１０ｎｍの厚さに形成し、パターニングを
行って画素電極とする。また、酸化インジウムに２〜２
０％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した化合物や、酸化亜
鉛と酸化ガリウムからなる化合物を透明電極として用い
ても良い。この画素電極がＥＬ素子の陽極となる。

【０１２６】次に、図１０（Ｃ）に示すように、樹脂か
らなる支持バンク８４９ａ及び埋め込み材８５０を形成
する。これらは５００ｎｍのアクリル膜を成膜した後に
エッチングを施して膜厚を２００ｎｍとし、パターニン
グして図１０（Ｃ）に示すような形状にする。

【０１２７】さらに、支持バンク８４９aの上には金属
膜からなる制御バンク８４９bが形成される。本実施例
では金属膜としてタングステン膜を用い、エッチングの
際にテーパー形状とする。テーパーを形成する技術は、
本出願人による特願平１１−２０６９５４号出願を参照
すると良い。

【０１２８】次に、ＥＬ層８５１を、図２〜図５に示し
た方法により形成する。なお、ここでは一画素しか図示
していないが、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に
対応したＥＬ層が形成される。本実施例では、ＥＬ材料
として、赤色発光用のＥＬ層には、Ａｌｑ₃をホスト材
料として赤色の蛍光色素ＤＣＭをドープしたものを用い
る。また、緑色発光用のＥＬ層には、アルミニウムの８
−ヒドロキシキノリン錯体であるＡｌｑ₃を用い、青色
発光用のＥＬ層には亜鉛のベンズオキサゾール錯体（Ｚ
ｎ（ｏｘｚ）₂）を用い、各々５０ｎｍの厚さに形成す
る。

【０１２９】なお、本実施例ではＥＬ層８５１を単層構
造とするが、必要に応じて電子注入層、電子輸送層、正
孔輸送層、正孔注入層、電子阻止層もしくは正孔素子層
を設けても良い。

【０１３０】ＥＬ層８５１を形成した後、アルミニウム
とリチウムとの合金膜からなる陰極８５２を真空蒸着法
を用いて形成する。なお、ＥＬ層８５１の膜厚は３０〜
１００ｎｍ（典型的には５０〜８０ｎｍ）、陰極８５２
の厚さは１５０〜３００ｎｍ（典型的には２００〜２５
０ｎｍ）とすれば良い。また、本実施例ではＥＬ素子の
陰極８５２としてアルミニウムとリチウムとの合金膜を
用いた例を示すが、公知の他の材料であっても良い。

【０１３１】ここでスイッチング用ＴＦＴとして、ｎチ
ャネル型ＴＦＴを用いた場合の断面構造を図１１に示
す。まず、図１１（Ａ）は、ＬＤＤ領域１５ａ〜１５ｄ
がゲート絶縁膜１８を挟んでデート電極１９ａ及び１９
ｂと重ならないように設けられている。このような構造
は、オフ電流値を低減する上で非常に効果的である。

【０１３２】これに対して、図１１（Ｂ）には、これら
のＬＤＤ領域１５ａ〜１５ｄは設けられていない。図１
１（Ｂ）の構造とする場合には、図１１（Ａ）の構造を
形成させる場合に比べて工程を減らすことができるので
生産効率を向上させることができる。

【０１３３】本発明において、スイッチング用ＴＦＴと
しては、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）のどちらの構造
を用いても良い。

【０１３４】次に、電流制御用ＴＦＴとして、ｎチャネ
ル型ＴＦＴを用いた場合の断面構造を図１２に示す。ま
ず、図１２（Ａ）に示した電流制御用ＴＦＴにおいて、
ドレイン領域３２とチャネル形成領域３４との間にＬＤ
Ｄ領域３３が設けられる。ここでは、ＬＤＤ領域３３が
ゲート絶縁膜１８を挟んでゲート電極３５に重なってい
る領域と重なっていない領域とを有する構造を示した
が、図１２（Ｂ）に示すようにＬＤＤ領域３３を設けな
い構造としてもよい。

【０１３５】電流制御用ＴＦＴは、ＥＬ素子を発光させ
るための電流を供給すると同時に、その供給量を制御し
て階調表示を可能とする。そのため、電流を流しても劣
化しないようにホットキャリア注入による劣化対策を講
じておく必要がある

【０１３６】ホットキャリア注入による劣化に関して
は、ゲート電極に対してＬＤＤ領域が重なった構造が非
常に効果的であることが知られている。そのため、図１
２（Ａ）に示したようにゲート絶縁膜１８を挟んでゲー
ト電極３５に重なっている領域にＬＤＤ領域を設けると
いう構造が適当であるが、ここではオフ電流対策として
ゲート電極に重ならないＬＤＤ領域も設けるという構造
を示した。しかし、ゲート電極に重ならないＬＤＤ領域
は、必ずしも設けなくて良い。

【０１３７】また、電流制御用ＴＦＴのソース領域とド
レイン領域との間に加わる電圧が１０Ｖ以下、好ましく
は５Ｖ以下となると、ホットキャリア劣化が問題となら
なくなってくるので図１２（Ｂ）に示すようにＬＤＤ領
域を設けなくても良い。

【０１３８】また、本実施例の場合、図１０（Ｃ）に示
すように、ｎチャネル型６０５の活性層は、ソース領域
８５５、ドレイン領域８５６、ＬＤＤ領域８５７及びチ
ャネル形成領域８５８を含み、ＬＤＤ領域８５７はゲー
ト絶縁膜８１０を挟んでゲート電極８１２と重なってい
る。

【０１３９】ドレイン領域側のみにＬＤＤ領域を形成し
ているのは、動作速度を落とさないための配慮である。
また、このｎチャネル型ＴＦＴ６０５はオフ電流値をあ
まり気にする必要はなく、それよりも動作速度を重視し
た方が良い。従って、ＬＤＤ領域８５７は完全にゲート
電極に重ねてしまい、極力抵抗成分を少なくすることが
望ましい。即ち、いわゆるオフセットはなくした方がよ
い。

【０１４０】こうして図１０（Ｃ）に示すような構造の
アクティブマトリクス基板が完成する。本実施例のアク
ティブマトリクス基板は、画素部だけでなく駆動回路部
にも最適な構造のＴＦＴを配置することにより、非常に
高い信頼性を示し、動作特性も向上しうる。

【０１４１】まず、極力動作速度を落とさないようにホ
ットキャリア注入を低減させる構造を有するＴＦＴを、
駆動回路部を形成するＣＭＯＳ回路のｎチャネル型ＴＦ
Ｔ６０５として用いる。なお、ここでいう駆動回路とし
ては、シフトレジスタ、バッファ、レベルシフタ、サン
プリング回路（サンプル及びホールド回路）などが含ま
れる。デジタル駆動を行う場合には、Ｄ／Ａコンバータ
などの信号変換回路も含まれうる。

【０１４２】なお、実際には図１０（Ｃ）まで完成した
ら、さらに外気に曝されないように気密性の高いガラ
ス、石英、プラスチックといったカバー材でパッケージ
ング（封入）することが好ましい。その際、カバー材の
内部に内部に酸化バリウムといった吸湿剤や酸化防止剤
を配置するとよい。

【０１４３】また、パッケージング等の処理により気密
性を高めたら、絶縁体上に形成された素子又は回路から
引き回された端子と外部信号端子とを接続するためのコ
ネクター（フレキシブルプリントサーキット：ＦＰＣ）
を取り付けて製品として完成する。このような出荷でき
る状態にまでした状態を本明細書中ではＥＬ表示装置
（またはＥＬモジュール）という。

【０１４４】なお、画素部に信号を伝送する駆動回路や
その他のメモリ、コントロール回路、電源回路等を単結
晶シリコンを用いたＩＣで設けても良い。その場合、Ｉ
ＣはＴＡＢもしくはＣＯＧを用いて接続すれば良く、プ
リント配線基盤に実装したＩＣをＴＡＢテープで接続す
る方式を採っても良い。

【０１４５】ここで本実施例の発光装置の構成を図１３
の斜視図を用いて説明する。本実施例の発光装置は、ガ
ラス基板１３０１上に形成された、画素部１３０２と、
ゲート側駆動回路１３０３と、ソース側駆動回路１３０
４を含む。画素部のスイッチング用ＴＦＴ１３０５はｎ
チャネル型ＴＦＴであり、ゲート側駆動回路１３０３に
接続されたゲート配線１３０６、ソース側駆動回路１３
０４に接続されたソース配線１３０７の交点に配置され
ている。また、スイッチング用ＴＦＴ１３０５のドレイ
ンは電流制御用ＴＦＴ１３０８のゲートに接続されてい
る。

【０１４６】さらに、電流制御用ＴＦＴ１３０８のソー
ス側は電流供給線１３０９に接続される。また、電流制
御用ＴＦＴ１３０８のドレインにはＥＬ素子１３１０が
接続されている。また、このＥＬ素子１３１０の陰極に
は所定の電圧が加えられる。

【０１４７】そして、外部入出力端子となるＦＰＣ１３
１１には駆動回路部まで信号を伝達するための接続配線
１３１２、１３１３、及び電流供給線１３０９に接続さ
れた接続配線１３１４が設けられている。

【０１４８】また、図１３に示した発光装置の回路構成
の一例を図１４に示す。本実施例の発光装置は、ソース
側駆動回路１４０１、ゲート側駆動回路（Ａ）１４０
７、ゲート側駆動回路（Ｂ）１４１１、画素部１４０６
を有している。なお、本明細書中において、駆動回路部
とはソース側処理回路およびゲート側駆動回路を含めた
総称である。

【０１４９】ソース側駆動回路１４０１は、シフトレジ
スタ１４０２、レベルシフタ１４０３、バッファ１４０
４、サンプリング回路（トランスファゲート）１４０５
を備えている。また、ゲート側駆動回路（Ａ）１４０７
は、シフトレジスタ１４０８、レベルシフタ１４０９、
バッファ１４１０を備えている。ゲート側駆動回路
（Ｂ）１４１１も同様な構成である。

【０１５０】ここでシフトレジスタ１４０２、１４０８
は駆動電圧が５〜１６Ｖ（代表的には１０Ｖ）であり、
回路を形成するＣＭＯＳ回路に使われるｎチャネル型Ｔ
ＦＴは図１０（Ｃ）の６０５で示される構造が適してい
る。

【０１５１】また、レベルシフタ１４０３、１４０９、
バッファ１４０４、１４１０はシフトレジスタと同様
に、図１０（Ｃ）のｎチャネル型ＴＦＴ６０５を含むＣ
ＭＯＳ回路が適している。なお、ゲート配線をダブルゲ
ート構造、トリプルゲート構造といったマルチゲート構
造とすることは、各回路の信頼性を向上させる上で有効
である。

【０１５２】また、画素部１４０６は図６に示した構造
の画素を配置する。

【０１５３】なお、上記構成は、図８〜１０に示した作
製工程に従ってＴＦＴを作製することによって容易に実
現することができる。また、本実施例では画素部と駆動
回路部の構成のみ示しているが、本実施例の作製工程に
従えば、その他にも信号分割回路、Ｄ／Ａコンバータ回
路、オペアンプ回路、γ補正回路など駆動回路以外の論
理回路を同一絶縁体上に形成することが可能であり、さ
らにはメモリ部やマイクロプロセッサ等を形成しうると
考えている。

【０１５４】さらに、カバー材をも含めた本実施例のＥ
Ｌモジュールについて図１５（Ａ）、（Ｂ）を用いて説
明する。なお、必要に応じて図１３、図１４で用いた符
号を引用することにする。

【０１５５】図１５（Ａ）は、図１０に示した状態にシ
ーリング構造を設けた状態を示す上面図である。点線で
示された１３０２は画素部、１３０３はゲート側駆動回
路、１３０４はソース側駆動回路である。本発明のシー
リング構造は、図１０の状態に対して充填材（図示せ
ず）、カバー材１５０１、シール材（図示せず）及びフ
レーム材１５０２を設けた構造である。

【０１５６】ここで、図１５（Ａ）をＡ−Ａ’で切断し
た断面図を図１５（Ｂ）に示す。なお、図１５（Ａ）、
（Ｂ）では同一の部位に同一の符号を用いている。

【０１５７】図１５（Ｂ）に示すように、基板１３０１
上には画素部１３０２、ゲート側駆動回路１３０３が形
成されており、画素部１３０２は電流制御用ＴＦＴ６０
２とそれに電気的に接続された画素電極８４８を含む複
数の画素により形成される。また、ゲート側駆動回路１
３０３はｎチャネル型ＴＦＴ６０５とｐチャネル型ＴＦ
Ｔ６０６とを相補的に組み合わせたＣＭＯＳ回路を用い
て形成される。

【０１５８】画素電極８４８はＥＬ素子の陽極として機
能する。また、画素電極８４８間の隙間には支持バンク
８４９ａ及び制御バンク８４９ｂが形成され、支持バン
ク８４９ａ及び制御バンク８４９ｂの内側にＥＬ層８５
１、陰極８５２が形成される。勿論、ＥＬ素子の構造を
反対とし、画素電極を陰極としても構わない。

【０１５９】本実施例の場合、陰極８５２は画素列ごと
に共通の配線としても機能し、接続配線１３１２を経由
してＦＰＣ１３１１に電気的に接続されている。

【０１６０】次に、ＥＬ素子を覆うようにして充填材１
５０３を設ける。この充填材１５０３はカバー材１５０
１を接着するための接着剤としても機能する。充填材１
５０３としては、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）、エ
ポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチ
ラル）またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）を用
いることができる。この充填材１５０３の内部に乾燥剤
（図示せず）を設けておくと、吸湿効果を保ち続けられ
るので好ましい。このとき、乾燥剤は充填材に添加され
たものであっても良いし、充填材に封入されたものであ
っても良い。

【０１６１】また、本実施例ではカバー材１５０１とし
ては、ガラス、プラスチック、およびセラミックスでな
る材料を用いることができる。なお、充填材１５０３の
内部に予め酸化バリウム等の吸湿剤を添加しておくこと
は有効である。

【０１６２】次に、充填材１５０３を用いてカバー材１
５０１を接着した後、充填材１５０３の側面（露呈面）
を覆うようにフレーム材１５０２を取り付ける。フレー
ム材１５０２はシール材（接着剤として機能する）１５
０４によって接着される。このとき、シール材１５０４
としては、光硬化性樹脂を用いるのが好ましいが、ＥＬ
層の耐熱性が許せば熱硬化性樹脂を用いても良い。な
お、シール材１５０４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。また、シール材１５０
４の内部に乾燥剤を添加してあっても良い。

【０１６３】以上のような方式を用いてＥＬ素子を充填
材１５０３に封入することにより、ＥＬ素子を外部から
完全に遮断することができ、外部から水分や酸素等のＥ
Ｌ層の酸化による劣化を促す物質が侵入することを防ぐ
ことができる。従って、信頼性の高いＥＬ表示装置を作
製することができる。

【０１６４】また、本実施例に示した発光装置の表示面
（画像を観測する面）に偏光板を設けても良い。この偏
光板は、外部から入射した光の反射を抑え、観測者が表
示面に映り込むことを防ぐ効果を有する。一般的には円
偏光板が用いられている。但し、ＥＬ層から発した光が
偏光板により反射されて内部に戻されることを防ぐた
め、屈折率を調節して内部反射の少ない構造とすること
が望ましい。

【０１６５】〔実施例７〕実施例１〜６では、絶縁体の
上に陽極、ＥＬ層、陰極の順に積層していく場合につい
て主に説明したが、陰極、ＥＬ層、陽極および補助配線
の順に積層していくことも可能である。

【０１６６】前者は絶縁体を通過した光を観測すること
になるのに対して、後者は絶縁体から離れる方向に光が
放射される。

【０１６７】〔実施例８〕本実施例では、多面取りによ
り１枚の基板から複数の発光装置を作製する場合に本発
明を実施する例について説明する。説明には図１６を用
いる。

【０１６８】ガラス基板１６０１上には画素部１６０２
aおよび駆動回路１６０２bを含む複数の発光装置が形成
されている。本実施例では１枚のガラス基板上に九つの
発光装置が形成されることになる。また、各発光装置の
画素部１６０２aは図１に示すような構造からなり、各
画素部１６０２aにはマトリクス状に制御バンク１６０
３が形成されている。

【０１６９】本実施例では、制御バンク１６０３が全て
同電位となるように個々の制御バンクを接続するための
配線（以下、バンク接続配線という）１６０４が形成さ
れ、パッド部１６０５に電圧を加えればその電圧が全て
陽極に伝わるようになっている。そして、バンク接続配
線１６０４を静電対策に活用する点に特徴がある。即
ち、全てが同電位になっていれば突発的に大きな電圧が
配線間に加わることもないため、絶縁破壊等を効果的に
抑制することができる。

【０１７０】ここで、点線で囲まれた領域１６００の拡
大図を図１７（Ａ）に示す。図１７（Ａ）に示すよう
に、バンク接続配線１６０４は制御バンク１６０３と同
時に形成されており、途中にバッファ配線１６０６で連
結された部分を有する。このバッファ配線１６０６は画
素電極（本実施例ではＥＬ素子の陽極）と同時に酸化物
導電膜を用いて形成される。

【０１７１】ここで図１７（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した
断面図を図１７（Ｂ）に示す。なお、１６０７はＴＦＴ
を作製する過程で積層された層間絶縁膜である。

【０１７２】バッファ配線１６０６として用いる酸化物
導電膜は金属膜に比べて抵抗値が高いため、バッファ配
線は一種の抵抗体として機能することになる。そのた
め、バンク接続配線１６０４に大電流が流れたとして
も、バッファ配線で緩衝され、複数の発光装置に被害が
及ぶのを防ぐことが可能となる。

【０１７３】このように本実施例の構成とすることで、
多面取りプロセスにより一度に複数の発光装置を作製す
る場合にも、複雑な配線を施すことなく、本発明を実施
することが可能となる。

【０１７４】また、発光装置が完成したら、ダイサーも
しくはスクライバーを用いて基板１６０１を分断し、発
光装置を個々に分離すれば良い。このとき、バンク接続
配線１６０４も分断してしまえば、各発光装置は電気的
に孤立した状態となる。なお、本実施例の構成は実施例
１〜７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。

【０１７５】〔実施例９〕本実施例では、本発明とシャ
ドーマスクとを組み合わせて用いる場合について説明す
る。説明には図１８を用いる。なお、図２に示した構造
と同一の部分は同一の符号を用いて説明する。

【０１７６】図１８では、制御バンク１０５bの上方
に、さらにシャドーマスク１８０１を設け、シャドーマ
スク１８０１を負に帯電させておく。即ち、シャドーマ
スク１８０１と制御バンク１０５bを同じ極性に帯電さ
せておく。

【０１７７】このとき、制御バンク１０５b間の距離を
Ｘ₁とし、シャドーマスク１８０１に設けられた開口部
の距離をＸ₂とすると、Ｘ₁＜Ｘ₂の関係とすることが好
ましい。このようにすると、シャドーマスク１８０１の
上方から飛んできたＥＬ材料（もしくはＥＬ材料を含む
溶液）２０１は、まずシャドーマスク１８０１が形成す
る電界によりシャドーマスク１８０１の開口部付近に導
かれる。さらに、制御バンク１０５bが形成する電界に
より画素内へと導かれる。こうしてＥＬ層２０２が成膜
される。

【０１７８】本実施例の構成は、特に赤色発光用のＥＬ
材料、緑色発光用のＥＬ材料および青色発光用のＥＬ材
料を分けて成膜する場合のように、異なる種類のＥＬ材
料を複数回に分けて成膜する場合に有効である。

【０１７９】なお、本実施例の構成は実施例１〜８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。

【０１８０】〔実施例１０〕本実施例では、シャドーマ
スクを用いることなく、本発明の電界制御により赤色発
光用のＥＬ材料、緑色発光用のＥＬ材料および青色発光
用のＥＬ材料を分けて成膜する場合について説明する。

【０１８１】本実施例の概念を図１９（Ａ）、（Ｂ）に
示す。図１９（Ａ）、（Ｂ）では、図示しない絶縁体
（本発明ではＴＦＴ上に形成された層間絶縁膜）上に画
素電極１９０１〜１９０３が形成され、それらを囲むよ
うにマトリクス状に加工された制御バンク１９０４が形
成されている。

【０１８２】本実施例では、まず図１９（Ａ）に示すよ
うに、画素電極１９０２のみ正に帯電させ、他の画素電
極１９０１、１９０３を負に帯電させる。さらに制御バ
ンク１９０４を負に帯電させ、この状態で負に帯電させ
た赤色発光用のＥＬ材料を蒸着法により成膜する。この
とき、負に帯電した画素電極１９０１、１９０３上では
ＥＬ材料が反発され、殆どが正に帯電した陽極１９０２
上に成膜される。こうして赤色発光用のＥＬ層１９０５
が成膜される。

【０１８３】次に、図１９（Ｂ）に示すように、画素電
極１９０１のみ正に帯電させ、他の陽極１９０２、１９
０３を負に帯電させる。さらに制御バンク１９０４を負
に帯電させ、この状態で負に帯電させた緑色発光用のＥ
Ｌ材料を蒸着法により成膜する。このとき、負に帯電し
た画素電極１９０２、１９０３上ではＥＬ材料が反発さ
れ、殆どが正に帯電した画素電極１９０１上に成膜され
る。こうして緑色発光用のＥＬ層１９０６が成膜され
る。

【０１８４】さらに、図示しないが、青色発光用のＥＬ
層も同様に画素電極１９０３のみを正に帯電させ、他の
陽極１９０１、１９０２を負に帯電させて青色発光用の
ＥＬ材料を成膜すれば良い。

【０１８５】本実施例の構成では、制御バンク１９０４
が形成する電界および画素電極１９０１〜１９０３が形
成する電界により、ＥＬ材料の軌道を決定し、シャドー
マスクを用いずに選択的な成膜を可能とするものであ
る。

【０１８６】なお、本実施例の構成は実施例１〜８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。

【０１８７】〔実施例１１〕本発明において、三重項励
起子からの燐光を発光に利用できるＥＬ材料を用いるこ
とで、外部発光量子効率を飛躍的に向上させることがで
きる。これにより、ＥＬ素子の低消費電力化、長寿命
化、および軽量化が可能になる。ここで、三重項励起子
を利用し、外部発光量子効率を向上させた報告を示す。
(T.Tsutsui, C.Adachi, S.Saito, Photochemical Proce
sses in Organized Molecular Systems, ed.K.Honda,
(Elsevier Sci.Pub., Tokyo,1991) p.437.)上記論文に
報告されたＥＬ材料（クマリン色素）の分子式を以下に
示す。

【０１８８】

【化１】

【０１８９】(M.A.Baldo, D.F.O'Brien, Y.You, A.Shou
stikov, S.Sibley, M.E.Thompson, S.R.Forrest, Natur
e 395 (1998) p.151.)上記論文に報告されたＥＬ材料
（Ｐｔ錯体）の分子式を以下に示す。

【０１９０】

【化２】

【０１９１】(M.A.Baldo, S.Lamansky, P.E.Burrrows,
M.E.Thompson, S.R.Forrest, Appl.Phys.Lett.,75 (199
9) p.4.) (T.Tsutsui, M.-J.Yang, M.Yahiro, K.Nakamura, T.Wat
anabe, T.tsuji, Y.Fukuda, T.Wakimoto, S.Mayaguchi,
Jpn.Appl.Phys., 38 (12B) (1999) L1502.) 上記論文に報告されたＥＬ材料（Ｉｒ錯体）の分子式を
以下に示す。

【０１９２】

【化３】

【０１９３】以上のように三重項励起子からの燐光発光
を利用できれば原理的には一重項励起子からの蛍光発光
を用いる場合より３〜４倍の高い外部発光量子効率の実
現が可能となる。なお、本実施例の構成は、実施例１〜
実施例９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。

【０１９４】〔実施例１２〕本発明を実施して形成され
た発光装置は、自発光型であるため液晶表示装置に比べ
て明るい場所での視認性に優れ、しかも視野角が広い。
従って、様々な電気器具の表示部として用いることがで
きる。その際、本発明の発光装置はパッシブ型の発光装
置でありながらも配線抵抗を減らすことで大画面化を可
能としているため、用途も幅広いものとすることができ
る。

【０１９５】本発明の電気器具としては、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）、カーナビゲーションシステ
ム、カーオーディオ、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）、記録
媒体を備えた画像再生装置（具体的にはコンパクトディ
スク（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）（ＬＤ）
又はデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）等の記録
媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備
えた装置）などが挙げられる。それら電気器具の具体例
を図２０、図２１に示す。

【０１９６】図２０（Ａ）はＥＬディスプレイであり、
筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３を含
む。本発明の発光装置は表示部２００３に用いることが
できる。ＥＬディスプレイは自発光型であるためバック
ライトが必要なく、液晶ディスプレイよりも薄い表示部
とすることができる。なお、表示部２００３に用いる発
光装置にスティックドライバを設ける場合は、数十個に
分割して設けることが好ましい。

【０１９７】図２０（Ｂ）はビデオカメラであり、本体
２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０３、操作
スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０
６を含む。本発明の発光装置は表示部２１０２に用いる
ことができる。なお、表示部２１０２に用いる発光装置
にスティックドライバを設ける場合は、数個に分割して
設けることが好ましい。

【０１９８】図２０（Ｃ）はデジタルカメラであり、本
体２２０１、表示部２２０２、接眼部部２２０３、操作
スイッチ２２０４を含む。本発明の発光装置は表示部２
２０２に用いることができる。なお、表示部２２０２に
用いる発光装置にスティックドライバを設ける場合は、
数個に分割して設けることが好ましい。

【０１９９】図２０（Ｄ）は記録媒体を備えた画像再生
装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体２３０
１、記録媒体（ＣＤ、ＬＤまたはＤＶＤ等）２３０２、
操作スイッチ２３０３、表示部（ａ）２３０４、表示部
（ｂ）２３０５を含む。表示部（ａ）は主として画像情
報を表示し、表示部（ｂ）は主として文字情報を表示す
るが、本発明の発光装置はこれら表示部（ａ）、（ｂ）
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、ＣＤ再生装置、ゲーム機器なども含まれう
る。なお、表示部（ａ）２３０４、表示部（ｂ）２３０
５に用いる発光装置にスティックドライバを設ける場合
は、数十個に分割して設けることが好ましい。

【０２００】図２０（Ｅ）は携帯型（モバイル）コンピ
ュータであり、本体２４０１、表示部２４０２、受像部
２４０３、操作スイッチ２４０４、メモリスロット２４
０５を含む。本発明の電気光学装置は表示部２４０２に
用いることができる。この携帯型コンピュータはフラッ
シュメモリや不揮発性メモリを集積化した記録媒体に情
報を記録したり、それを再生したりすることができる。
なお、表示部２４０２に用いる発光装置にスティックド
ライバを設ける場合は、数個に分割して設けることが好
ましい。

【０２０１】図２０（Ｆ）はパーソナルコンピュータで
あり、本体２５０１、筐体２５０２、表示部２５０３、
キーボード２５０４を含む。本発明の発光装置は表示部
２５０３に用いることができる。なお、表示部２５０３
に用いる発光装置にスティックドライバを設ける場合
は、数十個に分割して設けることが好ましい。

【０２０２】なお、将来的にＥＬ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。

【０２０３】また、上記電子装置はインターネットやＣ
ＡＴＶ（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。ＥＬ材料の応答速
度は非常に高いため、そのような動画表示を行うに適し
ている。

【０２０４】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
を表示することが望ましい。従って、携帯情報端末、特
に携帯電話やカーオーディオ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
ことが望ましい。

【０２０５】ここで図２１（Ａ）は携帯電話であり、本
体２６０１、音声出力部２６０２、音声入力部２６０
３、表示部２６０４、操作スイッチ２６０５、アンテナ
２６０６を含む。本発明の発光装置は表示部２６０４に
用いることができる。なお、表示部２６０４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。

【０２０６】また、図２１（Ｂ）はカーオーディオであ
り、本体２７０１、表示部２７０２、操作スイッチ２７
０３、２７０４を含む。本発明の発光装置は表示部２７
０２に用いることができる。また、本実施例では車載用
カーオーディオを示すが、据え置き型のカーオーディオ
に用いても良い。なお、表示部２７０４は黒色の背景に
白色の文字を表示することで消費電力を抑えられる。な
お、表示部２７０４に用いる発光装置にスティックドラ
イバを設ける場合は、数個に分割して設けることが好ま
しい。

【０２０７】以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広
く、あらゆる分野の電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１〜１０の構成
を自由に組み合わせた発光装置を用いることで得ること
ができる。

【０２０８】

【発明の効果】本発明を実施することでＥＬ材料を成膜
するにあたって成膜位置を精密に制御することが可能と
なる。そのため高精細な画素部を有する発光装置を作製
することができる。また、必要な部分に優先的にＥＬ材
料を成膜することができるため、ＥＬ材料の利用効率が
高まり、製造コストを低減することができる。さらに、
本発明の発光装置を表示部として用いることで高精細な
表示部を有した電気器具を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発光装置の上面構造および断面構造を示す
図。

【図２】ＥＬ材料の成膜工程を説明するための図。

【図３】蒸着法によるＥＬ材料の成膜工程を説明す
るための図。

【図４】インクジェット法によるＥＬ材料の成膜工
程を説明するための図。

【図５】イオンプレーティング法によるＥＬ材料の
成膜工程を説明するための図。

【図６】発光装置の画素部の断面構造を示す図。

【図７】発光装置の画素部の上面構造および回路構
成を示す図。

【図８】発光装置の作製方法を示す図。

【図９】発光装置の作製方法を示す図。

【図１０】発光装置の作製方法を示す図。

【図１１】スイッチング用ＴＦＴの構造を示す図。

【図１２】電流制御用ＴＦＴの構造を示す図。

【図１３】発光装置の外観を示す図。

【図１４】発光装置の回路構成を示す図。

【図１５】発光装置の上面構造および断面構造を示す
図。

【図１６】多面取りプロセスを説明するための図。

【図１７】多面取りプロセスを説明するための図。

【図１８】ＥＬ材料の成膜工程を説明するための図。

【図１９】ＥＬ材料の成膜工程を説明するための図。

【図２０】電気器具の一例を示す図。

【図２１】電気器具の一例を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｂ 33/22 Ｈ０５Ｂ 33/22 Ｚ // Ｃ２３Ｃ 14/12 Ｃ２３Ｃ 14/12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁体の上にＴＦＴ、該ＴＦＴに電気的に
接続された陽極、該陽極に対向して設けられた陰極並び
に前記陽極および前記陰極の間に設けられた発光性材料
を含む発光装置であって、前記陽極はバンクに囲まれ、該バンクは一部に金属膜を
含むことを特徴とする発光装置。
【請求項２】絶縁体の上にＴＦＴ、該ＴＦＴに電気的に
接続された陽極、該陽極に対向して設けられた陰極並び
に前記陽極および前記陰極の間に設けられた発光性材料
を含む発光装置であって、前記陽極はバンクに囲まれ、該バンクは絶縁膜および金
属膜を積層してなることを特徴とする発光装置。
【請求項３】絶縁体の上にＴＦＴ、該ＴＦＴに電気的に
接続された陰極、該陰極に対向して設けられた陽極並び
に前記陰極および前記陽極の間に設けられた発光性材料
を含む発光装置であって、前記陰極はバンクに囲まれ、該バンクは一部に金属膜を
含むことを特徴とする発光装置。
【請求項４】絶縁体の上にＴＦＴ、該ＴＦＴに電気的に
接続された陰極、該陰極に対向して設けられた陽極並び
に前記陰極および前記陽極の間に設けられた発光性材料
を含む発光装置であって、前記陰極はバンクに囲まれ、該バンクは絶縁膜および金
属膜を積層してなることを特徴とする発光装置。
【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれか一におい
て、前記発光性材料とはＥＬ材料であることを特徴とす
る発光装置。
【請求項６】請求項１乃至請求項４のいずれか一におい
て、前記金属膜はテーパーを有した形状であることを特
徴とする発光装置。
【請求項７】絶縁体の上にＴＦＴを形成する工程と、前記ＴＦＴと電気的に接続された画素電極を形成する工
程と、前記画素電極を囲むようにバンクを形成する工程と、前記バンクの一部を負もしくは正に帯電させながら前記
画素電極の上方にＥＬ材料を積層する工程と、を含むことを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項８】絶縁体の上にＴＦＴを形成する工程と、前記ＴＦＴと電気的に接続された画素電極を形成する工
程と、前記画素電極を囲むようにバンクを形成する工程と、前記バンクの一部を負もしくは正に帯電させながら、該
バンクと同じ極性に帯電させたＥＬ材料を前記画素電極
の上方に積層する工程と、を含むことを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項９】絶縁体の上にＴＦＴを形成する工程と、前記ＴＦＴと電気的に接続する画素電極を形成する工程
と、前記画素電極を囲むように絶縁膜および金属膜を積層し
てなるバンクを形成する工程と、前記金属膜を負もしくは正に帯電させながら前記画素電
極の上方にＥＬ材料を積層する工程と、を含むことを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１０】絶縁体の上にＴＦＴを形成する工程と、前記ＴＦＴと電気的に接続する画素電極を形成する工程
と、前記画素電極を囲むように絶縁膜および金属膜を積層し
てなるバンクを形成する工程と、前記金属膜を負もしくは正に帯電させながら、該金属膜
と同じ極性に帯電させたＥＬ材料を前記画素電極の上方
に積層する工程と、を含むことを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１１】請求項７乃至請求項１０のいずれか一に
おいて、前記ＥＬ材料を積層する工程は蒸着法、イオン
プレーティング法もしくはインクジェット法により行わ
れることを特徴とする発光装置の作製方法。