JP2002093586A

JP2002093586A - 発光装置およびその作製方法

Info

Publication number: JP2002093586A
Application number: JP2000283998A
Authority: JP
Inventors: Shunpei Yamazaki; 舜平山崎
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2000-09-19
Filing date: 2000-09-19
Publication date: 2002-03-29

Abstract

(57)【要約】【課題】ＥＬ素子は、ごく僅かな酸素や水分によって
容易に電極が酸化されてしまい、劣化が簡単に起こる。
本発明は、信頼性の高い有機ＥＬ発光装置を提供する。【解決手段】ＥＬ素子をシール材１１８及びＤＬＣ膜
１１９で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ＥＬ層
の酸化による劣化を促す物質が侵入することを防ぐこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対の電極（陽極
および陰極）間に発光性材料からなる薄膜を挟んだ素子
（以下、発光素子という）を有する装置（以下、発光装
置という）に関する。特に、ＥＬ（Electro Luminescen
ce）が得られる発光性材料からなる薄膜を用いた発光素
子（以下、ＥＬ素子という）を有する発光装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＥＬ素子を有する発光装置（以
下、ＥＬ発光装置という）の開発が進んでいる。ＥＬ発
光装置にはパッシブマトリクス型とアクティブマトリク
ス型があるが、どちらもＥＬ素子に電流を流すことによ
ってＥＬが得られる発光性材料からなる薄膜（発光層）
を発光させるという原理で動作する。

【０００３】ＥＬ素子は、ＥＬ層に正孔を注入する電極
（陽極）およびＥＬ層に電子を注入する電極（陰極）の
間に挟まれて形成されており、陽極から注入された正孔
および陰極から注入された電子が、ＥＬ層内で再結合す
る際に発光する現象を用いている。

【０００４】ＥＬ素子のＥＬ層は、熱、光、水分、酸素
等によって劣化が促進されることから、一般的にアクテ
ィブマトリクス型のＥＬ発光装置の作製において、画素
部に配線や半導体素子を形成した後にＥＬ素子が形成さ
れる。

【０００５】そして、ＥＬ素子が形成された後、ＥＬ素
子が外気に曝されないようにＥＬ素子が設けられた第１
の基板とＥＬ素子を封じるための第２の基板とを貼り合
わせて接着などにより封止（パッケージング）するのが
一般的であった。

【０００６】なお、本明細書中において、陰極と陽極と
の間に設けられるすべての層を総称してＥＬ層と呼んで
いる。よって、公知のＥＬ層の構造、例えば、正孔注入
層、発光層、電子輸送層、または電子注入層などの積層
体を総称してＥＬ層とする。そしてＥＬ層に一対の電極
から所定の電圧をかけ、それにより発光層においてキャ
リアの再結合が起こって発光する。ＥＬ発光装置は、発
光素子自体の発光能力を用いるため、液晶表示装置のよ
うにバックライトを用いる必要がなく、軽量化や低消費
電力という点で有望視されている。

【０００７】ところが、ＥＬ素子は、耐久性、特に耐酸
化性の点で課題があった。ＥＬ層を発光させるために、
陰極として用いられる材料は仕事関数が低いアルカリ金
属、またはアルカリ土類金属が一般的であるが、このよ
うな金属は、酸素または水分と反応を起こしやすく、酸
化されやすいことが知られている。ＥＬ層に電子を注入
する陰極の酸化は、陰極として用いられる材料から電子
が失われることを意味する。また、酸化により陰極とし
て用いられる材料の表面に酸化膜が形成されてしまう。
電子数の低下や酸化膜の影響によって、発光輝度の低下
が起こると考えられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、ＥＬ
素子は、ごく僅かな酸素や水分によって容易に電極が酸
化されてしまい、劣化が簡単に起こる。ＥＬ素子が酸化
されないようにするための技術（例えば、酸素および水
分を透過しない金属やガラスでＥＬ素子を封止する、樹
脂を用いて貼り合わせる、窒素や不活性ガスを充填する
等）開発がされてきた。しかし、金属や樹脂によって封
止しても、酸素はわずかな隙間から簡単に入り込んで、
陰極や発光層を酸化してしまう。さらに、封止に用いる
樹脂も、ＥＬ素子からみれば、簡単に水分を通してしま
っており、ダークスポットと呼ばれる非発光部が形成さ
れ、時間の経過とともに拡大し、発光しなくなる現象が
問題になっていた。

【０００９】さらに、ＥＬ素子は熱にも弱く、さらに、
熱が酸化を助長する原因となりうるなど、酸化に結びつ
く要因が多いといった問題が、ＥＬ発光装置を実用化す
る上で大きな障害となっていた。

【００１０】本発明はこのような問題点を克服し、信頼
性の高い有機ＥＬ発光装置を提供することを課題とす
る。そして、そのような有機ＥＬ発光装置を表示部とし
て用いることにより表示部の信頼性が高い電子装置を提
供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁表面を有
する基板上に陰極、発光層および陽極が積層されたＥＬ
素子の構造に関するものである。正孔の供給源である陽
極には仕事関数が大きく、且つ、可視光に対して透明な
酸化物導電膜（代表的にはＩＴＯ膜）が用いられる。

【００１２】これは陰極として可視光に対して不透明で
ある金属電極を用いた場合、陽極を可視光に対して透明
にしなければ、発光層で生成された光（以下、ＥＬ光と
いう）を観測できないからである。この場合、ＥＬ光は
陽極を直接透過して観測されるか、もしくは陰極で反射
された後に陽極を透過して観測される。即ち、観測者は
発光層が発光している画素において陽極を透過したＥＬ
光を観測することができる。なお、ＥＬ光には、励起一
重項状態からの発光と励起三重項からの発光とがある。

【００１３】また、本明細書において、可視光に対して
透明とは可視光の透過率が８０〜１００％であることを
指し、可視光に対して半透明とは可視光の透過率が５０
〜８０％であることを指す。

【００１４】本明細書で開示する発明の構成は、絶縁表
面を有する基板上に、陰極と、該陰極上に接するＥＬ材
料と、該ＥＬ材料上に接する陽極とを有する発光素子
と、前記陽極に接する絶縁膜と、該絶縁膜に接する炭素
を主成分とする薄膜とを有し、前記陽極は、前記絶縁膜
で覆われ、前記絶縁膜は炭素を主成分とする薄膜で覆わ
れていることを特徴とする発光装置である。

【００１５】また、上記構成において、前記陽極は、可
視光に対して透明もしくは半透明な導電膜であり、代表
的にはスズを含む酸化物導電膜からなる材料であること
を特徴としている。また、前記絶縁膜は、可視光に対し
て透明もしくは半透明な絶縁膜からなることを特徴とし
ている。

【００１６】また、他の発明の構成は、絶縁表面を有す
る基板上に陽極、陰極、並びに前記陽極と前記陰極との
間に挟まれたＥＬ材料とを有する発光素子と、炭素を主
成分とする薄膜とを有し、前記陽極は、可視光に対して
透明もしくは半透明な導電膜からなり、かつ、前記陽極
は、前記炭素を主成分とする薄膜と接して覆われている
ことを特徴とする発光装置である。

【００１７】また、上記構成において、炭素を主成分と
する薄膜と接する陽極は、可視光に対して透明もしくは
半透明な導電膜であり、代表的には亜鉛を含む酸化物導
電膜からなる材料であることを特徴としている。

【００１８】また、上記各構成において、前記陰極は周
期表の１族もしくは２族に属する元素を含む金属膜およ
び酸化物導電膜からなることを特徴としている。

【００１９】また、上記各構成において、前記炭素を主
成分とする薄膜はＤＬＣ膜であることを特徴とする発光
装置。

【００２０】また、上記各構成において、前記絶縁表面
を有する基板は、ガラス基板、石英基板、またはプラス
チック基板である透光性基板、あるいは表面に絶縁膜が
設けられた耐熱性金属基板である。

【００２１】また、上記各構成における発光装置が上面
出射の発光である場合、前記陰極と接続するＴＦＴはｎ
チャネル型ＴＦＴであることが好ましい。また、前記陰
極の端部を覆うバンクを有し、前記バンクは、乾燥剤を
混入した樹脂からなることを特徴としている。

【００２２】また、上記構造を実現するための作製方法
に関する発明の構成は、絶縁表面を有する基板上に発光
素子を形成する工程と、前記発光素子の陽極を覆う絶縁
膜を形成する工程と、炭素を主成分とする薄膜で前記絶
縁膜を覆う工程とを有することを特徴とする発光装置の
作製方法である。なお、前記陽極は、スズを含む酸化物
導電膜からなることを特徴としている。

【００２３】また、他の作製方法に関する発明の構成
は、絶縁表面を有する基板上に発光素子を形成する工程
と、炭素を主成分とする薄膜で前記発光素子の陽極を覆
う工程とを有することを特徴とする発光装置の作製方法
である。なお、前記陽極は、亜鉛を含む酸化物導電膜か
らなることを特徴としている。

【００２４】また、他の作製方法に関する発明の構成
は、金属表面を有する基板の端部を曲げて基板ホルダー
と固定する工程と、前記金属表面を有する基板上に絶縁
膜を形成する工程と、前記絶縁膜の上に発光素子を形成
する工程と、前記発光素子をシール材で覆う工程と、炭
素を主成分とする薄膜で前記シール材を覆う工程と、前
記基板ホルダーを分離する工程と、を有することを特徴
とする発光装置の作製方法である。

【００２５】上記構成において、前記基板ホルダーは、
前記金属表面を有する基板と同じ熱膨張係数を有する。
また、前記基板ホルダーは、ステンレス、セラミック、
またはＡｌ₂Ｏ₃からなることを特徴としている。

【００２６】また、上記各構成において、前記炭素を主
成分とする薄膜はＤＬＣ膜であることを特徴としてい
る。また、上記各構成において、前記絶縁膜は、可視光
に対して透明もしくは半透明な絶縁膜からなることを特
徴としている。

【００２７】

【発明の実施の形態】本願発明の実施形態について、図
１〜図４を用いて以下に説明する。

【００２８】図１（Ａ）は、ＥＬモジュールを封止した
状態を示す上面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）をＡ−Ａ’
で切断した断面図である。絶縁表面を有する基板１００
（例えば、ガラス基板、セラミックス基板、結晶化ガラ
ス基板、金属基板もしくはプラスチック基板等）に、画
素部１０２、ソース側駆動回路１０１、及びゲート側駆
動回路１０３を形成する。また、１１８はシール材、１
１９はＤＬＣ膜であり、画素部および駆動回路部はシー
ル材１０５で覆われ、そのシール材はＤＬＣ膜１１９で
覆われている。さらに、接着材を用いてカバー材で封止
されている。

【００２９】なお、１０８はソース側駆動回路１０１及
びゲート側駆動回路１０３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）１０９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（Ｐ
ＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細書における
自発光装置には、自発光装置本体だけでなく、それにＦ
ＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含むもの
とする。

【００３０】次に、断面構造について図１（Ｂ）を用い
て説明する。基板１００上に絶縁膜１１０が設けられ、
絶縁膜１１０の上方には画素部１０２、ゲート側駆動回
路１０３が形成されており、画素部１０２は電流制御用
ＴＦＴ１１１とそのドレインに電気的に接続された画素
電極１１２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１０３はｎチャネル型ＴＦＴ１１３と
ｐチャネル型ＴＦＴ１１４とを組み合わせたＣＭＯＳ回
路を用いて形成される。

【００３１】画素電極１１２はＥＬ素子の陰極として機
能する。また、画素電極１１２の両端にはバンク１１５
が形成され、画素電極１１２上にはＥＬ層１１６および
ＥＬ素子の陽極１１７が形成される。

【００３２】陽極１１７は全画素に共通の配線としても
機能し、接続配線１０８を経由してＦＰＣ１０９に電気
的に接続されている。さらに、画素部１０２及びゲート
側駆動回路１０３に含まれる素子は全て陽極１１７、シ
ール材１１８、及びＤＬＣ膜１１９で覆われている。

【００３３】なお、シール材１１８としては、できるだ
け可視光に対して透明もしくは半透明な材料を用いるの
が好ましい。また、シール材１１８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。

【００３４】また、シール材１１８を用いて発光素子を
完全に覆った後、すくなくとも図１に示すようにＤＬＣ
膜１１９をシール材１１８の表面（露呈面）に設ける。
或いは図２（Ａ）に示すように基板２００の裏面を含む
全面にＤＬＣ膜２０１を設ける。図２（Ａ）に示す構成
は、基板２００が有機樹脂材料である場合、ＤＬＣ膜２
０１により基板を通過する水分や酸素を遮断できるため
特に有効である。ここで、外部入力端子（ＦＰＣ）が設
けられる部分にＤＬＣ膜が成膜されないように注意する
ことが必要である。マスクを用いてＤＬＣ膜が成膜され
ないようにしてもよいし、ＣＶＤ装置でマスキングテー
プとして用いるテフロン（登録商標）等のテープで外部
入力端子部分を覆うことでＤＬＣ膜が成膜されないよう
にしてもよい。

【００３５】以上のような構造でＥＬ素子をシール材１
１８及びＤＬＣ膜で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ＥＬ層の酸化による劣化を促す物質が侵入すること
を防ぐことができる。従って、信頼性の高い自発光装置
を得ることができる。

【００３６】また、図２（Ｂ）に示したように、基板２
１０上に形成した発光素子をシール材２１２で覆った
後、第１のＤＬＣ膜２１１で覆い、さらにカバー材２１
３を接着材２１５で貼り合わせ、周縁部に第２のＤＬＣ
膜２１６を形成して接着材を覆う構成としてもよい。接
着材２１５の内側の空間２１４には窒素等の不活性気体
を充填すればよい。さらに、空間２１４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。このような構成にすることで、さらにＥＬ
素子を外部から完全に遮断することができる。

【００３７】また、可視光に対して透明あるいは半透明
な導電膜を画素電極に用いた場合、画素電極と接する絶
縁膜、即ちＴＦＴを覆う絶縁膜として、可視光に対する
吸収係数の高い材料からなる薄膜（遮光膜）を用いるこ
とが好ましい。代表的には金属粒子もしくはカーボン粒
子を分散させた絶縁膜（好ましくは樹脂膜）が挙げられ
る。このような構成とした場合、外光は遮光膜に達した
際に遮光膜に殆ど吸収され、反射光は問題とならない程
度にまで低減されるので、高価な円偏光フィルムを用い
なくともよい。

【００３８】また、図１では、画素電極を陰極とし、Ｅ
Ｌ層と陽極を積層したため、発光方向は図１に示す矢印
の方向となっているが、本発明は図１の構成に限定され
ず、画素電極を陽極とし、ＥＬ層と陰極とを積層して図
１とは逆方向に発光する構成としてもよい。ただし、画
素電極を陽極とする場合には、基板として透明な基板を
用い、画素電極として透明または半透明な導電膜（代表
的にはＭｇＡｇとＩＴＯ膜との積層膜）を用い、電流制
御用ＴＦＴとしてｐチャネル型ＴＦＴを用いることが好
ましい。

【００３９】また、図３はＤＬＣ膜を形成するためのＣ
ＶＤ装置の一例を示している。図３は真空室とそれに付
随する処理手段を中心に示してある。真空室をその目的
別に分類すると、処理基板３１８を移動させる搬送手段
３１０が設けられた共通室３０２を中心として、当該処
理基板を出し入れするロード・ロック室３０１、当該処
理基板にＤＬＣ膜を成膜する第１の反応室３０３及び第
２の反応室３０４が、ゲートバルブ３０５〜３０７を介
して接続されている。また、排気手段３０８、３０９、
３１１、３１２はそれぞれの真空室に設けられている。

【００４０】第１の反応室３０３には、ガス導入手段３
１２、放電発生手段３１３が設けられている。また、第
２の反応室３０４には、同様にガス導入手段３１５、放
電発生手段３１６が設けられている。ガス供給手段から
は、前述の炭化水素系のガスや、その他にＡｒやＨ₂な
どを導入することが可能な構成とする。放電発生手段は
１〜１２０ＭＨｚの高周波電源と、各反応室中に設けら
れたカソード及びアノードなどから成っている。ＤＬＣ
膜は基板をカソード側に設置して成膜する。また、素子
基板とカバー材の両面にＤＬＣ膜を形成するには、基板
を反転させるなどして両面に成膜されるようにする必要
がある。

【００４１】図２（Ａ）に示したように素子基板とカバ
ー材の両面にＤＬＣ膜を形成する場合、例えば、図３に
おいて第１の反応室３０３で処理基板の一方の面にＤＬ
Ｃ膜を形成し、第２の反応室３０４で他方の面にＤＬＣ
膜を形成すればよい。この場合の反応室の構成を図４を
用いて説明する。

【００４２】図４（Ａ）は反応室４０１に、ガス導入手
段４０２が接続され、シャワー板４０９からガスが反応
室に供給されるアノード４０６と、高周波電源４０４が
接続されたカソード４０５が設けられている。その他に
排気手段４０３が設けられている。処理基板４０８はカ
ソード４０５上に配置されている。プッシャーピン４０
７は基板を搬送する際に用いる。このような反応室の構
成により、処理基板の一方の面と、端部にＤＬＣ膜を形
成することができる。また、図４（Ａ）で示すようにカ
ソードに段差を設けておくと、処理基板の裏面（端部の
近傍）にまでＤＬＣを回り込ませて成膜することができ
る。勿論、この領域に成膜されるＤＬＣ膜は、他の部分
と比較すると薄くなっている。

【００４３】図４（Ｂ）で示す反応室の構成は、図４
（Ａ）とは反対側の面、即ち処理基板の裏側にＤＬＣ膜
を形成する例を示している。反応室４１０に、ガス導入
手段４１２が接続し、シャワー板４２０を通して反応室
４１０内にガスを供給するアノード４１６と、高周波電
源４１４が接続されたカソード４１５が設けられてい
る。その他に排気手段４１３が設けられている。基板４
１８はカソード４１５に配置するため、ホルダー４１９
と、それを上下させる機構４１１が設けられている。処
理基板４１８は最初プッシャーピン４１７上に保持さ
れ、ホルダー４１９が上昇してカソード４１５に処理基
板がセットされる。こうして、図４（Ａ）とは反対側の
面、即ち処理基板の裏側にＤＬＣ膜を形成することが可
能となる。

【００４４】以上のように、図１（Ｂ）及び図２（Ａ）
で示す発光装置の構成、即ちガスバリア層としてのＤＬ
Ｃ膜１１９、２０１は、図３及び図４で説明したプラズ
マＣＶＤ装置により形成することができる。勿論、ここ
で示す装置の構成は一例であり、他の構成の成膜装置を
用いて、図１（Ｂ）及び図２（Ａ）で示す発光装置を作
製しても良い。例えば、マイクロ波や電子サイクロトロ
ン共鳴を用いたＣＶＤ装置を適用してＤＬＣ膜を成膜し
ても良い。

【００４５】本発明により、シール材１１８及びＤＬＣ
膜１１９をガスバリア層として用いることで、水蒸気や
酸素が封止領域内に浸入することを防ぐ効果が増し、Ｅ
Ｌ素子の安定性を高めることができる。例えば、陰極が
酸化して発生するダークスポットを減少させることがで
きる。

【００４６】以上の構成でなる本願発明について、以下
に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととす
る。

【００４７】

【実施例】［実施例１］本発明はＥＬ素子を用いたあら
ゆる表示装置に適用することができる。図４はその一例
であり、ＴＦＴを用いて作製されるアクティブマトリク
ス型の発光装置の例を示す。ＴＦＴはチャネル形成領域
を形成する半導体膜の材質により、アモルファスシリコ
ンＴＦＴやポリシリコンＴＦＴと区別されることがある
が、本発明はそのどちらにも適用することができる。

【００４８】図５では駆動回路部５５０にｎチャネル型
ＴＦＴ５５２とｐチャネル型ＴＦＴ５５３が形成され、
画素部５５１にスイッチング用ＴＦＴ５５４、電流制御
用ＴＦＴ５５５が形成されている様子を示している。こ
れらのＴＦＴは、島状半導体層５０３〜５０６、ゲート
絶縁膜５０７、ゲート電極５０８〜５１１などを用いて
形成されている。

【００４９】基板５０１としては、ガラス基板、セラミ
ックス基板、結晶化ガラス基板、絶縁膜が表面に設けら
れた金属基板（または半導体基板）もしくはプラスチッ
ク基板を用いることが可能である。本実施例では基板５
０１としてガラス基板を用いた。金属基板としては、耐
熱性を有する金属材料、例えばＷ、Ｎｉ、またはステン
レス等からなる基板を用いることができる。なお、本明
細書中でのステンレスとは、クロムを約１２％以上含有
する鋼（鉄と炭素の合金）を指しており、組成上、マル
テンサイト系やフェライト系やオーステナイト系に大別
できる。なお、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、または
Ｓｉから選ばれた一種または複数種を添加したステンレ
ス鋼をも含む。

【００５０】また、下地膜５０２ａ、５０２ｂは基板５
０１からオリゴマーなどが析出しないように、酸化窒化
シリコン（ＳｉＯ_xＮ_yで表される）、窒化シリコン膜な
どを５０〜２００ｎｍの厚さに形成して基板上に設け
る。ここでは２層構造とした。

【００５１】駆動回路部５５０の回路構成は、ゲート信
号側駆動回路とデータ信号側駆動回路とで異なるがここ
では省略する。ｎチャネル型ＴＦＴ５５２及びｐチャネ
ル型ＴＦＴ５５３には配線５１２、５１３が接続され、
これらのＴＦＴを用いて、シフトレジスタやラッチ回
路、バッファ回路などが形成される。

【００５２】また、層間絶縁膜は窒化シリコン、酸化窒
化シリコンなどで形成される無機絶縁膜５１８と、アク
リルまたはポリイミドなどで形成される有機絶縁膜５１
９とから成っている。

【００５３】また、画素部５５１では、データ配線５１
４がスイッチング用ＴＦＴ５５４のソース側に接続し、
ドレイン側の配線５１５は電流制御用ＴＦＴ５５５のゲ
ート電極５１１と接続している。また、電流制御用ＴＦ
Ｔ５５５のソース側は電源供給配線５１７と接続し、ド
レイン側の電極５１６がＥＬ素子の陰極５２２と接続す
るように配線されている。図６はこのような画素の上面
図を示し、便宜上、図５と共通する符号を用いて示して
いる。また、図６において、Ａ−Ａ'線に対応する断面
が図５において示されている。

【００５４】そして、図５に示すように、これら配線を
覆うようにアクリルやポリイミドなどの有機樹脂、好ま
しくは感光性の有機樹脂を用いてバンク５２０、５２１
が形成される。ＥＬ素子５５６は、ＭｇＡｇやＬｉＦな
どの材料を用いて形成される陰極５２２と、有機ＥＬ材
料を用いて作製されるＥＬ層５２３と、ＩＴＯ（酸化イ
ンジウム・スズ）で形成される陽極５２４とから成って
いる。バンク５２０、５２１は、陰極５２２の端部を覆
うように形成され、この部分で陰極と陽極とがショート
することを防ぐために設ける。

【００５５】画素電極となる陰極５２２としては、仕事
関数の小さいマグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌ
ｉ）、若しくはカルシウム（Ｃａ）を含む材料を用い
る。陰極５２２として好ましくはＭｇＡｇ（ＭｇとＡｇ
をＭｇ：Ａｇ＝１０：１で混合した材料）でなる電極を
用いれば良い。他にもＭｇＡｇＡｌ電極、ＬｉＡｌ電
極、また、ＬｉＦＡｌ電極が挙げられる。

【００５６】また、ＥＬ層５２３を形成する材料は、低
分子系材料または高分子系材料のどちらであっても構わ
ない。低分子系材料を用いる場合は蒸着法を用いるが、
高分子系材料を用いる場合はスピンコート法や印刷法ま
たはインクジェット法などを用いる。

【００５７】高分子系材料では、π共役ポリマー材料な
どが知られている。その代表例は結晶質半導体膜パラフ
ェニレンビニレン（ＰＰＶ）系、ポリビニルカルバゾー
ル（ＰＶＫ）系、ポリフルオレン系などが上げられる。
このような材料を用いて形成されるＥＬ層は、単層又は
積層構造で用いられるが、積層構造で用いた方が発光効
率は良い。一般的には陽極上に正孔注入層／正孔輸送層
／発光層／電子輸送層の順に形成されるが、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／電子注入層のような構造でも良
い。本発明では公知のいずれの構造を用いても良いし、
ＥＬ層に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。

【００５８】また、上記有機ＥＬ材料とは、電流注入に
よる発光体であって発光材料が有機材料を有するものを
指し、例えば、以下の米国特許又は公開公報に開示され
た材料である。米国特許第４，３５６，４２９号、米国
特許第４，５３９，５０７号、米国特許第４，７２０，
４３２号、米国特許第４，７６９，２９２号、米国特許
第４，８８５，２１１号、米国特許第４，９５０，９５
０号、米国特許第５，０５９，８６１号、米国特許第
５，０４７，６８７号、米国特許第５，０７３，４４６
号、米国特許第５，０５９，８６２号、米国特許第５，
０６１，６１７号、米国特許第５，１５１，６２９号、
米国特許第５，２９４，８６９号、米国特許第５，２９
４，８７０号、特開平１０−１８９２５２号公報、特開
平８−２４１０４８号公報、特開平８−７８１５９号公
報。

【００５９】なお、本明細書中では、陰極（画素電
極）、ＥＬ層及び陽極で形成される発光素子をＥＬ素子
と呼ぶ。

【００６０】陰極５２２とＥＬ層５２３とでなる積層体
は、各画素で個別に形成する必要があるが、ＥＬ層５２
３は水分に極めて弱いため、通常のフォトリソグラフィ
技術を用いることができない。また、アルカリ金属を用
いて作製される陰極５２２は容易に酸化されてしまう。
従って、メタルマスク等の物理的なマスク材を用い、真
空蒸着法、スパッタ法、プラズマＣＶＤ法等の気相法で
選択的に形成することが好ましい。

【００６１】なお、カラー表示には、Ｒ（赤）Ｇ（緑）
Ｂ（青）に対応した三種類のＥＬ素子を形成する方式、
白色発光のＥＬ素子とカラーフィルターを組み合わせた
方式、青色又は青緑発光のＥＬ素子と蛍光体（蛍光性の
色変換層：ＣＣＭ）とを組み合わせた方式等がある。

【００６２】具体的なＥＬ層５２３としては、赤色に発
光するＥＬ層にはシアノポリフェニレン、緑色に発光す
るＥＬ層にはポリフェニレンビニレン、青色に発光する
ＥＬ層にはポリフェニレンビニレンまたはポリアルキル
フェニレンを用いれば良い。ＥＬ層の厚さは３０〜１５
０ｎｍとすれば良い。

【００６３】上記の例は発光層として用いることのでき
る有機ＥＬ材料の一例であり、これに限定されるもので
はない。発光層、電荷輸送層、電荷注入層を形成するた
めの材料は、その可能な組合せにおいて自由に選択する
ことができる。本実施例で示すＥＬ層は、発光層とＰＥ
ＤＯＴ（ポリチオフェン）またはＰＡｎｉ（ポリアニリ
ン）から成る正孔注入層を設けた構造とする。

【００６４】ＥＬ層５２３の上にはＥＬ素子の陽極５２
４が設けられる。陽極としては、透光性を有する導電材
料、例えばＩＴＯを用いる。

【００６５】図５ではスイッチング用ＴＦＴ５５４をマ
ルチゲート構造としている。ポリシリコンを用いたＴＦ
Ｔは、高い動作速度を示すが故にホットキャリア注入な
どの劣化も起こりやすい。そのため、画素内において機
能に応じて構造の異なるＴＦＴ（オフ電流の十分に低い
スイッチング用ＴＦＴと、ホットキャリア注入に強い電
流制御用ＴＦＴ）を形成すれば、高い信頼性を有し、且
つ、良好な画像表示が可能な（動作性能の高い）表示装
置を作製する上で非常に有効である。本実施例におい
て、スイッチング用ＴＦＴおよび電流制御用ＴＦＴは、
低濃度不純物領域（ＬＤＤ領域）を有するｎチャネル型
ＴＦＴで形成するのが望ましい。

【００６６】ＩＴＯからなる陽極上には、発光素子を覆
うシール材５５７が設けられる。このシール材として
は、可視光に対して透明もしくは半透明な絶縁膜、例え
ばアクリルやポリイミドなどの有機樹脂、好ましくは感
光性の有機樹脂を用いればよい。シール材５５７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。

【００６７】さらに、シール材５５７を覆ってＤＬＣ膜
５５８が設けられる。図１（Ｂ）に示したように、少な
くともシール材を覆ってＤＬＣ膜を形成してもよいし、
図２（Ａ）に示したようにＦＰＣの入力端子部以外を全
て覆うＤＬＣ膜を形成してもよい。ＤＬＣ膜を成膜する
とき、入力端子部はマスキングテープやシャドーマスク
を用いて、予め被覆しておけば良い。なお、ＤＬＣ膜５
５８の膜厚はできるだけ薄く設け、透光性の低下を抑え
ることが望ましい。また、ＤＬＣ膜の成膜装置として
は、図３または図４に示した装置を用いればよい。

【００６８】また、ＥＬ層を外部から完全に遮断するた
め、接着によりカバー材（プラスチック基板の材料とし
て、例えばＦＲＰ（Fiberglass-Reinforced Plastic
s）、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）を貼り合わせる。

【００６９】また、ＥＬ素子の劣化を防ぐために、当該
素子がカバー材で封止された空間内または空隙に酸化バ
リウムなどの乾燥剤を封入する。乾燥剤を設置する場所
は、ＥＬ素子でバンプの下層部、上層部、或いは内部で
あれば良い。または、駆動回路上に設けても良い。その
他に、シール材形成領域であっても良い。本実施例で
は、図示しないが、駆動回路上に乾燥剤を封入した。

【００７０】以上のような構造でＥＬ素子を空間に封入
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ＥＬ層の酸化による
劣化を促す物質が侵入することを防ぐことができる。

【００７１】［実施例２］ＥＬ素子の劣化を防ぐため
に、当該素子が封止された空間内または空隙に酸化バリ
ウムなどの乾燥剤を封入する手段が用いられている。本
実施例では、画素部において、隣接する画素を分離する
ために設けるバンクに乾燥剤を封入する例を図７を用い
て示す。図７で示すのは、図６で示すＢ−Ｂ'線に対応
する断面であり、便宜上、図５及び図６と共通の符号を
用いて説明する。

【００７２】図７（Ａ）はバンク５２１の中に乾燥剤５
８０を分散させて設けた例である。バンク５２１は熱硬
化型または感光性の有機樹脂材料で形成する。このと
き、重合する前の有機樹脂材料中に乾燥剤を分散させて
おき、そのまま塗布形成する。

【００７３】図７（Ｂ）は有機樹脂絶縁膜５１９上に乾
燥剤５８１を形成する例を示す。この場合、乾燥剤は真
空蒸着法や印刷法を用いて所定の場所に所定のパターン
で形成する。そして、その上にバンク５２１を形成す
る。

【００７４】図７（Ｃ）はバンク５２１の上に乾燥剤５
８２を形成する例を示す。乾燥剤５８２は同様に真空蒸
着法や印刷法により形成する。

【００７５】図７（Ａ）〜（Ｃ）で示した例は、一例に
すぎず、これらを適宣組み合わせて形成しても良い。ま
た、図１、図２に示す構成に本実施例の構成を組み合わ
せても良い。また、上記乾燥剤の設置方法を実施例１で
示す表示装置に適用すれば、ＤＬＣ膜のガスバリア性が
さらに高まり、より信頼性の高い表示装置を完成させる
ことができる。

【００７６】［実施例３］図８は逆スタガ型のＴＦＴを
用いた表示装置の一例を示す。使用する基板６０１やＥ
Ｌ素子６５６は実施例１と同様な構成であり、ここでは
その説明を省略する。

【００７７】逆スタガ型のＴＦＴは、基板６０１側から
ゲート電極６０８〜６１１、ゲート絶縁膜６０７、半導
体膜６０３〜６０６の順に形成されている。図８におい
て、駆動回路部６５０にｎチャネル型ＴＦＴ６５２とｐ
チャネル型ＴＦＴ６５３が形成され、画素部６５１にス
イッチング用ＴＦＴ６５４、電流制御用ＴＦＴ６５５、
ＥＬ素子６５６が形成されている。層間絶縁膜は窒化シ
リコン、酸化窒化シリコンなどで形成される無機絶縁膜
６１８と、アクリルまたはポリイミドなどで形成される
有機樹脂膜６１９とから成っている。

【００７８】駆動回路部６５０の回路構成は、ゲート信
号側駆動回路とデータ信号側駆動回路とで異なるがここ
では省略する。ｎチャネル型ＴＦＴ６５２及びｐチャネ
ル型ＴＦＴ６５３には配線６１２、６１３が接続され、
これらのＴＦＴを用いて、シフトレジスタやラッチ回
路、バッファ回路などが形成される。

【００７９】画素部６５１では、データ配線６１４がス
イッチング用ＴＦＴ６５４のソース側に接続し、ドレイ
ン側の配線６１５は電流制御用ＴＦＴ６５５のゲート電
極６１１と接続している。また、電流制御用ＴＦＴ６５
５のソース側は電源供給配線６１７と接続し、ドレイン
側の電極５１６がＥＬ素子の陽極と接続するように配線
されている。

【００８０】そして、これら配線を覆うようにアクリル
やポリイミドなどの有機樹脂、好適には感光性の有機樹
脂を用いてバンク６２０、６２１が形成される。ＥＬ素
子６５６は、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）で形成さ
れる陽極６２４、有機ＥＬ材料を用いて作製されるＥＬ
層６２３、ＭｇＡｇやＬｉＦなどの材料を用いて形成さ
れる陰極６２２とから成っている。バンク６２０、６２
１は、陰極６２２の端部を覆うように形成され、この部
分で陰極と陽極とがショートすることを防ぐために設け
る。

【００８１】その他、ＴＦＴの構造を省けば、画素部の
構成、及び表示装置の構成は実施の形態と同様な構成と
なる。ポリシリコンを用いた逆スタガ型ＴＦＴは、アモ
ルファスシリコンＴＦＴ（通常は逆スタガ型ＴＦＴで形
成される）の製造ラインを流用して作製できるという利
点がある。勿論、エキシマレーザーを用いたレーザーア
ニール技術を使えば、３００℃以下のプロセス温度でも
ポリシリコンＴＦＴが作製可能である。

【００８２】［実施例４］本実施例では、亜鉛を含む酸
化導電膜をＥＬ素子の陽極に用いた表示装置の一例を図
９に示す。使用する基板やＥＬ素子は実施の形態に示し
た図１の構成と同様の構成でよく、ここではその詳細な
説明は省略する。

【００８３】図９（Ａ）は、ＥＬモジュールを封止した
状態を示す上面図、図９（Ｂ）は図１（Ａ）をＡ−Ａ’
で切断した断面図である。絶縁表面を有する基板７００
（例えば、ガラス基板、セラミックス基板、結晶化ガラ
ス基板、金属基板もしくはプラスチック基板等）に、画
素部７０２、ソース側駆動回路７０１、及びゲート側駆
動回路７０３を形成する。また、７１８はＤＬＣ膜であ
り、画素部および駆動回路部はそのＤＬＣ膜７１８で覆
われている。

【００８４】なお、７０８はソース側駆動回路７０１及
びゲート側駆動回路７０３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）７０９からビデオ信号やク
ロック信号を受け取る。

【００８５】次に、断面構造について図９（Ｂ）を用い
て説明する。基板７００上に絶縁膜７１０が設けられ、
絶縁膜７１０の上方には画素部７０２、ゲート側駆動回
路７０３が形成されており、画素部７０２は電流制御用
ＴＦＴ７１１とそのドレインに電気的に接続された画素
電極７１２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７０３はｎチャネル型ＴＦＴ７１３と
ｐチャネル型ＴＦＴ７１４とを組み合わせたＣＭＯＳ回
路を用いて形成される。

【００８６】画素電極７１２はＥＬ素子の陰極として機
能する。また、画素電極７１２の両端にはバンク７１５
が形成され、画素電極７１２上にはＥＬ層７１６および
ＥＬ素子の陽極７１７が形成される。

【００８７】本実施例では、ＥＬ素子の陽極７１７とし
て亜鉛を含む酸化物導電膜、例えば、酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）、または酸化亜鉛に酸化ガリウムを添加した酸化物
導電膜、または酸化インジウムに２〜２０[％]の酸化亜
鉛（ＺｎＯ）を含む酸化導電膜を用いる。陽極７１７は
全画素に共通の配線としても機能し、接続配線７０８を
経由してＦＰＣ７０９に電気的に接続されている。

【００８８】また、画素部７０２及びゲート側駆動回路
７０３に含まれる素子は全てＤＬＣ膜７１８で覆われて
いる。陽極にＩＴＯを用いている実施例１では、ＤＬＣ
を直接接して成膜することが困難であった。それに対し
て本実施例の陽極７１７は酸化物導電膜であるが、ＤＬ
Ｃ膜を直接接して成膜することができる。

【００８９】ＥＬ素子を外部から完全に遮断するため、
ＤＬＣ膜７１８をすくなくとも画素部に設ける。図９で
は、画素部、ソース側駆動回路、及びゲート側駆動回路
を覆うようにＤＬＣ膜７１８を設けた。

【００９０】また、基板７００の裏面を含む全面にＤＬ
Ｃ膜を設けてもよい。基板７００が有機樹脂材料である
場合、ＤＬＣ膜を全面に形成することにより基板を通過
する水分や酸素を遮断できるため特に有効である。ここ
で、実施例１と同様に外部入力端子（ＦＰＣ）が設けら
れる部分にＤＬＣ膜が成膜されないように注意すること
が必要である。

【００９１】また、本実施例では画素電極（陰極）とし
て可視光に対して透明あるいは半透明な導電膜、ここで
は半透明なＭｇＡｇ膜とＩＴＯ膜との積層膜を用いた。
さらに絶縁膜７１９、即ちＴＦＴを覆う絶縁膜として、
可視光に対する吸収係数の高い材料からなる薄膜（遮光
膜）を用いた。この遮光膜として、代表的には金属粒子
もしくはカーボン粒子を分散させた絶縁膜（好ましくは
樹脂膜）が挙げられる。本実施例では、このような構成
としたため、外光は遮光膜に達した際に遮光膜に殆ど吸
収され、反射光は問題とならない程度にまで低減される
ので、高価な円偏光フィルムを用いない構成とすること
ができた。

【００９２】さらに、実施例１と同様に、本実施例はＥ
Ｌ層を外部から完全に遮断するため、接着によりカバー
材（プラスチック基板の材料として、例えばＦＲＰ（Fi
berglass-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）を貼り合わせる。

【００９３】以上のような構造でＥＬ素子をＤＬＣ膜７
１８で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ＥＬ層の
酸化による劣化を促す物質が侵入することを防ぐことが
できる。従って、信頼性の高い自発光装置を得ることが
できる。

【００９４】［実施例５］本実施例では、膜厚の薄い耐
熱性金属基板を用いて発光装置を形成する一例を図１０
及び図１１に示す。

【００９５】まず、素子形成基板となる耐熱性を有する
金属基板８０２と、基板ホルダー８０１とを用意する。
金属基板８０２（金属表面を有する基板）としては、ス
テンレス基板を用意する。この基板８０２の厚さは１０
μｍ〜３０μｍのものを用いる。また、基板ホルダー８
０１としては、金属基板８０２よりも厚いステンレス基
板を用意する。この基板８０１の厚さは５００μｍ〜１
０００μｍのものを用いる。また、基板ホルダー８０１
としては、セラミックあるいはアルミナ（Ａｌ ₂Ｏ₃）を
用いることもできる。

【００９６】次いで、図１０（Ａ）に示すように端部に
少なくとも曲面を持つ基板ホルダー８０１と金属基板８
０２とを基板間に空気が入らないように固定し、さらに
固定部８０３を用いて金属基板８０２の端部を固定し、
密着性をより強固なものとする。こうして、固定した状
態を図１０（Ｂ）に示した。ここでは、固定部８０３を
枠とし、基板ホルダー８０１をはめ込むようにして接着
材を用いることなく金属基板８０２を基板ホルダー８０
１に固定した。また、固定部をテープ状またはバンド状
として金属基板の端部を基板ホルダーに固定してもよ
い。なお、金属基板８０２を基板ホルダー８０１に密着
させて固定する工程は、室温〜４００℃、かつ真空中で
行うことによって、両基板間に空気が入らないようにす
ることが好ましい。また、金属基板８０２に広げる力を
加えながら基板ホルダーに被せ、必要があれば押し付け
ることで密着させてもよい。

【００９７】また、固定後の金属基板における表面の凹
凸の表面粗さの最大高さ（Ｒ_max）は、１μｍ以下と平
坦なものとすることが好ましい。なお、この最大高さ
（Ｒ_ma _x）は、ＪＩＳＢ―０６０１によるものであ
る。あるいは、固定後の金属基板における表面の凹凸の
１ｍｍ平方当りの高低差が１μｍとなることが好まし
い。さらに、その凹凸の凸部の曲率半径は、１μｍ以
上、好ましくは１０μｍ以上とする。また、金属基板に
おける表面の平坦性を向上させる公知の技術、例えばＣ
ＭＰ（ケミカルメカニカルポリッシング）と呼ばれる研
磨工程を用いてもよい。

【００９８】次いで、金属基板８０２上に下地絶縁膜を
形成した後、その下地絶縁膜上に必要な素子を形成す
る。なお、簡略化のため下地絶縁膜の表面を平坦なもの
として示しているが、実際には固定部と金属基板とが接
触する部分に段差が生じる。素子形成基板がプラスチッ
ク基板であればプロセス温度が３５０℃以下とする必要
があったが、本発明は、素子形成基板が金属基板である
ので３５０℃以上の熱処理が可能である。なお、この素
子形成工程の熱処理によって基板同士が分離しないよう
に、基板ホルダーと金属基板との熱膨張係数を一致させ
ることが好ましい。ここでは、駆動回路８０４とＥＬ素
子を有する画素部８０５を形成した例を示す。なお、画
素部８０５と駆動回路部８０４はシール材とそのシール
材を覆うＤＬＣ膜で覆われている。（図１０（Ｃ））

【００９９】また、図１０（Ｃ）に示した基板ホルダー
の端部における曲率半径ｒは、３００μｍ以上であり、
３０ｃｍ以下とする。

【０１００】次いで、カバー材となる固定基板８０６を
接着材８０７で貼り合わせる。（図１１（Ａ））なお、
ここではＥＬ素子を外部からの水分や酸素等の侵入から
保護するために固定基板８０６を用いたが、特に必要が
なければ用いなくともよい。固定基板８０６としては、
透光性を有する樹脂基板を用いればよく、片面もしくは
両面に保護膜としてＤＬＣ膜を設けたものを用いてもよ
い。

【０１０１】次いで、裏面側から物理的手段、例えば、
固定部８０３を除去することによって基板ホルダーを除
去する。特に接着材を用いていないので分離しやすい。
固定部を分離して基板ホルダーを分離する方法や、基板
ホルダーと金属基板との間に対して流体（圧力が加えら
れた液体もしくは気体）を噴射することにより基板ホル
ダーを分離する方法を用いてもよい。ここでは、基板ホ
ルダー及び金属基板の端部を切断することによって、基
板ホルダーと金属基板を分離する。（図１１（Ｂ））

【０１０２】そして、最終的には、薄い金属基板８０８
である素子形成基板と樹脂基板である固定基板とで挟ま
れた発光装置が完成する。（図１１（Ｃ））さらに、外
部からの水分や酸素等の侵入から保護するためにカバー
材の露呈している部分及び接着材の露呈している部分を
ＤＬＣ膜で覆ってもよい。

【０１０３】なお、図１０及び図１１では、簡略化のた
め、基板ホルダーの端部とＴＦＴ素子とをあまり離さず
に図示したが、実際には十分距離を離したほうが好まし
い。

【０１０４】なお、図１０及び図１１では、簡略化のた
め、基板ホルダーの端部とＴＦＴ素子とをあまり離さず
に図示したが、実際には十分距離を離したほうが好まし
い。

【０１０５】［実施例６］非晶質半導体膜の結晶化を助
長する金属元素を用いて選択的に結晶質半導体膜を形成
する方法を図１２を用いて説明する。図１２（Ａ）にお
いて、９００は前述の下地絶縁膜である。

【０１０６】まず、実施例５に示した方法により、金属
基板と基板ホルダーとを固定部で固定し、その上に下地
絶縁膜９００を形成する。次いで、下地絶縁膜９００上
に非晶質シリコン膜９０１を公知の方法で形成する。そ
して、非晶質シリコン膜９０１上に１５０ｎｍの厚さの
酸化シリコン膜９０２を形成する。酸化シリコン膜の作
製方法は限定されないが、例えば、オルトケイ酸テトラ
エチル（Tetraethyl Ortho Silicate：ＴＥＯＳ）とＯ₂
とを混合し、反応圧力４０Ｐａ、基板温度３００〜４０
０℃とし、高周波（１３．５６ＭＨｚ）電力密度０．５
〜０．８Ｗ／ｃｍ²で放電させ形成する。

【０１０７】次に、酸化シリコン膜９０２に開孔部９０
３を形成し、重量換算で１０ｐｐｍのニッケルを含む酢
酸ニッケル塩溶液を塗布する。これにより、ニッケル含
有層６０４が形成され、ニッケル含有層９０４は開孔部
９０３の底部のみで非晶質シリコン膜９０１と接触す
る。

【０１０８】結晶化は、加熱処理の温度５００〜６５０
℃で４〜２４時間、例えば５７０℃にて１４時間の熱処
理を行う。この場合、結晶化はニッケルが接した非晶質
シリコン膜の部分が最初に結晶化し、そこから基板の表
面と平行な方向に結晶化が進行する。こうして形成され
た結晶質シリコン膜９０５は棒状または針状の結晶が集
合して成り、その各々の結晶は巨視的に見ればある特定
の方向性をもって成長している。その後、酸化シリコン
膜９０２を除去すれば結晶質シリコン膜９０５を得るこ
とができる。

【０１０９】また、上記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（ＲＴ
Ａ法）を適用することもできる。また、これらを組み合
わせてもよい。例えば、５００℃〜７００℃のラピッド
サーマルアニールの後にレーザーアニールを行う方法
や、５００℃〜７００℃のラピッドサーマルアニールの
後にレーザーアニールを行った後、さらに４００℃〜６
００℃の熱アニールを行う方法がある。

【０１１０】なお、本実施例は実施例５と組み合わせる
ことが可能である。

【０１１１】［実施例７］実施例６で説明する方法に従
って作製される結晶質シリコン膜には結晶化において利
用した金属元素が残存している。それは膜中において一
様に分布していないにしても、平均的な濃度とすれば、
１×１０¹⁹／ｃｍ³を越える濃度で残存している。勿
論、このような状態でもＴＦＴをはじめ各種半導体装置
のチャネル形成領域に用いることが可能であるが、より
好ましくは、ゲッタリングにより当該金属元素を除去す
ることが望ましい。

【０１１２】本実施例ではゲッタリング方法の一例を図
１３を用いて説明する。結晶質シリコン膜１００１の表
面には、マスク用の酸化シリコン膜１００２が１５０ｎ
ｍの厚さに形成され、開孔部１００３が設けられ結晶質
シリコン膜が露出した領域が設けられている。実施例６
に従う場合には、図１３（Ａ）で示す酸化シリコン膜１
００２をそのまま利用可能であり、図１３（Ｂ）の工程
の後からそのまま本実施例の工程に移行することもでき
る。そして、イオンドープ法によりリンを添加して、１
×１０¹⁹〜１×１０²²／ｃｍ³の濃度のリン添加領域１
００５を形成する。

【０１１３】そして、図１３（Ｂ）に示すように、窒素
雰囲気中で５５０〜８００℃、５〜２４時間、例えば６
００℃にて１２時間の熱処理を行うと、リン添加領域１
００５がゲッタリングサイトとして働き、結晶質シリコ
ン膜１００１に残存していた触媒元素はリン添加領域１
００５に偏析させることができる。

【０１１４】その後、図１３（Ｃ）で示すようにマスク
用の酸化シリコン膜１００２と、リンが添加領域１００
５とをエッチングして除去することにより、結晶化の工
程で使用した金属元素の濃度が１×１０¹⁷／ｃｍ³未満
にまで低減された結晶質シリコン膜１００６を得ること
ができる。

【０１１５】また、上記熱処理のほかに、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）を適用することもできる。

【０１１６】なお、本実施例は実施例５または実施例６
と組み合わせることが可能である。

【０１１７】［実施例８］本実施例は、ｎチャネル型Ｔ
ＦＴとｐチャネル型ＴＦＴとを相補的に組み合わせたＣ
ＭＯＳ回路を作製する例であり、図１４、図１５を用い
て説明する。なお、実施例５に記載のＴＦＴは本実施例
を用いて作製されている。

【０１１８】実施の形態に従って、固定部１１０３で基
板ホルダー１１０１に固定した金属基板１１０２上に下
地絶縁膜１１０４を形成した後、半導体層１２０１、１
２０２を形成する。（図１４（Ａ））

【０１１９】次いで、ゲート絶縁膜１２０３と第１導電
膜１２０４と第２導電膜１２０５を形成する。（図１４
（Ｂ））第１導電膜１２０４及び第２導電膜１２０５の
材料としては、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃ
ｒ、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シリコ
ン膜に代表される半導体膜を用いてもよい。本実施例で
は、第１導電膜１２０４を窒化タンタルまたはチタンで
５０〜１００ｎｍの厚さに形成し、第２導電膜１２０５
をタングステンで１００〜３００ｎｍの厚さに形成す
る。

【０１２０】次に図１４（Ｃ）に示すように、レジスト
によるマスク１２０６を形成し、ゲート電極を形成する
ための第１のエッチング処理を行う。エッチング方法に
限定はないが、好適にはＩＣＰ（Inductively Coupled
Plasma：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用いる。
エッチング用ガスにＣＦ₄とＣｌ₂を混合し、０．５〜２
Ｐａ、好ましくは１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５０
０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズ
マを生成して行う。基板側（試料ステージ）にも１００
Ｗ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
した場合にはタングステン膜、窒化タンタル膜及びチタ
ン膜の場合でも、それぞれ同程度の速度でエッチングす
ることができる。

【０１２１】上記エッチング条件では、レジストによる
マスクの形状と、基板側に印加するバイアス電圧の効果
により端部をテーパー形状とすることができる。テーパ
ー部の角度は１５〜４５°となるようにする。また、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。Ｗ膜に対する酸化窒化シリコン膜の選択
比は２〜４（代表的には３）であるので、オーバーエッ
チング処理により、酸化窒化シリコン膜が露出した面は
２０〜５０ｎｍ程度エッチングされる。こうして、第１
のエッチング処理により第１導電膜と第２導電膜から成
る第１形状の導電層１２０７、１２０８（第１の導電層
１２０７ａ、１２０８ａと第２導電層１２０７ｂ、１２
０８ｂ）を形成する。１２０９はゲート絶縁膜であり、
第１の形状の導電層で覆われない領域は２０〜５０ｎｍ
程度エッチングされ薄くなる。

【０１２２】そして、第１のドーピング処理を行いｎ型
の不純物（ドナー）をドーピングする。（図１４
（Ｄ））その方法はイオンドープ法若しくはイオン注入
法で行う。イオンドープ法の条件はドーズ量を１×１０
¹³〜５×１０¹⁴／ｃｍ²として行う。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。この場合、第１形
状の導電層１２０７、１２０８はドーピングする元素に
対してマスクとなり、加速電圧を適宣調節（例えば、２
０〜６０ｋｅＶ）して、ゲート絶縁膜１２０９を通過し
た不純物元素により不純物領域（ｎ＋領域）１２２０、
１２２１を形成する。例えば、不純物領域（ｎ＋領域）
におけるリン（Ｐ）濃度は１×１０²⁰〜１×１０²¹／ｃ
ｍ³の範囲となるようにする。

【０１２３】さらに図１５（Ａ）に示すように第２のエ
ッチング処理を行う。エッチングはＩＣＰエッチング法
を用い、エッチングガスにＣＦ₄とＣｌ₂とＯ₂を混合し
て、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００ＷのＲＦ電
力(１３．５６ＭＨｚ)を供給してプラズマを生成する。
基板側（試料ステージ）には５０ＷのＲＦ（１３．５６
ＭＨｚ）電力を投入し、第１のエッチング処理に比べ低
い自己バイアス電圧を印加する。このような条件により
タングステン膜を異方性エッチングし、第１の導電層で
ある窒化タンタル膜またはチタン膜を残存させるように
する。こうして、第２形状の導電層１２１２、１２１３
（第１の導電膜１２１２ａ、１２１３ａと第２の導電膜
１２１２ｂ、１２１３ｂ）を形成する。１２１６はゲー
ト絶縁膜であり、第２の形状の導電層１２１２、１２１
３で覆われない領域はさらに２０〜５０ｎｍ程度エッチ
ングされて膜厚が薄くなる。

【０１２４】そして、図１５（Ｃ）に示すように第２の
ドーピング処理を行う。第１のドーピング処理よりもド
ーズ量を下げ高加速電圧の条件でｎ型の不純物（ドナ
ー）をドーピングする。例えば、加速電圧を７０〜１２
０ｋｅＶとし、１×１０¹³／ｃｍ²のドーズ量で行い、
図１４（Ｄ）で半導体層に形成された第１の不純物領域
の内側に不純物領域を形成する。ドーピングは、第２の
導電膜１２１２ｂ、１２１３ｂを不純物元素に対するマ
スクとして用い、第１の導電膜１２１２ａ、１２１２ａ
の下側の領域に不純物元素が添加されるようにドーピン
グする。こうして、第１の導電膜１２１２ａ、１２１３
ａと重なる不純物領域（ｎ−領域）１２１４、１２１５
が形成される。この不純物領域は、第２の導電層１２１
２ａ、１２１３ａがほぼ同じ膜厚で残存していることか
ら、第２の導電層に沿った方向における濃度差は小さ
く、１×１０¹⁷〜１×１０¹⁹／ｃｍ³の濃度で形成す
る。

【０１２５】そして、図１５（Ｂ）に示すように、第３
のエッチング処理を行い、ゲート絶縁膜のエッチング処
理を行う。その結果、第２の導電膜もエッチングされ、
端部が後退して小さくなり、第３形状の導電層１２１
７、１２１８が形成される。図中で１２１９は残存する
ゲート絶縁膜である。

【０１２６】そして、図１５（Ｃ）に示すように、レジ
ストによるマスク１２２０を形成し、ｐチャネル型ＴＦ
Ｔを形成する半導体層１２０１にｐ型の不純物（アクセ
プタ）をドーピングする。典型的にはボロン（Ｂ）を用
いる。不純物領域（ｐ＋領域）１２２１、１２２２の不
純物濃度は２×１０²⁰〜２×１０²¹／ｃｍ³となるよう
にし、含有するリン濃度の１．５〜３倍のボロンを添加
して導電型を反転させる。

【０１２７】以上までの工程でそれぞれの半導体層に不
純物領域が形成される。第３形状の導電層１２１７、１
２１８はゲート電極となる。その後、図１５（Ｄ）に示
すように、窒化シリコン膜または酸化窒化シリコン膜か
ら成る保護絶縁膜１２２３をプラズマＣＶＤ法で形成す
る。そして導電型の制御を目的としてそれぞれの半導体
層に添加された不純物元素を活性化する工程を行う。

【０１２８】さらに、窒化シリコン膜１２２４を形成
し、水素化処理を行う。その結果、窒化シリコン膜１２
２４中の水素が半導体層中に拡散させることで水素化を
達成することができる。

【０１２９】層間絶縁膜１２２５は、ポリイミド、アク
リルなどの有機絶縁物材料で形成する。勿論、プラズマ
ＣＶＤ法でＴＥＯＳ（Tetraethyl Ortho silicate）を
用いて形成される酸化シリコン膜を適用しても良いが、
平坦性を高める観点からは前記有機物材料を用いること
が望ましい。

【０１３０】次いで、コンタクトホールを形成し、アル
ミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）
などを用いて、ソース配線またはドレイン配線１２２６
〜１２２８を形成する。

【０１３１】以上の工程で、ｎチャネル型ＴＦＴとｐチ
ャネル型ＴＦＴとを相補的に組み合わせたＣＭＯＳ回路
を得ることができる。

【０１３２】ｐチャネル型ＴＦＴにはチャネル形成領域
１２３０、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１２２１、１２２２を有している。

【０１３３】ｎチャネル型ＴＦＴにはチャネル形成領域
１２３１、第３形状の導電層から成るゲート電極１２１
８と重なる不純物領域１２１５ａ（Gate Overlapped Dr
ain：ＧＯＬＤ領域）、ゲート電極の外側に形成される
不純物領域１２１５ｂ（ＬＤＤ領域）とソース領域また
はドレイン領域として機能する不純物領域１２１６を有
している。

【０１３４】このようなＣＭＯＳ回路は、アクティブマ
トリクス型のＥＬ表示装置の駆動回路を形成することを
可能とする。それ以外にも、このようなｎチャネル型Ｔ
ＦＴまたはｐチャネル型ＴＦＴは、画素部を形成するト
ランジスタに応用することができる。

【０１３５】このようなＣＭＯＳ回路を組み合わせるこ
とで基本論理回路を構成したり、さらに複雑なロジック
回路（信号分割回路、Ｄ／Ａコンバータ、オペアンプ、
γ補正回路など）をも構成することができ、さらにはメ
モリやマイクロプロセッサをも形成することが可能であ
る。

【０１３６】また、本実施例の金属基板（金属薄膜を貼
り合わせた基板ホルダー）に代えてガラス基板や石英基
板を用いれば、ガラス基板や石英基板上にＣＭＯＳ回路
を形成することができる。従って、本実施例は、実施例
１乃至７のいずれか一と自由に組み合わせることが可能
である。

【０１３７】［実施例９］本実施例では、実施例１に記
載のＥＬ表示装置の各画素にメモリー素子（ＳＲＡＭ）
を組み込んだ例を示す。図１６に画素１３０４の拡大図
を示す。

【０１３８】図１６において、１３０５はスイッチング
用ＴＦＴである。スイッチング用ＴＦＴ１３０５のゲー
ト電極は、ゲート信号を入力するゲート信号線（Ｇ１〜
Ｇｎ）のうちの１つであるゲート信号線１３０６に接続
されている。スイッチングＴＦＴ１３０５のソース領域
とドレイン領域は、一方が信号を入力するソース信号線
（Ｓ１〜Ｓｎ）のうちの１つであるソース信号線１３０
７に、もう一方がＳＲＡＭ１３０８の入力側に接続され
ている。ＳＲＡＭ１３０８の出力側は電流制御用ＴＦＴ
１３０９のゲート電極に接続されている。

【０１３９】また、電流制御用ＴＦＴ１３０９のソース
領域とドレイン領域は、一方が電流供給線（Ｖ１〜Ｖ
ｎ）の１つである電流供給線１３１０に接続され、もう
一方はＥＬ素子１３１１に接続される。

【０１４０】ＥＬ素子１３１１は陽極と陰極と、陽極と
陰極との間に設けられたＥＬ層とからなる。陽極が電流
制御用ＴＦＴ１３０９のソース領域またはドレイン領域
と接続している場合、言い換えると陽極が画素電極の場
合、陰極は対向電極となる。逆に陰極が電流制御用ＴＦ
Ｔ１３０９のソース領域またはドレイン領域と接続して
いる場合、言い換えると陰極が画素電極の場合、陽極は
対向電極となる。

【０１４１】ＳＲＡＭ１３０８はｐチャネル型ＴＦＴと
ｎチャネル型ＴＦＴを２つずつ有しており、ｐチャネル
型ＴＦＴのソース領域は高電圧側のＶｄｄｈに、ｎチャ
ネル型ＴＦＴのソース領域は低電圧側のＶｓｓに、それ
ぞれ接続されている。１つのｐチャネル型ＴＦＴと１つ
のｎチャネル型ＴＦＴとが対になっており、１つのＳＲ
ＡＭの中にｐチャネル型ＴＦＴとｎチャネル型ＴＦＴと
の対が２組存在することになる。

【０１４２】なお、本実施例のｎチャネル型ＴＦＴの構
造は実施例８で形成されるｎチャネル型ＴＦＴとほぼ同
じであるので、ここでは詳細な説明を省略する。また、
ｐチャネル型ＴＦＴの構造も実施例８で形成されるｐチ
ャネル型ＴＦＴとほぼ同じであるので、同様に省略す
る。

【０１４３】また、対になったｐチャネル型ＴＦＴとｎ
チャネル型ＴＦＴは、そのドレイン領域が互いに接続さ
れている。また対になったｐチャネル型ＴＦＴとｎチャ
ネル型ＴＦＴは、そのゲート電極が互いに接続されてい
る。そして互いに、一方の対になっているｐチャネル型
ＴＦＴ及びｎチャネル型ＴＦＴのドレイン領域が、他の
一方の対になっているｐチャネル型ＴＦＴ及びｎチャネ
ル型ＴＦＴのゲート電極と同じ電位に保たれている。

【０１４４】そして一方の対になっているｐチャネル型
及びｎチャネル型ＴＦＴのドレイン領域は入力の信号
（Ｖｉｎ）が入る入力側であり、もう一方の対になって
いるｐチャネル型及びｎチャネル型ＴＦＴのドレイン領
域は出力の信号（Ｖｏｕｔ）が出力される出力側であ
る。

【０１４５】ＳＲＡＭはＶｉｎを保持し、Ｖｉｎを反転
させた信号であるＶｏｕｔを出力するように設計されて
いる。つまり、ＶｉｎがＨｉだとＶｏｕｔはＶｓｓ相当
のＬｏの信号となり、ＶｉｎがＬｏだとＶｏｕｔはＶｄ
ｄｈ相当のＨｉの信号となる。

【０１４６】なお、本実施例で示すように、ＳＲＡＭが
画素１３０４に一つ設けられている場合には、画素中の
メモリーデータが保持されているため外部回路の大半を
止めた状態で静止画を表示することが可能である。これ
により、低消費電力化を実現することができる。

【０１４７】また、画素に複数のＳＲＡＭを設けること
も可能であり、ＳＲＡＭを複数設けた場合には、複数の
データを保持することができるので、時間階調による階
調表示を可能にする。

【０１４８】なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施
例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。

【０１４９】［実施例１０］実施例９で示すＥＬ表示装
置を用いた電子装置の一例を図１７を用いて説明する。
図１７の表示装置は、基板上に形成されたＴＦＴによっ
て画素１４２０から成る画素部１４２１、画素部の駆動
に用いるデータ信号側駆動回路１４１５、ゲート信号側
駆動回路１４１４が形成されている。データ信号側駆動
回路１４１５はデジタル駆動の例を示しているが、シフ
トレジスタ１４１６、ラッチ回路１４３１７、１４１
８、バッファ回路１４１９から成っている。また、ゲー
ト信号側駆動回路１４１４であり、シフトレジスタ、バ
ッファ等（いずれも図示せず）を有している。

【０１５０】画素部１４２１は、ＶＧＡの場合には６４
０×４８０（横×縦）の画素を有し、各画素にはスイッ
チング用ＴＦＴおよび電流制御用ＴＦＴが配置されてい
る。ＥＬ素子の動作は、ゲート配線が選択されるとスイ
ッチング用ＴＦＴのゲートが開き、ソース配線のデータ
信号がコンデンサに蓄積され、電流制御用ＴＦＴのゲー
トが開く。つまり、ソース配線から入力されるデータ信
号により電流制御用ＴＦＴに電流が流れてＥＬ素子が発
光する。

【０１５１】図１７で示すシステムブロック図は、ＰＤ
Ａなどの携帯型情報端末の形態を示すものである。実施
例１で示す表示装置には画素部１４２１、ゲート信号側
駆動回路１４１４、データ信号側駆動回路１４１５が形
成されている。

【０１５２】この表示装置に接続する外部回路の構成
は、安定化電源と高速高精度のオペアンプからなる電源
回路１４０１、ＵＳＢ端子などを備えた外部インターフ
ェイスポート１４０２、ＣＰＵ１４０３、入力手段とし
て用いるペン入力タブレット１４１０及び検出回路１４
１１、クロック信号発振器１４１２、コントロール回路
１４１３などから成っている。

【０１５３】ＣＰＵ１４０３は映像信号処理回路１４０
４やペン入力タブレット１４１０からの信号を入力する
タブレットインターフェイス１４０５などが内蔵されて
いる。また、ＶＲＡＭ１４０６、ＤＲＡＭ１４０７、フ
ラッシュメモリ１４０８及びメモリーカード１４０９が
接続されている。ＣＰＵ１４０３で処理された情報は、
映像信号（データ信号）として映像信号処理回路１４０
４からコントロール回路１４１３に出力する。コントロ
ール回路１４１３は、映像信号とクロックを、データ信
号側駆動回路１４１５とゲート信号側駆動回路１４１４
のそれぞれのタイミング仕様に変換する機能を持ってい
る。

【０１５４】具体的には、映像信号を表示装置の各画素
に対応したデータに振り分ける機能と、外部から入力さ
れる水平同期信号及び垂直同期信号を、駆動回路のスタ
ート信号及び内蔵電源回路の交流化のタイミング制御信
号に変換する機能を持っている。

【０１５５】ＰＤＡなどの携帯型情報端末はＡＣコンセ
ントに接続しなくても、充電型のバッテリーを電源とし
て屋外や電車の中などでも長時間使用できることが望ま
れている。また、このような電子装置は持ち運び易さを
重点において、軽量化と小型化が同時に要求されてい
る。電子装置の重量の大半を占めるバッテリーは容量を
大きくすると重量増加してしまう。従って、このような
電子装置の消費電力を低減するために、バックライトの
点灯時間を制御したり、スタンバイモードを設定したり
といった、ソフトウエア面からの対策も施す必要があ
る。

【０１５６】例えば、ＣＰＵ１４０３に対して一定時間
ペン入力タブレット１４１０からの入力信号がタブレッ
トインターフェイス１４０５に入らない場合、スタンバ
イモードとなり、図１７において点線で囲んだ部分の動
作を同期させて停止させる。表示装置ではＥＬ素子の発
光強度を減衰させるか、映像の表示そのものを止める。
または、各画素にメモリーを備えておき、静止画像の表
示モードに切り替えるなどの処置をとる。こうして、電
子装置の消費電力を低減させる。

【０１５７】また、静止画像を表示するにはＣＰＵ１４
０３の映像信号処理回路１４０４、ＶＲＡＭ１４０６な
どの機能を停止させ、消費電力の低減を図ることができ
る。図１７では動作をおこなう部分を点線で表示してあ
る。また、コントローラ１４１３は、ＩＣチップを用
い、ＣＯＧ法で素子基板に装着してもよいし、表示装置
内部に一体形成してもよい。

【０１５８】［実施例１２］本実施例では、ＥＬ層とし
て一重項励起子（シングレット）により発光する有機化
合物（以下、シングレット化合物という）および三重項
励起子（トリプレット）により発光する有機化合物（以
下、トリプレット化合物という）を併用する例について
説明する。なお、シングレット化合物とは一重項励起の
みを経由して発光する化合物を指し、トリプレット化合
物とは三重項励起を経由して発光する化合物を指す。

【０１５９】トリプレット化合物は、としては以下の論
文に記載の有機化合物が代表的な材料として挙げられ
る。（１）T.Tsutsui, C.Adachi, S.Saito, Photochemi
cal Processes in Organized Molecular Systems, ed.
K.Honda, (Elsevier Sci.Pub., Tokyo,1991) p.437.
（２）M.A.Baldo, D.F.O'Brien, Y.You, A.Shoustikov,
S.Sibley, M.E.Thompson, S.R.Forrest, Nature 395
(1998) p.151.この論文には次の式で示される有機化合
物が開示されている。（３）M.A.Baldo, S.Lamansky,
P.E.Burrrows, M.E.Thompson, S.R.Forrest, Appl.Phy
s.Lett.,75 (1999) p.4.（４）T.Tsutsui, M.-J.Yang,
M.Yahiro, K.Nakamura, T.Watanabe, T.tsuji, Y.Fukud
a, T.Wakimoto, S.Mayaguchi, Jpn.Appl.Phys., 38 (12
B) (1999) L1502.

【０１６０】上記トリプレット化合物は、シングレット
化合物よりも発光効率が高く、同じ発光輝度を得るにも
動作電圧（ＥＬ素子を発光させるに要する電圧）を低く
することが可能である。本実施例ではこの特徴を利用す
る。

【０１６１】低分子の有機化合物を発光層として用いる
場合、現状では赤色に発光する発光層の寿命が他の色に
発光する発光層よりも短い。これは発光効率が他の色よ
りも劣るため、他の色と同じ発光輝度を得るためには動
作電圧を高く設定しなければならず、その分劣化の進行
も早いためである。

【０１６２】しかしながら、本実施例では赤色に発光す
る発光層として発光効率の高いトリプレット化合物を用
いているため、緑色に発光する発光層や青色に発光する
発光層と同じ発光輝度を得ながらも動作電圧を揃えるこ
とが可能である。従って、赤色に発光する発光層の劣化
が極端に早まることはなく、色ずれ等の問題を起こさず
にカラー表示を行うことが可能となる。また、動作電圧
を低く抑えることができることは、トランジスタの耐圧
のマージンを低く設定できる点からも好ましいことであ
る。

【０１６３】なお、本実施例では、赤色に発光する発光
層としてトリプレット化合物を用いた例を示している
が、さらに緑色に発光する発光層もしくは青色に発光す
る発光層にトリプレット化合物を用いることも可能であ
る。

【０１６４】ＲＧＢカラー表示をする場合には、画素部
に赤色に発光するＥＬ素子、緑色に発光するＥＬ素子、
青色に発光するＥＬ素子を設ける必要がある。この場
合、赤色に発光するＥＬ素子にトリプレット化合物を用
い、その他はシングレット化合物を用いて形成すること
も可能である。

【０１６５】こうしてトリプレット化合物とシングレッ
ト化合物を使い分けることでそれぞれのＥＬ素子の動作
電圧をすべて同一（１０Ｖ以下、好ましくは３〜１０
Ｖ）とすることが可能となる。従って、発光装置に必要
な電源を例えば３Ｖもしくは５Ｖで統一することができ
るため、回路設計が容易となる利点がある。なお、本実
施例の構成は、実施例１〜実施例１０のいずれの構成と
も組み合わせて実施することが可能である。

【０１６６】［実施例１２］上記各実施例１乃至１１の
いずれか一を実施して形成された半導体装置は様々な電
気光学装置（アクティブマトリクス型液晶ディスプレ
イ、アクティブマトリクス型ＥＬディスプレイ、アクテ
ィブマトリクス型ＥＣディスプレイ）に用いることがで
きる。即ち、それら電気光学装置を表示部に組み込んだ
電子機器全てに本願発明を実施できる。

【０１６７】その様な電子機器としては、ビデオカメ
ラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ（ゴ
ーグル型ディスプレイ）、カーナビゲーション、カース
テレオ、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（モバ
イルコンピュータ、携帯電話または電子書籍等）などが
挙げられる。それらの一例を図１８及び図１９に示す。

【０１６８】図１８（Ａ）はパーソナルコンピュータで
あり、本体２００１、画像入力部２００２、表示部２０
０３、キーボード２００４等を含む。本発明を表示部２
００３に適用することができる。

【０１６９】図１８（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等を含む。本発明を表示部２１０２に適用することが
できる。

【０１７０】図１８（Ｃ）はモバイルコンピュータ（モ
ービルコンピュータ）であり、本体２２０１、カメラ部
２２０２、受像部２２０３、操作スイッチ２２０４、表
示部２２０５等を含む。本発明は表示部２２０５に適用
できる。

【０１７１】図１８（Ｄ）はゴーグル型ディスプレイで
あり、本体２３０１、表示部２３０２、アーム部２３０
３等を含む。本発明は表示部２３０２に適用することが
できる。

【０１７２】図１８（Ｅ）はプログラムを記録した記録
媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであ
り、本体２４０１、表示部２４０２、スピーカ部２４０
３、記録媒体２４０４、操作スイッチ２４０５等を含
む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（Ｄ
ｉｇｔｉａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ）、ＣＤ
等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネッ
トを行うことができる。本発明は表示部２４０２に適用
することができる。

【０１７３】図１８（Ｆ）はデジタルカメラであり、本
体２５０１、表示部２５０２、接眼部２５０３、操作ス
イッチ２５０４、受像部（図示しない）等を含む。本願
発明を表示部２５０２に適用することができる。

【０１７４】図１９（Ａ）は携帯電話であり、本体２９
０１、音声出力部２９０２、音声入力部２９０３、表示
部２９０４、操作スイッチ２９０５、アンテナ２９０
６、画像入力部（ＣＣＤ、イメージセンサ等）２９０７
等を含む。本願発明を表示部２９０４に適用することが
できる。

【０１７５】図１９（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であ
り、本体３００１、表示部３００２、３００３、記憶媒
体３００４、操作スイッチ３００５、アンテナ３００６
等を含む。本発明は表示部３００２、３００３に適用す
ることができる。

【０１７６】図１９（Ｃ）はディスプレイであり、本体
３１０１、支持台３１０２、表示部３１０３等を含む。
本発明は表示部３１０３に適用することができる。本発
明のディスプレイは特に大画面化した場合において有利
であり、対角１０インチ以上（特に３０インチ以上）の
ディスプレイには有利である。

【０１７７】以上の様に、本願発明の適用範囲は極めて
広く、あらゆる分野の電子機器に適用することが可能で
ある。また、本実施例の電子機器は実施例１〜１１のど
のような組み合わせからなる構成を用いても実現するこ
とができる。

【０１７８】

【発明の効果】本発明により陽極（ＩＴＯ）を覆うシー
ル材（透光性を有する絶縁膜）及びＤＬＣ膜、あるいは
陽極（ＺｎＯ）に直接設けられたＤＬＣ膜で覆うことに
よって、水蒸気や酸素が封止領域内に浸入することを防
ぐ効果が増し、ＥＬ素子の安定性を高めることができ
る。従って、信頼性の高い自発光装置を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の発光装置を示す図。

【図２】本発明の発光装置を示す図。

【図３】本発明に適用するＤＬＣ膜を形成するため
のプラズマＣＶＤ装置の構成を説明する図。

【図４】プラズマＣＶＤ装置の反応室の構成を説明
する図。

【図５】ＥＬ表示装置の断面構造図。

【図６】画素部の上面図を示す図。

【図７】画素部において乾燥剤を設置する場合の一
例を示す図。

【図８】ＥＬ表示装置の断面構造図。

【図９】本発明の発光装置を示す図。

【図１０】基板を固定する工程を示す図。

【図１１】基板を分離する工程を示す図。

【図１２】結晶化工程を示す図。

【図１３】ゲッタリング工程を示す図。

【図１４】ＴＦＴ作製工程を示す図。

【図１５】ＴＦＴ作製工程を示す図。

【図１６】発光装置の画素部を示す図。

【図１７】表示装置を内蔵する電子装置のシステムブ
ロック図。

【図１８】電子機器の一例を示す図。

【図１９】電子機器の一例を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｈ０１Ｌ 21/3205 Ｈ０５Ｂ 33/02 29/786 33/04 21/336 33/10 Ｈ０５Ｂ 33/02 33/14 Ａ 33/04 Ｈ０１Ｌ 21/88 Ｍ 33/10 29/78 ６１２Ｚ 33/14 Ｆターム(参考） 3K007 AB00 AB04 AB06 AB12 AB13 BA06 BB02 BB04 BB05 CA01 CA02 CA04 CA05 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01 FA02 5C094 AA08 AA24 AA31 AA38 BA03 BA27 CA19 DA07 EA04 EA05 EB02 FB02 FB05 HA05 HA08 5F033 GG03 GG04 HH04 HH08 HH11 HH18 HH19 HH20 HH21 HH32 HH33 HH38 JJ01 JJ08 JJ18 JJ21 KK01 QQ08 QQ09 QQ12 QQ16 QQ25 QQ34 QQ37 QQ53 QQ58 QQ65 QQ74 RR04 RR06 RR08 RR21 RR22 RR26 RR27 SS04 SS15 VV15 5F110 AA14 BB04 BB07 CC01 CC07 DD01 DD02 DD06 DD14 DD15 EE01 EE02 EE03 EE04 EE08 EE14 EE23 EE28 GG13 GG15 HJ01 HJ04 HJ12 HJ13 HL03 HL04 HM15 NN22 NN24 NN27 NN73 PP01 PP02 PP03 PP10 PP34 QQ04 QQ23 QQ28 5G435 AA13 AA14 BB05 CC09 HH14 KK05 KK10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁表面を有する基板上に、陰極と、該陰
極上に接するＥＬ材料と、該ＥＬ材料上に接する陽極と
を有する発光素子と、前記陽極に接する絶縁膜と、該絶
縁膜に接する炭素を主成分とする薄膜とを有し、前記陽
極は、前記絶縁膜で覆われ、前記絶縁膜は炭素を主成分
とする薄膜で覆われていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】請求項１において、前記陽極は、可視光に
対して透明もしくは半透明な導電膜からなることを特徴
とする発光装置。
【請求項３】請求項１または請求項２において、前記陽
極はスズを含む酸化物導電膜からなることを特徴とする
発光装置。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか一において、前
記絶縁膜は、可視光に対して透明もしくは半透明な絶縁
膜からなることを特徴とする発光装置。
【請求項５】絶縁表面を有する基板上に陽極、陰極、並
びに前記陽極と前記陰極との間に挟まれたＥＬ材料とを
有する発光素子と、炭素を主成分とする薄膜とを有し、前記陽極は、可視光に対して透明もしくは半透明な導電
膜からなり、かつ、前記陽極は、前記炭素を主成分とす
る薄膜と接して覆われていることを特徴とする発光装
置。
【請求項６】請求項５において、前記陽極は亜鉛を含む
酸化物導電膜からなることを特徴とする発光装置。
【請求項７】請求項１乃至６のいずれか一において、前
記陰極は周期表の１族もしくは２族に属する元素を含む
金属膜および酸化物導電膜からなることを特徴とする発
光装置。
【請求項８】請求項１乃至７のいずれか一において、前
記炭素を主成分とする薄膜はＤＬＣ膜であることを特徴
とする発光装置。
【請求項９】請求項１乃至８のいずれか一において、前
記絶縁表面を有する基板は、ガラス基板、石英基板、ま
たはプラスチック基板であることを特徴とする発光装
置。
【請求項１０】請求項１乃至８のいずれか一において、
前記絶縁表面を有する基板は、表面に絶縁膜が設けられ
た耐熱性金属基板であることを特徴とする発光装置。
【請求項１１】請求項１乃至１０のいずれか一におい
て、前記陰極と接続するＴＦＴはｎチャネル型ＴＦＴで
あることを特徴とする発光装置。
【請求項１２】請求項１乃至１１のいずれか一におい
て、前記陰極の端部を覆うバンクを有し、前記バンク
は、乾燥剤を混入した樹脂からなることを特徴とする発
光装置。
【請求項１３】請求項１乃至１２のいずれか一に記載さ
れた発光装置とは、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴ
ーグル型ディスプレイ、カーナビゲーション、パーソナ
ルコンピュータ、携帯情報端末であることを特徴とする
発光装置。
【請求項１４】絶縁表面を有する基板上に発光素子を形
成する工程と、前記発光素子の陽極を覆う絶縁膜を形成する工程と、炭素を主成分とする薄膜で前記絶縁膜を覆う工程とを有
することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１５】請求項１４において、前記陽極は、スズ
を含む酸化物導電膜からなることを特徴とする発光装置
の作製方法。
【請求項１６】絶縁表面を有する基板上に発光素子を形
成する工程と、炭素を主成分とする薄膜で前記発光素子の陽極を覆う工
程とを有することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項１７】請求項１６において、前記陽極は、亜鉛
を含む酸化物導電膜からなることを特徴とする発光装置
の作製方法。
【請求項１８】金属表面を有する基板の端部を曲げて基
板ホルダーと固定する工程と、前記金属表面を有する基板上に絶縁膜を形成する工程
と、前記絶縁膜の上に発光素子を形成する工程と、前記発光素子をシール材で覆う工程と、炭素を主成分とする薄膜で前記シール材を覆う工程と、前記基板ホルダーを分離する工程とを有することを特徴
とする発光装置の作製方法。
【請求項１９】請求項１８において、前記基板ホルダー
は、前記金属表面を有する基板と同じ熱膨張係数を有す
ることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項２０】請求項１８または請求項１９において、
前記基板ホルダーは、ステンレス、セラミック、または
Ａｌ₂Ｏ₃からなることを特徴とする発光装置の作製方
法。
【請求項２１】請求項１４乃至２０のいずれか一におい
て、前記炭素を主成分とする薄膜はＤＬＣ膜であること
を特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項２２】請求項１４乃至２１のいずれか一におい
て、前記絶縁膜は、可視光に対して透明もしくは半透明
な絶縁膜からなることを特徴とする発光装置の作製方
法。