JP2003229278A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＴＦＴの特性に影響を与えることなく、ま
た、これまで用いられてきたアルカリ金属やアルカリ土
類金属といった材料を用いた場合のように陰極からの電
子の注入性を向上させるような発光素子を提供する。 【解決手段】 陰極に接する有機化合物層に電子供与体
として機能する有機化合物（以下、ドナー性分子と示
す）をドーピングすることにより、陰極と有機化合物層
の間にそれぞれの最低空分子軌道（ＬＵＭＯ：Lowest U
noccupied Molecular Orbital）準位の間のドナー準位
を形成することができるので、陰極からの電子の注入、
および注入された電子の伝達を効率良く行うことができ
る。また、電子の移動に伴うエネルギーの余分な損失や
有機化合物層自体の変質等の問題もないことから陰極材
料の仕事関数に拘わらず電子の注入性を向上させると共
に駆動電圧の低下を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一対の電極間に有
機化合物を含む膜（以下、「有機化合物層」と記す）を
設けた素子に電界を加えることで、蛍光又は燐光が得ら
れる発光素子を用いた発光装置及びその作製方法に関す
る。なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示
デバイス、発光デバイス、もしくは光源を指す。また、
発光素子にコネクター、例えばFPC（Flexible printed
circuit）もしくはTAB（Tape Automated Bonding）テー
プもしくはTCP（Tape Carrier Package）が取り付けら
れたモジュール、TABテープやTCPの先にプリント配線板
が設けられたモジュール、または発光素子にCOG（Chip
On Glass）方式によりIC（集積回路）が直接実装された
モジュールも全て発光装置に含むものとする。

【０００２】

【従来の技術】本発明でいう発光素子とは、電界を加え
ることにより発光する素子である。その発光機構は、電
極間に有機化合物層を挟んで電圧を印加することによ
り、陰極から注入された電子および陽極から注入された
正孔が有機化合物層中で再結合して、励起状態の分子
（以下、「分子励起子」と記す）を形成し、その分子励
起子が基底状態に戻る際にエネルギーを放出して発光す
ると言われている。

【０００３】このような発光素子において、通常、有機
化合物層は1μmを下回るほどの薄膜で形成される。ま
た、発光素子は、有機化合物層そのものが光を放出する
自発光型の素子であるため、従来の液晶ディスプレイに
用いられているようなバックライトも必要ない。したが
って、発光素子は極めて薄型軽量に作製できることが大
きな利点である。

【０００４】また、例えば１００〜２００ｎｍ程度の有
機化合物層において、キャリアを注入してから再結合に
至るまでの時間は、有機化合物層のキャリア移動度を考
えると数十ナノ秒程度であり、キャリアの再結合から発
光までの過程を含めてもマイクロ秒以内のオーダーで発
光に至る。したがって、非常に応答速度が速いことも特
長の一つである。

【０００５】こういった薄型軽量・高速応答性・直流低
電圧駆動などの特性から、発光素子は次世代のフラット
パネルディスプレイ素子として注目されている。また、
自発光型であり視野角が広いことから、視認性も比較的
良好であり、携帯機器の表示画面に用いる素子として有
効と考えられている。

【０００６】ところで、イーストマン・コダック社のＴ
ａｎｇらは、素子の特性向上のために、キャリア輸送性
の異なる有機化合物を積層し、正孔と電子がそれぞれ陽
極、陰極よりバランス良く注入される構造とし、しかも
有機層の膜厚を２００ｎｍ以下とすることで、１０Ｖ以
下の印加電圧で１０００ｃｄ／ｍ²と外部量子効率１％
の実用化に充分な高輝度、高効率を得ることに成功して
いる（例えば、非特許文献１参照。）。

【０００７】

【非特許文献１】Appl.Phys.Lett.,51,913(1987)

【０００８】なお、この高効率素子において、Ｔａｎｇ
らは基本的に絶縁体と見なされる有機化合物に対して、
金属電極から電子を注入する際に問題となるエネルギー
障壁を低下させるため、仕事関数の小さいＭｇ（マグネ
シウム）を使用したが、Ｍｇは酸化しやすく不安定であ
ることと、有機表面への接着性に乏しいことから、比較
的安定で、しかも有機表面への密着性に優れたＡｇ
（銀）と共蒸着により合金化させたものを用いていた。

【０００９】さらに、凸版印刷株式会社のグループは、
Ｍｇより更に仕事関数の小さいＬｉ（リチウム）を用
い、Ａｌ（アルミニウム）と合金化することにより安定
化させ、陰極として用いることによりＭｇ合金を用いた
素子より低い駆動電圧と高い発光輝度を達成したことを
報告している（例えば、非特許文献２参照。）。

【００１０】

【非特許文献２】第５１回応用物理学会学術講演会、講
演予稿集28a-pb-4,p.1040

【００１１】上記の合金電極を背景として、より安定な
陰極の開発が望まれていたが、最近になって極薄膜の絶
縁層（０．５ｎｍ）としてフッ化リチウム（ＬｉＦ）等
の陰極バッファー層を介在させることにより、アルミニ
ウム陰極でもＭｇ：Ａｇ等の合金を用いて形成された陰
極と同等以上の発光特性が得られることが報告されてい
る（例えば、非特許文献３参照。）。

【００１２】

【非特許文献３】L.S.Hung,C.W.Tang and M.G.Mason:Ap
pl.Phys.Lett.,70(2),152(1997)

【００１３】この陰極バッファー層を設けることによる
特性向上の機構は、陰極バッファー層を形成するＬｉＦ
が有機化合物層の電子輸送層を形成するＡｌｑ₃と接し
て形成されたときにＡｌｑ₃のエネルギーバンドを曲
げ、電子注入障壁が低下するためであると考えられてい
る。

【００１４】その他にも、発光素子の陰極に接する有機
化合物層に仕事関数が４．２ｅＶ以上のアルカリ金属
や、アルカリ土類金属、希土類金属を含む遷移金属のい
ずれか一つ以上からなる金属ドーピング層を形成するこ
とにより、陰極からの有機化合物層への電子注入障壁を
小さくして、陰極からの電子の注入性を向上させるとい
う技術も報告されている（例えば、特許文献１参
照。）。

【００１５】

【特許文献１】特開平１０−２７０１７１号公報

【００１６】以上のようにして、陽極、陰極及び有機化
合物層からなる発光素子において、電極からのキャリア
の注入性を向上させる工夫をすることで、発光素子の素
子特性の向上が図られている。

【００１７】その他にも、発光素子の陽極と接する正孔
輸送層に電子受容性の材料をドーピングすることによ
り、正孔の注入性の向上に伴うキャリア密度の増加と、
導電性を増加させることができ、これにより低電圧の駆
動が可能になるという報告がされている（例えば、非特
許文献４参照。）。

【００１８】

【非特許文献４】J.Blochwitz, M.Pfeiffer, T.Fritz,
and K.Leo:Applied.Physics.Letters.,73,6,729(1998)

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、アクティブマ
トリクス型の発光装置において、有機化合物層と陰極と
の間に上述したような陰極バッファー層や金属ドーピン
グ層を設けて、発光素子の素子特性向上を図ろうとする
と、陰極からの注入性が向上する一方で、陰極バッファ
ー層や金属ドーピング層の一部に含まれるアルカリ金属
およびアルカリ土類金属が拡散してドリフトするため、
発光素子と接続されたＴＦＴに影響を与え、その特性が
低下するという問題が生じる。すなわち、発光素子とし
ての特性が向上する一方で、ＴＦＴ特性が低下するとい
う問題が生じる。

【００２０】また、電子受容性の材料をドーピングする
ことにより正孔の注入性の向上に伴うキャリア密度の増
加と、導電性を増加させることができる一方で、アクセ
プター（電子受容体）として機能する有機化合物は、電
荷移動錯体を形成する可能性がある。そして、この電荷
移動錯体が発光層との界面に存在する場合には、発光層
において生じたキャリアの再結合によるエネルギーが、
非発光性の電荷移動錯体に移動して、消光してしまうと
いう問題が生じる。このことは、電子供与性の材料をド
ーピングすることにより電子の注入性を向上させるドナ
ー（電子供与体）に関しても同様のことが言える。

【００２１】そこで、本発明では、これまで用いられて
きたアルカリ金属やアルカリ土類金属といったＴＦＴの
特性に影響を与える材料を用いることなくキャリアの注
入性を向上させる一方で、発光層においてキャリアの再
結合により生じるエネルギーが電荷移動錯体に移動する
ことによる発光素子の消光を防ぐ構造を有する発光素子
を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであり、陰極に接する有機化
合物層に電子供与体として機能する有機化合物（以下、
ドナー性分子と示す）をドーピングすることにより、陰
極と有機化合物層の間にそれぞれの最低空分子軌道（Ｌ
ＵＭＯ：Lowest Unoccupied Molecular Orbital）準位
の間のドナー準位を形成することができるので、陰極か
らの電子の注入、および注入された電子の伝達を効率良
く行うことができる。また、電子の移動に伴うエネルギ
ーの余分な損失や有機化合物層自体の変質等の問題もな
いことから陰極材料の仕事関数に拘わらず電子の注入性
を向上させると共に駆動電圧の低下を実現することがで
きる。

【００２３】さらに、これらのドナー性分子は拡散し
て、ＴＦＴの特性を低下させるという問題もないことか
ら、アルカリ金属やアルカリ土類金属を用いた場合のよ
うなデメリットを受けることなく発光素子の特性を向上
させることができる。

【００２４】そこで、本発明においては、有機化合物層
に含まれる電子輸送層の一部にドナー性分子をドーピン
グすることにより電子伝達領域を形成する。なお、ここ
で形成される電子伝達領域は、発光素子の陰極と接して
形成されるため、陰極からの電子の注入性を向上させる
ことができると共に、ドナー性分子がドーピングされな
い電子輸送層を有していることから、電子伝達領域と発
光層が直接接しない構造を形成することができる。

【００２５】この構造は、ドナー性分子が電子伝達領域
で電荷移動錯体を形成した場合において、電荷移動錯体
が発光層との界面に存在すると、発光層でキャリアの再
結合により生じるエネルギーが非発光性の電荷移動錯体
に移動し、消光してしまうという問題を防ぐことができ
る。

【００２６】すなわち、本発明の発光素子は、陽極と陰
極との間に有機化合物層が形成される発光素子であっ
て、有機化合物層は、発光層と、ドナー性分子を含む電
子伝達領域を有し、電子伝達領域は、発光層と接するこ
となく陰極と接して形成されることを特徴とする発光装
置である。

【００２７】本発明において開示する発明の構成は、陽
極、陰極、及び有機化合物層を有する発光装置であっ
て、前記陽極と前記陰極との間に前記有機化合物層を有
し、前記有機化合物層は、発光層および電子輸送層を有
し、前記電子輸送層の少なくとも一部に電子伝達領域を
有し、前記電子伝達領域は、前記陰極と接して形成され
ることを特徴とする発光装置である。

【００２８】さらに、他の発明の構成は、絶縁表面上に
設けられたＴＦＴと、前記ＴＦＴ上に形成された層間絶
縁膜と、前記層間絶縁膜上に形成された第１の電極と、
前記第１の電極の端部を覆って形成された絶縁層と、前
記第１の電極上に形成された有機化合物層と、前記有機
化合物層上に形成された第２の電極とを有する発光装置
であって、前記ＴＦＴは、ソース領域およびドレイン領
域を有し、前記第１の電極は、前記ソース領域または前
記ドレイン領域のいずれか一方と電気的に接続され、前
記有機化合物層は、発光層および電子輸送層を有し、前
記電子輸送層の少なくとも一部に電子伝達領域を有し、
前記電子伝達領域は、前記陰極と接して形成されること
を特徴とする発光装置である。

【００２９】なお、上記構成において、第１の電極が陽
極であり、第２の電極が陰極である場合には、電子伝達
領域は第２の電極と接して形成されるが、第１の電極が
陰極であり、第２の電極が陽極で形成されている場合に
は、電子伝達領域は第１の電極と接して形成される。

【００３０】なお、上記各構成において、有機化合物層
は、正孔注入層と、正孔輸送層と、発光層と、ブロッキ
ング層と、電子輸送層と、前記電子輸送層の一部に形成
された電子伝達領域のうち、発光層と、電子輸送層と、
電子伝達領域とを含み、電子伝達領域は、ドナー性分子
を含む有機化合物からなることを特徴とする。

【００３１】さらに、上記各構成において、正孔注入層
もしくは正孔輸送層の一部にアクセプター性分子を含む
正孔伝達領域が形成されていても良い。なお、正孔伝達
領域が形成される場合には、陽極と接して形成し、ま
た、正孔伝達領域と発光層とが直接接しないような構造
を有する。

【００３２】なお、本発明の発光装置は、ＴＦＴと電気
的に接続された発光素子とを有するアクティブマトリク
ス型の発光装置に適した構成であるが、パッシブマトリ
クス型の発光装置においても実施することが可能であ
る。

【００３３】尚、本発明の発光装置から得られる発光
は、一重項励起状態又は三重項励起状態のいずれか一
方、またはその両者による発光を含むものとする。

【００３４】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］本発明の発光装
置の素子構造について、図１を用いて説明する。

【００３５】図１において、陽極１０２上に有機化合物
層１０３が形成され、有機化合物層１０３上に陰極１０
４が形成されている。なお、陽極１０２から有機化合物
層１０３に正孔が注入され、陰極１０４からは有機化合
物層１０３に電子が注入される。そして、有機化合物層
１０３において、正孔と電子が再結合することにより発
光が得られる。

【００３６】また、有機化合物層１０３は、正孔輸送層
１１１、発光層１１２、電子輸送層１１３および電子輸
送層の一部に形成される電子伝達領域１１４を少なくと
も含み、正孔注入層、正孔輸送層、およびブロッキング
層といったキャリアに対する機能の異なる層のいずれか
一つ、もしくは複数を組み合わせて積層することにより
形成される。なお、本実施の形態においては、有機化合
物層１０３が正孔輸送層１１１、発光層１１２、電子輸
送層１１３及び電子伝達領域１１４からなる積層構造を
有する場合について説明する。

【００３７】なお、本発明において有機化合物層におい
て生じた光は、陽極側から出射させても良いし、陰極側
から出射させても良い。なお、陽極側から出射させる場
合には、陽極を透光性の材料で形成することは必須であ
るが、陰極を遮光性の材料で形成することにより素子特
性をより向上させることができる。また、陰極側から出
射させる場合には、陰極を透光性の材料で形成し、陽極
を遮光性の材料で形成することが好ましい。

【００３８】陽極１０２を形成する材料としては、陽極
からの正孔の注入性を妨げないために仕事関数が４．５
ｅＶ以上の仕事関数の大きい材料を用いる。なお、陽極
が透光性を有する場合と遮光性を有する場合とで適した
材料が異なる。

【００３９】陽極１０２を透光性の材料で形成する場合
には、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜、酸化インジ
ウムに２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透
明導電膜、ＩＺＯ、および酸化インジウムと酸化亜鉛と
からなる材料（Ｉｎ₂Ｏ₃−ＺｎＯ）といった透明導電膜
を用いて形成することができる。

【００４０】一方、陽極１０２を遮光性の材料で形成す
る場合には、元素周期律の第４族、第５族、又は第６族
に属する金属元素の窒化物または炭化物である金属化合
物を用いることができる。好ましくは、窒化チタン、窒
化ジルコニウム、炭化チタン、炭化ジルコニウム、窒化
タンタル、炭化タンタル、窒化モリブデン、炭化モリブ
デンを用いて形成することができる。

【００４１】なお、これらの金属化合物は、仕事関数が
４．７ｅＶ以上である。例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）
は、仕事関数が４．７ｅＶである。また、金属化合物
は、オゾン雰囲気下における紫外線照射処理（ＵＶオゾ
ン処理）により、仕事関数をさらに大きくすることがで
きる。

【００４２】次に、有機化合物層１０３が形成される。
なお、有機化合物層１０３を形成する材料としては、低
分子系、高分子系、もしく中分子系の公知の有機化合物
を用いることができる。なお、ここでいう中分子系の有
機化合物とは、昇華性や溶解性を有さない有機化合物の
凝集体（好ましくは分子数１０以下）、又は連鎖する分
子の長さが５μｍ以下（好ましくは５０ｎｍ以下）の有
機化合物のことをいう。

【００４３】なお、本実施の形態により形成される発光
素子の有機化合物層１０３には、以下に示すような有機
化合物を用いることができる。

【００４４】有機化合物層１０３は、正孔輸送性材料か
らなる正孔輸送層１１１、発光性材料からなる発光層１
１２、電子輸送性材料からなる電子輸送層１１３、およ
び電子輸送層の一部にドナー性分子を含む電子伝達領域
１１４を積層することにより形成される。なお、本発明
における有機化合物層の積層構造は、ここで示す構成に
限られることはなく、その他にも正孔注入材料からなる
正孔注入層や、正孔阻止性材料からなるブロッキング層
（正孔阻止層）を含めた積層構造とすることも可能であ
る。以下に好適な材料をそれぞれ列挙する。ただし、本
発明の発光素子に用いる材料は、これらに限定されな
い。

【００４５】正孔輸送層１１１を形成する正孔輸送材料
としては、芳香族アミン系（すなわち、ベンゼン環−窒
素の結合を有するもの）の化合物が好適である。広く用
いられている材料として、例えば、先に述べたＴＰＤの
他、その誘導体である４，４'−ビス［Ｎ−（１−ナフ
チル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（以下、
「α−ＮＰＤ」と記す）や、４，４'，４''−トリス
（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン
（以下、「ＴＤＡＴＡ」と記す）、４，４'，４''−ト
リス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−ア
ミノ］−トリフェニルアミン（以下、「ＭＴＤＡＴＡ」
と記す）などのスターバースト型芳香族アミン化合物が
挙げられる。

【００４６】発光層１１２を形成する発光材料として
は、具体的には、トリス（８−キノリノラト）アルミニ
ウム（以下、Ａｌｑ₃と示す）、トリス（４−メチル−
８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｍｑ₃と
示す）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリ
ナト）ベリリウム（以下、ＢｅＢｑ₂と示す）、ビス
（２−メチル−８−キノリノラト）−（４−ヒドロキシ
−ビフェニリル）−アルミニウム（以下、ＢＡｌｑと示
す）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾ
オキサゾラト］亜鉛（以下、Ｚｎ（ＢＯＸ）₂と示
す）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾ
チアゾラト］亜鉛（以下、Ｚｎ（ＢＴＺ）₂と示す）な
どの金属錯体の他、各種蛍光色素が有効である。また、
三重項発光材料も可能であり、白金ないしはイリジウム
を中心金属とする錯体が主体である。三重項発光材料と
しては、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム
（以下、Ｉｒ（ｐｐｙ）₃と示す）、２，３，７，８，
１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３
Ｈ−ポルフィリン−白金（以下、ＰｔＯＥＰと示す）な
どが知られている。

【００４７】電子輸送層１１３を形成する電子輸送材料
としては、金属錯体がよく用いられ、先に述べたＡｌｑ
₃、Ａｌｍｑ₃、ＢｅＢｑ₂などのキノリン骨格またはベ
ンゾキノリン骨格を有する金属錯体や、混合配位子錯体
であるＢＡｌｑなどが好適である。また、Ｚｎ（ＢＯ
Ｘ）₂、Ｚｎ（ＢＴＺ）₂などのオキサゾール系、チアゾ
ール系配位子を有する金属錯体もある。さらに、金属錯
体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−te
rt−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール
（以下、ＰＢＤと示す）、１，３−ビス［５−（p−ter
t−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール
−２−イル］ベンゼン（以下、ＯＸＤ−７と示す）など
のオキサジアゾール誘導体、３−（４−tert−ブチルフ
ェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−
１，２，４−トリアゾール（以下、ＴＡＺと示す）、３
−（４−tert−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフ
ェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−ト
リアゾール（以下、ｐ−ＥｔＴＡＺと示す）などのトリ
アゾール誘導体、バソフェナントロリン（以下、ＢＰｈ
ｅｎと示す）、バソキュプロイン（以下、ＢＣＰと示
す）などのフェナントロリン誘導体が電子輸送性を有す
る。

【００４８】なお、本発明の有機化合物層１０３のうち
正孔輸送層１１１、発光層１１２または電子輸送層１１
３に用いる材料としては、上述した有機材料の他、一部
に無機材料（具体的には、ＳｉおよびＧｅの酸化物の
他、窒化炭素（ＣｘＮｙ）、アルカリ金属元素、アルカ
リ土類金属元素、およびランタノイド系元素のいずれか
の酸化物とＺｎ、Ｓｎ、Ｖ、Ｒｕ、Ｓｍ、およびＩｒの
いずれかとの組み合わせた材料等）を用いることも可能
である。

【００４９】電子伝達領域１１４の形成には、以下の構
造式（Ｄ１）〜（Ｄ７）で示される分子骨格を少なくと
も一部に含むドナー性分子と電子輸送性材料を用いて形
成される。なお、ドナー性分子は、電子注入層に注入さ
れた電子の輸送性の向上、および電子伝達領域の導電性
を向上させる点から全体の５０％以上に含まれるように
形成することが望ましい。

【００５０】

【化１】

【００５１】

【化２】

【００５２】

【化３】

【００５３】

【化４】

【００５４】

【化５】

【００５５】

【化６】

【００５６】

【化７】

【００５７】その他、有機化合物層に正孔注入層を含め
る場合には、正孔注入層を形成する正孔注入材料として
は、有機化合物であればポルフィリン系の化合物が有効
であり、フタロシアニン（以下、Ｈ₂−Ｐｃと示す）、
銅フタロシアニン（以下、Ｃｕ−Ｐｃと示す）などがあ
る。導電性高分子化合物に化学ドーピングを施した材料
もあり、ポリスチレンスルホン酸（以下、ＰＳＳと示
す）をドープしたポリエチレンジオキシチオフェン（以
下、ＰＥＤＯＴと示す）や、ポリアニリン、ポリビニル
カルバゾール（以下、ＰＶＫと示す）などが挙げられ
る。

【００５８】さらに有機化合物層にブロッキング層を含
める場合には、ブロッキング層を形成する正孔阻止材料
として、上で述べたＢＡｌｑ、ＯＸＤ−７、ＴＡＺ、ｐ
−ＥｔＴＡＺ、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰなどが、励起エネル
ギーレベルが高いため有効である。

【００５９】なお、本発明において、正孔輸送層１１１
と発光層１１２とをそれぞれ形成する材料を共蒸着し
て、両層の界面に混合層を形成する構成とすることもで
きる。同様に、発光層１１２と電子輸送層１１３との界
面に混合層を形成する構成とすることも可能である。

【００６０】次に、陰極１０４が形成される。陰極１０
４を形成する材料としては、陰極１０４からの電子の注
入性を向上させるために仕事関数が３．８ｅＶ以下の仕
事関数の小さい材料を用いる。なお、陰極１０４が透光
性を有する場合には、陰極１０４の可視光に対する透過
率は４０％以上であることが好ましい。一方、陰極１０
４が遮光性を有する場合には、陰極を形成する膜に対す
る可視光の透過率が１０％未満となるように形成する。
例えばＡｌ、Ｔｉ、Ｗ、等からなる単層膜や、仕事関数
の小さい材料との積層膜により形成する。

【００６１】以上により、陽極１０２、有機化合物層１
０３および陰極１０４からなり、有機化合物層１０３が
陰極と接する領域に電子伝達領域１１４が形成された本
発明の発光素子を形成することができる。

【００６２】なお、ここでは図示しないが、本発明にお
いては、電子伝達領域だけでなく正孔伝達領域を形成す
ることも可能である。なお、正孔伝達領域の形成には、
以下の構造式（Ａ１）〜（Ａ４）で示される分子骨格を
少なくとも一部に含むアクセプター性分子と正孔輸送性
材料または、正孔注入性材料を用いて形成される。な
お、アクセプター性分子は、注入された正孔の輸送性の
向上、および正孔伝達領域の導電性を向上させる点から
全体の５０％以上に含まれるように形成することが望ま
しい。

【００６３】

【化８】

【００６４】

【化９】

【００６５】

【化１０】

【００６６】

【化１１】

【００６７】［実施の形態２］本発明により形成される
発光装置における発光素子の素子構造について図２を用
いて説明する。なお、図２（Ａ）は、発光装置の画素部
の断面構造について示すものであり、図２（Ｂ）は、発
光素子の素子構造について示したものである。具体的に
は、電流制御用ＴＦＴと電気的に接続された一方の電極
に対し、有機化合物層を挟んで形成された他方の電極が
透光性の材料からなる陰極である場合における上方出射
型の素子構造について説明する。

【００６８】図２（Ａ）において、基板２０１上に薄膜
トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されている。なお、ここ
では、発光素子２１５の第１の電極２１０と電気的に接
続され、発光素子２１５に供給される電流を制御する機
能を有する電流制御用ＴＦＴ２２２と、電流制御用ＴＦ
Ｔ２２２のゲート電極に印加されるビデオ信号を制御す
るためのスイッチング用ＴＦＴ２２１を示す。

【００６９】基板２０１としては、遮光性を有するシリ
コン基板を用いるが、ガラス基板や石英基板、樹脂基
板、またはフレキシブルな基板材料（プラスチック）を
用いても良い。また、各ＴＦＴの活性層は、少なくとも
チャネル形成領域２０２、ソース領域２０３、ドレイン
領域２０４を備えている。

【００７０】また、各ＴＦＴの活性層は、ゲート絶縁膜
２０５で覆われ、ゲート絶縁膜２０５を介してチャネル
形成領域２０２と重なるゲート電極２０６が形成されて
いる。また、ゲート電極２０６を覆って層間絶縁膜２０
８が設けられている。なお、層間絶縁膜２０８を形成す
る材料としては、酸化珪素、窒化珪素および窒化酸化珪
素等の珪素を含む絶縁膜の他、ポリイミド、ポリアミ
ド、アクリル（感光性アクリルを含む）、ＢＣＢ（ベン
ゾシクロブテン）といった有機樹脂膜を用いることがで
きる。

【００７１】次に、層間絶縁膜２０８上に電流制御用Ｔ
ＦＴ２２２のソース領域２０３と電気的に接続された配
線２０７、およびドレイン領域２０４と電気的に接続さ
れた第１の電極２１１が設けられる。なお、本実施の形
態においては、第１の電極２１１は陽極となるように形
成されている。そこで、第１の電極（陽極）２１１は、
陽極として機能する仕事関数の大きい材料を用いる。な
お、第１の電極２１１を形成する材料としては、遮光性
を有し、かつ反射率の高い導電性材料を用いることが望
ましい。また、電流制御用ＴＦＴ２２２は、ｐチャネル
型で形成されるのが望ましい。

【００７２】また、第１の電極（陽極）２１１の端部、
および配線２０７等を覆って絶縁層２１２が形成され
る。次に、第１の電極（陽極）２１１上に有機化合物層
２１３が形成され、その上に、陰極となる第２の電極２
１４を形成することにより発光素子２１５を完成させる
ことができる。なお、本実施の形態では、第２の電極
（陰極）２１４が光透過性を有するように形成する必要
があることから、第２の電極（陰極）２１４は、光（可
視光）を透過する程度の膜厚で形成される。

【００７３】本実施の形態においては、第２の電極（陰
極）２１４が光透過性を有することから有機化合物層２
１３におけるキャリアの再結合により生じた光が、第２
の電極（陰極）２１４側から出射される上面出射構造と
なる。

【００７４】次に、図２（Ａ）で説明した発光装置の発
光素子における素子構造について図２（Ｂ）を用いて詳
細に説明する。特に、有機化合物層に低分子系化合物を
用いて形成した素子構造について説明する。

【００７５】第１の電極（陽極）２１１は、遮光性の金
属化合物膜により形成される。本実施の形態において、
第１の電極（陽極）２１１は、図２（Ａ）で示したよう
に電流制御用ＴＦＴ２２２と電気的に接続された電極で
あり、本実施の形態においては、ＴｉＮを用いてスパッ
タリング法により１２０ｎｍの膜厚で形成される。な
お、ここで用いるスパッタリング法としては、２極スパ
ッタ法、イオンビームスパッタ法、または対向ターゲッ
トスパッタ法等がある。

【００７６】そして、第１の電極（陽極）２１１上に有
機化合物層２１３が形成されるが、初めに陽極からの正
孔の注入性を向上させる機能を有する正孔注入層２３１
が形成される。本実施の形態では、正孔注入層２３１と
して、銅フタロシアニン（以下、Ｃｕ−Ｐｃと示す）を
３０ｎｍの膜厚で蒸着法（抵抗加熱法）により成膜す
る。

【００７７】次に正孔輸送性に優れた材料により正孔輸
送層２３２が形成される。ここでは４，４'−ビス［Ｎ
−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェ
ニル（以下、α−ＮＰＤと示す）を４０ｎｍの膜厚で蒸
着法により成膜する。

【００７８】次に発光層２３３が形成される。本実施の
形態では、発光層２３３において、正孔と電子が再結合
し、発光を生じる。なお、発光層２３３は、正孔輸送性
のホスト材料として４，４’−ジカルバゾール−ビフェ
ニル（以下、ＣＢＰと示す）を用い、発光性の有機化合
物であるトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム
（以下、Ｉｒ（ｐｐｙ）₃と示す）と共に共蒸着するこ
とにより３０ｎｍの膜厚で成膜する。

【００７９】さらに、ブロッキング層２３４を形成す
る。ブロッキング層２３５は、正孔阻止層とも呼ばれ、
発光層２３３に注入された正孔が電子輸送層を通り抜け
て陰極に到達してしまうことにより再結合に関与しない
無駄な電流が流れるのを防ぐための層である。本実施の
形態ではブロッキング層２３４としてバソキュプロイン
（以下、ＢＣＰと示す）を１０ｎｍの膜厚で蒸着法によ
り成膜する。

【００８０】そして、電子輸送層２３５が形成される。
なお、電子輸送層２３５は、電子受容性を有する電子輸
送性の材料により形成される。本実施の形態では、電子
輸送層２３５としてＡｌｑ₃を４０ｎｍの膜厚で蒸着法
により成膜する。

【００８１】さらに、電子輸送性の材料とドナー性分子
を共蒸着することにより電子伝達領域２３６を形成する
ことができる。以上により積層構造を有する有機化合物
層２１３が完成する。なお、電子伝達領域２３６は、構
造式（Ｄ１）〜（Ｄ７）で示される分子骨格を少なくと
も一部に含むドナー性分子を用いて形成される。本実施
の形態では、電子伝達領域２３６として、ドナー性分子
である3,3',5,5'-Tetramethylbenzidine（以下、ＴＭＢ
と示す）と電子輸送性の材料であるＡｌｑ₃とを５ｎｍ
の膜厚で共蒸着することにより成膜する。

【００８２】次に陰極となる第２の電極２１４が形成さ
れる。本発明において、第２の電極（陰極）２１４は有
機化合物層２１３で生じた光を透過させる電極であるの
で透光性を有する材料で形成される。また、第２の電極
（陰極）２１４は、電子を有機化合物層２１３に注入す
る電極であるため仕事関数の小さい材料で形成される必
要がある。そこで、本実施の形態では、アルミニウム
（Ａｌ）を２０ｎｍの膜厚で形成し、第２の電極（陰
極）２１４を形成する。

【００８３】なお、本実施の形態では、陰極における透
過率を４０％以上確保するために１０〜３０ｎｍ程度の
極薄膜で形成することとしたが、陰極としての機能を十
分有し、かつ透過率を４０％以上確保することが可能な
材料であれば、必ずしも膜厚を薄くする必要はない。

【００８４】さらに、本実施の形態の素子構造を有する
発光装置において、有機化合物層に高分子系化合物と低
分子系化合物とを用いて形成した場合の素子構造につい
て図３を用いて説明する。

【００８５】図２（Ｂ）と同様に第１の電極（陽極）３
０１は、遮光性の金属化合物膜により形成される。しか
し、第１の電極（陽極）３０１上に形成される有機化合
物層３０２は、図２（Ｂ）とは異なり、正孔輸送層３０
３、発光層３０４、電子輸送層３０５、および電子輸送
層３０５の一部に形成された電子伝達領域３０６の積層
構造からなる。なお、ここでは正孔輸送層３０３、およ
び発光層３０４に高分子系化合物を用いた場合について
説明する。

【００８６】正孔輸送層３０３は、ＰＥＤＯＴ（poly
(3,4‐ethylene dioxythiophene)）とポリスチレンスル
ホン酸（以下、ＰＳＳと示す）とを両方用いて形成する
他、ポリアニリン（以下、ＰＡＮＩと示す）とショウノ
ウスルホン酸（以下、ＣＳＡと示す）とを両方用いて形
成することができる。なお、これらの材料は、水溶性で
あることから水を溶媒として作製した塗布液をスピンコ
ート法により塗布して成膜する。なお、本実施の形態で
は正孔輸送層３０３としてＰＥＤＯＴ及びＰＳＳからな
る膜を３０ｎｍの膜厚で形成する。

【００８７】また、発光層３０４には、ポリパラフェニ
レンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェ
ン系、もしくはポリフルオレン系の材料を用いることが
できる。

【００８８】ポリパラフェニレンビニレン系の材料とし
ては、オレンジ色の発光が得られるポリパラフェニレン
ビニレン(poly(p-phenylene vinylene))（以下、ＰＰＶ
と示す）、ポリ（２−（２'−エチル−ヘキソキシ）−
５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン）(poly[2-
(2'-ethylhexoxy)-5-methoxy-1,4-phenylene vinylen
e])（以下、ＭＥＨ−ＰＰＶと示す）、緑色の発光が得
られるポリ（２−（ジアルコキシフェニル）−１,４−
フェニレンビニレン）(poly[2-(dialkoxyphenyl)-1,4-p
henylene vinylene])（以下、ＲＯＰｈ−ＰＰＶと示
す）等を用いることができる。

【００８９】ポリパラフェニレン系の材料としては、青
色発光が得られるポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４
−フェニレン）(poly(2,5-dialkoxy-1,4-phenylene))
（以下、ＲＯ−ＰＰＰと示す）、ポリ（２，５−ジヘキ
ソキシ−１，４−フェニレン）(poly(2,5-dihexoxy-1,4
-phenylene))等を用いることができる。

【００９０】また、ポリチオフェン系の材料としては、
赤色発光が得られるポリ（３−アルキルチオフェン）(p
oly(3-alkylthiophene))（以下、ＰＡＴと示す）、ポリ
（３−ヘキシルチオフェン）(poly(3-hexylthiophene))
（以下、ＰＨＴと示す）、ポリ（３−シクロヘキシルチ
オフェン）(poly(3-cyclohexylthiophene))（以下、Ｐ
ＣＨＴと示す）、ポリ（３−シクロヘキシル−４−メチ
ルチオフェン）(poly(3-cyclohexyl-4-methylthiophen
e))（以下、ＰＣＨＭＴと示す）、ポリ（３，４−ジシ
クロヘキシルチオフェン）(poly(3,4-dicyclohexylthio
phene))（以下、ＰＤＣＨＴと示す）、ポリ［３−（４
−オクチルフェニル）−チオフェン］(poly[3-(4octylp
henyl)-thiophene])（以下、ＰＯＰＴと示す）、ポリ
［３−（４−オクチルフェニル）−２，２ビチオフェ
ン］(poly[3-(4-octylphenyl)-2,2-bithiophene])（以
下、ＰＴＯＰＴと示す）等を用いることができる。

【００９１】さらに、ポリフルオレン系の材料として
は、青色発光が得られるポリ（９，９−ジアルキルフル
オレン）(poly(9,9-dialkylfluorene)（以下、ＰＤＡＦ
と示す）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）(pol
y(9,9-dioctylfluorene)（以下、ＰＤＯＦと示す）等を
用いることができる。

【００９２】なお、これらの材料は、有機溶媒に溶解さ
せた溶液を塗布法により塗布して形成する。なお、ここ
で用いる有機溶媒としては、トルエン、ベンゼン、クロ
ロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロホルム、テトラ
リン、キシレン、ジクロロメタン、シクロヘキサン、Ｎ
ＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）、ジメチルスルホ
キシド、シクロヘキサノン、ジオキサン、ＴＨＦ（テト
ラヒドロフラン）等である。

【００９３】なお、本実施の形態では、発光層３０４と
してＰＰＶをトルエンに溶解させて作製した塗布液をス
ピンコート法、またはインクジェット法により塗布し
て、８０ｎｍの膜厚に形成する。

【００９４】次に、発光層３０４上に電子輸送層３０５
を形成する。なお、ここでは電子輸送層３０５を形成す
る材料として低分子系化合物であるＡｌｑ₃を用いて蒸
着法により４０ｎｍの膜厚で形成する。

【００９５】さらに電子輸送層３０５を形成する電子輸
送性の材料とドナー性分子との共蒸着により形成される
電子伝達領域３０６を形成することにより積層構造を有
する有機化合物層３０２が完成する。なお、ここでも図
２（Ｂ）と同様に電子伝達領域３０６としてＴＭＢとＡ
ｌｑ₃とを５ｎｍの膜厚で共蒸着することにより形成す
る。

【００９６】最後に第２の電極（陰極）３０７が形成さ
れ、発光素子が完成する。なお、ここで形成される第２
の電極（陰極）３０７は、図２（Ｂ）で説明した場合と
同様に２０ｎｍのＡｌの積層により形成される。

【００９７】［実施の形態３］本実施の形態では、実施
の形態２で示した発光装置とは発光素子の素子構造が異
なるものについて図４を用いて説明する。なお、図４
（Ａ）は発光装置の画素部の断面構造であり、図４
（Ｂ）は、発光素子の素子構造について示したものであ
る。具体的には、電流制御用ＴＦＴと電気的に接続され
た一方の電極に対し、有機化合物層を挟んで形成された
他方の電極が透光性の材料からなる陽極である場合にお
ける上方出射型の素子構造について説明する。

【００９８】なお、本実施の形態における発光装置も実
施の形態２と同様に電流制御用ＴＦＴ４２２及びスイッ
チング用ＴＦＴ４２１を基板４０１上に有しているが、
本実施の形態の場合には電流制御用ＴＦＴ４２２はｎチ
ャネル型ＴＦＴで形成されるのが望ましい。

【００９９】電流制御用ＴＦＴ４２２及びスイッチング
用ＴＦＴ４２１を覆って形成された層間絶縁膜４０８上
には、電流制御用ＴＦＴ４２２のソース領域４０３と電
気的に接続された配線４０７、およびドレイン領域４０
４と電気的に接続された第１の電極４１１が設けられて
いる。なお、本実施の形態においては、第１の電極４１
１は陰極となるように形成されている。そこで、第１の
電極（陰極）４１１は、陰極として機能する仕事関数の
小さい材料を用いる。なお、第１の電極（陰極）４１１
を形成する材料としては、遮光性を有し、かつ反射率の
高い導電性材料を用いることが望ましい。

【０１００】また、第１の電極（陰極）４１１上に有機
化合物層４１３が形成され、その上に、陽極となる第２
の電極４１４を形成することにより発光素子４１５を完
成させることができる。なお、本実施の形態では、第２
の電極（陽極）４１４が光透過性を有するように形成す
る必要があることから、第２の電極（陽極）４１４は、
光（可視光）を透過する透明導電膜で形成される。

【０１０１】本実施の形態においては、第２の電極（陽
極）４１４に透明導電膜を用いることから有機化合物層
４１３におけるキャリアの再結合により生じた光が、第
２の電極（陽極）４１４側から出射される上面出射構造
となる。なお、本実施の形態においては、第１の電極
（陰極）４１１を遮光性の材料で形成することが望まし
い。

【０１０２】次に、図４（Ａ）で説明した発光装置の発
光素子における素子構造について図４（Ｂ）を用いて詳
細に説明する。特に、有機化合物層に低分子系化合物を
用いて形成した素子構造について説明する。

【０１０３】第１の電極（陰極）４１１は、遮光性の導
電膜により形成される。本実施の形態において、第１の
電極（陰極）４１１は、図４（Ａ）で示したように電流
制御用ＴＦＴ４２２と電気的に接続された電極であり、
本実施の形態においては１１０ｎｍの膜厚で形成された
Ａｌにより形成される。なお、ここでの成膜には蒸着法
を用いる。

【０１０４】そして、第１の電極（陰極）４１１上に有
機化合物層４１３が形成されるが、初めに電子伝達領域
４３１形成される。なお、電子伝達領域４３１は、構造
式（Ｄ１）〜（Ｄ７）で示される分子骨格を少なくとも
一部に含むドナー性分子と、次に形成される電子輸送層
４３２を形成する電子輸送性の材料を共蒸着することに
より形成される。本実施の形態では、電子伝達領域４３
１としてＴＭＢとＡｌｑ₃とを５ｎｍの膜厚で共蒸着す
ることにより成膜する。

【０１０５】次に、電子の輸送性を高める機能を有する
電子輸送層４３２が形成される。電子輸送層４３２は、
電子受容性を有する電子輸送性の材料により形成され
る。本実施の形態では、電子輸送層４３２としてＡｌｑ
₃を４０ｎｍの膜厚で蒸着法により成膜する。

【０１０６】次に、ブロッキング層４３３を形成する。
ブロッキング層４３３は、正孔阻止層とも呼ばれ、発光
層４３４に注入された正孔が電子輸送層４３２を通り抜
けて第１の電極（陰極）４１１に到達してしまった場合
に再結合に関与しない無駄な電流が流れるのを防ぐため
の層である。本実施の形態ではブロッキング層４３３と
してＢＣＰを１０ｎｍの膜厚で蒸着法により成膜する。

【０１０７】次に発光層４３４が形成される。本実施の
形態では、発光層４３４において、正孔と電子が再結合
し、発光を生じる。なお、発光層４３４は、正孔輸送性
のホスト材料としてＣＢＰを用い、発光性の有機化合物
であるＩｒ（ｐｐｙ）₃と共蒸着することにより３０ｎ
ｍの膜厚で成膜する。

【０１０８】次に正孔輸送性に優れた材料により正孔輸
送層４３５が形成される。ここではα−ＮＰＤを４０ｎ
ｍの膜厚で蒸着法により成膜する。

【０１０９】最後に正孔注入層４３６を形成することに
より積層構造を有する有機化合物層４１３が完成する。
なお、正孔注入層４３６は、陽極からの正孔の注入性を
向上させる機能を有する。本実施の形態においては、正
孔注入層４３６として、Ｃｕ−Ｐｃを３０ｎｍの膜厚で
成膜して形成する。なお、蒸着法を用いて形成する。

【０１１０】次に陽極となる第２の電極４１４が形成さ
れる。本発明において、第２の電極（陽極）４１４は有
機化合物層４１３で生じた光を透過させる電極であるの
で透光性を有する材料で形成される。また、第２の電極
（陽極）４１４は、正孔を有機化合物層４１３に注入す
る電極であるため仕事関数の大きい材料で形成する必要
がある。なお、本実施の形態では、第２の電極（陽極）
４１４を形成する材料として、ＩＴＯ膜や酸化インジウ
ムに２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透明
導電膜をスパッタリング法により１００ｎｍの膜厚に成
膜して用いる。なお、仕事関数の大きい透明性の導電膜
であれば、公知の他の材料（ＩＺＯ、酸化インジウムと
酸化亜鉛とからなる材料等）を用いて第２の電極（陽
極）４１４を形成することもできる。

【０１１１】さらに、本実施の形態の素子構造を有する
発光装置において、有機化合物層に高分子系化合物と低
分子系化合物とを用いて形成した場合の素子構造につい
て図５を用いて説明する。

【０１１２】図４（Ｂ）と同様に第１の電極（陰極）５
０１は、遮光性の導電膜により形成される。しかし、第
１の電極（陰極）５０１上に形成される有機化合物層５
０２は、図４（Ｂ）とは異なり、電子伝達領域５０３、
電子輸送層５０４、発光層５０５、および正孔輸送層５
０６との積層構造からなる。なお、ここでは発光層５０
５、および正孔輸送層５０６に高分子系化合物を用いた
場合について説明する。

【０１１３】第１の電極（陰極）５０１に電子伝達領域
５０３が形成される。ここでは、図４（Ｂ）において説
明したのと同様に電子伝達領域５０３としてＴＭＢとＡ
ｌｑ ₃とを５ｎｍの膜厚で共蒸着することにより成膜す
る。

【０１１４】次に、電子伝達領域５０３の上に電子輸送
層５０４を形成する。なお、ここでは電子輸送層５０４
を形成する材料として低分子系化合物であるＡｌｑ₃を
用いて蒸着法により４０ｎｍの膜厚で形成する。

【０１１５】次に、発光層５０５としてＰＰＶをトルエ
ンに溶解させて作製した塗布液をスピンコート法により
塗布して、８０ｎｍの膜厚に形成する。

【０１１６】次に正孔輸送層５０６を形成することによ
り積層構造を有する有機化合物層５０２が完成する。な
お、本実施の形態では、ＰＥＤＯＴとＰＳＳとを水に溶
解させて作製した塗布液をスピンコート法により塗布し
て成膜する。なお、本実施の形態では正孔輸送層５０６
を３０ｎｍの膜厚で形成する。

【０１１７】最後に第２の電極（陽極）５０７が形成さ
れ、発光素子が完成する。なお、ここで形成される第２
の電極（陽極）５０７は、図４（Ｂ）で示した場合と同
様に酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜や酸化インジウ
ムに２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透明
導電膜をスパッタリング法により成膜して形成する。

【０１１８】［実施の形態４］本実施の形態では、実施
の形態２または実施の形態３で示した発光装置とは発光
素子の素子構造が異なるものについて図６を用いて説明
する。なお、図６（Ａ）は発光装置の画素部の断面構造
であり、図６（Ｂ）は、発光素子の素子構造について示
したものである。具体的には、電流制御用ＴＦＴと電気
的に接続された電極が透光性の材料からなる陽極である
場合における下方出射型の素子構造について説明する。

【０１１９】なお、本実施の形態における発光装置も実
施の形態２及び実施の形態３と同様に電流制御用ＴＦＴ
６２２及びスイッチング用ＴＦＴ６２１を基板６０１上
に有しているが、本実施の形態の場合には電流制御用Ｔ
ＦＴ６２２はｐチャネル型ＴＦＴで形成されるのが望ま
しい。

【０１２０】電流制御用ＴＦＴ６２２及びスイッチング
用ＴＦＴ６２１を覆って形成された層間絶縁膜６０８上
には、電流制御用ＴＦＴ６２２のソース領域６０３と電
気的に接続された配線６０７、およびドレイン領域６０
４と電気的に接続された第１の電極６１１が設けられて
いる。なお、本実施の形態においては、第１の電極６１
１は陽極となるように形成されている。そこで、第１の
電極（陽極）６１１は、陽極として機能する仕事関数の
大きい材料を用いる。なお、第１の電極（陽極）６１１
を形成する材料としては、透光性を有する導電性材料を
用いることが望ましい。

【０１２１】また、基板６０１としては、透光性を有す
る基板としてガラス基板を用いるが、石英基板を用いて
も良い。

【０１２２】また、第１の電極（陽極）６１１上に有機
化合物層６１３が形成され、その上に、陰極となる第２
の電極６１４を形成することにより発光素子６１５を完
成させることができる。なお、本実施の形態では、第１
の電極（陽極）６１１が光透過性を有するように形成す
る必要があることから、第１の電極（陽極）６１１は、
光（可視光）を透過する透明導電膜で形成される。な
お、第２の電極（陰極）６１４は、遮光性の材料により
形成されることが望ましい。

【０１２３】本実施の形態においては、第１の電極（陽
極）６１１に透明導電膜を用いることから有機化合物層
６１３におけるキャリアの再結合により生じた光が、第
１の電極（陽極）６１１側から出射される下面出射構造
となる。

【０１２４】次に、図６（Ａ）で説明した発光装置の発
光素子における素子構造について図６（Ｂ）を用いて詳
細に説明する。特に、有機化合物層に低分子系化合物を
用いて形成した素子構造について説明する。

【０１２５】第１の電極（陽極）６１１は、透光性の透
明導電膜により形成される。本実施の形態において、第
１の電極（陽極）６１１は、図６（Ａ）で示したように
電流制御用ＴＦＴ６２２と電気的に接続された電極であ
り、本実施の形態では、第１の電極（陽極）６１１を形
成する材料として、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜
や酸化インジウムに２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）
を混合した透明導電膜を用い、スパッタリング法により
１００ｎｍの膜厚で形成される。

【０１２６】そして、第１の電極（陽極）６１１上に有
機化合物層６１３が形成されるが、初めに陽極からの正
孔の注入性を向上させる機能を有する正孔注入層６３１
が形成される。本実施の形態では、正孔注入層６３１と
して、Ｃｕ−Ｐｃを３０ｎｍの膜厚で蒸着法により成膜
する。

【０１２７】次に正孔輸送性に優れた材料により正孔輸
送層６３２が形成される。ここではα−ＮＰＤを４０ｎ
ｍの膜厚で蒸着法により成膜する。

【０１２８】次に発光層６３３が形成される。本実施の
形態では、発光層６３３において、正孔と電子が再結合
し、発光を生じる。なお、発光層６３３は、正孔輸送性
のホスト材料としてＣＢＰを用い、発光性の有機化合物
であるＩｒ（ｐｐｙ）₃と共に共蒸着することにより３
０ｎｍの膜厚で成膜する。

【０１２９】さらに、ブロッキング層６３４を形成す
る。ブロッキング層６３４は、正孔阻止層とも呼ばれ、
発光層６３３に注入された正孔が電子輸送層を通り抜け
て陰極に到達してしまった場合に再結合に関与しない無
駄な電流が流れるのを防ぐための層である。本実施の形
態ではブロッキング層６３４としてＢＣＰを１０ｎｍの
膜厚で蒸着法により成膜する。

【０１３０】そして、電子輸送層６３５が形成される。
なお、電子輸送層６３５は、電子受容性を有する電子輸
送性の材料により形成される。本実施の形態では、電子
輸送層６３５としてＡｌｑ₃を４０ｎｍの膜厚で蒸着法
により成膜する。

【０１３１】さらに、電子輸送性の材料とドナー性分子
を共蒸着することにより電子伝達領域６３６を形成する
ことができ、以上により積層構造を有する有機化合物層
６１３が完成する。なお、電子伝達領域６３６は、構造
式（Ｄ１）〜（Ｄ７）で示される分子骨格を少なくとも
一部に含むドナー性分子と電子輸送性の材料を共蒸着す
ることにより形成される。本実施の形態では、電子伝達
領域６３６としてＴＭＢとＡｌｑ₃とを５ｎｍの膜厚で
共蒸着することにより成膜する。

【０１３２】次に陰極となる第２の電極６１４が形成さ
れる。本発明において、第２の電極（陰極）６１４は、
電子を有機化合物層６１３に注入する電極であるため仕
事関数の小さい材料で形成される必要がある。そこで、
本実施の形態では１１０ｎｍの膜厚で形成されたＡｌか
らなる第２の電極（陰極）６１４を形成する。なお、こ
こでの成膜には蒸着法を用いる。

【０１３３】さらに、本実施の形態の素子構造を有する
発光装置において、有機化合物層に高分子系化合物と低
分子系化合物とを用いて形成した場合の素子構造につい
て図７を用いて説明する。

【０１３４】図６（Ｂ）と同様に第１の電極（陽極）７
０１は、透光性の透明導電膜により形成される。しか
し、第１の電極（陽極）７０１上に形成される有機化合
物層７０２は、正孔輸送層７０３、発光層７０４、電子
輸送層７０５、および電子伝達領域７０６との積層構造
からなる。なお、ここでは正孔輸送層７０３、および発
光層７０４に高分子系化合物を用いた場合について説明
する。

【０１３５】第１の電極（陽極）７０１上に正孔輸送層
７０３が形成される。ここでは、正孔輸送層７０３とし
てＰＥＤＯＴとＰＳＳとを水に溶解させて作製した塗布
液をスピンコート法により塗布して成膜する。なお、本
実施の形態では正孔輸送層７０３を３０ｎｍの膜厚で形
成する。

【０１３６】次に、正孔輸送層７０３の上に発光層７０
４を形成する。なお、ここでは発光層７０４としてＰＡ
Ｔをトルエンに溶解させて作製した塗布液をスピンコー
ト法により塗布して、８０ｎｍの膜厚に形成する。

【０１３７】次に、発光層７０４の上に電子輸送層７０
５を形成する。なお、ここでは電子輸送層７０５を形成
する材料として低分子系化合物であるＡｌｑ₃を用いて
蒸着法により４０ｎｍの膜厚で形成する。

【０１３８】次に電子伝達領域７０６を形成が形成され
る。ここでは、図６（Ｂ）において説明したのと同様に
電子伝達領域７０６としてＴＭＢとＡｌｑ₃とを５ｎｍ
の膜厚で共蒸着することにより形成する。

【０１３９】最後に第２の電極（陰極）７０７が形成さ
れ、発光素子が完成する。なお、ここで形成される第２
の電極（陰極）７０７は、図６（Ｂ）で示したのと同様
に１１０ｎｍの膜厚で形成されたＡｌにより形成され
る。

【０１４０】［実施の形態５］次に、本実施の形態で
は、図８（Ａ）に示すように陽極となる第１の電極８０
２と有機化合物層８０３とが接する領域に正孔伝達領域
８０５を有し、陰極となる第２の電極８０４と有機化合
物層８０３とが接する領域に電子伝達領域８０９を有す
る発光素子の素子構造について説明する。

【０１４１】図８（Ｂ）には、実施の形態２で説明した
上方出射型の発光素子において、さらに陽極である第１
の電極８０２と有機化合物層８０３とが接する領域に正
孔伝達領域８２１を有する構造である。

【０１４２】すなわち、第１の電極（陽極）８０２上に
は、アクセプター性分子であるＴＣＮＱと正孔輸送性の
材料であるα−ＮＰＤとを共蒸着することにより形成さ
れた正孔伝達領域８２１が３０ｎｍの膜厚で形成され
る。

【０１４３】そして、正孔伝達領域８２１上には、α−
ＮＰＤを４０ｎｍの膜厚で蒸着することにより形成され
た正孔輸送層８２２が形成される。

【０１４４】なお、正孔輸送層８２２上には、図２
（Ｂ）で示したのと同様にして発光層８２３、ブロッキ
ング層８２４、電子輸送層８２５、および電子伝達領域
８２６が形成され、積層構造を有する有機化合物層８０
３が形成される。

【０１４５】最後にＡｌを２０ｎｍの膜厚で成膜するこ
とにより第２の電極（陰極）８０４が形成され、正孔伝
達領域８２１、および電子伝達領域８２６を有する上方
出射型の発光装置を形成することができる。

【０１４６】次に、図９（Ａ）には、実施の形態３で説
明した上方出射型の発光素子において、さらに陽極であ
る第２の電極９０４と有機化合物層９０３とが接する領
域に正孔伝達領域９１６を有する発光素子の素子構造に
ついて説明する。

【０１４７】なお、Ａｌを１１０ｎｍの膜厚で成膜して
形成された第１の電極９０２上には、図４（Ｂ）で示し
たのと同様にして電子伝達領域９１１、電子輸送層９１
２、ブロッキング層９１３、発光層９１４、および正孔
輸送層９１５が形成される。

【０１４８】そして、正孔輸送層９１５上には、アクセ
プター性分子であるＴＣＮＱと正孔輸送性の材料である
α−ＮＰＤとを共蒸着することにより形成された正孔伝
達領域９１６が３０ｎｍの膜厚で形成される。

【０１４９】最後にＩＴＯを１２０ｎｍの膜厚で成膜す
ることにより第２の電極（陽極）９０４が形成され、電
子伝達領域９１１、および正孔伝達領域９１６を有する
上方出射型の発光装置を形成することができる。

【０１５０】次に、図９（Ｂ）には、実施の形態４で説
明した下方出射型の発光素子において、さらに陽極であ
る第１の電極９２２と有機化合物層９２３とが接する領
域に正孔伝達領域９３１を有する発光素子の素子構造に
ついて説明する。

【０１５１】すなわちＩＴＯを１２０ｎｍの膜厚で成膜
して形成された第１の電極（陽極）９２２上には、アク
セプター性分子であるＴＣＮＱと正孔輸送性の材料であ
るα−ＮＰＤとを共蒸着することにより形成された正孔
伝達領域９３１が３０ｎｍの膜厚で形成される。

【０１５２】そして、正孔伝達領域９３１上には、α−
ＮＰＤを４０ｎｍの膜厚で蒸着することにより形成され
た正孔輸送層９３２が形成される。

【０１５３】なお、正孔輸送層９３２上には、図６
（Ｂ）で示したのと同様にして発光層９３３、ブロッキ
ング層９３４、電子輸送層９３５、および電子伝達領域
９３６が形成され、積層構造を有する有機化合物層９２
３が形成される。

【０１５４】最後にＡｌを１１０ｎｍの膜厚で成膜する
ことにより第２の電極（陰極）９２４が形成され、正孔
伝達領域９３１、および電子伝達領域９３６を有する上
方出射型の発光装置を形成することができる。

【０１５５】［実施の形態６］本実施の形態では、同一
基板上に画素部と、画素部の周辺に設ける駆動回路のＴ
ＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴ）を
同時に作製し、さらに、画素部にはＴＦＴと電気的に接
続された発光素子を形成して、素子基板を作製する方法
について図１０〜図１３を用いて説明する。なお、本実
施の形態では、実施の形態２で示した素子構造を有する
発光素子を形成する。

【０１５６】まず、基板６００上に下地絶縁膜６０１を
形成し、結晶構造を有する第１の半導体膜を得た後、所
望の形状にエッチング処理して島状に分離された半導体
層６０２〜６０５を形成する。

【０１５７】基板６００としては、ガラス基板（＃１７
３７）を用い、下地絶縁膜６０１としては、プラズマＣ
ＶＤ法で成膜温度４００℃、原料ガスＳｉＨ₄、ＮＨ₃、
Ｎ₂Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜６０１ａ（組
成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７
％）を５０nm（好ましくは１０〜２００nm）形成する。
次いで、表面をオゾン水で洗浄した後、表面の酸化膜を
希フッ酸（１／１００希釈）で除去する。次いでプラズ
マＣＶＤ法で成膜温度４００℃、原料ガスＳｉＨ₄、Ｎ₂
Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜６０１ｂ（組成比
Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を１
００ｎｍ（好ましくは５０〜２００nm）の厚さに積層形
成し、さらに大気解放せずにプラズマＣＶＤ法で成膜温
度３００℃、成膜ガスＳｉＨ₄で非晶質構造を有する半
導体膜（ここではアモルファスシリコン膜）を５４ｎｍ
の厚さ（好ましくは２５〜８０ｎｍ）で形成する。

【０１５８】本実施の形態では下地膜６０１を２層構造
として示したが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積
層させた構造として形成しても良い。また、半導体膜の
材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコ
ンゲルマニウム（Ｓｉ_1-XＧｅ_X（Ｘ＝０．０００１〜
０．０２））合金などを用い、公知の手段（スパッタ
法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により
形成すればよい。また、プラズマＣＶＤ装置は、枚葉式
の装置でもよいし、バッチ式の装置でもよい。また、同
一の成膜室で大気に触れることなく下地絶縁膜と半導体
膜とを連続成膜してもよい。

【０１５９】次いで、非晶質構造を有する半導体膜の表
面を洗浄した後、オゾン水で表面に約２ｎｍの極薄い酸
化膜を形成する。次いで、ＴＦＴのしきい値を制御する
ために微量な不純物元素（ボロンまたはリン）のドーピ
ングを行う。ここでは、ジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）を質量分離
しないでプラズマ励起したイオンドープ法を用い、ドー
ピング条件を加速電圧１５ｋＶ、ジボランを水素で１％
に希釈したガス流量３０ｓｃｃｍ、ドーズ量２×１０¹²
／ｃｍ²で非晶質シリコン膜にボロンを添加した。

【０１６０】次いで、重量換算で１０ｐｐｍのニッケル
を含む酢酸ニッケル塩溶液をスピナーで塗布する。塗布
に代えてスパッタ法でニッケル元素を全面に散布する方
法を用いてもよい。

【０１６１】次いで、加熱処理を行い結晶化させて結晶
構造を有する半導体膜を形成する。この加熱処理は、電
気炉の熱処理または強光の照射を用いればよい。電気炉
の熱処理で行う場合は、５００℃〜６５０℃で４〜２４
時間で行えばよい。ここでは脱水素化のための熱処理
（５００℃、１時間）の後、結晶化のための熱処理（５
５０℃、４時間）を行って結晶構造を有するシリコン膜
を得る。なお、ここでは炉を用いた熱処理を用いて結晶
化を行ったが、短時間での結晶化が可能なランプアニー
ル装置で結晶化を行ってもよい。なお、ここではシリコ
ンの結晶化を助長する金属元素としてニッケルを用いた
結晶化技術を用いたが、他の公知の結晶化技術、例えば
固相成長法やレーザー結晶化法を用いてもよい。

【０１６２】次いで、結晶構造を有するシリコン膜表面
の酸化膜を希フッ酸等で除去した後、結晶化率を高め、
結晶粒内に残される欠陥を補修するためのレーザー光
（ＸｅＣｌ：波長３０８ｎｍ）の照射を大気中、または
酸素雰囲気中で行う。用いるレーザーは、連続発振また
はパルス発振の固体レーザーまたは気体レーザーまたは
金属レーザーが望ましい。なお、前記固体レーザーとし
ては、連続発振またはパルス発振のＹＡＧレーザー、Ｙ
ＶＯ₄レーザー、ＹＬＦレーザー、ＹＡｌＯ₃レーザー、
ガラスレーザー、ルビーレーザー、アレキサンドライド
レーザー、Ｔｉ：サファイアレーザー等があり、前記気
体レーザーとしては、連続発振または、パルス発振のエ
キシマレーザー、Ａｒレーザー、Ｋｒレーザー、ＣＯ₂
レーザー等があり、前記金属レーザーとしては、連続発
振またはパルス発振のヘリウムカドミウムレーザー、銅
蒸気レーザー、金蒸気レーザーが挙げられる。また、レ
ーザー光を非線形光学素子によって第２高調波、第３高
調波に変換して用いてもよい。なお、パルス発振のレー
ザーを用いる場合には、繰り返し周波数１０Hz〜１０KH
z程度のパルスレーザー光を用い、当該レーザー光を光
学系にて１００〜１５００ｍＪ／ｃｍ²に集光し、５０
〜９８％のオーバーラップ率をもって照射し、シリコン
膜表面を走査させればよい。ここでは、繰り返し周波数
３０Ｈｚ、エネルギー密度３９３ｍＪ／ｃｍ²でレーザ
ー光の照射を大気中で行う。また、連続発振のレーザー
を用いる場合には、エネルギー密度は０．０１〜１００
ＭＷ／ｃｍ²程度（好ましくは、０．１〜１０ＭＷ／ｃ
ｍ²）が必要である。そして、０．５〜２０００ｃｍ／
ｓ程度の速度でレーザー光に対して相対的にステージを
動かして照射すればよい。なお、大気中、または酸素雰
囲気中で行うため、レーザー光の照射により表面に酸化
膜が形成される。

【０１６３】また、レーザー光の照射により形成された
酸化膜を希フッ酸で除去した後、第２のレーザー光の照
射を窒素雰囲気、或いは真空中で行い、半導体膜表面を
平坦化してもよい。その場合にも上述したような連続発
振またはパルス発振の固体レーザーまたは気体レーザー
または金属レーザーを用いることができる。このレーザ
ー光（第２のレーザー光）も同様に非線形光学素子によ
って第２高調波、第３高調波に変換して用いてもよい。
第２のレーザー光のエネルギー密度は、第１のレーザー
光のエネルギー密度より大きくするのが好ましい。

【０１６４】なお、ここでのレーザー光の照射は、酸化
膜を形成して後のスパッタ法による成膜の際、結晶構造
を有するシリコン膜への希ガス元素の添加を防止する上
でも、ゲッタリング効果を増大させる上でも非常に重要
である。次いで、レーザー光の照射により形成された酸
化膜に加え、オゾン水で表面を１２０秒処理して合計１
〜５ｎｍの酸化膜からなるバリア層を形成する。

【０１６５】次いで、バリア層上にスパッタ法にてゲッ
タリングサイトとなるアルゴン元素を含む非晶質シリコ
ン膜を膜厚１５０ｎｍで形成する。本実施の形態のスパ
ッタ法による成膜条件は、成膜圧力を０．３Ｐａとし、
ガス（Ａｒ）流量を５０（ｓｃｃｍ）とし、成膜パワー
を３ｋＷとし、基板温度を１５０℃とする。なお、上記
条件での非晶質シリコン膜に含まれるアルゴン元素の原
子濃度は、３×１０²⁰／ｃｍ³〜６×１０²⁰／ｃｍ³、酸
素の原子濃度は１×１０¹⁹／ｃｍ³〜３×１０^{1 9}／ｃｍ³
である。その後、ランプアニール装置を用いて６５０
℃、３分の熱処理を行いゲッタリングする。

【０１６６】次いで、バリア層をエッチングストッパー
として、ゲッタリングサイトであるアルゴン元素を含む
非晶質シリコン膜を選択的に除去した後、バリア層を希
フッ酸で選択的に除去する。なお、ゲッタリングの際、
ニッケルは酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があ
るため、酸化膜からなるバリア層をゲッタリング後に除
去することが望ましい。

【０１６７】次いで、得られた結晶構造を有するシリコ
ン膜（ポリシリコン膜とも呼ばれる）の表面にオゾン水
で薄い酸化膜を形成した後、レジストからなるマスクを
形成し、所望の形状にエッチング処理して島状に分離さ
れた半導体層を形成する。半導体層を形成した後、レジ
ストからなるマスクを除去する。

【０１６８】また、半導体層を形成した後、ＴＦＴのし
きい値（Ｖｔｈ）を制御するためにｐ型あるいはｎ型を
付与する不純物元素を添加してもよい。なお、半導体に
対してｐ型を付与する不純物元素には、ボロン（Ｂ）、
アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）など周期律第
１３族元素が知られている。なお、半導体に対してｎ型
を付与する不純物元素としては周期律１５族に属する元
素、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）が知られ
ている。

【０１６９】次いで、得られた結晶構造を有するシリコ
ン膜（ポリシリコン膜とも呼ばれる）の表面にオゾン水
で薄い酸化膜を形成した後、レジストからなるマスクを
形成し、所望の形状にエッチング処理して島状に分離さ
れた半導体層６０２〜６０５を形成する。半導体層を形
成した後、レジストからなるマスクを除去する。

【０１７０】次いで、フッ酸を含むエッチャントで酸化
膜を除去すると同時にシリコン膜の表面を洗浄した後、
ゲート絶縁膜６０７となる珪素を主成分とする絶縁膜を
形成する。なお、ゲート絶縁膜６０７としては、Ｓｉを
ターゲットとしたスパッタリング法で形成された酸化珪
素膜と窒化珪素膜とからなる積層膜や、プラズマＣＶＤ
法により形成された酸化窒化珪素膜や、酸化珪素膜を用
いることができる。本実施の形態では、プラズマＣＶＤ
法により１１５ｎｍの厚さで酸化窒化シリコン膜（組成
比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で
形成する。

【０１７１】次いで、図１０（Ａ）に示すように、ゲー
ト絶縁膜６０７上に膜厚２０〜１００ｎｍの第１の導電
膜６０８と、膜厚１００〜４００ｎｍの第２の導電膜６
０９とを積層形成する。本実施の形態では、ゲート絶縁
膜６０７上に膜厚５０ｎｍの窒化タンタル膜、膜厚３７
０ｎｍのタングステン膜を順次積層する。

【０１７２】第１の導電膜及び第２の導電膜を形成する
導電性材料としてはＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ
から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金
材料もしくは化合物材料で形成する。また、第１の導電
膜及び第２の導電膜として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や、Ａ
ｇ：Ｐｄ：Ｃｕ合金を用いてもよい。また、２層構造に
限定されず、例えば、膜厚５０ｎｍのタングステン膜、
膜厚５００ｎｍのアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ
−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタン膜を順次積層し
た３層構造としてもよい。また、３層構造とする場合、
第１の導電膜のタングステンに代えて窒化タングステン
を用いてもよいし、第２の導電膜のアルミニウムとシリ
コンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜に代えてアルミニウムとチ
タンの合金膜（Ａｌ−Ｔｉ）を用いてもよいし、第３の
導電膜の窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いてもよ
い。また、単層構造であってもよい。

【０１７３】次に、図１０（Ｂ）に示すように光露光工
程によりレジストからなるマスク６１０〜６１３を形成
し、ゲート電極及び配線を形成するための第１のエッチ
ング処理を行う。第１のエッチング処理では第１及び第
２のエッチング条件で行う。エッチングにはＩＣＰ（In
ductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッ
チング法を用いると良い。ＩＣＰエッチング法を用い、
エッチング条件（コイル型の電極に印加される電力量、
基板側の電極に印加される電力量、基板側の電極温度
等）を適宜調節することによって所望のテーパー形状に
膜をエッチングすることができる。なお、エッチング用
ガスとしては、Ｃｌ₂、ＢＣｌ₃、ＳｉＣｌ ₄、ＣＣｌ₄な
どを代表とする塩素系ガスまたはＣＦ₄、ＳＦ₆、ＮＦ₃
などを代表とするフッ素系ガス、またはＯ₂を適宜用い
ることができる。

【０１７４】本実施の形態では、基板側（試料ステー
ジ）にも１５０WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入し、実
質的に負の自己バイアス電圧を印加する。なお、基板側
の電極面積サイズは、１２．５ｃｍ×１２．５ｃｍであ
り、コイル型の電極面積サイズ（ここではコイルの設け
られた石英円板）は、直径２５ｃｍの円板である。この
第１のエッチング条件によりＷ膜をエッチングして第１
の導電層の端部をテーパー形状とする。第１のエッチン
グ条件でのＷに対するエッチング速度は２００．３９ｎ
ｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は８０．３
２ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮに対するＷの選択比は約
２．５である。また、この第１のエッチング条件によっ
て、Ｗのテーパー角は、約２６°となる。この後、レジ
ストからなるマスク６１０〜６１３を除去せずに第２の
エッチング条件に変え、エッチング用ガスにＣＦ₄とＣ
ｌ₂とを用い、それぞれのガス流量比を３０／３０（ｓ
ｃｃｍ）とし、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００
ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマ
を生成して約３０秒程度のエッチングを行った。基板側
（試料ステージ）にも２０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨ
ｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を印
加する。ＣＦ₄とＣｌ₂を混合した第２のエッチング条件
ではＷ膜及びＴａＮ膜とも同程度にエッチングされる。
第２のエッチング条件でのＷに対するエッチング速度は
５８．９７ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速
度は６６．４３ｎｍ／ｍｉｎである。なお、ゲート絶縁
膜上に残渣を残すことなくエッチングするためには、１
０〜２０％程度の割合でエッチング時間を増加させると
良い。

【０１７５】上記第１のエッチング処理では、レジスト
からなるマスクの形状を適したものとすることにより、
基板側に印加するバイアス電圧の効果により第１の導電
層及び第２の導電層の端部がテーパー形状となる。この
テーパー部の角度は１５〜４５°とすればよい。

【０１７６】こうして、第１のエッチング処理により第
１の導電層と第２の導電層から成る第１の形状の導電層
６１５〜６１８（第１の導電層６１５ａ〜６１８ａと第
２の導電層６１５ｂ〜６１８ｂ）を形成する。ゲート絶
縁膜となる絶縁膜６０７は、１０〜２０ｎｍ程度エッチ
ングされ、第１の形状の導電層６１５〜６１８で覆われ
ない領域が薄くなったゲート絶縁膜６２０となる。

【０１７７】次いで、レジストからなるマスクを除去せ
ずに第２のエッチング処理を行う。ここでは、エッチン
グ用ガスにＳＦ₆とＣｌ₂とＯ₂とを用い、それぞれのガ
ス流量比を２４／１２／２４（ｓｃｃｍ）とし、１．３
Ｐａの圧力でコイル型の電極に７００ＷのＲＦ（１３．
５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成してエッチ
ングを２５秒行った。基板側（試料ステージ）にも１０
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。第２のエッチング処
理でのＷに対するエッチング速度は２２７．３ｎｍ／ｍ
ｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は３２．１ｎｍ／
ｍｉｎであり、ＴａＮに対するＷの選択比は７．１であ
り、絶縁膜６２０であるＳｉＯＮに対するエッチング速
度は３３．７ｎｍ／ｍｉｎであり、ＳｉＯＮに対するＷ
の選択比は６．８３である。このようにエッチングガス
用ガスにＳＦ₆を用いた場合、絶縁膜６２０との選択比
が高いので膜減りを抑えることができる。本実施の形態
では絶縁膜６２０において約８ｎｍしか膜減りが起きな
い。

【０１７８】この第２のエッチング処理によりＷのテー
パー角は７０°となった。この第２のエッチング処理に
より第２の導電層６２１ｂ〜６２４ｂを形成する。一
方、第１の導電層は、ほとんどエッチングされず、第１
の導電層６２１ａ〜６２４ａとなる。なお、第１の導電
層６２１ａ〜６２４ａは、第１の導電層６１５ａ〜６１
８ａとほぼ同一サイズである。実際には、第１の導電層
の幅は、第２のエッチング処理前に比べて約０．３μｍ
程度、即ち線幅全体で０．６μｍ程度後退する場合もあ
るがほとんどサイズに変化がない。

【０１７９】また、２層構造に代えて、膜厚５０ｎｍの
タングステン膜、膜厚５００ｎｍのアルミニウムとシリ
コンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタ
ン膜を順次積層した３層構造とした場合、第１のエッチ
ング処理における第１のエッチング条件としては、ＢＣ
ｌ₃とＣｌ₂とＯ₂とを原料ガスに用い、それぞれのガス
流量比を６５／１０／５（ｓｃｃｍ）とし、基板側（試
料ステージ）に３００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電
力を投入し、１．２Ｐａの圧力でコイル型の電極に４５
０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズ
マを生成して１１７秒のエッチングを行えばよく、第１
のエッチング処理における第２のエッチング条件として
は、ＣＦ₄とＣｌ₂とＯ₂とを用い、それぞれのガス流量
比を２５／２５／１０（ｓｃｃｍ）とし、基板側（試料
ステージ）にも２０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力
を投入し、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００Ｗの
ＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生
成して約３０秒程度のエッチングを行えばよく、第２の
エッチング処理としてはＢＣｌ₃とＣｌ₂を用い、それぞ
れのガス流量比を２０／６０（ｓｃｃｍ）とし、基板側
（試料ステージ）には１００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨ
ｚ）電力を投入し、１．２Ｐａの圧力でコイル型の電極
に６００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入して
プラズマを生成してエッチングを行えばよい。

【０１８０】次いで、レジストからなるマスクを除去し
た後、第１のドーピング処理を行って図１１（Ａ）の状
態を得る。ドーピング処理はイオンドープ法、もしくは
イオン注入法で行えば良い。イオンドープ法の条件はド
ーズ量を１．５×１０¹⁴atoms/cm²とし、加速電圧を６
０〜１００ｋｅＶとして行う。ｎ型を付与する不純物元
素として、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を
用いる。この場合、第１の導電層及び第２の導電層６２
１〜６２４がｎ型を付与する不純物元素に対するマスク
となり、自己整合的に第１の不純物領域６２６〜６２９
が形成される。第１の不純物領域６２６〜６２９には１
×１０¹⁶〜１×１０¹⁷/cm³の濃度範囲でｎ型を付与する
不純物元素を添加する。ここでは、第１の不純物領域と
同じ濃度範囲の領域をｎ^--領域とも呼ぶ。

【０１８１】なお、本実施の形態ではレジストからなる
マスクを除去した後、第１のドーピング処理を行った
が、レジストからなるマスクを除去せずに第１のドーピ
ング処理を行ってもよい。

【０１８２】次いで、図１１（Ｂ）に示すようにレジス
トからなるマスク６３１〜６３３を形成し第２のドーピ
ング処理を行う。マスク６３１は駆動回路のｐチャネル
型ＴＦＴを形成する半導体層のチャネル形成領域及びそ
の周辺の領域を保護するマスクであり、マスク６３２は
画素部のＴＦＴを形成する半導体層のチャネル形成領域
及びその周辺の領域とを保護するマスクである。

【０１８３】第２のドーピング処理におけるイオンドー
プ法の条件はドーズ量を１．５×１０¹⁵atoms/cm²と
し、加速電圧を６０〜１００ｋｅＶとしてリン（Ｐ）を
ドーピングする。ここでは、第２の導電層６２１ｂをマ
スクとして各半導体層に不純物領域が自己整合的に形成
される。勿論、マスク６３１〜６３３で覆われた領域に
は添加されない。こうして、第２の不純物領域６３４、
６３５と、第３の不純物領域６３７が形成される。第２
の不純物領域６３４、６３５には１×１０²⁰〜１×１０
²¹/cm³の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加さ
れている。ここでは、第２の不純物領域と同じ濃度範囲
の領域をｎ⁺領域とも呼ぶ。

【０１８４】また、第３の不純物領域は第１の導電層に
より第２の不純物領域よりも低濃度に形成され、１×１
０¹⁸〜１×１０¹⁹/cm³の濃度範囲でｎ型を付与する不純
物元素を添加されることになる。なお、第３の不純物領
域は、テーパー形状である第１の導電層の部分を通過さ
せてドーピングを行うため、テーパ−部の端部に向かっ
て不純物濃度が増加する濃度勾配を有している。ここで
は、第３の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｎ^-領域
とも呼ぶ。また、マスク６３２で覆われた領域は、第２
のドーピング処理で不純物元素が添加されず、第１の不
純物領域６３８となる。

【０１８５】次いで、レジストからなるマスク６３１〜
６３３を除去した後、新たにレジストからなるマスク６
３９、６４０を形成して図１１（Ｃ）に示すように第３
のドーピング処理を行う。

【０１８６】駆動回路において、上記第３のドーピング
処理により、ｐチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層お
よび保持容量を形成する半導体層にｐ型の導電型を付与
する不純物元素が添加された第４の不純物領域６４１、
６４２及び第５の不純物領域６４３、６４４を形成す
る。

【０１８７】また、第４の不純物領域６４１、６４２に
は１×１０²⁰〜１×１０²¹/cm³の濃度範囲でｐ型を付与
する不純物元素が添加されるようにする。尚、第４の不
純物領域６４１、６４２には先の工程でリン（Ｐ）が添
加された領域（ｎ^--領域）であるが、ｐ型を付与する不
純物元素の濃度がその１．５〜３倍添加されていて導電
型はｐ型となっている。ここでは、第４の不純物領域と
同じ濃度範囲の領域をｐ⁺領域とも呼ぶ。

【０１８８】また、第５の不純物領域６４３、６４４は
第２の導電層６２２ａ、６２４ａのテーパー部と重なる
領域に形成されるものであり、１×１０¹⁸〜１×１０²⁰
/cm³の濃度範囲でｐ型を付与する不純物元素が添加され
るようにする。ここでは、第５の不純物領域と同じ濃度
範囲の領域をｐ^-領域とも呼ぶ。

【０１８９】以上までの工程でそれぞれの半導体層にｎ
型またはｐ型の導電型を有する不純物領域が形成され
る。導電層６２１〜６２４はＴＦＴのゲート電極とな
る。

【０１９０】次いで、ほぼ全面を覆う絶縁膜（図示しな
い）を形成する。本実施の形態では、プラズマＣＶＤ法
により膜厚５０ｎｍの酸化シリコン膜を形成した。勿
論、この絶縁膜は酸化シリコン膜に限定されるものでな
く、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造と
して用いても良い。

【０１９１】次いで、それぞれの半導体層に添加された
不純物元素を活性化処理する工程を行う。この活性化工
程は、ランプ光源を用いたラピッドサーマルアニール法
（ＲＴＡ法）、或いはＹＡＧレーザーまたはエキシマレ
ーザーを裏面から照射する方法、或いは炉を用いた熱処
理、或いはこれらの方法のうち、いずれかと組み合わせ
た方法によって行う。

【０１９２】また、本実施の形態では、上記活性化の前
に絶縁膜を形成した例を示したが、上記活性化を行った
後、絶縁膜を形成する工程としてもよい。

【０１９３】次いで、窒化シリコン膜からなる第１の層
間絶縁膜６４５を形成して熱処理（３００〜５５０℃で
１〜１２時間の熱処理）を行い、半導体層を水素化する
工程を行う（図１２（Ａ））。なお、第１の層間絶縁膜
６４５は、プラズマＣＶＤ法により形成された窒化酸化
珪素膜と窒化珪素膜からなる積層構造としても良い。こ
の工程は第１の層間絶縁膜６４５に含まれる水素により
半導体層のダングリングボンドを終端する工程である。
酸化シリコン膜からなる絶縁膜（図示しない）の存在に
関係なく半導体層を水素化することができる。ただし、
本実施の形態では、第２の導電層としてアルミニウムを
主成分とする材料を用いているので、水素化する工程に
おいて第２の導電層が耐え得る熱処理条件とすることが
重要である。水素化の他の手段として、プラズマ水素化
（プラズマにより励起された水素を用いる）を行っても
良い。

【０１９４】次いで、第１の層間絶縁膜６４５上に有機
絶縁物材料から成る第２の層間絶縁膜６４６を形成す
る。本実施の形態では膜厚１．６μｍのアクリル樹脂膜
を形成する。

【０１９５】さらに、第２の層間絶縁膜６４６上に層間
絶縁膜の内部から発生する酸素などの脱ガスや水分等が
放出されるのを防ぐためにバリア膜６４７を形成する。
バリア膜６４７を形成する材料としては、具体的には窒
化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化酸化アルミニウム（Ａ
ｌＮＯ）、酸化窒化アルミニウム（ＡｌＮＯ）、窒化珪
素（ＳｉＮ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮＯ）等のアルミニ
ウム又は珪素を含む絶縁膜の他、窒化炭素や、ＤＬＣ
（ダイヤモンドライクカーボン）膜を用いて、０．２〜
１μｍの膜厚で形成することができるが、本実施の形態
では、窒化珪素からなるバリア膜をスパッタリング法に
より０．３μｍの膜厚で形成する。なお、ここで用いる
スパッタリング法としては、２極スパッタ法、イオンビ
ームスパッタ法、または対向ターゲットスパッタ法等が
ある。

【０１９６】次いで、各不純物領域に達するコンタクト
ホールを形成する。本実施の形態では複数のエッチング
処理を順次行う。本実施の形態では第１の層間絶縁膜を
エッチングストッパーとして第２の層間絶縁膜をエッチ
ングした後、絶縁膜（図示しない）をエッチングストッ
パーとして第１の層間絶縁膜をエッチングしてから絶縁
膜（図示しない）をエッチングする。

【０１９７】そして、各高濃度不純物領域６３４、６３
５、６４１、６４２とそれぞれ電気的に接続する配線６
５０〜６５６と、陽極となる第１の電極６５７を形成す
る。本実施の形態では、遮光性の導電性材料を用いて形
成する。具体的には、元素周期律の第４族、第５族また
は６族に属する元素からなる導電性の窒化物、酸化物、
炭化物、ホウ化物、珪化物を用いることができるが、こ
こでは、窒化チタン（ＴｉＮ）を用い、５００ｎｍの膜
厚に成膜した後、これをパターニングして配線６５０〜
６５６および第１の電極（陽極）６５７を形成する。

【０１９８】なお、本実施の形態におけるパターニング
の際のエッチング条件は、エッチング用ガスにＣＦ₄と
Ｃｌ₂とを用い、それぞれのガス流量比を４０／４０
（ｓｃｃｍ）とし、１．２Ｐａの圧力でコイル型の電極
に４５０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入して
プラズマを生成して約３０秒程度のエッチングを行う。
基板側（試料ステージ）にも１００ＷのＲＦ（１３．５
６ＭＨｚ）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。

【０１９９】なお、本実施の形態では、第１の電極（陽
極）６５７は配線形成と同時に形成され、高濃度不純物
領域６４２との配線を兼ねて形成される。

【０２００】以上の様にして、ｎチャネル型ＴＦＴ７０
１、ｐチャネル型ＴＦＴ７０２を有する駆動回路７０５
と、ｎチャネル型ＴＦＴからなるスイッチング用ＴＦＴ
７０３、ｎチャネル型ＴＦＴからなる電流制御用ＴＦＴ
７０４とを有する画素部７０６を同一基板上に形成する
ことができる（図１２（Ｃ））。本明細書中ではこのよ
うな基板を便宜上アクティブマトリクス基板と呼ぶ。

【０２０１】画素部７０６において、スイッチング用Ｔ
ＦＴ７０３（ｎチャネル型ＴＦＴ）にはチャネル形成領
域５０３、ゲート電極を形成する導電層６２３の外側に
形成される第１の不純物領域（ｎ^--領域）６３８とソー
ス領域、またはドレイン領域として機能する第２の不純
物領域（ｎ⁺領域）６３５を有している。

【０２０２】また、画素部７０６において、電流制御用
ＴＦＴ７０４（ｐチャネル型ＴＦＴ）にはチャネル形成
領域５０４、ゲート電極を形成する導電層６２４の一部
と絶縁膜を介して重なる第５の不純物領域（ｐ^--領域）
６４４とソース領域、またはドレイン領域として機能す
る第４の不純物領域（ｐ⁺領域）６４２を有している。

【０２０３】また、駆動回路７０５において、ｎチャネ
ル型ＴＦＴ７０１はチャネル形成領域５０１、ゲート電
極を形成する導電層６２１の一部と絶縁膜を介して重な
る第３の不純物領域（ｎ^-領域）６３７とソース領域、
またはドレイン領域として機能する第２の不純物領域
（ｎ⁺領域）６３４を有している。

【０２０４】また、駆動回路７０５において、ｐチャネ
ル型ＴＦＴ７０２にはチャネル形成領域５０２、ゲート
電極を形成する導電層６２２の一部と絶縁膜を介して重
なる第５不純物領域（ｐ^-領域）６４３と、ソース領域
またはドレイン領域として機能する第４の不純物領域
（ｐ⁺領域）６４１を有している。

【０２０５】これらのＴＦＴ７０１、７０２を適宜組み
合わせてシフトレジスタ回路、バッファー回路、レベル
シフタ回路、ラッチ回路などを形成し、駆動回路７０５
を形成すればよい。例えば、ＣＭＯＳ回路を形成する場
合には、ｎチャネル型ＴＦＴ７０１とｐチャネル型ＴＦ
Ｔ７０２を相補的に接続して形成すればよい。

【０２０６】なお、信頼性が最優先とされる回路には、
ゲート絶縁膜を介してＬＤＤ（ＬＤＤ：Lightly Doped
Drain）領域をゲート電極と重ねて配置させた、いわゆ
るＧＯＬＤ（Gate-drain Overlapped LDD）構造である
ｎチャネル型ＴＦＴ７０１の構造が適している。

【０２０７】なお、駆動回路７０５におけるＴＦＴ（ｎ
チャネル型ＴＦＴ、ｐチャネル型ＴＦＴ）は、高い駆動
能力（オン電流：Ｉｏｎ）およびホットキャリア効果に
よる劣化を防ぎ信頼性を向上させることが要求されてい
ることから本実施の形態では、ホットキャリアによるオ
ン電流値の劣化を防ぐのに有効である構造として、ゲー
ト電極がゲート絶縁膜を介して低濃度不純物領域と重な
る領域（ＧＯＬＤ領域）を有するＴＦＴを用いている。

【０２０８】これに対して、画素部７０６におけるスイ
ッチング用ＴＦＴ７０３は、低いオフ電流（Ｉｏｆｆ）
が要求されていることから、本実施の形態ではオフ電流
を低減するためのＴＦＴ構造として、ゲート電極がゲー
ト絶縁膜を介して低濃度不純物領域と重ならない領域
（ＬＤＤ領域）を有するＴＦＴを用いている。

【０２０９】次に絶縁膜を１μｍの厚さに成膜する。な
お、本実施の形態においては、絶縁膜を形成する材料と
して酸化珪素からなる膜を用いているが、場合によって
は、窒化珪素および酸化窒化珪素といった珪素を含む絶
縁膜の他、ポリイミド、ポリアミド、アクリル（感光性
アクリルを含む）、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）とい
った有機樹脂膜を用いることもできる。

【０２１０】この絶縁膜の第１の電極（陽極）６５７と
重なる位置に開口部を形成して、絶縁層６５８を形成す
る（図１３（Ａ））。

【０２１１】具体的には、感光性アクリルを用いて１μ
ｍの絶縁膜を形成し、フォトリソグラフィ−法によりパ
ターニングを行った後で、エッチング処理を行うことに
より絶縁層６５８を形成する。

【０２１２】次に、絶縁層６５８の開口部において露出
している第１の電極（陽極）６５７上に有機化合物層６
５９を蒸着法により形成する（図１３（Ａ））。なお、
有機化合物層６５９は、実施の形態２で示した素子構造
と同様の積層を行うことにより形成することができる。

【０２１３】ここでは、１画素しか示していないが、本
実施の形態において画素部に複数形成される各画素には
赤、緑、青の３種類の発光を示す有機化合物層のうちの
いずれかが形成され、フルカラー化が可能となることか
ら、３種類の発光色を示す有機化合物層を形成する有機
化合物の組み合わせについて、図１４により説明する。

【０２１４】なお、図１４（Ａ）に示す発光素子は、第
１の電極（陽極）１４０１、有機化合物層１４０２、及
び第２の電極（陰極）１４０３からなり、有機化合物層
１４０２は、正孔輸送層１４０４、発光層１４０５、ブ
ロッキング層１４０６、電子輸送層１４０７、および電
子伝達領域１４０８の積層構造を有している。なお、赤
色発光を示す発光素子を構成する材料及び膜厚について
図１４（Ｂ）に示し、緑色発光を示す発光素子を構成す
る材料及び膜厚について図１４（Ｃ）に示し、青色発光
を示す発光素子を構成する材料及び膜厚について図１４
（Ｄ）にそれぞれ示す。

【０２１５】はじめに、赤色発光を示す有機化合物層を
形成する。具体的には、正孔輸送層１４０４は、正孔輸
送性の有機化合物である、α−ＮＰＤを４０ｎｍの膜厚
に成膜し、発光層１４０５は、発光性の有機化合物であ
る、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタ
エチル−２１Ｈ、２３Ｈ−ポルフィリン−白金（以下、
ＰｔＯＥＰと示す）をホストとなる有機化合物（以下、
ホスト材料という）であるＣＢＰと共に共蒸着させて３
０ｎｍの膜厚に成膜し、ブロッキング層１４０６は、ブ
ロッキング性の有機化合物である、ＢＣＰを１０ｎｍの
膜厚に成膜し、電子輸送層１４０７は、電子輸送性の有
機化合物である、Ａｌｑ₃を４０ｎｍの膜厚に成膜し、
電子伝達領域１４０８をＴＭＢとＡｌｑ₃とを共蒸着し
て５ｎｍの膜厚で形成することにより赤色発光の有機化
合物層を形成する。

【０２１６】なお、ここでは赤色発光の有機化合物層と
して、５種類の機能の異なる有機化合物を用いて形成す
る場合について説明したが、本発明は、これに限られる
ことはなく、赤色発光を示す有機化合物として公知の材
料を用いることができる。

【０２１７】次に、緑色発光を示す有機化合物層を形成
する。具体的には、正孔輸送層１４０４は、正孔輸送性
の有機化合物である、α−ＮＰＤを４０ｎｍの膜厚で成
膜し、発光層１４０５は、正孔輸送性のホスト材料とし
てＣＢＰを用い、発光性の有機化合物であるＩｒ（ｐｐ
ｙ）₃と共に共蒸着することにより３０ｎｍの膜厚で成
膜し、ブロッキング層１４０６は、ブロッキング性の有
機化合物であるＢＣＰを１０ｎｍの膜厚で成膜し、電子
輸送層１４０７は、電子輸送性の有機化合物である、Ａ
ｌｑ₃を４０ｎｍの膜厚で成膜し、電子伝達領域１４０
８をＴＭＢとＡｌｑ₃とを共蒸着して５ｎｍの膜厚で形
成することにより緑色発光の有機化合物を形成すること
ができる。

【０２１８】なお、ここでは緑色発光の有機化合物層と
して、４種類の機能の異なる有機化合物を用いて形成す
る場合について説明したが、本発明はこれに限られるこ
とはなく、緑色発光を示す有機化合物として公知の材料
を用いることができる。

【０２１９】次に、青色発光を示す有機化合物層を形成
する。具体的には、発光層１４０５は、発光性および正
孔輸送性の有機化合物である、α−ＮＰＤを４０ｎｍの
膜厚で成膜し、ブロッキング層１４０６は、ブロッキン
グ性の有機化合物である、ＢＣＰを１０ｎｍの膜厚に成
膜し、電子輸送層１４０７は、電子輸送性の有機化合物
である、Ａｌｑ₃を４０ｎｍの膜厚で成膜し、電子伝達
領域１４０８をＴＭＢとＡｌｑ₃とを共蒸着して５ｎｍ
の膜厚で形成することにより青色発光の有機化合物層を
形成することができる。

【０２２０】なお、ここでは青色発光の有機化合物層と
して、３種類の機能の異なる有機化合物を用いて形成す
る場合について説明したが、本発明はこれに限られるこ
とはなく、青色発光を示す有機化合物として公知の材料
を用いることができる。

【０２２１】以上に示した有機化合物を第１の電極（陽
極）上に形成することにより画素部において、赤色発
光、緑色発光及び青色発光を示す有機化合物層を形成す
ることができる。

【０２２２】次に、図１３（Ｂ）に示すように有機化合
物層６５９及び絶縁層６５８を覆って、第２の電極（陰
極）６６０を形成する。なお、本実施の形態において陰
極６６０は、透光性の導電膜により形成されている。具
体的には、陰極６６０からの電子の注入性を向上させる
ために仕事関数の小さい材料で形成されることが望まし
い。なお、本実施の形態において、第２の電極（陰極）
６６０は、アルミニウムもしくは銀により形成する。

【０２２３】なお、本実施の形態において、第２の電極
（陰極）６６０は発光素子において生じた光を透過させ
る電極であることから、透光性を有する必要がある。そ
のため、アルミニウム膜を２０ｎｍの膜厚で成膜して第
２の電極（陰極）６６０を形成する。

【０２２４】このように極薄膜からなる第２の電極（陰
極）６６０を形成することにより、光の透過性を有する
電極を形成することができる。なお、仕事関数が小さ
く、かつ透光性の導電膜であれば、公知の他の材料を用
いて第２の電極（陰極）６６０を形成することもでき
る。

【０２２５】こうして図１３（Ｂ）に示すように、電流
制御用ＴＦＴ７０４に電気的に接続された第１の電極
（陽極）６５７と、前記第１の電極（陽極）６５７と隣
り合う電極（図示せず）との隙間に形成された絶縁層６
５８と、第１の電極（陽極）６５７上に形成された有機
化合物層６５９と、有機化合物層６５９及び絶縁層６５
８上に形成された第２の電極（陰極）６６０からなる発
光素子６６１を有する素子基板を形成することができ
る。

【０２２６】なお、本実施の形態において、ＴＦＴの駆
動電圧は、１．２〜１０Ｖであり、好ましくは、２．５
〜５．５Ｖである。

【０２２７】また、画素部の表示が動作しているとき
（動画表示の場合）には、発光素子が発光している画素
により背景の表示を行い、発光素子が非発光となる画素
により文字表示を行えばよいが、画素部の動画表示があ
る一定期間以上静止している場合（本明細書中では、ス
タンバイ時と呼ぶ）には、電力を節約するために表示方
法が切り替わる（反転する）ようにしておくと良い。具
体的には、発光素子が発光している画素により文字を表
示し（文字表示ともいう）、発光素子が非発光となる画
素により背景を表示（背景表示ともいう）するようにす
る。

【０２２８】ここで、本実施の形態において説明した発
光装置の画素部の詳細な上面構造を図１５（Ａ）に示
し、回路図を図１５（Ｂ）に示す。図１５（Ａ）及び図
１５（Ｂ）は共通の符号を用いるので互いに参照すれば
よい。

【０２２９】図１５において、基板上に設けられたスイ
ッチング用ＴＦＴ１５００は図１３のスイッチング用
（ｎチャネル型）ＴＦＴ７０３を用いて形成される。従
って、構造の説明はスイッチング用（ｎチャネル型）Ｔ
ＦＴ７０３の説明を参照すれば良い。また、１５０２で
示される配線は、スイッチング用ＴＦＴ１５００のゲー
ト電極１５０１（１５０１ａ、１５０１ｂ）を電気的に
接続するゲート配線である。

【０２３０】なお、本実施の形態ではチャネル形成領域
が二つ形成されるダブルゲート構造としているが、チャ
ネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造もし
くは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良
い。

【０２３１】また、スイッチング用ＴＦＴ１５００のソ
ースはソース配線１５０３に接続され、ドレインはドレ
イン配線１５０４に接続される。また、ドレイン配線１
５０４は電流制御用ＴＦＴ１５０５のゲート電極１５０
６に電気的に接続される。なお、電流制御用ＴＦＴ１５
０５は図１３の電流制御用（ｐチャネル型）ＴＦＴ７０
４を用いて形成される。従って、構造の説明は電流制御
用（ｐチャネル型）ＴＦＴ７０４の説明を参照すれば良
い。なお、本実施の形態ではシングルゲート構造として
いるが、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造
であっても良い。

【０２３２】また、電流制御用ＴＦＴ１５０５のソース
は電流供給線１５０７に電気的に接続され、ドレインは
ドレイン配線１５０８に電気的に接続される。また、ド
レイン配線１５０８は点線で示される第１の電極（陽
極）１５０９に電気的に接続される。

【０２３３】また、１５１０で示される配線は、消去用
ＴＦＴ１５１１のゲート電極１５１２と電気的に接続す
るゲート配線である。なお、消去用ＴＦＴ１５１１のソ
ースは、電流供給線１５０７に電気的に接続され、ドレ
インはドレイン配線１５０４に電気的に接続される。

【０２３４】なお、消去用ＴＦＴ１５１１は図１３の電
流制御用（ｐチャネル型）ＴＦＴ７０４と同様にして形
成される。従って、構造の説明は電流制御用（ｐチャネ
ル型）ＴＦＴ７０４の説明を参照すれば良い。なお、本
実施の形態ではシングルゲート構造としているが、ダブ
ルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良
い。

【０２３５】また、１５１３で示される領域には保持容
量（コンデンサ）が形成される。コンデンサ１５１３
は、電流供給線１５０７と電気的に接続された半導体膜
１５１４、ゲート絶縁膜と同一層の絶縁膜（図示せず）
及びゲート電極１５０６との間で形成される。また、ゲ
ート電極１５０６、第１層間絶縁膜と同一の層（図示せ
ず）及び電流供給線１５０７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。

【０２３６】なお、図１５（Ｂ）の回路図で示す発光素
子１５１５は、第１の電極（陽極）１５０９と、第１の
電極（陽極）１５０９上に形成される有機化合物層（図
示せず）と有機化合物層上に形成される第２の電極（陰
極）（図示せず）からなる。本発明において、第１の電
極（陽極）１５０９は、電流制御用ＴＦＴ１５０５のソ
ース領域またはドレイン領域と接続している。

【０２３７】発光素子１５１５の第２の電極（陰極）に
は対向電位が与えられている。また電流供給線Ｖは電源
電位が与えられている。そして対向電位と電源電位の電
位差は、電源電位が陽極に与えられたときに発光素子が
発光する程度の電位差に常に保たれている。電源電位と
対向電位は、本発明の発光装置に、外付けのＩＣ等によ
り設けられた電源によって与えられる。なお対向電位を
与える電源を、本明細書では特に対向電源１５１６と呼
ぶ。

【０２３８】［実施の形態７］本実施の形態では、本発
明のアクティブマトリクス型発光装置の外観図について
図１６を用いて説明する。なお、図１６（Ａ）は、発光
装置を示す上面図、図１６（Ｂ）は図１６（Ａ）をＡ−
Ａ’で切断した断面図である。点線で示された１６０１
はソース側駆動回路、１６０２は画素部、１６０３はゲ
ート側駆動回路である。また、１６０４は封止基板、１
６０５はシール剤であり、シール剤１６０５で囲まれた
内側は、空間になっている。

【０２３９】なお、１６０８はソース側駆動回路１６０
１及びゲート側駆動回路１６０３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）１６０９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ＦＰ
Ｃしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配
線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。本明細
書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、そ
れにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態をも含
むものとする。

【０２４０】次に、断面構造について図１６（Ｂ）を用
いて説明する。基板１６１０上には駆動回路及び画素部
が形成されているが、ここでは、駆動回路としてソース
側駆動回路１６０１と画素部１６０２が示されている。

【０２４１】なお、ソース側駆動回路１６０１はｎチャ
ネル型ＴＦＴ１６２３とｐチャネル型ＴＦＴ１６２４と
を組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動
回路を形成するＴＦＴは、公知のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯ
Ｓ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、
本実施の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライ
バー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上
ではなく外部に形成することもできる。

【０２４２】また、画素部１６０２は電流制御用ＴＦＴ
１６１１とそのドレインに電気的に接続された第１の電
極１６１２を含む複数の画素により形成される。

【０２４３】また、第１の電極１６１２の両端には絶縁
層１６１３が形成され、第１の電極１６１２上には有機
化合物層１６１４が形成される。さらに、有機化合物層
１６１４上には第２の電極１６１６が形成される。これ
により、第１の電極１６１２、有機化合物層１６１４、
及び第２の電極１６１６からなる発光素子１６１８が形
成される。

【０２４４】第２の電極１６１６は全画素に共通の配線
としても機能し、接続配線１６０８を経由してＦＰＣ１
６０９に電気的に接続されている。

【０２４５】また、基板１６１０上に形成された発光素
子１６１８を封止するためにシール剤１６０５により封
止基板１６０４を貼り合わせる。なお、封止基板１６０
４と発光素子１６１８との間隔を確保するために樹脂膜
からなるスペーサを設けても良い。そして、シール剤１
６０５の内側の空間１６０７には窒素等の不活性気体が
充填されている。なお、シール剤１６０５としてはエポ
キシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、シール剤１６
０５はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であるこ
とが望ましい。さらに、空間１６０７の内部に酸素や水
を吸収する効果をもつ物質を含有させても良い。

【０２４６】また、本実施の形態では封止基板１６０４
を構成する材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲ
Ｐ（Fiberglass-Reinforced Plastics）、ＰＶＦ（ポリ
ビニルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはア
クリル等からなるプラスチック基板を用いることができ
る。また、シール剤１６０５を用いて封止基板１６０４
を接着した後、さらに側面（露呈面）を覆うようにシー
ル剤で封止することも可能である。

【０２４７】以上のようにして発光素子を空間１６０７
に封入することにより、発光素子を外部から完全に遮断
することができ、外部から水分や酸素といった有機化合
物層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐことができ
る。従って、信頼性の高い発光装置を得ることができ
る。

【０２４８】なお、本実施の形態の構成は、実施の形態
１〜実施の形態６に示したいずれの構成と自由に組み合
わせて実施することが可能である。

【０２４９】［実施の形態８］本実施の形態では本発明
の素子構造を有するパッシブ型（単純マトリクス型）の
発光装置を作製した場合について説明する。説明には図
１７を用いる。図１７において、１７０１はガラス基
板、１７０２は金属化合物からなる第１の電極（陽極）
である。本実施の形態では、金属化合物としてＴｉＮを
スパッタリング法により形成する。なお、図１７では図
示されていないが、複数本の陽極が紙面と平行にストラ
イプ状に配列されている。なお、パッシブマトリクス型
の発光装置においては、アクティブマトリクス型の発光
装置よりも陽極材料に対して導電性が要求されるため、
従来のＩＴＯよりも導電性の高い金属化合物を陽極に用
いることは発光素子の駆動電圧を低下させる上で有効で
ある。

【０２５０】また、ストライプ状に配列された第１の電
極（陽極）１７０２と交差するように絶縁材料からなる
バンク１７０３が形成される。バンク１７０３は第１の
電極（陽極）１７０２と接して紙面に垂直な方向に形成
されている。

【０２５１】次に、有機化合物層１７０４が形成され
る。有機化合物層１７０４を形成する材料としては、本
明細書中で示した材料の他、発光が得られる公知の材料
を用いて形成することができる。

【０２５２】例えば、赤色発光を示す有機化合物層、緑
色発光を示す有機化合物層及び青色発光を示す有機化合
物層をそれぞれ形成することにより、３種類の発光を有
する発光装置を形成することができる。なお、これらの
有機化合物層１７０４はバンク１７０３で形成された溝
に沿って形成されるため、紙面に垂直な方向にストライ
プ状に配列される。

【０２５３】次に、有機化合物層１７０４上に第２の電
極（陰極）１７０５が形成される。なお第２の電極（陰
極）１７０５は、メタルマスクを用いて蒸着法により形
成する。

【０２５４】なお、本実施の形態では下側の第１の電極
（陽極）１７０２が遮光性の材料で形成されているた
め、有機化合物層１７０４で発生した光は上側の第２の
電極（陰極）１７０５から出射される。

【０２５５】次に、封止基板１７０７としてガラス基板
を用意する。本実施の形態の構造では透光性の材料を用
いる必要があることから、ガラス基板の他、プラスチッ
クや石英からなる基板を用いることが可能である。

【０２５６】こうして用意した封止基板１７０７は、紫
外線硬化樹脂からなるシール剤１７０８により貼り合わ
される。なお、シール剤１７０８の内側１７０６は密閉
された空間になっており、窒素やアルゴンなどの不活性
ガスが充填されている。また、この密閉された空間１７
０６の中に酸化バリウムに代表される吸湿剤を設けるこ
とも有効である。最後にＦＰＣ１７１１を取り付けてパ
ッシブ型の発光装置が完成する。

【０２５７】なお、本実施の形態は、実施の形態１〜実
施の形態７に示した素子構造（アクティブマトリクス
型）に関連するもの以外の構成を自由に組み合わせて実
施することが可能である。

【０２５８】［実施の形態９］発光素子を用いた発光装
置は自発光型であるため、液晶表示装置に比べ、明るい
場所での視認性に優れ、視野角が広い。従って、本発明
の発光装置を用いて様々な電気器具を完成させることが
できる。

【０２５９】本発明により作製した発光装置を用いて作
製された電気器具として、ビデオカメラ、デジタルカメ
ラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプ
レイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カー
オーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナ
ルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイル
コンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書
籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはデ
ジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生
し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）など
が挙げられる。特に、斜め方向から画面を見る機会が多
い携帯情報端末は、視野角の広さが重要視されるため、
発光素子を有する発光装置を用いることが好ましい。そ
れら電気器具の具体例を図１６に示す。

【０２６０】図１８（Ａ）は表示装置であり、筐体２０
０１、支持台２００２、表示部２００３、スピーカー部
２００４、ビデオ入力端子２００５等を含む。本発明に
より作製した発光装置をその表示部２００３に用いるこ
とにより作製される。発光素子を有する発光装置は自発
光型であるためバックライトが必要なく、液晶表示装置
よりも薄い表示部とすることができる。なお、表示装置
は、パソコン用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全
ての情報表示用表示装置が含まれる。

【０２６１】図１８（Ｂ）はデジタルスチルカメラであ
り、本体２１０１、表示部２１０２、受像部２１０３、
操作キー２１０４、外部接続ポート２１０５、シャッタ
ー２１０６等を含む。本発明により作製した発光装置を
その表示部２１０２に用いることにより作製される。

【０２６２】図１８（Ｃ）はノート型パーソナルコンピ
ュータであり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部２
２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０
５、ポインティングマウス２２０６等を含む。本発明に
より作製した発光装置をその表示部２２０３に用いるこ
とにより作製される。

【０２６３】図１８（Ｄ）はモバイルコンピュータであ
り、本体２３０１、表示部２３０２、スイッチ２３０
３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含
む。本発明により作製した発光装置をその表示部２３０
２に用いることにより作製される。

【０２６４】図１８（Ｅ）は記録媒体を備えた携帯型の
画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本
体２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部
Ｂ２４０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部２４０
５、操作キー２４０６、スピーカー部２４０７等を含
む。表示部Ａ２４０３は主として画像情報を表示し、表
示部Ｂ２４０４は主として文字情報を表示するが、本発
明により作製した発光装置をこれら表示部Ａ、Ｂ２４０
３、２４０４に用いることにより作製される。なお、記
録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器など
も含まれる。

【０２６５】図１８（Ｆ）はゴーグル型ディスプレイ
（ヘッドマウントディスプレイ）であり、本体２５０
１、表示部２５０２、アーム部２５０３を含む。本発明
により作製した発光装置をその表示部２５０２に用いる
ことにより作製される。

【０２６６】図１８（Ｇ）はビデオカメラであり、本体
２６０１、表示部２６０２、筐体２６０３、外部接続ポ
ート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０
６、バッテリー２６０７、音声入力部２６０８、操作キ
ー２６０９、接眼部２６１０等を含む。本発明により作
製した発光装置をその表示部２６０２に用いることによ
り作製される。

【０２６７】ここで図１８（Ｈ）は携帯電話であり、本
体２７０１、筐体２７０２、表示部２７０３、音声入力
部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６、
外部接続ポート２７０７、アンテナ２７０８等を含む。
本発明により作製した発光装置をその表示部２７０３に
用いることにより作製される。なお、表示部２７０３は
黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消
費電力を抑えることができる。

【０２６８】なお、将来的に有機材料の発光輝度が高く
なれば、出力した画像情報を含む光をレンズ等で拡大投
影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用
いることも可能となる。

【０２６９】また、上記電気器具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。有機材料の応答速
度は非常に高いため、発光装置は動画表示に好ましい。

【０２７０】また、発光装置は発光している部分が電力
を消費するため、発光部分が極力少なくなるように情報
を表示することが好ましい。従って、携帯情報端末、特
に携帯電話や音響再生装置のような文字情報を主とする
表示部に発光装置を用いる場合には、非発光部分を背景
として文字情報を発光部分で形成するように駆動するこ
とが好ましい。

【０２７１】以上の様に、本発明により作製された発光
装置の適用範囲は極めて広く、本発明の発光装置をあら
ゆる分野の電気器具に適用することが可能である。ま
た、本実施の形態の電気器具は実施の形態１〜実施の形
態８を実施することにより作製された発光装置を用いる
ことにより完成させることができる。

【０２７２】［実施の形態１０］さらに、本発明の発光
装置は、図１９で示す構造とすることも可能である。な
お、図１９は実施の形態４で説明した第１の電極１９１
１が陽極で、第２の電極１９１４が陰極であり、第１の
電極１９１１側から光を透過させる構造の場合を用いて
説明することとする。

【０２７３】第１の電極（陽極）１９１１の端部（およ
び配線１９０７）を覆う絶縁層１９１２（バンク、隔
壁、障壁、土手などと呼ばれる）としては、無機材料
（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンな
ど）、感光性または非感光性の有機材料（ポリイミド、
アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストま
たはベンゾシクロブテン）、またはこれらの積層などを
用いることができるが、例えば、有機樹脂の材料として
ポジ型の感光性アクリルを用いた場合には、図１９に示
すように絶縁物の端部における曲率半径が０．２〜２μ
ｍとなるようにし、接触面における角度が３５度以上と
なる曲面を持たせることが好ましい。

【０２７４】また、有機化合物層１９１３は、極めて薄
いため、第１の電極１９１１の表面は平坦であることが
好ましく、例えば、第１の電極１９１１のパターニング
前、またはパターニング後に化学的及び機械的に研磨す
る処理（代表的にはＣＭＰ技術）等により平坦化を行え
ばよい。また、第１の電極１９１１の表面における清浄
度を向上させるため、絶縁物１９１２の形成前後に異物
（ゴミなど）をクリーニングするための洗浄（ブラシ洗
浄やスポンジ洗浄）を行い、ダークスポットや点欠陥の
発生を低減させる。

【０２７５】さらに、発光素子１９１５の有機化合物層
１９１３に用いる材料として、先の実施の形態において
示した材料の他に白色発光を示す材料を用いることがで
きる。この場合には、蒸着法を用いて形成し、例えば第
１の電極（陽極）１９１１側からＡｌｑ₃、部分的に赤
色発光色素であるナイルレッドをドープしたＡｌｑ₃、
Ａｌｑ₃、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＴＰＤ（芳香族ジアミン）
を順次積層形成すればよい。なお、白色発光の場合に
は、カラーフィルターと組合せることにより、Ｒ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の発光を得ることもでき
る。

【０２７６】また、有機化合物層１９１３上には第２の
電極（陰極）１９１４が形成されるが、その方法として
は、蒸着法（抵抗加熱法）またはスパッタ法を用いるこ
とができる。これにより、第１の電極（陽極）１９１
１、有機化合物層１９１３、及び第２の電極（陰極）１
９１４からなる発光素子１９１５が形成される。

【０２７７】さらに、発光素子１９１５の第２の電極
（陰極）１９１４上に絶縁性の材料を用いてパッシベー
ション膜１９１６を形成することもできる。なお、この
際パッシベーション膜１９１６に用いる材料としては、
スパッタリング法において、Ｓｉをターゲットとして形
成された窒化珪素膜の他、吸湿性の材料を窒化珪素膜に
より挟んで形成された積層膜を用いることができる。さ
らに、ＤＬＣ膜（ダイヤモンドライクカーボン膜）や、
窒化炭素（ＣｘＮｙ）等を用いることも可能である。

【０２７８】

【発明の効果】本発明では、有機化合物層の一部にドナ
ー性分子を含む電子伝達領域を形成し、これを陰極と接
するように形成することで、陰極と有機化合物層の間に
それぞれのＬＵＭＯ準位の中間に位置するドナー準位を
形成し、陰極から注入された電子の伝達を効率良く行う
ことができるので、ＴＦＴを有するアクティブマトリク
ス型の発光装置の場合において、ＴＦＴの特性に影響を
与えることなく発光素子の特性を向上させることができ
る。

【０２７９】さらに、本発明では、有機化合物層に含ま
れる発光層と接しないようにして電子伝達領域を形成す
ることにより、発光層においてキャリアの再結合により
生じるエネルギーが、ドナー分子を含む電子伝達領域で
生じる電荷移動錯体へ移動して発光素子が消光するのを
防ぐことができ、発光効率の低下を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の発光装置の素子構造を説明する図。

【図２】 上方出射型の発光装置の素子構造を説明す
る図。

【図３】 上方出射型の発光装置の素子構造を説明す
る図。

【図４】 上方出射型の発光装置の素子構造を説明す
る図。

【図５】 上方出射型の発光装置の素子構造を説明す
る図。

【図６】 下方出射型の発光装置の素子構造を説明す
る図。

【図７】 下方出射型の発光装置の素子構造を説明す
る図。

【図８】 本発明の発光装置の素子構造を説明する
図。

【図９】 本発明の発光装置の素子構造を説明する
図。

【図１０】 本発明の発光装置の作製工程を説明する
図。

【図１１】 本発明の発光装置の作製工程を説明する
図。

【図１２】 本発明の発光装置の作製工程を説明する
図。

【図１３】 本発明の発光装置の作製工程を説明する
図。

【図１４】 本発明の発光装置の素子構造を説明する
図。

【図１５】 本発明に用いることのできる回路構成を説
明する図。

【図１６】 本発明の発光装置の素子構造を説明する
図。

【図１７】 パッシブマトリクス型の発光装置を説明す
る図。

【図１８】 電気器具の一例を示す図。

【図１９】 本発明の発光装置の素子構造を説明する
図。

【符号の説明】

１０２陽極 １０３有機化合物層 １０４陰極 １１１正孔輸送層 １１２発光層 １１３電子輸送層 １１４電子伝達領域

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】陽極、陰極、及び有機化合物層を有する発
   光装置であって、 前記陽極と前記陰極との間に前記有機化合物層を有し、 前記有機化合物層は、発光層および電子輸送層を有し、 前記電子輸送層の少なくとも一部に電子伝達領域を有
   し、 前記電子伝達領域はドナー性分子を含み、かつ前記陰極
   と接して形成されることを特徴とする発光装置。
2. 【請求項２】陽極、陰極、及び有機化合物層を有する発
   光装置であって、 前記陽極と前記陰極との間に前記有機化合物層を有し、 前記有機化合物層は、発光層および電子輸送層を有し、 前記電子輸送層の少なくとも一部に電子伝達領域を有
   し、 前記電子輸送層は電子輸送性材料からなり、 前記電子伝達領域はドナー性分子および前記電子輸送性
   材料からなり、かつ前記陰極と接して形成されることを
   特徴とする発光装置。
3. 【請求項３】絶縁表面上に設けられたＴＦＴと、 前記ＴＦＴ上に形成された層間絶縁膜と、 前記層間絶縁膜上に形成された第１の電極と、 前記第１の電極の端部を覆って形成された絶縁層と、 前記第１の電極上に形成された有機化合物層と、 前記有機化合物層上に形成された第２の電極とを有する
   発光装置であって、 前記ＴＦＴは、ソース領域およびドレイン領域を有し、 前記第１の電極は、前記ソース領域または前記ドレイン
   領域のいずれか一方と電気的に接続され、 前記有機化合物層は、発光層および電子輸送層を有し、 前記電子輸送層の少なくとも一部に電子伝達領域を有
   し、 前記電子伝達領域はドナー性分子を含み、かつ前記陰極
   と接して形成されることを特徴とする発光装置。
4. 【請求項４】絶縁表面上に設けられたＴＦＴと、 前記ＴＦＴ上に形成された層間絶縁膜と、 前記層間絶縁膜上に形成された第１の電極と、 前記第１の電極の端部を覆って形成された絶縁層と、 前記第１の電極上に形成された有機化合物層と、 前記有機化合物層上に形成された第２の電極とを有する
   発光装置であって、 前記ＴＦＴは、ソース領域およびドレイン領域を有し、 前記第１の電極は、前記ソース領域または前記ドレイン
   領域のいずれか一方と電気的に接続され、 前記有機化合物層は、発光層および電子輸送層を有し、 前記電子輸送層の少なくとも一部に電子伝達領域を有
   し、 前記電子輸送層は電子輸送性材料からなり、 前記電子伝達領域はドナー性分子および前記電子輸送性
   材料からなり、かつ前記陰極と接して形成されることを
   特徴とする発光装置。
5. 【請求項５】請求項３または請求項４において、 前記第１の電極は陽極であり、前記第２の電極は陰極で
   あり、 前記電子伝達領域は、前記第２の電極と接して形成され
   ることを特徴とする発光装置。
6. 【請求項６】請求項３または請求項４において、 前記第１の電極は陰極であり、前記第２の電極は陽極で
   あり、 前記電子伝達領域は、前記第１の電極と接して形成され
   ることを特徴とする発光装置。
7. 【請求項７】請求項１乃至請求項６のいずれか一におい
   て、前記有機化合物層は、正孔注入層、正孔輸送層、発
   光層、ブロッキング層、電子輸送層、および電子伝達領
   域からなることを特徴とする発光装置。
8. 【請求項８】請求項１乃至請求項７のいずれか一におい
   て、前記電子伝達領域に3,3',5,5'-テトラメチルベンジ
   ジンを含むことを特徴とする発光装置。
9. 【請求項９】請求項１乃至請求項８のいずれか一におい
   て、 前記発光装置は、表示装置、デジタルスチルカメラ、ノ
   ート型パーソナルコンピュータ、モバイルコンピュー
   タ、記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置、ゴーグル
   型ディスプレイ、ビデオカメラ、携帯電話から選ばれた
   一種であることを特徴とする発光装置。