JP2016096157A - アクティブマトリクス型パネル - Google Patents

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Kaoru Hatano
薫 波多野
歩 佐藤
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Abstract

【課題】本発明では、発光装置の絶縁膜として有機絶縁膜を用いた場合においても周辺劣化の発生を抑制することができる発光装置を提供することを課題とする。また、長期における信頼性を向上させることが可能な発光装置を提供することを課題とする。【解決手段】無機系の膜、有機系の膜、無機系の膜という積層構造がシール材の下部から発光素子の陰極の下部まで連続して設けられないようにする。また、無機系の膜、有機系の膜、無機系の膜という積層構造が陰極の下部まで連続して設けられたとしても有機膜の上部に形成する無機系の膜の形状を規定することで水の侵入を抑制する。【選択図】図１

Description

本発明は、電極間に発光性材料を挟み電極間に電流を流すことで発光する素子（発光素
子）を用いて作製された表示装置に関し、特にそのような表示装置における発光装置の封
止構造に関する。
近年、発光素子を用いた薄型軽量ディスプレイの開発が盛んに行われている。発光素子
は、一対の電極間に電流を流すことで発光する材料を挟み込むことで作製されるが、液晶
と異なりそれ自体が発光するのでバックライトなどの光源がいらないうえ、素子自体が非
常に薄いため薄型軽量ディスプレイを作製するにあたり非常に有利である。
しかし、このような大きな長所を備えながら実用化に至っていない背景の一つに、信頼
性の問題がある。有機系の材料を用いた発光素子は湿気（水）により劣化を起こすものが
多く、長期の信頼性を得にくいという欠点を有する。水により劣化を起こした発光素子は
輝度低下を起こしたり、発光しなくなってしまったりする。これが発光素子を用いた表示
装置におけるダークスポット（黒点）や発光装置周辺からの輝度劣化（表示装置端部から
発光面積が徐々に減少していく輝度劣化。以下周辺劣化と称する）の原因になっていると
考えられており、このような劣化を抑制するために様々な対策が提案されている（例えば
特許文献１、特許文献２参照）。
特開平９−１４８０６６号公報 特開平７−１６９５６７号公報
しかし、これらのような対策を適用したとしても未だ十分な信頼性を得るまでには至っ
ておらず、さらなる信頼性の向上が望まれている。
また、発光装置には絶縁膜として塗布することで成膜することが可能な有機絶縁膜が用
いられることも多い。このような有機絶縁膜は平坦性に優れ、下層の凹凸を緩和すること
ができるなどの発光装置に適用する上で非常に都合の良い特性を有している。
発光装置を形成する上で非常に都合の良い特性を有する有機絶縁膜ではあるが、有機絶
縁膜で層間絶縁膜を形成した発光装置では、その構造によっては周辺劣化を促進してしま
う場合がある。
そこで本発明では、発光装置の絶縁膜として有機絶縁膜を用いた場合においても周辺劣
化の発生を抑制することができる発光装置を提供することを課題とする。また、長期にお
ける信頼性を向上させることが可能な発光装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決する為の本発明の発光装置の構成の一は、第１の基板と、第２の基板と
、第１の基板上に形成された第１の有機絶縁膜と、第１の有機絶縁膜に接して形成された
無機膜と、第１の有機絶縁膜上に形成された第２の有機絶縁膜と、第２の有機絶縁膜上に
一部が接して形成された発光素子の電極と、第１の基板と第２の基板を固着するシール材
とを有し、無機膜と電極とは重なっておらず、シール材と電極との間には間隙があること
を特徴とする。
上記課題を解決する為の本発明の発光装置の構成の一は、第１の基板と、第２の基板と
、第１の基板上に形成された第１の有機絶縁膜と、第１の有機絶縁膜に接して形成された
第１の無機膜及び第２の無機膜と、第１の有機絶縁膜上に形成された第２の有機絶縁膜と
、第２の有機絶縁膜上に一部が接して形成された発光素子の電極と、第１の基板と第２の
基板を固着するシール材とを有し、第１の無機膜はその一部がシール材と接して形成され
ており、第２の無機膜はその一部が電極の下部に形成されており、第１の無機膜と第２の
無機膜との間、及びシール材と電極との間には間隙があることを特徴とする。
上記課題を解決する為の本発明の発光装置の構成の一は、第１の基板と、第２の基板と
、第１の基板上に形成された第１の有機絶縁膜と、第１の有機絶縁膜に接して形成された
複数の無機膜と、第１の有機絶縁膜上に形成された第２の有機絶縁膜と、第２の有機絶縁
膜上に一部が接して形成された発光素子の電極と、第１の基板と第２の基板を固着するシ
ール材とを有し、無機膜はその幅が１ｍｍ未満である部分を電極より外側に有し、シール
材と電極との間には間隙があることを特徴とする。
上記課題を解決する為の本発明の発光装置の構成の一は、第１の基板と、第２の基板と
、第１の基板上に形成された第１の有機絶縁膜と、第１の有機絶縁膜に接して形成された
複数の無機膜と、第１の有機絶縁膜上に形成された第２の有機絶縁膜と、第２の有機絶縁
膜上に一部が接して形成された発光素子の電極と、第１の基板と第２の基板を固着するシ
ール材とを有し、無機膜はその幅が１ｍｍ未満である部分を電極より外側に有し、シール
材と電極の接触幅は１５μｍ以下であることを特徴とする。
上記課題を解決する為の本発明の発光装置の構成の一は、第１の基板と、第２の基板と
、第１の基板上に形成された第１の有機絶縁膜と、第１の有機絶縁膜に接して形成された
複数の無機膜と、第１の有機絶縁膜上に形成された第２の有機絶縁膜と、第２の有機絶縁
膜上に一部が接して形成された発光素子の電極と、第１の基板と第２の基板を固着するシ
ール材とを有し、複数の無機膜はその幅が１ｍｍ未満である部分を有し、隣り合う複数の
無機膜同士の間は５μｍ以上離れており、シール材と電極との間には間隙があることを特
徴とする。
上記課題を解決する為の本発明の発光装置の構成の一は、第１の基板と、第２の基板と
、第１の基板上に形成された第１の有機絶縁膜と、第１の有機絶縁膜に接して形成された
複数の無機膜と、第１の有機絶縁膜上に形成された第２の有機絶縁膜と、第２の有機絶縁
膜上に一部が接して形成された発光素子の電極と、第１の基板と第２の基板を固着するシ
ール材とを有し、複数の無機膜はその幅が１ｍｍ未満である部分を有し、隣り合う複数の
無機膜同士の間は５μｍ以上離れており、シール材と電極の接触幅は１５μｍ以下である
ことを特徴とする。
上記課題を解決する為の本発明の発光装置の構成の一は、第１の基板と、第２の基板と
、第１の基板上に形成された第１の有機絶縁膜と、第１の有機絶縁膜に接して形成された
無機膜と、第１の有機絶縁膜上に形成された第２の有機絶縁膜と、第２の有機絶縁膜上に
一部が接して形成された発光素子の電極と、第１の基板と第２の基板を固着するシール材
とを有し、電極の外周側端部より外周側において、短辺方向の幅が５μｍ以上である開口
部が複数設けられており、複数の開口部は短辺方向を隣り合わせに並んで配置されており
、隣り合う開口部との間は１ｍｍ未満であり、シール材と電極との間には間隙があること
を特徴とする。
上記課題を解決する為の本発明の発光装置の構成の一は、第１の基板と、第２の基板と
、第１の基板上に形成された第１の有機絶縁膜と、第１の有機絶縁膜に接して形成された
無機膜と、第１の有機絶縁膜上に形成された第２の有機絶縁膜と、第２の有機絶縁膜上に
一部が接して形成された発光素子の電極と、第１の基板と第２の基板を固着するシール材
とを有し、電極の外周側端部より外周側において、短辺方向の幅が５μｍ以上である開口
部が複数設けられており、複数の開口部は短辺方向を隣り合わせに並んで配置されており
、隣り合う開口部との間は１ｍｍ未満であり、シール材と電極の接触幅は１５μｍ以下で
あることを特徴とする。
なお、実際のアクティブマトリクス型のパネルであった場合、シール材の外側もしくは
シール材の下から発光素子の上部電極の近くまで引き込まれる配線はあまり多くないが、
そのような構造も形成しなければならないこともあり、当然その部分から劣化が発生する
。劣化により周辺部分が点灯しなくなった発光装置にはたとえそれが一部分であっても商
品価値は激減する為、本発明の構成は発光素子周辺の極一部に対する対策としても好適に
用いることができる。
上記構成を有する本発明の発光装置は、絶縁膜として有機絶縁膜を用いた場合において
も周辺劣化の発生を抑制することができる発光装置である。また、長期における信頼性を
向上させることが可能な発光装置である。
本発明の発光装置の構成の一例を示す図。 本発明の発光装置の構成の一例を示す図。 本発明の発光装置の構成の一例を示す図。 本発明の発光装置の構成の一例を示す図。 本発明の発光装置の構成の一例を示す図。 本発明の発光装置の構成の一例を示す図。 本発明の発光装置の構成の一例を示す図。 本発明の発光装置の作製方法を説明する図。 本発明の発光装置の作製方法を説明する図。 本発明の発光装置の上面図。 本発明の電子機器の一例を示す図。 実施の形態１の構成を有する発光装置に関する実験結果。 実施の形態２の構成を有する発光装置に関する実験結果。 実施の形態３の構成を有する発光装置に関する実験結果。 実施の形態４の構成を有する発光装置に関する実験結果。 実施の形態２及び実施の形態５の構成を有する発光装置に関する実験結果。 実施の形態２及び実施の形態５の構成を有する発光装置の模式図。
以下、本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施
することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳
細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の
記載内容に限定して解釈されるものではない。
本発明者らは、無機膜に接触して挟まれた有機系の膜（無機系の膜、有機系の膜、無機
系の膜の積層構造）が発光装置の外部雰囲気に曝されている場合に外部雰囲気からの水の
侵入が促進されることを見いだした。
発光装置の場合、無機系の膜としては基板、対向基板、配線、パッシベーション膜、電
極などが該当する。絶縁膜を有機系の材料で形成した場合、当該絶縁膜を上記いずれかの
無機膜が接触して挟んでいる構造であると外部雰囲気から有機膜を介しての水の侵入が促
進され、周辺劣化が進むこととなる。この現象についてはっきりした理由は解明されてい
ないが、本発明者らは有機膜と無機膜間の表面張力が関係していると推測している。
発光装置の場合、発光素子の電極は無機系の膜で形成されていることがほとんどである
。その為、基板（無機系）、絶縁膜や発光積層体（有機系）、電極（無機系）といった積
層構造を元々有しており、電極下部に達した水はこの積層構造の影響により速やかに発光
積層体にまで達し、発光積層体の劣化を促進させてしまうことになる。そのため、電極下
部に水を到達させにくくすることによる対策も重要である。
本発明では、基板などの絶縁性を有する第１の無機膜上に接して形成された第１の有機
膜と、第１の有機膜上に接して形成された配線やパッシベーション膜などの第２の無機膜
と、第１の有機膜及び第２の無機膜上に形成された第２の有機膜とを有しており、さらに
、第２の有機膜に一部接して形成された発光素子の上部電極である第３の無機膜と第２の
無機膜の間、及び第３の無機膜と第４の無機膜である対向基板を固着する第３の有機膜で
あるシール材との間には基板平面側から見て間隙があること特徴とする発光装置を提供す
る。
このような構成を有する本発明の発光装置は、第１の無機膜と第２の無機膜との間に挟
まれた第１の有機膜中の水の移動が早かったとしても、第２の無機膜が第３の無機膜の下
部にまで達しておらず、第２の無機膜と第３の無機膜との間の間隙部分は有機膜が発光装
置内雰囲気に露出した状態であって、無機膜に接していない。そのため、この間隙の部分
で水がそれ以上侵入することが困難となり、水による周辺劣化を抑制することができる。
また、シール材は有機材料であり、第４の無機膜である対向基板と接するため、シール
材の下部に無機膜が存在すると必ず無機膜が有機膜を挟んだ構造となってしまう。そのた
め、シール材と発光素子の上部電極である第３の無機膜との間には基板平面側から見たと
きに間隙が必要となる。
また、本発明では、基板などの絶縁性を有する第１の無機膜上に接して形成された第１
の有機膜と、第１の有機膜上に接して形成された配線やパッシベーション膜などの第２の
無機膜及び第５の無機膜と、第１の有機膜及び無機膜上に形成された第２の有機膜と、第
２の有機膜に一部接して形成された発光素子の上部電極である第３の無機膜と、第４の無
機膜である対向基板を固着する第３の有機膜であるシール材とを有しており、第２の無機
膜及び第５の無機膜の間、及び第３の無機膜とシール材との間には基板平面側から見て間
隙があること特徴とする発光装置を提供する。また、第２の無機膜及び第５の無機膜の間
の間隙の位置はシール材と第３の無機膜との間とし、シール材及び第３の無機膜は第２の
無機膜及び第５の無機膜の間の間隙の一部と重なっていても良いが、当該間隙を横切って
重なっていてはいけない。第２の無機膜及び第５の無機膜の間の間隙は５μｍ以上、好ま
しくは１０μｍ以上さらに好ましくは２０μｍ以上であることが望ましい。
このような構成を有する本発明の発光装置は、第１の無機膜と第２の無機膜との間に挟
まれた第１の有機膜中の水の移動が早かったとしても、第２の無機膜と第５の無機膜との
間に間隙があるので、間隙部分においては有機膜が発光装置内雰囲気に露出した状態であ
って、無機膜に接していない。このため間隙の部分で水が止められ、それ以上侵入するこ
とが困難となり、水による周辺劣化を抑制することができる。また、この構成であれば、
第５の無機膜が第３の無機膜と重なっていても間隙部分において水が止められるので水は
発光積層体まで侵入することが困難であり、周辺劣化を抑制することが可能となる。
また、シール材は有機材料であり、第４の無機膜である対向基板と接するため、シール
材の下部に無機膜が存在すると必ず無機膜が有機膜を挟んだ構造となってしまう。そのた
め、シール材と発光素子の上部電極である第３の無機膜との間には間隙が必要となる。
また、本発明では、基板などの絶縁性を有する第１の無機膜上に接して形成された第１
の有機膜と、第１の有機膜上に接して形成された配線やパッシベーション膜などの第２の
無機膜と、第１の有機膜及び第２の無機膜上に形成された第２の有機膜と、第２の有機膜
に一部接して形成された発光素子の上部電極である第３の無機膜と、第４の無機膜である
対向基板を固着する第３の有機膜であるシール材とを有しており、第２の無機膜はその幅
が１ｍｍ未満の部分を有していることを特徴とする発光装置を提供する。また、第３の無
機膜とシール材との重なりは１５μｍ以下、もしくは第３の無機膜とシール材との間に間
隙があること特徴とする発光装置を提供する。
このような構成を有する発光装置は第２の無機膜の幅が１ｍｍ未満と細い部分を有する
ことから、第１の無機膜と第２の無機膜との間に第１の有機膜が挟まっていてもその部分
において水の侵入が抑制される。そのため、第１の有機膜が外部雰囲気に曝されており、
第２の無機膜が第３の無機膜と重なっていたとしても周辺劣化を抑制することができる。
また、シール材は有機材料であり、第４の無機膜である対向基板と接するため、シール
材の下部に無機膜が存在すると必ず無機膜が有機膜を挟んだ構造となってしまう。例えば
、第１の無機膜上に第１の有機膜あり、その上に接して第２の有機膜があり、さらにその
上にシール材が形成され、第４の無機膜が固着されているような構成であっても水の侵入
は促進されてしまうと考えられる。そのため、シール材と発光素子の上部電極である第３
の無機膜との間には間隙が必要となる。
また、本発明では、基板などの絶縁性を有する第１の無機膜上に接して形成された第１
の有機膜と、第１の有機膜上に接して形成された配線やパッシベーション膜などの第２の
無機膜と、第１の有機膜及び無機膜上に形成された第２の有機膜と、第２の有機膜に一部
接して形成された発光素子の上部電極である第３の無機膜と、第４の無機膜である対向基
板を固着する第３の有機膜であるシール材とを有しており、第２の無機膜は第３の無機膜
より外周側において、短辺方向の幅が５μｍ以上である開口部が複数設けられており、複
数の開口部は短辺方向を隣り合わせに並んで配置されており、隣り合う開口部との間は１
ｍｍ未満である発光装置を提供する。また当該発光装置では第３の無機膜とシール材との
重なりは１５μｍ以下、もしくは第３の無機膜とシール材との間に間隙がある。
このような構成を有する発光装置は開口部が１μｍ以上好ましくは５μｍ以上開いてい
ることから有機膜と無機膜間の表面張力が緩和され、第１の無機膜と第２の無機膜との間
に第１の有機膜が挟まっていても水の侵入が促進されない。そのため、第１の有機膜が外
部雰囲気に曝されており、第２の無機膜が第３の無機膜と重なっていたとしても周辺劣化
を抑制することができる。
また、シール材は有機材料であり、第４の無機膜である対向基板と接するため、シール
材のＦ下部に無機膜が存在すると必ず無機膜が有機膜を挟んだ構造となってしまう。例え
ば、第１の無機膜上に第１の有機膜あり、その上に接して第２の有機膜があり、さらにそ
の上にシール材が形成され、第４の無機膜が固着されているような構成であっても水の侵
入は促進されてしまうと考えられる。そのため、シール材と発光素子の上部電極である第
３の無機膜との重なりは１５μｍ以下、もしくはシール材と第３の無機膜間には間隙が必
要となる。
以下に本発明を実施する為のいくつかの形態を図面を参照しながら示す。なお、図面の
説明中に他の図面の参照があった場合、当該２つの図面の相違点以外は参照された図面の
説明に準拠することとする。
なお、実際のアクティブマトリクス型のパネルであった場合、シール材の外側もしくは
シール材の下から発光素子の上部電極の近くまで引き込まれる配線はあまり多くないが、
そのような構造も形成しなければならないこともあり、当然その部分から劣化が発生する
。劣化により周辺部分が点灯しなくなった発光装置にはたとえそれが一部分であっても商
品価値は激減する為、本発明の構成は発光素子周辺の極一部に対する対策としても好適に
用いることができる。
（実施の形態１）
図１（Ａ）の断面図は本発明の発光装置の断面の一部である。基板１００上に下地絶縁
膜１０１、第１の有機絶縁膜１０２が形成され、第１の有機絶縁膜１０２上に第１の有機
絶縁膜に接して配線１０３が形成されている。また、第１の有機絶縁膜１０２上にはまた
、発光素子の下部電極１０４が設けられ、下部電極１０４の端部を覆って第２の有機絶縁
膜１０５が形成されている。また、第２の有機絶縁膜１０５上から下部電極１０４の露出
部を覆って連続的に発光積層体１０６が設けられる。さらに発光積層体１０６を覆って発
光素子の上部電極１０７が設けられている。これら下地絶縁膜１０１、第１の有機絶縁膜
１０２、配線１０３、発光素子の下部電極１０４、第２の有機絶縁膜１０５、発光積層体
１０６及び発光素子の上部電極１０７が形成された基板１００は対向基板１０９とシール
材１０８によって固着される。
また、配線１０３はシール材の外側からのび、その端部と発光素子の上部電極１０７の
端部との間には基板側から見た場合間隙ａが存在し、配線１０３の端部が上部電極１０７
の端部と重なることがないようにする。また、シール材と上部電極１０７との間にも間隙
が存在する。なお、配線１０３はシール材の外側に出ていなくとも同じことである。
基板１００及び対向基板１０９の材料としてはガラス、石英等の無機物やプラスチック
（ポリイミド、アクリル、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリアクリ
レート、ポリエーテルスルホンなど）の有機物等を用いることができる。これら基板は必
要に応じてＣＭＰ等により研磨してから使用しても良い。本実施の形態においてはガラス
基板を用いる。なお、本発明においてプラスチック基板を用いた場合は基板１００は有機
系の材料として取り扱うこととする。
下地絶縁膜１０１は基板１００中のアルカリ金属やアルカリ土類金属など、拡散するこ
とで悪影響を及ぼす恐れのある金属の拡散を防ぐ為に設ける。材料としては酸化ケイ素、
窒化ケイ素、窒素を含む酸化ケイ素、酸素を含む窒化ケイ素などの絶縁性の無機物を用い
ることができる。本実施の形態では下地絶縁膜１０１を窒化ケイ素で形成する。本実施の
形態では、下地絶縁膜を１層で形成したが、２層以上の多層であってもかまわない。また
、基板からの不純物の拡散が気にならないようであれば下地絶縁膜は設ける必要がない。
第１の有機絶縁膜１０２はアクリルやポリイミドなどの有機絶縁材料やケイ素と酸素と
の結合で骨格構造が構成され、置換基として少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキ
ル基、アリール基）、フルオロ基、又は少なくとも水素を含む有機基及びフロオロ基を有
する材料、いわゆるシロキサンなどによって形成する。特に塗布することによって成膜す
ることが可能な自己平坦性を有する絶縁膜は下層の凹凸を緩和することができ発光装置に
好適に用いることができる。
配線１０３は導電性のアルミニウム、銅等の金属膜などの無機物により形成することが
でき、単層であっても複数層であっても構わない。
発光素子の下部電極１０４及び上部電極１０７はそのどちらかに高い電位をかけること
で発光積層体１０６を発光させることが出来るような材料で形成する。発光積層体１０６
から発した光が射出すべき方向の電極は透光性を有する導電膜とし、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕ
ｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）に代表されるような酸化物が知られている。このほかに透光性
を有する導電膜としてはケイ素を含有するＩＴＯ（ＩＴＳＯ）、酸化インジウムに２〜２
０［％］の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ
）、酸化亜鉛、酸化亜鉛にガリウムを含有したＧＺＯ（Ｇａｌｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉ
ｄｅ）等を用いることができ、また、透光性を有するまで薄膜化した金属の極薄膜を用い
ることもできる。
その他の電極材料としては、主に高い電位をかける方の電極には金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ
）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄
（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料の窒化
物（ＴｉＮ）を用い、もう一方の電極にはリチウム（Ｌｉ）やセシウム（Ｃｓ）等のアル
カリ金属、およびマグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）
等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ）や化合物（
ＬｉＦ、ＣｓＦ、ＣａＦ2）の他、希土類金属を含む遷移金属を用いて形成することがで
きるが、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、ＩＴＯ等の金属（合金を含む）との積層に
より形成することもできる。
シール材１０８には紫外線硬化樹脂などを用いると好適である。シール材１０８には乾
燥剤や基板間のギャップを一定に保つための粒子を混入しておいても良い。
このような構成を発光装置の周辺部の少なくとも一部に有する本発明の発光装置は間隙
ａの部分において無機膜、有機膜、無機膜の積層構造を解消しており、間隙ａがあること
によってそこまで侵入してきた水はせき止められたような状態となり、当該構成を有する
部分における周辺劣化の進行を抑制することが可能となる。本実施の形態のような構成は
発光装置の周囲を一周して設けられていることが望ましいが、一部のみに設けられていて
も良く、このような構成を有する部分からの周辺劣化を抑制することが可能となる。また
、このような構成を有する本発明の発光装置は長期における信頼性も向上することができ
る発光装置である。
なお、実際のアクティブマトリクス型のパネルであった場合、シール材の外側もしくは
シール材の下から発光素子の上部電極の近くまで引き込まれる配線はあまり多くないが、
そのような構造も形成しなければならないこともあり、当然その部分から劣化が発生する
。劣化により周辺部分が点灯しなくなった発光装置にはたとえそれが一部分であっても商
品価値は激減する為、本発明の構成は発光素子周辺の極一部に対する対策としても好適に
用いることができる。
なお、シール材１０８の内側の空間には乾燥材１１７が設けられていることが望ましい
。乾燥材１１７は対向基板１０９に凹部１１６を形成し、その内側に貼り付けることによ
って設けることができる。乾燥材１１７を設けることによってより長期にわたって劣化を
抑制することが可能となる。
（実施の形態２）
図１（Ｂ）は本発明の発光装置の構成の一つである。図１（Ａ）と同じ構成については
同じ符号を付し材料なども同様の材料を使用することができる。また、繰り返しとなる説
明も省略するため図１（Ａ）の説明を参照されたい。
図１（Ｂ）と図１（Ａ）で異なる部分は図１（Ａ）における配線１０３の部分である。
図１（Ｂ）において配線は配線１０３ａと配線１０３ｂの２つが形成されている。配線１
０３ａ、１０３ｂの材料や構成は配線１０３と同様であるが、配線１０３ａがシール材１
０８の外側にもその一部が露出しており、配線１０３ａと配線１０３ｂとの間には間隙ｂ
が設けられる。間隙ｂはシール材１０８と発光素子の上部電極１０７との間に設けられて
いれば良く、シール材１０８、上部電極１０７はどちらも当該間隙ｂの一部に重なってい
ても良いが、全てに重なってしまってはいけない。また、間隙ｂの幅は５μｍ以上好まし
くは１０μｍ以上さらに好ましくは２０μｍ以上であることが望ましい。
このような構成を有する本発明の発光装置では、下地絶縁膜１０１と配線１０３ａとの
間にそのどちらとも接して第１の有機絶縁膜が形成されており、当該第１の有機絶縁膜が
外部雰囲気に露出しているため、水が有機絶縁膜１０２の中を速い速度で侵入する。しか
し、間隙ｂの位置では無機、有機、無機順で積層された水が入りやすい積層構成が形成さ
れておらず、配線１０３ａの端部まで侵入した水はそれ以上内部に侵入することが困難と
なり、周辺劣化を抑制することが可能となる。なお、配線１０３ａがシール材１０８より
外側に形成されておらずシール材１０８に発光装置外周側の端部が覆われていても同じこ
とである。
また、この構成を採った場合、配線１０３ｂは発光素子の上部電極１０７の下部にまで
形成されていても周辺劣化を抑制することができる。
本実施の形態のような構成は発光装置の周囲を一周して設けられていることが望ましい
が、一部のみに設けられていても良く、このような構成を有する部分からの周辺劣化を抑
制することが可能となる。また、このような構成を有する本発明の発光装置は長期におけ
る信頼性も向上することができる発光装置である。
なお、実際のアクティブマトリクス型のパネルであった場合、シール材の外側もしくは
シール材の下から発光素子の上部電極の近くまで引き込まれる配線はあまり多くないが、
そのような構造も形成しなければならないこともあり、当然その部分から劣化が発生する
。劣化により周辺部分が点灯しなくなった発光装置にはたとえそれが一部分であっても商
品価値は激減する為、本発明の構成は発光素子周辺の極一部に対する対策としても好適に
用いることができる。
なお、シール材１０８の内側の空間には乾燥材１１７が設けられていることが望ましい
。乾燥材１１７は対向基板１０９に凹部１１６を形成し、その内側に貼り付けることによ
って設けることができる。乾燥材１１７を設けることによってより長期にわたって劣化を
抑制することが可能となる。
なお、本実施の形態の構成は他の実施の形態の構成と組み合わせて用いることが可能で
ある。
（実施の形態３）
図２は本発明の発光装置の構成の一つである。図１（Ａ）と同じ構成については同じ符
号を付し材料なども同様の材料を使用することができる。また、繰り返しとなる説明も省
略するため図１（Ａ）の説明を参照されたい。なお、図２（Ａ）は図２（Ｂ）をＡ−Ｂで
切断した断面図であり、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）をＣ−Ｄで切断した断面図である。
図２（Ａ）が図１（Ａ）と異なる点は配線１０３は当該配線１０３上に形成されている
シール材１０８が横切る方向の幅ｃが１ｍｍ未満、好ましくは１００μｍ以下の配線であ
るということである。配線１０３におけるシール材１０８が横切る方向の幅ｃが１ｍｍ未
満、好ましくは１００μｍ以下であることによって配線１０３がシール材の外側から発光
素子の上部電極１０７の下部にまで連続して形成されていたとしても周辺劣化を抑制する
ことができる。
また、本実施の形態においてはシール材１０８は発光素子の上部電極１０７と１５μｍ
以下であれば重なっていても構わない。また、もちろんシール材１０８と上部電極１０７
との間に間隙を有していても良い。
なお、本構成は実施の形態１又は２の記載と組み合わせて用いることができる。
なお、実際のアクティブマトリクス型のパネルであった場合、シール材の外側もしくは
シール材の下から発光素子の上部電極の近くまで引き込まれる配線はあまり多くないが、
そのような構造も形成しなければならないこともあり、当然その部分から劣化が発生する
。劣化により周辺部分が点灯しなくなった発光装置にはたとえそれが一部分であっても商
品価値は激減する為、本発明の構成は発光素子周辺の極一部に対する対策としても好適に
用いることができる。
なお、シール材１０８の内側の空間には乾燥材１１７が設けられていることが望ましい
。乾燥材１１７は対向基板１０９に凹部１１６を形成し、その内側に貼り付けることによ
って設けることができる。乾燥材１１７を設けることによってより長期にわたって劣化を
抑制することが可能となる。
なお、本実施の形態の構成は他の実施の形態の構成と組み合わせて用いることが可能で
ある。
（実施の形態４）
図３は本発明の発光装置の構成の一つである。図１（Ａ）と同じ構成については同じ符
号を付し材料なども同様の材料を使用することができる。また、繰り返しとなる説明も省
略するため図１（Ａ）の説明を参照されたい。なお、図３（Ａ）は図３（Ｂ）をＡ−Ｂで
切断した断面図であり、図３（Ｃ）は図３（Ｂ）をＣ−Ｄで切断した断面図である。
図３の配線１５３は図２の配線１０３を複数並べた形状となっている。配線１５３は当
該配線１５３上に形成されているシール材１０８が横切る方向の幅ｃが１ｍｍ未満、好ま
しくは１００μｍ以下の配線であり、配線同士の間隔ｄが１μｍ以上好ましくは５μｍ以
上である。配線１５３はその幅ｃが１ｍｍ未満、好ましくは１００μｍ以下である部分を
有し、配線同士の間隔ｄが１μｍ以上好ましくは５μｍ以上であることによって配線１５
３がシール材の外側から発光素子の上部電極１０７の下部にまで連続して形成されていた
としても周辺劣化を抑制することができる。
また、本実施の形態においてはシール材１０８は発光素子の上部電極１０７と１５μｍ
以下であれば重なっていても構わない。また、もちろんシール材１０８と上部電極１０７
との間に間隙を有していても良い。
なお、実際のアクティブマトリクス型のパネルであった場合、シール材の外側もしくは
シール材の下から発光素子の上部電極の近くまで引き込まれる配線はあまり多くないが、
そのような構造も形成しなければならないこともあり、当然その部分から劣化が発生する
。劣化により周辺部分が点灯しなくなった発光装置にはたとえそれが一部分であっても商
品価値は激減する為、本発明の構成は発光素子周辺の極一部に対する対策としても好適に
用いることができる。
なお、シール材１０８の内側の空間には乾燥材１１７が設けられていることが望ましい
。乾燥材１１７は対向基板１０９に凹部１１６を形成し、その内側に貼り付けることによ
って設けることができる。乾燥材１１７を設けることによってより長期にわたって劣化を
抑制することが可能となる。
なお、本実施の形態の構成は他の実施の形態の構成と組み合わせて用いることが可能で
ある。
（実施の形態５）
図４は本発明の発光装置の構成の一つである。図１（Ａ）と同じ構成については同じ符
号を付し材料なども同様の材料を使用することができる。また、繰り返しとなる説明も省
略するため図１（Ａ）の説明を参照されたい。なお、図４（Ａ）は図４（Ｂ）をＡ−Ｂで
切断した断面図であり、図４（Ｃ）は図４（Ｂ）をＣ−Ｄで切断した断面図である。
図４の配線１６３は、基板端部から発光素子の上部電極１０７との間に、短辺方向の幅
ｄが１μｍ以上、好ましくは５μｍ以上である開口部を複数有している。また、当該開口
部は短辺方向を隣り合わせに複数並んで配置されており、隣り合う開口部と開口部との間
の距離ｃは１ｍｍ未満となっている。これにより、配線１６３がシール材の外側から発光
素子の上部電極１０７の下部にまで連続して形成されていたとしても水の侵入を促進して
しまうことなく周辺劣化を抑制することができる。
また、本実施の形態においてはシール材１０８は発光素子の上部電極１０７と１５μｍ
以下であれば重なっていても構わない。また、もちろんシール材１０８と上部電極１０７
との間に間隙を有していても良い。
なお、実際のアクティブマトリクス型のパネルであった場合、シール材の外側もしくは
シール材の下から発光素子の上部電極の近くまで引き込まれる配線はあまり多くないが、
そのような構造も形成しなければならないこともあり、当然その部分から劣化が発生する
。劣化により周辺部分が点灯しなくなった発光装置にはたとえそれが一部分であっても商
品価値は激減する為、本発明の構成は発光素子周辺の極一部に対する対策としても好適に
用いることができる。
なお、シール材１０８の内側の空間には乾燥材１１７が設けられていることが望ましい
。乾燥材１１７は対向基板１０９に凹部１１６を形成し、その内側に貼り付けることによ
って設けることができる。乾燥材１１７を設けることによってより長期にわたって劣化を
抑制することが可能となる。
なお、本実施の形態の構成は他の実施の形態の構成と組み合わせて用いることが可能で
ある。
（実施の形態６）
図５は本発明の発光装置の構成の一つである。図１（Ａ）と同じ構成については同じ符
号を付し材料なども同様の材料を使用することができる。
図５（Ａ）は図１（Ｂ）と類似の構成であるが、配線１０３ａ、１０３ｂの下部にパッ
シベーション膜１１０ａ、１１０ｂが形成されている。パッシベーション膜１１０ａ、１
１０ｂはケイ素を主成分とした絶縁膜により形成され、無機膜で構成される。見方を変え
ると、パッシベーション膜と配線の２層構造で無機膜が構成されているともとれる。また
、１１０ａ、１１０ｂを導電性の材料で形成すれば２層構造の配線としてもみることがで
きる。
図５（Ｂ）は図１（Ｂ）と類似の構成であるが、発光素子の上部電極１０７上に接して
パッシベーション膜１１１が形成されている。パッシベーション膜１１１はケイ素を主成
分とした絶縁膜により形成される場合もあり、その場合は無機膜である。そのため、配線
１０３ａと１０３ｂとの間の間隙はシール材１０８とパッシベーション膜１１１との間に
形成することで本発明の構成を満足させることが出来、周辺劣化を抑制することができる
。
なお、パッシベーション膜１１１は有機系の材料である場合も考えられ、その場合は図
１（Ｂ）と同じ構成として扱えば良い。
図５（Ｃ）は図５（Ａ）と図５（Ｂ）の構成を同時に持ち合わせた発光装置である。こ
のような構成でも良い。
なお、本実施の形態は図１（Ｂ）の構成を例に挙げて説明したが他の構成にも適用する
ことができまた、本実施の形態の構成は他の実施の形態の構成と組み合わせて用いること
が可能である。
（実施の形態７）
図６、図７は本発明の発光装置の構成の一つである。図１（Ａ）と同じ構成については
同じ符号を付し材料なども同様の材料を使用することができる。
図６（Ａ）は発光素子の下部電極１１２と配線１０３ａ、１０３ｂを異なる絶縁膜上に
形成した例である。発光素子下部電極１１２は第２の有機絶縁膜１０５に設けられたコン
タクトホールを介して配線１０３ｃと電気的に接続する。下部電極１１２はその端部を第
３の有機絶縁膜１１３に覆われており、第３の有機絶縁膜１１３上から下部電極１１２の
露出部を覆って連続的に発光積層体１０６が設けられる。さらに発光積層体１０６を覆っ
て発光素子の上部電極１０７が設けられている。これら下地絶縁膜１０１、第１の有機絶
縁膜１０２、配線１０３、発光素子の下部電極１０４、第２の有機絶縁膜１０５、発光積
層体１０６及び発光素子の上部電極１０７が形成された基板１００は対向基板１０９とシ
ール材１０８によって固着される。
第３の有機絶縁膜１１３は、下部電極１１２を覆って形成されていることから、第２の
有機絶縁膜１０５上にも形成され、第２の有機絶縁膜１０５と第３の有機絶縁膜１１３の
積層構造が形成される。第３の有機絶縁膜１１３の端部は第２の有機絶縁膜１０５の端部
より、内側に形成される。尚、外側内側の概念は基板を基準とする。第３の有機絶縁膜１
１３の端部は第２の有機絶縁膜１０５においてその端部に向かう膜厚の減少が始まる位置
より内側に形成されていると好ましい。
このように発光素子の下部電極１１２と配線１０３ａ、１０３ｂを異なる絶縁膜上に形
成した例であっても配線１０３ａと配線１０３ｂとの間とシール材１０８と発光素子の上
部電極１０７との間とに間隙を設けることによって当該二つの間隙が重なる部分において
水の侵入を抑制することが可能となる。また、周辺劣化の抑制に繋がる。
図６（Ｂ）は図６（Ａ）の構成と図５（Ａ）の構成を組み合わせた構成である。このよ
うな構成であっても配線１０３ａ及びパッシベーション膜１１０ａと配線１０３ｂ及びパ
ッシベーション膜１１０ｂとの間とシール材１０８と発光素子の上部電極１０７との間と
に間隙を設けることによって当該二つの間隙が重なる部分において水の侵入を抑制するこ
とが可能となる。また、周辺劣化の抑制に繋がる。
図６（Ｃ）は図６（Ａ）の構成に発光素子の下部電極１１２下のパッシベーション膜１
１４を加えた例である。パッシベーション膜１１４はケイ素を主成分とした絶縁膜により
形成され、無機系の膜で構成される。この場合、配線１０３ａと配線１０３ｂとの間の間
隙と少なくとも一部を重ねてパッシベーション膜１１４ａとパッシベーション膜１１４ｂ
との間に間隙を設ける必要がある。
このように発光素子の下部電極１１２下のパッシベーション膜１１４を加えた例であっ
ても、配線１０３ａと配線１０３ｂとの間とパッシベーション膜１１４ａとパッシベーシ
ョン膜１１４ｂとの間に間隙を設け、その間隙を一部重ねる構成とすることで当該二つの
間隙とシール材と発光素子の上部電極１０７との間の間隙の３つが重なる部分において水
の侵入を抑制することが可能となる。また、周辺劣化の抑制に繋がる。
図７（Ａ）は図６（Ａ）の構成と図５（Ｂ）の構成を組み合わせ、発光素子の上部電極
１０７上にパッシベーション膜１１５を設けた構成である。このような構成であっても配
線１０３ａと配線１０３ｂとの間と、シール材１０８とパッシベーション膜１１５との間
とに間隙を設けることによって当該二つの間隙が重なる部分において水の侵入を抑制する
ことが可能となる。また、周辺劣化の抑制に繋がる。
図７（Ｂ）は図６（Ａ）〜（Ｃ）、及び図７（Ａ）の構成を組み合わせた構成である。
このような構成であっても配線１０３ａと配線１０３ｂとの間とパッシベーション膜１１
４ａとパッシベーション膜１１４ｂとの間に間隙を設け、その間隙を一部重ねる構成とし
、当該二つの間隙とシール材とパッシベーション膜１１５との間の間隙の３つが重なる部
分において水の侵入を抑制することが可能となる。また、周辺劣化の抑制に繋がる。
なお、発光素子の下部電極１１２は図１（Ａ）の下部電極１０４と、第３の有機絶縁膜
１１３は図１（Ａ）の第１の有機絶縁膜１０２、第２の有機絶縁膜１０５と同じ材料で形
成することができる。
なお、本実施の形態の構成は他の実施の形態の構成と組み合わせて用いることが可能で
ある。
（実施の形態８）
続いて本発明の発光装置の作製方法について図８、図９を参照しながら説明する。
まず、基板２００上に第１の下地絶縁層２０１、第２の下地絶縁層２０２を形成する。
基板２００の材料としてはガラス、石英やプラスチック（ポリイミド、アクリル、ポリ
エチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリエーテルスルホン
など）等を用いることができる。これら基板は必要に応じてＣＭＰ等により研磨してから
使用しても良い。本実施の形態においてはガラス基板を用いる。
第１の下地絶縁層２０１、第２の下地絶縁層２０２は基板２００中のアルカリ金属やア
ルカリ土類金属など、半導体膜の特性に悪影響を及ぼすような元素が半導体層２０３中な
どに拡散するのを防ぐ為に設ける。材料としては酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒素を含む酸
化ケイ素、酸素を含む窒化ケイ素などを用いることができる。本実施の形態では第１の下
地絶縁層２０１を窒化ケイ素で、第２の下地絶縁層２０２を酸化ケイ素で形成する。本実
施の形態では、下地絶縁層を第１の下地絶縁層２０１、第２の下地絶縁層２０２の２層で
形成したが、単層で形成してもかまわないし、２層以上の多層であってもかまわない。ま
た、基板からの不純物の拡散が気にならないようであれば下地絶縁層は設ける必要がない
。
続いて形成される半導体層は本実施の形態では非晶質ケイ素膜をレーザ結晶化して得る
。第２の下地絶縁層２０２上に非晶質ケイ素膜を２５〜１００ｎｍ（好ましくは３０〜６
０ｎｍ）の膜厚で形成する。作製方法としては公知の方法、例えばスパッタ法、減圧ＣＶ
Ｄ法またはプラズマＣＶＤ法などが使用できる。その後、５００℃で１時間の加熱処理を
行い水素出しをする。
続いてレーザ照射装置を用いて非晶質ケイ素膜を結晶化して結晶質ケイ素膜を形成する
。本実施の形態のレーザ結晶化ではエキシマレーザを使用し、発振されたレーザビームを
光学系を用いて線状のビームスポットに加工し非晶質ケイ素膜に照射することで結晶質ケ
イ素膜とし、半導体層として用いる。
非晶質ケイ素膜の他の結晶化の方法としては、他に、熱処理のみにより結晶化を行う方
法や結晶化を促進する触媒元素を用い加熱処理を行う事によって行う方法もある。結晶化
を促進する元素としてはニッケル、鉄、パラジウム、スズ、鉛、コバルト、白金、銅、金
などが挙げられ、このような元素を用いることによって熱処理のみで結晶化を行った場合
に比べ、低温、短時間で結晶化が行われるため、ガラス基板などへのダメージが少ない。
熱処理のみにより結晶化をする場合は、基板２００を熱に強い石英基板などにすればよい
。
続いて、必要に応じて半導体層にしきい値をコントロールする為に微量の不純物添加、
いわゆるチャネルドーピングを行う。要求されるしきい値を得る為にＮ型もしくはＰ型を
呈する不純物（リン、ボロンなど）をイオンドーピング法などにより添加する。
その後、図８（Ａ）に示すように半導体層を所定の形状にパターニングし、島状の半導
体層２０３を得る。パターニングは半導体層にフォトレジストを塗布し、所定のマスク形
状を露光し、焼成して、半導体層上にレジストなどによるマスクを形成し、このマスクを
用いてエッチングをすることにより行われる。
続いて半導体層２０３を覆うようにゲート絶縁膜２０４を形成し、次いで、ゲート絶縁
膜２０４上に第１の導電膜２０５及び第２の導電膜２０６を成膜する（図８（Ａ））。ゲ
ート絶縁膜２０４はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用いて膜厚を４０〜１５０ｎｍ
としてケイ素を含む絶縁層で形成する。本実施の形態では酸化ケイ素を用いて形成する。
第１の導電膜２０５、第２の導電膜２０６はタンタル、タングステン、チタン、モリブ
デン、アルミニウム、銅、クロム、ニオブから選ばれた元素、または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
した多結晶ケイ素膜に代表される半導体膜を用いてもよい。また、ＡｇＰｄＣｕ合金を用
いてもよい。
次に、ゲート絶縁膜２０４上におけるの半導体層２０３と一部が重なる位置に、第１の
導電膜２０５、第２の導電膜２０６をエッチングして第１の導電層２０７、第２の導電層
２０８よりなるゲート電極及び第１の導電層２０９、第２の導電層２１０よりなる外部接
続部を形成する（図８（Ｂ））。本実施の形態では、ゲート絶縁膜２０４上に第１の導電
膜２０５として膜厚３０ｎｍの窒化タンタル（ＴａＮ）とその上に第２の導電膜２０６と
して膜厚３７０ｎｍのタングステン（Ｗ）を形成する。なお、本実施の形態では第１の導
電膜２０５を膜厚３０ｎｍのＴａＮ、第２の導電膜２０６を膜厚３７０ｎｍのＷとしたが
、膜厚は第１の導電膜２０５が２０〜１００ｎｍ、第２の導電膜２０６が１００〜４００
ｎｍの範囲で形成すれば良い。また、本実施の形態では、２層の積層構造としたが、１層
としてもよいし、もしくは３層以上の積層構造としてもよい。
次に、前記第１の導電膜２０５、第２の導電膜２０６をエッチングしてゲート電極、外
部接続部及び図示しない配線を形成するため、フォトリソグラフィーにより露光工程を経
てレジストなどによるマスクを形成する。第１のエッチング処理では第１のエッチング条
件と第２のエッチング条件で２度エッチングを行う。エッチング条件は適宜選択すれば良
いが、本実施の形態では以下の方法でエッチングを行う。
第１のエッチング処理はＩＣＰ（誘導結合プラズマ）エッチング法を使用する。第１の
エッチング条件として、エッチング用ガスにＣＦ4、Ｃｌ2とＯ2を用い、それぞれのガス
流量比を１７／１７／１０とし、１．５Ｐａの圧力でコイル型電極に５００ＷのＲＦ（１
３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成してエッチングを行う。基板側（試料ス
テージ）にも１２０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイ
アス電圧を印加する。この第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。
続いて、第２のエッチング条件に移ってエッチングを行う。レジストなどによるマスク
を除去せず、のこしたまま、エッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2を用い、それぞれのガス流
量比を２０／２０、圧力１．５Ｐａでコイル型の電極に５００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨ
ｚ）電力を投入してプラズマを生成して約１７秒程度のエッチングを行う。基板側（試料
ステージ）にも１０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイ
アス電圧を印加する。ＣＦ4とＣｌ2を混合した第２のエッチング条件ではＷ膜及びＴａＮ
膜とも同程度にエッチングされる。この第１のエッチング処理においては、基板側に印加
されたバイアス電圧の効果により第１の導電層及び第２の導電層の端部はテーパー状とな
る。
次いで、レジストなどによるマスクを除去せずに第２のエッチング処理を行う。第２の
エッチング処理では、エッチング用のガスにＳＦ6とＣｌ2とＯ2を用い、それぞれのガス
流量比を１６／８／３０とし、２．０Ｐａの圧力でコイル側の電力に７００ＷのＲＦ（１
３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを発生して２５秒程度エッチングを行う。基板
側（試料ステージ）には０Ｗ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した。このエッチング条件ではＷ膜が選択的にエッチングされ、第
２形状の導電層を形成した。このとき第１の導電層はほとんどエッチングされない。第１
、第２のエッチング処理によって第１の導電層２０７、第２の導電層２０８よりなるゲー
ト電極と第１の導電層２０９、第２の導電層２１０よりなる外部接続部が形成される。
そして、レジストなどによるマスクを除去せず、第１のドーピング処理を行う。これに
より、結晶性半導体層にＮ型を付与する不純物が低濃度に添加される。第１のドーピング
処理はイオンドープ法又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
が１×１０13〜５×１０14ａｔｏｍｓ／ｃｍ2、加速電圧が４０〜８０ｋＶで行えばよい
。本実施例では加速電圧を５０ｋＶとして行った。Ｎ型を付与する不純物元素としては１
５族に属する元素を用いることができ、代表的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）が用い
られる。本実施の形態ではリン（Ｐ）を使用した。その際、ゲート電極の第１の導電層２
０７をマスクとして、自己整合的に低濃度の不純物が添加されている第１の不純物領域（
Ｎ--領域）が形成される。
続き、レジストなどによるマスクを除去する。そして新たにレジストなどによるマスク
を形成して第１のドーピング処理よりも高い加速電圧で、第２のドーピング処理を行う）
。第２のドーピング処理もＮ型を付与する不純物を添加する。イオンドープ法の条件はド
ーズ量を１×１０13〜３×１０15ａｔｏｍｓ／ｃｍ2、加速電圧を６０〜１２０ｋＶとす
れば良い。本実施の形態ではドーズ量を３．０×１０15ａｔｏｍｓ／ｃｍ2とし、加速電
圧を６５ｋＶとして行った。第２のドーピング処理はゲート電極の第２の導電層を不純物
元素に対するマスクとして用い、第１の導電層の下方に位置する半導体層にも不純物元素
が添加されるようにドーピングを行う。なお、本実施の形態で図８（Ｂ）に記載されてい
る半導体層はＰ型の薄膜トランジスタとして動作させるため、第２のドーピング処理にお
いてはマスクで覆っておく。
なお、本実施の形態では２回のドーピング処理により各不純物領域を形成したが、これ
に限定されることは無く、適宜条件を設定して、一回もしくは複数回のドーピングによっ
て所望の不純物濃度を有する不純物領域を形成すれば良い。
次いで、レジストなどによるマスクを除去した後、新たにレジストなどによるマスクを
形成し、第３のドーピング処理を行う。第３のドーピング処理により、Ｐチャネル型ＴＦ
Ｔとなる半導体層に前記第１の導電型及び前記第２の導電型とは逆の導電型を付与する不
純物元素が添加されたＰ+領域２１２及びＰ-領域２１１が形成される。
Ｐ型を付与する不純物元素としては、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム
（Ｇａ）など周期律表第１３族の元素が知られている。
本実施例では、Ｐ+領域２１２及びＰ-領域２１１を形成するＰ型の不純物元素としては
ホウ素（Ｂ）を選択し、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）を用いたイオンドープ法で形成した。イオン
ドープ法の条件としては、ドーズ量を１×１０16ａｔｏｍｓ／ｃｍ2とし、加速電圧を８
０ｋＶとした。
なお、第３のドーピング処理の際には、Ｎチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層はレジ
ストなどによるマスクに覆われている。
なお、本実施の形態では、第３のドーピング一回で、Ｐ+領域１２６及びＰ-領域１２７
を形成したが、これに限定はされない。ドーピング処理の条件によって適宜複数回のドー
ピング処理を行って形成してもよい。
これにより半導体層、ゲート絶縁膜、ゲート電極、よりなる薄膜トランジスタが形成さ
れる。なお、薄膜トランジスタの作製方法についてはこれに限らず、適宜公知の作製方法
により作製すればよい。また、ＴＦＴの極性についても使用者が自由に設計することが可
能である。
本実施の形態では、レーザ結晶化を使用して結晶化した結晶性ケイ素膜を用いたトップ
ゲートの薄膜トランジスタを作製しているが、非晶質半導体膜を用いたボトムゲート型の
薄膜トランジスタを画素部に用いることも可能である。非晶質半導体はケイ素だけではな
くケイ素ゲルマニウムも用いることができ、ケイ素ゲルマニウムを用いる場合、ゲルマニ
ウムの濃度は０．０１〜４．５ａｔｏｍｉｃ％程度であることが好ましい。
また非晶質半導体中に０．５ｎｍ〜２０ｎｍの結晶を粒観察することができる微結晶半
導体膜（セミアモルファス半導体）を用いてもよい。また０．５ｎｍ〜２０ｎｍの結晶を
粒観察することができる微結晶はいわゆるマイクロクリスタル（μｃ）とも呼ばれている
。
セミアモルファス半導体であるセミアモルファスケイ素（ＳＡＳとも表記する）は、珪
化物気体をグロー放電分解することにより得ることができる。代表的な珪化物気体として
は、ＳｉＨ4であり、その他にもＳｉ2Ｈ6、ＳｉＨ2Ｃｌ2、ＳｉＨＣｌ3、ＳｉＣｌ4、Ｓ
ｉＦ4などを用いることができる。この珪化物気体を水素、水素とヘリウム、アルゴン、
クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈して用いることで
ＳＡＳの形成を容易なものとすることができる。希釈率は１０倍〜１０００倍の範囲で珪
化物気体を希釈することが好ましい。グロー放電分解による被膜の反応生成は０．１Ｐａ
〜１３３Ｐａの範囲の圧力で行えば良い。グロー放電を形成するための電力は１ＭＨｚ〜
１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚの高周波電力を供給すれば良い。基板
加熱温度は３００度以下が好ましく、１００〜２５０度の基板加熱温度が好適である。
このようにして形成されたＳＡＳはラマンスペクトルが５２０ｃｍ-1よりも低波数側に
シフトしており、Ｘ線回折ではＳｉ結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）
の回折ピークが観測される。未結合手（ダングリングボンド）のを終端するために水素ま
たはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。膜中の不純物元素とし
て、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０20ｃｍ-3以下とすることが望ま
しく、特に、酸素濃度は５×１０19／ｃｍ3以下、好ましくは１×１０19／ｃｍ3以下とす
る。ＴＦＴにしたときの移動度μ＝１〜１０ｃｍ2／Ｖｓｅｃとなる。
また、このＳＡＳをレーザでさらに結晶化して用いても良い。
続いて、第１の導電層２０７、第２の導電層２０８よりなるゲート電極、第１の導電層
２０９、第２の導電層２１０よりなる外部接続部及びゲート絶縁膜２０４を覆って絶縁膜
（水素化膜）２１３を窒化ケイ素により形成し、４８０℃で１時間程度加熱を行って、不
純物元素の活性化及び半導体層２０３の水素化を行う。続いて絶縁膜（水素化膜）２１３
を覆う層間絶縁層２１４を形成する（図８（Ｃ））。層間絶縁層２１４を形成する材料と
してはアクリル、ポリイミドやシロキサンなどの自己平坦性を有する材料等にもちいると
よい。本実施の形態ではシロキサンを第１の層間絶縁層として形成する。
次に、半導体層２０３及び外部接続部に至るコンタクトホールを開口する。コンタクト
ホールはレジストなどによるマスクを用いて、半導体層２０３及び外部接続部が露出する
までエッチングを行うことで形成することができ、ウエットエッチング、ドライエッチン
グどちらでも形成することができる。なお、条件によって一回でエッチングを行ってしま
っても良いし、複数回に分けてエッチングを行っても良い。また、複数回でエッチングす
る際は、ウエットエッチングとドライエッチングの両方を用いても良い。
そして、当該コンタクトホールや層間絶縁層を覆う導電層を形成する。当該導電層をレジ
ストなどによるマスクを用いて所望の形状に加工し、ソース電極またはドレイン電極２１
６、２１５、配線２１７、２１８などが形成される（図８（Ｄ））。この電極や配線はア
ルミニウム、銅等の単層でも良いが、本実施の形態では形成順にモリブデン、アルミニウ
ム、モリブデンの積層構造とする。積層配線としてはチタン、アルミニウム、チタンやチ
タン、窒化チタン、アルミニウム、チタンといった構造でも良い。
配線２１７の内側端部と配線２１８の外側端部との間には間隙があり、配線２１７の内
側端部は配線２１８の外側端部より外側に位置するように形成する。また、当該間隙は５
μｍ以上好ましくは１０μｍ以上さらに好ましくは２０μｍ以上であることが望ましい。
そしてドレイン電極２１６の露出部と一部重なって、透光性を有する導電層を形成した
のち、当該透光性を有する導電層をレジストなどによるマスクを用いて加工し、薄膜発光
素子の下部電極２２０と外部接続部２２１を形成する。ここで下部電極２２０はドレイン
電極２１６と電気的に接触している。
また、本実施の形態において下部電極２２０は陽極として形成され、仕事関数の大きい
（仕事関数４．０ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物など
を用いることが好ましい。例えばＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）、ケイ素
を含有するＩＴＯ（ＩＴＳＯ）、酸化インジウムに２〜２０［％］の酸化亜鉛（ＺｎＯ）
を混合したＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）、酸化亜鉛、酸化亜鉛にガリ
ウムを含有したＧＺＯ（Ｇａｌｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）の他、金（Ａｕ）、白金
（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ
）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、または金属材料
の窒化物（ＴｉＮ）等を用いることができる。本実施の形態ではＩＴＳＯを下部電極２２
０として用いた。
層間絶縁層２１４及び下部電極２２０を覆って有機材料からなる絶縁層を形成する。続
いて当該絶縁層を下部電極２２０の一部と外部接続部２２１が露出するように加工し、隔
壁２２２を形成する（図９（Ａ））。隔壁２２２の材料としては、感光性を有する有機材
料（アクリル、ポリイミド、シロキサンなど）が好適に用いられるが、感光性を有さない
有機材料で形成してもかまわない。また、隔壁２２２の材料にチタンブラックやカーボン
ナイトライドなどの黒色顔料や染料を分散材などを用いて分散し、隔壁２２２を黒くする
ことでブラックマトリクス様に用いても良い。隔壁２２２の下部電極２２０に向かう端面
は曲率を有し、当該曲率が連続的に変化するテーパー形状をしていることが望ましい。
次に、隔壁２２２上から連続して露出した下部電極２２０を覆う発光積層体２２３を形
成する。発光積層体２２３は蒸着法、スピンコート法、インクジェット法等により形成す
ればよい。続いて発光積層体２２３を覆う上部電極２２４を形成する（図９（Ｂ））。こ
れによって下部電極２２０と発光積層体２２３と上部電極２２４とからなる発光素子を作
製することができる。上部電極２２４は本実施の形態においては陰極として形成され、陰
極材料としては、仕事関数の小さい（仕事関数３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性
化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。なお、陰極材料の具体例と
しては、元素周期律の１族または２族に属する元素、すなわちＬｉやＣｓ等のアルカリ金
属、およびＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（Ｍｇ：Ａ
ｇ、Ａｌ：Ｌｉ）や化合物（ＬｉＦ、ＣｓＦ、ＣａＦ2）の他、希土類金属を含む遷移金
属を用いて形成することができるが、Ａｌ、Ａｇ、ＩＴＯ等の金属（合金を含む）との積
層により形成することもできる。本実施の形態ではアルミニウムを陰極として用いた。
なお、本実施の形態では、ドレイン電極２１６に電気的に接触している電極は陽極であ
ったが、ドレイン電極２１６に電気的に接触している電極は陰極であっても良い。
その後、プラズマＣＶＤ法により窒素を含む酸化ケイ素膜をパッシベーション膜として
形成してもよい。窒素を含む酸化ケイ素膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ
4、Ｎ2Ｏ、ＮＨ3から作製される酸化窒化ケイ素膜、またはＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから作製され
る酸化窒化ケイ素膜、あるいはＳｉＨ4、Ｎ2ＯをＡｒで希釈したガスから形成される酸化
窒化ケイ素膜を形成すれば良い。
また、パッシベーション膜としてＳｉＨ4、Ｎ2Ｏ、Ｈ2から作製される酸化窒化水素化
ケイ素膜を適用しても良い。もちろん、パッシベーション膜は単層構造に限定されるもの
ではなく、他のケイ素を含む絶縁層を単層構造、もしくは積層構造として用いても良い。
また、窒化炭素膜と窒化ケイ素膜の多層膜やスチレンポリマーの多層膜、窒化ケイ素膜や
ダイヤモンドライクカーボン膜を窒素を含む酸化ケイ素膜の代わりに形成してもよい。
パッシベーション膜を形成することによって発光素子の上面からの発光素子の劣化を促
進する元素の侵入を抑制することができ、信頼性の向上につながる。
続いて発光素子を水などの劣化を促進する物質から保護するために、表示部の封止を行
う（図９（Ｃ））。対向基板２２６を封止に用いる場合は、絶縁性のシール材２２５によ
り貼り合わせる。シール材２２５の内側端部と上部電極２２４の外側端部との間には間隙
があり、シール材２２５の内側端部は上部電極２２４の外側端部より外側に位置している
。
また、シール材２２５と上部電極２２４との間の間隙と、配線２１７と配線２１８との
間の間隙は少なくとも一部が重なって形成されていなければいけない。
また、配線２１７はシール材２２５の外側からシール材２２５を横切ってシール材２２
５の内側へ形成、もしくはシール材２２５の下方からシール材２２５の内側へ形成されて
いる場合に水の侵入が促進される為、配線２１７と上部電極１０７の下部まで達して形成
されている配線２１８との間には間隙が必要となる。
なお、本実施の形態では実施の形態２の構成を適用したが、他の実施の形態の構成を用
いても周辺劣化の抑制することが可能な発光装置を作製することができる。
対向基板２２６と素子基板との間の空間には乾燥した窒素などの不活性気体を充填して
も良い。シール材１４４には紫外線硬化樹脂などを用いると好適である。シール材２２５
には乾燥剤や基板間のギャップを一定に保つための粒子を混入しておいても良い。
その後、外部接続部２２１に異方性導電膜２２７を介してフレキシブルプリントサーキ
ット（ＦＰＣ）２２８を取り付けて本発明の発光装置が完成する。
なお、本実施の形態では実施の形態２の構成を適用したが、他の実施の形態の構成を用
いても周辺劣化の抑制することが可能な発光装置を作製することができる。
このように作製された発光装置は外部雰囲気から有機系の膜を介して侵入する水を間隙
が形成されている部分においてそれ以上の侵入を抑制することができる。また、これによ
り発光装置の周辺劣化を抑制することが可能となる。
（実施の形態９）
実施の形態８を適用して作製された発光装置のパネルの外観について図１０を用いて説
明する。なお、符号については実施の形態８と同じ部分に関しては同じ符号を付してある
。図１０は基板２００上に形成されたトランジスタおよび発光素子を対向基板２２６との
間に形成したシール材によって封止したパネルの上面図であり、図９（Ｃ）は図１０のＥ
−Ｆにおける断面図に相応する。なお、図１〜図７の断面図は図１０のＧ−ＨもしくはＩ
−Ｊに相当する。もちろん、本発明の構成はパネルの外周部のどの部分にも適用すること
ができる上、一部分へのみの適用も可能である。
基板２００上に設けられた発光素子が形成された画素部を覆うように発光素子の上部電
極２２４が形成され、信号線駆動回路４００３と走査線駆動回路４００４とを囲むように
して、シール材２２５が設けられている。また、画素部と信号線駆動回路４００３と、走
査線駆動回路４００４の上に対向基板２２６が設けられている。よって画素部と信号線駆
動回路４００３と、走査線駆動回路４００４とは基板２００とシール材２２５と対向基板
２２６とによって密封されている。シール材２２５の内側端部は発光素子の上部電極２２
４の外側端部より外側に形成されるか上部電極２２４端部からシール材２２５の端部まで
の重なりは１５μｍ以下とする。なお、実施の形態１又は実施の形態２の構成を有する場
合は上部電極２２４とシール材２２５は接触していてはいけない。
また、基板２００上に設けられた画素部と信号線駆動回路４００３と走査線駆動回路４
００４とは薄膜トランジスタを複数有しており、図９（Ｃ）には画素部に含まれる薄膜ト
ランジスタが示されている。
また、発光素子は、薄膜トランジスタと電気的に接続されている。
フレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）２２８は外部接続部２２１と配線２１７を
介して画素部と信号線駆動回路４００３と、走査線駆動回路４００４とに、信号、または
電源電圧を供給する。
なお、表示機能を有するこのような発光装置には、アナログのビデオ信号、デジタルの
ビデオ信号のどちらを用いてもよい。デジタルのビデオ信号を用いる場合はそのビデオ信
号が電圧を用いているものと、電流を用いているものとに分けられる。発光素子の発光時
において、画素に入力されるビデオ信号は、定電圧のものと、定電流のものがあり、ビデ
オ信号が定電圧のものには、発光素子に印加される電圧が一定のものと、発光素子に流れ
る電流が一定のものとがある。またビデオ信号が定電流のものには、発光素子に印加され
る電圧が一定のものと、発光素子に流れる電流が一定のものとがある。この発光素子に印
加される電圧が一定のものは定電圧駆動であり、発光素子に流れる電流が一定のものは定
電流駆動である。定電流駆動は、発光素子の抵抗変化によらず、一定の電流が流れる。本
発明の発光表示装置及びその駆動方法には、電圧のビデオ信号、電流のビデオ信号のどち
らを用いてもよく、また定電圧駆動、定電流駆動のどちらを用いてもよい。
なお、本発明の表示装置は発光素子を有する画素部が形成されたパネルと、該パネルに
ＩＣが実装されたモジュールとをその範疇に含む。
本実施の形態のようなパネル及びモジュールは、外部雰囲気から有機系の膜を介して侵
入する水を間隙が形成されている部分においてそれ以上の侵入を抑制することができる。
また、これにより発光装置の周辺劣化を抑制することが可能となる。パネル及びモジュー
ルである。
（実施の形態１０）
図１１にその一例を示したようなモジュールを搭載した本発明の電子機器として、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Ｄｉｇｉｔａ
ｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（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。それらの電子機器の具体例を図１１
に示す。
図１１（Ａ）は発光表示装置でありテレビ受像器などがこれに当たる。筐体２００１、
表示部２００３、スピーカー部２００４等を含む。本発明の発光表示装置は、表示部２０
０３における発光素子の劣化が抑制され、信頼性が向上する。画素部にはコントラストを
高めるため、偏光板、又は円偏光板を備えるとよい。例えば、封止基板へ１／４λ板、１
／２λ板、偏光板の順にフィルムを設けるとよい。さらに偏光板上に反射防止膜を設けて
もよい。
図１１（Ｂ）は携帯電話であり、本体２１０１、筐体２１０２、表示部２１０３、音声
入力部２１０４、音声出力部２１０５、操作キー２１０６、アンテナ２１０８等を含む。
本発明の携帯電話は、表示部２１０３における発光素子の劣化が抑制され、信頼性が向上
する。
図１１（Ｃ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体２２０１、筐体２２０２
、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポインティングマウ
ス２２０６等を含む。本発明のノート型パーソナルコンピュータは、表示部２２０３にお
ける発光素子の劣化が抑制され、信頼性が向上する。
図１１（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、本体２３０１、表示部２３０２、スイッ
チ２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。本発明のモバイルコン
ピュータは、表示部２３０２における発光素子の劣化が抑制され、信頼性が向上する。
図１１（Ｅ）は携帯型のゲーム機であり、筐体２４０１、表示部２４０２、スピーカー
部２４０３、操作キー２４０４、記録媒体挿入部２４０５等を含む。本発明の携帯型ゲー
ム機は表示部２４０２における発光素子の劣化が抑制され、信頼性が向上する。
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが
可能である。
（実施の形態１１）
本実施の形態では発光積層体１４２の構成について詳しく説明する。
発光積層体は、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送物質及び発光材料で形成
し、その分子数から低分子系有機化合物、中分子系有機化合物（昇華性を有さず、且つ分
子数が２０以下、又は連鎖する分子の長さが１０μｍ以下の有機化合物を指していう）、
高分子系有機化合物から選ばれた一種又は複数種の層を含み、電子注入輸送性又は正孔注
入輸送性の無機化合物と組み合わせても良い。
電荷注入輸送物質のうち、特に電子輸送性の高い物質としては、例えばトリス（８−キ
ノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ3）、トリス（５−メチル−８−キノリノラト
）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ3）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナ
ト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ2）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フ
ェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）など、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等が挙げられる。また正孔輸送性の高い物質としては、例え
ば４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称
：α−ＮＰＤ）や４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ
］−ビフェニル（略称：ＴＰＤ）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（略称：ＴＤＡＴＡ）、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（略称：ＭＴＤＡ
ＴＡ）などの芳香族アミン系（即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する）の化合物が挙げ
られる。
また、電荷注入輸送物質のうち、特に電子注入性の高い物質としては、フッ化リチウム
（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）等のようなアル
カリ金属又はアルカリ土類金属の化合物が挙げられる。また、この他、Ａｌｑ3のような
電子輸送性の高い物質とマグネシウム（Ｍｇ）のようなアルカリ土類金属との混合物であ
ってもよい。
電荷注入輸送物質のうち、正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物
（ＭｏＯｘ）やバナジウム酸化物（ＶＯｘ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯｘ）、タングス
テン酸化物（ＷＯｘ）、マンガン酸化物（ＭｎＯｘ）等の金属酸化物が挙げられる。また
、この他、フタロシアニン（略称：Ｈ2Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）等のフタ
ロシアニン系の化合物が挙げられる。
発光層は、発光波長帯の異なる発光層を画素毎に形成して、カラー表示を行う構成とし
ても良い。典型的には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応した発光層を形成す
る。この場合にも、画素の光放射側にその発光波長帯の光を透過するフィルター（着色層
）を設けた構成とすることで、色純度の向上や、画素部の鏡面化（映り込み）の防止を図
ることができる。フィルター（着色層）を設けることで、従来必要であるとされていた円
偏光板などを省略することが可能となり、発光層から放射される光の損失を無くすことが
できる。さらに、斜方から画素部（表示画面）を見た場合に起こる色調の変化を低減すこ
とができる。
発光中心には様々な材料がある。低分子系有機発光材料では、４−ジシアノメチレン−
２−メチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル） −４Ｈ
−ピラン（略称：ＤＣＪＴ）、４−ジシアノメチレン−２−ｔ−ブチル−６−（１，１，
７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル） −４Ｈ−ピラン（略称：ＤＰＡ）、
ペリフランテン、２，５−ジシアノ−１，４−ビス（１０−メトキシ−１，１，７，７−
テトラメチルジュロリジル−９−エニル）ベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン（
略称：ＤＭＱｄ）、クマリン６、クマリン５４５Ｔ、トリス（８−キノリノラト）アルミ
ニウム（略称：Ａｌｑ3）、９，９’−ビアントリル、９，１０−ジフェニルアントラセ
ン（略称：ＤＰＡ）や９，１０−ビス（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）等
を用いることができる。また、この他の物質でもよい。
一方、高分子系有機発光材料は低分子系に比べて物理的強度が高く、素子の耐久性が高
い。また塗布により成膜することが可能であるので、素子の作製が比較的容易である。高
分子系有機発光材料を用いた発光素子の構造は、低分子系有機発光材料を用いたときと基
本的には同じであり、陰極、有機発光層、陽極の積層構造となる。しかし、高分子系有機
発光材料を用いた発光層を形成する際には、低分子系有機発光材料を用いたときのような
積層構造を形成させることは難しく、多くの場合２層構造となる。具体的には、陰極、発
光層、正孔輸送層、陽極という積層構造である。
発光色は、発光層を形成する材料で決まるため、これらを選択することで所望の発光を
示す発光素子を形成することができる。発光層の形成に用いることができる高分子系の電
界発光材料は、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、ポリフルオレン系が挙げられる。
ポリパラフェニレンビニレン系には、ポリ（パラフェニレンビニレン） ［ＰＰＶ］
の誘導体、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン） ［ＲＯ−ＰＰ
Ｖ］、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）［ＭＥＨ−ＰＰＶ］、ポリ（２−（ジアルコキシフェニル）−１，４−フェニレ
ンビニレン）［ＲＯＰｈ−ＰＰＶ］等が挙げられる。ポリパラフェニレン系には、ポリパ
ラフェニレン［ＰＰＰ］の誘導体、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレン）
［ＲＯ−ＰＰＰ］、ポリ（２，５−ジヘキソキシ−１，４−フェニレン）等が挙げられる
。ポリチオフェン系には、ポリチオフェン［ＰＴ］の誘導体、ポリ（３−アルキルチオフ
ェン）［ＰＡＴ］、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）［ＰＨＴ］、ポリ（３−シクロヘキ
シルチオフェン）［ＰＣＨＴ］、ポリ（３−シクロヘキシル−４−メチルチオフェン）［
ＰＣＨＭＴ］、ポリ（３，４−ジシクロヘキシルチオフェン）［ＰＤＣＨＴ］、ポリ［３
−（４−オクチルフェニル）−チオフェン］［ＰＯＰＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフ
ェニル）−２，２ビチオフェン］［ＰＴＯＰＴ］等が挙げられる。ポリフルオレン系には
、ポリフルオレン［ＰＦ］の誘導体、ポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）［ＰＤＡＦ
］、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）［ＰＤＯＦ］等が挙げられる。
なお、正孔輸送性の高分子系有機発光材料を、陽極と発光性の高分子系有機発光材料の
間に挟んで形成すると、陽極からの正孔注入性を向上させることができる。一般にアクセ
プター材料と共に水に溶解させたものをスピンコート法などで塗布する。また、有機溶媒
には不溶であるため、上述した発光性の有機発光材料との積層が可能である。正孔輸送性
の高分子系有機発光材料としては、ＰＥＤＯＴとアクセプター材料としてのショウノウス
ルホン酸（ＣＳＡ）の混合物、ポリアニリン［ＰＡＮＩ］とアクセプター材料としてのポ
リスチレンスルホン酸［ＰＳＳ］の混合物等が挙げられる。
また、発光層は単色又は白色の発光を呈する構成とすることができる。白色発光材料を
用いる場合には、画素の光放射側に特定の波長の光を透過するフィルター（着色層）を設
けた構成としてカラー表示を可能にすることができる。
白色に発光する発光層を形成するには、例えば、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）を蒸着法により順次積層することで白色を得ることができる。また、スピンコートを
用いた塗布法により発光層を形成する場合には、塗布した後、真空加熱で焼成することが
好ましい。例えば、正孔注入層として作用するポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポ
リ（スチレンスルホン酸）水溶液（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を全面に塗布、焼成し、その後
、発光層として作用する発光中心色素（１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタ
ジエン（ＴＰＢ）、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノ−ス
チリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ１）、ナイルレッド、クマリン６など）ドープしたポリ
ビニルカルバゾール（ＰＶＫ）溶液を全面に塗布、焼成すればよい。
発光積層体は単層で形成することもでき、ホール輸送性のポリビニルカルバゾール（Ｐ
ＶＫ）に電子輸送性の１，３，４−オキサジアゾール誘導体（ＰＢＤ）を分散させてもよ
い。また、３０ｗｔ％のＰＢＤを電子輸送剤として分散し、４種類の色素（ＴＰＢ、クマ
リン６、ＤＣＭ１、ナイルレッド）を適当量分散することで白色発光が得られる。ここで
示した白色発光が得られる発光素子の他にも、発光層の材料を適宜選択することによって
、赤色発光、緑色発光、または青色発光が得られる発光素子を作製することができる。
なお、正孔輸送性の高分子系有機発光材料を、陽極と発光性の高分子系有機発光材料の
間に挟んで形成すると、陽極からの正孔注入性を向上させることができる。一般にアクセ
プター材料と共に水に溶解させたものをスピンコート法などで塗布する。また、有機溶媒
には不溶であるため、上述した発光性の有機発光材料との積層が可能である。正孔輸送性
の高分子系有機発光材料としては、ＰＥＤＯＴとアクセプター材料としてのショウノウス
ルホン酸（ＣＳＡ）の混合物、ポリアニリン［ＰＡＮＩ］とアクセプター材料としてのポ
リスチレンスルホン酸［ＰＳＳ］の混合物等が挙げられる。
さらに、発光層は、一重項励起発光材料の他、金属錯体などを含む三重項励起材料を用
いても良い。例えば、赤色の発光性の画素、緑色の発光性の画素及び青色の発光性の画素
のうち、輝度半減時間が比較的短い赤色の発光性の画素を三重項励起発光材料で形成し、
他を一重項励起発光材料で形成する。三重項励起発光材料は発光効率が良いので、同じ輝
度を得るのに消費電力が少なくて済むという特徴がある。すなわち、赤色画素に適用した
場合、発光素子に流す電流量が少なくて済むので、信頼性を向上させることができる。低
消費電力化として、赤色の発光性の画素と緑色の発光性の画素とを三重項励起発光材料で
形成し、青色の発光性の画素を一重項励起発光材料で形成しても良い。人間の視感度が高
い緑色の発光素子も三重項励起発光材料で形成することで、より低消費電力化を図ること
ができる。
三重項励起発光材料の一例としては、金属錯体をドーパントとして用いたものがあり、
第三遷移系列元素である白金を中心金属とする金属錯体、イリジウムを中心金属とする金
属錯体などが知られている。三重項励起発光材料としては、これらの化合物に限られるこ
とはなく、上記構造を有し、且つ中心金属に周期表の８〜１０属に属する元素を有する化
合物を用いることも可能である。
以上に掲げる発光層を形成する物質は一例であり、正孔注入輸送層、正孔輸送層、電子
注入輸送層、電子輸送層、発光層、電子ブロック層、正孔ブロック層などの機能性の各層
を適宜積層することで発光素子を形成することができる。また、これらの各層を合わせた
混合層又は混合接合を形成しても良い。発光層の層構造は変化しうるものであり、特定の
電子注入領域や発光領域を備えていない代わりに、もっぱらこの目的用の電極を備えたり
、発光性の材料を分散させて備えたりする変形は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲におい
て許容されうるものである。
上記のような材料で形成した発光素子は、順方向にバイアスすることで発光する。発光
素子を用いて形成する表示装置の画素は、単純マトリクス方式、若しくはアクティブマト
リクス方式で駆動することができる。いずれにしても、個々の画素は、ある特定のタイミ
ングで順方向バイアスを印加して発光させることとなるが、ある一定期間は非発光状態と
なっている。この非発光時間に逆方向のバイアスを印加することで発光素子の信頼性を向
上させることができる。発光素子では、一定駆動条件下で発光強度が低下する劣化や、画
素内で非発光領域が拡大して見かけ上輝度が低下する劣化モードがあるが、順方向及び逆
方向にバイアスを印加する交流的な駆動を行うことで、劣化の進行を遅くすることができ
、発光装置の信頼性を向上させることができる。
実施例１として示す図１２（Ａ）は図１（Ａ）の対向基板に乾燥材を設けた構成を有す
る本発明の発光装置を室温６５度、湿度９５％の条件で１８０時間保存した後の発光の様
子を撮影したものである。また、比較例として示した図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）とほぼ
同様の構成であるが、図１（Ａ）における配線１０３が発光素子の上部電極１０７の下部
にまで達している構成となっている。
マトリクス状に配列されている緑色のパターンが１画素を表し、これが劣化をするとその
輝度が減少し、最後には全く光らなくなり、緑色のマトリクス状のパターンは見ることが
出来なくなる。
結果はここで、配線１０３が発光素子の上部電極１０７の下部にまで達している図１２
（Ｂ）では周辺劣化が進行してしまっているが、本発明を適用した図１２（Ａ）では周辺
劣化が発生していない。このように本発明の有用性が認められる。
なお、本実施例及び比較例では、基板及び対向基板としてガラス基板、下地絶縁膜とし
て酸素を含む窒化ケイ素膜、第１の有機絶縁膜及び第２の有機絶縁膜としてアクリル、配
線として下からＴｉ、Ａｌ−Ｓｉ、Ｔｉの積層体、シール材としてエポキシ系の紫外線硬
化樹脂を用いた。
また、写真は発光装置全体の写真を撮影したものではなく、基板端部を中心に本構成を
有する部分を抜き出し、拡大して撮影したものである。但し、実施例と比較例の撮影場所
は概略一致させてある。
実施例２として示す図１３（Ａ）〜（Ｃ）は図１（Ｂ）の対向基板に乾燥材を設けた構成
を有する本発明の発光装置を室温６５度、湿度９５％の条件で２００時間保存した後の発
光の様子を撮影したものである。図１３（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれと配線ｂとの間に２０
０μｍ、５０μｍ、２０μｍの間隙を有しており、配線ｂは発光素子の上部電極の下部に
達している。比較例２である図１３（Ｄ）は比較例１と同様の構成を有している。
マトリクス状に配列されている緑色のパターンが１画素を表し、これが劣化をするとその
輝度が減少し、最後には全く光らなくなり、緑色のマトリクス状のパターンは見ることが
出来なくなる。
結果は、このように配線ａと配線ｂとの間に間隙を設けた図１３（Ａ）〜（Ｃ）の構成
では劣化による発光の消失は認められなかったが、比較例２は同条件で観察範囲の点灯画
素が全くなくなってしまうほど劣化が進行してしまっている。このように本発明の有用性
が認められる。なお、間隙は１μｍ以上好ましくは１０μｍ以上さらに好ましくは２０μ
ｍ以上あることが望ましい。
なお、本実施例及び比較例では、基板及び対向基板としてガラス基板、下地絶縁膜とし
て酸素を含む窒化ケイ素膜、第１の有機絶縁膜及び第２の有機絶縁膜としてアクリル、配
線として下からＴｉ、Ａｌ−Ｓｉ、Ｔｉの積層体、シール材としてエポキシ系の紫外線硬
化樹脂を用いた。
実施例３として示す図１４（Ａ）、（Ｂ）は図３の対向基板に乾燥材を設けた構成を有す
る本発明の発光装置を室温６５度、湿度９５％の条件で８４時間保存した後の発光の様子
を撮影したものである。図１４（Ａ）には配線幅５μｍと２０μｍの配線が、（Ｂ）には
１００μｍの配線を観察することができる。
マトリクス状に配列されている緑色のパターンが１画素を表し、これが劣化をするとその
輝度が減少し、最後には全く光らなくなり、緑色のマトリクス状のパターンは見ることが
出来なくなる。
比較例３として示した図１４（Ｃ）〜（Ｅ）には配線幅１ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍの配線
が形成されている。なお、配線幅５ｍｍ以上については写真の中におさまらないため、画
素のみの写真となっている。この結果より本発明の構成を有する実施例３の配線幅５μｍ
、２０μｍ及び１００μｍの配線部分においては劣化が発生しておらず、比較例３の配線
幅１ｍｍ、５ｍｍ及び１０ｍｍの配線部分においては配線幅が増えるほど大きな劣化とな
っている。このように本発明の有用性が認められる。
なお、本実施例及び比較例では、基板及び対向基板としてガラス基板、下地絶縁膜とし
て酸素を含む窒化ケイ素膜、第１の有機絶縁膜及び第２の有機絶縁膜としてアクリル、配
線として下からＴｉ、Ａｌ−Ｓｉ、Ｔｉの積層体、シール材としてエポキシ系の紫外線硬
化樹脂を用いた。
実施例４として示す図１５（Ａ）〜（Ｄ）は図３（Ｂ）の対向基板に乾燥材を設けた構
成を有する本発明の発光装置を室温６５度、湿度９５％の条件で２００時間保存した後の
発光の様子を撮影したものである。図１５（Ａ）〜（Ｄ）は幅３０μｍの配線をそれぞれ
２０μｍ、１５μｍ、１０μｍ、５μｍだけ間隔を設けて並べてある。
マトリクス状に配列されている緑色のパターンが１画素を表し、これが劣化をするとそ
の輝度が減少し、最後には全く光らなくなり、緑色のマトリクス状のパターンは見ること
が出来なくなる。
結果は、間隔が０μｍである比較例は実施例２に示した比較例２に相当するが、比較例
２では同条件、同時間保存試験後、劣化が発生していたのに対し、図３（Ｂ）に記載の構
成を有する実施例４においては劣化が発生していない。この結果より本発明の有用性が認
められる。
なお、本実施例及び比較例では、基板及び対向基板としてガラス基板、下地絶縁膜とし
て酸素を含む窒化ケイ素膜、第１の有機絶縁膜及び第２の有機絶縁膜としてアクリル、配
線として下からＴｉ、Ａｌ−Ｓｉ、Ｔｉの積層体、シール材としてエポキシ系の紫外線硬
化樹脂を用いた。
実施例１として示す図１６（Ａ）は図１（Ｂ）の構成を写真上部、左部、下部に有し、
図４と類似の構成を写真右部に有する本発明の発光装置を室温６５度、湿度９５％の条件
で３０時間保存した後の発光の様子を撮影したものである。なお、対向基板には乾燥材が
設けられている。
図１７に図１６（Ａ）のテスト用パネルの配線パターン、シールパターン、発光素子の
電極パターンなどを記載した模式図を示した。３０１が２０μｍの間隙に相当し、３００
が短辺５μｍ程度の複数の開口部が短辺部分を隣り合わせに１００μｍ程度間隔を開けて
並んでいる構造となっている。
また、比較例５として示した図１６（Ｂ）は上記のような対策を施していない発光装置
を同様の条件で同時間保存した後の写真である。マトリクス状に配列されている緑色のパ
ターンが１画素を表し、これが劣化をするとその輝度が減少し、最後には全く光らなくな
り、緑色のマトリクス状のパターンは見ることが出来なくなる。
ここで、対策を施していない図１６（Ｂ）でははなはだしく周辺劣化が進行してしまっ
ているがわかるが、本発明を適用した図１６（Ａ）では周辺劣化が発生していない。この
ように本発明の有用性が認められる。
なお、本実施例及び比較例では、基板及び対向基板としてガラス基板、下地絶縁膜とし
て酸素を含む窒化ケイ素膜、第１の有機絶縁膜としてシロキサン、第２の有機絶縁膜とし
てポリイミド、配線として下からＴｉ、Ａｌ−Ｓｉ、Ｔｉの積層体、シール材としてエポ
キシ系の紫外線硬化樹脂を用いた。
また、写真は発光装置全体の写真を撮影したものではなく、基板端部を中心に本構成を
有する部分を抜き出し、拡大して撮影したものである。但し、実施例と比較例の撮影場所
は概略一致させてある。
１００ 基板
１０１ 下地絶縁膜
１０２ 有機絶縁膜
１０３ 配線
１０３ａ 配線
１０３ｂ 配線
１０３ｃ 配線
１０４ 下部電極
１０５ 有機絶縁膜
１０６ 発光積層体
１０７ 上部電極
１０８ シール材
１０９ 対向基板
１１０ａ パッシベーション膜
１１０ｂ パッシベーション膜
１１１ パッシベーション膜
１１２ 下部電極
１１３ 有機絶縁膜
１１４ パッシベーション膜
１１４ａ パッシベーション膜
１１４ｂ パッシベーション膜
１１５ パッシベーション膜
１１６ 凹部
１１７ 乾燥材
１２６ Ｐ＋領域
１２７ Ｐ−領域
１４２ 発光積層体
１４４ シール材
１５３ 配線
１６３ 配線
２００ 基板
２００ 基板
２０１ 下地絶縁層
２０２ 下地絶縁層
２０３ 半導体層
２０４ ゲート絶縁膜
２０５ 導電膜
２０６ 導電膜
２０７ 導電層
２０８ 導電層
２０９ 導電層
２１０ 導電層
２１１ Ｐ−領域
２１２ Ｐ＋領域
２１３ 絶縁膜（水素化膜）
２１４ 層間絶縁層
２１６ ドレイン電極
２１７ 配線
２１８ 配線
２２０ 下部電極
２２１ 外部接続部
２２２ 隔壁
２２３ 発光積層体
２２４ 上部電極
２２５ シール材
２２６ 対向基板
２２６ 対向基板
２２７ 異方性導電膜
２２８ フレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）
２００１ 筐体
２００３ 表示部
２００４ スピーカー部
２１０１ 本体
２１０２ 筐体
２１０３ 表示部
２１０４ 音声入力部
２１０５ 音声出力部
２１０６ 操作キー
２１０８ アンテナ
２２０１ 本体
２２０２ 筐体
２２０３ 表示部
２２０４ キーボード
２２０５ 外部接続ポート
２２０６ ポインティングマウス
２３０１ 本体
２３０２ 表示部
２３０３ スイッチ
２３０４ 操作キー
２３０５ 赤外線ポート
２４０１ 筐体
２４０２ 表示部
２４０３ スピーカー部
２４０４ 操作キー
２４０５ 記録媒体挿入部
４００３ 信号線駆動回路
４００４ 走査線駆動回路

Claims (2)

  1. 第１の基板と、
    前記第１の基板上の、第１の導電層と、
    前記第１の基板上の、第２の導電層と、
    前記第１の基板と対向する、第２の基板と、
    前記第１の基板と、前記第２の基板との間のシール材とを有し、
    前記シール材は、有機材料を有し、
    前記第１の導電層は、前記シール材の延在方向に沿う方向の幅が、１ｍｍ以下の配線形状を有し、
    前記第２の導電層は、前記シール材の延在方向に沿う方向の幅が、１ｍｍ以下の配線形状を有し、
    前記第１の導電層は、前記第２の導電層と、１μｍ以上の間隔を有するように配置され、
    前記第１の導電層は、前記シール材と重なる第１の領域と、前記シール材と重ならない第２の領域とを有し、
    前記第２の領域は、前記第１の領域の外側にあり、
    前記第１の領域において、前記第１の導電層は、前記シール材を介して、前記第２の基板と重なり、
    前記第２の導電層は、前記シール材と重なる第３の領域と、前記シール材と重ならない第４の領域とを有し、
    前記第４の領域は、前記第３の領域の外側にあり、
    前記第３の領域において、前記第２の導電層は、前記シール材を介して、前記第２の基板と重なる
    ことを特徴とするアクティブマトリクス型パネル。
  2. 第１の基板と、
    前記第１の基板上の、第１の導電層と、
    前記第１の基板上の、第２の導電層と、
    前記第１の基板と対向する、第２の基板と、
    前記第１の基板と、前記第２の基板との間のシール材とを有し、
    前記シール材は、有機材料を有し、
    前記第１の導電層は、前記シール材の延在方向に沿う方向の幅が、１００μｍ以下の配線形状を有し、
    前記第２の導電層は、前記シール材の延在方向に沿う方向の幅が、１００μｍ以下の配線形状を有し、
    前記第１の導電層は、前記第２の導電層と、５μｍ以上の間隔を有するように配置され、
    前記第１の導電層は、前記シール材と重なる第１の領域と、前記シール材と重ならない第２の領域とを有し、
    前記第２の領域は、前記第１の領域の外側にあり、
    前記第１の領域において、前記第１の導電層は、前記シール材を介して、前記第２の基板と重なり、
    前記第２の導電層は、前記シール材と重なる第３の領域と、前記シール材と重ならない第４の領域とを有し、
    前記第４の領域は、前記第３の領域の外側にあり、
    前記第３の領域において、前記第２の導電層は、前記シール材を介して、前記第２の基板と重なる
    ことを特徴とするアクティブマトリクス型パネル。
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