JP3691475B2 - Light emitting device - Google Patents
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Description
【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】
なお、有機化合物が形成する分子励起子の種類としては、一重項励起状態と三重項励起状態が可能であると考えられるが、本明細書中ではどちらの励起状態が発光に寄与する場合も含むこととする。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
また、このような発光素子をマトリクス状に配置して形成された発光装置には、パッシブマトリクス駆動（単純マトリクス型）とアクティブマトリクス駆動（アクティブマトリクス型）といった駆動方法を用いることが可能である。しかし、画素密度が増えた場合には、画素（又は１ドット）毎にスイッチが設けられているアクティブマトリクス型の方が低電圧駆動できるので有利であると考えられている。
【０００８】
また、これまでアクティブマトリクス型の発光装置としては、図１７に示すように基板１７０１上のＴＦＴ１７０５と陽極１７０２とが電気的に接続され、陽極１７０２上に有機化合物層１７０３が形成され、有機化合物層１７０３上に陰極１７０４が形成された発光素子１７０７を有する。なお、発光素子１７０７における陽極材料としては、正孔注入性を容易にするために仕事関数の大きい導電性材料が使用され、これまでに実用特性を満たす材料としてＩＴＯ（indium tin oxide）やＩＺＯ（indium zinc oxide）などの透光性を有する導電性材料が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−１５８６０号公報
【００１０】
そして、発光素子１７０７の有機化合物層１７０３において生じた光は、透光性を有する陽極１７０２からＴＦＴ１７０５の方向へ取り出されるという構造（以下、下面出射型という）が主流である。
【００１１】
しかし、下面出射型の構造においては、解像度を向上させようとしても画素部におけるＴＦＴ及び配線等の配置により、開口率が制限されるという問題が生じる。
【００１２】
これに対して、近年、陰極側から光を取り出す構造（以下、上面出射型という）が考案されている（例えば、特許文献２参照）。上面出射型の場合には、下面出射型に比べて開口率を大きくすることができるので、より高輝度が得られる発光素子を形成することができると考えられている。
【００１３】
【特許文献２】
特開２００１−４３９８０号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上面出射型の発光装置の場合において、従来のような透光性を有する陽極材料を用いると、陰極側だけでなく陽極側からも光が出射されてしまうために発光効率が低下する。
【００１５】
なお、陽極側から出射される光を遮断するための遮光性の膜を形成する場合には、その作製工程が増えるという問題がある。
【００１６】
また、遮光性の金属材料を用いて陽極を形成する場合には、その作製工程が増えることはないが、従来のＩＴＯと比べて、その仕事関数の大きさや、材料のコスト面で勝るものはない。また、金属材料を用いた場合には、有機化合物膜との密着性の問題もＩＴＯに比べて低下する。
【００１７】
そこで、本発明では上面出射型の発光素子の作製において、これまで用いてきた陽極材料の特性を低下することなく、発光素子の発光効率を向上させる手段を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、発光素子の陽極を形成する材料として、仕事関数が大きく、かつ遮光性を有する導電膜を用いることを特徴とする。また、本明細書中において、遮光性を有するとは、その膜に対する可視光の透過率が１０％未満であることをいう。なお、陽極材料として遮光性の導電膜を用いることによりアクティブマトリクス型の発光装置の作製において、発光素子を駆動するための薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと示す）と発光素子の陽極とを電気的に接続するための配線形成と同時に陽極を形成することができるので、これまで透明性導電膜を用いていた場合に必要であった遮光膜等を形成するプロセスが削減できることを特徴としている。さらに、本明細書中における導電膜とは、その抵抗率が１×１０-2Ωｃｍ以下の膜のことをいう。
【００１９】
また、本発明において用いる陽極材料は、従来陽極材料として用いられたＩＴＯやＩＺＯと比べて仕事関数が同等か、それ以上に大きいため、これらを用いて陽極を形成することにより、陽極からの正孔の注入性をこれまで以上に向上させることができる。また、導電性の面に関してもＩＴＯよりも抵抗率が小さいため、先に述べた配線としての機能を充分に果たすことができると共に従来に比べて発光素子における駆動電圧を低下させることができる。
【００２０】
さらに、本発明において用いる陽極材料は、遮光性を有する導電性の金属膜を用いて形成する場合に比べて、有機化合物との積層の際における密着性に優れている。これは、本発明の陽極材料が金属を含む窒化物または炭化物といった化合物（以下、金属化合物という）からなり、金属化合物に含まれる窒素や炭素と、有機化合物に含まれる炭素、酸素、水素または窒素等が部分的に共有結合を形成するためであると思われる。つまり、発光素子の形成において、金属膜からなる陽極上に有機化合物層を形成する場合に比べて、金属化合物からなる陽極上に有機化合物層を形成する方が、成膜性において優れているということができる。
【００２１】
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、前記陽極は金属化合物からなることを特徴とする発光装置である。
【００２２】
また、他の発明の構成は、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、前記陽極は、金属化合物として元素周期律の第４族、第５族、又は第６族に属する元素を含むことを特徴とする発光装置である。
【００２３】
さらに、他の発明の構成は、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、前記陽極は、金属化合物として元素周期律の第４族、第５族、又は第６族に属する元素の窒化物または炭化物からなることを特徴とする発光装置である。
【００２４】
さらに、他の発明の構成は、絶縁表面上に設けられたＴＦＴと、発光素子とを有する発光装置において、前記発光素子は陽極、陰極、及び有機化合物層とを有し、前記ＴＦＴは前記陽極と電気的に接続され、前記陽極は、金属化合物からなることを特徴とする発光装置である。
【００２５】
さらに、他の発明の構成は、絶縁表面上に設けられたＴＦＴと、発光素子とを有する発光装置において、前記発光素子は陽極、陰極、及び有機化合物層とを有し、前記ＴＦＴは前記陽極と電気的に接続され、前記陽極は、金属化合物として元素周期律の第４族、第５族、又は第６族に属する元素を含むことを特徴とする発光装置である。
【００２６】
さらに、他の発明の構成は、絶縁表面上に設けられたＴＦＴと、発光素子とを有する発光装置において、前記発光素子は陽極、陰極、及び有機化合物層とを有し、前記ＴＦＴは前記陽極と電気的に接続され、前記陽極は、金属化合物として元素周期律の第４族、第５族、又は第６族に属する元素の窒化物または炭化物からなることを特徴とする発光装置である。
【００２７】
なお、上記各構成において、陽極は、その抵抗率が１×１０-2Ωｃｍ以下の材料からなることを特徴とする。
【００２８】
また、上記各構成において、陽極は、仕事関数が４．７ｅＶ以上の材料からなることを特徴とする。
【００２９】
また、上記各構成において、陽極は、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、炭化モリブデンのいずれか一からなることを特徴とする。
【００３０】
また、上記各構成に加えて、金属化合物で形成される陽極が遮光性を有する場合には、陽極における可視光の透過率は１０％未満となり、この場合には、陰極は、透光性を有する導電膜により形成され、陰極における可視光の透過率は、４０％以上であることを特徴とする。なお、陰極における４０％以上の透過率を確保するためには、透光性の優れた導電膜を用いる他、陰極を形成する導電膜の膜厚を発光素子が駆動する程度の導電率が得られるように薄膜化することもできる。また、本発明において陰極を形成する導電膜は、その抵抗率が１×１０-2Ωｃｍ以下の材料からなることを特徴とする。
【００３１】
本発明において、発光素子の陽極は元素周期律の第４族、第５族、又は第６族に属する元素の窒化物または炭化物からなる。これらの金属化合物は、仕事関数が４．７ｅＶ以上である。さらに、これらの金属化合物は、オゾン雰囲気下での紫外線照射処理（以下、ＵＶオゾン処理という）により仕事関数を更に高めることができる。例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）は、仕事関数が４．７ｅＶであるが、ＵＶオゾン処理により、その仕事関数を５．０ｅＶ以上にすることができる。なお、これは、ＴｉＮだけでなく窒化タンタル（ＴａＮ）に関しても同様にＵＶ処理により仕事関数を大きくすることが可能である。従来は、遮光性の陽極材料として元素周期律の第５族又は第６族に属する金属が用いられてきたが、これらは、いずれも仕事関数が４．７ｅＶ未満であり、金属化合物を用いて形成された本発明の陽極の方が正孔注入性に優れているため発光素子の素子特性を向上させることができる。
【００３２】
なお、本発明の発光装置の作製において、金属化合物からなる陽極を形成した後で、陽極表面をＵＶオゾン処理してから陽極上に有機化合物層を形成することができる。
【００３３】
そこで、本発明における他の構成は、絶縁表面上に陽極を形成し、前記陽極表面をＵＶオゾン処理し、前記陽極上に有機化合物層を形成し、前記有機化合物層上に陰極を形成する発光装置の作製方法であって、前記陽極には遮光性を有する金属化合物を用いることを特徴とする発光装置の作製方法である。なお、遮光性を有する金属化合物とは、具体的には元素周期律の第４族、第５族、又は第６族に属する元素の窒化物または炭化物をいう。
【００３４】
また、本発明で用いる金属化合物は、通常の金属単体からなる膜の抵抗率が１×１０-4Ωｃｍ未満であるのに対して、１×１０-4Ωｃｍ以上であり、かつ１×１０-2Ωｃｍ以下である。しかし、従来の陽極材料として用いられているＩＴＯの抵抗率は、１×１０-2Ωｃｍ以上であることから、発光素子の陽極を形成するのに充分な導電性を有している。
【００３５】
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及びパッシブマトリクス型の発光装置のいずれも含むものとする。
【００３６】
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。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１（Ａ）（Ｂ）を用いて説明する。本発明の発光装置は、図１（Ａ）に示す素子構造の発光素子を有する。
【００３８】
図１（Ａ）に示すように基板１０１上に陽極１０２が形成され、陽極１０２と接して有機化合物層１０３が形成され、有機化合物層１０３と接して陰極１０４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。
【００３９】
また、有機化合物層１０３は、発光層を含み、正孔注入層、正孔輸送層、ブロッキング層、電子輸送層、および電子注入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。
【００４０】
さらに、上記有機化合物層１０３において、その一部に無機化合物を含む層を組み合わせて用いることもできる。
【００４１】
なお、陽極１０２は、遮光性の金属化合物により形成される。また、陰極１０４は、透光性の導電膜により形成され、その透過率は４０％以上を有している。そのため、有機化合物層１０３において生じた光は、陰極１０４を透過して外部に出射される。
【００４２】
なお、本実施の形態において、金属化合物とは、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のことをいう。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、炭化モリブデンから選択される。
【００４３】
なお、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）、もしくはプラズマ処理を行うことにより仕事関数をさらに大きくすることができる。図１５には、ＵＶオゾン処理時間に伴う仕事関数の変化を測定した結果を示す。なおここでの仕事関数の測定は大気中で行い、光電子分光法により、理研計器株式会社製の「光電子分光装置 ＡＣ−２」を用いて測定した。図１５から６分間のＵＶオゾン処理により窒化チタンの仕事関数が、４．７ｅＶから５．０５ｅＶへと増加する様子が分かる。なお、窒化タンタルに関しても同様に仕事関数が大きくなる傾向が見られる。
【００４４】
これに対して、金属単体であるタングステン（Ｗ）は、ＵＶオゾン処理を行っているにもかかわらず仕事関数の値にほとんど変化が見られない。この結果は、ＵＶオゾン処理が、金属単体に対して仕事関数を増大させる効果はなく、本発明の金属化合物に対してのみ仕事関数を増大させる効果を有することを意味している。
【００４５】
なお、図１（Ｂ）には、基板１０１上に形成されたＴＦＴ１０５と発光素子１０６とが電気的に接続されたアクティブマトリクス型の発光装置を示している。
【００４６】
図１（Ａ）で説明した発光素子を有するアクティブマトリクス型の発光装置を形成する場合には、ＴＦＴ１０５のソースまたはドレインのいずれか一方に電気的な信号を入力し、また、他方から出力するための配線１０７が形成される。
【００４７】
なお、本実施の形態においては、陽極１０２は、配線を兼ねて形成することができる。また、陽極上には、図１（Ａ）で示したのと同様に有機化合物層１０３および陰極１０４が積層され、発光素子１０６が完成する。
【００４８】
ここで、図２および図３を用いてアクティブマトリクス型の発光装置の作製方法について説明する。
【００４９】
図２（Ａ）において、基板２０１上にＴＦＴ２０２が形成されている。なお、基板２０１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。また、ＴＦＴ２０２は公知の方法を用いて形成すれば良く、ＴＦＴ２０２は、少なくともゲート電極２０３と、ゲート電極２０３とゲート絶縁膜２０４とを介して形成されたソース領域２０５と、ドレイン領域２０６と、チャネル形成領域２０７、とを備えている。なお、チャネル領域２０７は、ソース領域２０５と、ドレイン領域２０６との間に形成されている。
【００５０】
また、図２（Ｂ）に示すようにＴＦＴ２０２を覆って層間絶縁膜２０８が１〜２μｍの膜厚で設けられ、その層間絶縁膜２０８に開口部を形成した後、層間絶縁膜２０８の上に遮光性の金属化合物からなる膜（以下、金属化合物膜２０９という）をスパッタリング法により成膜する（図２（Ｃ））。なお、層間絶縁膜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もできる。
【００５１】
金属化合物膜２０９の形成には、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。
【００５２】
次に図２（Ｄ）に示すように上記金属化合物膜２０９をパターニングすることによりＴＦＴ２０２と電気的に接続される配線２１１を形成する。なお、本発明においては、配線としての機能も兼ねた陽極２１０が同時に形成される。これにより配線形成と陽極形成を同時に行うことができるので、陽極を形成するための作製工程を削減することができる。
【００５３】
パターニングの方法としては、ドライエッチング法又はウエットエッチング法のいずれを用いてもよい。
【００５４】
また、図３（Ａ）に示すように陽極の端部と陽極間の隙間を覆うようにして絶縁層２１２が形成される。なお、絶縁層は先に層間絶縁膜２０８を形成する際に用いた材料を用いることができる。なお、膜厚は、１〜２μｍであることが好ましい。
【００５５】
次に、有機化合物層２１３が、陽極２１０上に形成される（図３（Ｂ））。なお、有機化合物層２１３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１０μｍ以下（好ましくは５０ｎｍ以下）の有機化合物のことをいう。
【００５６】
さらに、有機化合物層２１３上に陰極２１４を形成することにより発光素子２１５が完成する。なお、本実施の形態において、有機化合物層２１３で生じた光は、陰極２１４側から出射されるため、陰極２１４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（図３（Ｃ））。
【００５７】
なお、陰極２１４を形成する材料としては陰極２１４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が好ましく、例えばアルカリ金属やアルカリ土類金属に属する材料を単体で用いたり、その他の材料と積層したり、その他の材料とで形成される合金により形成する。
【００５８】
なお、ここではトップゲート型のＴＦＴを例として説明したが、特に限定されず、トップゲート型のＴＦＴに代えて、ボトムゲート型ＴＦＴや順スタガ型ＴＦＴやその他のＴＦＴ構造に適用することも可能である。
【００５９】
このような構造とすることによって、有機化合物層２１３において、キャリアの再結合により生じた発光を陽極２１０側から出射させることなく陰極２１４側から効率良く出射させることができる。
【００６０】
以上の構成からなる本発明について、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。
【００６１】
【実施例】
以下に、本発明の実施例について説明する。
【００６２】
（実施例１）
本実施例では、本発明の発光装置が有する発光素子の素子構造について図４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され素子構造について説明する。
【００６３】
実施の形態で説明したように、陽極４０１は、遮光性の金属化合物膜により形成される。本実施例において、陽極４０１は、図３（Ｃ）で示したようにＴＦＴ２０２と電気的に接続された電極であり、本実施例においては、ＴｉＮを用いてスパッタリング法により１１０ｎｍ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。
【００６４】
そして、陽極４０１上に有機化合物層４０２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４０３が形成される。本実施例においては、正孔注入層４０３として、銅フタロシアニン（Ｃｕ−Ｐｃ）を３０ｎｍの膜厚で成膜して形成する。なお、ここでは、蒸着法を用いて形成する。
【００６５】
次に正孔輸送性に優れた材料により正孔輸送層４０４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。
【００６６】
次に発光層４０５が形成される。本実施例では、発光層４０５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４０５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（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）と共に共蒸着することにより３０ｎｍの膜厚で成膜する。
【００６７】
さらに、ブロッキング層４０６を形成する。ブロッキング層４０６は、正孔阻止層とも呼ばれ、発光層４０５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。本実施例ではブロッキング層４０６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。
【００６８】
最後に電子輸送層４０７を形成することにより積層構造を有する有機化合物層４０２が完成する。電子輸送層４０７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。本実施例では、電子輸送層４０７としてトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ3と示す）を４０ｎｍの膜厚で蒸着法により成膜する。
【００６９】
次に陰極４０８が形成される。本発明において、陰極４０８は有機化合物層４０２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、陰極４０８は、電子を有機化合物層４０２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、本実施例では、仕事関数を小さくするためにアルカリ土類金属のフッ化物であるフッ化カルシウム（ＣａＦ）を２ｎｍの膜厚で形成し、さらに、陰極４０８の導電性を向上させるために導電率の高いアルミニウム（Ａｌ）を２０ｎｍの膜厚で形成し、積層構造を有する陰極４０８を形成する。
【００７０】
なお、本実施例では、陰極としての機能を高めるために仕事関数の小さい材料と、導電率の高い材料を積層し、更に、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。
【００７１】
ここで、有機化合物層に低分子系有機化合物を用いて形成された素子であって、チタン（Ｔｉ）および遮光性の金属化合物膜であるＴｉＮが積層された陽極と、Ｃｕ−Ｐｃ、α−ＮＰＤ、およびＡｌｑ3が積層された有機化合物層と、フッ化バリウム（ＢａＦ2）およびＡｌが積層された陰極とからなる発光素子の素子特性について測定した結果を図１８に示す。なお、この場合の遮光性の金属化合物膜には、ＵＶオゾン処理を行ったＴｉＮを用いている。図１８（Ａ）には、この発光素子の電圧に対する輝度特性を示し、図１８（Ｂ）には、電圧に対する電流特性を示す。
【００７２】
図１８（Ａ）（Ｂ）に示す結果から、発光開始時（１ｃｄ／ｍ2）における駆動電圧が５Ｖ以下と低く、また電圧の印加に伴い電流が充分に流れており、ＴｉＮを陽極に用いた発光素子がキャリア注入型の素子として充分に機能することが分かる。
【００７３】
さらに、図１８（Ａ）（Ｂ）に示した素子と素子構造が同じ発光素子において、遮光性の金属化合物膜であるＴｉＮにプラズマ処理を行った場合の素子特性について測定した結果を図１９（Ａ）（Ｂ）に示す。図１９（Ａ）には、発光素子の電圧に対する輝度特性を示し、図１９（Ｂ）には、電圧に対する電流特性を示す。
【００７４】
なお、ここでのプラズマ処理は、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）により行うことができる。具体的には、処理室において、その上部の石英板上に配置されたアンテナコイルが、マッチングボックスを介してＩＣＰ ＲＦ電源に接続され、対向に配置された電極（下部電極）もマッチングボックスを介してＢｉａｓ ＲＦ電源に接続されている。そして表面に遮光性の金属化合物膜であるＴｉＮ膜が形成された基板が、処理室内の下部電極上に備えられ、プラズマ処理される。
【００７５】
また、プラズマ処理には、Ｎ2、Ｏ2、Ａｒ、ＢＣｌ、Ｃｌ2といったガスを１種または複数種組み合わせて用いることができる。なお、図１９（Ａ）（Ｂ）に示す素子の場合には、ＢＣｌの流量を６０（ｓｃｃｍ）、Ｃｌ2の流量を２０（ｓｃｃｍ）として用いた。また、下部電極にＢｉａｓ ＲＦ電源から１００ＷのＲＦ電力を投入し、１．９Ｐａの圧力でアンテナコイルに４５０ＷのＲＦ電力を投入することによりプラズマを発生させ、ＴｉＮ膜表面のプラズマ処理を行った。表面のプラズマ処理の時間としては、５〜６０ｓｅｃで行うのが好ましいが、図１９に示す素子の場合には、１０ｓｅｃの処理を行っている。
【００７６】
図１９(Ａ)には、発光素子の電圧に対する輝度特性を示し、図１９（Ｂ）には、電圧に対する電流特性を示す。
【００７７】
なお、この場合においては、ＵＶオゾン処理の場合と同様に発光開始時（１ｃｄ／ｍ2）における駆動電圧が５Ｖ以下と低く、また電圧の印加に伴い電流も充分に流れるという結果が得られるだけでなく、駆動電圧に対する輝度が１５Ｖで３０００ｃｄ／ｍ2以上となり、プラズマ処理により素子特性がさらに向上するという結果が得られている。
【００７８】
（実施例２）
本実施例では、本発明の発光装置が有する発光素子の素子構造について図５を用いて詳細に説明する。特に、有機化合物層に高分子系化合物を用いて形成され素子構造について説明する。
【００７９】
実施の形態で説明したように、陽極５０１は、遮光性の金属化合物膜により形成される。
【００８０】
本実施例において、陽極５０１は、図３（Ｃ）で示すようにＴＦＴ２０２と電気的に接続された電極であり、本実施例においては、ＴａＮを用いてスパッタリング法により１１０ｎｍ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。
【００８１】
また、本実施例において陽極５０１上に形成される有機化合物層５０２は、正孔輸送層５０３と発光層５０４との積層構造からなる。なお、本実施例における有機化合物層５０２には、高分子系の有機化合物を用いて形成する。
【００８２】
正孔輸送層５０３には、ＰＥＤＯＴ（poly(3,4‐ethylene dioxythiophene)）とアクセプター材料である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）とアクセプター材料である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溶液としたものを塗布法により塗布して成膜する。なお、本実施例では正孔輸送層５０３としてＰＥＤＯＴ及びＰＳＳからなる膜を３０ｎｍの膜厚で形成する。
【００８３】
また、発光層５０４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。
【００８４】
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 vinylene])（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-phenylene vinylene])（以下、ＲＯＰｈ−ＰＰＶと示す）等を用いることができる。
【００８５】
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。
【００８６】
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）(poly(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、ＰＣＨＴ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-methylthiophene))（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-dicyclohexylthiophene))（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-(4octylphenyl)-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。
【００８７】
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）(poly(9,9-dioctylfluorene)（以下、ＰＤＯＦと示す）等を用いることができる。
【００８８】
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、ＮＭＰ（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。
【００８９】
本実施例では、発光層５０４としてＰＰＶからなる膜を８０ｎｍの膜厚で形成する。以上により正孔輸送層５０３および発光層５０４とを積層した有機化合物層５０２を得ることができる。
【００９０】
次に陰極５０５が形成される。本発明において、陰極５０５は有機化合物層５０２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、陰極５０５は、電子を有機化合物層５０２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する必要がある。そこで、本実施例では、仕事関数を小さくするためにアルカリ土類金属であるセシウム（Ｃｓ）を２ｎｍの膜厚で形成し、さらに、陰極４０７の導電性を向上させるために導電率の高いアルミニウム（Ａｌ）を２０ｎｍの膜厚で形成し、積層構造を有する陰極４０７を形成する。
【００９１】
なお、本実施例では、陰極としての機能を高めるために仕事関数の小さい材料と、導電率の高い材料を積層し、更に、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。
【００９２】
（実施例３）
本実施例では、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ＴＦＴ（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６〜図９を用いて説明する。なお、本実施例では、実施の形態で示した素子構造を有する発光素子を形成する。
【００９３】
まず、本実施例ではコーニング社の＃７０５９ガラスや＃１７３７ガラスなどに代表されるバリウムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラスからなる基板６００を用いる。なお、基板６００としては、透光性を有する基板であれば限定されず、石英基板を用いても良い。また、本実施例の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよい。
【００９４】
次いで、基板６００上に酸化珪素膜、窒化珪素膜または酸化窒化珪素膜などの絶縁膜から成る下地膜６０１を形成する。本実施例では下地膜６０１として２層構造を用いるが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造を用いても良い。下地膜６０１の１層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、ＮＨ3、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化珪素膜６０１ａを１０〜２００ｎｍ（好ましくは５０〜１００ｎｍ）形成する。本実施例では、膜厚５０ｎｍの酸化窒化珪素膜６０１ａ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を形成した。
【００９５】
次いで、下地膜６０１の２層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ4、及びＮ2Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化珪素膜３０１ｂを５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０ｎｍ）の厚さに積層形成する。本実施例では、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素膜６０１ｂ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成する。
【００９６】
なお、下地膜６０１を形成する材料としては、ＡｌＯＮ、ＡｌＮ、ＡｌＯ等を単層又は多層して用いることができる。
【００９７】
次いで、下地膜６０１上に半導体層６０２〜６０５を形成する。半導体層６０２〜６０５は、非晶質構造を有する半導体膜を公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により成膜した後、公知の結晶化処理（レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法等）を行って得られた結晶質半導体膜を所望の形状にパターニングして形成する。この半導体層６０２〜６０５の厚さは２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくは珪素（シリコン）またはシリコンゲルマニウム（Ｓｉ1-XＧｅX（Ｘ＝０．０００１〜０．０２））合金などで形成すると良い。
【００９８】
本実施例では、プラズマＣＶＤ法を用い、５５ｎｍの非晶質珪素膜を成膜した後、ニッケルを含む溶液を非晶質珪素膜上に保持させる。この非晶質珪素膜に脱水素化（５００℃、１時間）を行った後、熱結晶化（５５０℃、４時間）を行い、さらに結晶化を改善するためのレーザーアニ―ル処理を行って結晶質珪素膜を形成する。そして、この結晶質珪素膜をフォトリソグラフィ−法によるパターニング処理によって、半導体層６０２〜６０５を形成する。
【００９９】
また、半導体層６０２〜６０５を形成する前、もしくは、形成した後、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）のドーピングを行ってもよい。
【０１００】
また、レーザー結晶化法で結晶質半導体膜を作製する場合には、パルス発振型または連続発光型のエキシマレーザーやＹＡＧレーザー、ＹＶＯ4レーザーを用いることができる。これらのレーザーを用いる場合には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学系で線状に集光し半導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施者が適宣選択するものであるが、エキシマレーザーを用いる場合はパルス発振周波数３００Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を１００〜４００ｍＪ／ｃｍ2（代表的には２００〜３００ｍＪ／ｃｍ2）とする。また、ＹＡＧレーザーを用いる場合にはその第２高調波を用いパルス発振周波数３０〜３００Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を３００〜６００ｍＪ／ｃｍ2（代表的には３５０〜５００ｍＪ／ｃｍ2）とすると良い。そして幅１００〜１０００μｍ、例えば４００μｍで線状に集光したレーザー光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザー光の重ね合わせ率（オーバーラップ率）を５０〜９０％として行えばよい。
【０１０１】
次いで、半導体層６０２〜６０５を覆うゲート絶縁膜６０７を形成する。ゲート絶縁膜６０７はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを４０〜１５０ｎｍとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により１１０ｎｍの厚さで酸化窒化珪素膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成する。勿論、ゲート絶縁膜６０７は酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪素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。
【０１０２】
また、酸化珪素膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＴＥＯＳ（Tetraethyl Ortho silicate）とＯ2とを混合し、反応圧力４０Ｐａ、基板温度３００〜４００℃とし、高周波（１３．５６ＭＨｚ）電力密度０．５〜０．８Ｗ／ｃｍ2で放電させて形成することができる。このようにして作製される酸化珪素膜は、その後４００〜５００℃の熱アニールによりゲート絶縁膜として良好な特性を得ることができる。
【０１０３】
次いで、図６（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６０９とを積層形成する。本実施例では、膜厚３０ｎｍのＴａＮ膜からなる第１の導電膜６０８と、膜厚３７０ｎｍのＷ膜からなる第２の導電膜６０９を積層形成する。ＴａＮ膜は、Ｔａのターゲットを用い、窒素を含む雰囲気内でスパッタ法により形成する。また、Ｗ膜は、Ｗのターゲットを用いたスパッタ法で形成する。その他に６フッ化タングステン（ＷＦ6）を用いる熱ＣＶＤ法で形成することもできる。
【０１０４】
いずれにしてもゲート電極として使用するためには低抵抗化を図る必要があり、Ｗ膜の抵抗率は２０μΩｃｍ以下にすることが望ましい。Ｗ膜は結晶粒を大きくすることで低抵抗率化を図ることができるが、Ｗ膜中に酸素などの不純物元素が多い場合には結晶化が阻害され高抵抗化する。従って、本実施例では、高純度のＷ（純度９９．９９９９％）のターゲットを用いたスパッタ法で、さらに成膜時に気相中からの不純物の混入がないように十分配慮してＷ膜を形成することにより、抵抗率９〜２０μΩｃｍを実現することができる。
【０１０５】
なお、本実施例では、第１の導電膜６０８をＴａＮ、第２の導電膜６０９をＷとしたが、特に限定されず、いずれもＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、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珪素膜に代表される半導体膜を用いてもよい。また、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕからなる合金を用いてもよい。
【０１０６】
また、第１の導電膜６０８をタンタル（Ｔａ）膜で形成し、第２の導電膜６０９をＷ膜とする組み合わせ、第１の導電膜６０８を窒化チタン（ＴｉＮ）膜で形成し、第２の導電膜６０９をＷ膜とする組み合わせ、第１の導電膜６０８を窒化タンタル（ＴａＮ）膜で形成し、第２の導電膜６０９をＡｌ膜とする組み合わせ、第１の導電膜６０８を窒化タンタル（ＴａＮ）膜で形成し、第２の導電膜６０９をＣｕ膜とする組み合わせ、第１の導電膜６０８をＷ、Ｍｏ、もしくはＷとＭｏからなる膜で形成し、第２の導電膜６０９をＡｌとＳｉ、ＡｌとＴｉ、ＡｌとＳｃ、もしくはＡｌとＮｄとからなる膜で形成し、さらに第３の導電膜（図示せず）をＴｉ、ＴｉＮ、もしくはＴｉとＴｉＮからなる膜で形成する組み合わせとしてもよい。
【０１０７】
次に、図６（Ｂ）に示すようにフォトリソグラフィ−法を用いてレジストからなるマスク６１０〜６１３を形成し、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。本実施例では第１のエッチング条件として、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用い、エッチング用ガスに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、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エッチングを行う。ここでは、松下電器産業（株）製のＩＣＰを用いたドライエッチング装置（Model Ｅ６４５−□ＩＣＰ）を用いる。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。
【０１０８】
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２００．３９ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は８０．３２ｎｍ／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。
【０１０９】
この後、図６（Ｂ）に示すように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Ｃｌ2とを用い、それぞれのガス流量比を３０／３０（ｓｃｃｍ）とし、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１５秒程度のエッチングを行う。基板側（試料ステージ）にも２０Ｗ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。
【０１１０】
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、１０〜２０％程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。
【０１１１】
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。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。６２０はゲート絶縁膜であり、第１の形状の導電層６１５〜６１８で覆われない領域は２０〜５０ｎｍ程度エッチングされ薄くなった領域が形成される。
【０１１２】
そして、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い、半導体層にｎ型を付与する不純物元素を添加する（図６（Ｂ））。ドーピング処理はイオンドープ法、若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１×１０13〜５×１０15atoms/cm2とし、加速電圧を６０〜１００ｋｅＶとして行う。本実施例ではドーズ量を１．５×１０15atoms/cm2とし、加速電圧を８０ｋｅＶとして行う。
【０１１３】
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）を用いるが、ここではリン（Ｐ）を用いる。この場合、導電層６１５〜６１８がｎ型を付与する不純物元素に対するマスクとなり、自己整合的に高濃度不純物領域６２１〜６２４が形成される。高濃度不純物領域６２１〜６２４には１×１０20〜１×１０21atoms/cm3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加する。
【０１１４】
次いで、図６（Ｃ）に示すように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。第２のエッチング処理では第３及び第４のエッチング条件で行う。ここでは、第３のエッチング条件として、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３０／３０（ｓｃｃｍ）とし、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６０秒程度のエッチングを行う。基板側（試料ステージ）にも２０Ｗ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３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。
【０１１５】
第３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、１０〜２０％程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。
【０１１６】
この後、図６（Ｃ）に示すようにレジストからなるマスク６１０〜６１３を除去せずに第４のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにＣＦ4とＣｌ2とＯ2とを用い、それぞれのガス流量比を２０／２０／２０（ｓｃｃｍ）とし、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２０秒程度のエッチングを行う。基板側（試料ステージ）にも２０Ｗ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。
【０１１７】
第４のエッチング処理でのＴａＮに対するエッチング速度は１４．８３ｎｍ／ｍｉｎである。従って、Ｗ膜が選択的にエッチングされる。この第４のエッチング処理により第２の導電層６２６〜６２９（第１の導電層６２６ａ〜６２９ａと第２の導電層６２６ｂ〜６２９ｂ）を形成する。
【０１１８】
次いで、図７（Ａ）に示すように第２のドーピング処理を行う。ドーピングは第２の導電層６２６ｂ〜６２９ｂを不純物元素に対するマスクとして用い、第１の導電層におけるテーパー部下方の半導体層に不純物元素が添加されるようにドーピングする。本実施例では、不純物元素としてＰ（リン）を用い、ドーズ量１．５×１０14、電流密度０．５μＡ、加速電圧９０ｋｅＶにてプラズマドーピングを行う。
【０１１９】
こうして、第１の導電層と重なる低濃度不純物領域６３１ａ〜６３４ａ、第１の導電層と重ならない低濃度不純物領域６３１ｂ〜６３４ｂを自己整合的に形成する。なお、この低濃度不純物領域６３１〜６３４へ添加されるリン（Ｐ）の濃度は、１×１０17〜５×１０18atoms/cm3である。また、高濃度不純物領域６２１〜６２４にも不純物元素が添加され、高濃度不純物領域６３５〜６３８を形成する。
【０１２０】
次いで、図７（Ｂ）に示すようにレジスト（６３９、６４０）からなるマスクを形成して第３のドーピング処理を行う。この第３のドーピング処理により、ｐチャネル型ＴＦＴの活性層となる半導体層に前記一導電型（ｎ型）とは逆の導電型（ｐ型）を付与する不純物元素が添加された不純物領域６４１ａ、６４１ｂ、６４２ａ、および６４２ｂを形成する。第１の導電層６２７ａ、および第２の導電層６２７ｂを不純物元素に対するマスクとして用い、ｐ型を付与する不純物元素を添加して自己整合的に不純物領域を形成する。
【０１２１】
本実施例では、不純物領域６４１ａ、６４１ｂ、６４２ａ、および６４２ｂはジボラン（Ｂ2Ｈ6）を用いたイオンドープ法で形成する。第１のドーピング処理及び第２のドーピング処理によって、不純物領域６４１ａおよび６４２ａに対して６４１ｂおよび６４２ｂにはそれぞれ異なる濃度でリンが添加されているが、そのいずれの領域においてもｐ型を付与する不純物元素の濃度が２×１０20〜２×１０21atoms/cm3となるようにドーピング処理することにより、ｐチャネル型ＴＦＴのソース領域およびドレイン領域として機能するために何ら問題は生じない。
【０１２２】
次いで、レジストからなるマスク６３９、６４０を除去して図７（Ｃ）に示すように第１の層間絶縁膜６４３を形成する。本実施例では、第１の層間絶縁膜６４３として、珪素及び窒素を含む第１の絶縁膜６４３ａと珪素及び酸素を含む第２の絶縁膜６４３ｂとの積層膜を形成する。
【０１２３】
まず、珪素を含む第１の絶縁膜６４３ａとしては、プラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを１００〜２００ｎｍとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素膜を形成する。勿論、第１の絶縁膜６４３ａは上述した膜に限定されるものでなく、他の珪素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。
【０１２４】
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。この活性化工程はファーネスアニール炉を用いる熱アニール法で行う。熱アニール法としては、酸素濃度が１ｐｐｍ以下、好ましくは０．１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気中で４００〜７００℃、代表的には５００〜５５０℃で行えばよく、本実施例では５５０℃、４時間の熱処理で活性化処理を行った。なお、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（ＲＴＡ法）を適用することができる。
【０１２５】
なお、本実施例では、上記活性化処理と同時に、結晶化の際に触媒として使用したニッケルが高濃度のリンを含む不純物領域（６３５、６３７、６３８）にゲッタリングされ、主にチャネル形成領域となる半導体層中のニッケル濃度が低減される。このようにして作製したチャネル形成領域を有するＴＦＴはオフ電流値が下がり、結晶性が良いことから高い電界効果移動度が得られ、良好な特性を達成することができる。
【０１２６】
また、第１の層間絶縁膜を形成する前に活性化処理を行っても良い。ただし、用いた配線材料が熱に弱い場合には、本実施例のように配線等を保護するために層間絶縁膜（シリコンを主成分とする絶縁膜、例えば窒化珪素膜）を形成した後で活性化処理を行うことが好ましい。
【０１２７】
その他、活性化処理を行った後でドーピング処理を行い、第１の層間絶縁膜を形成させても良い。
【０１２８】
さらに、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で、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。本実施例では水素を約１００％含む窒素雰囲気中で４１０℃、１時間の熱処理を行った。この工程は第１の層間絶縁膜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。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。
【０１２９】
また、活性化処理としてレーザーアニール法を用いる場合には、上記水素化を行った後、エキシマレーザーやＹＡＧレーザー等のレーザー光を照射することが望ましい。
【０１３０】
次いで、第１の絶縁膜６４３ａ上に第２の絶縁膜６４３ｂとして、プラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを１〜２μｍとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により膜厚１．２μｍの酸化珪素膜を形成する。勿論、第２の絶縁膜６４３ｂは上述した膜に限定されるものでなく、他の珪素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。
【０１３１】
以上により、第１の絶縁膜６４３ａと第２の絶縁膜６４３ｂからなる第１の層間絶縁膜６４３を形成することができる。
【０１３２】
次いで、各不純物領域６３５、６３６、６３７、６３８に達するコンタクトホールを形成するためのパターニングを行う。
【０１３３】
なお、第１の絶縁膜６４３ａ及び第２の絶縁膜６４３ｂはいずれもプラズマＣＶＤ法により形成された珪素を含む絶縁膜であることから、コンタクトホールの形成には、ドライエッチング法、またはウエットエッチング法を用いることができるが、本実施例では、第１の絶縁膜にウエットエッチング法を用い、第２の絶縁膜にドライエッチング法を用いることによりエッチングを行う。
【０１３４】
はじめに、第２の絶縁膜６４３ｂのエッチングを行う。ここでは、フッ化水素アンモニウム（ＮＨ4ＨＦ2）を７．１３％とフッ化アンモニウム（ＮＨ4Ｆ）を１５．４％含む混合溶液（ステラケミファ社製、商品名ＬＡＬ５００）をエッチャントとし、２０℃においてウエットエッチングを行う。
【０１３５】
次に第１の絶縁膜６４３ｂのエッチングを行う。この時、エッチングガス用にＣＨＦ3を用い、ガスの流量比を３５（ｓｃｃｍ）とし、７．３Ｐａの圧力で電極に８００ＷのＲＦ電力を投入することによりドライエッチングを行う。
【０１３６】
そして、各高濃度不純物領域６３５、６３６、６３７、６３８とそれぞれ電気的に接続する配線６４５〜６５１と陽極６５２を形成する。本実施例では、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６４５〜６５１および陽極６５２を形成する（図８（Ａ））。
【０１３７】
なお、本実施例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（１３．５６ＭＨｚ）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。
【０１３８】
なお、本実施例では、陽極６５２は配線形成と同時に形成され、高濃度不純物領域６３８との配線を兼ねて形成される。
【０１３９】
次に絶縁膜を１μｍの厚さに成膜する。なお、本実施例においては、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。
【０１４０】
この絶縁膜の陰極６５２に対応する位置に開口部を形成して、絶縁層６５３を形成する（図８（Ｂ））。
【０１４１】
具体的には、感光性アクリルを用いて１μｍ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６５３を形成する。
【０１４２】
次に、絶縁層６５３の開口部において露出している陽極６５２上に有機化合物層６５４を蒸着法により形成する（図９（Ａ））。ここでは、本実施例において赤、緑、青の３種類の発光を示す有機化合物により形成される有機化合物層のうちの一種類が形成される様子を示すが、３種類の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１０により説明する。
【０１４３】
なお、図１０（Ａ）に示す発光素子は、陽極１００１、有機化合物層１００２、及び陰極１００３からなり、有機化合物層１００２は、正孔輸送層１００４、発光層１００５電子輸送層１００６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１０（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１０（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１０（Ｄ）にそれぞれ示す。
【０１４４】
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１００４は、正孔輸送性の有機化合物である、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と示す）を４０ｎｍの膜厚に成膜し、発光層１００５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４，４’−ジカルバゾール−ビフェニル（以下、ＣＢＰと示す）と共に共蒸着させて３０ｎｍの膜厚に成膜し、ブロッキング層１００６は、ブロッキング性の有機化合物である、バソキュプロイン（以下、ＢＣＰと示す）を１０ｎｍの膜厚に成膜し、電子輸送層１００７は、電子輸送性の有機化合物である、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ3と示す）を４０ｎｍの膜厚に成膜することにより赤色発光の有機化合物層を形成する。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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１００４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１００５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トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）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１００６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１００７は、電子輸送性の有機化合物である、Ａｌｑ3を４０ｎｍの膜厚で成膜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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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１００５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１００６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１００７は、電子輸送性の有機化合物である、Ａｌｑ3を４０ｎｍの膜厚で成膜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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
以上に示した有機化合物を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。
【０１５１】
次に、図９（Ｂ）に示すように有機化合物層６５４及び絶縁層６５３を覆って、陰極６５５を形成する。なお、本実施例において陰極６５５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６５５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く、アルカリ金属やアルカリ土類金属に属する材料を単体で用いたり、その他の材料と積層したり、その他の材料とで形成される合金（例えばＡｌ：Ｍｇ合金やＡｌ：Ｍｇ合金やＭｇ：Ｉｎ合金等）を用いることができる。なお、本実施例において、陰極６５５は、アルカリ土類金属の窒化物であるフッ化カルシウム（ＣａＦ）と、より高い導電性を有するアルミニウムもしくは銀を積層することにより形成する。
【０１５２】
なお、本実施例において、陰極６５５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、有機化合物層６５４と接して形成されるＣａＦ膜を２ｎｍの膜厚で形成し、その上に積層されるアルミニウム膜又は銀膜は、２０ｎｍの膜厚で形成する。
【０１５３】
このように極薄膜からなる陰極６５５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陰極６５５を形成することもできる。
【０１５４】
こうして図９（Ｂ）に示すように、電流制御用ＴＦＴ７０４に電気的に接続された陽極６５２と、前記陽極６５２と隣り合う陽極（図示せず）との隙間に形成された絶縁層６５３と、陽極６５２上に形成された有機化合物層６５４と、有機化合物層６５４及び絶縁層６５３上に形成された陰極６５５からなる発光素子６５６を有する素子基板を形成することができる。
【０１５５】
なお、本実施例における発光装置の作製工程においては、回路の構成および工程の関係上、ゲート電極を形成している材料を用いてソース信号線を形成し、ソース、ドレイン電極を形成している配線材料を用いてゲート信号線を形成しているが、それぞれ異なる材料を用いることは可能である。
【０１５６】
また、ｎチャネル型ＴＦＴ７０１及びｐチャネル型ＴＦＴ７０２を有する駆動回路７０５と、スイッチング用ＴＦＴ７０３、電流制御用ＴＦＴ７０４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。
【０１５７】
駆動回路７０５のｎチャネル型ＴＦＴ７０１はチャネル形成領域５０１、ゲート電極の一部を構成する第１の導電層６２６ａと重なる低濃度不純物領域６３１（ＧＯＬＤ領域）とソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域６３５を有している。ｐチャネル型ＴＦＴ７０２にはチャネル形成領域５０２、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６４１および６４２を有している。
【０１５８】
画素部７０６のスイッチング用ＴＦＴ７０３にはチャネル形成領域５０３、ゲート電極を形成する第１の導電層６２８ａと重なる低濃度不純物領域６３３ａ（ＬＤＤ領域）、第１の導電層６２８ａと重ならない低濃度不純物領域６３３ｂ（ＬＤＤ領域）及びソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域６３７を有している。
【０１５９】
画素部７０６の電流制御用ＴＦＴ７０４にはチャネル形成領域５０４、ゲート電極を形成する第１の導電層６２９ａと重なる低濃度不純物領域６３４ａ（ＬＤＤ領域）、第１の導電層６２８ａと重ならない低濃度不純物領域６３４ｂ（ＬＤＤ領域）及びソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域６３８を有している。
【０１６０】
なお、本実施例において、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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
ここで、本実施例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１１（Ａ）に示し、回路図を図１１（Ｂ）に示す。図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は共通の符号を用いるので互いに参照すればよい。
【０１６３】
図１１（Ａ）（Ｂ）において、基板上に設けられたスイッチング用ＴＦＴ１１００は図９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）ＴＦＴ７０３の説明を参照すれば良い。また、１１０２で示される配線は、スイッチング用ＴＦＴ１１００のゲート電極１１０１（１１０１ａ、１１０１ｂ）を電気的に接続するゲート配線である。
【０１６４】
なお、本実施例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。
【０１６５】
また、スイッチング用ＴＦＴ１１００のソースはソース配線１１０３に接続され、ドレインはドレイン配線１１０４に接続される。また、ドレイン配線１１０４は電流制御用ＴＦＴ１１０５のゲート電極１１０６に電気的に接続される。なお、電流制御用ＴＦＴ１１０５は図９（Ｂ）の電流制御用（ｐチャネル型）ＴＦＴ７０４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、本実施例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。
【０１６６】
また、電流制御用ＴＦＴ１１０５のソースは電流供給線１１０７に電気的に接続され、ドレインはドレイン配線１１０８に電気的に接続される。また、ドレイン配線１１０８は点線で示される陽極１１０９に電気的に接続される。
【０１６７】
また、１１１０で示される配線は、消去用ＴＦＴ１１１１のゲート電極１１１２と電気的に接続するゲート配線である。なお、消去用ＴＦＴ１１１１のソースは、電流供給線１１０７に電気的に接続され、ドレインはドレイン配線１１０４に電気的に接続される。
【０１６８】
なお、消去用ＴＦＴ１１１１は図９（Ｂ）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、本実施例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。
【０１６９】
また、１１１３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１１１３は、電流供給線１１０７と電気的に接続された半導体膜１１１４、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１１０６との間で形成される。また、ゲート電極１１０６、第１層間絶縁膜と同一の層（図示せず）及び電流供給線１１０７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。
【０１７０】
なお、図１１（Ｂ）の回路図で示す発光素子１１１５は、陽極１１０９と、陽極１１０９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陰極（図示せず）からなる。本発明において、陽極１１０９は、電流制御用ＴＦＴ１１０５のソース領域またはドレイン領域と接続している。
【０１７１】
発光素子１１１５の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１１１６と呼ぶ。
【０１７２】
（実施例４）
本実施例では、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１２を用いて説明する。なお、図１２（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された１２０１はソース側駆動回路、１２０２は画素部、１２０３はゲート側駆動回路である。また、１２０４は封止基板、１２０５はシール剤であり、シール剤１２０５で囲まれた内側は、空間になっている。
【０１７３】
なお、１２０８はソース側駆動回路１２０１及びゲート側駆動回路１２０３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）１２０９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（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。
【０１７４】
次に、断面構造について図１２（Ｂ）を用いて説明する。基板１２１０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、駆動回路としてゲート側駆動回路１２０３と画素部１２０２が示されている。
【０１７５】
なお、ゲート側駆動回路１２０３はｎチャネル型ＴＦＴ１２１３とｐチャネル型ＴＦＴ１２１４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、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施例では、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。
【０１７６】
また、画素部１２０２は電流制御用ＴＦＴ１２１１とそのドレインに電気的に接続された陽極１２１２を含む複数の画素により形成される。
【０１７７】
また、陽極１２１２の両端には絶縁層１２１３が形成され、陽極１２１２上には有機化合物層１２１４が形成される。さらに、有機化合物層１２１４上には陰極１２１６が形成される。これにより、陽極１２１２、有機化合物層１２１４、及び陰極１２１６からなる発光素子１２１８が形成される。
【０１７８】
陰極１２１６は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線１２０８を経由してＦＰＣ１２０９に電気的に接続されている。
【０１７９】
また、基板１２１０上に形成された発光素子１２１８を封止するためにシール剤１２０５により封止基板１２０４を貼り合わせる。なお、封止基板１２０４と発光素子１２１８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１２０５の内側の空間１２０７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１２０５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１２０５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１２０７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。
【０１８０】
また、本実施例では封止基板１２０４を構成する材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（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１２０５を用いて封止基板１２０４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。
【０１８１】
以上のようにして発光素子を空間１２０７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。
【０１８２】
なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施例３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。
【０１８３】
（実施例５）
実施例１〜実施例４において、トップゲート型ＴＦＴを有するアクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、本発明はＴＦＴ構造に限定されるものではないので、図１３に示すようにボトムゲート型ＴＦＴ（代表的には逆スタガ型ＴＦＴ）を用いて実施しても構わない。また、逆スタガ型ＴＦＴは如何なる手段で形成されたものでも良い。
【０１８４】
なお、図１３（Ａ）は、ボトムゲート型ＴＦＴを用いた発光装置の上面図である。ただし、封止基板による封止は、まだ行われていない。ソース側駆動回路１３０１、ゲート側駆動回路１３０２及び画素部１３０３が形成されている。また、図１３（Ａ）において、ｘ−ｘ’で発光装置を切ったときの画素部１３０３における領域ａ１３０４の断面図を図１３（Ｂ）に示す。
【０１８５】
図１３（Ｂ）では、画素部１３０３に形成されるＴＦＴのうち電流制御用ＴＦＴについてのみ説明する。１３１１は基板であり、１３１２は下地となる絶縁膜（以下、下地膜という）である。基板１３１１としては透光性基板、代表的にはガラス基板、石英基板、ガラスセラミックス基板、又は結晶化ガラス基板を用いることができる。但し、作製プロセス中の最高処理温度に耐えるものでなくてはならない。
【０１８６】
また、下地膜１３１２は特に可動イオンを含む基板や導電性を有する基板を用いる場合に有効であるが、石英基板には設けなくても構わない。下地膜１３１２としては、珪素（シリコン）を含む絶縁膜を用いれば良い。なお、本明細書において「珪素を含む絶縁膜」とは、具体的には酸化珪素膜、窒化珪素膜若しくは窒化酸化珪素膜（ＳｉＯｘＮｙ：ｘ、ｙは任意の整数、で示される）など珪素に対して酸素若しくは窒素を所定の割合で含ませた絶縁膜を指す。
【０１８７】
１３１３は電流制御用ＴＦＴであり、ｐチャネル型ＴＦＴで形成されている。なお、本実施例において、発光素子の陽極は電流制御用ＴＦＴ１３１３と接続されているためｐチャネル型ＴＦＴで形成されるのが望ましいがこれに限られることはなくｎチャネル型ＴＦＴで形成しても良い。
【０１８８】
電流制御用ＴＦＴ１３１３は、ソース領域１３１４、ドレイン領域１３１５及びチャネル形成領域１３１６を含む活性層と、ゲート絶縁膜１３１７と、ゲート電極１３１８と、層間絶縁膜１３１９と、ソース配線１３２０並びにドレイン配線１３２１を有して形成される。
【０１８９】
また、スイッチング用ＴＦＴのドレイン領域は電流制御用ＴＦＴ１３１３のゲート電極１３１８に接続されている。図示してはいないが、具体的には電流制御用ＴＦＴ１３１３のゲート電極１３１８はスイッチング用ＴＦＴのドレイン領域（図示せず）とドレイン配線（図示せず）を介して電気的に接続されている。なお、ゲート電極１３１８はシングルゲート構造となっているが、マルチゲート構造であっても良い。また、電流制御用ＴＦＴ１３１３のソース配線１３２０は電流供給線（図示せず）に接続される。
【０１９０】
電流制御用ＴＦＴ１３１３は発光素子に注入される電流量を制御するための素子であり、比較的多くの電流が流れる。そのため、チャネル幅（Ｗ）はスイッチング用ＴＦＴのチャネル幅よりも大きく設計することが好ましい。また、電流制御用ＴＦＴ１３１３に過剰な電流が流れないように、チャネル長（Ｌ）は長めに設計することが好ましい。望ましくは一画素あたり０．５〜２μＡ（好ましくは１〜１．５μＡ）となるようにする。
【０１９１】
また、電流制御用ＴＦＴ１３１３の活性層（特にチャネル形成領域）の膜厚を厚くする（好ましくは５０〜１００ｎｍ、さらに好ましくは６０〜８０ｎｍ）ことによって、ＴＦＴの劣化を抑えてもよい。
【０１９２】
そして、電流制御用ＴＦＴ１３１３の形成後、層間絶縁膜１３１９が形成され、電流制御用ＴＦＴ１３１３と電気的に接続された陽極１３２３が形成される。なお、本実施例においては、陽極１３２３および配線１３２０は同じ材料で同時に形成される。また、陽極１３２３を形成する材料としては、仕事関数が大きく、かつ遮光性の導電性材料を用いる。なお、本実施例では、陽極１３２３にはＴｉＮやＴａＮなどを用いて形成する。
【０１９３】
陽極１３２３が形成された後に、絶縁層１３２４が形成される。なお、この絶縁層１３２４は、バンクともよばれる。
【０１９４】
つぎに有機化合物層１３２５が形成され、その上に陰極１３２６が形成される。なお、有機化合物層１３２５を形成する材料としては、実施例１または実施例２に示したものを用いればよい。
【０１９５】
次に有機化合物層１３２５の上には、陰極１３２６が形成される。陰極１３２６を形成する材料としては、仕事関数の小さい透光性の導電膜を用いる。なお、本実施例では、２ｎｍの膜厚のＣａＦ上に２０ｎｍの膜厚のＡｌを積層することにより陰極１３２６が形成される。
【０１９６】
以上により、逆スタガ型のＴＦＴを有する発光装置を形成することができる。なお、本実施例により作製した発光装置は、図１３（Ｂ）の矢印の方向（上面）に光を出射させることができる。
【０１９７】
逆スタガ型ＴＦＴは工程数がトップゲート型ＴＦＴよりも少なくし易い構造であるため、本発明の課題である製造コストの低減には非常に有利である。
【０１９８】
なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施例４に示したＴＦＴの構造以外の部分において本実施例と自由に組み合わせて実施することも可能である。
【０１９９】
（実施例６）
本実施例では本発明の素子構造を有するパッシブマトリクス型（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１４を用いる。図１４において、１４０１はガラス基板、１４０２は金属化合物からなる陽極である。本実施例では、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１４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。
【０２００】
また、ストライプ状に配列された陽極１４０２と交差するように絶縁材料からなるバンク１４０３が形成される。バンク１４０３は陽極１４０２と接して紙面に垂直な方向に形成されている。
【０２０１】
次に、有機化合物層１４０４が形成される。有機化合物層１４０４を形成する材料としては、実施例１や実施例２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。
【０２０２】
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１４０４はバンク１４０３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。
【０２０３】
次に、有機化合物層１４０４上に陰極１４０５が形成される。なお陰極１４０５は、メタルマスクを用いて蒸着法により形成する。
【０２０４】
なお、本実施例では下側の電極（陽極１４０２）が遮光性の材料で形成されているため、有機化合物層１４０４で発生した光は上側（基板１４０１の反対側）に出射される。
【０２０５】
次に、封止基板１４０７としてガラス基板を用意する。本実施例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。
【０２０６】
こうして用意した封止基板１４０７は、紫外線硬化樹脂からなるシール剤１４０８により貼り合わされる。なお、シール剤１４０８の内側１４０６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１４０６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ＦＰＣ１４０９を取り付けてパッシブ型の発光装置が完成する。
【０２０７】
また、本発明の素子構造を有するパッシブマトリクス型の発光装置は、図１４で示した構造の他に、図２０で示す構造とすることも可能である。なお、この構造は、バンク２００３の構造がＳ字形状となっている点が特徴である。
【０２０８】
バンクを形成する材料としては、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、図２０に示すバンク２００３を形成する場合には、感光性の有機樹脂を用いる。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、バンク２００３の上端部、および上端部と下端部の両方に曲率半径を有する曲面を持たせることが好ましい。具体的には、曲率半径を３〜３０μｍ（代表的には１０〜１５μｍ）とすることが望ましい（なお、上端部のみに曲率半径を持たせる場合（お椀形状）も含めることとする）。また、有機樹脂としては、光を照射することによってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光を照射することによってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。
【０２０９】
なお、このようにバンクの形状をなだらかなものとすることにより、次に形成される有機化合物層２００４の被覆率を充分なものとすることができるため、成膜不良により生じる素子の劣化等の問題を防ぐことができる。
【０２１０】
また、この場合において、有機化合物層２００４上に形成される陰極２００５は、分離形成する必要があるので、マスク等を用いて成膜すればよい。
【０２１１】
なお、本実施例に示すパッシブマトリクス型の場合において、実施例１〜実施例５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材料等を自由に組み合わせて実施することが可能である。
【０２１２】
（実施例７）
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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
図１６（Ａ）は表示装置であり、筐体２００１、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。
【０２１５】
図１６（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。
【０２１６】
図１６（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。
【０２１７】
図１６（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。本発明により作製した発光装置をその表示部２３０２に用いることにより作製される。
【０２１８】
図１６（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２４０５、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、Ｂ２４０３、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。
【０２１９】
図１６（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２５０１、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。
【０２２０】
図１６（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２６０６、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。
【０２２１】
ここで図１６（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。
【０２２２】
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。
【０２２３】
また、上記電気器具はインターネットやＣＡＴＶ（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。
【０２２４】
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。
【０２２５】
以上の様に、本発明の作製方法を用いて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用いてあらゆる分野の電気器具を作製することが可能である。また、本実施例の電気器具は実施例１〜実施例５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。
【０２２６】
（実施例８）
本実施例では、有機化合物層の一部に無機化合物を含む層を組み合わせて用いる場合の具体例について説明する。
【０２２７】
ここで用いる無機化合物としては、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、Ｓｉ、Ｇｅ、およびこれらの酸化物または窒化物であり、Ｐ、Ｂ、Ｎ等が適宜ドーピングされていても良い。また、アルカリ金属、アルカリ土類金属の酸化物、窒化物、またはフッ化物の他、当該金属と少なくともＺｎ、Ｓｎ、Ｖ、Ｒｕ、Ｓｍ、Ｉｎの化合物または合金などを用いることもできる。
【０２２８】
【発明の効果】
本発明では、陽極材料として遮光性の金属化合物を用いることによりアクティブマトリクス型の発光装置の作製において、発光素子を駆動するための薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと示す）と発光素子の陽極とを電気的に接続するための配線と、陽極とを同時に形成することができるので、これまで透明性導電膜を用いていた場合に必要であった遮光膜等を形成するプロセスを削減することができる。
【０２２９】
また、本発明において用いる金属化合物は、従来陽極材料として用いられたＩＴＯやＩＺＯと比べて仕事関数が同等か、それ以上に大きいため、これらを用いて陽極を形成することにより、陽極からの正孔の注入性をこれまで以上に向上させることができる。また、導電性の面に関してもＩＴＯよりも抵抗率が小さいため、配線としての機能を充分に果たすことができると共に従来に比べて発光素子における駆動電圧を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の発光装置の素子構造を説明する図。
【図２】 本発明の発光装置の作製工程を説明する図。
【図３】 本発明の発光装置の作製工程を説明する図。
【図４】 本発明の低分子型発光装置の素子構造を説明する図。
【図５】 本発明の高分子型発光装置の素子構造を説明する図。
【図６】 本発明の発光装置の作製工程を説明する図。
【図７】 本発明の発光装置の作製工程を説明する図。
【図８】 本発明の発光装置の作製工程を説明する図。
【図９】 本発明の発光装置の作製工程を説明する図。
【図１０】 本発明の発光装置の素子構造を説明する図。
【図１１】 発光装置の画素部の上面図。
【図１２】 本発明の発光装置の素子構造を説明する図。
【図１３】 逆スタガ型ＴＦＴの構造を説明する図。
【図１４】 パッシブマトリクス型の発光装置を説明する図。
【図１５】 ＵＶオゾン処理に伴う仕事関数値の測定結果。
【図１６】 電気器具の一例を示す図。
【図１７】 従来例を示す図。
【図１８】 本発明の発光素子における素子特性の測定結果。
【図１９】 本発明の発光素子における素子特性の測定結果。
【図２０】 パッシブマトリクス型の発光装置を説明する図。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light-emitting device using a light-emitting element in which fluorescence or phosphorescence is obtained by applying an electric field to an element in which a film containing an organic compound (hereinafter referred to as an “organic compound layer”) is provided between a pair of electrodes. It relates to a manufacturing method thereof. Note that the light-emitting device in this specification refers to an image display device, a light-emitting device, or a light source. In addition, a module in which a connector such as an FPC (Flexible printed circuit) or TAB (Tape Automated Bonding) tape or TCP (Tape Carrier Package) is attached to the light emitting element, or a module in which a printed wiring board is provided at the end of the TAB tape or TCP Alternatively, all modules in which an IC (integrated circuit) is directly mounted on a light emitting element by a COG (Chip On Glass) method are included in the light emitting device.
[0002]
[Prior art]
The light emitting element as used in the field of this invention is an element light-emitted by applying an electric field. The light emission mechanism is such that when a voltage is applied with an organic compound layer sandwiched between electrodes, electrons injected from the cathode and holes injected from the anode recombine in the organic compound layer, and excited molecules (Hereinafter referred to as “molecular excitons”), and when the molecular excitons return to the ground state, they are said to emit energy and emit light.
[0003]
In addition, as a kind of molecular exciton which an organic compound forms, it is thought that a singlet excited state and a triplet excited state are possible, However, In this specification, the case where either excited state contributes to light emission is also included. I will do it.
[0004]
In such a light emitting device, the organic compound layer is usually formed as a thin film having a thickness of less than 1 μm. Further, since the light emitting element is a self-luminous element in which the organic compound layer itself emits light, a backlight as used in a conventional liquid crystal display is not necessary. Therefore, it is a great advantage that the light-emitting element can be manufactured to be extremely thin and light.
[0005]
For example, in an organic compound layer of about 100 to 200 nm, the time from carrier injection to recombination is about several tens of nanoseconds considering the carrier mobility of the organic compound layer. Even if the process from light emission to light emission is included, light emission occurs in the order of microseconds or less. Therefore, one of the features is that the response speed is very fast.
[0006]
Due to these characteristics such as thin and light weight, high-speed response, and direct current low voltage drive, the light emitting element is attracting attention as a next-generation flat panel display element. Further, since it is a self-luminous type and has a wide viewing angle, the visibility is relatively good, and it is considered effective as an element used for a display screen of a portable device.
[0007]
In addition, a driving method such as passive matrix driving (simple matrix type) and active matrix driving (active matrix type) can be used for a light-emitting device formed by arranging such light-emitting elements in a matrix. However, when the pixel density increases, the active matrix type in which a switch is provided for each pixel (or one dot) is considered to be advantageous because it can be driven at a lower voltage.
[0008]
In addition, as an active matrix light-emitting device so far, as shown in FIG. 17, a TFT 1705 and an anode 1702 on a substrate 1701 are electrically connected to each other, and an organic compound layer 1703 is formed on the anode 1702. A light emitting element 1707 in which a cathode 1704 is formed over 1703 is provided. Note that as the anode material in the light-emitting element 1707, a conductive material having a large work function is used in order to facilitate hole injection, and ITO (indium tin oxide) or IZO (IZO) is a material that satisfies practical characteristics so far. A conductive material having translucency such as indium zinc oxide) is used (for example, see Patent Document 1).
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-15860
[0010]
A structure in which light generated in the organic compound layer 1703 of the light-emitting element 1707 is extracted from the light-transmitting anode 1702 toward the TFT 1705 (hereinafter referred to as a bottom emission type) is mainly used.
[0011]
However, in the bottom emission type structure, there is a problem that the aperture ratio is limited due to the arrangement of TFTs, wirings, and the like in the pixel portion even if the resolution is improved.
[0012]
On the other hand, recently, a structure for extracting light from the cathode side (hereinafter referred to as a top emission type) has been devised (see, for example, Patent Document 2). In the case of the top emission type, since the aperture ratio can be increased as compared with the bottom emission type, it is considered that a light emitting element capable of obtaining higher luminance can be formed.
[0013]
[Patent Document 2]
JP 2001-43980 A
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of a top emission type light emitting device, when a conventional anode material having translucency is used, light is emitted not only from the cathode side but also from the anode side, so that the light emission efficiency is lowered.
[0015]
Note that in the case of forming a light-shielding film for blocking light emitted from the anode side, there is a problem that the manufacturing process increases.
[0016]
In addition, when an anode is formed using a light-shielding metal material, the number of manufacturing steps does not increase. However, compared to conventional ITO, what is superior in terms of work function size and material cost Absent. In addition, when a metal material is used, the problem of adhesion with an organic compound film is also reduced as compared with ITO.
[0017]
Accordingly, an object of the present invention is to provide means for improving the light emission efficiency of a light emitting element without deteriorating the characteristics of an anode material used so far in the production of a top emission type light emitting element.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, a conductive film having a large work function and a light shielding property is used as a material for forming an anode of a light emitting element. Further, in this specification, having light shielding properties means that the transmittance of visible light to the film is less than 10%. Note that a thin film transistor (hereinafter referred to as a TFT) for driving a light emitting element is electrically connected to an anode of the light emitting element in manufacturing an active matrix light emitting device by using a light-shielding conductive film as an anode material. Since the anode can be formed at the same time as the formation of the wiring for this purpose, it is possible to reduce the process of forming a light-shielding film or the like, which has been necessary when a transparent conductive film has been used. Furthermore, the conductive film in this specification has a resistivity of 1 × 10. -2 A film of Ωcm or less.
[0019]
In addition, since the anode material used in the present invention has a work function equal to or higher than that of ITO or IZO conventionally used as an anode material, the anode material is used to form a positive electrode. The hole injection property can be improved more than ever. In addition, since the resistivity of the conductive surface is smaller than that of ITO, the function as the wiring described above can be sufficiently achieved, and the driving voltage in the light emitting element can be lowered as compared with the conventional case.
[0020]
Furthermore, the anode material used in the present invention is superior in adhesion when laminated with an organic compound as compared with the case of using a conductive metal film having a light shielding property. This is because the anode material of the present invention is made of a compound such as nitride or carbide containing metal (hereinafter referred to as metal compound), and nitrogen and carbon contained in the metal compound and carbon, oxygen, hydrogen or nitrogen contained in the organic compound. This is thought to be due to the partial formation of covalent bonds. That is, in the formation of the light emitting element, it is said that the formation of the organic compound layer on the anode made of the metal compound is superior in film formability compared with the case where the organic compound layer is formed on the anode made of the metal film. be able to.
[0021]
The structure of the invention disclosed in the present invention is a light emitting device having an anode, a cathode, and an organic compound layer, wherein the organic compound layer is provided between the anode and the cathode, and the anode is made of a metal compound. This is a light-emitting device.
[0022]
According to another aspect of the invention, there is provided a light emitting device having an anode, a cathode, and an organic compound layer, wherein the organic compound layer is provided between the anode and the cathode, and the anode is an element as a metal compound. A light-emitting device including an element belonging to
[0023]
Furthermore, another aspect of the invention is a light-emitting device having an anode, a cathode, and an organic compound layer, the organic compound layer being interposed between the anode and the cathode, wherein the anode is an element as a metal compound A light-emitting device comprising a nitride or carbide of an element belonging to
[0024]
According to another aspect of the present invention, there is provided a light emitting device including a TFT provided on an insulating surface and a light emitting element, wherein the light emitting element includes an anode, a cathode, and an organic compound layer, and the TFT includes the anode. And the anode is made of a metal compound.
[0025]
According to another aspect of the present invention, there is provided a light emitting device including a TFT provided on an insulating surface and a light emitting element, wherein the light emitting element includes an anode, a cathode, and an organic compound layer, and the TFT includes the anode. And the anode includes an element belonging to
[0026]
According to another aspect of the present invention, there is provided a light emitting device including a TFT provided on an insulating surface and a light emitting element, wherein the light emitting element includes an anode, a cathode, and an organic compound layer, and the TFT includes the anode. The anode is made of a nitride or a carbide of an element belonging to
[0027]
In each of the above configurations, the anode has a resistivity of 1 × 10. -2 It consists of a material of Ωcm or less.
[0028]
In each of the above structures, the anode is made of a material having a work function of 4.7 eV or more.
[0029]
In each of the above structures, the anode is formed of any one of titanium nitride, zirconium nitride, titanium carbide, zirconium carbide, tantalum nitride, tantalum carbide, molybdenum nitride, and molybdenum carbide.
[0030]
In addition to the above components, when the anode formed of the metal compound has a light-shielding property, the visible light transmittance at the anode is less than 10%. In this case, the cathode has a light-transmitting property. The visible light transmittance of the cathode is 40% or more. In order to secure a transmittance of 40% or more in the cathode, a conductive film having excellent translucency is used, and a conductivity enough to drive the light emitting element is obtained for the thickness of the conductive film forming the cathode. It can also be thinned. In the present invention, the conductive film forming the cathode has a resistivity of 1 × 10. -2 It consists of a material of Ωcm or less.
[0031]
In the present invention, the anode of the light-emitting element is made of a nitride or carbide of an element belonging to
[0032]
In the production of the light-emitting device of the present invention, after forming an anode made of a metal compound, the organic compound layer can be formed on the anode after the surface of the anode is subjected to UV ozone treatment.
[0033]
Therefore, another structure in the present invention is a light emission in which an anode is formed on an insulating surface, the anode surface is subjected to UV ozone treatment, an organic compound layer is formed on the anode, and a cathode is formed on the organic compound layer. A method for manufacturing a light-emitting device, wherein a metal compound having a light-shielding property is used for the anode. Note that a metal compound having a light-shielding property specifically refers to a nitride or carbide of an element belonging to
[0034]
In addition, the metal compound used in the present invention has a resistivity of a film made of an ordinary metal simple substance of 1 × 10. -Four 1 × 10 against Ωcm -Four Ωcm or more and 1 × 10 -2 Ωcm or less. However, the resistivity of ITO used as a conventional anode material is 1 × 10 -2 Since it is Ωcm or more, it has sufficient conductivity to form the anode of the light emitting element.
[0035]
Note that the light-emitting device of the present invention includes both an active matrix light-emitting device and a passive matrix light-emitting device each having a light-emitting element electrically connected to a TFT.
[0036]
Note that light emission obtained from the light-emitting device of the present invention includes light emission in one or both of the singlet excited state and the triplet excited state.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment Modes of the present invention will be described with reference to FIGS. The light-emitting device of the present invention includes a light-emitting element having an element structure illustrated in FIG.
[0038]
As shown in FIG. 1A, an anode 102 is formed over a substrate 101, an organic compound layer 103 is formed in contact with the anode 102, and a cathode 104 is formed in contact with the organic compound layer 103. Note that holes are injected from the anode 102 into the organic compound layer 103, and electrons are injected from the cathode 104 into the organic compound layer 103. In the organic compound layer 103, light is emitted by recombination of holes and electrons.
[0039]
The organic compound layer 103 includes a light-emitting layer, and includes any one or more of layers having different functions for carriers, such as a hole injection layer, a hole transport layer, a blocking layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. It is formed by combining and laminating.
[0040]
Furthermore, in the organic compound layer 103, a layer containing an inorganic compound in part can be used in combination.
[0041]
Note that the anode 102 is formed of a light-shielding metal compound. The cathode 104 is formed of a light-transmitting conductive film and has a transmittance of 40% or more. Therefore, the light generated in the organic compound layer 103 is transmitted through the cathode 104 and emitted to the outside.
[0042]
Note that in this embodiment mode, a metal compound refers to a nitride or carbide of a metal element belonging to
[0043]
Note that the metal compound has a work function of 4.7 eV or more. For example, titanium nitride (TiN) has a work function of 4.7 eV. Moreover, the work function of the metal compound can be further increased by performing ultraviolet irradiation treatment (UV ozone treatment) or plasma treatment in an ozone atmosphere. In FIG. 15, the result of having measured the change of the work function with UV ozone treatment time is shown. Here, the work function was measured in the atmosphere, and was measured by using a “photoelectron spectrometer AC-2” manufactured by Riken Keiki Co., Ltd. by photoelectron spectroscopy. It can be seen from FIG. 15 that the work function of titanium nitride increases from 4.7 eV to 5.05 eV by UV ozone treatment for 6 minutes. Note that the work function tends to increase in the same way for tantalum nitride.
[0044]
On the other hand, tungsten (W), which is a simple metal, shows almost no change in the work function value despite the UV ozone treatment. This result means that the UV ozone treatment has no effect of increasing the work function with respect to a single metal, and has the effect of increasing the work function only with respect to the metal compound of the present invention.
[0045]
Note that FIG. 1B illustrates an active matrix light-emitting device in which a TFT 105 formed over a substrate 101 and a light-emitting element 106 are electrically connected.
[0046]
In the case of forming an active matrix light-emitting device having the light-emitting element described with reference to FIG. 1A, an electrical signal is input to either the source or the drain of the TFT 105 and is output from the other. Wiring 107 is formed.
[0047]
Note that in this embodiment, the anode 102 can also be formed as a wiring. In addition, an organic compound layer 103 and a cathode 104 are stacked over the anode in the same manner as shown in FIG. 1A, whereby the light-emitting element 106 is completed.
[0048]
Here, a method for manufacturing an active matrix light-emitting device is described with reference to FIGS.
[0049]
In FIG. 2A, a TFT 202 is formed over a substrate 201. Note that as the substrate 201, a glass substrate is used as a light-transmitting substrate, but a quartz substrate may be used. The TFT 202 may be formed using a known method. The TFT 202 includes at least a gate electrode 203, a source region 205 formed through the gate electrode 203 and the gate insulating film 204, a drain region 206, a channel A formation region 207. Note that the channel region 207 is formed between the source region 205 and the drain region 206.
[0050]
Further, as shown in FIG. 2B, an interlayer insulating film 208 is provided with a film thickness of 1 to 2 μm so as to cover the TFT 202, and after an opening is formed in the interlayer insulating film 208, the interlayer insulating film 208 is formed on the interlayer insulating film 208. A film made of a light-shielding metal compound (hereinafter referred to as a metal compound film 209) is formed by a sputtering method (FIG. 2C). As a material for forming the interlayer insulating film, in addition to an insulating film containing silicon such as silicon oxide, silicon nitride, and silicon nitride oxide, polyimide, polyamide, acrylic (including photosensitive acrylic), BCB (benzocyclobutene) Such an organic resin film can also be used.
[0051]
The metal compound film 209 can be formed using a nitride or carbide of a metal element belonging to
[0052]
Next, as shown in FIG. 2D, the metal compound film 209 is patterned to form a wiring 211 electrically connected to the TFT 202. In the present invention, the anode 210 that also functions as a wiring is formed at the same time. Thus, wiring formation and anode formation can be performed at the same time, so that the manufacturing process for forming the anode can be reduced.
[0053]
As a patterning method, either a dry etching method or a wet etching method may be used.
[0054]
Further, as shown in FIG. 3A, an insulating layer 212 is formed so as to cover the gap between the end of the anode and the anode. Note that the insulating layer can be formed using the material used when the interlayer insulating film 208 is formed in advance. In addition, it is preferable that a film thickness is 1-2 micrometers.
[0055]
Next, an organic compound layer 213 is formed over the anode 210 (FIG. 3B). Note that as a material for forming the organic compound layer 213, a known organic compound of low molecular weight, high molecular weight, or medium molecular weight can be used. The term “medium molecular organic compound” as used herein refers to an aggregate of organic compounds having no sublimation property or solubility (preferably having a number of molecules of 10 or less), or the length of chained molecules is 10 μm or less (preferably Organic compound of 50 nm or less).
[0056]
Furthermore, the light emitting element 215 is completed by forming the cathode 214 on the organic compound layer 213. Note that in this embodiment mode, light generated in the organic compound layer 213 is emitted from the cathode 214 side, and thus the visible light transmittance of the cathode 214 is preferably 40% or more (FIG. 3C). ).
[0057]
The material for forming the cathode 214 is preferably a material having a low work function in order to improve the electron injectability from the cathode 214. For example, a material belonging to an alkali metal or an alkaline earth metal is used alone, or other materials are used. It is formed of an alloy formed by laminating with materials or other materials.
[0058]
Although the top gate type TFT has been described as an example here, the present invention is not particularly limited, and can be applied to a bottom gate type TFT, a forward stagger type TFT, and other TFT structures instead of the top gate type TFT. It is.
[0059]
With such a structure, the organic compound layer 213 can emit light emitted from the recombination of carriers efficiently from the cathode 214 side without being emitted from the anode 210 side.
[0060]
The present invention having the above-described configuration will be described in more detail with the following examples.
[0061]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
[0062]
(Example 1)
In this example, an element structure of a light-emitting element included in the light-emitting device of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In particular, an element structure formed using a low molecular weight compound in the organic compound layer will be described.
[0063]
As described in the embodiment, the anode 401 is formed using a light-shielding metal compound film. In this embodiment, the anode 401 is an electrode electrically connected to the TFT 202 as shown in FIG. 3C. In this embodiment, the anode 401 is formed with a film thickness of 110 nm by sputtering using TiN. Is done. Note that the sputtering method used here includes a bipolar sputtering method, an ion beam sputtering method, a counter target sputtering method, and the like.
[0064]
Then, the
[0065]
Next, the hole transport layer 404 is formed of a material excellent in hole transportability. Here, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (hereinafter referred to as α-NPD) is formed to a thickness of 40 nm by an evaporation method.
[0066]
Next, the light emitting layer 405 is formed. In this embodiment, holes and electrons recombine in the light emitting layer 405 to emit light. Note that the light-emitting layer 405 uses 4,4′-dicarbazole-biphenyl (hereinafter referred to as CBP) as a hole-transporting host material, and tris (2-phenylpyridine) iridium (which is a light-emitting organic compound). Ir (ppy) Three ) To form a film with a thickness of 30 nm.
[0067]
Further, a blocking layer 406 is formed. The blocking layer 406 is also referred to as a hole blocking layer. When holes injected into the light emitting layer 405 pass through the electron transport layer and reach the cathode, a wasteful current that does not participate in recombination flows. It is a layer to prevent. In this embodiment, bathocuproine (hereinafter referred to as BCP) is formed as the blocking layer 406 by a vapor deposition method with a thickness of 10 nm.
[0068]
Finally, by forming the electron transport layer 407, the
[0069]
Next, a cathode 408 is formed. In the present invention, since the cathode 408 is an electrode that transmits light generated in the
[0070]
In this embodiment, a material having a low work function and a material having high conductivity are stacked in order to enhance the function as a cathode, and further, about 10 to 30 nm is provided in order to secure a transmittance of 40% or more at the cathode. Although the film is formed of an extremely thin film, it is not always necessary to reduce the film thickness as long as the material has a sufficient function as a cathode and can secure a transmittance of 40% or more.
[0071]
Here, an element formed by using a low molecular organic compound in an organic compound layer, in which an anode in which titanium (Ti) and TiN which is a light-shielding metal compound film are stacked, Cu-Pc, α- NPD and Alq Three And an organic compound layer laminated with barium fluoride (BaF) 2 18) and FIG. 18 show the measurement results of the element characteristics of a light-emitting element composed of a cathode laminated with Al. In this case, TiN that has been subjected to UV ozone treatment is used for the light-shielding metal compound film. FIG. 18A shows luminance characteristics with respect to voltage of the light-emitting element, and FIG. 18B shows current characteristics with respect to voltage.
[0072]
From the results shown in FIGS. 18A and 18B, the light emission start time (1 cd / m 2 ) Is low at 5 V or less, and a sufficient amount of current flows with the application of the voltage, indicating that a light-emitting element using TiN as an anode functions sufficiently as a carrier injection type element.
[0073]
Further, in the light-emitting element having the same element structure as the elements shown in FIGS. 18A and 18B, the results of measurement of element characteristics when plasma treatment is performed on TiN which is a light-shielding metal compound film are shown in FIG. A) As shown in (B). FIG. 19A shows luminance characteristics with respect to voltage of the light-emitting element, and FIG. 19B shows current characteristics with respect to voltage.
[0074]
The plasma treatment here can be performed by ICP (Inductively Coupled Plasma). Specifically, in the processing chamber, the antenna coil disposed on the quartz plate on the upper side is connected to the ICP RF power source via the matching box, and the electrode (lower electrode) disposed on the opposite side also passes through the matching box. Connected to a Bias RF power source. Then, a substrate having a TiN film that is a light-shielding metal compound film formed on the surface is provided on the lower electrode in the processing chamber, and is subjected to plasma processing.
[0075]
For plasma treatment, N 2 , O 2 , Ar, BCl, Cl 2 These gases can be used alone or in combination. In the case of the element shown in FIGS. 19A and 19B, the flow rate of BCl is 60 (sccm), Cl 2 A flow rate of 20 (sccm) was used. Further, 100 W of RF power was applied to the lower electrode from a Bias RF power source, and 450 W of RF power was applied to the antenna coil at a pressure of 1.9 Pa to generate plasma, thereby performing plasma treatment on the surface of the TiN film. The surface plasma treatment time is preferably 5 to 60 seconds. In the case of the element shown in FIG. 19, the treatment is performed for 10 seconds.
[0076]
FIG. 19A shows luminance characteristics with respect to voltage of the light-emitting element, and FIG. 19B shows current characteristics with respect to voltage.
[0077]
In this case, as in the case of UV ozone treatment, at the start of light emission (1 cd / m 2 ), The drive voltage is as low as 5 V or less, and the current flows sufficiently as the voltage is applied, and the luminance with respect to the drive voltage is 3000 cd / m at 15 V. 2 Thus, the result that the device characteristics are further improved by the plasma treatment is obtained.
[0078]
(Example 2)
In this example, an element structure of a light-emitting element included in the light-emitting device of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In particular, an element structure formed using a polymer compound in the organic compound layer will be described.
[0079]
As described in the embodiment, the
[0080]
In this embodiment, the
[0081]
In this embodiment, the
[0082]
The
[0083]
The light-emitting
[0084]
Examples of the polyparaphenylene vinylene-based material include poly (p-phenylene vinylene) (hereinafter referred to as PPV) and poly (2- (2′-ethyl-hexoxy)) that can emit orange light. -5-methoxy-1,4-phenylene vinylene) (poly [2- (2'-ethylhexoxy) -5-methoxy-1,4-phenylene vinylene]) (hereinafter referred to as MEH-PPV), green light emission The resulting poly (2- (dialkoxyphenyl) -1,4-phenylene vinylene) (poly [2- (dialkoxyphenyl) -1,4-phenylene vinylene]) (hereinafter referred to as ROPh-PPV) or the like can be used. it can.
[0085]
As a polyparaphenylene-based material, poly (2,5-dialkoxy-1,4-phenylene) (hereinafter referred to as RO— Poly (2,5-dihexoxy-1,4-phenylene)) or the like can be used.
[0086]
Examples of polythiophene-based materials include poly (3-alkylthiophene) (hereinafter referred to as PAT), poly (3-hexylthiophene) (poly (3-hexylthiophene) (poly (3-hexylthiophene)). )) (Hereinafter referred to as PHT), poly (3-cyclohexylthiophene) (hereinafter referred to as PCHT), poly (3-cyclohexyl-4-methylthiophene) (poly (3-cyclohexyl) -4-methylthiophene)) (hereinafter referred to as PCHMT), poly (3,4-dicyclohexylthiophene) (hereinafter referred to as PDCHT), poly [3- (4-octylphenyl) ) -Thiophene] (poly [3- (4octylphenyl) -thiophene]) (hereinafter referred to as POPT), poly [3- (4-octylphenyl) -2,2-bithiophene] (poly [3- (4-octylphenyl)) -2,2-bithiophene]) (hereinafter PTOP) And the like can be used.
[0087]
Furthermore, poly (9,9-dialkylfluorene) (hereinafter referred to as PDAF), poly (9,9-dioctylfluorene), which can obtain blue light emission, is a polyfluorene-based material. (poly (9,9-dioctylfluorene) (hereinafter referred to as PDOF) or the like can be used.
[0088]
These materials are formed by applying a solution dissolved in an organic solvent by a coating method. In addition, as an organic solvent used here, toluene, benzene, chlorobenzene, dichlorobenzene, chloroform, tetralin, xylene, dichloromethane, cyclohexane, NMP (N-methyl-2-pyrrolidone), dimethyl sulfoxide, cyclohexanone, dioxane, THF (tetrahydrofuran) ) Etc.
[0089]
In this embodiment, a film made of PPV is formed as the
[0090]
Next, the cathode 505 is formed. In the present invention, since the cathode 505 is an electrode that transmits light generated in the
[0091]
In this embodiment, a material having a low work function and a material having high conductivity are stacked in order to enhance the function as a cathode, and further, about 10 to 30 nm is provided in order to secure a transmittance of 40% or more at the cathode. Although the film is formed of an extremely thin film, it is not always necessary to reduce the film thickness as long as the material has a sufficient function as a cathode and can secure a transmittance of 40% or more.
[0092]
(Example 3)
In this embodiment, a pixel portion and TFTs (n-channel TFT and p-channel TFT) of a driver circuit provided around the pixel portion are formed on the same substrate at the same time, and the TFT is electrically connected to the TFT in the pixel portion. A method for forming an element substrate by forming connected light-emitting elements will be described with reference to FIGS. Note that in this example, a light-emitting element having the element structure described in Embodiment Mode is formed.
[0093]
First, in this embodiment, a
[0094]
Next, a
[0095]
Next, as the second layer of the
[0096]
Note that as a material for forming the
[0097]
Next, semiconductor layers 602 to 605 are formed over the
[0098]
In this embodiment, a plasma CVD method is used to form a 55 nm amorphous silicon film, and then a solution containing nickel is held on the amorphous silicon film. This amorphous silicon film is dehydrogenated (500 ° C., 1 hour), then thermally crystallized (550 ° C., 4 hours), and further laser annealed to improve crystallization. To form a crystalline silicon film. Then, semiconductor layers 602 to 605 are formed by patterning the crystalline silicon film by photolithography.
[0099]
Further, a small amount of impurity element (boron or phosphorus) may be doped before or after the semiconductor layers 602 to 605 are formed in order to control the threshold value of the TFT.
[0100]
When a crystalline semiconductor film is formed by laser crystallization, a pulse oscillation type or continuous emission type excimer laser, YAG laser, YVO Four A laser can be used. When these lasers are used, it is preferable to use a method in which laser light emitted from a laser oscillator is linearly collected by an optical system and irradiated onto a semiconductor film. Crystallization conditions are appropriately selected by the practitioner, but when an excimer laser is used, the pulse oscillation frequency is 300 Hz and the laser energy density is 100 to 400 mJ / cm. 2 (Typically 200 to 300 mJ / cm 2 ). When using a YAG laser, the second harmonic is used and the pulse oscillation frequency is set to 30 to 300 Hz, and the laser energy density is set to 300 to 600 mJ / cm. 2 (Typically 350-500mJ / cm 2 ) Then, when the laser beam condensed linearly with a width of 100 to 1000 μm, for example, 400 μm is irradiated over the entire surface of the substrate, the superposition ratio (overlap ratio) of the linear laser light at this time is 50 to 90%. Good.
[0101]
Next, a
[0102]
When a silicon oxide film is used, TEOS (Tetraethyl Orthosilicate) and O 2 The reaction pressure is 40 Pa, the substrate temperature is 300 to 400 ° C., and the high frequency (13.56 MHz) power density is 0.5 to 0.8 W / cm. 2 And can be formed by discharging. The silicon oxide film thus manufactured can obtain good characteristics as a gate insulating film by thermal annealing at 400 to 500 ° C. thereafter.
[0103]
Next, as illustrated in FIG. 6A, a first
[0104]
In any case, in order to use as a gate electrode, it is necessary to reduce the resistance, and the resistivity of the W film is desirably 20 μΩcm or less. The resistivity of the W film can be reduced by increasing the crystal grains. However, when there are many impurity elements such as oxygen in the W film, the crystallization is hindered and the resistance is increased. Therefore, in this embodiment, a sputtering method using a target of high purity W (purity 99.9999%) is used, and the W film is formed with sufficient consideration so that impurities are not mixed in from the gas phase during film formation. By forming, a resistivity of 9 to 20 μΩcm can be realized.
[0105]
In this embodiment, the first
[0106]
In addition, the first
[0107]
Next, as shown in FIG. 6B, resist
[0108]
The W film is etched under this first etching condition so that the end portion of the first conductive layer is tapered. Under the first etching conditions, the etching rate with respect to W is 200.39 nm / min, the etching rate with respect to TaN is 80.32 nm / min, and the selection ratio of W with respect to TaN is about 2.5. Further, the taper angle of W is about 26 ° under this first etching condition.
[0109]
Thereafter, as shown in FIG. 6B, the resist
[0110]
The etching rate for W under the second etching conditions is 58.97 nm / min, and the etching rate for TaN is 66.43 nm / min. Note that in order to perform etching without leaving a residue on the gate insulating film, it is preferable to increase the etching time at a rate of about 10 to 20%.
[0111]
In the first etching process, the shape of the mask made of resist is made suitable, and the end portions of the first conductive layer and the second conductive layer are tapered due to the effect of the bias voltage applied to the substrate side. It becomes. The angle of the tapered portion may be 15 to 45 °. Thus, the first shape
[0112]
Then, a first doping process is performed without removing the resist mask, and an impurity element imparting n-type conductivity is added to the semiconductor layer (FIG. 6B). The doping process may be performed by ion doping or ion implantation. The condition of the ion doping method is a dose of 1 × 10 13 ~ 5x10 15 atoms / cm 2 The acceleration voltage is set to 60 to 100 keV. In this embodiment, the dose is 1.5 × 10 15 atoms / cm 2 And the acceleration voltage is 80 keV.
[0113]
As an impurity element imparting n-type, an element belonging to
[0114]
Next, as shown in FIG. 6C, a second etching process is performed without removing the resist mask. The second etching process is performed under the third and fourth etching conditions. Here, as the third etching condition, CF as an etching gas is used. Four And Cl 2 The gas flow ratio is 30/30 (sccm), and 500 W of RF (13.56 MHz) power is applied to the coil-type electrode at a pressure of 1 Pa to generate plasma for about 60 seconds. Etching is performed. 20 W RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage), and a substantially negative self-bias voltage is applied. CF Four And Cl 2 Under the third etching condition in which is mixed, the W film and the TaN film are etched to the same extent.
[0115]
The etching rate for W under the third etching condition is 58.97 nm / min, and the etching rate for TaN is 66.43 nm / min. Note that in order to perform etching without leaving a residue on the gate insulating film, it is preferable to increase the etching time at a rate of about 10 to 20%.
[0116]
Thereafter, as shown in FIG. 6C, the resist
[0117]
The etching rate for TaN in the fourth etching process is 14.83 nm / min. Therefore, the W film is selectively etched. By this fourth etching process, second
[0118]
Next, a second doping process is performed as shown in FIG. Doping is performed using the second
[0119]
In this manner, low
[0120]
Next, as shown in FIG. 7B, a mask made of resist (639, 640) is formed, and a third doping process is performed. By this third doping treatment, an
[0121]
In this embodiment, the
[0122]
Next, the resist
[0123]
First, the first insulating
[0124]
Next, a step of activating the impurity element added to each semiconductor layer is performed. This activation process is performed by a thermal annealing method using a furnace annealing furnace. As the thermal annealing method, it may be performed at 400 to 700 ° C., typically 500 to 550 ° C. in a nitrogen atmosphere having an oxygen concentration of 1 ppm or less, preferably 0.1 ppm or less. The activation treatment was performed by heat treatment. In addition to the thermal annealing method, a laser annealing method or a rapid thermal annealing method (RTA method) can be applied.
[0125]
In this embodiment, simultaneously with the activation treatment, nickel used as a catalyst during crystallization is gettered to impurity regions (635, 637, 638) containing high-concentration phosphorus, and mainly channel forming regions. The nickel concentration in the semiconductor layer is reduced. A TFT having a channel formation region manufactured in this manner has a low off-current value and good crystallinity, so that high field-effect mobility can be obtained and good characteristics can be achieved.
[0126]
In addition, an activation process may be performed before forming the first interlayer insulating film. However, when the wiring material used is weak against heat, after forming an interlayer insulating film (insulating film containing silicon as a main component, for example, a silicon nitride film) to protect the wiring and the like as in this embodiment. It is preferable to perform an activation treatment.
[0127]
In addition, the first interlayer insulating film may be formed by performing a doping process after the activation process.
[0128]
Furthermore, a heat treatment is performed at 300 to 550 ° C. for 1 to 12 hours in an atmosphere containing 3 to 100% hydrogen to perform a step of hydrogenating the semiconductor layer. In this embodiment, heat treatment was performed at 410 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere containing about 100% hydrogen. This step is a step of terminating dangling bonds in the semiconductor layer with hydrogen contained in the first interlayer insulating film. As another means of hydrogenation, plasma hydrogenation (using hydrogen excited by plasma) may be performed.
[0129]
In the case where a laser annealing method is used as the activation treatment, it is desirable to irradiate a laser beam such as an excimer laser or a YAG laser after performing the hydrogenation.
[0130]
Next, a second
[0131]
As described above, the first interlayer insulating film 643 including the first insulating
[0132]
Next, patterning is performed to form contact holes that reach the
[0133]
Note that each of the first insulating
[0134]
First, the second
[0135]
Next, the first insulating
[0136]
Then, wirings 645 to 651 and an
[0137]
Note that the etching conditions for patterning in this example are CF gas for etching. Four And Cl 2 And a gas flow ratio of 40/40 (sccm), 450 W of RF (13.56 MHz) power is applied to the coil-type electrode at a pressure of 1.2 Pa, and plasma is generated for about 30 seconds. Etch to a certain degree. 100 W RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage), and a substantially negative self-bias voltage is applied.
[0138]
In this embodiment, the
[0139]
Next, an insulating film is formed to a thickness of 1 μm. In this embodiment, a film made of silicon oxide is used as a material for forming the insulating film. However, in some cases, in addition to an insulating film containing silicon such as silicon nitride and silicon oxynitride, polyimide, polyamide, acrylic Organic resin films such as (including photosensitive acrylic) and BCB (benzocyclobutene) can also be used.
[0140]
An opening is formed at a position corresponding to the
[0141]
Specifically, an insulating film having a thickness of 1 μm is formed using photosensitive acrylic, and after patterning by a photolithography method, an insulating
[0142]
Next, an
[0143]
10A includes an anode 1001, an
[0144]
First, an organic compound layer that emits red light is formed. Specifically, the hole transport layer 1004 is a hole transporting organic compound, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (hereinafter referred to as α-). NPD) is formed to a thickness of 40 nm, and the light emitting layer 1005 is a light emitting organic compound, 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H, 23H-porphyrin -Platinum (hereinafter referred to as PtOEP) is co-evaporated with 4,4'-dicarbazole-biphenyl (hereinafter referred to as CBP), which is an organic compound (hereinafter referred to as host material) as a host, to a film thickness of 30 nm. The blocking layer 1006 is formed by depositing bathocuproine (hereinafter referred to as BCP), which is a blocking organic compound, to a thickness of 10 nm, and the electron transporting layer 1007 is formed of an electron transporting organic compound. Tris (8-quinolinolato) aluminum (hereinafter referred to as Alq) Three Is formed to a film thickness of 40 nm to form a red light-emitting organic compound layer.
[0145]
Here, the case where the organic compound layer for red light emission is formed using five kinds of organic compounds having different functions has been described. However, the present invention is not limited to this, and the organic compound layer for emitting red light is used. Known materials can be used.
[0146]
Next, an organic compound layer that emits green light is formed. Specifically, the hole-transporting layer 1004 is formed by depositing α-NPD, which is a hole-transporting organic compound, with a thickness of 40 nm, and the light-emitting layer 1005 is formed by using CBP as a hole-transporting host material. Tris (2-phenylpyridine) iridium (Ir (ppy)), a luminescent organic compound Three ), The blocking layer 1006 is formed of a blocking organic compound BCP with a thickness of 10 nm, and the electron transporting layer 1007 is formed of an electron transporting organic material. The compound, Alq Three By forming a film with a thickness of 40 nm, a green light-emitting organic compound can be formed.
[0147]
Here, the case where the organic compound layer that emits green light is formed using four types of organic compounds having different functions has been described, but the present invention is not limited to this, and is known as an organic compound that emits green light. These materials can be used.
[0148]
Next, an organic compound layer that emits blue light is formed. Specifically, the light-emitting layer 1005 is a light-emitting and hole-transporting organic compound, α-NPD is formed to a thickness of 40 nm, and the blocking layer 1006 is a blocking organic compound, BCP Is formed to a thickness of 10 nm, and the electron transport layer 1007 is formed of an Alq which is an electron transporting organic compound. Three Is formed to a thickness of 40 nm to form a blue light-emitting organic compound layer.
[0149]
Here, the case where the organic compound layer for blue light emission is formed using three types of organic compounds having different functions has been described, but the present invention is not limited to this, and is known as an organic compound exhibiting blue light emission. These materials can be used.
[0150]
By forming the organic compound shown above on the anode, an organic compound layer exhibiting red light emission, green light emission, and blue light emission can be formed in the pixel portion.
[0151]
Next, as illustrated in FIG. 9B, a
[0152]
Note that in this embodiment, the
[0153]
Thus, by forming the
[0154]
Thus, as shown in FIG. 9B, an insulating
[0155]
Note that in the manufacturing process of the light-emitting device in this embodiment, the source signal line is formed using the material forming the gate electrode and the source and drain electrodes are formed because of the circuit configuration and the process. Although the gate signal line is formed using the wiring material, it is possible to use different materials.
[0156]
In addition, a driver circuit 705 including an n-channel TFT 701 and a p-channel TFT 702, a pixel portion 706 including a switching TFT 703 and a current control TFT 704 can be formed over the same substrate.
[0157]
The n-channel TFT 701 in the driver circuit 705 has a
[0158]
The switching TFT 703 of the pixel portion 706 includes a
[0159]
The current control TFT 704 of the pixel portion 706 includes a
[0160]
In this embodiment, the driving voltage of the TFT is 1.2 to 10V, preferably 2.5 to 5.5V.
[0161]
Further, when the display of the pixel portion is in operation (in the case of moving image display), the background is displayed by the pixel emitting light, and the character display is performed by the pixel where the light emitting element does not emit light. However, when the video display of the pixel portion is stationary for a certain period or longer (referred to as standby in this specification), the display method is switched (reversed) to save power. It is good to leave. Specifically, a character is displayed by a pixel from which the light emitting element emits light (also referred to as character display), and a background is displayed by a pixel from which the light emitting element does not emit light (also referred to as background display).
[0162]
Here, FIG. 11A shows a detailed top surface structure of the pixel portion of the light-emitting device described in this embodiment, and FIG. 11B shows a circuit diagram thereof. Since FIGS. 11A and 11B use common reference numerals, they may be referred to each other.
[0163]
11A and 11B, a switching
[0164]
Note that although a double gate structure in which two channel formation regions are formed is used in this embodiment, a single gate structure in which one channel formation region is formed or a triple gate structure in which three channel formation regions are formed may be used.
[0165]
The source of the switching
[0166]
The source of the
[0167]
A wiring denoted by 1110 is a gate wiring that is electrically connected to the
[0168]
Note that the erasing
[0169]
In addition, a storage capacitor (capacitor) is formed in a region indicated by 1113. The
[0170]
Note that a light-emitting
[0171]
A counter potential is applied to the cathode of the
[0172]
(Example 4)
In this embodiment, an external view of an active matrix light-emitting device of the present invention will be described with reference to FIG. 12A is a top view illustrating the light-emitting device, and FIG. 12B is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 12A. 1201 indicated by a dotted line is a source side driver circuit, 1202 is a pixel portion, and 1203 is a gate side driver circuit. 1204 is a sealing substrate, 1205 is a sealing agent, and the inside surrounded by the sealing agent 1205 is a space.
[0173]
Reference numeral 1208 denotes a wiring for transmitting signals input to the source
[0174]
Next, a cross-sectional structure is described with reference to FIG. A driver circuit and a pixel portion are formed over the substrate 1210. Here, a gate side driver circuit 1203 and a pixel portion 1202 are shown as the driver circuits.
[0175]
Note that the gate side driver circuit 1203 is a CMOS circuit in which an n-
[0176]
The pixel portion 1202 is formed of a plurality of pixels including a current control TFT 1211 and an anode 1212 electrically connected to the drain thereof.
[0177]
An insulating
[0178]
The cathode 1216 also functions as a wiring common to all pixels, and is electrically connected to the
[0179]
In addition, in order to seal the
[0180]
In this embodiment, a plastic substrate made of FRP (Fiberglass-Reinforced Plastics), PVF (Polyvinyl Fluoride), Mylar, polyester, acrylic, or the like is used as a material constituting the sealing substrate 1204 in addition to a glass substrate or a quartz substrate. be able to. In addition, after the sealing substrate 1204 is bonded using the sealing agent 1205, the sealing substrate 1204 can be further sealed with a sealing agent so as to cover the side surface (exposed surface).
[0181]
By enclosing the light-emitting element in the space 1207 as described above, the light-emitting element can be completely blocked from the outside, and a substance that promotes deterioration of the organic compound layer such as moisture and oxygen can be prevented from entering from the outside. Can do. Therefore, a highly reliable light-emitting device can be obtained.
[0182]
In addition, the structure of a present Example can be implemented in combination freely with any structure shown in Example 1-3.
[0183]
(Example 5)
In
[0184]
Note that FIG. 13A is a top view of a light-emitting device using a bottom-gate TFT. However, sealing with a sealing substrate has not been performed yet. A source side driver circuit 1301, a gate
[0185]
In FIG. 13B, only a current control TFT among TFTs formed in the pixel portion 1303 will be described. Reference numeral 1311 denotes a substrate, and 1312 denotes an insulating film serving as a base (hereinafter referred to as a base film). As the substrate 1311, a light-transmitting substrate, typically a glass substrate, a quartz substrate, a glass ceramic substrate, or a crystallized glass substrate can be used. However, it must withstand the maximum processing temperature during the fabrication process.
[0186]
In addition, the base film 1312 is particularly effective when a substrate containing mobile ions or a conductive substrate is used, but the base film 1312 may not be provided on the quartz substrate. As the base film 1312, an insulating film containing silicon may be used. Note that in this specification, an “insulating film containing silicon” specifically refers to silicon such as a silicon oxide film, a silicon nitride film, or a silicon nitride oxide film (SiOxNy: x and y are each represented by an arbitrary integer). On the other hand, it refers to an insulating film containing oxygen or nitrogen at a predetermined ratio.
[0187]
[0188]
The
[0189]
The drain region of the switching TFT is connected to the
[0190]
The
[0191]
Further, the deterioration of the TFT may be suppressed by increasing the thickness of the active layer (particularly the channel formation region) of the current control TFT 1313 (preferably 50 to 100 nm, more preferably 60 to 80 nm).
[0192]
After the
[0193]
After the
[0194]
Next, an
[0195]
Next, a
[0196]
Through the above, a light-emitting device having an inverted staggered TFT can be formed. Note that the light-emitting device manufactured according to this example can emit light in the direction of the arrow (upper surface) in FIG.
[0197]
Since the inverted stagger type TFT has a structure in which the number of steps is easily reduced as compared with the top gate type TFT, it is very advantageous for reducing the manufacturing cost which is the subject of the present invention.
[0198]
Note that the structure of this embodiment can be implemented by freely combining with this embodiment in a portion other than the TFT structure shown in
[0199]
(Example 6)
In this embodiment, a case where a passive matrix (simple matrix) light emitting device having an element structure of the present invention is manufactured will be described. FIG. 14 is used for the description. In FIG. 14, 1401 is a glass substrate, and 1402 is an anode made of a metal compound. In this embodiment, TiN is formed as a metal compound by a sputtering method. Although not shown in FIG. 14, a plurality of anodes are arranged in stripes parallel to the paper surface. Note that in a passive matrix light-emitting device, the anode material is required to be more conductive than an active matrix light-emitting device. Therefore, using a metal compound having higher conductivity than conventional ITO for the anode emits light. This is effective in reducing the drive voltage of the element.
[0200]
A
[0201]
Next, an
[0202]
For example, by forming an organic compound layer that emits red light, an organic compound layer that emits green light, and an organic compound layer that emits blue light, a light-emitting device having three types of light emission can be formed. Since these
[0203]
Next, a
[0204]
In this embodiment, since the lower electrode (anode 1402) is formed of a light-shielding material, light generated in the
[0205]
Next, a glass substrate is prepared as the sealing
[0206]
The sealing
[0207]
In addition, the passive matrix light-emitting device having the element structure of the present invention can have a structure shown in FIG. 20 in addition to the structure shown in FIG. This structure is characterized in that the structure of the
[0208]
The material forming the bank can be an inorganic material (silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, etc.), a photosensitive or non-photosensitive organic material (polyimide, acrylic, polyamide, polyimide amide, resist or benzocyclobutene), or A laminate of these can be used, but in the case of forming the
[0209]
In addition, since the coverage of the
[0210]
In this case, the
[0211]
In the case of the passive matrix type shown in this embodiment, it is possible to freely combine materials and the like other than those related to the element structure (active matrix type) shown in
[0212]
(Example 7)
Since a light-emitting device using a light-emitting element is a self-luminous type, it is superior in visibility in a bright place and has a wide viewing angle as compared with a liquid crystal display device. Therefore, various electric appliances can be completed using the light-emitting device of the present invention.
[0213]
As an electric appliance manufactured using the light emitting device manufactured according to the present invention, a video camera, a digital camera, a goggle type display (head mounted display), a navigation system, a sound reproducing device (car audio, audio component, etc.), a notebook type personal computer Computers, game machines, portable information terminals (mobile computers, mobile phones, portable game machines, electronic books, etc.), image playback devices equipped with recording media (specifically, playback of recording media such as digital video discs (DVDs)) And a device provided with a display device capable of displaying the image). In particular, a portable information terminal that frequently sees a screen from an oblique direction emphasizes the wide viewing angle, and thus a light emitting device having a light emitting element is preferably used. Specific examples of these electric appliances are shown in FIG.
[0214]
FIG. 16A illustrates a display device, which includes a
[0215]
FIG. 16B illustrates a digital still camera, which includes a
[0216]
FIG. 16C illustrates a laptop personal computer, which includes a
[0217]
FIG. 16D illustrates a mobile computer, which includes a
[0218]
FIG. 16E illustrates a portable image reproducing device (specifically, a DVD reproducing device) provided with a recording medium, which includes a
[0219]
FIG. 16F illustrates a goggle type display (head mounted display), which includes a
[0220]
FIG. 16G illustrates a video camera, which includes a main body 2601, a
[0221]
Here, FIG. 16H shows a cellular phone, which includes a
[0222]
If the emission luminance of the organic material is increased in the future, the light including the output image information can be enlarged and projected by a lens or the like and used for a front type or rear type projector.
[0223]
In addition, the electric appliances often display information distributed through electronic communication lines such as the Internet or CATV (cable television), and in particular, opportunities to display moving image information are increasing. Since the response speed of the organic material is very high, the light-emitting device is preferable for displaying moving images.
[0224]
In addition, since the light emitting portion of the light emitting device consumes power, it is preferable to display information so that the light emitting portion is minimized. Therefore, when a light emitting device is used for a display unit mainly including character information, such as a portable information terminal, particularly a mobile phone or a sound reproduction device, it is driven so that character information is formed by the light emitting part with the non-light emitting part as the background. It is preferable to do.
[0225]
As described above, the applicable range of a light-emitting device manufactured using the manufacturing method of the present invention is so wide that electric appliances in various fields can be manufactured using the light-emitting device of the present invention. Moreover, the electric appliance of the present embodiment can be completed by using the light emitting device manufactured by performing the first to fifth embodiments.
[0226]
(Example 8)
In this example, a specific example in the case of using a layer containing an inorganic compound in part of an organic compound layer will be described.
[0227]
The inorganic compound used here is diamond-like carbon (DLC), Si, Ge, and oxides or nitrides thereof, and P, B, N, and the like may be appropriately doped. In addition to oxides, nitrides, or fluorides of alkali metals, alkaline earth metals, compounds or alloys of the metals and at least Zn, Sn, V, Ru, Sm, and In can be used.
[0228]
【The invention's effect】
In the present invention, a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) for driving a light emitting element and an anode of the light emitting element are electrically connected to each other in manufacturing an active matrix light emitting device by using a light shielding metal compound as an anode material. Since the wiring for connecting to the anode and the anode can be formed at the same time, it is possible to reduce the process of forming a light shielding film or the like, which has been necessary when a transparent conductive film has been used.
[0229]
In addition, the metal compound used in the present invention has a work function equivalent to or higher than that of ITO or IZO conventionally used as an anode material. The hole injection property can be improved more than ever. In addition, since the resistivity of the conductive surface is smaller than that of ITO, the function as a wiring can be sufficiently achieved and the driving voltage in the light emitting element can be reduced as compared with the conventional case.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B illustrate an element structure of a light-emitting device of the present invention.
2A and 2B illustrate a manufacturing process of a light-emitting device of the present invention.
3A and 3B illustrate a manufacturing process of a light-emitting device of the present invention.
FIG. 4 illustrates an element structure of a low molecular light emitting device of the present invention.
FIG. 5 illustrates an element structure of a polymer light-emitting device of the present invention.
6A and 6B illustrate a manufacturing process of a light-emitting device of the present invention.
7A and 7B illustrate a manufacturing process of a light-emitting device of the present invention.
8A and 8B illustrate a manufacturing process of a light-emitting device of the present invention.
9A and 9B illustrate a manufacturing process of a light-emitting device of the present invention.
FIG. 10 illustrates an element structure of a light-emitting device of the present invention.
FIG. 11 is a top view of a pixel portion of a light emitting device.
12A and 12B illustrate an element structure of a light-emitting device of the present invention.
FIG. 13 illustrates a structure of an inverted staggered TFT.
14A and 14B illustrate a passive matrix light-emitting device.
FIG. 15 shows a measurement result of work function value accompanying UV ozone treatment.
FIG. 16 shows an example of an electric appliance.
FIG. 17 shows a conventional example.
FIG. 18 shows measurement results of element characteristics of the light-emitting element of the present invention.
FIG. 19 shows measurement results of element characteristics of the light-emitting element of the present invention.
FIG. 20 illustrates a passive matrix light-emitting device.
Claims (8)
前記陽極と前記陰極との間に前記有機化合物層を有し、
前記陽極は遮光性を有し、かつ窒化ジルコニウム、炭化ジルコニウム、炭化タンタル、窒化モリブデン、炭化モリブデンのいずれか一からなり、
前記陰極は透光性を有する導電膜からなることを特徴とする発光装置。A light emitting device having an anode, a cathode, and an organic compound layer,
Having the organic compound layer between the anode and the cathode;
The anode has a light shielding property, and consists of any one of zirconium nitride, zirconium carbide, tantalum carbide, molybdenum nitride, molybdenum carbide ,
The light-emitting device, wherein the cathode is made of a light-transmitting conductive film.
前記発光素子は陽極、陰極、及び有機化合物層とを有し、
前記ＴＦＴは前記陽極と電気的に接続され、
前記陽極は遮光性を有し、かつ元素周期律の第４族、第５族、又は第６族に属する元素の窒化物または炭化物からなり、
前記ＴＦＴと前記陽極を電気的に接続するための配線は、前記陽極と同時に形成された配線であり、
前記陰極は透光性を有する導電膜からなることを特徴とする発光装置。In a light emitting device having a TFT provided on an insulating surface and a light emitting element,
The light-emitting element has an anode, a cathode, and an organic compound layer,
The TFT is electrically connected to the anode;
The anode is light-shielding and is made of a nitride or carbide of an element belonging to Group 4, Group 5 or Group 6 of the element periodic rule ,
The wiring for electrically connecting the TFT and the anode is a wiring formed simultaneously with the anode,
The light-emitting device, wherein the cathode is made of a light-transmitting conductive film.
前記発光素子は陽極、陰極、及び有機化合物層とを有し、
前記ＴＦＴは前記陽極と電気的に接続され、
前記陽極は遮光性を有し、かつ元素周期律の第４族、第５族、又は第６族に属する元素の窒化物または炭化物からなり、
同じ材料の膜が、前記ＴＦＴと前記陽極を電気的に接続するための配線と、前記陽極に用いられ、
前記陰極は透光性を有する導電膜からなることを特徴とする発光装置。In a light emitting device having a TFT provided on an insulating surface and a light emitting element,
The light-emitting element has an anode, a cathode, and an organic compound layer,
The TFT is electrically connected to the anode;
The anode is light-shielding and is made of a nitride or carbide of an element belonging to Group 4, Group 5 or Group 6 of the element periodic rule,
A film of the same material is used for the wiring for electrically connecting the TFT and the anode, and the anode,
The light-emitting device, wherein the cathode is made of a light-transmitting conductive film.
前記発光素子は陽極、陰極、及び有機化合物層とを有し、The light emitting element has an anode, a cathode, and an organic compound layer,
前記ＴＦＴは前記陽極と電気的に接続され、The TFT is electrically connected to the anode;
前記陽極は遮光性を有し、かつ元素周期律の第４族、第５族、又は第６族に属する元素の窒化物または炭化物からなり、The anode is light-shielding and is made of a nitride or carbide of an element belonging to Group 4, Group 5 or Group 6 of the element periodic rule,
前記ＴＦＴと前記陽極を電気的に接続するための配線は、前記陽極と同時に形成された配線であり、The wiring for electrically connecting the TFT and the anode is a wiring formed simultaneously with the anode,
同じ材料の膜が、前記ＴＦＴと前記陽極を電気的に接続するための配線と、前記陽極に用いられ、A film of the same material is used for the wiring for electrically connecting the TFT and the anode, and the anode,
前記陰極は透光性を有する導電膜からなることを特徴とする発光装置。The light-emitting device, wherein the cathode is made of a light-transmitting conductive film.
前記陽極は、その抵抗率が１×１０-2Ωｃｍ以下の材料からなることを特徴とする発光装置。In any one of Claims 1 thru | or 4 ,
The anode is made of a material having a resistivity of 1 × 10 −2 Ωcm or less.
前記陽極は、仕事関数が４．７ｅＶ以上の材料からなることを特徴とする発光装置。In any one of Claims 1 thru | or 5 ,
The anode is made of a material having a work function of 4.7 eV or more.
前記陽極は、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、炭化モリブデンのいずれか一からなることを特徴とする発光装置。In any one of Claims 2 thru | or 6 ,
The light-emitting device, wherein the anode is made of any one of titanium nitride, zirconium nitride, titanium carbide, zirconium carbide, tantalum nitride, tantalum carbide, molybdenum nitride, and molybdenum carbide.
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。In any one of Claims 1 thru | or 7 ,
The light emitting device is a kind selected from a display device, a digital still camera, a notebook personal computer, a mobile computer, a portable image reproducing device equipped with a recording medium, a goggle type display, a video camera, and a mobile phone. A light emitting device characterized.
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