JP4255643B2

JP4255643B2 - 発光装置及びその作製方法

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Publication number: JP4255643B2
Application number: JP2002044242A
Authority: JP
Inventors: 舜平山崎; 純矢丸山; 慶一小倉; 徹高山
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2002-02-21
Publication date: 2009-04-15
Anticipated expiration: 2022-02-21
Also published as: JP2002324667A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に形成された有機発光素子（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Device）を、該基板とカバー材の間に封入したＯＬＥＤパネルに関する。また、該ＯＬＥＤパネルにコントローラを含むＩＣ等を実装した、ＯＬＥＤモジュールに関する。なお本明細書において、ＯＬＥＤパネル及びＯＬＥＤモジュールを発光装置と総称する。本発明はさらに、該発光装置を用いた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＬＥＤは自ら発光するため視認性が高く、液晶表示装置（ＬＣＤ）で必要なバックライトが要らず薄型化に最適であると共に、視野角にも制限が無い。そのため、近年ＯＬＥＤを用いた発光装置は、ＣＲＴやＬＣＤに代わる表示装置として注目されている。
【０００３】
ＯＬＥＤは、電場を加えることで発生するルミネッセンス（Electroluminescence）が得られる有機化合物（有機発光材料）を含む層（以下、有機発光層と記す）と、陽極層と、陰極層とを有している。有機化合物におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）とがあるが、本発明の発光装置は、上述した発光のうちのいずれか一方の発光を用いても良いし、または両方の発光を用いても良い。
【０００４】
なお、本明細書では、ＯＬＥＤの陽極と陰極の間に設けられた全ての層を有機発光層と定義する。有機発光層には具体的に、発光層、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層、電子輸送層等が含まれる。基本的にＯＬＥＤは、陽極／発光層／陰極が順に積層された構造を有しており、この構造に加えて、陽極／正孔注入層／発光層／陰極や、陽極／正孔注入層／発光層／電子輸送層／陰極等の順に積層した構造を有していることもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＯＬＥＤを用いた発光装置を実用化する上で問題となっているのが、熱、光、水分、酸素等による劣化であった。
【０００６】
一般的にＯＬＥＤを用いた発光装置の作製において、画素部に配線や半導体素子を形成した後にＯＬＥＤが形成される。そして、ＯＬＥＤが形成された後、ＯＬＥＤが外気に曝されないようにＯＬＥＤが設けられた第１の基板とＯＬＥＤを封じるための第２の基板（金属やガラス）とを貼り合わせて接着などにより封止（パッケージング）したり、樹脂を用いて貼り合わせたり、窒素や不活性ガスを充填したりするのが一般的であった。しかし、前述のように基板や樹脂によって封止しても、酸素はわずかな隙間から簡単に入り込んでしまう。さらに、接着や封止に用いる樹脂も、ＯＬＥＤからみれば、簡単に水分を通してしまっており、ダークスポットと呼ばれる非発光部が形成され、時間の経過とともに拡大し、発光しなくなる現象が問題になっていた。
【０００７】
本発明はこのような問題点を克服し、信頼性の高いＯＬＥＤを用いた発光装置を提供することを課題とする。そして、そのようなＯＬＥＤを用いた発光装置を表示部として用いることにより表示部の信頼性が高い電子機器を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、絶縁表面を有する基板上に設けられたＯＬＥＤを密封する技術に関するものである。本発明はＯＬＥＤを密封する際、ガス透過率の低い薄膜（代表的には炭素を主成分とする薄膜、酸化窒化珪素膜、窒化珪素膜、ＡｌＮ_XＯ_Yで示される膜、ＡｌＮ膜、またはこれらの積層膜）が少なくとも内側に設けられたフィルムを用いて真空封止する。
【０００９】
真空封止する際には、磁気浮上型のターボ分子ポンプ、クライオポンプ、またはドライポンプなどの真空排気手段によって、真空封止する処理室の到達真空度を１０^-5〜１０^-6Ｐａにすることが可能である。
【００１０】
本発明においてはガス透過率の低い膜をフイルムに成膜し、該フィルムが柔軟性を備えるようにするため、反応ガスに希ガス元素を加えて成膜する。本発明は、ガス透過率の低い膜（代表的には炭素を主成分とする薄膜、酸化窒化珪素膜、窒化珪素膜、ＡｌＮ_XＯ_Yで示される膜、ＡｌＮ膜、またはこれらの積層膜）中に希ガス元素を含有させることによって膜の内部応力を緩和させ、フレキシブルな膜とし、該膜が少なくとも内側に設けられたフィルムを用いてＯＬＥＤを有する発光装置を真空封止することを特徴とする。
【００１１】
膜中に希ガスを含ませることによりフレキシブルな膜となるので、真空で熱圧着しても包装フィルムに成膜された膜にクラックや剥離が発生することを防止することができる。
【００１２】
本明細書で開示する発明の構成は、
ＴＦＴと、該ＴＦＴを含む発光素子が形成されたアクティブマトリクス基板と、乾燥剤と、前記アクティブマトリクス基板を包む保護部とを有し、
前記保護部は、希ガス元素を含み、且つ、炭素を主成分とする薄膜が少なくとも表面の一部に設けられたフィルムであることを特徴とする発光装置である。なお、本明細書中ではＯＬＥＤが設けられた基板をアクティブマトリクス基板と呼ぶ。
【００１３】
上記構成において、前記発光素子は、陽極、陰極、並びに前記陽極と前記陰極との間に挟まれたＥＬ材料とを備えている。
【００１４】
また、上記構成において、前記保護部は真空圧着により前記アクティブマトリクス基板と密接して設けられている。従って、前記保護部はある程度の柔軟性を有している。この保護部は、優れたガスバリアー性を有し、且つ可視光に対して透明もしくは半透明な膜であればよく、例えば炭素を主成分とする薄膜で全部覆われたフィルム、もしくは炭素を主成分とする薄膜が内側または外側に設けられたフィルムを用いる。
【００１５】
また、ＯＬＥＤを設ける基板としては、特に限定されないが、後に真空封止するフイルムと熱膨張率がほぼ同じ材料からなるフィルム基板を用いれば、温度変化に強い発光装置とすることができる。また、ＯＬＥＤを設ける基板として、後に真空封止するフイルムとほぼ同じ柔軟性（または延伸性）を有する材料からなるフィルム基板を用いれば、フレキシブルな発光装置を実現することもできる。
【００１６】
本発明においてはガス透過率の低い膜をフイルムに成膜し、そのフィルムで発光素子を封止するため、発光素子上にパッシベーション膜（ガス透過率の低い膜）を形成しなくともよい構成とすることができる。ＯＬＥＤが設けられたアクティブマトリクス基板上にパッシベーション膜（保護膜）を形成した場合、ＯＬＥＤは熱などに弱いため、成膜温度を上げることなどができず、ブロッキング性に優れた保護膜を形成することは困難であった。また、ＯＬＥＤが設けられたアクティブマトリクス基板上にパッシベーション膜（保護膜）を形成する場合、後にＦＰＣと接続する部分を開口するためのマスクで選択的に除去、または成膜段階でマスクにより選択的に成膜する必要があった。本発明は、ＦＰＣと接続する部分およびＦＰＣの一部をもガス透過率の低い膜が形成されたフイルムで封止して水分や酸素をブロッキングしている。なお、発光素子上にパッシベーション膜を形成し、さらにガス透過率の低い膜が形成されたフィルムで封止することによって水分や酸素のブロッキング効果を得ることもできることは言うまでもない。
【００１７】
本発明において、前記炭素を主成分とする薄膜は膜厚３〜５０ｎｍのＤＬＣ膜（Diamond like Carbon）であることを特徴としている。ＤＬＣ膜は短距離秩序的には炭素間の結合として、ＳＰ³結合をもっているが、マクロ的にはアモルファス状の構造となっている。ＤＬＣ膜の組成は炭素が７０〜９５原子％、水素が５〜３０原子％であり、非常に硬く絶縁性に優れている。このようなＤＬＣ膜は、また、水蒸気や酸素などのガス透過率が低いという特徴がある。また、微少硬度計による測定で、１５〜２５ＧＰａの硬度を有することが知られている。
【００１８】
ＤＬＣ膜はプラズマＣＶＤ法、マイクロ波ＣＶＤ法、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）ＣＶＤ法、スパッタ法などで形成することができる。いずれの成膜方法を用いても、密着性良くＤＬＣ膜を形成することができる。ＤＬＣ膜は基板をカソードに設置して成膜する。または、負のバイアスを印加して、イオン衝撃をある程度利用して緻密で硬質な膜を形成できる。
【００１９】
プラズマＣＶＤ法でＤＬＣ膜の成膜に用いる反応ガスは、炭化水素系のガス、例えばＣＨ₄、Ｃ₂Ｈ₂、Ｃ₆Ｈ₆などを用い、グロー放電によりイオン化し、負の自己バイアスがかかったカソードにイオンを加速衝突させて成膜する。こうすることにより、緻密で平滑なＤＬＣ膜を得ることができる。
【００２０】
また、このＤＬＣ膜は、可視光に対して透明もしくは半透明な絶縁膜からなることを特徴としている。
【００２１】
また、本明細書において、可視光に対して透明とは可視光の透過率が８０〜１００％であることを指し、可視光に対して半透明とは可視光の透過率が５０〜８０％であることを指す。
【００２２】
また、上記ＤＬＣに代えて酸化窒化珪素膜を用いてもよい。その場合、前記保護部は、酸化窒化珪素膜が少なくとも表面の一部に設けられたフィルムである。
【００２３】
また、上記ＤＬＣに代えて窒化珪素膜を用いてもよい。その場合、前記保護部は、窒化珪素膜が少なくとも表面の一部に設けられたフィルムである。
【００２４】
また、上記ＤＬＣに代えてＡｌＮ膜を用いてもよい。その場合、前記保護部は、ＡｌＮ膜が少なくとも表面の一部に設けられたフィルムである。
【００２５】
また、上記ＤＬＣに代えてＡｌＮ_XＯ_Y膜を用いてもよい。その場合、前記保護部は、ＡｌＮ_XＯ_Y膜が少なくとも表面の一部に設けられたフィルムである。
【００２６】
また、ＤＬＣ膜、酸化窒化珪素膜、窒化珪素膜、ＡｌＮ_XＯ_Yで示される膜、ＡｌＮ膜から選ばれたこれらの積層膜を用いてもよい。その場合、前記保護部は、これらの積層膜が少なくとも表面の一部に設けられたフィルムである。
【００２７】
また、上記窒化珪素膜、ＡｌＮ膜、ＡｌＮ_XＯ_Y膜は、スパッタ法などで形成し、希ガスをチャンバー内に導入させ、膜中に含まれる希ガス元素（代表的にはＡｒ）濃度を０．１原子％以上、好ましくは１〜３０原子％とすることが好ましい。
【００２８】
また、上記構成において、上記発光素子の劣化を抑えるために、素子形成基板と、真空で封止された保護部との間に乾燥剤を設けることが好ましい。乾燥剤は酸化バリウム、酸化カルシウム、シリカゲルなどを好適に用いることができる。フレキシブルプリント基板を貼りつける前後で乾燥剤を設置すればよい。また、フレキシブルプリント基板のフレキシブルフィルムに乾燥剤を設置した後、フレキシブルプリント基板を貼りつけてもよい。また、設置する箇所は、保護部で真空圧着する箇所の近傍に設置することが好ましい。
【００２９】
また、上記構成において、前記保護部は、フレキシブルプリント基板の一部を包むことを特徴としている。
【００３０】
また、上記構造を実現するための発明の構成は、
絶縁表面を有する基板上に発光素子を形成する工程と、
前記基板の周縁部にフレキシブルプリント基板を貼り付ける工程と、
炭素を主成分とする薄膜で覆われたフイルムで前記発光素子及び前記フレキシブルプリント基板の一部を真空封止する工程と、
を有することを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００３１】
上記構成において、前記発光素子を形成する工程の後に、前記基板の厚さを薄くする工程を行ってもよい。基板の厚さを薄くする場合、その工程の後で前記基板の周縁部にフレキシブルプリント基板を貼り付ける工程を行うことが好ましい。
【００３２】
上記各構成において、前記真空封止する工程の前に、前記フレキシブルプリント基板と接する乾燥剤を設ける工程を有することを特徴としている。乾燥剤は接着しなくとも真空封止するフィルムで固定することもできる。また、前記真空封止する工程は熱圧着である。ただし、熱圧着する際には、ＯＬＥＤにダメージを与えないように行うことが望ましい。
【００３３】
また、真空封止の前、または封止の際、真空で熱処理することで、ＯＬＥＤに含まれる水分や酸素などの脱気を行うことができ、さらに熱圧着することでも脱気を行うことができる。水分や酸素などの脱気を行うことによって発光素子の信頼性を向上させることができる。
【００３４】
また、上記各構成において、前記炭素を主成分とする薄膜は、希ガス元素を含むＤＬＣ膜であり、薄膜中に含まれる前記希ガス元素は０．１原子％以上、好ましくは１〜３０原子％である。
【００３５】
また、他の発明の構成は、
絶縁表面を有する基板上に発光素子を形成する工程と、
前記基板の周縁部にフレキシブルプリント基板を貼り付ける工程と、
ＤＬＣ膜、酸化窒化珪素膜、窒化珪素膜、ＡｌＮ_XＯ_Yで示される膜、ＡｌＮ膜から選ばれたこれらの積層膜で覆われたフイルムで前記発光素子及び前記フレキシブルプリント基板の一部を真空封止する工程と、
を有することを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００３６】
これらの薄膜（ＤＬＣ膜、酸化窒化珪素膜、窒化珪素膜、ＡｌＮ_XＯ_Yで示される膜、ＡｌＮ膜から選ばれたこれらの積層膜）で覆われたフイルムで前記フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）の一部を真空封止することによって基板とＦＰＣとの接着部分を固定することができ、機械的強度を増すことができる。また、ＦＰＣだけでなく、アクティブマトリクス基板にＣＰＵ、コントローラ等を備えたＩＣチップを、ＣＯＧ（chip on glass）方式やＴＡＢ（tape automated bonding）方式やワイヤボンディング方法で実装した後、これらの薄膜（ＤＬＣ膜、酸化窒化珪素膜、窒化珪素膜、ＡｌＮ_XＯ_Yで示される膜、ＡｌＮ膜から選ばれたこれらの積層膜）で覆われたフイルムで前記ＩＣチップを真空封止することによって基板とＩＣチップとの接着部分を固定することができ、機械的強度を増すことができる。また、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。
【００３７】
また、これらの薄膜（ＤＬＣ膜、酸化窒化珪素膜、窒化珪素膜、ＡｌＮ_XＯ_Yで示される膜、ＡｌＮ膜から選ばれたこれらの積層膜）に希ガス元素を含ませることが好ましい。
【００３８】
また、上記各構成において、前記希ガス元素はＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅから選ばれた一種または複数種である。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態１、２について、図１〜３を用い、以下に説明する。
【００４０】
（実施の形態１）
まず、絶縁表面を有する基板を用意し、基板上に発光素子、ここではＯＬＥＤを設け、このＯＬＥＤと外部電源とを接続する引出電極１０２を設ける。絶縁表面を有する基板としては、基板を通過させて発光素子を発光させる場合には透光性を有する基板、例えばガラス基板、結晶化ガラス基板、もしくはプラスチック基板を用いることができ、基板を通過させずに発光素子を発光させる場合にはセラミックス基板、半導体基板、金属基板等も用いることができる。
【００４１】
次いで、軽量化を図るために基板にエッチオフ処理を行って基板の厚さを薄くしてＯＬＥＤが設けられた基板１０１を形成する。ここではエッチオフ処理を行った例を示したが、特に行わなくともよい。次いで、引出電極１０２と電気的に接続するフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）１０３を貼り付ける。（図１（Ａ））
【００４２】
次いで、ＯＬＥＤを酸素や水分等による劣化を防止するため、ＯＬＥＤが設けられた基板１０１に乾燥剤１０４を設ける。乾燥剤１０４は、吸湿性物質（好ましくは酸化カルシウムや、酸化バリウム）もしくは酸素を吸着しうる物質を用いる。ここでは、後の真空圧着の工程で保護部が破壊されないように、乾燥剤１０４をＦＰＣ１０３と基板１０１の端面とに接する箇所に設け、保護部が局所的に延伸されないようにする。
【００４３】
次いで、さらにＯＬＥＤを酸素や水分等による劣化を防止するため、ガスバリアー性を有する保護部を真空で熱圧着して封止する。この保護部としては、可視光に対して透明もしくは半透明であり、且つ、真空圧着が可能なフィルムであればよい。図１（Ｂ）に真空圧着前の状態を示す。
【００４４】
ここでは、保護部として希ガス（Ａｒ）を含むＤＬＣ膜１０６で覆われた包装フィルム１０５を用いる。このＡｒを含有するＤＬＣ膜１０６で覆われた包装フィルム１０５でＯＬＥＤが設けられた基板１０１、乾燥剤１０４、及びフレキシブルプリント基板１０３の一部を包んで真空パックする。ここでは、圧着部分以外をＤＬＣ膜で覆われた包装フィルムの例を示したが、内側だけＤＬＣ膜で覆われた包装フィルムであってもよいし、外側だけＤＬＣ膜で覆われた包装フィルムであってもよい。また、包装フィルムに形成される膜は単層に限定されず、複数の層で形成してもよい。
【００４５】
なお、希ガス（Ａｒ）を含むＤＬＣ膜１０６は、図３に示したプラズマＣＶＤ法を用いた成膜装置を用いて成膜する。チャンバー３０１内を真空状態とし、原料ガスとしてＣＨ₄ガスとＡｒガスの混合ガス、またはＣ₂Ｈ₆ガスとＡｒガスの混合ガスを流して、ＲＦ電源３０４と接続された電極３０２と、電極３０３との間にホルダー３０７で固定した包装フィルム３０５の表面へＤＬＣ膜（Ａｒを含む）３０６を成膜する。ただし、包装フィルム３０５のうち、ホルダー３０７と接する部分にはＤＬＣ膜３０６は形成されない。本発明においては、このＤＬＣ膜が形成されない部分を用いて熱圧着を行う。図１（Ｃ）に真空圧着後の状態を示した。ここでは包装フィルムとして袋状、空箱状のものを用いたが、２枚のシート状のものを重ねて四辺を全て圧着してもよい。なお、熱圧着の際、フレキシブルテープとも接着されるようなフィルム材料であることが好ましい。包装フィルムの材料としては、樹脂材料（ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等）、代表的には熱可塑性のプラスチック、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィルム、マイラーフィルム、またはアクリル樹脂フィルムを用いればよい。また、熱圧着後に圧着部分を接着剤でさらに封止してもよいし、ＦＰＣと保護部とを接着剤で接着してもよい。
【００４６】
また、基板上にＯＬＥＤを形成した後は、可能な限りＯＬＥＤが外気に曝されないように上記工程を行うことが望ましい。
【００４７】
こうして、本発明により、水分、酸素等による劣化が低減され、信頼性の高いＯＬＥＤを用いた発光装置を提供することができる。
【００４８】
（実施の形態２）
ここでは、封止基板２００を用いてＯＬＥＤを封止した後、さらに保護部で封止した発光装置の例を図２に示す。
【００４９】
図２中、２００は封止基板、２０１はＯＬＥＤが設けられた基板、２０２は引出電極、２０３はＦＰＣ、２０４は乾燥剤、２０５は包装フィルム、２０６はＡｒを含有したＤＬＣ膜である。ここでは、２０６としてＡｒを含有したＤＬＣ膜とした例を示すが、ＤＬＣ膜に代えてＡｒを含有した酸化窒化珪素膜、Ａｒを含有した窒化珪素膜、Ａｒを含有したＡｌＮ_XＯ_Yで示される膜、またはＡｒを含有したＡｌＮ膜を用いてもよい。
【００５０】
膜中に希ガスを含ませることによりフレキシブルな膜となるので、真空で熱圧着しても包装フィルムに成膜された膜にクラックや剥離が発生することを防止することができる。
【００５１】
また、ここでは図示していないが、封止基板２００は基板２０１と接着剤で接着されている。封止基板２００は基板２０１との間の空隙は、樹脂あるいは窒素や不活性ガスを充填すればよい。封止基板２００としては、基板を通過させて発光素子を発光させる場合には透光性を有する基板、例えばガラス基板、結晶化ガラス基板、もしくはプラスチック基板を用いることができ、基板を通過させずに発光素子を発光させる場合にはセラミックス基板、半導体基板、金属基板等も用いることができる。また、封止基板２００の形状は平板状のものに限定されず、蓋状になっているものを用いてもよい。
【００５２】
ここでは、後の真空圧着の工程で保護部が破壊されないように、乾燥剤２０４を基板２０１上のうち、ＦＰＣ２０３と封止基板２０１との間に設け、保護部が局所的に延伸されないようにする。
【００５３】
以上の構成で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。
【００５４】
（実施例）
［実施例１］
図４（Ａ）は、ＯＬＥＤモジュールを作製した状態を示す上面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）を切断した場合において、一つの画素のみを図示し簡略化したものである。
【００５５】
基板４０１上には、画素部４０４がソース線駆動回路４０２と、ゲート線駆動回路４０３とで囲むように配置されている。これら画素部４０４、ソース線駆動回路４０２、及びゲート線駆動回路４０３は、複数のＴＦＴを有している。図４（Ｂ）では代表的に、下地膜４１０上に形成された、ソース線駆動回路４０２に含まれる駆動回路用ＴＦＴ（但し、ここではｎチャネル型ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴを図示する）４１１及び画素部４０４に含まれる駆動用ＴＦＴ（ＯＬＥＤへの電流を制御するＴＦＴ）４１２を図示した。
【００５６】
本実施例では、駆動回路用ＴＦＴ４１１には公知の方法で作製されたｐチャネル型ＴＦＴまたはｎチャネル型ＴＦＴが用いられ、駆動用ＴＦＴ４１２には公知の方法で作製されたｐチャネル型ＴＦＴが用いられる。また、画素部４０４には駆動用ＴＦＴ４１２のゲート電極に接続された保持容量（図示せず）が設けられる。
【００５７】
また、駆動回路用ＴＦＴ４１１及び駆動用ＴＦＴ４１２上には層間絶縁膜（平坦化膜）４２１が形成され、その上に駆動用ＴＦＴ４１２のドレインと電気的に接続する画素電極（陽極）４１３が形成される。画素電極４１３としては仕事関数の大きい透明導電膜が用いられる。透明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物、酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物、酸化亜鉛、酸化スズまたは酸化インジウムを用いることができる。また、前記透明導電膜にガリウムを添加したものを用いても良い。
【００５８】
そして、画素電極４１３の上には絶縁膜４２２が形成され、絶縁膜４２２は画素電極４１３の上に開口部が形成されている。この開口部において、画素電極４１３の上には有機発光層４１４が形成される。有機発光層４１４は公知の有機発光材料または無機発光材料を用いることができる。また、有機発光材料には低分子系（モノマー系）材料と高分子系（ポリマー系）材料があるがどちらを用いても良い。
【００５９】
有機発光層４１４の形成方法は公知の蒸着技術もしくは塗布法技術を用いれば良い。また、有機発光層の構造は正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層または電子注入層を自由に組み合わせて積層構造または単層構造とすれば良い。
【００６０】
有機発光層４１４の上には遮光性を有する導電膜（代表的にはアルミニウム、銅もしくは銀を主成分とする導電膜またはそれらと他の導電膜との積層膜）からなる陰極４１５が形成される。また、陰極４１５と有機発光層４１４の界面に存在する水分や酸素は極力排除しておくことが望ましい。従って、有機発光層４１４を窒素または希ガス雰囲気で形成し、酸素や水分に触れさせないまま陰極４１５を形成するといった工夫が必要である。本実施例ではマルチチャンバー方式（クラスターツール方式）の成膜装置を用いることで上述のような成膜を可能とする。そして陰極４１５は所定の電圧が与えられている。
【００６１】
以上のようにして、画素電極（陽極）４１３、有機発光層４１４及び陰極４１５からなるＯＬＥＤ４２３が形成される。そしてＯＬＥＤ４２３を覆うように、絶縁膜４２２上に保護膜４２４が形成されている。保護膜４２４は、ＯＬＥＤ４２３に酸素や水分等が入り込むのを防ぐのに効果的である。
【００６２】
４０９は電源線に接続された引き回し配線であり、駆動用ＴＦＴ４１２のソース領域に電気的に接続されている。引き回し配線４０９は、異方導電性フィルムを介してＦＰＣ４０５が有するＦＰＣ用配線に電気的に接続される。また、異方導電性フィルムは導電性フィラーを有している。また、画素電極４１３が形成されると同時に、引き回し配線上に接するように導電性膜が形成される。基板４０１とＦＰＣ４０５とを熱圧着することで、基板４０１上の導電性膜とＦＰＣ４０５上のＦＰＣ用配線とが、導電性フィラーによって電気的に接続される。
【００６３】
４０６は、ＯＬＥＤが設けられた基板を包む包装フィルムであり、真空圧着によって基板４０１および基板上に設けられたＯＬＥＤ４２３に密接させて、ＯＬＥＤ４２３に酸素や水分等が入り込むのを防ぐ。この包装フィルム４０６はＡｒを含有したＤＬＣ膜４００で覆われており、ＯＬＥＤ４２３に酸素や水分等が入り込むのを防ぐ。
【００６４】
膜中に希ガスを含ませることによりフレキシブルな膜となるので、真空で熱圧着しても包装フィルム４０６に成膜されたＤＬＣ膜４００にクラックや剥離が発生することを防止することができる。
【００６５】
４０７は乾燥剤であり、吸湿性物質（好ましくは酸化カルシウム、酸化バリウム）もしくは酸素を吸着しうる物質を用いる。ここでは、真空圧着の工程で保護部が破壊されないように、乾燥剤４０７をＦＰＣ４０５と基板４０１の端面とに接する箇所に設け、保護部が局所的に延伸されないようにする。
【００６６】
以上のようにして作製される有機発光表示装置であるＯＬＥＤモジュールは各種電子機器の表示部として用いることができる。
【００６７】
［実施例２］
本発明の発光装置に用いる基板（アクティブマトリクス基板）の作製方法の一例について、図５〜図７を用いて説明する。ここでは、画素部のスイッチング用ＴＦＴおよび駆動用ＴＦＴと、画素部の周辺に設けられる駆動部のＴＦＴを同時に作製する方法について、工程に従って詳細に説明する。
【００６８】
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５００を用いる。なお、基板５００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。
【００６９】
次いで、図５（Ａ）に示すように、基板５００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５０１を形成する。本実施例では下地膜５０１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５０１の一層目としては、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５０１ａ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５０１ａ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を形成した。次いで、下地膜５０１のニ層目としては、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５０１ｂ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５０１ｂ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成した。
【００７０】
次いで、下地膜５０１上に半導体層５０２〜５０５を形成する。半導体層５０２〜５０５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５０２〜５０５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（Ｓｉ_XＧｅ_1-X（Ｘ＝０．０００１〜０．０２））合金などで形成すると良い。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た。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した。そして、この結晶質珪素膜をフォトリソグラフィ法を用いたパターニング処理によって、半導体層５０２〜５０５を形成した。
【００７１】
また、半導体層５０２〜５０５を形成した後、ＴＦＴのしきい値を制御するために、半導体層５０２〜５０５に微量な不純物元素（ボロンまたはリン）をドーピングしてもよい。
【００７２】
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。
【００７３】
次いで、半導体層５０２〜５０５を覆うゲート絶縁膜５０６を形成する。ゲート絶縁膜５０６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％）で形成した。勿論、ゲート絶縁膜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。
【００７４】
また、酸化珪素膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＴＥＯＳ（Tetraethyl Orthosiliｃate）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。
【００７５】
そして、ゲート絶縁膜５０６上にゲート電極を形成するための耐熱性導電層５０７を２００〜４００ｎｍ（好ましくは２５０〜３５０ｎｍ）の厚さで形成する。耐熱性導電層５０７は単層で形成しても良いし、必要に応じて二層あるいは三層といった複数の層から成る積層構造としても良い。耐熱性導電層にはＴａ、Ｔｉ、Ｗから選ばれた元素、または前記元素を成分とする合金か、前記元素を組み合わせた合金膜が含まれる。これらの耐熱性導電層はスパッタ法やＣＶＤ法で形成されるものであり、低抵抗化を図るために含有する不純物濃度を低減させることが好ましく、特に酸素濃度に関しては３０ｐｐｍ以下とすると良い。本実施例ではＷ膜を３００ｎｍの厚さで形成する。Ｗ膜はＷをターゲットとしてスパッタ法で形成しても良いし、６フッ化タングステン（ＷＦ₆）を用いて熱ＣＶＤ法で形成することもできる。
【００７６】
次に、フォトリソグラフィーの技術を使用してレジストによるマスク５０８を形成する。そして、第１のエッチング処理を行う。なお、エッチング用ガスとしては、Ｃｌ₂、ＢＣｌ₃、ＳｉＣｌ₄、ＣＣｌ₄などを代表とする塩素系ガスまたはＣＦ₄、ＳＦ₆、ＮＦ₃などを代表とするフッ素系ガス、またはＯ₂を適宜用いることができる。本実施例ではＩＣＰエッチング装置を用い、エッチング用ガスにＣｌ₂とＣＦ₄を用い、１Ｐａの圧力で３．２Ｗ／ｃｍ²のＲＦ（１３.５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを形成して行う。基板側（試料ステージ）にも２２４ｍＷ／ｃｍ²のＲＦ（１３.５６ＭＨｚ）電力を投入し、これにより実質的に負の自己バイアス電圧が印加される。この条件でＷ膜のエッチング速度は約１００ｎｍ／ｍｉｎである。第１のエッチング処理はこのエッチング速度を基にＷ膜がちょうどエッチングされる時間を推定し、それよりもエッチング時間を２０％増加させた時間をエッチング時間とした。
【００７７】
第１のエッチング処理により第１のテーパー形状を有する導電層５０９〜５１２が形成される。導電層５０９〜５１２のテーパー部の角度は１５〜３０°となるように形成される。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オーバーエッチングを施すものとする。Ｗ膜に対する酸化窒化シリコン膜（ゲート絶縁膜５０６）の選択比は２〜４（代表的には３）であるので、オーバーエッチング処理により、酸化窒化シリコン膜が露出した面は２０〜５０ｎｍ程度エッチングされる。（図５（Ｂ））
【００７８】
そして、第１のドーピング処理を行い一導電型の不純物元素を半導体層に添加する。ここでは、ｎ型を付与する不純物元素添加の工程を行う。第１の形状の導電層を形成したマスク９０８をそのまま残し、第１のテーパー形状を有する導電層５０９〜５１２をマスクとして自己整合的にｎ型を付与する不純物元素をイオンドープ法で添加する。ｎ型を付与する不純物元素をゲート電極の端部におけるテーパー部とゲート絶縁膜５０６とを通して、その下に位置する半導体層に達するように添加するためにドーズ量を１×１０¹³〜５×１０¹⁴／ｃｍ²とし、加速電圧を８０〜１６０ｋｅＶとして行う。ｎ型を付与する不純物元素として１５族に属する元素、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いるが、ここではリン（Ｐ）を用いた。このようなイオンドープ法により第１の不純物領域５１４〜５１７には１×１０²⁰〜１×１０²¹／ｃｍ³の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素が添加される。（図５（Ｃ））
【００７９】
なお、上記工程において、ドーピングの条件によっては、不純物元素が第１の形状の導電層５０９〜５１２の下に回りこみ、形成される第１の不純物領域５１４〜５１７が第１の形状の導電層５０９〜５１２と重なることも起こりうる。
【００８０】
次に、図５（Ｄ）に示すように第２のエッチング処理を行う。エッチング処理も同様にＩＣＰエッチング装置により行い、エッチングガスにＣＦ₄とＣｌ₂の混合ガスを用い、ＲＦ電力３．２Ｗ／ｃｍ²(１３.５６ＭＨｚ)、バイアス電力４５ｍＷ／ｃｍ²(１３.５６ＭＨｚ)、圧力１．０Ｐａでエッチングを行う。この条件で形成される第２の形状を有する導電層５１８〜５２１が形成される。その端部にはテーパー部が形成され、該端部から内側にむかって徐々に厚さが増加するテーパー形状となる。第１のエッチング処理と比較して基板側に印加するバイアス電力を低くした分等方性エッチングの割合が多くなり、テーパー部の角度は３０〜６０°となる。マスク５０８はエッチングされて端部が削れ、マスク５２２となる。また、図５（Ｄ）の工程において、ゲート絶縁膜５０６の表面が４０ｎｍ程度エッチングされる。
【００８１】
そして、第１のドーピング処理よりもドーズ量を下げ高加速電圧の条件でｎ型を付与する不純物元素をドーピングする。例えば、加速電圧を７０〜１２０ｋｅＶとし、１×１０¹³／ｃｍ²のドーズ量で行い、不純物濃度が大きくなった第１の不純物領域５２４〜５２７と、前記第１の不純物領域５２４〜５２７に接する第２の不純物領域５２８〜５３１とを形成する。この工程において、ドーピングの条件によっては、不純物が第２の形状の導電層５１８〜５２１の下に回りこみ、第２の不純物領域５２８〜５３１が第２の形状の導電層５１８〜５２１と重なることも起こりうる。第２の不純物領域における不純物濃度は、１×１０¹⁶〜１×１０¹⁸／ｃｍ³となるようにする。（図６（Ａ））
【００８２】
そして、図６（Ｂ）に示すように、ｐチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層５０２、５０５に一導電型とは逆の導電型の不純物領域５３３（５３３ａ、５３３ｂ）及び５３４（５３４ａ、５３４ｂ）を形成する。この場合も第２の形状の導電層５１８、５２１をマスクとしてｐ型を付与する不純物元素を添加し、自己整合的に不純物領域を形成する。このとき、ｎチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層５０３、５０４は、レジストのマスク５３２を形成し全面を被覆しておく。ここで形成される不純物領域５３３、５３４はジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）を用いたイオンドープ法で形成する。不純物領域５３３、５３４のｐ型を付与する不純物元素の濃度は、２×１０²⁰〜２×１０²¹／ｃｍ³となるようにする。
【００８３】
しかしながら、この不純物領域５３３、５３４は詳細にはｎ型を付与する不純物元素を含有する２つの領域に分けて見ることができる。第３の不純物領域５３３ａ、５３４ａは１×１０²⁰〜１×１０²¹／ｃｍ³の濃度でｎ型を付与する不純物元素を含み、第４の不純物領域５３３ｂ、５３４ｂは１×１０¹⁷〜１×１０²⁰／ｃｍ³の濃度でｎ型を付与する不純物元素を含んでいる。しかし、これらの不純物領域５３３ｂ、５３４ｂのｐ型を付与する不純物元素の濃度を１×１０¹⁹ａｔｏｍｓ／ｃｍ³以上となるようにし、第３の不純物領域５３３ａ、５３４ａにおいては、ｐ型を付与する不純物元素の濃度をｎ型を付与する不純物元素の濃度の１．５から３倍となるようにすることにより、第３の不純物領域で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。
【００８４】
その後、図６（Ｃ）に示すように、第２の形状を有する導電層５１８〜５２１およびゲート絶縁膜５０６上に第１の層間絶縁膜５３７を形成する。第１の層間絶縁膜５３７は酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、またはこれらを組み合わせた積層膜で形成すれば良い。いずれにしても第１の層間絶縁膜５３７は無機絶縁物材料から形成する。第１の層間絶縁膜５３７の膜厚は１００〜２００nmとする。第１の層間絶縁膜５３７として酸化シリコン膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＴＥＯＳ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。また、第１の層間絶縁膜５３７として酸化窒化シリコン膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ₄、Ｎ₂Ｏ、ＮＨ₃から作製される酸化窒化シリコン膜、またはＳｉＨ₄、Ｎ₂Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜で形成すれば良い。この場合の作製条件は反応圧力２０〜２００Ｐａ、基板温度３００〜４００℃とし、高周波（６０MHz）電力密度０．１〜１．０W/cm²で形成することができる。また、第１の層間絶縁膜５３７としてＳｉＨ₄、Ｎ₂Ｏ、Ｈ₂から作製される酸化窒化水素化シリコン膜を適用しても良い。窒化シリコン膜も同様にプラズマＣＶＤ法でＳｉＨ₄、ＮＨ₃から作製することが可能である。
【００８５】
そして、それぞれの濃度で添加されたｎ型またはｐ型を付与する不純物元素を活性化する工程を行う。この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。その他に、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。熱アニール法では酸素濃度が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５００〜６００℃で行うものであり、本実施例では５５０℃で４時間の熱処理を行った。また、基板５０１に耐熱温度が低いプラスチック基板を用いる場合にはレーザーアニール法を適用することが好ましい。
【００８６】
活性化の工程に続いて、雰囲気ガスを変化させ、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で、３００〜４５０℃で１〜１２時間の熱処理を行い、半導体層を水素化する工程を行う。この工程は熱的に励起された水素により半導体層にある１０¹⁶〜１０¹⁸/cm³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。いずれにしても、半導体層５０２〜５０５中の欠陥密度を１×１０¹⁶/cm³以下とすることが望ましく、そのために水素を０．０１〜０．１atomic％程度付与すれば良い。
【００８７】
そして、有機絶縁物材料からなる第２の層間絶縁膜５３８を１．０〜２．０μｍの平均膜厚で形成する。有機樹脂材料としては、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等を使用することができる。例えば、基板に塗布後、熱重合するタイプのポリイミドを用いる場合には、クリーンオーブンで３００℃で焼成して形成する。また、アクリルを用いる場合には、２液性のものを用い、主材と硬化剤を混合した後、スピナーを用いて基板全面に塗布した後、ホットプレートで８０℃で６０秒の予備加熱を行い、さらにクリーンオーブンで２５０℃で６０分焼成して形成することができる。
【００８８】
次いで、パッシベーション膜５３９を形成する。本実施例では、パッシベーション膜５３９として、窒化珪素膜を用いた。第２の層間絶縁膜５３８が有機樹脂材料を有している場合、有機樹脂材料は水分を多く含むため、パッシベーション膜５３９を設けることは特に有効である。
【００８９】
その後、所定のパターンのレジストマスクを形成し、それぞれの半導体層に形成されソース領域またはドレイン領域とする不純物領域に達するコンタクトホールを形成する。コンタクトホールはドライエッチング法で形成する。この場合、パッシベーション膜５３９、有機樹脂材料から成る第２の層間絶縁膜５３８、第１の層間絶縁膜５３７、ゲート絶縁膜を順次エッチングする。
【００９０】
そして、導電性の金属膜をスパッタ法や真空蒸着法で形成し、マスクでパターニングし、その後エッチングすることで、ソース配線５４０〜５４３とドレイン配線５４４〜５４６を形成する。図示していないが、本実施例ではこの配線を膜厚５０ｎｍのＴｉ膜と、膜厚５００ｎｍの合金膜（ＡｌとＴｉとの合金膜）との積層膜で形成した。
【００９１】
次いで、その上に透明導電膜を８０〜１２０nmの厚さで形成し、パターニングすることによって画素電極５４７を形成する（図７（Ａ））。なお、本実施例では、透明電極として酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜や酸化インジウムに２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透明導電膜を用いる。画素電極５４７は発光素子の陽極として機能する。また、画素電極５４７は、ドレイン配線５４６と接して重ねて形成することによって駆動用ＴＦＴのドレイン領域と電気的な接続が形成される。
【００９２】
次に、図７（Ｂ）に示すように、画素電極５４７に対応する位置に開口部を有する第３の層間絶縁膜５４８を形成する。本実施例では、開口部を形成する際、ウエットエッチング法を用いることでテーパー形状の側壁とした。第３の層間絶縁膜５４８上に形成される有機発光層は分断されないため、開口部の側壁が十分になだらかでないと段差に起因する有機発光層の劣化が顕著な問題となってしまうため、注意が必要である。
【００９３】
なお、本実施例においては、第３の層間絶縁膜５４８として酸化珪素でなる膜を用いているが、場合によっては、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、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。
【００９４】
そして、第３の層間絶縁膜５４８上に有機発光層５５０を形成する前に、第３の層間絶縁膜５４８の表面にアルゴンを用いたプラズマ処理を施し、第３の層間絶縁膜５４８の表面を緻密化しておくのが好ましい。上記構成によって、第３の層間絶縁膜５４８から有機発光層５５０に水分が入るのを防ぐことができる。
【００９５】
次に、有機発光層５５０を蒸着法により形成し、更に蒸着法により陰極（ＭｇＡｇ電極）５５１および保護電極５５２を形成する。このとき有機発光層５５０及び陰極５５１を形成するに先立って画素電極５４７に対して熱処理を施し、水分を完全に除去しておくことが望ましい。なお、本実施例ではＯＬＥＤの陰極としてＭｇＡｇ電極を用いるが、公知の他の材料であっても良い。
【００９６】
なお、有機発光層５５０としては、公知の材料を用いることができる。例えば、低分子系有機ＥＬ材料や高分子系有機ＥＬ材料を用いればよい。また、有機発光層として一重項励起により発光（蛍光）する発光材料（シングレット化合物）からなる薄膜、または三重項励起により発光（リン光）する発光材料（トリプレット化合物）からなる薄膜を用いることもできる。本実施例では正孔輸送層（Hole transporting layer）及び発光層（Emitting layer）でなる２層構造を有機発光層とするが、正孔注入層、電子注入層若しくは電子輸送層のいずれかを設ける場合もある。このように組み合わせは既に様々な例が報告されており、そのいずれの構成を用いても構わない。
【００９７】
本実施例では正孔輸送層としてポリフェニレンビニレンを蒸着法により形成する。また、発光層としては、ポリビニルカルバゾールに１，３，４−オキサジアゾール誘導体のＰＢＤを３０〜４０％分子分散させたものを蒸着法により形成し、緑色の発光中心としてクマリン６を約１％添加している。
【００９８】
また、保護電極５５２でも有機発光層５５０を水分や酸素から保護することは可能であるが、さらに好ましくは保護膜５５３を設けると良い。本実施例では保護膜５５３として３００ｎｍ厚の窒化珪素膜を設ける。この保護膜も保護電極５５２の後に大気解放しないで連続的に形成しても構わない。
【００９９】
また、保護電極５５２は陰極５５１の劣化を防ぐために設けられ、アルミニウムを主成分とする金属膜が代表的である。勿論、他の材料でも良い。また、有機発光層５５０、陰極５５１は非常に水分に弱いので、保護電極５５２までを大気解放しないで連続的に形成し、外気から有機発光層を保護することが望ましい。
【０１００】
なお、有機発光層５５０の膜厚は１０〜４００ｎｍ（典型的には６０〜１５０ｎｍ）、陰極５５１の厚さは８０〜２００ｎｍ（典型的には１００〜１５０ｎｍ）とすれば良い。
【０１０１】
また、パッシベーション膜５３９は、第２の層間絶縁膜５３８に含まれる水分が、後に形成される画素電極５４７や、第３の層間絶縁膜５８２を通過して、有機発光層５５０に入るのを防ぐのに効果的である。
【０１０２】
こうして図７（Ｂ）に示すような構造のアクティブマトリクス基板が完成する。なお、画素電極５４７、有機発光層５５０、陰極５５１の重なっている部分５５４がＯＬＥＤに相当する。
【０１０３】
本実施例では、画素電極を陽極とし、有機発光層と陰極を積層したため、発光した光は基板を通過して出射される。また、画素電極を陰極とし、有機発光層と陽極を積層して本実施例とは逆方向に発光する構成としてもよい。
【０１０４】
また、図７（Ｂ）に示したアクティブマトリクス基板を実施例１の基板４０１に適用し、ＯＬＥＤモジュールを完成させることができる。なお、本発明のアクティブマトリクス基板の作製方法は、本実施例において説明した作製方法に限定されないことは言うまでもない。本発明のアクティブマトリクス基板は公知の方法を用いて作成することが可能である。
【０１０５】
また、ｐチャネル型ＴＦＴ５６０及びｎチャネル型ＴＦＴ５６１は駆動回路が有するＴＦＴであり、ＣＭＯＳ回路を形成している。スイッチング用ＴＦＴ５６２及び駆動用ＴＦＴ５６３は画素部が有するＴＦＴであり、駆動回路のＴＦＴと画素部のＴＦＴとは同一基板上に形成することができる。
【０１０６】
なお、本実施例のＯＬＥＤを用いた発光装置の場合、駆動回路の電源の電圧が５〜６Ｖ程度、最大でも１０Ｖ程度で十分なので、ＴＦＴにおいてホットエレクトロンによる劣化があまり問題にならない。また駆動回路を高速で動作させる必要があるので、ＴＦＴのゲート容量は小さいほうが好ましい。よって、本実施例のように、ＯＬＥＤを用いた発光装置の駆動回路では、ＴＦＴの半導体層が有する第２の不純物領域５２９と、第４の不純物領域５３３ｂとが、それぞれゲート電極５１８、５１９と重ならない構成にするのが好ましい。
【０１０７】
［実施例３］
発光装置は自発光型であるため、液晶ディスプレイに比べ、明るい場所での視認性に優れ、視野角が広い。従って、様々な電子機器の表示部に用いることができる。
【０１０８】
本発明の発光装置を用いた電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、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ＤＶＤ等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。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、発光装置を用いることが望ましい。それら電子機器の具体例を図８に示す。
【０１０９】
図８（Ａ）は有機発光表示装置であり、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。本発明の発光装置は表示部２００３に用いることができる。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、液晶ディスプレイよりも薄い表示部とすることができる。なお、有機発光表示装置は、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。
【０１１０】
図８（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。本発明の発光装置は表示部２１０２に用いることができる。
【０１１１】
図８（Ｃ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポインティングマウス２２０６等を含む。本発明の発光装置は表示部２２０３に用いることができる。
【０１１２】
図８（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、本体２３０１、表示部２３０２、スイッチ２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。本発明の発光装置は表示部２３０２に用いることができる。
【０１１３】
図８（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、本発明の発光装置はこれら表示部Ａ、Ｂ２４０３、２４０４に用いることができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。
【０１１４】
図８（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。本発明の発光装置は表示部２５０２に用いることができる。
【０１１５】
図８（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等を含む。本発明の発光装置は表示部２６０２に用いることができる。
【０１１６】
ここで図８（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。本発明の発光装置は表示部２７０３に用いることができる。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。
【０１１７】
なお、将来的に有機発光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。
【０１１８】
また、上記電子機器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。有機発光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。
【０１１９】
また、発光装置は発光している部分が電力を消費するため、発光部分が極力少なくなるように情報を表示することが望ましい。従って、携帯情報端末、特に携帯電話や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望ましい。
【０１２０】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。また、本実施例の電子機器は実施例１または実施例２に示した何れの構成の発光装置を用いても良い。
【０１２１】
［実施例４］
実施の形態１では、プラズマＣＶＤ法でＤＬＣ膜を形成する例を示したが、本実施例では、包装フィルムにスパッタ法でＡｒを含む窒化珪素膜、ＡｌＮ_XＯ_Yで示される膜、ＡｌＮ膜、またはこれらの積層膜を成膜する例を図９に示す。ここでは、Ａｒを含むＡｌＮ_XＯ_Yで示される膜を袋状または空箱状の包装フィルムの内側に成膜する例を示す。
【０１２２】
アースに接続されたチャンバー９０１内を真空状態とし、酸素ガス及び不活性ガス（Ａｒガスまたは窒素ガス）を流して、ＲＦ電源９０４と接続されたＡｌＮからなるターゲット電極９０３と、該ターゲット電極９０３とチャンバー９０１との間に包装フィルム９０５をホルダー９０７で固定し、包装フィルム９０５の内側面へ希ガス元素を含むＡｌＮ_XＯ_Yで示される膜（ＡｌＮ_XＯ_Y膜と呼ぶ）９０６を成膜する。ただし、包装フィルム９０５のうち、外側面には形成されない。
【０１２３】
こうして、希ガスを含むＡｌＮ_XＯ_Yで示される膜９０６が成膜された包装フィルム９０５を真空で熱圧着して発光装置を封止する。希ガスを含ませることによりフレキシブルな膜となるので、真空で熱圧着しても包装フィルムに成膜された膜にクラックが発生することを防止することができる。
【０１２４】
また、ＡｌＮ膜を形成する場合、不活性ガス（Ａｒガスまたは窒素ガス）を流して、ＲＦ電源と接続されたＡｌＮからなるターゲット電極を用いて成膜すればよい。また、窒化珪素膜を形成する場合、窒素ガス及びＡｒガスを流してＲＦ電源と接続されたＳｉからなるターゲット電極を用いて成膜すればよい。
【０１２５】
ここでは包装フィルム９０５として袋状または空箱状のものを図示したが、２枚のシート状のものを重ねて四辺を全て圧着したものを用いてもよい。包装フィルム９０５の材料としては、樹脂材料（ポリエステル、ポリカーボネイト、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン等）、代表的には熱可塑性のプラスチック、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィルム、マイラーフィルム、またはアクリル樹脂フィルムを用いればよい。
【０１２６】
また、図９では、ターゲット電極は棒状（円柱状または角柱状）のものを図示したが、特に限定されないことは言うまでもない。ターゲット電極と被処理体の内面との間隔は一定に配置されることが好ましいので、被処理物の形状に合わせたターゲット形状とすればよい。
【０１２７】
ここで、膜厚１００ｎｍにおけるＡｌＮ_XＯ_Y膜（Ｘ＜Ｙ）の透過率を図１０に示す。ＡｌＮ_XＯ_Y膜は、図１０に示したように、可視光領域で透過率８０％〜９０％と透光性が非常に高い。ＡｌＮ_XＯ_Y膜（Ｘ＜Ｙ）は、膜中に希ガス元素を０．１原子％以上、好ましくは１〜３０原子％含み、且つ、窒素を数atm％以上、好ましくは２．５atm％〜４７．５atm％含む範囲であればよく、酸素を好ましくは２．５atm％〜４７．５atm％含む範囲であればよく、スパッタ条件（基板温度、導入ガスおよびその流量、成膜圧力など）を適宜調節することによって窒素濃度や酸素濃度を調節することができる。
【０１２８】
また、導入するガス流量などのスパッタ条件を変化させて、ＡｌＮ_XＯ_Y膜（Ｘ≧Ｙ）を形成してもよいし、膜の膜厚方向に窒素または酸素の濃度勾配を有するＡｌＮ_XＯ_Y膜（Ｘ＜Ｙ）またはＡｌＮ_XＯ_Y膜（Ｘ≧Ｙ）を形成してもよい。
【０１２９】
また、ここで、膜厚１００ｎｍにおけるＡｌＮ膜（Ａｌ_XＮ_Y膜とも示す）の透過率を図１１に示す。図１０に示したＡｌＮ_XＯ_Y膜（Ｘ＜Ｙ）に比べて透光率の平均が低いものの、可視光領域で透過率８０％〜９１．３％と高い。Ａｌ_XＮ_Y膜に含まれる不純物、特に酸素は０〜１０atm％未満であればよく、スパッタ条件（基板温度、導入ガスおよびその流量、成膜圧力など）を適宜調節することによって酸素濃度を調節することができる。Ａｌ_XＮ_Y膜は、膜中に希ガス元素を０．１原子％以上、好ましくは１〜３０原子％含み、且つ、窒素を数atm％以上、好ましくは２．５atm％〜４７．５atm％含む範囲であればよく、酸素を４７．５atm％以下、好ましくは、０〜１０atm％未満であればよい。
【０１３０】
また、導入するガス流量などのスパッタ条件を変化させて、膜の膜厚方向に窒素または酸素の濃度勾配を有するＡｌ_XＮ_Y膜を形成してもよい。
【０１３１】
また、以下に示す実験を行った。
【０１３２】
ポリカーボネイト（ＰＣ）フィルムの一方の表面にアルゴンを含むＡｌＮ膜、アルゴンを含むＡｌＮ_XＯ_Y膜を２００ｎｍの膜厚で成膜したものを封止缶に接着させ、封止缶とフィルムとの空間には乾燥剤として酸化カルシウムを入れたサンプルをそれぞれ用意して、室温で長時間放置し、重量の変化量を調べた。重量が変化すれば、水分などがＰＣフィルムを通過して酸化カルシウムに吸着したと推測できる。比較例として、成膜していないポリカーボネイト（ＰＣ）フィルムを同様に封止缶に接着させたサンプルも用意した。これらの実験結果（透湿性）を図１２に示す。
【０１３３】
図１２に示すように、成膜していないポリカーボネイト（ＰＣ）フィルムの比較例と比べて、ＡｌＮ膜やＡｌＮ_XＯ_Y膜が設けられたサンプルの重量の変化量が少ないことから、水分をブロッキングできるＡｌＮ膜やＡｌＮ_XＯ_Y膜を形成することによってＰＣフィルムの防湿性を向上させることができると言える。
【０１３４】
また、本実施例は、実施の形態２、実施例１乃至３のいずれとも自由に組み合わせることが可能である。
【０１３５】
【発明の効果】
本発明により柔軟性を備えたＤＬＣ膜、窒化珪素膜、ＡｌＮ_XＯ_Yで示される膜、またはＡｌＮ膜を内側または外側に有するフィルムでＯＬＥＤが設けられている基板全体を真空封止することによって、水蒸気や酸素によるＯＬＥＤの劣化を防ぐ効果が増し、ＯＬＥＤの安定性を高めることができる。従って、信頼性の高い発光装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発光装置の作製工程を示す図。
【図２】発光装置の作製工程を示す図。
【図３】ＤＬＣ膜の成膜装置（プラズマＣＶＤ装置）を示す図。
【図４】ＯＬＥＤモジュールの上面図および断面図を示す図。
【図５】アクティブマトリクス基板の作製工程を示す図。
【図６】アクティブマトリクス基板の作製工程を示す図。
【図７】アクティブマトリクス基板の作製工程を示す図。
【図８】電子機器の一例を示す図。
【図９】スパッタ法を用いた成膜装置を示す図。
【図１０】ＡｌＮ_XＯ_Y膜（Ｘ＜Ｙ）の透過率を示すグラフである。
【図１１】ＡｌＮ膜の透過率を示すグラフである。
【図１２】各種膜の透湿性を示すグラフである。

Claims

有機発光素子が設けられた基板と、
前記基板の周縁部に設けられたフレキシブルプリント基板と、
前記基板と、前記フレキシブルプリント基板の一部と、を包む保護部と、を有し、
前記保護部は、ガスバリアー性を有する薄膜が少なくとも表面の一部に設けられたフィルムを有し、
前記基板の端面及び前記フレキシブルプリント基板に接する箇所にのみ局所的に設けられ、且つ前記保護部に包まれた乾燥剤を有することを特徴とする発光装置。
有機発光素子が設けられた基板と、
前記基板の第１の領域上に設けられた封止基板と、
前記基板の第２の領域上に設けられたフレキシブルプリント基板と、
前記基板と、前記封止基板と、前記フレキシブルプリント基板の一部と、を包む保護部と、を有し、
前記保護部は、ガスバリアー性を有する薄膜が少なくとも表面の一部に設けられたフィルムを有し、
前記基板の第３の領域上にのみ局所的に設けられ、且つ前記保護部に包まれた乾燥剤を有し、
前記第３の領域は、前記第１の領域と前記第２の領域との間に位置することを特徴とする発光装置。
請求項１又は請求項２において、
前記ガスバリアー性を有する薄膜は、ＤＬＣ膜、酸化窒化珪素膜、窒化珪素膜、ＡｌＮ_ＸＯ_Ｙ膜、又はＡｌＮ膜であることを特徴とする発光装置。
請求項１又は請求項２において、
前記ガスバリアー性を有する薄膜は、ＤＬＣ膜、酸化窒化珪素膜、窒化珪素膜、ＡｌＮ_ＸＯ_Ｙ膜、ＡｌＮ膜から選ばれた複数の膜を積層した膜であることを特徴とする発光装置。
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記基板は、アクティブマトリクス基板であることを特徴とする発光装置。
有機発光素子が設けられた基板の周縁部にフレキシブルプリント基板を貼り付け、
前記基板の端面及び前記フレキシブルプリント基板に接する箇所にのみ局所的に乾燥剤を設け、
ガスバリアー性を有する薄膜が少なくとも表面の一部に設けられたフィルムを有する保護部を用いて、前記保護部の一部を熱圧着することにより、前記基板と前記フレキシブルプリント基板の一部と前記乾燥剤とを封止することを特徴とする発光装置の作製方法。
有機発光素子が設けられた基板の第１の領域上に封止基板を設け、
前記基板の第２の領域上にフレキシブルプリント基板を貼り付け、
前記基板の第３の領域上にのみ局所的に乾燥剤を設け、
ガスバリアー性を有する薄膜が少なくとも表面の一部に設けられたフィルムを有する保護部を用いて、前記保護部の一部を熱圧着することにより、前記基板と前記フレキシブルプリント基板の一部と前記封止基板と前記乾燥剤とを封止し、
前記第３の領域は、前記第１の領域と前記第２の領域との間に位置することを特徴とする発光装置の作製方法。
請求項６又は請求項７において、
前記ガスバリアー性を有する薄膜は、ＣＶＤ装置を用いて形成されたものであり、
前記熱圧着される前記保護部の一部は、前記ガスバリアー性を有する薄膜を形成する際に前記ＣＶＤ装置のホルダーに接した前記フィルムの部分であることを特徴とする発光装置の作製方法。
請求項６乃至請求項８のいずれか一項において、
前記ガスバリアー性を有する薄膜は、ＤＬＣ膜、酸化窒化珪素膜、窒化珪素膜、ＡｌＮ_ＸＯ_Ｙ膜、又はＡｌＮ膜であることを特徴とする発光装置の作製方法。
請求項６乃至請求項８のいずれか一項において、
前記ガスバリアー性を有する薄膜は、ＤＬＣ膜、酸化窒化珪素膜、窒化珪素膜、ＡｌＮ_ＸＯ_Ｙ膜、ＡｌＮ膜から選ばれた複数の膜を積層した膜であることを特徴とする発光装置の作製方法。
請求項６乃至請求項１０のいずれか一項において、
前記基板は、アクティブマトリクス基板であることを特徴とする発光装置の作製方法。