JP4601843B2

JP4601843B2 - 発光装置

Info

Publication number: JP4601843B2
Application number: JP2001056033A
Authority: JP
Inventors: 舜平山崎
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: JP2001319789A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極間に発光性材料を挟んだ素子（以下、発光素子という）を有する装置（以下、発光装置という）およびその作製方法に関する。特に発光性材料としてＥＬ（Electro Luminescence）が得られる発光性材料（以下、ＥＬ材料という）を利用した発光素子（以下、ＥＬ素子という）を用いた発光装置（特にＥＬ発光装置という）に関する。
【０００２】
なお、本発明に用いることのできるＥＬ材料は、一重項励起もしくは三重項励起または両者の励起を経由して発光（燐光および／または蛍光）するすべての発光性材料を含む。
【０００３】
【従来の技術】
近年、ＥＬ発光装置の開発が進んでいる。ＥＬ発光装置は、陽極と陰極との間にＥＬ材料を挟んだ構造のＥＬ素子を有した構造からなる。この陽極と陰極との間に電圧を加えてＥＬ材料中に電流を流することによりキャリアを再結合させて発光させる。即ち、ＥＬ発光装置は発光素子自体に発光能力があるため、液晶表示装置に用いるようなバックライトが不要である。さらに視野角が広く、軽量であり、且つ、低消費電力という利点をもつ。
【０００４】
ＥＬ発光装置の陽極としては仕事関数の大きい導電膜、代表的には透明な酸化物導電膜が用いられる。酸化物導電膜は可視光を透過するためＥＬ層から発した光を容易に取り出すことができるが、金属膜に比べて抵抗が高いという欠点を持っていた。陽極の抵抗が高いとＥＬ層に電流を注入する効率が悪くなるばかりでなく、応答の遅い素子となってしまうといった問題があった。
【０００５】
また、酸化物導電膜は蒸着法もしくはスパッタ法により形成されるが、成膜時にゴミが出るなどの問題が多かった。また、結晶化することでエッチングが困難になるといった問題もあり、金属膜に比べて取り扱いが難しい導電膜の一つであった。
【０００６】
ところが、ＥＬ発光装置の陰極が金属膜であるため、陽極側には透明な導電膜を用いないと発光が取り出せないといった問題があった。そのため現状では陽極材料としては酸化物導電膜を用いる以外になかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は陽極として酸化物導電膜の代わりに仕事関数の高い金属膜もしくは半導体膜を用いることで陽極の抵抗を低め、電流注入効率が高く、応答性に優れた発光装置を作製することを課題とする。また、そのために必要な素子構造を有した発光装置およびそれを用いた電気器具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】
本発明では、陽極として仕事関数の高い金属膜もしくは半導体膜を用いるために、発光素子の陽極もしくは陰極にスリット（光を遮らないようにするための細隙）を設け、陽極もしくは陰極としての機能を果たすと同時に光の通路を確保する電極構造を用いることを特徴とする。このとき、スリットは陽極に設けても良いし、陰極に設けても良い。また、陽極と陰極の両方に設けても良い。本発明では光の通路としてスリットを設けた電極を用いることで、陽極として金属膜もしくは半導体膜を用いることができる。
【０００９】
ここで、スリットの間隔（隣接するスリット間の距離）は０．５〜３μｍ（好ましくは１．０〜２．０μｍ）で、スリットの幅はスリットの間隔の５〜１５倍が良い。例えば、スリットの間隔が１．５μｍのとき、スリットの幅は１０〜１５μｍが望ましい。また、陽極においてスリットの占める割合が７０〜９０％となるように設けると良い。
【００１０】
ＥＬ発光装置において、陽極の役割は正孔（ホール）を注入することであり、ＥＬ材料よりもＨＯＭＯ準位の高い材料であることが要求される。即ち、仕事関数の大きい材料であることが望ましい。このような要求を満たす材料ならば酸化物導電膜に限らず、金属膜もしくは半導体膜を用いることも可能である。そのような金属膜としては、白金（Ｐｔ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）もしくはニッケル（Ｎｉ）を用いることができる。また、半導体膜としては、シリコン（Ｓｉ）もしくはゲルマニウム（Ｇｅ）を用いることができる。
【００１１】
このように本発明を実施することで、陽極として使用可能な材料の選択の幅が増加し、従来の発光装置よりも駆動電圧の低い発光装置や発光輝度の高い発光装置を得ることが可能となる。また、酸化物導電膜よりも抵抗の低い金属膜もしくは半導体膜を陽極として用いることも可能となるため、電流注入効率が高く、応答性に優れた発光装置を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図１、２を用いて説明する。なお、図１、２に示したのは画素部における作製工程を示す断面図である。また、本実施の形態によって作製される画素の上面図を図３に示す。図３に用いた符号は図１、２で用いた符号に対応している。
【００１３】
図１（Ａ）において、１０１は素子が形成される基板（以下、素子形成基板という）であり、その上には非晶質シリコン膜からなる剥離層１０２が１００〜５００ｎｍ（本実施の形態では３００ｎｍ）の厚さに形成される。本実施の形態では素子形成基板１０１としてガラス基板を用いるが、石英基板、シリコン基板、金属基板もしくはセラミックス基板を用いても構わない。
【００１４】
なお、本明細書中では、半導体素子もしくは発光素子が形成された基板全体を指して素子形成基板と呼ぶ場合もある。
【００１５】
また、剥離層１０２の成膜は減圧熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スパッタ法もしくは蒸着法を用いれば良い。剥離層１０２の上には酸化シリコン膜からなる絶縁膜１０３が２００ｎｍの厚さに形成される。絶縁膜１０３の形成は減圧熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スパッタ法もしくは蒸着法を用いれば良い。
【００１６】
また、絶縁膜１０３の上には結晶質シリコン膜１０４が５０ｎｍの厚さに形成される。結晶質シリコン膜１０４の形成方法としては公知の手段を用いることが可能である。固体レーザーもしくはエキシマレーザーを用いて非晶質シリコン膜をレーザー結晶化させても良いし、非晶質シリコン膜を加熱処理（ファーネスアニール）により結晶化させても良い。
【００１７】
次に、図１（Ｂ）に示すように、結晶質シリコン膜１０４をパターニングして島状の結晶質シリコン膜（以下、活性層という）１０５、１０６を形成する。そして活性層を覆って酸化シリコン膜からなるゲート絶縁膜１０７を８０ｎｍの厚さに形成する。さらに、ゲート絶縁膜１０７の上にゲート電極１０８、１０９を形成する。本実施の形態ではゲート電極１０８、１０９の材料として、３５０ｎｍ厚のタングステン膜もしくはタングステン合金膜を用いる。勿論、ゲート電極の材料としては他の公知の材料を用いることができる。
【００１８】
そして、ゲート電極１０８、１０９をマスクとして周期表の１３族に属する元素（代表的にはボロン）を添加する。添加方法は公知の手段を用いれば良い。こうしてｐ型の導電型を示す不純物領域（以下、ｐ型不純物領域という）１１０〜１１４が形成される。また、ゲート電極の直下にはチャネル形成領域１１５〜１１７が画定する。なお、ｐ型不純物領域１１０〜１１４はＴＦＴのソース領域もしくはドレイン領域となる。
【００１９】
次に、図１（Ｃ）に示すように、保護膜（ここでは窒化シリコン膜）１１８を５０ｎｍの厚さに形成し、その後、加熱処理を行って添加された周期表の１３族に属する元素の活性化を行う。この活性化はファーネスアニール、レーザーアニールもしくはランプアニールにより行うか、又はそれらを組み合わせて行えば良い。本実施の形態では５００℃４時間の加熱処理を窒素雰囲気で行う。
【００２０】
活性化が終了したら、水素化処理を行うと効果的である。水素化処理は公知の水素アニール技術もしくはプラズマ水素化技術を用いれば良い。
【００２１】
次に、図１（Ｄ）に示すように、酸化シリコン膜からなる第１層間絶縁膜１１９を８００ｎｍの厚さに形成し、コンタクトホールを形成して配線１２０〜１２３を形成する。第１層間絶縁膜１１９としては他の無機絶縁膜を用いても良いし、樹脂（有機絶縁膜）を用いても良い。本実施の形態では配線１２０〜１２３としてチタン／アルミニウム／チタンの三層構造からなる金属配線を用いる。勿論、導電膜であれば如何なる材料を用いても良い。配線１２０〜１２３はＴＦＴのソース配線もしくはドレイン配線となる。
【００２２】
この状態でスイッチング用ＴＦＴ２０１及び電流制御用ＴＦＴ（駆動用ＴＦＴ）２０２が完成する。本実施の形態ではどちらのＴＦＴもｐチャネル型ＴＦＴで形成される。但し、スイッチング用ＴＦＴ２０１はゲート電極が活性層を二カ所で横切るように形成されており、二つのチャネル形成領域が直列に接続された構造となっている。このような構造とすることでオフ電流値（ＴＦＴがオフされた時に流れる電流）を効果的に抑制することができる。
【００２３】
また、同時に図３（Ｂ）に示すように保持容量３０１が形成される。保持容量３０１はＴＦＴの活性層と同時に形成された半導体層３０２、ゲート絶縁膜１０７及びゲート電極１０９で形成される下側保持容量と、ゲート電極１０９、第１層間絶縁膜１１９及び配線１２３で形成される上側保持容量とで形成される。また、半導体層３０２は配線１２３と電気的に接続されている。
【００２４】
次に、図１（Ｅ）に示すように、金属膜を１００ｎｍの厚さに形成し、パターニングにより画素電極（ＥＬ素子の陽極として機能する）１２４を形成する。このとき、配線１２２と画素電極１２４とはオーミック接触をする。従って、画素電極１２４と電流制御用ＴＦＴ２０２とは電気的に接続される。なお、金属膜としては、白金（Ｐｔ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）もしくはニッケル（Ｎｉ）を用いることができる。また、半導体膜としては、シリコン（Ｓｉ）もしくはゲルマニウム（Ｇｅ）を用いることができる。
【００２５】
また、ここで形成された画素電極１２４を上面から見ると図３（Ａ）に示すような構造となっている。但し、図３（Ａ）に示す上面図では有機ＥＬ材料および陰極を図示していない。
【００２６】
図３（Ａ）に示すように、画素電極１２４は複数のスリット３００を有し、電流制御ＴＦＴ２０２のドレイン配線１２２に接続される。また、画素電極１２４はスイッチングＴＦＴ２０１および電流制御ＴＦＴ２０２のチャネル形成領域を隠す遮光膜としても機能している。また、本実施の形態では、スリット３００の間隔（図３（Ａ）中のＡで示される距離）を２μｍ、スリットの幅（図３（Ａ）中のＢで示される距離）を２０μｍとする。
【００２７】
画素電極１２４を形成したら、酸化シリコン膜からなる第２層間絶縁膜１２５を３００ｎｍの厚さに形成する。そして、開口部１２６を形成し、１〜２０ｎｍ（好ましくは３〜５ｎｍ）の厚さの無機材料からなる絶縁膜を形成する。この様子を図４に示す。図４（Ａ）において４０１で示された領域を拡大したのが図４（Ｂ）である。図４（Ｂ）に示すように画素電極１２４を覆うように無機材料からなる絶縁膜４０２が形成されている。
【００２８】
無機材料からなる絶縁膜４０２としては、珪素を含む絶縁膜（典型的には酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜もしくはこれらにアルミニウムを添加した膜）、酸化タンタル膜、酸化アルミニウムまたは非晶質炭素膜（ダイヤモンドライクカーボン膜を含む）を用いることができる。膜厚はトンネル電流が流れる程度に薄いことが望ましく、１〜２０ｎｍ（好ましくは３〜５ｎｍ）とする。
【００２９】
図４（Ｂ）のような構造とすると、有機ＥＬ層１２７が直接第１層間絶縁膜１１９に触れることがない。第１層間絶縁膜１１９として樹脂膜を用いるような場合には有効な構造である。もちろん、無機材料からなる絶縁膜４０２は省略することも可能である。
【００３０】
次に、７０ｎｍ厚の有機ＥＬ層１２７及び３００ｎｍ厚の陰極１２８を蒸着法により形成する。なお、陰極１２８としては、ＭｇＡｇ（マグネシウムと銀の合金）膜とアルミニウム膜との積層膜またはリチウムを含有したアルミニウム膜を用いることができる。
【００３１】
また、本実施の形態では有機ＥＬ層１２７として２０ｎｍ厚の正孔注入層及び５０ｎｍ厚の発光層を積層した構造を用いる。勿論、発光層に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層もしくは電子注入を組み合わせた公知の他の構造を用いても良い。
【００３２】
本実施の形態では、正孔注入層としてＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）を用いる。この場合、まず全ての画素電極を覆うように銅フタロシアニンを形成し、その後、赤色、緑色及び青色に対応する画素ごとに各々赤色の発光層、緑色の発光層及び青色の発光層を形成する。形成する領域の区別は蒸着時にシャドーマスクを用いて行えば良い。このようにすることでカラー表示が可能となる。
【００３３】
なお、緑色の発光層を形成する時は、発光層の母体材料としてＡｌｑ₃（トリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体）を用い、キナクリドンもしくはクマリン６をドーパントとして添加する。また、赤色の発光層を形成する時は、発光層の母体材料としてＡｌｑ₃を用い、ＤＣＪＴ、ＤＣＭ１もしくはＤＣＭ２をドーパントとして添加する。また、青色の発光層を形成する時は、発光層の母体材料としてＢＡｌｑ₃（２−メチル−８−キノリノールとフェノール誘導体の混合配位子を持つ５配位の錯体）を用い、ペリレンをドーパントとして添加する。
【００３４】
また、陽極とＥＬ層との間に導電性ポリマーを設けても良い。可溶性の導電性ポリマーを印刷法もしくはインクジェット法で塗布すると、画素電極１２４のスリット３００による段差を平坦化するという効果が得られる。
【００３５】
勿論、本願発明では上記有機材料に限定する必要はなく、公知の低分子系有機ＥＬ材料、高分子系有機ＥＬ材料もしくは無機ＥＬ材料を用いることが可能である。高分子系有機ＥＬ材料を用いる場合は塗布法を用いることもできる。
【００３６】
以上のようにして、画素電極（陽極）１２４、無機材料からなる絶縁膜４０２、有機ＥＬ層１２７及び陰極１２８からなるＥＬ素子（図３（Ｂ）において３０３で示される）が形成される。本実施の形態ではこのＥＬ素子が発光素子として機能する。
【００３７】
次に、図２（Ａ）に示すように、第１接着剤１２９により素子を固定するための基板（以下、固定基板という）１３０を貼り合わせる。本実施の形態では固定基板１３０として可撓性のプラスチックフィルムを用いるが、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、シリコン基板もしくはセラミックス基板を用いても良い。なお、プラスチックフィルムとしては、ＰＥＳ（ポリエチレンサルファイル）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）もしくはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）を用いることができる。
【００３８】
また、第１接着剤１２９としては、後に剥離層１０２を除去する際に選択比のとれる材料を用いる必要がある。代表的には樹脂からなる絶縁膜を用いることができ、本実施の形態ではポリイミドを用いるが、アクリル、ポリアミドもしくはエポキシ樹脂を用いても良い。なお、ＥＬ素子から見て観測者側（発光装置の使用者側）に位置する場合は、光を透過する材料であることが必要である。
【００３９】
図２（Ａ）のプロセスを行うことによりＥＬ素子を完全に大気から遮断することができる。これにより酸化による有機ＥＬ材料の劣化をほぼ完全に抑制することができ、ＥＬ素子の信頼性を大幅に向上させることができる。
【００４０】
次に、図２（Ｂ）に示すように、ＥＬ素子の形成された基板全体を、フッ化ハロゲンを含むガス中に晒し、剥離層１０２の除去を行う。なお、フッ化ハロゲンとは化学式ＸＦn（Ｘはフッ素以外のハロゲン、ｎは整数）で示される物質であり、一フッ化塩素（ＣｌＦ）、三フッ化塩素（ＣｌＦ₃）、一フッ化臭素（ＢｒＦ）、三フッ化臭素（ＢｒＦ₃）、一フッ化ヨウ素（ＩＦ）もしくは三フッ化ヨウ素（ＩＦ₃）を用いることができる。
【００４１】
本実施の形態ではフッ化ハロゲンとして三フッ化塩素（ＣｌＦ₃）を用い、希釈ガスとして窒素を用いる。希釈ガスとしては、アルゴン、ヘリウムもしくはネオンを用いても良い。流量は共に５００ｓｃｃｍ（８．３５×１０^-6ｍ³／ｓ）とし、反応圧力は１〜１０Ｔｏｒｒ（１．３×１０²〜１．３×１０³Ｐａ）とすれば良い。また、処理温度は室温（典型的には２０〜２７℃）で良い。
【００４２】
この場合、シリコン膜はエッチングされるが、プラスチックフィルム、ガラス基板、ポリイミド膜、酸化シリコン膜はエッチングされない。即ち、三フッ化塩素ガスに晒すことで剥離層１０２が選択的にエッチングされ、最終的には完全に除去される。なお、同じくシリコン膜で形成されている活性層１０５、１０６はゲート絶縁膜１０７に覆われているため三フッ化塩素ガスに晒されることがなく、エッチングされることはない。
【００４３】
本実施の形態の場合、剥離層１０２は露呈した端部から徐々にエッチングされていき、完全に除去された時点で素子形成基板１０１と絶縁膜１０３が分離される。このとき、ＴＦＴ及びＥＬ素子は薄膜を積層して形成されているが、固定基板１３０に移された形で残る。
【００４４】
なお、ここでは剥離層１０２が端部からエッチングされていくことになるが、素子形成基板１０１が大きくなると完全に除去されるまでの時間が長くなり好ましいものではない。従って、本実施の形態は素子形成基板１０１が対角３インチ以下（好ましくは対角１インチ以下）の場合に実施することが望ましい。
【００４５】
こうして固定基板１３０にＴＦＴ及びＥＬ素子を移したら、図２（Ｃ）に示すように、第２接着剤１３１を形成し、プラスチックフィルム１３２を貼り合わせる。第２接着剤１３１としては樹脂からなる絶縁膜（代表的にはポリイミド、アクリル、ポリアミドもしくはエポキシ樹脂）を用いても良いし、無機材料からなる絶縁膜（代表的には酸化シリコン膜）を用いても良い。なお、ＥＬ素子から見て観測者側に位置する場合は、光を透過する材料であることが必要である。
【００４６】
こうしてガラス基板１０１からプラスチックフィルム１３２へとＴＦＴ及びＥＬ素子が移される。その結果、二枚のプラスチックフィルム１３０、１３２によって挟まれたフレキシブルなＥＬ表示装置を得ることができる。このように固定基板（ここではプラスチックフィルム）１３０と貼り合わせ基板（ここではプラスチックフィルム）１３２を同一材料とすると熱膨張係数が等しくなるので、温度変化による応力歪みの影響を受けにくくすることができる。
【００４７】
以上のような本発明の発光装置は、ＥＬ素子の陽極として金属膜もしくは半導体膜を用いることができるため、ゴミの発生等の成膜時の不具合を従来の酸化物導電膜よりも低減しうる。そのため、作製工程における歩留まりが向上し、製造コストの低減を図ることができる。
【００４８】
さらに本実施の形態により作製されたＥＬ表示装置は、フォトリソグラフィに必要なマスク枚数がトータルで６枚と非常に少なく、高い歩留まりと低い製造コストを達成することができる。また、こうして形成されたＥＬ表示装置は、プラスチック支持体の耐熱性に制限されることなく形成されたＴＦＴを半導体素子として用いることができるので非常に高性能なものとすることができる。
【００４９】
なお、本発明の構成は、本実施の形態の構成に限定されるべきものではない。
本発明は陰極もしくは陽極にスリットが設けられている点に特徴があり、その他の構成は如何なる構成であっても良い。例えば、アクティブマトリクス型の表示装置に限らず、パッシブマトリクス型の表示装置に適用することもできる。
【００５０】
【実施例】
〔実施例１〕
本実施例では、図１〜図３とは異なる構造の画素部を有する発光装置について説明する。説明には図５、図６を用いる。
【００５１】
まず、図１の作製工程に従って図１（Ｄ）の工程まで行う。但し、本実施例では画素電極５０１を、スリットを設けずに形成する。また、本実施例では画素電極５０１の形成材料として白金を用いる。（図５（Ａ））
【００５２】
次に、発明の実施の形態で説明したように、同様に第２層間絶縁膜１２５を形成し、開口部１２６を形成して有機ＥＬ層５０２を形成する。ＥＬ層５０２の形成は実施例１に従えば良い。また、ＥＬ層５０２の上に陰極５０３を形成する。本実施例では陰極５０３の材料としてリチウムを添加したアルミニウム膜を用いる。なお、陰極５０３の成膜は蒸着法を用いるが、本実施例ではシャドーマスクを用いることによりスリットを有した陰極とする。ここで図５（Ｂ）の状態の上面図を図６に示す。
【００５３】
図６において、５０３が陰極であり、陰極５０３には複数のスリット５０４が設けられている。この場合、スリット５０４の部分だけ陰極５０３の下に形成されたＥＬ層が露呈することになる。そこで本実施例では図５（Ｃ）に示すように陰極５０３を覆うパッシベーション膜５０５を形成する。
【００５４】
パッシベーション膜５０５としては、無機材料からなる絶縁膜を用いることができる。本実施例では３００ｎｍの厚さの窒化珪素膜を用い、有機ＥＬ層５０２が外気に触れることを防ぐ構造となっている。このパッシベーション膜５０５は陰極５０３を形成した後に大気解放しないで連続的に形成することが望ましい。
【００５５】
このあとは、発明の実施の形態で説明したように、第１接着剤１２９により固定基板１３０を貼り合わせ、ＥＬ素子の形成された基板全体を、フッ化ハロゲンを含むガス中に晒して剥離層１０２の除去を行う。本実施例ではフッ化ハロゲンとして三フッ化塩素（ＣｌＦ₃）を用い、希釈ガスとして窒素を用いる。その他の条件は発明の実施の形態を参照すれば良い。
【００５６】
そして、固定基板１３０にＴＦＴ及びＥＬ素子を移したら、第２接着剤１３１によりプラスチックフィルム１３２を貼り合わせる。こうしてガラス基板１０１からプラスチックフィルム１３２へとＴＦＴ及びＥＬ素子が移され、図５（Ｃ）に示すＥＬ発光装置が得られる。
【００５７】
〔実施例２〕
本発明において、固定基板及び／又は貼り合わせ基板の片面もしくは両面にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜を形成しておくことは有効である。但し、膜厚が厚すぎると透過率が落ちるので、５０ｎｍ以下（好ましくは１０〜２０ｎｍ）とすると良い。
【００５８】
ＤＬＣ膜の特徴としては、１５５０ｃｍ^-1くらいに非対称のピークを有し、１３００ｃｍ^-1くらいに肩をもつラマンスペクトル分布を有する。また、微小硬度計で測定した時に１５〜２５Ｐａの硬度を示すという特徴をもつ。
【００５９】
ＤＬＣ膜はプラスチック支持体に比べて硬度が大きく、熱伝導率も大きいため、表面保護や熱分散のための保護膜として設けておくことが有効である。
【００６０】
従って、プラスチック支持体を貼り付ける前に予めＤＬＣ膜を成膜しておいて貼り付けるか、プラスチック支持体を貼り付けた後にＤＬＣ膜を成膜することも可能である。いずれにしてもＤＬＣ膜の成膜はスパッタ法もしくはＥＣＲプラズマＣＶＤ法を用いれば良い。
【００６１】
〔実施例３〕
本発明のＥＬ発光装置は図７に示す回路構成の画素部とすることができる。図７において、７０１はソース配線、７０２はゲート配線、７０３はスイッチングＴＦＴ、７０４は電流制御ＴＦＴ、７０５は電流供給線、７０６はＥＬ素子である。本実施例ではスイッチングＴＦＴ７０３および電流制御ＴＦＴ７０４がｐチャネル型ＴＦＴで作製されている。勿論、スイッチングＴＦＴ７０３および電流制御ＴＦＴ７０４はどちらか片方がｎチャネル型ＴＦＴであっても良いし、両者がｎチャネル型ＴＦＴであっても良い。
【００６２】
なお、本実施例では図３のコンデンサ３０１と同じ役割を、電流制御ＴＦＴ７０４のゲート容量で補っている。これは、デジタル駆動により時分割階調表示を行う場合、１フレーム期間（もしくは１フィールド期間）が短いため、電流制御ＴＦＴのゲート容量だけで電荷を保持しうるためである。
【００６３】
なお、本実施例の構成は実施例１、２の構成と組み合わせて実施することが可能である。
【００６４】
〔実施例４〕
実施例３において、図７に示した画素部の回路構成は、図８に示した回路構成としても良い。図８において、８０１はソース配線、８０２はゲート配線、８０３はスイッチングＴＦＴ、８０４は電流制御ＴＦＴ、８０５は電流供給線、８０６はＥＬ素子である。本実施例ではスイッチングＴＦＴ８０３および電流制御ＴＦＴ８０４がｐチャネル型ＴＦＴで作製されている。勿論、スイッチングＴＦＴ７０３および電流制御ＴＦＴ７０４はどちらか片方がｎチャネル型ＴＦＴであっても良いし、両者がｎチャネル型ＴＦＴであっても良い。
【００６５】
このとき、ゲート配線８０２と電流供給線８０５は異なる層に形成されるため、両者が層間絶縁膜を挟んで重なるように設けることは有効である。このようにすることで実質的に配線の占有面積を共通化することができ、画素の有効発光面積を増やすことができる。
【００６６】
なお、本実施例の構成は実施例１〜３のいずれの構成とも自由に組み合わせて実施することが可能である。
【００６７】
〔実施例５〕
本実施例では、本発明のＥＬ発光装置の外観図を説明する。なお、図９（Ａ）は本発明のＥＬ発光装置の上面図であり、図９（Ｂ）はその断面図である。
【００６８】
図９（Ａ）において、９０１は素子形成基板、９０２は画素部、９０３はソース側駆動回路、９０４はゲート側駆動回路であり、それぞれの駆動回路は配線９０５を経てＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）９０６に至り、外部機器へと接続される。このとき、画素部９０２、ソース側駆動回路９０３及びゲート側駆動回路９０４を囲むようにして第１シール材９１１、カバー材９１２、接着剤９１３（図９（Ｂ）参照）及び第２シール材９１４が設けられている。
【００６９】
また、図９（Ｂ）は図９（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図に相当する。このとき、素子形成基板９０１の上方（厳密には素子形成基板９０１上に設けられた絶縁体の上）には駆動回路を形成するＴＦＴ９１、スイッチングＴＦＴ９２および電流制御ＴＦＴ９３が設けられる。スイッチングＴＦＴ９２および電流制御ＴＦＴ９３の形成方法は既に説明したので省略する。本実施例では電流制御ＴＦＴ９３の画素電極（陽極）にスリットが設けられている。また、駆動回路を形成するＴＦＴ９３は、公知のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成すれば良い。
【００７０】
ＥＬ素子の陰極は９１５で示される領域において配線９０５に電気的に接続される。配線９０５は陰極に所定の電圧を与えるための配線であり、異方導電性フィルム９１６を介してＦＰＣ９０６に電気的に接続される。さらにＥＬ素子は、第１シール材９１１及びそれによって基板９０１に貼り合わされたカバー材９１２で囲まれ、接着剤９１３により封入されている。
【００７１】
なお、接着剤９１３の中にスペーサを含有させてもよい。このとき、スペーサを酸化バリウムで形成すればスペーサ自体に吸湿性をもたせることが可能である。また、スペーサを設けた場合、スペーサからの圧力を緩和するバッファ層として陰極上に樹脂膜を設けることも有効である。
【００７２】
また、接着剤９１３の代わりに不活性ガス（希ガスもしくは窒素ガス）を封入することもできる。この際、加圧雰囲気で不活性ガスの封入工程を行えば、外部からの酸素や水の侵入を効果的に防ぐことが可能である。
【００７３】
また、配線９０５は異方導電性フィルム９１６を介してＦＰＣ９０６に電気的に接続される。配線９０５は画素部９０２、ソース側駆動回路９０３及びゲート側駆動回路９０４に送られる信号をＦＰＣ９０６に伝え、ＦＰＣ９０６により外部機器と電気的に接続される。
【００７４】
また、本実施例では第１シール材９１１の露呈部及びＦＰＣ９０６の一部を覆うように第２シール材９１４を設け、ＥＬ素子を徹底的に外気から遮断する構造となっている。こうして図９（Ｂ）の断面構造を有するＥＬ発光装置となる。なお、本実施例のＥＬ発光装置は実施例１〜４のいずれの構成を組み合わせて作製しても構わない。
【００７５】
〔実施例６〕
本実施例では、本発明のＥＬ発光装置の画素構造について図１０（Ａ）、（Ｂ）に示す。本実施例において、１００１はスイッチングＴＦＴ１００２のソース配線、１００３はスイッチングＴＦＴ１００２のゲート配線、１００４は電流制御ＴＦＴ、１００５はコンデンサ（省略することも可能）、１００６は電流供給線、１００７は電源制御ＴＦＴ、１００８はＥＬ素子、１００９は電源制御線とする。このとき、ソース配線１００１、ゲート配線１００３、電流供給線１００６および電源制御線１００９が同一の層に同一の導電膜で形成される。
【００７６】
なお、電源制御ＴＦＴ１００７の動作については特願平１１−３４１２７２号を参照すると良い。ただし本実施例では電源制御ＴＦＴを電流制御ＴＦＴと同一構造のｐチャネル型ＴＦＴとする。
【００７７】
また、本実施例では電源制御ＴＦＴ１００７を電流制御ＴＦＴ１００４とＥＬ素子１００８との間に設けているが、電源制御ＴＦＴ１００７とＥＬ素子１００８との間に電流制御ＴＦＴ１００４が設けられた構造としても良い。また、電源制御ＴＦＴ１００７は電流制御ＴＦＴ１００４と同一構造とするか、同一の活性層で直列させて形成するのが好ましい。
【００７８】
また、図１０（Ａ）は、二つの画素間で電流供給線１００６を共通とした場合の例である。即ち、二つの画素が電流供給線１００６を中心に線対称となるように形成されている点に特徴がある。この場合、電流供給線の本数を減らすことができるため、画素部をさらに高精細化することができる。また、図１０（Ｂ）は、ゲート配線１００３と平行に電流供給線１０１０を設け、ソース配線１００１と平行に電源制御線１０１１を設けた場合の例である。
【００７９】
なお、本実施例の構成は実施例１〜５のいずれの構成とも自由に組み合わせて実施することが可能である。
【００８０】
〔実施例７〕
本実施例では、本発明のＥＬ発光装置の画素構造について図１１（Ａ）、（Ｂ）に示す。なお、本実施例において、１１０１はスイッチングＴＦＴ１１０２のソース配線、１１０３はスイッチングＴＦＴ１１０２のゲート配線、１１０４は電流制御ＴＦＴ、１１０５はコンデンサ（省略することも可能）、１１０６は電流供給線、１１０７は消去ＴＦＴ、１１０８は消去用ゲート配線、１１０９はＥＬ素子とする。このとき、ソース配線１１０１、ゲート配線１１０３、電流供給線１１０６および消去用ゲート配線１１０８が同一の層に同一の導電膜で形成される。
【００８１】
なお、消去ＴＦＴ１１０７の動作については特願平１１−３３８７８６号を参照すると良い。ただし本実施例では電源制御ＴＦＴを電流制御ＴＦＴと同一構造のｐチャネル型ＴＦＴとする。また、特願平１１−３３８７８６号では消去用ゲート配線を消去用ゲート信号線と呼んでいる。
【００８２】
消去ＴＦＴ１１０７のドレインは電流制御ＴＦＴ１１０４のゲートに接続され、電流制御ＴＦＴ１１０４のゲート電圧を強制的に変化させることができるようになっている。なお、消去ＴＦＴ１１０７はｐチャネル型ＴＦＴとし、オフ電流を小さくできるようにスイッチング用ＴＦＴ１１０２と同一構造とすることが好ましい。
【００８３】
また、図１１（Ａ）は、二つの画素間で電流供給線１１０６を共通とした場合の例である。即ち、二つの画素が電流供給線１１０６を中心に線対称となるように形成されている点に特徴がある。この場合、電流供給線の本数を減らすことができるため、画素部をさらに高精細化することができる。また、図１１（Ｂ）は、ゲート配線１１０３と平行に電流供給線１１１０を設け、ソース配線１１０１と平行に消去ゲート配線１１１１を設けた場合の例である。
【００８４】
なお、本実施例の構成は実施例１〜５のいずれの構成とも自由に組み合わせて実施することが可能である。
【００８５】
〔実施例８〕
本発明のＥＬ発光装置は画素内にいくつのＴＦＴを設けた構造としても良い。
実施例６、７ではＴＦＴを三つ設けた例を示しているが、四つ乃至六つのＴＦＴを設けても構わない。本発明はＥＬ発光装置の画素構造に限定されずに実施することが可能である。
【００８６】
なお、本実施例の構成は実施例１〜５のいずれの構成とも自由に組み合わせて実施することが可能である。
【００８７】
〔実施例９〕
「発明の実施の形態」において、絶縁膜１０３に窒化珪素膜もしくは窒化酸化珪素膜を設け、保護膜１１８に窒化珪素膜もしくは窒化酸化珪素膜を設ける構成とすることが好ましい。
【００８８】
このような構造とすると、スイッチング用ＴＦＴ２０１および電流制御用ＴＦＴ２０２が窒化珪素膜もしくは窒化酸化珪素膜で挟まれた構造となり、外部からの水分や可動イオンの侵入を効果的に防ぐことができる。
【００８９】
また、第１層間絶縁膜１１９として有機絶縁膜を用いる場合、第１層間絶縁膜１１９と画素電極１２４の間に窒化珪素膜もしくはＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜を設け、さらに陰極１２８の上に前述の窒化珪素膜もしくはＤＬＣ膜を設けることは好ましい。
【００９０】
このような構造とすると、ＥＬ素子３０３が窒化珪素膜もしくはＤＬＣ膜で挟まれた構造となり、外部からの水分や可動イオンの侵入を防ぐだけでなく、酸素の侵入をも効果的に防ぐことができる。ＥＬ素子中の発光層などの有機材料は酸素によって容易に酸化して劣化するため、本実施例のような構造とすることで大幅に信頼性を向上することができる。
【００９１】
以上のように、ＴＦＴを保護するための対策とＥＬ素子を保護するための対策を併用して施すことで電子装置全体の信頼性を高めることができる。
【００９２】
なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施例８のいずれの構成とも自由に組み合わせることが可能である。
【００９３】
〔実施例１０〕
本実施例では、スリットを設けた画素電極の上に導電性ポリマー膜を形成した例を図１５に示す。なお、本実施例の発光装置は、ＥＬ層の構成以外の構成にお
いて
【発明の実施の形態】
に示した発光装置と同じである。従って、ＥＬ層の構成以外の説明は省略する。
【００９４】
導電性ポリマーとしては、共役系高分子であるポリアセチレン、ポリチオフェン、ポリ（３−メチル）チオフェン、ポリ（３−エチル）チオフェン、ポリ（３−ｎ−ブチル）チオフェン、ポリ（３−ヘキシル）チオフェン、ポリ（３−オクチル）チオフェン、ポリ（３−ドデシル）チオフェン、ポリ（３−オクタデシル）チオフェン、ポリ（３−アイコシル）チオフェンもしくはポリ（３−メチル−Ｃｏ−ブチル）チオフェンに、ドーパントとしてＰＦ₆ ^-、臭素もしくはヨウ素を用いたものを用いることができる。
【００９５】
なお、ポリ（３−ヘキシル）チオフェン、ポリ（３−オクチル）チオフェン、ポリ（３−ドデシル）チオフェン、ポリ（３−オクタデシル）チオフェン、ポリ（３−アイコシル）チオフェン及びポリ（３−メチル−Ｃｏ−ブチル）チオフェンは可溶性である。溶媒としては、クロロホルム、ベンゼンもしくはテトラリンなどを用いることができる。
【００９６】
本実施例では、スリット３００を設けた画素電極（陽極）１２４上に導電性ポリマー膜１５０を１０〜５０ｎｍ（好ましくは２０〜３０ｎｍ）の厚さに形成する。導電性ポリマー膜１５０として可溶性のものを用い、印刷法もしくはインクジェット法により成膜すればスリット３００による段差を平坦化することが可能である。
【００９７】
そして、導電性ポリマー膜１５０上に、発光層１５１としてＡｌｑ₃を蒸着法により形成する。勿論、公知の発光層で代用しても良い。
【００９８】
こうしてＥＬ層が形成されたら、その上に陰極１２８としてリチウムを含有したアルミニウム膜を形成する。
【００９９】
以上のようにして、画素電極１２４、導電性ポリマー膜１５０、発光層１５１および陰極１２８からなるＥＬ素子１５２が形成される。
【０１００】
なお、本実施例の構成は、実施例１〜９のいずれの構成とも組み合わせて実施することが可能である。
【０１０１】
〔実施例１１〕
本実施例ではＥＬ層および陰極を形成するための成膜装置について図１２を用いて説明する。図１２において、１２０１は搬送室（Ａ）であり、搬送室（Ａ）１２０１には搬送機構（Ａ）１２０２が備えられ、基板１２０３の搬送が行われる。搬送室（Ａ）１２０１は減圧雰囲気にされており、各処理室とはゲートによって遮断されている。各処理室への基板の受け渡しは、ゲートを開けた際に搬送機構（Ａ）によって行われる。
【０１０２】
また、搬送室（Ａ）１２０１を減圧するためにクライオポンプを用いる。なお、図１２の成膜装置では、搬送室（Ａ）１２０１の側面に排気ポート１２０４が設けられ、その下に排気ポンプが設置される。このような構造とすると排気ポンプのメンテナンスが容易になるという利点がある。
【０１０３】
以下に、各処理室についての説明を行う。なお、搬送室（Ａ）１２０１は減圧雰囲気となるので、搬送室（Ａ）１２０１に直接的に連結された処理室には全て排気ポンプ（図示せず）が備えられている。排気ポンプとしては油回転ポンプ、メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプもしくはクライオポンプが用いられる。
【０１０４】
まず、１２０５は基板のセッティング（設置）を行うストック室であり、ロードロック室とも呼ばれる。ストック室１２０５はゲート１２００aにより搬送室（Ａ）１２０１と遮断され、ここに基板１２０３をセットしたキャリア（図示せず）が配置される。また、ストック室１２０５は上述の排気ポンプと高純度の窒素ガスまたは希ガスを導入するためのパージラインを備えている。
【０１０５】
また、本実施例では基板１２０３を、素子形成面を下向きにしてキャリアにセットする。これは後に蒸着法による成膜を行う際に、フェイスダウン方式を行いやすくするためである。フェイスダウン方式とは、基板の素子形成面が下を向いた状態で成膜する方式をいい、この方式によればゴミの付着などを抑えることができる。
【０１０６】
次に、１２０６は搬送室（Ｂ）であり、ストック室１２０５とはゲート１２００bを介して連結され、搬送機構（Ｂ）１２０７を備えている。また、１２０８は焼成室（ベーク室）であり、ゲート１２００cを介して搬送室（Ｂ）１２０６と連結している。
【０１０７】
なお、焼成室１２０８は基板の面の上下を反転させる機構を有する。即ち、フェイスダウン方式で搬送されてきた基板はここで一旦フェイスアップ方式に切り替わる。これは次のスピンコータ室１２０９での処理がフェイスアップ方式で行えるようにするためである。また逆に、スピンコータ室１２０９で処理を終えた基板は再び焼成室１２０８に戻ってきて焼成され、再び上下を反転させてフェイスダウン方式に切り替わり、ストック室１２０５へ戻る。
【０１０８】
ところでスピンコータ室１２０９はゲート１２００dを介して搬送室（Ｂ）１２０６と連結している。スピンコータ室１２０９はＥＬ材料を含む溶液を基板上に塗布することでＥＬ材料を含む膜を形成する成膜室であり、主に高分子系（ポリマー系）有機ＥＬ材料を成膜する。このとき、成膜室は常に窒素やアルゴンなどの不活性ガスで充填しておく。
【０１０９】
なお、成膜されるＥＬ材料は、発光層として用いるものだけでなく、電荷注入層または電荷輸送層をも含む。また、公知の如何なる高分子系有機ＥＬ材料を用いても良い。発光層となる代表的な有機ＥＬ材料としては、ＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）誘導体、ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）誘導体またはポリフルオレン誘導体が挙げられる。これはπ共役ポリマーとも呼ばれる。また、電荷注入層としては、ＰＥＤＯＴ（ポリチオフェン）またはＰＡｎｉ（ポリアニリン）が挙げられる。
【０１１０】
次に、１２１０で示されるのはＥＬ素子の画素電極となる陰極もしくは陽極の表面を処理する処理室（以下、前処理室という）であり、前処理室１２１０はゲート１２００eにより搬送室（Ａ）１２０１と遮断される。前処理室はＥＬ素子の作製プロセスによって様々に変えることができるが、ここでは画素電極の表面に紫外光を照射しつつ１００〜１２０℃で加熱できるようにする。このような前処理は、ＥＬ素子の陽極表面を処理する際に有効である。
【０１１１】
次に、１２１１は蒸着法により導電膜またはＥＬ材料を形成するための蒸着室であり、ゲート１２００fを介して搬送室（Ａ）１２０１に連結される。蒸着室１２１１は内部に複数の蒸着源を設置できる。また、抵抗加熱または電子ビームにより蒸着源を蒸発させ、成膜を行うことができる。
【０１１２】
この蒸着室１２１１で形成される導電膜はＥＬ素子の陰極側の電極として設けられる導電膜であり、仕事関数の小さい金属、代表的には周期表の１族もしくは２族に属する元素（代表的にはリチウム、マグネシウム、セシウム、カルシウム、カリウム、バリウム、ナトリウムもしくはベリリウム）またはそれらに近い仕事関数をもつ金属を蒸着できる。また、低抵抗な導電膜としてアルミニウム、銅もしくは銀を蒸着することもできる。さらに、透明導電膜として酸化インジウムと酸化スズとの化合物からなる導電膜や酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物からなる導電膜を蒸着法により形成することも可能である。
【０１１３】
また、蒸着室１２１１では公知のあらゆるＥＬ材料（特に低分子系有機ＥＬ材料）を形成することが可能である。発光層の代表例としてはＡｌｑ₃（トリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体）もしくはＤＳＡ（ジスチルアリーレン誘導体）があり、電荷注入層の代表例としてはＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）、ＬｉＦ（フッ化リチウム）もしくはａｃａｃＫ（カリウムアセチルアセトネート）があり、電荷輸送層の代表例としてはＴＰＤ（トリフェニルアミン誘導体）もしくはＮＰＤ（アントラセン誘導体）が挙げられる。
【０１１４】
また、上記ＥＬ材料と蛍光物質（代表的には、クマリン６、ルブレン、ナイルレッド、ＤＣＭ、キナクリドン等）とを共蒸着することも可能である。蛍光物質としては公知の如何なる材料を用いても良い。また、ＥＬ材料と周期表の１族または２族に属する元素とを共蒸着して発光層の一部に電荷輸送層または電荷注入層としての役割をもたせることも可能である。なお、共蒸着とは、同時に蒸着源を加熱し、成膜段階で異なる物質を混合する蒸着法をいう。
【０１１５】
いずれにしてもゲート１２００fによって搬送室（Ａ）１２０１と遮断され、真空下でＥＬ材料または導電膜の成膜が行われる。なお、成膜はフェイスダウン方式で行われる。
【０１１６】
次に、１２１２は封止室（封入室またはグローブボックスともいう）であり、ゲート１２００gを介して搬送室（Ａ）１２０１に連結されている。封止室１２１２では、最終的にＥＬ素子を密閉空間に封入するための処理が行われる。この処理は形成されたＥＬ素子を酸素や水分から保護するための処理であり、カバー材で機械的に封入する、又は熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化性樹脂で封入するといった手段を用いる。
【０１１７】
カバー材と上記ＥＬ素子が形成された基板とは熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂を用いて貼り合わせられ、熱処理又は紫外光照射処理によって樹脂を硬化させて密閉空間を形成する。
【０１１８】
図１２に示した成膜装置では、封止室１２１２の内部に紫外光を照射するための機構（以下、紫外光照射機構という）１２１３が設けられており、この紫外光照射機構１２１３から発した紫外光によって紫外光硬化性樹脂を硬化させる構成となっている。封止室１２１２の内部は排気ポンプを取り付けることで減圧することも可能であるし、高純度な窒素ガスや希ガスでパージしつつ与圧とすることも可能である。
【０１１９】
次に、封止室１２１２には受渡室（パスボックス）１２１４が連結される。受渡室１２１４には搬送機構（Ｃ）１２１５が設けられ、封止室１２１２でＥＬ素子の封入が完了した基板を受渡室１２１４へと搬送する。受渡室１２１４も排気ポンプを取り付けることで減圧することが可能である。この受渡室１２１４は封止室１２１２を直接外気に晒さないようにするための設備であり、ここから基板を取り出す。
【０１２０】
以上のように、図１２に示した成膜装置を用いることで完全にＥＬ素子を密閉空間に封入するまで外気に晒さずに済む。このような成膜装置を用いることで信頼性の高いＥＬ発光装置を作製することが可能となる。
【０１２１】
〔実施例１２〕
本発明は、バックライト等の光源として用いるＥＬ発光装置に対して実施することが可能である。光源として用いる場合、基板上に発光素子を形成すれば良いだけである。
【０１２２】
本発明は発光素子の陽極もしくは陰極にスリットを設けることで、陽極として金属膜もしくは半導体膜を用いることができる。従って、発光素子の面積に拘わらず本発明を実施することが可能である。
【０１２３】
〔実施例１３〕
本発明を実施して形成したＥＬ発光装置は様々な電気器具の表示部もしくは光源として用いることができる。例えば、ＴＶ放送等を鑑賞するには対角２０〜６０インチの本発明のＥＬ発光装置を筐体に組み込んだディスプレイを用いるとよい。なお、ＥＬ発光装置を筐体に組み込んだディスプレイには、パソコン用ディスプレイ、ＴＶ放送受信用ディスプレイ、広告表示用ディスプレイ等の全ての情報表示用ディスプレイが含まれる。
【０１２４】
また、その他の本発明の電気器具としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音楽再生装置（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）、画像再生装置（記録媒体に記録された画像を再生し、その画像を表示する表示部を備えた装置）が挙げられる。それら電気器具の具体例を図１３、図１４に示す。
【０１２５】
図１３（Ａ）はＥＬ発光装置を筐体に組み込んだディスプレイであり、筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３を含む。本発明のＥＬ発光装置は表示部２００３に用いることができる。このようなディスプレイ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。
【０１２６】
図１３（Ｂ）はビデオカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、音声入力部２１０３、操作スイッチ２１０４、バッテリー２１０５、受像部２１０６を含む。本発明のＥＬ発光装置は表示部２１０２に用いることができる。
【０１２７】
図１３（Ｃ）は頭部取り付け型のＥＬディスプレイの一部（右片側）であり、本体２２０１、信号ケーブル２２０２、頭部固定バンド２２０３、表示部２２０４、光学系２２０５、発光装置２２０６を含む。本発明はＥＬ発光装置２２０６に用いることができる。
【０１２８】
図１３（Ｄ）は記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体２３０１、記録媒体（ＤＶＤ等）２３０２、操作スイッチ２３０３、表示部（ａ）２３０４、表示部（ｂ）２３０５を含む。表示部（ａ）は主として画像情報を表示し、表示部（ｂ）は主として文字情報を表示するが、本発明のＥＬ発光装置はこれら表示部（ａ）、（ｂ）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。
【０１２９】
図１３（Ｅ）は携帯型（モバイル）コンピュータであり、本体２４０１、カメラ部２４０２、受像部２４０３、操作スイッチ２４０４、表示部２４０５を含む。本発明のＥＬ発光装置は表示部２４０５に用いることができる。
【０１３０】
図１３（Ｆ）はパーソナルコンピュータであり、本体２５０１、筐体２５０２、表示部２５０３、キーボード２５０４を含む。本発明のＥＬ発光装置は表示部２５０３に用いることができる。
【０１３１】
なお、将来的に発光輝度がさらに高くなれば、出力した画像情報を含む光をレンズや光ファイバー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。
【０１３２】
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、特に携帯電話や音楽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。
【０１３３】
ここで図１４（Ａ）は携帯電話であり、本体２６０１、音声出力部２６０２、音声入力部２６０３、表示部２６０４、操作スイッチ２６０５、アンテナ２６０６を含む。本発明のＥＬ発光装置は表示部２６０４に用いることができる。なお、表示部２６０４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。
【０１３４】
また、図１４（Ｂ）は音楽再生装置、具体的にはカーオーディオであり、本体２７０１、表示部２７０２、操作スイッチ２７０３、２７０４を含む。本発明のＥＬ発光装置は表示部２７０２に用いることができる。また、本実施例では車載用のカーオーディオを示すが、携帯型や家庭用の音楽再生装置に用いても良い。
なお、表示部２７０４は黒色の背景に白色の文字を表示することで消費電力を抑えられる。これは携帯型の音楽再生装置において特に有効である。
【０１３５】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電気器具に用いることが可能である。また、本実施例の電気器具は実施例１〜１２に示したいずれの構成の発光装置を用いても良い。
【０１３６】
【発明の効果】
発光素子の陽極もしくは陰極にスリットを設けることで、陽極として金属膜もしくは半導体膜を用いることが可能となる。これにより従来用いられていた酸化物導電膜を陽極に用いることなく、発光の取り出しが可能な発光素子を形成することが可能となる。
【０１３７】
また、酸化物導電膜よりも抵抗の低い材料を陽極として用いることが可能となることから、電流注入効率が高く、応答性に優れた発光装置とすることができる。また、そのような発光装置を表示部として用いた高性能な電気器具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】発光装置の上面構造及び回路構成を示す図。
【図４】発光装置の断面構造を示す図。
【図５】発光装置の作製工程を示す図。
【図６】発光装置の上面構造を示す図。
【図７】発光装置の回路構成を示す図。
【図８】発光装置の回路構成を示す図。
【図９】発光装置の上面構造および断面構造を示す図。
【図１０】発光装置の回路構成を示す図。
【図１１】発光装置の回路構成を示す図。
【図１２】薄膜形成装置の構成を示す図。
【図１３】電気器具の一例を示す図。
【図１４】電気器具の一例を示す図。
【図１５】発光装置の断面構造を示す図。

Claims

有機樹脂膜と、
前記有機樹脂膜上に設けられ、スリットを有する第１の電極と、
前記第１の電極上及び前記スリットにおいて露出した前記有機樹脂膜上に設けられ、トンネル電流が流れる膜厚の無機材料からなる絶縁膜と、
前記無機材料からなる絶縁膜上に設けられ、電流が流れることにより発光する発光性材料を含む層と、
前記発光性材料を含む層上に設けられた第２の電極と、を有することを特徴とする発光装置。
請求項１において、
前記有機樹脂膜下に設けられ、前記第１の電極と電気的に接続するトランジスタを有することを特徴とする発光装置。
請求項２において、
前記トランジスタのチャネル形成領域は、前記第１の電極において前記スリットが設けられていない領域と重なるように配置されていることを特徴とする発光装置。
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、
前記第１の電極は前記スリットを複数有することを特徴とする発光装置。
請求項１において、
前記有機樹脂膜下に設けられ、前記第１の電極と電気的に接続するトランジスタを有し、
前記第１の電極は前記スリットを複数有し、
前記第１の電極において前記スリットの占める割合は７０％〜９０％であり、
前記トランジスタのチャネル形成領域は、前記第１の電極において前記スリットが設けられていない領域と重なるように配置されていることを特徴とする発光装置。
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、
前記第１の電極と前記発光性材料を含む層との間に導電性ポリマー膜を有することを特徴とする発光装置。
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記無機材料からなる絶縁膜は、ＤＬＣ膜であることを特徴とする発光装置。