JP5010351B2

JP5010351B2 - 半導体装置の作製方法

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Publication number: JP5010351B2
Application number: JP2007147170A
Authority: JP
Inventors: 照幸藤井
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2006-06-14
Filing date: 2007-06-01
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2027-06-01
Also published as: JP2008021640A

Description

本発明は、半導体装置及びその作製方法に関するものである。

有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ））ディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、表面電界ディスプレイ（Ｓｕｒｆａｃｅ−ＣｏｎｄｕｃｔｉｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎ−ＥｍｉｔｔｅｒＤｉｓｐｌａｙ（ＳＥＤ））、といった表示装置には、複数の画素が形成される。

これら複数の画素をそれぞれに区切る材料（以下、隔壁と表記する）には、樹脂材料が多く用いられている（特許文献１参照）。

隔壁の材料として、有機樹脂（例えばポリイミドなど）は好適な材料である。しかし、有機樹脂は多くの無機物に比べて耐熱性が劣り、吸湿性も比較的高い。そのため表示装置の発熱などによって隔壁から放出される微量の水分などが、表示装置の輝度劣化の一因となっている恐れがある。

特に、表示装置として、エレクトロルミネセンス（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、以下「ＥＬ」ともいう）と呼ばれる発光を発現する材料を用いた発光表示装置があるが、隔壁に用いられる樹脂材料から発生する水分やガス等がエレクトロルミネセンス素子（ＥＬ素子）、特に有機ＥＬ素子の発光特性の劣化を引き起こす原因の一つとして考えられている。

したがって、絶縁性、耐熱性、吸湿性などの観点から、より隔壁に好適な材料として、酸化珪素などの無機材料が挙げられる。
特開２０００−２９４３７８号公報

酸化珪素などの無機材料を用いて隔壁を形成するには、無機材料膜を成膜し、成膜した無機材料膜を加工しなくてはならない。

例えば酸化珪素膜を用いた場合は、次の方法で隔壁を形成することができる。

すなわち、酸化珪素膜上にレジストを形成し、フッ酸を含む溶液でエッチングする方法、あるいは、酸化珪素膜を成膜後、インプリント装置を用いてモールドで加圧し、同時に加熱する方法である。

フッ酸を含む溶液でエッチングする方法では、フッ酸を含む溶液によって配線がダメージを受けるという欠点がある。またインプリント装置を用いてモールドで加圧し、同時に加熱する方法では、酸化珪素膜を軟化させるために、酸化珪素のガラス転移点よりも高い温度まで加熱しなくてはならないという欠点がある。

そこで本発明では、ナノインプリント法により隔壁を形成する方法を用い、かつ酸化珪素膜を用いて隔壁を形成する方法として、まずポリシランを含む絶縁膜を成膜し、ＵＶ光照射及び加熱により、酸化珪素膜の隔壁を形成することを特徴とする。

ナノインプリント法を用いて隔壁を形成すると、ステッパ装置を用いる方法と同じ程度の精度、すなわちナノメーター（ｎｍ）の精度で隔壁を形成することが可能となる。またナノインプリント法では、モールド（鋳型）を用いて隔壁を形成するため、複数の隔壁を再現性よく形成することができ、バラツキが少なく、作製コストも低くすることが可能である。

本発明は、基板上に、第１の電極を形成し、前記基板及び前記第１の電極上に、ポリシランを含む絶縁層を形成し、前記絶縁層にモールドを押しつけて、前記第１の電極上の、前記絶縁層中に開口部を形成し、前記開口部の形成された絶縁層から、前記モールドを取り外し、前記開口部の形成された絶縁層を硬化させて隔壁を形成し、前記第１の電極及び前記隔壁上に、発光層を形成し、前記発光層上に、第２の電極を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法に関するものである。

本発明において、前記絶縁層は、ＵＶ光照射及び加熱によって形成されるものである。

本発明において、前記モールドは、金属材料または絶縁材料により形成されており、前記モールドの表面には凹凸が形成されているものである。

本発明において、前記隔壁が形成される前に、前記開口部の形成された絶縁層の表面を硬化する。

なお本明細書において、半導体装置とは、半導体を利用することで機能する素子及び装置全般を指し、半導体素子を含む発光装置等を含む電気光学装置およびその電気光学装置を搭載した電子機器をその範疇とする。

本発明により、無機材料を用いた隔壁が簡便な方法で再現性よく作製できる。これにより輝度の劣化速度が遅く、耐久性が高い表示装置を作製することが可能になる。

以下、本発明の実施の態様について、図面を参照して説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に示す図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

本実施の形態では、本発明を用いて発光表示装置の発光素子を作製する工程について、図１（Ａ）〜図１（Ｂ）、図２（Ａ）〜図２（Ｂ）、図３（Ａ）〜図３（Ｄ）、図２２を用いて説明する。

まず、基板１０１上に第１の電極１０２（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ、等）を形成する（図１（Ａ）参照）。基板１０１としては、例えば、ガラス、石英などを用いることができる。なお第１の電極１０２を形成する前に、基板１０１上に下地絶縁膜を形成してもよい。

第１の電極１０２及び後の工程で形成される第２の電極１１４（１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄ、等）は、金属、合金、導電性化合物、及びこれらの混合物などを用いることができる。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ（「ＩＴＯ」ともいう））、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ（「ＩＺＯ」ともいう））、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含む酸化タングステン−酸化インジウム等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタリングにより成膜される。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いたスパッタリングにより形成することができる。また、酸化亜鉛を含む酸化タングステン−酸化インジウムは、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いたスパッタリングにより形成することができる。

また第１の電極１０２及び第２の電極１１４として、上記以外にも、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、又は金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン）等用いることができる。

なお、第１の電極１０２及び第２の電極１１４、あるいは第１の電極１０２及び第２の電極１１４のどちらか一方を、透光性を有する電極とする場合、可視光の透過率の低い材料であっても、１ｎｍ〜５０ｎｍ、好ましくは５ｎｍ〜２０ｎｍ程度の厚さで成膜することで、透光性の電極として用いることができる。なお、スパッタリング以外にも、真空蒸着法、ＣＶＤ法、ゾル−ゲル法を用いて電極を作製することもできる。

ただし、発光は、第１の電極１０２もしくは第２の電極１１４を通って外部に取り出されるため、第１の電極１０２および第２の電極１１４のうち、少なくとも一方は透光性を有する材料で形成されている必要がある。また、第２の電極１１４よりも第１の電極１０２における仕事関数が大きくなるように材料を選択することが好ましい。さらに第１の電極１０２と第２の電極１１４はそれぞれ一層である必要は無く、２層以上の構成を取っていても良い。

そして図１（Ｂ）に示すように、基板１０１及び第１の電極１０２上に、ポリシランを含む絶縁層１０４を形成する。

次いで絶縁層１０４に、鋳型（モールドともいう）１０５を押圧して（押しつけて）、加熱する（図２（Ａ）参照）。これにより絶縁層１０４に開口部１０７（１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ、１０７ｄ、等）が形成される。

モールド１０５は、金属材料や、石英などの絶縁材料によって形成されており、あらかじめ表面に凹凸が形成されている。表面の凹凸は、例えば電子線描画を用いて形成される。

次に図２（Ｂ）に示すように、モールド１０５を絶縁層１０４から取り外す。例えば、絶縁層１０４に超音波を用いて振動を加えることで、絶縁層１０４の変形を抑えながら、モールド１０５を絶縁層１０４から取り外すことができる。モールド１０５を取り外すことで、パターンが形成された絶縁層１０９を形成することができる。

ここで必要であれば、必要に応じて酸素プラズマ等で絶縁層１０９の表面１１１を硬質化する（図３（Ａ）参照）。酸素プラズマ等で絶縁層１０９を処理すると、表面だけが酸化されて硬質化し、型くずれを防止することができる。さらに、表面１１１が硬化されるので、絶縁層１０９の内部からの水分やガスの脱離を防ぐことができる。また酸素プラズマ等で処理しても、絶縁層１０９の内部までは酸化されず、表面のみ酸化される。

次いでＵＶ光照射を行い、絶縁層１０９を加熱（ポストベーク）し、絶縁層１０９を完全にガラス化させ、隔壁１１２とする（図３（Ｂ）参照）。

ポリシランを含む絶縁層１０９を、ＵＶ光照射及び加熱により硬化させ、酸化珪素膜を含む隔壁１１２を形成する機構について、図２２を用いて説明する。

まず、Ｓｉ−Ｓｉ結合及びＳｉ−Ｃ結合を含むポリシランを含む絶縁層１０９に紫外光（ＵＶ光）を照射する。ＵＶ光照射により高エネルギー状態となった酸素が発生するため、Ｓｉ−Ｏ結合が形成される。さらに加熱（ポストベーク）をすることにより、ガラス状の酸化珪素膜が形成される。

なお、ポリシランとして用いることのできる物質は、例えば、以下に示される物質を用いることが可能であるが、これらには限定されず、加熱してモールドを押圧することによって成形が可能な材料ならば、どんな材料を用いてもよい。

次に、第１の電極１０２及び隔壁１１２上に発光層１１３（１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ、等）を形成する。本実施の形態では、発光層１１３として、有機化合物を用いる。

有機化合物の発光層１１３としては、次のような材料を用いることができる。例えば、赤色の発光を示す発光材料として、Ａｌｑ_３（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム）：ＤＣＭ１（４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン）、またはＡｌｑ_３：ルブレン：ＢｉｓＤＣＪＴＭなどの材料を用いる。また、緑色の発光を示す発光材料としては、Ａｌｑ_３：ＤＭＱＤ（Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン）、またはＡｌｑ_３：クマリン６などの材料を用いる。また、青色の発光を示す発光材料としては、α―ＮＰＤ、またはｔＢｕ−ＤＮＡなどの材料を用いる。

また発光層１１３として、無機化合物を用いる場合においても、本発明は適用することが可能である。

無機化合物を発光材料として用いる無機ＥＬ素子は、その素子構成により、分散型無機ＥＬ素子と薄膜型無機ＥＬ素子とに分類される。前者は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた電界発光層を有し、後者は、発光材料の薄膜からなる電界発光層を有している点に違いはあるが、高電界で加速された電子を必要とする点では共通である。なお、得られる発光のメカニズムとしては、ドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプター再結合型発光と、金属イオンの内殻電子遷移を利用する局在型発光とがある。一般的に、分散型無機ＥＬ素子ではドナー−アクセプター再結合型発光、薄膜型無機ＥＬ素子では局在型発光である場合が多い。

本発明で用いることのできる発光材料は、母体材料と発光中心となる不純物元素とで構成される。含有させる不純物元素を変化させることで、様々な色の発光を得ることができる。発光材料の作製方法としては、固相法や液相法（共沈法）などの様々な方法を用いることができる。また、噴霧熱分解法、複分解法、プレカーサーの熱分解反応による方法、逆ミセル法やこれらの方法と高温焼成を組み合わせた方法、凍結乾燥法などの液相法なども用いることができる。

固相法は、母体材料と、不純物元素又は不純物元素を含む化合物を秤量し、乳鉢で混合、電気炉で加熱、焼成を行い反応させ、母体材料に不純物元素を含有させる方法である。焼成温度は、７００〜１５００℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、温度が高すぎる場合は母体材料が分解してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行ってもよいが、ペレット状態で焼成を行うことが好ましい。比較的高温での焼成を必要とするが、簡単な方法であるため、生産性がよく大量生産に適している。

液相法（共沈法）は、母体材料又は母体材料を含む化合物と、不純物元素又は不純物元素を含む化合物を溶液中で反応させ、乾燥させた後、焼成を行う方法である。発光材料の粒子が均一に分布し、粒径が小さく低い焼成温度でも反応が進むことができる。

発光材料に用いる母体材料としては、硫化物、酸化物、窒化物を用いることができる。硫化物としては、例えば、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化イットリウム（Ｙ_２Ｓ_３）、硫化ガリウム（Ｇａ_２Ｓ_３）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、硫化バリウム（ＢａＳ）等を用いることができる。また、酸化物としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）等を用いることができる。また、窒化物としては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）等を用いることができる。さらに、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）等も用いることができ、硫化カルシウム−ガリウム（ＣａＧａ_２Ｓ_４）、硫化ストロンチウム−ガリウム（ＳｒＧａ_２Ｓ_４）、硫化バリウム−ガリウム（ＢａＧａ_２Ｓ_４）、等の３元系の混晶であってもよい。

局在型発光の発光中心として、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、サマリウム（Ｓｍ）、テルビウム（Ｔｂ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）などを用いることができる。なお、電荷補償として、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）などのハロゲン元素が添加されていてもよい。

一方、ドナー−アクセプター再結合型発光の発光中心として、ドナー準位を形成する第１の不純物元素及びアクセプター準位を形成する第２の不純物元素を含む発光材料を用いることができる。第１の不純物元素は、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、アルミニウム（Ａｌ）等を用いることができる。第２の不純物元素としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等を用いることができる。

ドナー−アクセプター再結合型発光の発光材料を固相法を用いて合成する場合、母体材料と、第１の不純物元素又は第１の不純物元素を含む化合物と、第２の不純物元素又は第２の不純物元素を含む化合物をそれぞれ秤量し、乳鉢で混合した後、電気炉で加熱、焼成を行う。母体材料としては、上述した母体材料を用いることができ、第１の不純物元素又は第１の不純物元素を含む化合物としては、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、硫化アルミニウム（Ａｌ_２Ｓ_３）等を用いることができ、第２の不純物元素又は第２の不純物元素を含む化合物としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、硫化銅（Ｃｕ_２Ｓ）、硫化銀（Ａｇ_２Ｓ）等を用いることができる。焼成温度は、７００〜１５００℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、温度が高すぎる場合は母体材料が分解してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行ってもよいが、ペレット状態で焼成を行うことが好ましい。

また、固相反応を利用する場合の不純物元素として、第１の不純物元素と第２の不純物元素で構成される化合物を用いてもよい。この場合、不純物元素が拡散されやすく、固相反応が進みやすくなるため、均一な発光材料を得ることができる。さらに、余分な不純物元素が入らないため、純度の高い発光材料が得ることができる。第１の不純物元素と第２の不純物元素で構成される化合物としては、例えば、塩化銅（ＣｕＣｌ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）等を用いることができる。

なお、これらの不純物元素の濃度は、母体材料に対して０．０１〜１０ａｔｏｍ％であればよく、好ましくは０．０５〜５ａｔｏｍ％の範囲である。

薄膜型無機ＥＬ素子の場合、発光層は、上記発光材料を含む層であり、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着（ＥＢ蒸着）法等の真空蒸着法、スパッタリング法等の物理気相成長法（ＰＶＤ）、有機金属ＣＶＤ法、ハイドライド輸送減圧ＣＶＤ法等の化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層エピタキシ法（ＡＬＥ）等を用いて形成することができる。

次いで発光層１１３上に、第２の電極１１４（１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄ、等）を形成する（図３（Ｄ）参照）。第２の電極１１４の材料及び作製工程は、第１の電極１０２の作製の際に示したとおりである。

なお本実施の形態は、必要であれば実施例とも組み合わせることが可能である。

本発明を用いて半導体装置を作製する方法を、図４（Ａ）〜図４（Ｄ）、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）、図７（Ａ）〜図７（Ｂ）及び図８（Ａ）〜図８（Ｂ）、図９（Ａ）〜図９（Ｂ）、図１０、図１１、図１２を用いて説明する。

まず図４（Ａ）に示すように、基板５０１上に下地膜５０２を成膜する。基板５０１には、例えばバリウムホウケイ酸ガラスや、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板、ステンレス基板等を用いることができる。また、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）に代表されるプラスチックや、アクリル等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板を用いることも可能である。

下地膜５０２は基板５０１中に含まれるＮａなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属が、半導体膜中に拡散し、半導体素子の特性に悪影響を及ぼすのを防ぐために設ける。

下地膜５０２としては、酸化珪素、窒化珪素、窒素を含む酸化珪素、酸素を含む窒化珪素などを用いることができ、単層でも２層、３層といった積層構造でもよい。またガラス基板、ステンレス基板またはプラスチック基板のように、アルカリ金属やアルカリ土類金属が多少なりとも含まれている基板を用いる場合、不純物の拡散を防ぐという観点から下地膜を設けることは有効であるが、石英基板など不純物の拡散がさして問題とならない場合は、必ずしも設ける必要はない。

本実施例では、基板上にＳｉＨ_４、ＮＨ_３、Ｎ_２Ｏ、Ｎ_２及びＨ_２を反応ガスとして酸素を含む窒化珪素膜を下層下地膜５０２ａとして膜厚５０ｎｍ形成し、その上にＳｉＨ_４及びＮ_２Ｏを反応ガスとして窒素を含む酸化珪素膜を上層下地膜５０２ｂとして膜厚１００ｎｍで形成する。また酸素を含む窒化珪素膜の膜厚を１４０ｎｍ、積層する窒素を含む酸化珪素膜の膜厚を１００ｎｍとしてもよい。

次に下地膜５０２上に半導体膜５０３を形成する。半導体膜５０３の膜厚は２５ｎｍ〜１００ｎｍ（好ましくは３０ｎｍ〜６０ｎｍ）とする。なお半導体はシリコン（Ｓｉ）だけではなくシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）も用いることができる。シリコンゲルマニウムを用いる場合、ゲルマニウムの濃度は０．０１〜４．５ａｔｏｍｉｃ％程度であることが好ましい。

半導体膜５０３は、シランやゲルマン等の半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製される非晶質半導体（以下「アモルファス半導体」ともいう）、あるいはセミアモルファス半導体（微結晶若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。以下「ＳＡＳ」ともいう）などを用いることができる。

セミアモルファス半導体（ＳＡＳ）は、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいる。少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０ｎｍの結晶領域を観測することができ、珪素を主成分とする場合にはラマンスペクトルが５２０ｃｍ^−１よりも低波数側にシフトしている。

Ｘ線回折では珪素結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。未結合手（ダングリングボンド）の終端化させるものとして水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。

ＳＡＳは、珪素を含む気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。珪素を含む気体としては、ＳｉＨ_４、その他にもＳｉ_２Ｈ_６、ＳｉＨ_２Ｃｌ_２、ＳｉＨＣｌ_３、ＳｉＣｌ_４、ＳｉＦ_４などを用いることが可能である。またＦ_２、ＧｅＦ_４を混合させても良い。この珪素を含む気体をＨ_２、又は、Ｈ_２とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。

希釈率は２〜１０００倍の範囲、圧力は０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚである。基板加熱温度は３００℃以下が好ましく、１００〜２００℃の基板加熱温度でも形成可能である。

ここで、主に成膜時に取り込まれる不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分に由来する不純物は１×１０^２０ｃｍ^−３以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０^１９ｃｍ^−３以下、好ましくは１×１０^１９ｃｍ^−３以下となるようにすることが好ましい。

また、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安定性が増し良好なＳＡＳが得られる。また半導体膜としてフッ素系ガスより形成されるＳＡＳ層に水素系ガスより形成されるＳＡＳ層を積層してもよい。

非晶質半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコンなどがあげられる。また前述したように、セミアモルファス半導体又は半導体膜の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。

本実施例では、半導体膜５０３として、プラズマＣＶＤ法で非晶質珪素膜を５４ｎｍの厚さで成膜する。

次に半導体膜５０３に半導体の結晶化を促進する金属元素を導入する。半導体膜５０３への金属元素の導入の方法としては、金属元素を半導体膜５０３の表面又はその内部に存在させ得る手法であれば特に限定はなく、例えばスパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマ処理法（プラズマＣＶＤ法も含む）、吸着法、金属塩の溶液を添加する方法を使用することができる。

このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整が容易であるという点で有用である。また、このとき半導体膜５０３の表面のぬれ性を改善し、非晶質半導体膜の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのＵＶ光の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等により、酸化膜を成膜することが望ましい。

半導体の結晶化を促進する金属元素としては、ニッケル（Ｎｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、鉄（Ｆｅ）、パラジウム（Ｐｄ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）から選ばれた一つの元素、又は複数の元素を用いることが可能である。本実施例では、金属元素としてニッケル（Ｎｉ）を用い、金属元素を含む溶液５０４として液相のニッケル酢酸溶液をスピンコート法で半導体膜５０３の表面に添加する（図４（Ａ）参照）。

次に窒素雰囲気中において、４５０〜５００℃の温度で１時間保持することにより、半導体膜５０３中の水素を離脱させる。これは、半導体膜５０３中に不対結合手を意図的に形成することにより、後の結晶化に際してのしきい値エネルギーを下げるためである。

そして窒素雰囲気中において、５５０〜６００℃、４〜８時間の加熱処理を施すことにより、半導体膜５０３を結晶化させて結晶性半導体膜５０５を得る。この金属元素により、半導体膜５０３の結晶化の温度を５５０〜６００℃という比較的低温とすることができる。

次に、結晶性半導体膜５０５に線状レーザビーム５００を照射し、結晶性をさらに改善する（図４（Ｂ）参照）。

レーザ結晶化を行なう場合、レーザ結晶化の前に、レーザに対する結晶性半導体膜５０５の耐性を高めるために、５００℃、１時間の加熱処理を結晶性半導体膜５０５に加えてもよい。

レーザ結晶化は、連続発振のレーザ、または擬似ＣＷレーザとして、発振周波数が１０ＭＨｚ以上、好ましくは８０ＭＨｚ以上のパルス発振レーザを用いることができる。

具体的には、連続発振のレーザとして、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、ＣＯ_２レーザ、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ_４レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ_３レーザ、ＧｄＶＯ_４レーザ、Ｙ_２Ｏ_３レーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ、ヘリウムカドミウムレーザなどが挙げられる。

また擬似ＣＷレーザとして、発振周波数が１０ＭＨｚ以上、好ましくは８０ＭＨｚ以上のパルス発振させることができるのであれば、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザ、ＣＯ_２レーザ、ＹＡＧレーザ、Ｙ_２Ｏ_３レーザ、ＹＶＯ_４レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ_３レーザ、ＧｄＶＯ_４レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザのようなパルス発振レーザを用いることができる。

このようなパルス発振レーザは、発振周波数を増加させていくと、いずれは連続発振レーザと同等の効果を示すものである。

例えば連続発振が可能な固体レーザを用いる場合、第２高調波〜第４高調波のレーザ光を照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。代表的には、ＹＡＧレーザ（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いるのが望ましい。例えば、連続発振のＹＡＧレーザから射出されたレーザ光を非線形光学素子により高調波に変換して、半導体膜５０５に照射する。エネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ^２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ^２）とすれば良い。

なお、希ガスや窒素などの不活性ガスを含む雰囲気中でレーザ光を照射するようにしても良い。これにより、レーザ光照射による半導体表面の荒れを抑えることができ、界面準位密度のばらつきによって生じる閾値電圧のばらつきを抑えることができる。

上述した半導体膜５０５へのレーザビーム５００の照射により、結晶性がより高められた結晶性半導体膜５０６が形成される（図４（Ｃ）参照）。

次に、図４（Ｄ）に示すように結晶性半導体膜５０６を用いて、島状半導体膜５０７、島状半導体膜５０８、島状半導体膜５０９、島状半導体膜５１０が形成される。この島状半導体膜５０７〜島状半導体膜５１０は、以降の工程で形成されるＴＦＴの活性層となる。

次に島状半導体膜５０７〜島状半導体膜５１０にしきい値制御のための不純物を導入する。本実施例においてはジボラン（Ｂ_２Ｈ_６）をドープすることによってボロン（Ｂ）を島状半導体膜５０７〜島状半導体膜５１０それぞれに導入する。

次に島状半導体膜５０７〜島状半導体膜５１０を覆うように絶縁膜５１１を成膜する。絶縁膜５１１には、例えば酸化珪素、窒化珪素または窒素を含んだ酸化珪素等を用いることができる。また成膜方法は、プラズマＣＶＤ法、スパッタ法などを用いることができる。

次に、絶縁膜５１１上に導電膜を成膜した後、第１導電膜５１２及び第２導電膜５１３を成膜し、これらを用いてゲート電極５１５、ゲート電極５１６、ゲート電極５１７、ゲート電極５１８、ゲート電極５１９を形成する。

ゲート電極５１５〜ゲート電極５１９は、導電膜を単層または２層以上積層させた構造を用いて形成する。導電膜を２層以上積層させている場合は、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）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を積層させてゲート電極５１５〜ゲート電極５１９を形成してもよい。また、リン（Ｐ）等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜を用いてゲート電極を形成してもよい。

本実施例では、まず第１の導電膜５１２として、例えば窒化タンタル膜を１０〜５０ｎｍ、例えば３０ｎｍの膜厚で形成する。そして第１の導電膜５１２上に第２の導電膜５１３として、例えばタングステン（Ｗ）膜を２００〜４００ｎｍ、例えば３７０ｎｍの膜厚で形成し、第１の導電膜５１２及び第２の導電膜５１３の積層膜を形成する（図５（Ａ）参照）。

次に第２の導電膜と第１の導電膜を連続的に異方性エッチングし、次いで第２の導電膜を等方性エッチングすることで、上層ゲート電極５１５ｂ〜上層ゲート電極５１９ｂ、下層ゲート電極５１５ａ〜下層ゲート電極５１９ａを形成する。以上よりゲート電極５１５〜ゲート電極５１９を形成する（図５（Ｂ）参照）。

ゲート電極５１５〜ゲート電極５１９は、ゲート配線の一部として形成してもよいし、別にゲート配線を形成して、そのゲート配線にゲート電極５１５〜ゲート電極５１９を接続してもよい。

またゲート電極５１５〜５１９形成の際に、絶縁膜５１１の一部もエッチングされ、ゲート絶縁膜５１４が形成される。

そして、ゲート電極５１５〜ゲート電極５１９や、あるいはレジストをマスクとして用い、島状半導体膜５０７〜島状半導体膜５１０それぞれに一導電性（ｎ型またはｐ型の導電性）を付与する不純物を添加し、ソース領域、ドレイン領域、さらには低濃度不純物領域等を形成する。

まず、フォスフィン（ＰＨ_３）を用いて、リン（Ｐ）を、加速電圧を６０〜１２０ｋｅＶ、ドーズ量を１×１０^１３〜１×１０^１５ｃｍ^−２として島状半導体膜中に導入する。この不純物導入の際にｎチャネル型ＴＦＴ５４２にチャネル形成領域５２５、及びｎチャネル型ＴＦＴ５４３のチャネル形成領域５２８及び５３１が形成される。

またｐチャネル型ＴＦＴ５４１及びｐチャネル型ＴＦＴ５４４を作製するために、ジボラン（Ｂ_２Ｈ_６）を印加電圧６０〜１００ｋｅＶ、例えば８０ｋｅＶ、ドーズ量１×１０^１３〜５×１０^１５ｃｍ^−２、例えば３×１０^１５ｃｍ^−２の条件で、島状半導体膜中にボロン（Ｂ）を導入する。これによりｐチャネル型ＴＦＴ５４１のソース領域又はドレイン領域５２１、及びｐチャネル型ＴＦＴ５４４のソース領域又はドレイン領域５３３、またこの不純物導入の際にｐチャネル型ＴＦＴ５４１のチャネル形成領域５２２、及びｐチャネル型ＴＦＴ５４４のチャネル形成領域５３４が形成される。

さらにｎチャネル型ＴＦＴ５４２の島状半導体膜５０８、及びｎチャネル型ＴＦＴ５４３の島状半導体膜５０９中に、フォスフィン（ＰＨ_３）を用いて、印加電圧４０〜８０ｋｅＶ、例えば５０ｋｅＶ、ドーズ量１．０×１０^１５〜２．５×１０^１６ｃｍ^−２、例えば３．０×１０^１５ｃｍ^−２で、リン（Ｐ）を導入する。これによりｎチャネル型ＴＦＴ５４２の低濃度不純物領域５２４及びソース領域又はドレイン領域５２３、ｎチャネル型ＴＦＴ５４３の低濃度不純物領域５２７及び５３０、及びソース領域又はドレイン領域５２６、５２９及び５３２が形成される（図５（Ｃ）参照）。

本実施例においては、ｎチャネル型ＴＦＴ５４２のソース領域又はドレイン領域５２３、並びにｎチャネル型ＴＦＴ５４３のソース領域又はドレイン領域５２６、５２９及び５３２のそれぞれには、１×１０^１９〜５×１０^２１ｃｍ^−３の濃度でリン（Ｐ）が含まれることとなる。

またｎチャネル型ＴＦＴ５４２の低濃度不純物領域５２４、並びにｎチャネル型ＴＦＴ５４３の低濃度不純物領域５２７及び５３０のそれぞれには、１×１０^１８〜５×１０^１９ｃｍ^−３の濃度でリン（Ｐ）が含まれる。

さらに、ｐチャネル型ＴＦＴ５４１のソース領域又はドレイン領域５２１、並びにｐチャネル型ＴＦＴ５４４のソース領域又はドレイン領域５３３には、それぞれ１×１０^１９〜５×１０^２１ｃｍ^−３の濃度でボロン（Ｂ）が含まれる。

次に島状半導体膜５０７〜島状半導体膜５１０、ゲート絶縁膜５１４及びゲート電極５１５〜ゲート電極５１９を覆って、第１層間絶縁膜５５１を形成する。

第１層間絶縁膜５５１としては、プラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用いて、シリコンを含む絶縁膜、例えば酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒素を含む酸化珪素膜、またはその積層膜で形成する。勿論、第１層間絶縁膜５５１は窒素を含む酸化珪素膜や窒化珪素膜、またはその積層膜に限定されるものでなく、他のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。

本実施例では、不純物を導入した後、窒素を含む酸化珪素膜をプラズマＣＶＤ法により５０ｎｍ形成し、レーザ照射方法又は窒素を含む酸化珪素膜形成後、窒素雰囲気中５５０℃で４時間加熱して、不純物を活性化する。

次にプラズマＣＶＤ法により窒化珪素膜を５０ｎｍ形成し、更に窒素を含む酸化珪素膜を６００ｎｍ形成する。この、窒素を含む酸化珪素膜、窒化珪素膜及び窒素を含む酸化珪素膜の積層膜が第１層間絶縁膜５５１である。

次に全体を４１０℃で１時間加熱し、窒化珪素膜から水素を放出させることにより水素化を行う。

次に第１層間絶縁膜５５１を覆って、平坦化膜として機能する第２層間絶縁膜５５２を形成する（図６（Ａ）参照）。

第２層間絶縁膜５５２としては、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）、シロキサン、及びそれらの積層構造を用いることができる。有機材料として、ポジ型感光性有機樹脂又はネガ型感光性有機樹脂を用いることができる。

シロキサンとは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造で構成されるものであり、置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素（アリール基））が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。

本実施例では、第２層間絶縁膜５５２としてシロキサンをスピンコート法で形成する。

なお、第２層間絶縁膜５５２上に第３層間絶縁膜を形成してもよい。第３の層間絶縁膜としては、水分や酸素などを他の絶縁膜と比較して透過させにくい膜を用いる。代表的には、スパッタ法またはＣＶＤ法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸素を含む窒化珪素膜（組成比Ｎ＞Ｏ）または窒素を含む酸化珪素膜（組成比Ｎ＜Ｏ））、炭素を主成分とする薄膜（例えばダイヤモンドライクカーボン膜（ＤＬＣ膜）、窒化炭素膜（ＣＮ膜））などを用いることができる。

次に第２層間絶縁膜５５２上に透明導電膜５５３を形成する（図６（Ｂ）参照）。本発明で用いる透明導電膜として、シリコン（Ｓｉ）を含む酸化インジウムスズ合金（Ｓｉを含むインジウム錫酸化物ともいう）を用いる。

Ｓｉを含む酸化インジウムスズ合金以外にも、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化インジウム、酸化インジウムに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いて形成された導電膜などの透明導電膜を用いてもよい。本実施例では、透明導電膜５５３としてスパッタ法により、Ｓｉを含む酸化インジウムスズ合金を１１０ｎｍの厚さで成膜する。

次に透明導電膜５５３を用いて画素電極５５４を形成する（図６（Ｃ）参照）。画素電極５５４の形成には、ウェットエッチング法にて透明導電膜５５３をエッチングすればよい。

第１層間絶縁膜５５１及び第２層間絶縁膜５５２をエッチングして、第１層間絶縁膜５５１及び第２層間絶縁膜５５２に、島状半導体膜５０７〜島状半導体膜５１０に到達するコンタクトホールを形成する（図７（Ａ）参照）。

第２層間絶縁膜５５２上にコンタクトホールを介して、第３の導電膜５５５及び第４の導電膜５５６を形成する（図７（Ｂ）参照）。

本実施例として、第３の導電膜５５５は、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）からなる膜又はこれらの元素を用いた合金膜を用いればよい。本実施例では、スパッタ法にてモリブデン（Ｍｏ）を１００ｎｍ成膜する。

また第４の導電膜５５６はアルミニウムを主成分とする膜をスパッタ法で形成する。アルミニウムを主成分とする膜は、アルミニウム膜、ニッケル、コバルト、鉄のうち少なくとも１種の元素を含むアルミニウム合金膜、またはニッケル、コバルト、鉄のうち少なくとも１種の元素及び炭素を含むアルミニウム合金膜を用いることができる。本実施例では、スパッタ法にてアルミニウム膜を７００ｎｍ成膜する。

次に第４の導電膜５５６をエッチングして、電極５６１ｂ、電極５６２ｂ、電極５６３ｂ、電極５６４ｂ、電極５６５ｂ、電極５６６ｂ、電極５６７ｂを形成する（図８（Ａ）参照）。

第４の導電膜５５６のエッチングは、ＢＣｌ_３とＣｌ_２の混合ガスを用いてドライエッチングにて行う。本実施例では、ＢＣｌ_３とＣｌ_２をそれぞれ６０ｓｃｃｍ、２０ｓｃｃｍの流量で流してドライエッチングを行う。

このとき第３の導電膜５５５がエッチングストッパとなり、画素電極５５４がＢＣｌ_３とＣｌ_２の混合ガスと触れることがない。そのためパーティクルが発生することを防ぐことができる。

次に第３の導電膜５５５のエッチングを行って電極５６１ａ、電極５６２ａ、電極５６３ａ、電極５６４ａ、電極５６５ａ、電極５６６ａ、電極５６７ａを形成する。本実施例では、ＣＦ_４とＯ_２をそれぞれ３０〜６０ｓｃｃｍ、４０〜７０ｓｃｃｍ流して第３の導電膜５５５のドライエッチングを行う。

このとき画素電極５５４はＣＦ_４及びＯ_２とは反応しないので、細かいパーティクルが形成されることがない。また画素電極５５４は、第３の導電膜５５５をエッチングして電極５６７ａを形成するためのエッチングストッパとなる。

以上のようにして電極５６１、電極５６２、電極５６３、電極５６４、電極５６５、電極５６６、電極５６７が形成される。電極５６１〜電極５６７はそれぞれ、電極と配線を同一の材料及び同一の工程で形成してもよいし、電極と配線を別々に形成してそれらを接続させてもよい。

上記一連の工程によってｎチャネル型ＴＦＴ５４２、ｎチャネル型ＴＦＴ５４３、ｐチャネル型ＴＦＴ５４１、ｐチャネル型ＴＦＴ５４４が形成される。ｎチャネル型ＴＦＴ５４２及びｐチャネル型ＴＦＴ５４１は電極５６２で接続され、ＣＭＯＳ回路５７１を形成している（図８（Ｂ）参照）。

以上から両面射出型表示装置のＴＦＴ基板が形成される。図８（Ｂ）において、基板５０１上には駆動回路部５９５及び画素部５９６が設けられており、駆動回路部５９５には、ｎチャネル型ＴＦＴ５４２とｐチャネル型ＴＦＴ５４１からなるＣＭＯＳ回路５７１が形成されている。

また画素部５９６には、画素ＴＦＴとしてはたらくｐチャネル型ＴＦＴ５４４と、画素ＴＦＴを駆動するｎチャネル型ＴＦＴ５４３が形成されている。また本実施例において、画素電極５５４は発光素子の陽極としてはたらく。

次いで本発明を用いて、電極５６１〜電極５６７形成後、画素電極５５４の端部を覆う絶縁物５８１（隔壁、障壁などと呼ばれる）を形成する。

絶縁物５８１は、上記実施の形態の記載に基づいて形成される。すなわち、ポリシランを含む絶縁層を成膜して、モールドを押しつけて成形し、加熱処理を行って、絶縁物５８１を形成すればよい。

絶縁物５８１を形成後、有機化合物層５８２を形成する。次いで第２の電極５８３、即ち、発光素子の陰極を膜厚１０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲で形成する（図９（Ｂ）参照）。第２の電極５８３としては、酸化インジウムスズ合金（ＩＴＯ）の他、例えば、Ｓｉ元素を含む酸化インジウムに、さらに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いて形成されたものを用いることができる。

有機化合物層５８２は、蒸着法または塗布法を用いて形成された正孔注入層６０１、正孔輸送層６０２、発光層６０３、電子輸送層６０４及び電子注入層６０５を有している。なお、発光素子の信頼性を向上させるため、有機化合物層５８２の形成前に真空加熱を行って脱気を行うことが好ましい。例えば、有機化合物材料の蒸着を行う前に、基板に含まれるガスを除去するために減圧雰囲気や不活性雰囲気で２００℃〜３００℃の加熱処理を行うことが望ましい。

次に、蒸着マスクを用いて選択的に画素電極５５４上にモリブデン酸化物と、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（α−ＮＰＤ）と、ルブレンとを共蒸着して正孔注入層６０１を形成する。

なお、モリブデン酸化物の他、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物等の正孔注入性の高い材料を用いることができる。また、ポリエチレンジオキシチオフェン水溶液（ＰＥＤＯＴ）又はポリスチレンスルホン酸水溶液（ＰＳＳ）等の正孔注入性の高い高分子材料を塗布法によって成膜したものを正孔注入層６０１として用いてもよい。

次いで、蒸着マスクを用いて選択的にα−ＮＰＤを蒸着し、正孔注入層６０１の上に正孔輸送層６０２を形成する。なお、α−ＮＰＤの他、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：ＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）等の芳香族アミン系化合物に代表される正孔輸送性の高い材料を用いることができる。

次いで、選択的に発光層６０３を形成する。フルカラー表示装置とするためには発光色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）ごとに蒸着マスクのアライメントを行ってそれぞれ選択的に蒸着する。

次いで、蒸着マスクを用いて選択的にＡｌｑ_３（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム）を蒸着し、発光層６０３上に電子輸送層６０４を形成する。なお、Ａｌｑ_３の他、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ_３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ_２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）等のキノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等に代表される電子輸送性の高い材料を用いることができる。

また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：ＺｎＢＯＸ）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）_２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。

さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども電子輸送性が高いため、電子輸送層６０４として用いることができる。

次いで、４，４−ビス（５−メチルベンゾオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）とリチウム（Ｌｉ）とを共蒸着し、電子輸送層６０４および絶縁物５８１を覆って全面に電子注入層６０５を形成する。ベンゾオキサゾール誘導体（ＢｚＯＳ）を用いることで、後の工程に行われる第２の電極５８３形成時におけるスパッタ法に起因する損傷を抑制している。

なお、ＢｚＯｓ：Ｌｉ以外に、ＣａＦ_２、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物等の電子注入性の高い材料を用いることができる。また、この他、Ａｌｑ_３とマグネシウム（Ｍｇ）とを混合したものも用いることができる。

次に、電子注入層６０５の上に第２の電極５８３、即ち、有機発光素子の陰極を膜厚１０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲で形成する。第２の電極５８３としては、酸化インジウムスズ合金（ＩＴＯ）の他、例えば、Ｓｉを含む酸化インジウムスズ合金や酸化インジウムに２〜２０ａｔｏｍｉｃ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含むターゲットを用いて形成した導電膜を用いることができる。

なお、本実施例では両面射出型表示装置を作製する例を説明しているので、第２の電極５８３に透光性を有する電極を用いているが、片面射出型表示装置を作製する場合には、反射する導電材料を用いて第２の電極５８３を形成すればよい。このような導電材料として、仕事関数の小さい（仕事関数３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。

なお、第２の電極５８３の材料の具体例としては、元素周期表の１族または２族に属する元素、すなわちＬｉやＣｓ等のアルカリ金属、およびＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ）や化合物（ＬｉＦ、ＣｓＦ、ＣａＦ_２）の他、希土類金属を含む遷移金属を用いて形成することができるが、Ａｌ、Ａｇ等の金属（合金を含む）との積層により形成することもできる。

以上のようにして、発光素子５８４が作製される。発光素子５８４を構成する陽極５５４、有機化合物層５８２、および陰極５８３の各材料は適宜選択し、各膜厚も調整する。陽極と陰極とで同じ材料を用い、且つ、同程度の膜厚、好ましくは１００ｎｍ程度の薄い膜厚とすることが望ましい。

また必要であれば、図９（Ｂ）に示すように、発光素子５８４を覆って、水分の侵入を防ぐ透明保護層５８５を形成する。透明保護層５８５としては、スパッタ法またはＣＶＤ法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸素を含む窒化珪素膜（組成比Ｎ＞Ｏ）または窒素を含む酸化珪素膜（組成比Ｎ＜Ｏ）、炭素を主成分とする薄膜（例えばダイヤモンドライクカーボン膜（ＤＬＣ膜）、窒化炭素膜（ＣＮ膜））などを用いることができる。なお図１０は図９（Ｂ）の一部を拡大したものを示している。

また図１２に画素部の画素ＴＦＴをＲＧＢによって作り分けた例を示す。赤色（Ｒ）用の画素には、画素ＴＦＴ５４４Ｒが画素電極５５４Ｒに接続されており、正孔注入層６０１Ｒ、正孔輸送層６０２Ｒ、発光層６０３Ｒ、電子輸送層６０４Ｒ、電子注入層６０５Ｒ、陰極５８３、透明保護層５８５が形成される。

また緑色（Ｇ）用の画素には、画素ＴＦＴ５４４Ｇが画素電極５５４Ｇに接続されており、正孔注入層６０１Ｇ、正孔輸送層６０２Ｇ、発光層６０３Ｇ、電子輸送層６０４Ｇ、電子注入層６０５Ｇ、陰極５８３、透明保護層５８５が形成される。

さらに青色（Ｂ）用の画素には、画素ＴＦＴ５４４Ｂが画素電極５５４Ｂに接続されており、正孔注入層６０１Ｂ、正孔輸送層６０２Ｂ、発光層６０３Ｂ、電子輸送層６０４Ｂ、電子注入層６０５Ｂ、陰極５８３、透明保護層５８５が形成される。

赤色の発光を示す発光層６０３Ｒとしては、Ａｌｑ_３：ＤＣＭ１、またはＡｌｑ_３：ルブレン：ＢｉｓＤＣＪＴＭなどの材料を用いる。また、緑色の発光を示す発光層６０３Ｇとしては、Ａｌｑ_３：ＤＭＱＤ（Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン）、またはＡｌｑ_３：クマリン６などの材料を用いる。また、青色の発光を示す発光層６０３Ｂとしては、α―ＮＰＤ、またはｔＢｕ−ＤＮＡなどの材料を用いる。

次いで、ＣＭＯＳ回路５７１を有する駆動回路部５９５上に、基板間隔を確保するためのギャップ材を含有するシール材５９３を設け、第２の基板５９１と基板５０１とを貼り合わせる。第２の基板５９１も、光透過性を有するガラス基板や石英基板を用いればよい。

なお、基板５０１及び５９１の間隙のうち、画素部５９６が設けられている領域５９２には、空隙（不活性気体）として乾燥剤を配置してもよいし、透明なシール材（紫外線硬化または熱硬化のエポキシ樹脂など）を充填してもよい。

発光素子は、画素電極５５４及び第２の電極５８３が透光性材料で形成されるため、一つの発光素子から２方向、即ち両面側から採光することができる。

以上に示すパネル構成とすることで上面からの発光と、下面からの発光とでほぼ同一とすることができる。

さらに基板５０１及び５９１のそれぞれの上に光学フィルム（偏光板、または円偏光板）５９７及び５９８を設けてコントラストを向上させるとよい（図１１参照）。

なお、本実施例では、ＴＦＴをトップゲート型ＴＦＴとしたが、この構造に限定されるものではなく、適宜ボトムゲート型（逆スタガ型）ＴＦＴや、順スタガ型ＴＦＴを用いることが可能である。また、シングルゲート構造のＴＦＴに限定されず、複数のチャネル形成領域を有するマルチゲート型ＴＦＴ、例えばダブルゲート型ＴＦＴとしてもよい。

また、本実施例は、必要であれば実施の形態及び他の実施例と自由に組み合わせることが可能である。

本実施例では、本発明を無機ＥＬ素子に適用した例を、図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）及び図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）を用いて説明する。

エレクトロルミネセンスを利用する発光素子は、発光材料が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって区別され、一般的に、前者は有機ＥＬ素子、後者は無機ＥＬ素子と呼ばれている。有機ＥＬ素子を本発明に用いた例は、実施例４で述べた。

無機ＥＬ素子は、その素子構成により、分散型無機ＥＬ素子と薄膜型無機ＥＬ素子とに分類される。前者は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた電界発光層を有し、後者は、発光材料の薄膜からなる電界発光層を有している点に違いはあるが、高電界で加速された電子を必要とする点では共通である。

なお、得られる発光のメカニズムとしては、ドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプター再結合型発光と、金属イオンの内殻電子遷移を利用する局在型発光とがある。一般的に、分散型無機ＥＬ素子ではドナー−アクセプター再結合型発光、薄膜型無機ＥＬ素子では局在型発光である場合が多い。

発光材料に用いる母体材料としては、硫化物、酸化物、窒化物を用いることができる。硫化物としては、例えば、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化イットリウム（Ｙ_２Ｓ_３）、硫化ガリウム（Ｇａ_２Ｓ_３）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、硫化バリウム（ＢａＳ）等を用いることができる。また、酸化物としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）等を用いることができる。また、窒化物としては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）等を用いることができる。

さらに発光材料に用いる母体材料として、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）等も用いることができ、硫化カルシウム−ガリウム（ＣａＧａ_２Ｓ_４）、硫化ストロンチウム−ガリウム（ＳｒＧａ_２Ｓ_４）、硫化バリウム−ガリウム（ＢａＧａ_２Ｓ_４）、等の３元系の混晶であってもよい。

ドナー−アクセプター再結合型発光の発光材料を固相法を用いて合成する場合、母体材料と、第１の不純物元素又は第１の不純物元素を含む化合物と、第２の不純物元素又は第２の不純物元素を含む化合物をそれぞれ秤量し、乳鉢で混合した後、電気炉で加熱、焼成を行う。

母体材料としては、上述した母体材料を用いることができ、第１の不純物元素又は第１の不純物元素を含む化合物としては、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、硫化アルミニウム（Ａｌ_２Ｓ_３）等を用いることができ、第２の不純物元素又は第２の不純物元素を含む化合物としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、硫化銅（Ｃｕ_２Ｓ）、硫化銀（Ａｇ_２Ｓ）等を用いることができる。

焼成温度は、７００〜１５００℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、温度が高すぎる場合は母体材料が分解してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行ってもよいが、ペレット状態で焼成を行うことが好ましい。

薄膜型無機ＥＬ素子の場合、電界発光層は、上記発光材料を含む層であり、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着（ＥＢ蒸着）法等の真空蒸着法、スパッタリング法等の物理気相成長法（ＰＶＤ）、有機金属ＣＶＤ法、ハイドライド輸送減圧ＣＶＤ法等の化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層エピタキシ法（ＡＬＥ）等を用いて形成することができる。

図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）に発光素子として用いることのできる薄膜型無機ＥＬ素子の一例を示す。図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）において、発光素子は、第１の電極層２５０、電界発光層２５２、第２の電極層２５３を含む。

図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）の発光素子を用いた発光装置を作製するには、実施例４で述べた図１１の発光装置において、図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）の発光素子を図１１の発光素子５８４に置き換えればよい。

図１３（Ｂ）及び図１３（Ｃ）に示す発光素子は、図１３（Ａ）の発光素子において、電極層と電界発光層間に絶縁層を設ける構造である。図１３（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極層２５０と電界発光層２５２との間に絶縁層２５４を有し、図１３（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極層２５０と電界発光層２５２との間に絶縁層２５４ａ、第２の電極層２５３と電界発光層２５２との間に絶縁層２５４ｂとを有している。このように絶縁層は電界発光層を挟持する一対の電極層のうち一方の間にのみ設けてもよいし、両方の間に設けてもよい。また絶縁層は単層でもよいし複数層からなる積層でもよい。

また、図１３（Ｂ）では第１の電極層２５０に接するように絶縁層２５４が設けられているが、絶縁層と電界発光層の順番を逆にして、第２の電極層２５３に接するように絶縁層２５４を設けてもよい。

分散型無機ＥＬ素子の場合、粒子状の発光材料をバインダ中に分散させ膜状の電界発光層を形成する。発光材料の作製方法によって、十分に所望の大きさの粒子が得られない場合は、乳鉢等で粉砕などによって粒子状に加工すればよい。バインダとは、粒状の発光材料を分散した状態で固定し、電界発光層としての形状に保持するための物質である。発光材料は、バインダによって電界発光層中に均一に分散し固定される。

分散型無機ＥＬ素子の場合、電界発光層の形成方法は、選択的に電界発光層を形成できる液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷など）、スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法などを用いることもできる。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは、１０〜１０００ｎｍの範囲である。また、発光材料及びバインダを含む電界発光層において、発光材料の割合は５０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下とするよい。

図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）に発光素子として用いることのできる分散型無機ＥＬ素子の一例を示す。図１４（Ａ）における発光素子は、第１の電極層２６０、電界発光層２６２、第２の電極層２６３の積層構造を有し、電界発光層２６２中にバインダによって保持された発光材料２６１を含む。

図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）の発光素子を用いた発光装置を作製するには、実施例１で述べた図１１の発光装置において、図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）の発光素子を図１１の発光素子５８４に置き換えればよい。

本実施例に用いることのできるバインダとしては、絶縁材料を用いることができ、有機材料や無機材料を用いることができ、有機材料及び無機材料の混合材料を用いてもよい。有機絶縁材料としては、シアノエチルセルロース系樹脂のように、比較的誘電率の高いポリマーや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ化ビニリデンなどの樹脂を用いることができる。また、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。

なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素（アリール基））が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。

また、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、オキサゾール樹脂（ポリベンゾオキサゾール）等の樹脂材料を用いてもよい。これらの樹脂に、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）やチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）などの高誘電率の微粒子を適度に混合して誘電率を調整することもできる。

バインダに含まれる無機材料としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮ_Ｘ）、酸素及び窒素を含む珪素、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸素及び窒素を含むアルミニウムまたは酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、ＢａＴｉＯ_３、ＳｒＴｉＯ_３、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ_３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ_３）、ニオブ酸鉛（ＰｂＮｂＯ_３）、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、タンタル酸バリウム（ＢａＴａ_２Ｏ_６）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ_３）、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、ＺｎＳその他の無機性材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。有機材料に、誘電率の高い無機材料を含ませる（添加等によって）ことによって、発光材料及びバインダよりなる電界発光層の誘電率をより制御することができ、より誘電率を大きくすることができる。

作製工程において、発光材料はバインダを含む溶液中に分散されるが本実施例に用いることのできるバインダを含む溶液の溶媒としては、バインダ材料が溶解し、電界発光層を形成する方法（各種ウエットプロセス）及び所望の膜厚に適した粘度の溶液を作製できるような溶媒を適宜選択すればよい。有機溶媒等を用いることができ、例えばバインダとしてシロキサン樹脂を用いる場合は、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡともいう）、３−メトシキ−３メチル−１−ブタノール（ＭＭＢともいう）などを用いることができる。

図１４（Ｂ）及び図１４（Ｃ）に示す発光素子は、図１４（Ａ）の発光素子において、電極層と電界発光層間に絶縁層を設ける構造である。図１４（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極層２６０と電界発光層２６２との間に絶縁層２６４を有し、図１４（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極層２６０と電界発光層２６２との間に絶縁層２６４ａ、第２の電極層２６３と電界発光層２６２との間に絶縁層２６４ｂとを有している。このように絶縁層は電界発光層を挟持する一対の電極層のうち一方の間にのみ設けてもよいし、両方の間に設けてもよい。また絶縁層は単層でもよいし複数層からなる積層でもよい。

また、図１４（Ｂ）では第１の電極層２６０に接するように絶縁層２６４が設けられているが、絶縁層と電界発光層の順番を逆にして、第２の電極層２６３に接するように絶縁層２６４を設けてもよい。

図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）における絶縁層２５４、図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）における絶縁層２６４のような絶縁層は、特に限定されることはないが、絶縁耐圧が高く、緻密な膜質であることが好ましく、さらには、誘電率が高いことが好ましい。

例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ_２）、酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ_３）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ_３）、窒化シリコン（Ｓｉ_３Ｎ_４）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）等やこれらの混合膜又は２種以上の積層膜を用いることができる。

これらの絶縁層は、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤ等により成膜することができる。また、絶縁層はこれら絶縁材料の粒子をバインダ中に分散して成膜してもよい。バインダ材料は、電界発光層に含まれるバインダと同様な材料、方法を用いて形成すればよい。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは１０〜１０００ｎｍの範囲である。

本実施例で示す発光素子は、電界発光層を挟持する一対の電極層間に電圧を印加することで発光が得られるが、直流駆動又は交流駆動のいずれにおいても動作することができる。

本発明が適用される電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオコンポ等）、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ＤｉｇｉｔａｌＶｅｒｓａｔｉｌｅＤｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。

それらの電子機器の具体例を、図１５、図１６、図１７（Ａ）〜図１７（Ｂ）、図１８、図１９、図２０、図２１（Ａ）〜図２１（Ｅ）に示す。

図１５は表示パネル３０１と、回路基板３１１を組み合わせたＥＬモジュールを示している。回路基板３１１には、コントロール回路３１２や信号分割回路３１３などが形成されており、接続配線３１４によって表示パネル３０１と電気的に接続されている。

この表示パネル３０１は、複数の画素が設けられた画素部３０２と、走査線駆動回路３０３、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路３０４を備えている。ＥＬモジュールの表示パネル３０１は実施例４又は実施例５で述べた表示装置の作製方法を用いて作製すればよい。

図１５に示すＥＬモジュールによりテレビ受像機を完成させることができる。図１６は、受像機の主要な構成を示すブロック図である。チューナ３２１は映像信号と音声信号を受信する。映像信号は、映像信号増幅回路３２２と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路３２３と、その映像信号をドライバＩＣの入力仕様に変換するためのコントロール回路３１２により処理される。コントロール回路３１２は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路３１３を設け、入力デジタル信号をｍ個に分割して供給する構成としても良い。

チューナ３２１で受信した信号のうち、音声信号は音声信号増幅回路３２５に送られ、その出力は音声信号処理回路３２６を経てスピーカ３２７に供給される。制御回路３２８は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部３２９から受け、チューナ３２１や音声信号処理回路３２６に信号を送出する。

図１７（Ａ）に示すように、ＥＬモジュールを筐体３３１に組みこんで、テレビ受像機を完成させることができる。ＥＬモジュールにより、表示画面３３２が形成される。また、スピーカ３３３、操作スイッチ３３４などが適宜備えられている。

また図１７（Ｂ）に、ワイヤレスでディスプレイのみを持ち運び可能なテレビ受像器を示す。筐体３４２にはバッテリー及び信号受信器が内蔵されており、そのバッテリーで表示部３４３やスピーカ部３４７を駆動させる。バッテリーは充電器３４０で繰り返し充電が可能となっている。また、充電器３４０は映像信号を送受信することが可能で、その映像信号をディスプレイの信号受信器に送信することでができる。筐体３４２は操作キー３４６によって制御する。

また、図１７（Ｂ）に示す装置は、操作キー３４６を操作することによって、筐体３４２から充電器３４０に信号を送ることも可能であるため映像音声双方向通信装置とも言える。また、操作キー３４６を操作することによって、筐体３４２から充電器３４０に信号を送り、さらに充電器３４０が送信できる信号を他の電子機器に受信させることによって、他の電子機器の通信制御も可能であり、汎用遠隔制御装置とも言える。本発明は表示部３４３に適用することができる。

本発明を図１５、図１６、図１７（Ａ）〜図１７（Ｂ）に示すテレビ受像器に使用することにより、輝度の劣化速度が遅く、耐久性が高い表示装置を有するテレビ受像器を得ることができる。

勿論、本発明はテレビ受像機に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。

図１８及び図１９は表示パネル３５１とプリント配線基板３５２を組み合わせたモジュールを示している。表示パネル３５１は、複数の画素が設けられた画素部３５３と、第１の走査線駆動回路３５４、第２の走査線駆動回路３５５と、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路３５６を備えている。

プリント配線基板３５２には、コントローラ３５７、中央処理装置（ＣＰＵ）３５８、メモリ３５９、電源回路３６０、音声処理回路３６１及び送受信回路３６２などが備えられている。プリント配線基板３５２と表示パネル３５１は、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）３６３により接続されている。プリント配線基板３５２には、容量素子、バッファ回路などを設け、電源電圧や信号にノイズがのったり、信号の立ち上がりが鈍ったりすることを防ぐ構成としても良い。また、コントローラ３５７、音声処理回路３６１、メモリ３５９、ＣＰＵ３５８、電源回路３６０などは、ＣＯＧ（ＣｈｉｐＯｎＧｌａｓｓ）方式を用いて表示パネル３５１に実装することもできる。ＣＯＧ方式により、プリント配線基板３５２の規模を縮小することができる。

プリント配線基板３５２に備えられたインターフェース３６４を介して、各種制御信号の入出力が行われる。また、アンテナとの間の信号の送受信を行なうためのアンテナ用ポート３６５が、プリント配線基板３５２に設けられている。

図１９は、図１８に示したモジュールのブロック図を示す。このモジュールは、メモリ３５９としてＶＲＡＭ３６６、ＤＲＡＭ３６７、フラッシュメモリ３６８などが含まれている。ＶＲＡＭ３６６にはパネルに表示する画像のデータが、ＤＲＡＭ３６７には画像データまたは音声データが、フラッシュメモリには各種プログラムが記憶されている。

電源回路３６０は、表示パネル３５１、コントローラ３５７、ＣＰＵ３５８、音声処理回路３６１、メモリ３５９、送受信回路３６２を動作させる電力を供給する。またパネルの仕様によっては、電源回路３６０に電流源が備えられている場合もある。

ＣＰＵ３５８は、制御信号生成回路３７０、デコーダ３７１、レジスタ３７２、演算回路３７３、ＲＡＭ３７４、ＣＰＵ３５８用のインターフェース３７９などを有している。インターフェース３７９を介してＣＰＵ３５８に入力された各種信号は、一旦レジスタ３７２に保持された後、演算回路３７３、デコーダ３７１などに入力される。演算回路３７３では、入力された信号に基づき演算を行ない、各種命令を送る場所を指定する。一方デコーダ３７１に入力された信号はデコードされ、制御信号生成回路３７０に入力される。制御信号生成回路３７０は入力された信号に基づき、各種命令を含む信号を生成し、演算回路３７３において指定された場所、具体的にはメモリ３５９、送受信回路３６２、音声処理回路３６１、コントローラ３５７などに送る。

メモリ３５９、送受信回路３６２、音声処理回路３６１、コントローラ３５７は、それぞれ受けた命令に従って動作する。以下その動作について簡単に説明する。

入力手段３７５から入力された信号は、インターフェース３６４を介してプリント配線基板３５２に実装されたＣＰＵ３５８に送られる。制御信号生成回路３７０は、ポインティングデバイスやキーボードなどの入力手段３７５から送られてきた信号に従い、ＶＲＡＭ３６６に格納してある画像データを所定のフォーマットに変換し、コントローラ３５７に送付する。

コントローラ３５７は、パネルの仕様に合わせてＣＰＵ３５８から送られてきた画像データを含む信号にデータ処理を施し、表示パネル３５１に供給する。またコントローラ３５７は、電源回路３６０から入力された電源電圧やＣＰＵ３５８から入力された各種信号をもとに、Ｈｓｙｎｃ信号、Ｖｓｙｎｃ信号、クロック信号ＣＬＫ、交流電圧（ＡＣＣｏｎｔ）、切り替え信号Ｌ／Ｒを生成し、表示パネル３５１に供給する。

送受信回路３６２では、アンテナ３７８において電波として送受信される信号が処理されており、具体的にはアイソレータ、バンドパスフィルタ、ＶＣＯ（ＶｏｌｔａｇｅＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＯｓｃｉｌｌａｔｏｒ）、ＬＰＦ（ＬｏｗＰａｓｓＦｉｌｔｅｒ）、カプラ、バランなどの高周波回路を含んでいる。送受信回路３６２において送受信される信号のうち音声情報を含む信号が、ＣＰＵ３５８からの命令に従って、音声処理回路３６１に送られる。

ＣＰＵ３５８の命令に従って送られてきた音声情報を含む信号は、音声処理回路３６１において音声信号に復調され、スピーカ３７７に送られる。またマイク３７６から送られてきた音声信号は、音声処理回路３６１において変調され、ＣＰＵ３５８からの命令に従って、送受信回路３６２に送られる。

コントローラ３５７、ＣＰＵ３５８、電源回路３６０、音声処理回路３６１、メモリ３５９を、本実施例のパッケージとして実装することができる。本実施例は、アイソレータ、バンドパスフィルタ、ＶＣＯ（ＶｏｌｔａｇｅＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＯｓｃｉｌｌａｔｏｒ）、ＬＰＦ（ＬｏｗＰａｓｓＦｉｌｔｅｒ）、カプラ、バランなどの高周波回路以外であれば、どのような回路にも応用することができる。

図２０は、図１８及び図１９に示すモジュールを含む携帯電話機の一態様を示している。表示パネル３５１はハウジング３８０に脱着自在に組み込まれる。ハウジング３８０は表示パネル３５１のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。表示パネル３５１を固定したハウジング３８０はプリント基板３８１に嵌着されモジュールとして組み立てられる。

表示パネル３５１はＦＰＣ３６３を介してプリント基板３８１に接続される。プリント基板３８１には、スピーカ３８２、マイクロフォン３８３、送受信回路３８４、ＣＰＵ及びコントローラなどを含む信号処理回路３８５が形成されている。このようなモジュールと、入力手段３８６、バッテリ３８７、アンテナ３９０を組み合わせ、筐体３８９に収納する。表示パネル３５１の画素部は筐体３８９に形成された開口窓から視認できように配置する。

本実施例に係る携帯電話機は、その機能や用途に応じてさまざまな態様に変容し得る。例えば、表示パネルを複数備えたり、筐体を適宜複数に分割して蝶番により開閉式とした構成としても、上記した作用効果を奏することができる。
できる。

本発明を図１８、図１９、図２０に示す携帯電話に使用することにより、輝度の劣化速度が遅く、耐久性が高い表示装置を有する携帯電話を得ることができる。

図２１（Ａ）はＥＬディスプレイであり、筐体４０１、支持台４０２、表示部４０３などによって構成されている。本発明は図１５に示すＥＬモジュール、図１８に示す表示パネルの構成を用いて、表示部４０３に適用が可能である。

本発明を使用することにより、輝度の劣化速度が遅く、耐久性が高い表示装置を有するディスプレイを得ることができる。

図２１（Ｂ）はコンピュータであり、本体４１１、筐体４１２、表示部４１３、キーボード４１４、外部接続ポート４１５、ポインティングデバイス４１６等を含む。本発明は図１５に示すＥＬモジュール、図１８に示す表示パネルの構成を用いて、表示部４１３に適用することができる。

本発明を使用することにより、輝度の劣化速度が遅く、耐久性が高い表示装置を有するコンピュータを得ることができる。

図２１（Ｃ）は携帯可能なコンピュータであり、本体４２１、表示部４２２、スイッチ４２３、操作キー４２４、赤外線ポート４２５等を含む。本発明は図１５に示すＥＬモジュール、図１８に示す表示パネルの構成を用いて、表示部４２２に適用することができる。

図２１（Ｄ）は携帯型のゲーム機であり、筐体４３１、表示部４３２、スピーカ部４３３、操作キー４３４、記録媒体挿入部４３５等を含む。本発明は図１５に示すＥＬモジュール、図１８に示す表示パネルの構成を用いて、表示部４３２に適用することができる。

本発明を使用することにより、輝度の劣化速度が遅く、耐久性が高い表示装置を有するゲーム機を得ることができる。

図２１（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４４１、筐体４４２、第１の表示部４４３、第２の表示部４４４、記録媒体読込部４４５、操作キー４４６、スピーカ部４４７等を含む。なお記録媒体とは、ＤＶＤ等が含まれる。

第１の表示部４４３は主として画像情報を表示し、第２の表示部４４４は主として文字情報を表示する。本発明は図１５に示すＥＬモジュール、図１８に示す表示パネルの構成を用いて、第１の表示部４４３、第２の表示部４４４に適用することができる。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。

本発明を使用することにより、輝度の劣化速度が遅く、耐久性が高い表示装置を有する画像再生装置を得ることができる。

これらの電子機器に使われる表示装置は、大きさや強度、または使用目的に応じて、ガラス基板だけでなく耐熱性のプラスチック基板を用いることも可能である。それによってよりいっそうの軽量化を図ることができる。

なお、本実施例に示した例はごく一例であり、これらの用途に限定するものではない。

また本実施例は、実施の形態及び他の実施例とも自由に組み合せて実施することが可能である。

本発明は、複数の画素を含む表示装置を有する半導体装置に用いることができる。本発明により、輝度の劣化速度が遅く、耐久性が高い表示装置を有する半導体装置を得ることが可能となる。

本発明の半導体装置の作製工程を示す図。本発明の半導体装置の作製工程を示す図。本発明の半導体装置の作製工程を示す図。本発明の半導体装置の作製工程を示す図。本発明の半導体装置の作製工程を示す図。本発明の半導体装置の作製工程を示す図。本発明の半導体装置の作製工程を示す図。本発明の半導体装置の作製工程を示す図。本発明の半導体装置の作製工程を示す図。本発明の半導体装置の作製工程を示す図。本発明の半導体装置の作製工程を示す図。本発明の半導体装置の作製工程を示す図。本発明の半導体装置の作製工程を示す図。本発明の半導体装置の作製工程を示す図。本発明のＥＬモジュールを示す図。本発明の受像機の構成を示すブロック図。本発明が適用される電子機器の例を示す図。本発明のモジュールを示す図。本発明のモジュールを示す図。本発明が適用される電子機器の例を示す図。本発明が適用される電子機器の例を示す図。本発明の半導体装置の作製工程を示す図。

符号の説明

１０１基板
１０２電極
１０２ａ電極
１０２ｂ電極
１０２ｃ電極
１０２ｄ電極
１０４絶縁層
１０５モールド
１０９絶縁層
１１１表面
１１２隔壁
１１３発光層
１１３ａ発光層
１１３ｂ発光層
１１３ｃ発光層
１１３ｄ発光層
１１４電極
１１４ａ電極
１１４ｂ電極
１１４ｃ電極
１１４ｄ電極
２５０電極層
２５２電界発光層
２５３電極層
２５４絶縁層
２５４ａ絶縁層
２５４ｂ絶縁層
２６０電極層
２６１発光材料
２６２電界発光層
２６３電極層
２６４絶縁層
２６４ａ絶縁層
２６４ｂ絶縁層
３０１表示パネル
３０２画素部
３０３走査線駆動回路
３０４信号線駆動回路
３１１回路基板
３１２コントロール回路
３１３信号分割回路
３１４接続配線
３２１チューナ
３２２映像信号増幅回路
３２３映像信号処理回路
３２５音声信号増幅回路
３２６音声信号処理回路
３２７スピーカ
３２８制御回路
３２９入力部
３３１筐体
３３２表示画面
３３３スピーカ
３３４操作スイッチ
３４０充電器
３４２筐体
３４３表示部
３４６操作キー
３４７スピーカ部
３５１表示パネル
３５２プリント配線基板
３５３画素部
３５４走査線駆動回路
３５５走査線駆動回路
３５６信号線駆動回路
３５７コントローラ
３５８ＣＰＵ
３５９メモリ
３６０電源回路
３６１音声処理回路
３６２送受信回路
３６３ＦＰＣ
３６４インターフェース
３６５アンテナ用ポート
３６６ＶＲＡＭ
３６７ＤＲＡＭ
３６８フラッシュメモリ
３７０制御信号生成回路
３７１デコーダ
３７２レジスタ
３７３演算回路
３７４ＲＡＭ
３７５入力手段
３７６マイク
３７７スピーカ
３７８アンテナ
３７９インターフェース
３８０ハウジング
３８１プリント基板
３８２スピーカ
３８３マイクロフォン
３８４送受信回路
３８５信号処理回路
３８６入力手段
３８７バッテリ
３８９筐体
３９０アンテナ
４０１筐体
４０２支持台
４０３表示部
４１１本体
４１２筐体
４１３表示部
４１４キーボード
４１５外部接続ポート
４１６ポインティングデバイス
４２１本体
４２２表示部
４２３スイッチ
４２４操作キー
４２５赤外線ポート
４３１筐体
４３２表示部
４３３スピーカ部
４３４操作キー
４３５記録媒体挿入部
４４１本体
４４２筐体
４４３表示部
４４４表示部
４４５記録媒体読込部
４４６操作キー
４４７スピーカ部
５０１基板
５０２下地膜
５０２ａ下層下地膜
５０２ｂ上層下地膜
５０３半導体膜
５０４溶液
５０５半導体膜
５０６結晶性半導体膜
５０７島状半導体膜
５０８島状半導体膜
５０９島状半導体膜
５１０島状半導体膜
５１１絶縁膜
５１２導電膜
５１３導電膜
５１４ゲート絶縁膜
５１５ゲート電極
５１５ａ下層ゲート電極
５１５ｂ上層ゲート電極
５１６ゲート電極
５１６ａ下層ゲート電極
５１６ｂ上層ゲート電極
５１７ゲート電極
５１７ａ下層ゲート電極
５１７ｂ上層ゲート電極
５１８ゲート電極
５１８ａ下層ゲート電極
５１８ｂ上層ゲート電極
５１９ゲート電極
５１９ａ下層ゲート電極
５１９ｂ上層ゲート電極
５２１ソース領域又はドレイン領域
５２２チャネル形成領域
５２３ソース領域又はドレイン領域
５２４低濃度不純物領域
５２５チャネル形成領域
５２６ソース領域又はドレイン領域
５２７低濃度不純物領域
５２８チャネル形成領域
５２９ソース領域又はドレイン領域
５３０低濃度不純物領域
５３１チャネル形成領域
５３２ソース領域又はドレイン領域
５３３ソース領域又はドレイン領域
５３４チャネル形成領域
５４１ＴＦＴ
５４２ＴＦＴ
５４３ＴＦＴ
５４４ＴＦＴ
５４４Ｒ画素ＴＦＴ
５４４Ｇ画素ＴＦＴ
５４４Ｂ画素ＴＦＴ
５５１絶縁膜
５５２絶縁膜
５５３透明導電膜
５５４画素電極
５５４Ｒ画素電極
５５４Ｇ画素電極
５５４Ｂ画素電極
５５５導電膜
５５６導電膜
５６１電極
５６１ａ電極
５６１ｂ電極
５６２電極
５６２ａ電極
５６２ｂ電極
５６３電極
５６３ａ電極
５６３ｂ電極
５６４電極
５６４ａ電極
５６４ｂ電極
５６５電極
５６５ａ電極
５６５ｂ電極
５６６電極
５６６ａ電極
５６６ｂ電極
５６７電極
５６７ａ電極
５６７ｂ電極
５７１ＣＭＯＳ回路
５８１絶縁物
５８２有機化合物層
５８３電極
５８４発光素子
５８５透明保護層
５９１基板
５９２領域
５９３シール材
５９５駆動回路部
５９６画素部
５９７光学フィルム
５９８光学フィルム
６０１正孔注入層
６０１Ｒ正孔注入層
６０１Ｇ正孔注入層
６０１Ｂ正孔注入層
６０２正孔輸送層
６０２Ｒ正孔輸送層
６０２Ｇ正孔輸送層
６０２Ｂ正孔輸送層
６０３発光層
６０３Ｒ発光層
６０３Ｇ発光層
６０３Ｂ発光層
６０４電子輸送層
６０４Ｒ電子輸送層
６０４Ｇ電子輸送層
６０４Ｂ電子輸送層
６０５電子注入層
６０５Ｒ電子注入層
６０５Ｇ電子注入層
６０５Ｂ電子注入層

Claims

基板上に、第１の電極を形成し、
前記基板及び前記第１の電極上に、ポリシランを含む絶縁層を形成し、
前記絶縁層にモールドを押しつけて加熱し、前記第１の電極上の前記絶縁層中に開口部を形成し、
前記開口部の形成された絶縁層から、前記モールドを取り外し、
前記モールドを取り外した後、前記開口部の形成された絶縁層の表面を、酸素プラズマを用いて硬質化させ、
前記開口部の形成された絶縁層にＵＶ光を照射し、その後、加熱して酸化珪素を含む隔壁を形成し、
前記第１の電極及び前記隔壁上に、発光層を形成し、
前記発光層上に、第２の電極を形成することを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１において、
前記モールドは、金属材料または絶縁材料により形成されており、
前記モールドの表面には凹凸が形成されていることを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１又は請求項２において、
前記モールドを取り外す際に、前記絶縁層に超音波を用いて振動を加えることを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記絶縁層は、Ｓｉ−Ｓｉ結合及びＳｉ−Ｃ結合を含むポリシランを含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。
請求項１乃至請求項４のいずれか一において、
前記隔壁は、Ｓｉ−Ｓｉ結合、Ｓｉ−Ｃ結合及びＳｉ−Ｏ結合を含むことを特徴とする半導体装置の作製方法。