JP4627966B2 - 発光装置およびその作製方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置に関し、特に、絶縁表面を有する基板上に形成された発光素子を有する発光装置およびその作製方法に関する。また、該発光素子を有するパネルにコントローラを含むＩＣ等を実装したモジュールに関する。なお本明細書において、発光素子を有するパネル及び発光素子を有するモジュールを共に発光装置と総称する。本発明はさらに、該発光装置を製造する装置に関する。
【０００２】
なお、本明細書中において半導体装置とは、半導体特性を利用することで機能しうる装置全般を指し、発光装置、電気光学装置、半導体回路および電子機器は全て半導体装置である。
【０００３】
【従来の技術】
近年、基板上にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を形成する技術が大幅に進歩し、アクティブマトリクス型表示装置への応用開発が進められている。特に、ポリシリコン膜を用いたＴＦＴは、従来のアモルファスシリコン膜を用いたＴＦＴよりも電界効果移動度（モビリティともいう）が高いので、高速動作が可能である。そのため、ポリシリコン膜を用いたＴＦＴからなる駆動回路を画素と同一の基板上に設け、各画素の制御を行うための開発が盛んに行われている。同一基板上に画素と駆動回路とを組み込んだアクティブマトリクス型表示装置は、製造コストの低減、表示装置の小型化、歩留まりの上昇、スループットの低減など、様々な利点が得られると予想される。
【０００４】
また、自発光型素子としてＥＬ素子を有したアクティブマトリクス型発光装置（以下、単に発光装置とも呼ぶ）の研究が活発化している。発光装置は有機発光装置（ＯＥＬＤ：Organic EL Display）又は有機ライトエミッティングダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）とも呼ばれている。
【０００５】
アクティブマトリクス型発光装置は、各画素のそれぞれにＴＦＴでなるスイッチング素子（以下、スイッチング素子という）を設け、そのスイッチング用ＴＦＴによって電流制御を行う駆動素子（以下、電流制御用ＴＦＴという）を動作させてＥＬ層（厳密には発光層）を発光させる。例えば特許文献１に記載された発光装置が公知である。
【０００６】
ＥＬ素子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、ＥＬ素子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。
【０００７】
なお、ＥＬ素子は、電場を加えることで発生するルミネッセンス（Electro Luminescence）が得られる有機化合物を含む層（以下、ＥＬ層と記す）と、陽極と、陰極とを有する。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、本発明の製造装置および成膜方法により作製される発光装置は、どちらの発光を用いた場合にも適用可能である。
【０００８】
ＥＬ素子は一対の電極間にＥＬ層が挟まれた構造となっているが、ＥＬ層は通常、積層構造となっている。代表的には、「正孔輸送層／発光層／電子輸送層」という積層構造が挙げられる。この構造は非常に発光効率が高く、現在、研究開発が進められている発光装置は殆どこの構造を採用している。
【０００９】
また、他にも陽極上に正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層、または正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層の順に積層する構造も良い。発光層に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。また、これらの層は、全て低分子系の材料を用いて形成しても良いし、全て高分子系の材料を用いて形成しても良い。
【００１０】
また、これまでアクティブマトリクス型の発光装置において、基板上のＴＦＴと電気的に接続された電極が陽極として形成され、陽極上に有機化合物層が形成され、有機化合物層上に陰極が形成される発光素子を有し、有機化合物層において生じた光を透明電極である陽極からＴＦＴの方へ取り出すという構造であった。
【００１１】
しかし、この構造においては、解像度を向上させようとすると画素部における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ていた。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１０−１８９２５２号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、基板上のＴＦＴと電気的に接続されたＴＦＴ側の電極を陰極として形成し、陰極上に有機化合物層を形成し、有機化合物層上に透明電極である陽極を形成するという構造（以下、上面出射構造とよぶ）の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作製する。或いは、基板上のＴＦＴと電気的に接続されたＴＦＴ側の電極を陽極として形成し、陽極上に有機化合物層を形成し、有機化合物層上に半透明電極である陰極を形成するという構造（この構造も、上面出射構造とよぶ）の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作製する。
【００１４】
これらの上記各構造において、透明電極の膜抵抗が高くなるという問題が生じる。特に、透明電極の膜厚を薄くした場合、さらに膜抵抗が高くなってしまう。陽極または陰極となる透明電極の膜抵抗が高くなると電圧降下により面内電位分布が不均一になり、発光素子の輝度にバラツキを生じるといった不具合が生じる。そこで、本発明は、発光素子における透明電極の膜抵抗を低下させる構造の発光装置およびその作製方法を提供することを課題とする。そして、そのような発光装置を表示部として用いる電気器具を提供することを課題とする。
【００１５】
加えて、発光素子および発光装置の信頼性を高めることも課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板上に形成された発光素子の作製において、有機化合物層の形成前に導電性の膜を各画素電極間に配置する絶縁物上に形成し、透明電極の膜抵抗の低抵抗化を図るというものである。
【００１７】
さらに上記導電性の膜を用いて引き出し配線を形成し、下層に存在する他の配線と接続を行うことも本発明の特徴としている。
【００１８】
本明細書で開示する発明の構成は、
第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物層と、該有機化合物層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、駆動回路と、端子部とを有する発光装置であって、
前記画素部には、薄膜トランジスタに接続する前記第１の電極の端部が絶縁物で覆われており、且つ、該絶縁物上に導電性を有する材料からなる第３の電極と、前記絶縁物及び前記第１の電極上に有機化合物層と、前記有機化合物層及び前記第３の電極に接する第２の電極とが設けられており、
前記端子部と画素部との間には、第３の電極と同一材料からなる配線または第２の電極と同一材料からなる配線が端子から延びている配線と接続する箇所を有することを特徴とする発光装置である。
【００１９】
また、上記構成において、前記第３の電極は、前記絶縁物と同一のパターン形状を有していてもよい。その場合、前記絶縁物と同一のマスクを用いて形成される。
【００２０】
或いは、上記構成において、前記第３の電極は、前記絶縁物と異なるパターン形状を有していてもよい。その場合、前記絶縁物をパターニングした後、導電性を有する材料からなる膜を形成して前記絶縁物のパターニングとは異なるマスクを用いて形成される。
【００２１】
また、本発明の他の構成は、基板上に形成された発光素子の作製において、有機化合物層の形成前に導電性の膜を各画素電極間に配置する絶縁物上に形成し、有機化合物層と、透明電極を形成した後、該透明電極上に導電性の高い材料からなる電極を形成し、透明電極の膜抵抗の低抵抗化を図るというものである。なお、透明電極上に形成する電極は、発光領域となる場所には設けない。さらに上記導電性の膜を用いて引き出し配線を形成し、下層に存在する他の配線と接続を行うことも本発明の特徴としている。
【００２２】
本明細書で開示する発明の他の構成は、
第１の電極と、該第１の電極上に接する有機化合物層と、該有機化合物層上に接する第２の電極とを有する発光素子を複数有する画素部と、駆動回路と、端子部とを有する発光装置であって、
前記画素部には、薄膜トランジスタに接続する前記第１の電極の端部が絶縁物で覆われており、且つ、該絶縁物の一部および第１の電極上に有機化合物層と、該有機化合物層上に接する第２の電極と、該第２の電極において前記第１の電極と重ならない領域上に接して導電性を有する材料からなる第３の電極とが設けられており、
前記端子部と画素部との間には、第３の電極と同一材料からなる配線または第２の電極と同一材料からなる配線が端子から延びている配線と接続する箇所を有することを特徴とする発光装置である。
【００２３】
また、上記各構成において、前記第２の電極は、前記発光素子の陰極、或いは陽極であることを特徴としている。
【００２４】
また、上記各構成において、前記第３の電極は、前記第２の電極を構成する材料よりも電気抵抗が小さい材料からなっており、導電型を付与する不純物元素がドープされたｐｏｌｙ−Ｓｉ、Ｗ、ＷＳｉ_X、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｃｒ、またはＭｏ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もしくは化合物材料を主成分とする膜またはそれらの積層膜からなることを特徴としている。例えば、前記第３の電極は、窒化物層またはフッ化物層を最上層とする積層からなる電極とすることが好ましい。
【００２５】
また、上記各構成において、前記第１の電極は、前記発光素子の陰極、或いは陽極であることを特徴としている。例えば、第２の電極が陰極である場合、第１の電極は陽極であり、第２の電極が陽極である場合、第１の電極は陰極である。
【００２６】
また、上記各構成において、前記絶縁物は、無機絶縁膜で覆われた有機樹脂からなる障壁（バンクとも呼ばれる）、或いは、前記絶縁物は、無機絶縁膜であることを特徴としている。なお、前記無機絶縁膜は膜厚１０〜１００ｎｍの窒化珪素を主成分とする絶縁膜であることを特徴としている。
【００２７】
また、発光装置において、発光していない画素では入射した外光（発光装置の外部の光）が陰極の裏面（発光層に接する側の面）で反射され、陰極の裏面が鏡のように作用して外部の景色が観測面（観測者側に向かう面）に映るといった問題があった。また、この問題を回避するために、発光装置の観測面に円偏光フィルムを貼り付け、観測面に外部の景色が映らないようにする工夫がなされているが、円偏光フィルムが非常に高価であるため、製造コストの増加を招くという問題があった。
【００２８】
本発明は、円偏光フィルムを用いずに発光装置の鏡面化を防ぐことを目的とし、それにより発光装置の製造コストを低減して安価な発光装置を提供することも課題としている。そこで、本発明では、円偏光フィルムに代えて安価なカラーフィルタを用いることを特徴としている。上記構成において、色純度を向上させるため、前記発光装置には各画素に対応するカラーフィルタを備えることが好ましい。また、カラーフィルタの黒色の部分（黒色の有機樹脂）が各発光領域の間と重なるようにすればよい。さらに、カラーフィルタの黒色の部分（黒の着色層）が、異なる有機化合物層が一部重なる部分と重なるようにしてもよい。
【００２９】
ただし、発光の出射方向、即ち、前記発光素子と観察者の間にカラーフィルタを設ける。例えば、発光素子が設けられている基板を通過させない場合においては、封止基板にカラーフィルタを貼り付ければよい。或いは、発光素子が設けられている基板を通過させる場合においては、発光素子が設けられている基板にカラーフィルタを貼り付ければよい。こうすることによって、円偏光フィルムを必要としなくなる。
【００３０】
加えて、有機化合物を含む層上の陽極として、透明導電膜（代表的にはＩＴＯ、ZnＯ）を用い、その上に無機絶縁膜からなる保護膜を形成することは極めて有用である。また、有機化合物を含む層上の陰極として、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、またはこれらの合金（代表的にはＡｌＬｉ）からなる金属薄膜（光が通過する膜厚）を用い、その上に無機絶縁膜からなる保護膜を形成することも有効である。
【００３１】
さらに、無機絶縁膜からなる保護膜を形成する前に、プラズマCVD法またはスパッタ法で水素を含む膜、代表的には炭素を主成分とする薄膜、または窒化珪素膜を形成することが好ましい。また、水素を含む膜は、炭素を主成分とする薄膜と窒化珪素膜との積層膜としてもよい。
【００３２】
また、本発明の他の構成は、
絶縁表面を有する基板上に発光素子を有し、該発光素子は、陽極、陰極、並びに前記陽極と前記陰極との間に挟まれた有機化合物層とを有し、
前記発光素子は、水素を含む膜で覆われていることを特徴とする発光装置である。
【００３３】
有機化合物層が耐えうる温度範囲で加熱処理を行ったり、発光素子を発光させた際に生じる発熱を利用することによって、上記水素を含む膜から水素を拡散させて、有機化合物層における欠陥を水素で終端（ターミネーション）させることができる。有機化合物層における欠陥を水素で終端させると発光装置としての信頼性が向上する。また、上記水素を含む膜の成膜の際、プラズマ化された水素によって有機化合物層における欠陥を水素で終端させることもできる。また、水素を含む膜を覆って形成する保護膜は、保護膜側に拡散する水素をブロックして効率よく、水素を有機化合物層に拡散させて、有機化合物層における欠陥を水素で終端させる役目も果たす。なお、上記水素を含む膜は、発光素子の保護膜としても機能させることができる。
【００３４】
さらに、上記水素を含む膜をバッファ層として機能させることもでき、スパッタ法によって透明導電膜に接して窒化珪素膜を形成する場合、透明導電膜に含まれる不純物（Iｎ、Ｓｎ、Ｚｎ等）が窒化珪素膜に混入する恐れがあるが、バッファ層となる上記水素を含む膜を間に形成することによって窒化珪素膜への不純物混入を防止することもできる。上記構成によりバッファ層を形成することで、透明導電膜からの不純物（Ｉｎ、Ｓｎなど）の混入を防止し、不純物のない優れた保護膜を形成することができる。
【００３５】
また、本発明の他の構成は、
絶縁表面を有する基板上に発光素子を有し、該発光素子は、陽極、陰極、並びに前記陽極と前記陰極との間に挟まれた有機化合物層とを有し、
前記発光素子は、水素を含む膜で覆われ、さらに該水素を含む膜は無機絶縁膜からなる保護膜で覆われていることを特徴とする発光装置である。
【００３６】
また、上記構成を実現する作製方法も本発明の一つであり、本発明の作製方法に関する構成は、
絶縁表面上にＴＦＴを形成し、前記ＴＦＴと電気的に接続された陰極を形成し、前記陰極上に有機化合物層を形成し、前記前記有機化合物層上に陽極を形成した後、前記陽極上に水素を含む膜を形成することを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００３７】
また、本発明の作製方法に関する他の構成は、
絶縁表面上にＴＦＴを形成し、前記ＴＦＴと電気的に接続された陽極を形成し、前記陽極上に有機化合物層を形成し、前記前記有機化合物層上に陰極を形成した後、前記陰極上に水素を含む膜を形成することを特徴とする発光装置の作製方法である。
【００３８】
また、本発明の作製方法に関する上記各構成において、前記水素を含む膜は、前記有機化合物層の耐えうる温度範囲、例えば室温〜１００℃以下でプラズマＣＶＤ法、またはスパッタ法により形成することを特徴とし、前記水素を含む膜は、炭素を主成分とする薄膜、または窒化珪素膜であることを特徴としている。
【００３９】
また、本発明の作製方法に関する上記各構成において、前記有機化合物層を形成する工程は蒸着法、塗布法、イオンプレーティング法もしくはインクジェット法により行われることを特徴としている。
【００４０】
また、本発明の作製方法に関する上記各構成において、前記水素を含む膜上に無機絶縁膜からなる保護膜を形成することを特徴としている。
【００４１】
また、本発明の作製方法に関する上記各構成において、前記水素を含む膜を形成する際、前記有機化合物層における欠陥を水素で終端させることを特徴としている。
【００４２】
また、水分や酸素による劣化を防ぐため、封止缶や封止基板で発光素子を封止する際、密閉される空間に水素ガスを充填、或いは水素及び不活性気体（希ガスまたは窒素）を充填させてもよい。
【００４３】
本発明の他の構成は、
絶縁表面を有する基板上に発光素子を有し、該発光素子は、陽極、陰極、並びに前記陽極と前記陰極との間に挟まれた有機化合物層とを有し、
前記発光素子は、透光性を有する基板とシール材とで密閉され、且つ、密閉された空間には、水素が含まれていることを特徴とする発光装置である。
【００４４】
上記構成において、前記発光素子は、水素を含む膜（炭素を主成分とする薄膜、または窒化珪素膜）で覆われていることを特徴としている。
【００４５】
また、上記構成により、有機化合物層が耐えうる温度範囲で加熱処理を行ったり、発光素子を発光させた際に生じる発熱を利用することによって、上記水素を含む空間から水素を拡散させて、有機化合物層における欠陥を水素で終端させることができる。有機化合物層における欠陥を水素で終端させると発光装置としての信頼性が向上する。
【００４６】
なお、本明細書において、陰極と陽極との間に設けられる全ての層を総称してＥＬ層という。したがって、上述した正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層は、全てＥＬ層に含まれる。
【００４７】
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。また、このようなＤＬＣ膜は、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。
【００４８】
ＤＬＣ膜はプラズマＣＶＤ法（代表的には、ＲＦ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法など）、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。
【００４９】
成膜に用いる反応ガスは、水素ガスと、炭化水素系のガス（例えばＣＨ₄、Ｃ₂Ｈ₂、Ｃ₆Ｈ₆など）とを用い、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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
【００５３】
（実施の形態１）
図２は、ＥＬモジュールの上面図である。無数のＴＦＴが設けられた基板（ＴＦＴ基板とも呼ぶ）には、表示が行われる画素部４０と、画素部の各画素を駆動させる駆動回路４１ａ、４１ｂと、ＥＬ層上に設けられる電極と引き出し配線とを接続する接続部と、外部回路と接続するためにＦＰＣを貼り付ける端子部４２とが設けられている。また、ＥＬ素子を封止するための基板と、シール材３３とによって密閉する。また、図１（Ａ）は、図２中における鎖線Ａ−Ａ’で切断した場合の断面図である。
【００５４】
鎖線Ａ−Ａ’の方向には規則的に画素が配置されており、ここではＸ方向にＲ、Ｇ、Ｂの順で配置されている例を示す。
【００５５】
図１（Ａ）中、発光領域（Ｒ）は赤色の発光領域を示しており、発光領域（Ｇ）は緑色の発光領域を示しており、発光領域（Ｂ）は青色の発光領域を示しており、これらの３色の発光領域によりフルカラー化された発光表示装置を実現している。
【００５６】
また、図１（Ａ）中、ＴＦＴ１は、赤色を発光するＥＬ層１７に流れる電流を制御する素子であり、４、７はソース電極またはドレイン電極である。また、ＴＦＴ２は、緑色を発光するＥＬ層１８に流れる電流を制御する素子であり、５、８はソース電極またはドレイン電極である。ＴＦＴ３は、青色を発光するＥＬ層１９に流れる電流を制御する素子であり、６、９はソース電極またはドレイン電極である。１５、１６は有機絶縁材料または無機絶縁膜材料からなる層間絶縁膜である。
【００５７】
また、１１〜１３は、ＥＬ素子の陽極（或いは陰極）であり、２０は、ＥＬ素子の陰極（或いは陽極）である。ここでは、２０として薄い金属層（代表的にはＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉなどの合金）と透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ₂Ｏ₃―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層膜からなる陰極とし、各発光素子からの光を通過させている。ただし、上記透明導電膜は陰極としては機能せず、電気抵抗を下げる為に設けている。また、陽極としては、仕事関数の大きい、具体的には白金（Ｐｔ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、もしくはニッケル(Ｎｉ)といった材料、または透明導電膜（ＩＴＯ、ＺｎＯなど）、またはこれらの積層を用いればよい。
【００５８】
また、１１〜１３の両端部およびそれらの間は有機絶縁物２４（障壁またはバンクとも呼ばれる）で覆われている。さらに、有機絶縁物２４は無機絶縁膜１４で覆われている。また、有機絶縁物２４上の一部にまで有機化合物層が形成されている。
【００５９】
また、無機絶縁膜１４で覆われた有機絶縁物２４（障壁またはバンクとも呼ばれる）上には、補助電極２１を有している。この補助電極２１は、陰極（或いは陽極）の電気抵抗値を下げる機能を有する。上記に示した透明導電膜の抵抗値は、比較的に高いため、大画面化することが困難であるが、補助電極２１を設けることによって、陰極（或いは陽極）の電極全体として低抵抗化することができる。加えて、透明導電膜の薄膜化も可能とすることができる。
【００６０】
さらに、この補助電極２１で下層の配線または電極と接続させる。この補助電極２１はＥＬ層を形成する前に成膜及びパターニングを行えばよい。補助電極２１は、スパッタ法や蒸着法などを用い、導電型を付与する不純物元素がドープされたｐｏｌｙ−Ｓｉ、Ｗ、ＷＳｉ_X、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｃｒ、またはＭｏ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もしくは化合物材料を主成分とする膜またはそれらの積層膜で形成すればよい。こうして、下層の電極とコンタクトさせた補助電極２１上に接して透明導電膜を形成すれば陰極の引き出しが可能となる。なお、図１（Ｃ）は、図２中に示した鎖線Ｃ−Ｃ’で切断した場合の断面図である。また、図１（Ｃ）中、点線で示した電極同士は電気的に接続していることを示している。また、端子部において、端子の電極を陰極１０と同じ材料で形成している。
【００６１】
また、約１０μｍの間隔が保たれるようにシール材３３によって封止基板３０が貼りつけられており、全ての発光素子は密閉されている。なお、シール材３３は、駆動回路の一部と重なるようにして狭額縁化させることが好ましい。シール材３３によって封止基板３０を貼りつける直前には真空でアニールを行って脱気を行うことが好ましい。また、封止基板３０を貼りつける際には、水素および不活性気体（希ガスまたは窒素）を含む雰囲気下で行って、保護膜３２と、シール材３３と、封止基板３０によって密閉された空間には水素を含ませることが好ましい。発光素子を発光させた際に生じる発熱を利用することによって、上記水素を含む空間から水素を拡散させて、有機化合物層における欠陥を水素で終端させることができる。有機化合物層における欠陥を水素で終端させると発光装置としての信頼性が向上する。
【００６２】
さらに、色純度を高めるため、封止基板３０には各画素に対応するカラーフィルタが設けられている。カラーフィルタのうち、赤色の着色層３１ｂは赤色の発光領域（Ｒ）に対向して設けられ、緑色の着色層３１ｃは緑色の発光領域（Ｇ）に対向して設けられ、青色の着色層３１ｄは青色の発光領域（Ｂ）に対向して設けられる。また、発光領域以外の領域は、カラーフィルタの黒色部分、即ち遮光部３１ａによって遮光されている。なお、遮光部３１ａは、金属膜（クロム等）または黒色顔料を含有した有機膜で構成されている。
【００６３】
本発明においては、カラーフィルタを設けることによって円偏光板を不必要としている。
【００６４】
また、図１（Ｂ）は、図２中に示した鎖線Ｂ−Ｂ’で切断した場合の断面図である。図１（Ｂ）においても１１ａ〜１１ｃの両端部およびそれらの間は無機絶縁膜１４で覆われている。ここでは赤色を発光するＥＬ層１７が共通となっている例を示したが、特に限定されず、同じ色を発光する画素毎にＥＬ層を形成してもよい。
【００６５】
また、図１において、発光装置の信頼性を高めるために保護膜３２を形成している。この保護膜３２はスパッタ法により得られる窒化珪素または窒化酸化珪素を主成分とする絶縁膜である。また、図１においては、保護膜に発光を通過させるため、保護膜の膜厚は、可能な限り薄くすることが好ましい。
【００６６】
さらに、発光装置の信頼性を高めるために保護膜３２を形成する前に水素を含む膜を形成する。保護膜３２を形成する前に水素を含む膜を形成することによって、有機化合物層１７〜１９の欠陥を終端させる。前記水素を含む膜は、炭素を主成分とする薄膜、または窒化珪素膜とすればよい。この水素を含む膜を形成する方法としては、前記有機化合物層の耐えうる温度範囲、例えば室温〜１００℃以下でプラズマＣＶＤ法、またはスパッタ法により形成する。なお、図１では、水素を含む膜は、保護膜の一部と見なしているため、図示していない。また、上記水素を含む膜は、保護膜３２の膜応力を緩和させるバッファ層とすることもできる。
【００６７】
また、本発明は、図１（Ｃ）に示した構成に限定されないことは言うまでもない。図１（Ｃ）と構成が一部異なる例を図３（Ａ）〜（Ｄ）に示す。なお、簡略化のため、図３（Ａ）〜（Ｄ）において、図１と同一である部分は、同一の符号を用いる。
【００６８】
図１（Ｃ）では、端子部に陰極と同一材料（透明電極）からなる電極が設けられた例であったが、図３（Ａ）は、ＴＦＴのゲート電極と同一材料からなる電極（上層がＷ膜、下層がＴａＮ膜）でＦＰＣと接続する例である。
【００６９】
また、図３（Ｂ）は、画素電極（陽極）と同一材料からなる電極１０でＦＰＣと接続する例である。なお、この電極１０は、ＴＦＴのゲート電極と同一材料からなる電極（上層がＷ膜、下層がＴａＮ膜）上に接して設けられている。
【００７０】
また、図３（Ｃ）は、ＴＦＴの引き出し配線（ＴｉＮ膜、Ａｌ膜、ＴｉＮ膜の順で積層された配線）上に設けられた画素電極（陽極）と同一材料からなる電極１０上に形成された陰極２０と同一材料（透明電極）からなる電極でＦＰＣと接続する例である。
【００７１】
また、図３（Ｄ）は、ＴＦＴの引き出し配線（ＴｉＮ膜、Ａｌ膜、ＴｉＮ膜の順で積層された配線）上に形成された陰極２０と同一材料（透明電極）からなる電極でＦＰＣと接続する例である。
【００７２】
（実施の形態２）
ここでは、水素を含む膜および保護膜について、図４を用いて説明する。
【００７３】
図４（Ａ）は、ＥＬ素子の積層構造の一例を示した模式図である。図４（Ａ）中、２００は陰極（或いは陽極）、２０１はＥＬ層、２０２は陽極（或いは陰極）、２０３は水素を含むＤＬＣ膜、２０４は保護膜である。また、陽極２０２に発光を通過させる場合、陽極２０２として、透光性を有する導電膜（ＩＴＯやＺｎＯなど）を用いることが好ましい。また、陰極２００としては金属膜（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉなどの合金、または周期表の１族もしくは２族に属する元素とアルミニウムとを共蒸着法により形成した膜）、あるいはそれらの積層を用いることが好ましい。
【００７４】
保護膜２０４は、スパッタ法（ＤＣ方式やＲＦ方式）により得られる窒化珪素または窒化酸化珪素を主成分とする絶縁膜を用いればよい。シリコンターゲットを用い、窒素とアルゴンを含む雰囲気で形成すれば、窒化珪素膜が得られる。また、窒化シリコンターゲットを用いてもよい。また、保護膜２０４は、リモートプラズマを用いた成膜装置を用いて形成してもよい。また、保護膜に発光を通過させる場合、保護膜の膜厚は、可能な限り薄くすることが好ましい。
【００７５】
また、水素を含むＤＬＣ膜２０３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。水素を含むＤＬＣ膜はプラズマＣＶＤ法（代表的には、ＲＦ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法など）、スパッタ法などで形成することができる。
【００７６】
この水素を含むＤＬＣ膜２０３を形成する方法としては、前記有機化合物層の耐えうる温度範囲、例えば室温〜１００℃以下で形成する。
【００７７】
プラズマを発生させる場合の成膜に用いる反応ガスは、水素ガスと、炭化水素系のガス（例えばＣＨ₄、Ｃ₂Ｈ₂、Ｃ₆Ｈ₆など）とを用いればよい。
【００７８】
有機化合物層が耐えうる温度範囲で加熱処理を行ったり、発光素子を発光させた際に生じる発熱を利用することによって、上記水素を含むＤＬＣ膜から水素を拡散させて、有機化合物層における欠陥を水素で終端（ターミネーション）させることができる。有機化合物層における欠陥を水素で終端させると発光装置としての信頼性が向上する。また、上記水素を含むＤＬＣ膜の成膜の際、プラズマ化された水素によって有機化合物層における欠陥を水素で終端させることもできる。また、水素を含むＤＬＣ膜を覆って形成する保護膜は、保護膜側に拡散する水素をブロックして効率よく、水素を有機化合物層に拡散させて、有機化合物層における欠陥を水素で終端させる役目も果たす。なお、上記水素を含むＤＬＣ膜は、発光素子の保護膜としても機能させることができる。
【００７９】
さらに、上記水素を含むＤＬＣ膜をバッファ層として機能させることもでき、スパッタ法により透明導電膜からなる膜に接して窒化珪素膜を形成する場合、透明導電膜に含まれる不純物（Iｎ、Ｓｎ、Ｚｎ等）が窒化珪素膜に混入する恐れがあるが、バッファ層となる上記水素を含むＤＬＣ膜を間に形成することによって窒化珪素膜への不純物混入を防止することもできる。上記構成によりバッファ層を形成することで、透明導電膜からの不純物（Ｉｎ、Ｓｎなど）の混入を防止し、不純物のない優れた保護膜を形成することができる。
【００８０】
このような構成とすることで、発光素子を保護するとともに、信頼性を向上させることができる。
【００８１】
また、図４（Ｂ）は、ＥＬ素子の積層構造の他の一例を示した模式図である。図４（Ｂ）中、３００は陰極（或いは陽極）、３０１はＥＬ層、３０２は陽極（或いは陰極）、３０３は水素を含む窒化珪素膜、３０４は保護膜である。また、陽極３０２に発光を通過させる場合、３０２として、透光性を有する導電性材料または非常に薄い金属膜（ＭｇＡｇ）、あるいはそれらの積層を用いることが好ましい。
また、陽極３０２に発光を通過させる場合、陽極３０２として、透光性を有する導電膜（ＩＴＯやＺｎＯなど）を用いることが好ましい。また、陰極３００としては金属膜（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉなどの合金、または周期表の１族もしくは２族に属する元素とアルミニウムとを共蒸着法により形成した膜）、あるいはそれらの積層を用いることが好ましい。
【００８２】
保護膜３０４は、スパッタ法（ＤＣ方式やＲＦ方式）により得られる窒化珪素または窒化酸化珪素を主成分とする絶縁膜を用いればよい。シリコンターゲットを用い、窒素とアルゴンを含む雰囲気で形成すれば、窒化珪素膜が得られる。また、窒化シリコンターゲットを用いてもよい。また、保護膜３０４は、リモートプラズマを用いた成膜装置を用いて形成してもよい。また、保護膜に発光を通過させる場合、保護膜の膜厚は、可能な限り薄くすることが好ましい。
【００８３】
また、水素を含む窒化珪素膜３０３は、プラズマＣＶＤ法（代表的には、ＲＦ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法など）、ＲＦスパッタ法、ＤＣスパッタ法などで形成することができる。
【００８４】
この水素を含む窒化珪素膜３０３を形成する方法としては、前記有機化合物層の耐えうる温度範囲、例えば室温〜１００℃以下で形成する。
【００８５】
水素を含む窒化珪素膜３０３を形成する方法として、プラズマＣＶＤ法を用いる場合、反応ガスは、窒素を含むガス（Ｎ₂、ＮＨ₃ＮＯｘで表記される窒素酸化物系ガスなど）と、珪化水素系のガス（例えばシラン（ＳｉＨ₄）やジシランやトリシランなど）とを用いればよい。
【００８６】
水素を含む窒化珪素膜３０３を形成する方法として、スパッタ法を用いる場合、シリコンターゲットを用い、水素と窒素とアルゴンとを含む雰囲気で形成すれば、水素を含む窒化珪素膜が得られる。また、窒化シリコンターゲットを用いてもよい。
【００８７】
有機化合物層が耐えうる温度範囲で加熱処理を行ったり、発光素子を発光させた際に生じる発熱を利用することによって、上記水素を含む窒化珪素膜から水素を拡散させて、有機化合物層における欠陥を水素で終端（ターミネーション）させることができる。有機化合物層における欠陥を水素で終端させると発光装置としての信頼性が向上する。また、上記水素を含む窒化珪素膜の成膜の際、プラズマ化された水素によって有機化合物層における欠陥を水素で終端させることもできる。また、水素を含む窒化珪素膜を覆って形成する保護膜は、保護膜側に拡散する水素をブロックして効率よく、水素を有機化合物層に拡散させて、有機化合物層における欠陥を水素で終端させる役目も果たす。なお、上記水素を含む窒化珪素膜は、発光素子の保護膜としても機能させることができる。
【００８８】
さらに、上記水素を含む窒化珪素膜をバッファ層として機能させることもでき、スパッタ法により透明導電膜からなる膜に接して窒化珪素膜を形成する場合、透明導電膜に含まれる不純物（Iｎ、Ｓｎ、Ｚｎ等）が窒化珪素膜に混入する恐れがあるが、バッファ層となる上記水素を含む窒化珪素膜を間に形成することによって窒化珪素膜への不純物混入を防止することもできる。上記構成によりバッファ層を形成することで、透明導電膜からの不純物（Ｉｎ、Ｓｎなど）の混入を防止し、不純物のない優れた保護膜を形成することができる。
【００８９】
このような構成とすることで、発光素子を保護するとともに、信頼性を向上させることができる。
【００９０】
また、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）では水素を含む膜として単層とした例を示したが、水素を含む窒化珪素膜と水素を含むＤＬＣ膜との積層、もしくはこれらの３層以上の積層としてもよい。
【００９１】
また、本実施の形態は、アクティブマトリクス型表示装置だけでなく、パッシブ型表示装置に適用することもできる。
【００９２】
また、本実施の形態は、実施の形態１と自由に組み合わせることができる。
【００９３】
（実施の形態３）
ここでは、図１と構成が一部異なる例を図６に示す。ここでは、画素部に規則的に配置される多数の画素のうち、３×３の画素を例に本発明を以下に説明する。なお、断面構造において、ＴＦＴは図１とほぼ同一であり、簡略化のため、図６において、図１と同一である部分は、同一の符号を用いる。
【００９４】
図６（Ａ）は、図５（Ａ）中鎖線Ａ−Ａ’で切断した場合の断面図である。発光領域５０Ｒは赤色の発光領域を示しており、発光領域５０Ｇは緑色の発光領域を示しており、発光領域５０Ｂは青色の発光領域を示しており、これらの３色の発光領域によりフルカラー化された発光表示装置を実現している。
【００９５】
本実施の形態においては、図６（Ａ）に示したように、同一のマスクでパターンニングを行った例であり、補助電極６２１と有機絶縁物６２４との上面から見た形状がほぼ同一である。この場合、図６（Ｃ）に示したように、補助電極６２１は、陰極２０でソース配線と同一材料からなる配線と電気的に接続させている。
【００９６】
また、画素電極６１２は、層間絶縁膜１５上に形成されており、画素電極６１２の形成後にＴＦＴのコンタクトホールが形成され、その後に形成される電極６０７、６０８でＴＦＴと画素電極６１２とを電気的に接続している。また、画素電極の両端部およびそれらの間は無機絶縁物１４で覆われている。また、図１と同様に有機絶縁物６２４上の一部にまで有機化合物層が形成されている。
【００９７】
また、図５（Ｂ）は、画素電極の形成直後の上面図であり、図５（Ａ）と対応している。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）においては、画素一列（Ｙ方向）毎に帯状の有機化合物層を設けている。各発色の異なる有機化合物層の間には帯状に有機絶縁物６２４が設けられている。また、図５（Ａ）においては、画素一列（Ｙ方向）毎に有機絶縁物６２４および補助配線６２１を設ける構成としている。
【００９８】
また、図７（Ａ）は、図５、図６に対応する上面図である。図７（Ａ）中、左側に示した図における接続部の一部断面図を右側に示し、図６（Ｃ）と同一箇所である。また、図７（Ａ）に示した補助配線６２１及び有機絶縁物をパターニングする場合、用いるメタルマスクの例を図８（Ａ）に示した。
【００９９】
また、有機絶縁物と補助電極とのトータルの膜厚が比較的厚くなった場合、段差が大きくなるため、透明導電膜で電気的に接続することが困難になる可能性がある。特に、透明導電膜の薄膜化を行った場合にカバレッジ不良により線欠陥が生じる恐れがある。そこで、補助電極６２１と下層の電極との接続をより確実にするため、図７（Ｂ）に示すように、マスク数を増やして６２２で示す電極を形成してもよい。また、メタルマスクを用いて蒸着法により電極６２２を形成してもよい。
【０１００】
また、図７（Ｃ）に示すように、予め画素部の周りにソース配線と同一材料からなる配線６２３を設けておき、さらに補助電極６２１と直交するように第２の補助電極６２５を形成してもよい。こうすることによって、第２の補助電極６２５は、補助電極６２１に直接接して設けられ、且つ、配線６２３とも直接接することができる。なお、補助電極６２１と第２の補助電極６２５との間が発光領域となるように適宜設計する。また、図７（Ａ）に示した第２の補助電極６２５をパターニングする場合、用いるメタルマスクの例を図８（Ｂ）に示した。
【０１０１】
また、図７（Ｃ）では２回のパターニングによって第１の補助電極６２１と第２の補助電極６２５とを形成した例を示したが、図８（Ｃ）に示したメタルマスクを用いて格子状に補助電極を形成してもよい。図８（Ｃ）の右側図で示すように各開口部は細い線で区切られているが、蒸着では回り込みがあるため、一部膜厚が薄くなるものの格子状に補助電極を形成することができる。
【０１０２】
また、本実施の形態は、実施の形態１または実施の形態２と自由に組み合わせることができる。
【０１０３】
（実施の形態４）
ここでは、図１と構成が一部異なる例を図９に示す。ここでは、画素部に規則的に配置される多数の画素のうち、３×３の画素を例に本発明を以下に説明する。なお、断面構造において、有機絶縁物２４が存在しない点と、全面に高分子からなる有機化合物層６０が存在する点以外は図１とほぼ同一であり、簡略化のため、図９において、図１と同一である部分は、同一の符号を用いる。また、図９（Ａ）は、図２中における鎖線Ａ−Ａ’で切断した場合の断面図である。
【０１０４】
図１に示した有機絶縁物２４が図９に示す構造には存在せず、その代わりに無機絶縁膜１４と補助電極７２１とで各有機化合物１７、１８、１９の間隔を保っている。
【０１０５】
また、高分子からなる有機化合物層６０（代表的にはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（以下、「PEDOT／PSS」と記す）、ちなみに、このPEDOT／PSSは、正孔注入層として作用する。）は、スピンコート法やスプレー法などの塗布法で形成するため、全面に形成される。また、高分子からなる有機化合物層６０は導電性を有しており、陰極２０と補助電極７２１は電気的に接続される。補助電極７２１を設けることによって、陰極（或いは陽極）全体として低抵抗化することができる。加えて、透明導電膜の薄膜化も可能とすることができる。さらに、この補助電極７２１で下層の配線または電極と接続させる。この補助電極７２１はＥＬ層を形成する前に成膜及びパターニングを行えばよい。下層の電極とコンタクトさせた補助電極７２１上に透明導電膜を形成すれば陰極の引き出しが可能となる。なお、図９（Ｃ）は、図２中に示した鎖線Ｃ−Ｃ’で切断した場合の断面図である。また、図９（Ｃ）中、点線で示した電極同士は電気的に接続していることを示している。また、端子部において、端子の電極を陰極２０と同じ材料で形成している。
【０１０６】
また、図９（Ｂ）は、図２中に示した鎖線Ｂ−Ｂ’で切断した場合の断面図である。図９（Ｂ）においても１１ａ〜１１ｃの両端部およびそれらの間は無機絶縁物１４で覆われている。ここでは赤色を発光するＥＬ層１７が共通となっている例を示したが、特に限定されず、同じ色を発光する画素毎にＥＬ層を形成してもよい。
【０１０７】
また、本実施の形態は、実施の形態１、実施の形態２、または実施の形態３と自由に組み合わせることができる。
【０１０８】
（実施の形態５）
ここでは、図１と構成が一部異なる例を図１０に示す。ここでは、画素部に規則的に配置される多数の画素のうち、３×３の画素を例に本発明を以下に説明する。なお、断面構造において、陰極２０上に補助配線８２１が存在する点以外は図１とほぼ同一であり、簡略化のため、図１０において、図１と同一である部分は、同一の符号を用いる。また、図１０（Ａ）は、図２中における鎖線Ａ−Ａ’で切断した場合の断面図である。
【０１０９】
また、補助電極８２１は、陰極上に形成するため、メタルマスクを用いた蒸着法で行う。ここでは格子状に補助電極８２１を形成した例を示す。補助電極８２１を設けることによって、陰極（或いは陽極）全体として低抵抗化することができる。加えて、透明導電膜の薄膜化も可能とすることができる。さらに、この補助電極８２１で下層の配線または電極と接続させる。下層の電極とコンタクトさせた補助電極８２１上に透明導電膜を形成すれば陰極の引き出しが可能となる。なお、図１０（Ｃ）は、図２中に示した鎖線Ｃ−Ｃ’で切断した場合の断面図である。また、図１０（Ｃ）中、点線で示した電極同士は電気的に接続していることを示している。また、端子部において、端子の電極を陰極２０と同じ材料で形成している。
【０１１０】
また、本実施の形態は、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、または実施の形態４と自由に組み合わせることができる。
【０１１１】
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。
【０１１２】
（実施例）
［実施例１］
本実施例では、絶縁表面上に作製したアクティブマトリクス型発光装置について説明する。なお、能動素子としてここでは薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」と記す）を用いているが、ＭＯＳトランジスタを用いてもよい。
【０１１３】
また、ＴＦＴとしてトップゲート型ＴＦＴ（具体的にはプレーナ型ＴＦＴ）を例示するが、ボトムゲート型ＴＦＴ（典型的には逆スタガ型ＴＦＴ）を用いることもできる。
【０１１４】
本実施例では、基板として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、石英基板やシリコン基板、金属基板またはステンレス基板の表面に絶縁膜を形成したものを用いればよい。また、本実施例の処理温度に耐えうる耐熱性が有するプラスチック基板を用いてもよいし、可撓性基板を用いても良い。
【０１１５】
まず、厚さ０．７ｍｍの耐熱性ガラス基板上にプラズマＣＶＤ法により下地絶縁膜の下層として、プラズマＣＶＤ法で成膜温度４００℃、原料ガスＳｉＨ₄、ＮＨ₃、Ｎ₂Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を５０nm（好ましくは１０〜２００nm）形成する。次いで、表面をオゾン水で洗浄した後、表面の酸化膜を希フッ酸（１／１００希釈）で除去する。次いで、下地絶縁膜の上層として、プラズマＣＶＤ法で成膜温度４００℃、原料ガスＳｉＨ₄、Ｎ₂Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を１００ｎｍ（好ましくは５０〜２００nm）の厚さに積層形成し、さらに大気解放せずにプラズマＣＶＤ法で成膜温度３００℃、成膜ガスＳｉＨ₄で非晶質構造を有する半導体膜（ここではアモルファスシリコン膜）を５４ｎｍの厚さ（好ましくは２５〜２００ｎｍ）で形成する。
【０１１６】
本実施例では下地絶縁膜を２層構造として示したが、珪素を主成分とする絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造として形成しても良い。また、半導体膜の材料に限定はないが、好ましくは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））合金などを用い、公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により形成すればよい。また、プラズマＣＶＤ装置は、枚葉式の装置でもよいし、バッチ式の装置でもよい。また、同一の成膜室で大気に触れることなく下地絶縁膜と半導体膜とを連続成膜してもよい。
【０１１７】
次いで、非晶質構造を有する半導体膜の表面を洗浄した後、オゾン水で表面に約２ｎｍの極薄い酸化膜を形成する。次いで、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）のドーピングを行う。ここでは、ジボラン（Ｂ₂Ｈ₆）を質量分離しないでプラズマ励起したイオンドープ法を用い、ドーピング条件を加速電圧１５ｋＶ、ジボランを水素で１％に希釈したガスを流量３０ｓｃｃｍとし、ドーズ量２×１０¹²／ｃｍ²で非晶質シリコン膜にボロンを添加する。
【０１１８】
次いで、重量換算で１０ppmのニッケルを含む酢酸ニッケル塩溶液をスピナーで塗布した。塗布に代えてスパッタ法でニッケル元素を全面に散布する方法を用いてもよい。
【０１１９】
次いで、加熱処理を行い結晶化させて結晶構造を有する半導体膜を形成する。この加熱処理は、電気炉の熱処理または強光の照射を用いればよい。電気炉の熱処理で行う場合は、５００℃〜６５０℃で４〜２４時間で行えばよい。ここでは脱水素化のための熱処理（５００℃、１時間）の後、結晶化のための熱処理（５５０℃、４時間）を行って結晶構造を有するシリコン膜を得た。なお、ここでは炉を用いた熱処理を用いて結晶化を行ったが、短時間での結晶化が可能なランプアニール装置で結晶化を行ってもよい。
【０１２０】
次いで、結晶構造を有するシリコン膜表面の酸化膜を希フッ酸等で除去した後、大粒径な結晶を得るため、連続発振が可能な固体レーザを用い、基本波の第２高調波〜第４高調波を半導体膜に照射する。レーザ光の照射は大気中、または酸素雰囲気中で行う。なお、大気中、または酸素雰囲気中で行うため、レーザー光の照射により表面に酸化膜が形成される。代表的には、Ｎｄ:ＹＶＯ₄レーザー（基本波１０６４nm）の第２高調波（５３２nm）や第３高調波（３５５ｎｍ）を適用すればよい。出力１０Ｗの連続発振のＹＶＯ₄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する。また、共振器の中にＹＶＯ₄結晶と非線形光学素子を入れて、高調波を射出する方法もある。そして、好ましくは光学系により照射面にて矩形状または楕円形状のレーザ光に成形して、被処理体に照射する。このときのエネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ²程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ²）が必要である。そして、１０〜２０００ｃｍ／ｓ程度の速度でレーザ光に対して相対的に半導体膜を移動させて照射すればよい。
【０１２１】
もちろん、連続発振のＹＶＯ₄レーザーの第２高調波を照射する前の結晶構造を有するシリコン膜を用いてＴＦＴを作製することもできるが、レーザ光照射後の結晶構造を有するシリコン膜のほうが結晶性が向上しているため、ＴＦＴの電気的特性が向上するので望ましい。例えば、上記レーザ光照射前の結晶構造を有するシリコン膜を用いてＴＦＴを作製すると、移動度は３００ｃｍ²／Ｖｓ程度であるが、上記レーザ光照射後の結晶構造を有するシリコン膜を用いてＴＦＴを作製すると、移動度は５００〜６００ｃｍ²／Ｖｓ程度と著しく向上する。
【０１２２】
なお、ここではシリコンの結晶化を助長する金属元素としてニッケルを用いて結晶化させた後、さらに連続発振のＹＶＯ₄レーザーの第２高調波を照射したが、特に限定されず、非晶質構造を有するシリコン膜を成膜し、脱水素化のための熱処理を行った後、上記連続発振のＹＶＯ₄レーザーの第２高調波を照射して結晶構造を有するシリコン膜を得てもよい。
【０１２３】
また、連続発振のレーザに代えてパルス発振のレーザを用いることもでき、パルス発振のエキシマレーザを用いる場合には、周波数３００Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を１００〜１０００mJ/cm²(代表的には２００〜８００mJ/cm²)とするのが望ましい。このとき、レーザ光を５０〜９８％オーバーラップさせても良い。
【０１２４】
次いで、上記レーザー光の照射により形成された酸化膜に加え、オゾン水で表面を１２０秒処理して合計１〜５ｎｍの酸化膜からなるバリア層を形成する。本実施例ではオゾン水を用いてバリア層を形成したが、酸素雰囲気下の紫外線の照射で結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化する方法や酸素プラズマ処理により結晶構造を有する半導体膜の表面を酸化する方法やプラズマＣＶＤ法やスパッタ法や蒸着法などで１〜１０ｎｍ程度の酸化膜を堆積してバリア層を形成してもよい。また、バリア層を形成する前にレーザー光の照射により形成された酸化膜を除去してもよい。
【０１２５】
次いで、上記バリア層上にプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法でゲッタリングサイトとなるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を５０ｎｍ〜４００ｎｍ、ここでは膜厚１５０ｎｍで形成する。本実施例では、スパッタ法でシリコンターゲットを用い、アルゴン雰囲気下、圧力０．３Ｐａで成膜する。
【０１２６】
その後、６５０℃に加熱された炉に入れて３分の熱処理を行いゲッタリングして、結晶構造を有する半導体膜中のニッケル濃度を低減する。炉に代えてランプアニール装置を用いてもよい。
【０１２７】
次いで、バリア層をエッチングストッパーとして、ゲッタリングサイトであるアルゴン元素を含む非晶質シリコン膜を選択的に除去した後、バリア層を希フッ酸で選択的に除去する。なお、ゲッタリングの際、ニッケルは酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があるため、酸化膜からなるバリア層をゲッタリング後に除去することが望ましい。
【０１２８】
次いで、得られた結晶構造を有するシリコン膜（ポリシリコン膜とも呼ばれる）の表面にオゾン水で薄い酸化膜を形成した後、レジストからなるマスクを形成し、所望の形状にエッチング処理して島状に分離された半導体層を形成する。半導体層を形成した後、レジストからなるマスクを除去する。
【０１２９】
次いで、フッ酸を含むエッチャントで酸化膜を除去すると同時にシリコン膜の表面を洗浄した後、ゲート絶縁膜となる珪素を主成分とする絶縁膜を形成する。ここでは、プラズマＣＶＤ法により１１５ｎｍの厚さで酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成した。
【０１３０】
次いで、ゲート絶縁膜上に膜厚２０〜１００ｎｍの第１の導電膜と、膜厚１００〜４００ｎｍの第２の導電膜とを積層形成する。本実施例では、ゲート絶縁膜上に膜厚５０ｎｍの窒化タンタル膜、膜厚３７０ｎｍのタングステン膜を順次積層し、以下に示す手順でパターニングを行って各ゲート電極及び各配線を形成する。
【０１３１】
第１の導電膜及び第２の導電膜を形成する導電性材料としてはＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ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もしくは化合物材料で形成する。また、第１の導電膜及び第２の導電膜としてリン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や、、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。また、２層構造に限定されず、例えば、膜厚５０ｎｍのタングステン膜、膜厚５００ｎｍのアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタン膜を順次積層した３層構造としてもよい。また、３層構造とする場合、第１の導電膜のタングステンに代えて窒化タングステンを用いてもよいし、第２の導電膜のアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜に代えてアルミニウムとチタンの合金膜（Ａｌ−Ｔｉ）を用いてもよいし、第３の導電膜の窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いてもよい。また、単層構造であってもよい。
【０１３２】
上記第１の導電膜及び第２の導電膜のエッチング（第１のエッチング処理および第２のエッチング処理）にはＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用いると良い。ＩＣＰエッチング法を用い、エッチング条件（コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に印加される電力量、基板側の電極温度等）を適宜調節することによって所望のテーパー形状に膜をエッチングすることができる。ここでは、レジストからなるマスクを形成した後、第１のエッチング条件として１Paの圧力でコイル型の電極に７００WのＲＦ（13.56MHz）電力を投入し、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、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。なお、基板側の電極面積サイズは、１２．５ｃｍ×１２．５ｃｍであり、コイル型の電極面積サイズ（ここではコイルの設けられた石英円板）は、直径２５ｃｍの円板である。この第１のエッチング条件によりＷ膜をエッチングして端部をテーパー形状とする。この後、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３０秒程度のエッチングを行った。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。なお、ここでは、第１のエッチング条件及び第２のエッチング条件を第１のエッチング処理と呼ぶこととする。
【０１３３】
次いで、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。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エッチングを６０秒行った。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。この後、レジストからなるマスクを除去せずに第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った。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。なお、ここでは、第３のエッチング条件及び第４のエッチング条件を第２のエッチング処理と呼ぶこととする。この段階で第１の導電層を下層とし、第２の導電層を上層とするゲート電極および各電極が形成される。
【０１３４】
次いで、レジストからなるマスクを除去した後、ゲート電極をマスクとして全面にドーピングする第１のドーピング処理を行う。第１のドーピング処理はイオンドープ法、も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１．５×１０¹⁴atoms/cm²とし、加速電圧を６０〜１００ｋｅＶとして行う。ｎ型を付与する不純物元素として、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いる。自己整合的に第１の不純物領域（ｎ^--領域）が形成される。
【０１３５】
次いで、新たにレジストからなるマスクを形成するが、この際、スイッチングＴＦＴのオフ電流値を下げるため、マスクは、画素部のスイッチングＴＦＴを形成する半導体層のチャネル形成領域及びその一部を覆って形成する。また、マスクは駆動回路のｐチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層のチャネル形成領域及びその周辺の領域を保護するためにも設けられる。加えて、マスクは、画素部の電流制御用ＴＦＴを形成する半導体層のチャネル形成領域及びその周辺の領域を覆って形成される。
【０１３６】
次いで、上記レジストからなるマスクを用い、選択的に第２のドーピング処理を行って、ゲート電極の一部と重なる不純物領域（ｎ^-領域）を形成する。第２のドーピング処理はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。ここでは、イオンドープ法を用い、フォスフィン（ＰＨ₃）を水素で５％に希釈したガスを流量３０ｓｃｃｍとし、ドーズ量を１．５×１０¹⁴atoms/cm²とし、加速電圧を９０ｋｅＶとして行う。この場合、レジストからなるマスクと第２の導電層とがｎ型を付与する不純物元素に対するマスクとなり、第２の不純物領域が形成される。第２の不純物領域には１×１０¹⁶〜１×１０¹⁷/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。ここでは、第２の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｎ^-領域とも呼ぶ。
【０１３７】
次いで、レジストからなるマスクを除去せずに第３のドーピング処理を行う。第３のドーピング処理はイオンドープ法、もしくはイオン注入法で行えば良い。ｎ型を付与する不純物元素として、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いる。ここでは、イオンドープ法を用い、フォスフィン（ＰＨ₃）を水素で５％に希釈したガスを流量４０ｓｃｃｍとし、ドーズ量を２×１０¹⁵atoms/cm²とし、加速電圧を８０ｋｅＶとして行う。この場合、レジストからなるマスクと第１の導電層及び第２の導電層がｎ型を付与する不純物元素に対するマスクとなり、第３の不純物領域が形成される。第３の不純物領域には１×１０²⁰〜１×１０²¹/cm³の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加される。ここでは、第３の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｎ⁺領域とも呼ぶ。
【０１３８】
次いで、レジストからなるマスクを除去した後、新たにレジストからなるマスクを形成して第４のドーピング処理を行う。第４のドーピング処理により、ｐチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層を形成する半導体層にｐ型の導電型を付与する不純物元素が添加された第４の不純物領域及び第５の不純物領域を形成する。
【０１３９】
また、第４の不純物領域には１×１０²⁰〜１×１０²¹/cm³の濃度範囲でｐ型を付与する不純物元素が添加されるようにする。尚、第４の不純物領域には先の工程でリン（Ｐ）が添加された領域（ｎ^--領域）であるが、ｐ型を付与する不純物元素の濃度がその１．５〜３倍添加されていて導電型はｐ型となっている。ここでは、第４の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｐ⁺領域とも呼ぶ。
【０１４０】
また、第５の不純物領域は第２の導電層のテーパー部と重なる領域に形成されるものであり、１×１０¹⁸〜１×１０²⁰/cm³の濃度範囲でｐ型を付与する不純物元素が添加されるようにする。ここでは、第５の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｐ^-領域とも呼ぶ。
【０１４１】
以上までの工程でそれぞれの半導体層にｎ型またはｐ型の導電型を有する不純物領域が形成される。第１の導電層及び第２の導電層からなる電極はＴＦＴのゲート電極となる。
【０１４２】
次いで、ほぼ全面を覆う絶縁膜（図示しない）を形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により膜厚５０ｎｍの酸化シリコン膜を形成した。勿論、この絶縁膜は酸化シリコン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。
【０１４３】
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、ランプ光源を用いたラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）、或いはレーザーを照射する方法、或いは炉を用いた熱処理、或いはこれらの方法のうち、いずれかと組み合わせた方法によって行う。
【０１４４】
また、本実施例では、上記活性化の前に絶縁膜を形成した例を示したが、上記活性化を行った後、絶縁膜を形成する工程としてもよい。
【０１４５】
次いで、窒化シリコン膜からなる第１の層間絶縁膜を形成して熱処理（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。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。酸化シリコン膜からなる絶縁膜（図示しない）の存在に関係なく半導体層を水素化することができる。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。
【０１４６】
次いで、第１の層間絶縁膜上に有機絶縁物材料から成る第２の層間絶縁膜を形成する。本実施例では塗布法により膜厚１．６μｍのアクリル樹脂膜を形成する。
【０１４７】
次いで、ゲート電極またはゲート配線となる導電層に達するコンタクトホールと、各不純物領域に達するコンタクトホールを形成する。本実施例では複数のエッチング処理を順次行う。本実施例では第１の層間絶縁膜をエッチングストッパーとして第２の層間絶縁膜をエッチングしてから第１の層間絶縁膜をエッチングする。
【０１４８】
その後、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗなどを用いて電極、具体的にはソース配線、電源供給線、引き出し電極及び接続電極などを形成する。ここでは、これらの電極及び配線の材料は、Ｔｉ膜（膜厚１００ｎｍ）とシリコンを含むＡｌ膜（膜厚３５０ｎｍ）とＴｉ膜（膜厚５０ｎｍ）との積層膜を用い、パターニングを行った。こうして、ソース電極及びソース配線、接続電極、引き出し電極、電源供給線などが適宜、形成される。なお、層間絶縁膜に覆われたゲート配線とコンタクトを取るための引き出し電極は、ゲート配線の端部に設けられ、他の各配線の端部にも、外部回路や外部電源と接続するための電極が複数設けられた入出力端子部を形成する。
【０１４９】
以上の様にして、ｎチャネル型ＴＦＴ、ｐチャネル型ＴＦＴ、およびこれらを相補的に組み合わせたＣＭＯＳ回路を有する駆動回路と、１つの画素内にｎチャネル型ＴＦＴまたはｐチャネル型ＴＦＴを複数備えた画素部を形成することができる。
【０１５０】
次いで、第２の層間絶縁膜上に無機絶縁物材料から成る第３の層間絶縁膜を形成する。ここでは、スパッタ法により２００ｎｍの窒化シリコン膜を成膜する。
【０１５１】
次いで、ｐチャネル型ＴＦＴからなる電流制御用ＴＦＴのドレイン領域に接して形成された接続電極に達するコンタクトホールを形成する。次いで、接続電極に接して重なるよう画素電極を形成する。本実施例では、画素電極はＥＬ素子の陽極として機能させるため、仕事関数の大きい、具体的には白金（Ｐｔ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、もしくはニッケル(Ｎｉ)といった材料を用いることができる。
【０１５２】
次いで、画素電極の端部を覆うように両端に無機絶縁物を形成する。画素電極の端部を覆う無機絶縁物はスパッタ法により珪素を含む絶縁膜で形成し、パターニングすれば良い。また、無機絶縁物に代えて、有機絶縁物からなるバンクを形成してもよい。
【０１５３】
次いで、実施の形態１に示すように無機絶縁物上に補助電極を形成する。
【０１５４】
次いで、両端が無機絶縁物で覆われている画素電極上にＥＬ層およびＥＬ素子の陰極を形成する。ＥＬ層の成膜方法としては、インクジェット法や、蒸着法や、スピンコーティング法などにより形成すればよい。
【０１５５】
ＥＬ層としては、発光層、電荷輸送層または電荷注入層を自由に組み合わせてＥＬ層（発光及びそのためのキャリアの移動を行わせるための層）を形成すれば良い。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、ＥＬ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ができる。また、電荷輸送層や電荷注入層として炭化珪素等の無機材料を用いることも可能である。これらの有機ＥＬ材料や無機材料は公知の材料を用いることができる。
【０１５６】
また、陰極に用いる材料としては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族に属する金属元素）や、これらを含む合金を用いることが好ましいとされている。仕事関数が小さければ小さいほど発光効率が向上するため、中でも、陰極に用いる材料としては、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉなどの合金、または周期表の１族もしくは２族に属する元素とアルミニウムとを共蒸着法により形成した膜などを薄く成膜した後、透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ₂Ｏ₃―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）を形成した積層構造とすることが望ましい。
【０１５７】
次いで、陰極を覆う保護膜を形成する。保護膜としては、スパッタ法により窒化珪素または酸化窒化珪素を主成分とする絶縁膜を形成すればよく、実施の形態２に示したように、ＥＬ層における欠陥を水素で終端（ターミネーション）させるため、陰極上に水素を含む膜を設けることが好ましい。
【０１５８】
水素を含む膜としては、ＰＣＶＤ法により炭素または窒化珪素を主成分とする絶縁膜を形成すればよく、成膜の際、プラズマ化された水素によって有機化合物層における欠陥を水素で終端させることもできる。また、有機化合物層が耐えうる温度範囲で加熱処理を行ったり、発光素子を発光させた際に生じる発熱を利用することによって、上記水素を含む膜から水素を拡散させて、有機化合物層における欠陥を水素で終端（ターミネーション）させることができる。
【０１５９】
また、水素を含む膜および保護膜によって外部から水分や酸素等のＥＬ層の酸化による劣化を促す物質が侵入することを防ぐ。ただし、後でＦＰＣと接続する必要のある入出力端子部には保護膜および水素を含む膜などは設けなくともよい。
【０１６０】
また、画素部に配置するＴＦＴのゲート電極の先には複数のＴＦＴなどからなる様々な回路を設けてもよく、特に限定されないことは言うまでもない。
【０１６１】
次いで、陰極と、有機化合物層と、陽極とを少なくとも有するＥＬ素子を封止基板、或いは封止缶で封入することにより、ＥＬ素子を外部から完全に遮断し、外部から水分や酸素等のＥＬ層の酸化による劣化を促す物質が侵入することを防ぐことが好ましい。封止基板、或いは封止缶で封入する直前には真空でアニールを行って脱気を行うことが好ましい。また、封止基板を貼りつける際には、水素および不活性気体（希ガスまたは窒素）を含む雰囲気下で行って、封止によって密閉された空間には水素を含ませることが好ましい。発光素子を発光させた際に生じる発熱を利用することによって、上記水素を含む空間から水素を拡散させて、有機化合物層における欠陥を水素で終端させることができる。有機化合物層における欠陥を水素で終端させると発光装置としての信頼性が向上する。
【０１６２】
次いで、異方性導電材で入出力端子部の各電極にＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）を貼りつける。異方性導電材は、樹脂と、表面にＡｕなどがメッキされた数十〜数百μm径の導電性粒子とから成り、導電性粒子により入出力端子部の各電極とＦＰＣに形成された配線とが電気的に接続する。
【０１６３】
また、基板４００には各画素に対応するカラーフィルタを設ける。カラーフィルタを設けることによって円偏光板は必要となくなる。さらに、必要があれば、他の光学フィルムを設けてもよい。また、ＩＣチップなどを実装させてもよい。
【０１６４】
以上の工程でＦＰＣが接続されたモジュール型の発光装置が完成する。
【０１６５】
また、本実施例は、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４、または実施の形態５と自由に組み合わせることができる。
【０１６６】
［実施例２］
本実施例では、図１１に製造装置を示す。
【０１６７】
図１１において、１００ａ〜１００ｋ、１００ｍ〜１００ｖはゲート、１０１、１１９は受渡室、１０２、１０４ａ、１０７、１０８、１１１、１１４は搬送室、１０５、１０６Ｒ、１０６Ｂ、１０６Ｇ、１０６Ｈ、１０９、１１０、１１２、１１３は成膜室、１０３は前処理室、１１７ａ、１１７ｂは封止基板ロード室、１１５はディスペンサ室、１１６は封止室、１１８ａは紫外線照射室、１２０は基板反転室である。
【０１６８】
以下、予めＴＦＴが設けられた基板を図１１に示す製造装置に搬入し、図４（Ａ）に示す積層構造を形成する手順を示す。
【０１６９】
まず、受渡室１０１にＴＦＴ及び陰極（或いは陽極）２００が設けられた基板をセットする。次いで受渡室１０１に連結された搬送室１０２に搬送する。予め、搬送室内には極力水分や酸素が存在しないよう、真空排気した後、不活性ガスを導入して大気圧にしておくことが好ましい。
【０１７０】
また、搬送室１０２には、搬送室内を真空にする真空排気処理室と連結されている。真空排気処理室としては、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が備えられている。これにより搬送室の到達真空度を１０^-5〜１０^-6Ｐａにすることが可能であり、さらにポンプ側および排気系からの不純物の逆拡散を制御することができる。装置内部に不純物が導入されるのを防ぐため、導入するガスとしては、窒素や希ガス等の不活性ガスを用いる。装置内部に導入されるこれらのガスは、装置内に導入される前にガス精製機により高純度化されたものを用いる。従って、ガスが高純度化された後に成膜装置に導入されるようにガス精製機を備えておく必要がある。これにより、ガス中に含まれる酸素や水、その他の不純物を予め除去することができるため、装置内部にこれらの不純物が導入されるのを防ぐことができる。
【０１７１】
また、基板に含まれる水分やその他のガスを除去するために、脱気のためのアニールを真空中で行うことが好ましく、搬送室１０２に連結された前処理室１０３に搬送し、そこでアニールを行えばよい。さらに、陰極の表面をクリーニングする必要があれば、搬送室１０２に連結された前処理室１０３に搬送し、そこでクリーニングを行えばよい。
【０１７２】
また、必要があれば、陽極上に正孔注入層として作用するポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）水溶液（PEDOT／PSS）を全面に形成してもよい。図１１の製造装置には、高分子からなる有機化合物層を形成するための成膜室１０５が設けられている。スピンコート法やインクジェット法やスプレー法で形成する場合には、大気圧下で基板の被成膜面を上向きにしてセットする。成膜室１０５と搬送室１０２との間に設けられた基板反転室１２０で基板を適宜反転させる。また、水溶液を用いた成膜を行った後は、前処理室１０３に搬送し、そこで真空中での加熱処理を行って水分を気化させることが好ましい。
【０１７３】
次いで、大気にふれさせることなく、搬送室１０２から搬送室１０４に基板１０４ｃを搬送した後、搬送機構１０４ｂによって、成膜室１０６Ｒに搬送し、陰極２００上に赤色発光するＥＬ層を適宜形成する。ここでは蒸着によって形成する例を示す。成膜室１０６Ｒには、基板反転室１２０で基板の被成膜面を下向きにしてセットする。なお、基板を搬入する前に成膜室内は真空排気しておくことが好ましい。
【０１７４】
例えば、真空度が５×１０^-3Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０^-4〜１０^-6Ｐａまで真空排気された成膜室１０６Ｒで蒸着を行う。蒸着の際、予め、抵抗加熱により有機化合物は気化されており、蒸着時にシャッター（図示しない）が開くことにより基板の方向へ飛散する。気化された有機化合物は、上方に飛散し、メタルマスク（図示しない）に設けられた開口部（図示しない）を通って基板に蒸着される。なお、蒸着の際、基板を加熱する手段により基板の温度（Ｔ₁）は、５０〜２００℃、好ましくは６５〜１５０℃とする。
【０１７５】
フルカラーとするために、３種類のＥＬ層を形成する場合には、成膜室１０６Ｒで成膜した後、順次、各成膜室１０６Ｇ、１０６Ｂで成膜を行って形成すればよい。
【０１７６】
陰極（或いは陽極）２００上に所望のＥＬ層２０１を得たら、次いで、大気にふれさせることなく、搬送室１０４から搬送室１０７に基板を搬送した後、さらに、大気にふれさせることなく、搬送室１０７から搬送室１０８に基板を搬送する。
【０１７７】
次いで、搬送室１０８内に設置されている搬送機構によって、成膜室１０９に搬送し、ＥＬ層２０１上に透明導電膜（ＩＴＯなど）からなる陽極２０２を適宜形成する。陰極を形成する場合は、成膜室１１０で陰極となる薄い金属層を形成した後、成膜室１０９に搬送して透明導電膜を形成し、薄い金属層（陰極）と透明導電膜との積層を適宜形成する。ここでは、成膜室１１０は、陰極となるＭｇやＡｇやＡｌを蒸着源に備えた蒸着装置とし、成膜室１０９は、陽極となる透明導電材料からなるターゲットを少なくとも有しているスパッタ装置とする。
【０１７８】
次いで、搬送室１０８内に設置されている搬送機構によって、成膜室１１２に搬送し、有機化合物層が耐えうる温度範囲で水素を含む膜２０３を形成する。ここでは成膜室１１２にプラズマＣＶＤ装置を備え、成膜に用いる反応ガスは、水素ガスと、炭化水素系のガス（例えばＣＨ₄、Ｃ₂Ｈ₂、Ｃ₆Ｈ₆など）とを用いて水素を含むＤＬＣ膜を形成する。なお、水素ラジカルが発生する手段を備えていれば特に限定されず、上記水素を含むＤＬＣ膜の成膜の際、プラズマ化された水素によって有機化合物層における欠陥を水素で終端させる。
【０１７９】
次いで、大気に触れることなく、搬送室１０８から成膜室１１３に搬送して水素を含む膜２０３上に保護膜２０４を形成する。ここでは、成膜室１１３内に、珪素からなるターゲットまたは窒化珪素からなるターゲットを備えたスパッタ装置とする。成膜室雰囲気を窒素雰囲気または窒素とアルゴンを含む雰囲気とすることによって窒化珪素膜を形成することができる。
【０１８０】
以上の工程で図４（Ａ）に示す積層構造、即ち、基板上に保護膜および水素を含む膜で覆われた発光素子が形成される。
【０１８１】
次いで、発光素子が形成された基板を大気に触れることなく、搬送室１０８から搬送室１１１に搬送し、さらに搬送室１１１から搬送室１１４に搬送する。
【０１８２】
次いで、発光素子が形成された基板を搬送室１１４から封止室１１６に搬送する。なお、封止室１１６には、シール材が設けられた封止基板を用意しておくことが好ましい。
【０１８３】
封止基板は、封止基板ロード室１１７ａ、１１７ｂに外部からセットされる。なお、水分などの不純物を除去するために予め真空中でアニール、例えば、封止基板ロード室１１７ａ、１１７ｂ内でアニールを行うことが好ましい。そして、封止基板にシール材を形成する場合には、搬送室１０８を大気圧とした後、封止基板を封止基板ロード室からディスペンサ室１１５に搬送して、発光素子が設けられた基板と貼り合わせるためのシール材を形成し、シール材を形成した封止基板を封止室１１６に搬送する。
【０１８４】
次いで、発光素子が設けられた基板を脱気するため、真空または不活性雰囲気中でアニールを行った後、シール材が設けられた封止基板と、発光素子が形成された基板とを貼り合わせる。また、密閉された空間には水素または不活性気体を充填させる。なお、ここでは、封止基板にシール材を形成した例を示したが、特に限定されず、発光素子が形成された基板にシール材を形成してもよい。
【０１８５】
次いで、貼り合わせた一対の基板を搬送室１１４から紫外線照射室１１８に搬送する。次いで、紫外線照射室１１８でＵＶ光を照射してシール材を硬化させる。なお、ここではシール材として紫外線硬化樹脂を用いたが、接着材であれば、特に限定されない。
【０１８６】
次いで、搬送室１１４から受渡室１１９に搬送して取り出す。
【０１８７】
以上のように、図１１に示した製造装置を用いることで完全に発光素子を密閉空間に封入するまで外気に晒さずに済むため、信頼性の高い発光装置を作製することが可能となる。なお、搬送室１０２、１１４においては、真空と大気圧とを繰り返すが、搬送室１０４ａ、１０８は常時、真空が保たれる。
【０１８８】
なお、インライン方式の成膜装置とすることも可能である。
【０１８９】
また、図１１と一部異なる製造装置を図１２に示す。
【０１９０】
図１１では、スピンコート法やインクジェット法やスプレー法で形成する成膜室が一つしか設けられていない例であったが、図１２の製造装置は、スピンコート法やインクジェット法やスプレー法で形成する成膜室が３つ備えた例である。例えば、フルカラーとするために、３種類のＥＬ層をスピンコート法やインクジェット法やスプレー法で形成する場合には、成膜室１２１ａで成膜した後、順次、各成膜室１２１ｂ、１２１ｃで成膜を行って形成すればよい。
【０１９１】
また、本実施例は、実施の形態１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４、または実施の形態５、または実施例１と自由に組み合わせることができる。
【０１９２】
［実施例３］
本発明を実施してＥＬモジュール（アクティブマトリクス型ＥＬモジュール、パッシブ型ＥＬモジュール）を完成することができる。即ち、本発明を実施することによって、それらを組み込んだ全ての電子機器が完成される。
【０１９３】
その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ヘッドマウントディスプレイ（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲーション、カーステレオ、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書籍等）などが挙げられる。それらの一例を図１３、図１４に示す。
【０１９４】
図１３（Ａ）はパーソナルコンピュータであり、本体２００１、画像入力部２００２、表示部２００３、キーボード２００４等を含む。
【０１９５】
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等を含む。
【０１９６】
図１３（Ｃ）はモバイルコンピュータ（モービルコンピュータ）であり、本体２２０１、カメラ部２２０２、受像部２２０３、操作スイッチ２２０４、表示部２２０５等を含む。
【０１９７】
図１３（Ｄ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体２３０１、表示部２３０２、アーム部２３０３等を含む。
【０１９８】
図１３（Ｅ）はプログラムを記録した記録媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであり、本体２４０１、表示部２４０２、スピーカ部２４０３、記録媒体２４０４、操作スイッチ２４０５等を含む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（Ｄｉｇｔｉａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＣＤ等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネットを行うことができる。
【０１９９】
図１３（Ｆ）はデジタルカメラであり、本体２５０１、表示部２５０２、接眼部２５０３、操作スイッチ２５０４、受像部（図示しない）等を含む。
【０２００】
図１４（Ａ）は携帯電話であり、本体２９０１、音声出力部２９０２、音声入力部２９０３、表示部２９０４、操作スイッチ２９０５、アンテナ２９０６、画像入力部（ＣＣＤ、イメージセンサ等）２９０７等を含む。
【０２０１】
図１４（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であり、本体３００１、表示部３００２、３００３、記憶媒体３００４、操作スイッチ３００５、アンテナ３００６等を含む。
【０２０２】
図１４（Ｃ）はディスプレイであり、本体３１０１、支持台３１０２、表示部３１０３等を含む。
【０２０３】
ちなみに図１４（Ｃ）に示すディスプレイは中小型または大型のもの、例えば５〜２０インチの画面サイズのものである。また、このようなサイズの表示部を形成するためには、基板の一辺が１ｍのものを用い、多面取りを行って量産することが好ましい。
【０２０４】
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の作製方法に適用することが可能である。また、本実施例の電子機器は、実施の形態１乃至５、実施例１、または実施例２のどのような組み合わせからなる構成を用いても実現することができる。
【０２０５】
【発明の効果】
本発明により、有機化合物層における欠陥を水素で終端させることができるため、発光装置としての信頼性が向上する。
【０２０６】
また、本発明により、非常に高価な円偏光フィルムを不必要とすることができるため、製造コストの削減をすることができる。
【０２０７】
また、本発明により、赤、緑、青の発光色を用いるフルカラーのフラットパネルディスプレイとして、高精細化や高開口率化や高信頼性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 断面図を示す図である。（実施の形態１）
【図２】 上面図を示す図である。（実施の形態１）
【図３】 端子部を示す図である。（実施の形態１）
【図４】 本発明の積層構造を示す図である。（実施の形態２）
【図５】 上面図を示す図である。（実施の形態３）
【図６】 断面図を示す図である。（実施の形態３）
【図７】 上面図を示す図である。（実施の形態３）
【図８】 マスクを示す図である。（実施の形態３）
【図９】 断面図を示す図である。（実施の形態４）
【図１０】 断面図を示す図である。（実施の形態５）
【図１１】 製造装置の一例を示す図。（実施例２）
【図１２】 製造装置の一例を示す図。（実施例２）
【図１３】 電子機器の一例を示す図。
【図１４】 電子機器の一例を示す図。

Claims (14)

1. 同一基板上に、陽極と、前記陽極上に設けられた発光層を含む有機化合物層と、前記有機化合物層上に設けられた陰極とを有する発光素子を複数有する画素部と、前記画素部を駆動させる駆動回路と、フレキシブルプリントサーキットに接続される端子部とを有し、
   前記画素部と前記駆動回路にはそれぞれ薄膜トランジスタが設けられており、
   前記画素部には、第１の薄膜トランジスタおよび第２の薄膜トランジスタと、
   前記第１の薄膜トランジスタおよび前記第２の薄膜トランジスタ上に第１の層間絶縁膜と、
   前記第１の層間絶縁膜上に、前記第１の薄膜トランジスタに接続された第１のソース電極および前記第２の薄膜トランジスタに接続された第２のソース電極と、
   前記第１の層間絶縁膜、前記第１のソース電極および前記第２のソース電極上に第２の層間絶縁膜と、
   前記第２の層間絶縁膜上に、互いに絶縁されて配置され、前記第１の薄膜トランジスタと電気的に接続された前記第１の陽極および前記第２の薄膜トランジスタと電気的に接続された第２の陽極と、
   前記第１の陽極の端部上、前記第２の陽極の端部上、および前記第１の陽極の端部と前記第２の陽極の端部の間を覆う絶縁物と、
   前記画素部において部分的に設けられた、前記絶縁物上の補助電極と、
   前記画素部の全面に設けられ、前記補助電極に接続された、前記絶縁物上の陰極とが設けられており、
   前記端子部には、前記画素部と前記駆動回路にそれぞれ設けられた前記薄膜トランジスタのゲート電極と同一工程によって得られた第１の電極と、
   前記第１の電極上に前記第１の層間絶縁膜と、
   前記第１の層間絶縁膜上に、前記第１の電極と接続され、且つ前記薄膜トランジスタのソース電極と同一工程によって得られた第２の電極とが設けられており、
   前記画素部と前記駆動回路との間には、前記第１の層間絶縁膜上に、前記端子部の前記第２の電極と電気的に接続され、且つ前記薄膜トランジスタのソース電極と同一工程によって得られた第３の電極と、
   前記第２の層間絶縁膜上に前記陰極と、
   前記陰極に接続された前記補助電極と、
   前記第３の電極と前記第３の電極上の前記補助電極とが、前記第２層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールにおいて接続される箇所とが設けられ、
   前記箇所には前記陰極が設けられている
   ことを特徴とする発光装置。
2. 同一基板上に、陰極と、前記陰極上に設けられた発光層を含む有機化合物層と、前記有機化合物層上に設けられた陽極とを有する発光素子を複数有する画素部と、前記画素部を駆動させる駆動回路と、フレキシブルプリントサーキットに接続される端子部とを有し、
   前記画素部と前記駆動回路にはそれぞれ薄膜トランジスタが設けられており、
   前記画素部には、第１の薄膜トランジスタおよび第２の薄膜トランジスタと、
   前記第１の薄膜トランジスタおよび前記第２の薄膜トランジスタ上に第１の層間絶縁膜と、
   前記第１の層間絶縁膜上に、前記第１の薄膜トランジスタに接続された第１のソース電極および前記第２の薄膜トランジスタに接続された第２のソース電極と、
   前記第１の層間絶縁膜、前記第１のソース電極および前記第２のソース電極上に第２の層間絶縁膜と、
   前記第２の層間絶縁膜上に、互いに絶縁されて配置され、前記第１の薄膜トランジスタと電気的に接続された前記第１の陰極および前記第２の薄膜トランジスタと電気的に接続された第２の陰極と、
   前記第１の陰極の端部上、前記第２の陰極の端部上、および前記第１の陰極の端部と前記第２の陰極の端部の間を覆う絶縁物と、
   前記画素部において部分的に設けられた、前記絶縁物上の補助電極と、
   前記画素部の全面に設けられ、前記補助電極に接続された、前記絶縁物上の陽極とが設けられており、
   前記端子部には、前記画素部と前記駆動回路にそれぞれ設けられた前記薄膜トランジスタのゲート電極と同一工程によって得られた第１の電極と、
   前記第１の電極上に前記第１の層間絶縁膜と、
   前記第１の層間絶縁膜上に、前記第１の電極と接続され、且つ前記薄膜トランジスタのソース電極と同一工程によって得られた第２の電極とが設けられており、
   前記画素部と前記駆動回路との間には、前記第１の層間絶縁膜上に、前記端子部の前記第２の電極と電気的に接続され、且つ前記薄膜トランジスタのソース電極と同一工程によって得られた第３の電極と、
   前記第２の層間絶縁膜上に前記陽極と、
   前記陽極に接続された前記補助電極と、
   前記第３の電極と前記第３の電極上の前記補助電極とが、前記第２層間絶縁膜に形成されたコンタクトホールにおいて接続される箇所とが設けられ、
   前記箇所には前記陽極が設けられている
   ことを特徴とする発光装置。
3. 請求項１において、
   前記絶縁物上に接して前記補助電極が設けられ、前記補助電極上に接して前記陰極が設けられている、もしくは前記絶縁物上に接して前記陰極が設けられ、前記陰極上に接して前記補助電極が設けられている
   ことを特徴とする発光装置。
4. 請求項１において、
   前記絶縁物上に接して前記補助電極が設けられ、
   前記補助電極上に接して、導電性を有し、且つ高分子からなる有機化合物層が設けられ、
   前記導電性を有し、且つ高分子からなる有機化合物層上に接して前記陰極が設けられている
   ことを特徴とする発光装置。
5. 請求項２において、
   前記絶縁物上に接して前記補助電極が設けられ、前記補助電極上に接して前記陽極が設けられている、もしくは前記絶縁物上に接して前記陽極が設けられ、前記陽極上に接して前記補助電極が設けられている
   ことを特徴とする発光装置。
6. 請求項２において、
   前記絶縁物上に接して前記補助電極が設けられ、
   前記補助電極上に接して、導電性を有し、且つ高分子からなる有機化合物層が設けられ、
   前記導電性を有し、且つ高分子からなる有機化合物層上に接して前記陽極が設けられている
   ことを特徴とする発光装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一において、
   前記補助電極は、導電型を付与する不純物元素がドープされたｐｏｌｙ−Ｓｉ、Ｗ、ＷＳｉ_Ｘ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｃｒ、またはＭｏ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もしくは化合物材料を主成分とする膜またはそれらの積層膜からなる
   ことを特徴とする発光装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一において、
   前記端子部の前記第１の電極が前記フレキシブルプリントサーキットに接続される
   ことを特徴とする発光装置。
9. 請求項１乃至７のいずれか一において、
   前記端子部には、前記第１の電極と接続され、且つ前記陰極と同一工程によって得られた電極、前記陽極と同一工程によって得られた電極、または前記陰極と同一工程によって得られた電極と前記陽極と同一工程によって得られた電極との積層でなる第４の電極が設けられており、
   前記第４の電極が前記フレキシブルプリントサーキットに接続される
   ことを特徴とする発光装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか一において、
    前記端子部は、前記フレキシブルプリントサーキットによって外部回路に接続される
    ことを特徴とする発光装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一において、
    前記発光素子は、水素を含む膜で覆われており、
    前記水素を含む膜は、無機絶縁膜からなる保護膜で覆われている
    ことを特徴とする発光装置。
12. 請求項１１において、
    前記水素を含む膜は、水素を含み、且つ炭素を主成分とする薄膜、または水素を含み、且つ窒化珪素を主成分とする絶縁膜であり、
    前記保護膜は、窒化珪素または窒化酸化珪素を主成分とする絶縁膜である
    ことを特徴とする発光装置。
13. 請求項１乃至１２のいずれか一において、
    前記発光装置は、前記発光素子でそれぞれ構成される各画素に対応するカラーフィルタを有している
    ことを特徴とする発光装置。
14. 請求項１乃至１３のいずれか一において、
    前記発光装置は、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、カーナビゲーション、パーソナルコンピュータまたは携帯情報端末であることを特徴とする発光装置。

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