JP4693253B2

JP4693253B2 - 発光装置、電子機器

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Publication number: JP4693253B2
Application number: JP2001022486A
Authority: JP
Inventors: 肇木村
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2001-01-30
Filing date: 2001-01-30
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2021-01-30
Also published as: TW536837B; US6828725B2; JP2002229482A; US20020101152A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に形成された発光素子を、該基板とカバー材の間に封入した発光パネルに関する。また、該発光パネルに駆動回路を実装した発光モジュールに関する。なお本明細書において、発光パネル及び発光モジュールを発光装置と総称する。具体的には、発光素子からの光の取り出し効率の向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基板上にＴＦＴ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（発光装置）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、従来、基板外の駆動回路で行っていた画素の制御を、画素と同一の基板上に形成した駆動回路で行うことが可能となっている。
【０００３】
このようなアクティブマトリクス型の発光装置は、同一基板上に様々な回路や素子を作り込むことで製造コストの低減、電気光学装置の小型化、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。
【０００４】
そしてさらに、自発光型素子として発光素子を有したアクティブマトリクス型の発光装置の研究が活発化している。
【０００５】
なお、本明細書では、発光素子は一対の電極（陽極と陰極）間に有機化合物層が挟まれた構造となっている。有機化合物層は、積層構造となっている場合もあり、一例として、正孔輸送層／有機有機化合物層／電子輸送層という積層構造が挙げられる。本明細書中では、キャリアの注入、輸送または再結合が行われる層をすべて含めて有機化合物層という。また、有機化合物層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、本発明はどちらの発光を用いた発光装置にも適用可能である。
【０００６】
発光素子が有する有機化合物層は熱、光、水分、酸素等によって劣化が促進されることから、一般的にアクティブマトリクス型の発光装置の作製において、画素部に配線やＴＦＴを形成した後に発光素子が形成される。
【０００７】
そして発光素子が形成された後、発光素子が設けられた基板とカバー材とを、発光素子が外気に曝されないように貼り合わせてシール材等により封止（パッケージング）する。
【０００８】
パッケージング等の処理により気密性を高めたら、基板上に形成された発光素子又は回路から引き回された端子と外部信号端子とを接続するためのコネクター（ＦＰＣ、ＴＡＢ等）を取り付けて、アクティブマトリクス型の発光装置が完成する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
光の屈折について説明する。光の屈折の角度は、図１５に示すように入射光の角度（入射角）とその媒質の屈折率により決まる。さらに、この関係は以下の数１（スネルの法則）に従う。屈折率がｎ₁である媒質８０１においてθ₁の角度で入射した光（入射光）が、屈折率がｎ₂である媒質８０２に出射するとき、以下の数１を満たすような角度θ₂の光（屈折光）となる。
【００１０】
【数１】
ｎ₁*sinθ₁＝ｎ₂*sinθ₂・・・（１）
【００１１】
屈折光または透過光の角度θ₂が９０°となるような入射角θ₁を臨界角とよぶ。また、媒質８０２に対する入射角θ₁が臨界角よりも大きくなるときに、入射光は全反射する。つまり、光が媒質８０１に閉じ込められることになる。
【００１２】
次に媒質８０１がガラス（ｎ₁＝１．５２）であり、媒質８０２が空気（ｎ₂＝１．００）である場合において、入射角と反射率の関係を図１６に示す。
【００１３】
図１６から、界面への反射率が３５°以上になると、反射率が急増していることが分かる。また、界面への入射角が４１°以上になると、光は全反射し、媒質８０１のガラスの外に光が出ることは出来ない。
【００１４】
なお、本明細書において、臨界角とは、光が、媒質１と媒質２の界面で全反射する角度であり、該角度以上は全て全反射してしまう角度のことを示す。勿論、臨界角は、媒質によって異なる。例えば、媒質８０１がガラスであり、媒質８０２が空気である場合は、臨界角は４１°になる。また、媒質８０１がアクリルであり、媒質８０２が空気の場合は、臨界角は４２．２°になる。
【００１５】
図１７を参照する。２０２は有機化合物層であり、図１７に示す有機化合物層２０２からの矢印は、有機化合物層２０２から発せられた光を示している。有機化合物層２０２から発せられた光は、あらゆる方向に拡散し、基板２０８の底面と空気２０９との界面に入射する。光は屈折率の高い媒質に進む性質があるため、基板２０８と空気２０９の界面への入射角の小さい光のみが空気２０９の方へ達することができる。
【００１６】
ここで、図１７に示す基板２０８をガラス基板（屈折率を１．５２）とする。図１６のグラフから、入射角が３５°以上４１．１°以下の光は、界面での反射率が急上昇し、入射角４１．１°以上の光は、界面で全反射するため、基板２０８の外には出られない。そのため、有機化合物層２０２から発光した光を取り出すときの取り出し効率は２０〜５０％と低い値であった。
【００１７】
なお、本明細書中では、基板２０８の屈折率と空気２０９との屈折率との差が非常に大きく、また説明を簡単にするために、有機化合物層２０２から発せられた光が、ゲート絶縁膜や層間絶縁膜などの固体薄膜の界面で屈折したり、反射したりする光は無視することにする。実際は、透明電極と層間絶縁膜との界面や層間絶縁膜とゲート絶縁膜との界面などにおいて全反射したり、屈折したりする光は存在する。
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の発光装置の構造を図１（Ａ）に示す。図１（Ａ）に示す有機化合物層２０２からの矢印は、有機化合物層２０２から発せられた光を示している。
【００１８】
図１において、２０１は透明電極（画素電極）、２０２は有機化合物層、２０３は陰極である。透明電極２０１と、有機化合物層２０２と、陰極２０３とが重なった部分が発光素子２００に相当する。２０２は光反射物である。２０８は絶縁表面を有する基板であり、２０９は空気、２０５は第一層間絶縁膜、２０４は第二層間絶縁膜である。また、２０７はパッシベーション膜である。
【００１９】
本発明では、図１（Ａ）に示すように、有機化合物層２０２の近くに光反射物２２０を形成する。光反射物２２０は、有機化合物層２０２から基板２０８に対して垂直に発せられる光に対して傾いている。本明細書では、有機化合物層２０２から基板２０８に対して垂直に発せられる光に対しての光反射物２２０の角度を、光反射物２２０のテーパー角とよぶ。
【００２０】
また、本明細書中において、光反射物とは、光を反射させる機能を有するものとする。具体的には、有機化合物層で発光して固体薄膜を透過した光を、光反射物において反射させる機能を有するものとする。
【００２１】
図１（Ｂ）を参照する。図１（Ｂ）は図１（Ａ）の点線で囲まれた部分を拡大した図である。なお、図１（Ｂ）において、説明を簡単にするために、透明電極２０１は省略している。有機化合物層２０２からの出射角θaが大きい光は、光反射物２２０に当たり反射される。そして、基板２０８と空気２０９との界面へ入射角θcで入射する。この際、光反射物２２０は基板２０８に対して傾いているため、入射角θcは出射角θaよりも必ず小さくなる。その結果、光反射物２２０に反射した光は、空気２０９に達することができる。
【００２２】
次に、光反射物２２０が存在しない場合を、図１（Ｂ）において、点線の矢印で示す。有機化合物層２０２からの出射角θaの光は、基板２０８と空気２０９との界面において、入射角θaで入射する。この場合の入射角θaは、出射角θaと等しく、値が大きいため、基板２０８と空気２０９との界面において全反射し、空気２０９に達することはできない。
【００２３】
また、有機化合物層２０２からの出射角θaが小さい光は光反射物２２０には当たらず、光反射物２２０の影響を受けることなく、空気２０９（外部）に達することができる。
【００２４】
以上のように、有機化合物層２０２から発せられ、基板２０８と空気２０９との界面において全反射していた光が、光反射物２２０において反射し、空気２０９に達することができるようになった。その結果、光の取り出し効率は改善される。
【００２５】
次に、本発明の発光装置に設けられる光反射物のテーパー角について、図１３を用いて説明する。図１３は、図１（Ｂ）において点線で示す部分を拡大した図であり、有機化合物層２０２から発せられた光が、光反射物２２０に反射し、基板２０８の外に取り出された場合を示している。
【００２６】
図１３において、θaは、有機化合物層２０２から発せられた光の出射角とする。θbは、光反射物２２０のテーパー角を示しており、テーパー角とは有機化合物層２０２から基板２０８に向かって垂直に発せられる光に対しての光反射物２２０の角度である。θcは、光反射物２２０で反射した光の基板２０８と空気２０８との界面への入射角を示している。ここで、θaからθbを引いた角をθeとおくと、式▲２▼の式が求められる。
【００２７】
【数２】
θe＝θa−θb・・・（２）
【００２８】
また、θcは、θbからθeをひいた角となるので、式▲３▼の式が求められる。
【００２９】
【数３】
θc＝θb−θe・・・（３）
【００３０】
上記の式（２）と式（３）の式から、θa、θb、θcの関係を表す式（４）の式が求められる。
【００３１】
【数４】
θc＝２θb−θa・・・（４）
【００３２】
基板２０８をガラス基板とすると、基板２０８の屈折率は１．５２となる。空気２０９の屈折率は１．０なので、図１６のグラフより、基板２０８と空気２０９の界面での臨界角は４１°となる。つまり、θa＞４１°の光は、光反射物２２０が無い場合、基板２０８の外に取り出すことは出来ない。そのため、θaは４１°以上の場合について考えればよい。次にθcについて考えると、θcは、光反射物２２０に反射した光を基板２０８の外に取り出すためには、以下の式（５）を満たすことが必要となる。
【００３３】
【数５】
−４１°＜θc＜４１°・・・（５）
【００３４】
次に、式（５）に式（４）を代入してみると、以下の式（６）が求められる。
【００３５】
【数６】
−４１°＜２θb−θa＜４１°・・・（６）
【００３６】
式（６）を整理すると、以下の式（７）が求められる。
【００３７】
【数７】
（−４１°+θa）/２＜θb＜（４１°+θa）/２・・・（７）
【００３８】
ここで、θaは４１°以上の場合について考えればよい。まず、θa＝４１°を式（７）に代入する。すると、以下の式（８）が求められる。
【００３９】
【数８】
０°＜θb＜４１°・・・（８）
【００４０】
次に、θa＝４２°を式（７）に代入すると、以下の式（９）が求められる。
【００４１】
【数９】
０．５°＜θb＜４１．５°・・・（９）
【００４２】
次に、θa＝６０°を式（７）に代入すると、以下の式（１０）が求められる。
【００４３】
【数１０】
８．５°＜θb＜５０．５°・・・（１０）
【００４４】
次に、θa＝９０°を式（７）に代入すると、以下の式（１１）が求められる。
【００４５】
【数１１】
２４．５°＜θb＜６５．５°・・・（１１）
【００４６】
上記のとおり、θaの値によって、θbの角度範囲は異なることが分かる。しかし、式（１１）より、θaの最大値（＝９０°）のとき、θb＜６５．５°であるので、θbの最大値は、６５．５°であることが分かる。また、θbを６５．５°よりも大きくする必要がないことが分かる。
【００４７】
θbを６５．５°よりも大きくする必要のない場合は、基板２０８がガラス基板の場合である。次に、基板２０８と空気２０９との界面での臨界角をθfとして、光反射物２２０のテーパー角θbの最大値を求めることにする。式（７）に、臨界角であるθfを代入すると、以下の式（１２）が求められる。
【００４８】
【数１２】
（−θf+θa）/２＜θb＜（θa+θf）/２・・・（１２）
【００４９】
ここで、θbの最大値は、θaの最大値（＝９０°）を式（１２）に代入し、求めることができる。
【００５０】
【数１３】
θb＜（９０°+θf）/２・・・（１３）
【００５１】
式（１３）を整理すると、以下の式（１４）を求めることができる。
【００５２】
【数１４】
θb＜（４５°+θf /２）・・・（１４）
【００５３】
上記のとおり、光反射物２２０のテーパー角は、式（１４）を満たすような角度になるように形成するとよい。
【００５４】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
本実施の形態では、ＴＦＴに接するように設けられた第一の絶縁膜に開孔（コンタクトホール）を形成し、該開孔（コンタクトホール）を覆うように光反射物を形成した例について、図２及び図３を用いて説明する。図２は、本実施の形態の断面構造を示した図であり、図３は一画素を示した上面図である。また、図２は図３のＡ−Ａ`の断面図であり、図２及び図３において、適宜同じ番号を使用するので参照するとよい。
【００５５】
図２において、２０１は透明な金属材料からなる透明電極（陽極）である。なお、透明電極（陽極）として酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜や酸化インジウムに２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透明導電膜を用いると良い。さらに可視光の透過率や導電率を高めるためにガリウム（Ｇａ）を添加した酸化亜鉛（ＺｎＯ：Ｇａ）といった酸化物導電膜を好適に用いることができる。
【００５６】
２０２は有機化合物層であり、２０３は陰極である。また、陰極２０３には、ＭｇＡｇやＬｉＦ/Ａｌのような公知の材料を用いることができる。発光素子２００の有機化合物層２０２において陰極２０３から注入される電子と陽極から注入される正孔の再結合により発光が生じる。また、陰極２０３上には、保護膜として機能するパッシベーション膜２０７が設けられている。
【００５７】
また、絶縁表面を有する基板２０８上には薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されている。なお、本明細書で、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とは、半導体膜、並びに該半導体膜に接するように形成されたゲート絶縁膜及びゲート絶縁膜に接するように形成されたゲート電極からなるものを示す。図２には、画素内部に形成された透明電極２０１と電気的に接続されている電流制御用ＴＦＴ２０６が示されている。また、２２０は光反射物、２０９は空気、２０５は第一層間絶縁膜、２０４は第二層間絶縁膜、２０７はパッシベーション膜である。また、２１１は電源線、２１２はゲート電極、２２１は接続配線、２１３はソース線である。
【００５８】
本実施の形態では、作製工程において、絶縁表面を有する基板２０８上に電流制御用ＴＦＴ２０６のゲート電極２１２とゲート線２１７を同時に形成した後、電流制御用ＴＦＴ２０６とゲート線２１７を覆うように第一層間絶縁膜２０５を形成する。そして第一層間絶縁膜２０５に、電源線２１１、接続配線２２１及び光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）を形成する。
【００５９】
電源線２１１は、第一層間絶縁膜２０５に形成された開孔（コンタクトホール）を介して電流制御用ＴＦＴ２０６に接続するように形成する。接続配線２２１は、第一層間絶縁膜２０５に形成された開孔（コンタクトホール）を介して電流制御用ＴＦＴ２０６に接続するように形成する。そして、電源線２１１および接続配線２２１と光反射物２２０を同時に形成する。そのため、電源線２１１および接続配線２２１と光反射物２２０の材料は同じであることが好ましい。しかし、本発明はこれに限定されず、電源線２１１および接続配線２２１と光反射物２２０を異なる材料で別々に形成してもよい。
【００６０】
そして、透明電極２０１は、第一層間絶縁膜２０５を覆うように形成し、その際、接続配線２２１と透明電極２０１は電気的に接続されるようにする。
【００６１】
次に、透明電極２０１と、接続配線２２１と、電源線２１１を覆うように、第一層間絶縁膜２０５上に第二層間絶縁膜２０４が形成される。その後、第二層間絶縁膜は一部エッチングされ、透明電極２０１は露出した状態となる。
【００６２】
そして、透明電極２０１と第二層間絶縁膜２０４を覆って、有機化合物層２０２と、陰極２０３と、パッシベーション膜２０７とを順に積層して形成する。透明電極２０１と、有機化合物層２０２と、陰極２０３とが重なっている部分が発光素子２００に相当する。
【００６３】
なお、２２０に用いられる材料としては、反射率の高い材料を用いることが好ましい。具体的には、可視光領域における光の反射率が６０％以上であることが好ましく、さらに好ましくは８０％以上である材料のことをいう。具体的には、Ａｇ、Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｐｂといった材料のことをいう。
【００６４】
また、電流制御用ＴＦＴ２０６の極性は、ｎチャネル型でもｐチャネル型でもどちらでも良い。ただし、図２では、透明電極２０１は陽極であるため、ｐチャネル型であるのが望ましい。
【００６５】
また、図２に示す有機化合物層２０２からの矢印は、有機化合物層２０２から発せられた光を示している。有機化合物層２０２から発せられた光のうち出射角の大きい光は、光反射物２２０に反射して、空気２０９に達することができる。
【００６６】
なお、図２及び図３では、光反射物２２０を覆うように透明電極２０２が形成されているが、本発明はこれに限定されず、光反射物２２０を覆うように透明電極２０２が形成されなくてもよい。また、図２及び図３では、光反射物２２０とソース配線２１３及び電源線２１１は接続しないように形成されているが、接続されていてもよい。ただし、その場合は、画素に流れる電流がショートしないように、光反射物２２０と透明電極２０１が電気的に接続しないようにする必要がある。
【００６７】
また、図３において、光反射物２２０は、開孔（コンタクトホール）を覆うように形成されるが、図を見やすくするため、開孔（コンタクトホール）の印は図示せずに、光反射物２２０が形成される箇所を点線で示すのみとした。また、画素に光反射物２２０が形成される場所は、特に限定されず、設計者が適宜設計することが可能である。
【００６８】
図４は、図２及び図３で示した本実施の形態の一画素分の発光領域と反射領域を示した図である。ここで発光領域とは、発光素子２００が形成されている領域であり、反射領域とは、光反射物２２０が形成されている領域を示す。図４（Ａ）は、光反射物を設けない場合を示しており、画素は発光領域のみを有している。図４（Ｂ）は、本発明の光反射物２２０が設けられた場合を示しており、発光領域と反射領域を有している。
【００６９】
図４（Ｂ）に示すように、有機化合物層２０２から発せられた光が、基板２０８と空気２０９の界面で全反射してしまい、基板２０８の外には取り出せなかった光を、光反射物２２０を設けることによって、反射領域から基板２０８の外に取り出すことが出来るようになった。その結果、有機化合物層２０２から発せられた光の取り出し効率は改善される。
【００７０】
（実施形態２）
本実施の形態では、ＴＦＴに接するように設けられた第一の絶縁膜に開孔（コンタクトホール）を形成し、該開孔（コンタクトホール）を覆うように発光素子の用いられる陰極を形成した発光装置について、図５及び図６を用いて説明する。図５は、断面構造を示した図であり、図６は一画素を示した上面図である。また、図５は図６のＡ−Ａ`の断面図であり、図５及び図６においては、適宜同じ番号を使用するので参照するとよい。
【００７１】
図５において、２０１は透明電極、２０２は有機化合物層、２０３は陰極である。透明電極２０１と、有機化合物層２０２と、陰極２０３とが重なった部分が発光素子２００に相当する。２０２は光反射物である。電流制御用ＴＦＴ２０６は、絶縁表面を有する基板２０８に形成されており、２０９は空気、２０５は第一層間絶縁膜、２０４は第二層間絶縁膜、２０７はパッシベーション膜である。また、２１１は電源線、２１２はゲート電極、２２１は接続配線、２１３はソース線である。
【００７２】
本実施の形態では、作製工程において、絶縁表面を有する基板２０８上に電流制御用ＴＦＴ２０６のゲート電極２１２とゲート線２１７を同時に形成した後、電流制御用ＴＦＴ２０６とゲート線２１７を覆うように第一層間絶縁膜２０５を形成する。そして第一層間絶縁膜２０５に、電源線２１１、接続配線２２１及び光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）を形成する。
【００７３】
電源線２１１は、第一層間絶縁膜２０５に形成された開孔（コンタクトホール）を介して電流制御用ＴＦＴ２０６に接続するように形成する。接続配線２２１は、第一層間絶縁膜２０５に形成された開孔（コンタクトホール）を介して電流制御用ＴＦＴ２０６に接続するように形成する。そして、電源線２１１および接続配線２２１を同時に形成する。そのため、電源線２１１と接続配線２２１の材料は同じであることが好ましい。
【００７４】
そして、透明電極２０１は、第一層間絶縁膜２０５を覆うように形成し、その際、接続配線２２１と透明電極２０１は電気的に接続されるようにする。なお、透明電極２０１を形成する際には、光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）にレジストマスクなどを形成し、開孔（コンタクトホール）上には透明電極が形成されないよう注意する。
【００７５】
次に、透明電極２０１と、接続配線２２１と、電源線２１１を覆うように、第一層間絶縁膜２０５上に第二層間絶縁膜２０４が形成される。透明電極２０１は露出するように、第二層間絶縁膜２０４は一部エッチングされる。
【００７６】
そして、透明電極２０１と第二層間絶縁膜２０４を覆って、有機化合物層２０２と、陰極２０３と、パッシベーション膜２０７とを順に積層して形成する。その際同時に、光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）を覆うように、有機化合物層２０２と、陰極２０３と、パッシベーション膜２０７とを順に積層して形成する。透明電極２０１と、有機化合物層２０２と、陰極２０３とが重なっている部分が発光素子に相当する。
【００７７】
また、電流制御用ＴＦＴ２０６の極性は、ｎチャネル型でもｐチャネル型でもどちらでも良い。ただし、図５では、透明電極２０１は陽極であるため、ｐチャネル型であるのが望ましい。
【００７８】
図５に示す有機化合物層２０２からの矢印は、有機化合物層２０２から発せられた光を示している。光反射物２２０は、基板２０８に対して傾いているため、有機化合物層２０２から発せられた光のうち出射角の大きい光は、光反射物２２０に反射して、基板２０８の外に出ることができる。
【００７９】
なお、図５では、光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）に、第一層間絶縁膜２０５に接するように有機化合物層２０２を形成し、前記有機化合物層２０２上に陰極２０３を形成し、前記陰極２０３上にパッシベーション膜２０７を形成しているが、本発明はこれに限定されない。有機化合物層２０２から発せられた光は、陰極２０３に反射する。そのため、開孔（コンタクトホール）を覆うように陰極２０３のみを形成してもよい。
【００８０】
また、図６において、光反射物２２０は、開孔（コンタクトホール）を覆うように形成されるが、図を見やすくするため、開孔（コンタクトホール）の印は図示せずに、光反射物２２０が形成される箇所を点線で示すのみとした。また、画素に光反射物２２０が形成される場所は、特に限定されず、設計者が適宜設計することが可能である。
【００８１】
なお、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可能である。
【００８２】
（実施形態３）
本実施の形態では、光反射物として発光素子が有する陰極を用いる例について、実施の形態２とは異なる場合を説明する。図７は、断面構造を示した図であり、図８は一画素の上面図を示した図である。また、図７は図８のＡ−Ａ`の断面図であり、図７及び図８においては、適宜同じ番号を使用するので参考にするとよい。
【００８３】
図７において、２０１は透明電極、２０２は有機化合物層、２０３は陰極である。透明電極２０１と、有機化合物層２０２と、陰極２０３とが重なった部分が発光素子２００に相当する。２０２は光反射物である。電流制御用ＴＦＴ２０６は、絶縁表面を有する基板２０８に形成されており、２０９は空気、２０５は第一層間絶縁膜、２０４は第二層間絶縁膜、２１５は第三層間絶縁膜、２０７はパッシベーション膜である。また、２１１は電源線、２１２はゲート電極、２２１は接続配線、２１３はソース線である。
【００８４】
本実施の形態では、作製工程において、絶縁表面を有する基板２０８上に電流制御用ＴＦＴ２０６のゲート電極２１２とゲート線２１７を同時に形成した後、電流制御用ＴＦＴ２０６とゲート線２１７を覆うように第一層間絶縁膜２０５を形成する。そして第一層間絶縁膜２０５に、電源線２１１、接続配線２２１及び光反射物２２０のための開孔（コンタクトホール）を形成する。
【００８５】
電源線２１１は、第一層間絶縁膜２０５に形成された開孔（コンタクトホール）を介して電流制御用ＴＦＴ２０６に接続するように形成する。接続配線２２１は、第一層間絶縁膜２０５に形成された開孔（コンタクトホール）を介して電流制御用ＴＦＴ２０６に接続するように形成する。そして、電源線２１１及び接続配線２２１とソース線２１３を形成する。
【００８６】
そして、電源線２１１及び接続配線２２１とソース線２１３を覆うように第一層間絶縁膜２０５を形成する。そして、第一層間絶縁膜２０５に、透明電極２０１が接続配線２２１と電気的に接続できるように開孔（コンタクトホール）を形成する。その際、同時に光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）を形成する。
【００８７】
そして、透明電極２０１は、第２層間絶縁膜２０４を覆うように形成し、その際、接続配線２２１と透明電極２０１は電気的に接続されるようにする。なお、透明電極２０１を形成する際には、光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）にレジストマスクなどを形成し、開孔（コンタクトホール）上には透明電極が形成されないようにする。
【００８８】
次に、透明電極２０１を覆うように、第二層間絶縁膜２０４上に第三層間絶縁膜２１５が形成される。その後、第三層間絶縁膜２１５は一部エッチングされ、透明電極２０１は露出した状態となる。
【００８９】
そして、透明電極２０１と第三層間絶縁膜２１５を覆って、有機化合物層２０２と、陰極２０３と、パッシベーション膜２０７とを順に積層して形成する。その際、同時に、光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）を覆うように、有機化合物層２０２と、陰極２０３と、パッシベーション膜２０７とを順に積層して形成する。透明電極２０１と、有機化合物層２０２と、陰極２０３とが重なっている部分が発光素子に相当する。
【００９０】
また、電流制御用ＴＦＴ２０６の極性は、ｎチャネル型でもｐチャネル型でもどちらでも良い。ただし、図５では、透明電極２０１は陽極であるため、ｐチャネル型であるのが望ましい。
【００９１】
なお、光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）は、第一層間絶縁膜２０５を形成し、第二層間絶縁膜２０４を形成した後に開けてもよいし、第一層間絶縁膜２０５を形成した後と、第二層間絶縁膜２０４を形成した後の複数回に分けて形成してもよい。
【００９２】
また、図７に示す有機化合物層２０２からの矢印は、有機化合物層２０２から発せられた光を示している。光反射物２２０は、基板２０８に対して傾いているため、有機化合物層２０２から発せられた光のうち出射角の大きい光は、光反射物２２０に反射して、基板２０８の外に出ることができる。
【００９３】
なお、図７では、光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）に、第一層間絶縁膜２０５及び第二層間絶縁膜２０４に接するように有機化合物層２０２を形成し、前記有機化合物層２０２上に陰極２０３を形成し、前記陰極２０３上にパッシベーション膜を形成しているが、本発明はこれに限定されない。有機化合物層２０２から発せられた光は、陰極２０３に反射する。そのため、開孔（コンタクトホール）を覆うように、陰極２０３のみを形成してもよい。また、光反射物を形成するための開孔（コンタクトホール）に金属膜を形成し、該金属膜上に有機化合物層及び陰極を形成してもよい。
【００９４】
また、図８において、光反射物２２０は、開孔（コンタクトホール）を覆うように形成されるが、図を見やすくするため、開孔（コンタクトホール）の印は図示せずに、光反射物２２０が形成される箇所を点線で示すのみとした。また、画素に光反射物２２０が形成される場所は、特に限定されず、設計者が適宜設計することが可能である。
【００９５】
また、本実施の形態では、光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）に陰極２０３を形成したが、本発明はそれに限定されず、電源線２１１、ソース線２１３と同じ材料を用いて形成してもよい。その場合、光反射物２２０とソース配線２１３及び電源線２１１は接続しないように形成してもよいし、接続するように形成してもよい。ただし、その場合は、画素に流れる電流がショートしないように、光反射物２２０と透明電極２０１が電気的に接続しないようにする必要がある。
【００９６】
なお、本実施の形態は、実施の形態１及び実施の形態２と自由に組み合わせることが可能である。
【００９７】
（実施形態４）
本実施の形態では、光反射物として発光素子が有する陰極を用いる例について、実施の形態２及び実施の形態３とは異なる場合を説明する。図９は、断面構造を示した図であり、図１０は一画素を示した上面図である。また、図９は図１０のＡ−Ａ`の断面図であり、図９及び図１０においては、適宜同じ番号を使用するので参考にするとよい。
【００９８】
図９において、２０１は透明電極、２０２は有機化合物層、２０３は陰極である。透明電極２０１と、有機化合物層２０２と、陰極２０３とが重なった部分が発光素子２００に相当する。２２０は光反射物である。電流制御用ＴＦＴ２０６は、絶縁表面を有する基板２０８に形成されており、２０９は空気、２０５は第一層間絶縁膜、２０４は第二層間絶縁膜、２０７はパッシベーション膜、２１４は樹脂膜である。また、２１１は電源線、２１２はゲート電極、２２１は接続配線、２１３はソース線である。
【００９９】
本実施の形態では、作製工程において、絶縁表面を有する基板２０８上に電流制御用ＴＦＴ２０６のゲート電極２１２とゲート線２１７を同時に形成した後、電流制御用ＴＦＴ２０６とゲート線２１７を覆うように第一層間絶縁膜２０５を形成する。そして第一層間絶縁膜２０５に、電源線２１１、接続配線２２１及び光反射物２２０のための開孔（コンタクトホール）を形成する。
【０１００】
電源線２１１は、第一層間絶縁膜２０５に形成された開孔（コンタクトホール）を介して電流制御用ＴＦＴ２０６に接続するように形成する。接続配線２２１は、第一層間絶縁膜２０５に形成された開孔（コンタクトホール）を介して電流制御用ＴＦＴ２０６に接続するように形成する。そして、電源線２１１及び接続配線２２１とソース線２１３を同時に形成する。
【０１０１】
次に、第一層間絶縁膜２０５と、電源線２１１と、接続配線２２１と、ソース配線２１３とを覆うように、樹脂膜２１４を形成する。そして樹脂膜２１４のパターニングを行う。その際、樹脂膜２１４上に形成される透明電極２０２と接続配線２２１が電気的に接続されるようにパターニングを行う必要がある。また、樹脂膜２１４は電源線２１１を作成する前に形成してもよい。
【０１０２】
図９及び図１０では、樹脂膜２１４は、透明電極２０１と重なるように、光反射物２２０を除いた箇所に形成されているが、本発明はこれに限定されない。樹脂膜２１４を全面に塗布し、その後パターニングをする箇所は設計者が適宜決めることができる。また、樹脂膜を、柱状となるようにパターニングしてもよい。そして、柱状の樹脂膜を画素に複数形成されるようにしてもよい。
【０１０３】
樹脂膜２１４の厚さは、２〜５０μｍが好ましく、前記範囲内で可能な限りなるべく高く形成するとよい。樹脂膜２１４の材料は、球状のＳｉＯ₂（二酸化珪素）やポリスチレンや、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、ポリビニルシンナメートのうちいずれか一つを主成分とするものを用いることが可能である。また上記以外にも、液晶表示装置などに用いられる公知のスペーサの材料を用いることができる。
【０１０４】
そして、透明電極２０１は、第１層間絶縁膜２０４及び樹脂膜２１４の大部分を覆うように形成し、その際、接続配線２２１と透明電極２０１は電気的に接続されるようにする。なお、透明電極２０１を形成する際には、光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）にはレジストマスクなどを形成し、開孔（コンタクトホール）上には透明電極が形成されないようにする。
【０１０５】
次に、透明電極２０１を覆うように、第二層間絶縁膜２０４が形成される。その後、第二層間絶縁膜２０４は一部エッチングされ、透明電極２０１は露出した状態となる。
【０１０６】
そして、透明電極２０１と第二層間絶縁膜２０４を覆って、有機化合物層２０２と、陰極２０３と、パッシベーション膜２０７とを順に積層して形成する。その際、同時に、光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）を覆うように、有機化合物層２０２と、陰極２０３と、パッシベーション膜２０７とを順に積層して形成する。透明電極２０１と、有機化合物層２０２と、陰極２０３とが重なっている部分が発光素子に相当する。
【０１０７】
また、電流制御用ＴＦＴの極性は、ｎチャネル型でもｐチャネル型でもどちらでも良い。ただし、図５では、透明電極２０１は陽極であるため、ｐチャネル型であるのが望ましい。
【０１０８】
なお、光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）は、第一層間絶縁膜２０５を形成し、第二層間絶縁膜２０４を形成した後に開けてもよいし、第一層間絶縁膜２０５を形成した後と、第二層間絶縁膜２０４を形成した後の複数回に分けて形成してもよい。
【０１０９】
図９に示す有機化合物層２０２からの矢印は、有機化合物層２０２から発せられた光を示している。光反射物２２０は、基板２０８に対して傾いているため、有機化合物層２０２から発せられた光のうち出射角の大きい光は、光反射物２２０に反射して、基板２０８の外に出ることができる。
【０１１０】
なお、図９では、光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）に、第一層間絶縁膜２０５及び第二層間絶縁膜２０４に接するように有機化合物層２０２を形成し、前記有機化合物層２０２上に陰極２０３を形成し、前記陰極２０３上にパッシベーション膜を形成しているが、本発明はこれに限定されない。有機化合物層２０２から発せられた光は、陰極２０３に反射する。そのため、開孔（コンタクトホール）を覆うように陰極２０３のみを形成してもよい。
【０１１１】
また、図１０において、光反射物２２０は、開孔（コンタクトホール）を覆うように形成されるが、図を見やすくするため、開孔（コンタクトホール）の印は図示せずに、光反射物２２０が形成される箇所を点線で示すのみとした。また、画素に光反射物２２０を形成される場所は、特に限定されず、設計者が適宜設計することが可能である。
【０１１２】
また、本実施の形態では、光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）に陰極２０３を形成したが、本発明はそれに限定されない。電源線２１１、ソース線２１３等と同じ材料を用いて、光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）を覆うように形成してもよい。その場合、光反射物２２０とソース配線２１３及び電源線２１１は接続しないように形成してもよいし、接続するように形成してもよい。ただし、その場合は、画素に流れる電流がショートしないように、光反射物２２０と透明電極２０１が電気的に接続しないようにする必要がある。
【０１１３】
なお、本実施の形態は、実施の形態１乃至実施の形態３と自由に組み合わせることが可能である。
【０１１４】
（実施形態５）
本実施の形態では、光反射物として発光素子が有する陰極を用いる例について、実施の形態２乃至実施の形態４とは異なる場合を説明する。図１１は、断面構造を示した断面図であり、図１２は一画素を示した上面図である。また、図１１は図１１のＡ−Ａ`の断面図であり、図１１及び図１２においては、適宜同じ番号を使用するので参照するとよい。
【０１１５】
図１１において、２０１は透明電極、２０２は有機化合物層、２０３は陰極である。透明電極２０１と、有機化合物層２０２と、陰極２０３とが重なった部分が発光素子２００に相当する。２２０は光反射物である。２０９は空気、２０５は第一層間絶縁膜、２０４は第二層間絶縁膜、２１５は第三層間絶縁膜である。また、２１１は電源線、２１２はゲート電極、２２１は接続配線、２１３はソース線、２２２は接続配線、２２４は容量配線である。
【０１１６】
図１１に示す２０６は電流制御用ＴＦＴ、２１９はスイッチング用ＴＦＴであり、それぞれ絶縁表面を有する基板２０８上に形成されている。
【０１１７】
電流制御用ＴＦＴ２０６とスイッチング用ＴＦＴ２１９を覆って、第１層間絶縁膜２０５が形成されている。そして第１層間絶縁膜２０５上にはソース線２１３と、接続配線２２１、電源線２１１、接続配線２２２とが形成されている。
【０１１８】
ソース線２１３は第１層間絶縁膜２０５に形成された開孔（コンタクトホール）を介してスイッチング用ＴＦＴ２１９接続されている。また接続配線２２１は、第１層間絶縁膜２０４に形成された開孔（コンタクトホール）を介して電流制御用ＴＦＴ２０６と接続されている。
【０１１９】
接続配線２２２は、第１層間絶縁膜２０５に形成された開孔（コンタクトホール）を介してスイッチング用ＴＦＴ２１９と接続されている。また、電源線２１１は第２層間絶縁膜１１７に形成された開孔（コンタクトホール）を介して電流制御用ＴＦＴ２０６と接続されている。
【０１２０】
ソース線２１３と、接続配線２２１、２２２と、電源線２１１を覆うように、第１層間絶縁膜２０５上に第２層間絶縁膜２０４が形成されている。そして第２層間絶縁膜２０４上に透明電極２０１が形成されている。
【０１２１】
透明電極２０１は第２層間絶縁膜２０４に形成された開孔（コンタクトホール）を介して接続配線２２１に形成されている。
【０１２２】
本実施例では、接続配線２２２と容量配線２２４との間に第２層間絶縁膜２０４が形成されている部分において、保持容量２２３が形成されている。容量配線２２４は透明電極２０１と同じ導電膜から形成することができるため、工程数を増やさなくても保持容量を形成することが可能である。また、スイッチング用ＴＦＴ２１９と重なるように保持容量２２３が形成されるために、保持容量を形成しても開口率の低下を抑えることができる。
【０１２３】
容量配線２２４と、透明電極２０１とを覆うように、第２層間絶縁膜２０４上に第３層間絶縁膜２１５が形成されている。第３層間絶縁膜２１５は一部エッチングされ、透明電極２０１が露出している。
【０１２４】
そして画素電極２０１と第３層間絶縁膜２１５を覆って有機化合物層２０２と陰極２０３とが順に積層されており、透明電極２０１と、有機化合物層２０２と、陰極２０３とが重なっている部分が、発光素子２００に相当する。
【０１２５】
なお本実施例において、ＴＦＴは図１１に示した構造に限定されない。また、本発明では、接続配線２２２と容量配線２２４を用いて形成される保持容量２２３に加えて、別の構成の保持容量を有していても良い。
【０１２６】
また、本発明では、接続配線２２２がスイッチング用ＴＦＴ２１９と重なるように形成されるため、発光素子から発せられる光や、発光装置の外部から入射する光がスイッチング用ＴＦＴ２１９にあたることで、スイッチング用ＴＦＴ１０１にオフ電流が流れるのを防ぐことができる。
【０１２７】
なお本実施例では、電流制御用ＴＦＴ２０６とスイッチング用ＴＦＴ２１９はｐチャネル型ＴＦＴでもｎチャネル型ＴＦＴでもどちらでも良い。ただし、図２では透明電極２０１として陽極を用いているので、電流制御用ＴＦＴ２０６はｐチャネル型ＴＦＴであるのが望ましい。
【０１２８】
また、本実施の形態では、画素に２つＴＦＴが設けられた例について示したが、本発明はこの構成に限定されない。
【０１２９】
また、本実施の形態は、実施の形態１乃至実施の形態４と自由に組み合わせることが可能である。
（実施形態６）
本実施の形態では、実施の形態１乃至実施の形態５とは異なる場合を説明する。図２７は、断面構造を示した図であり、図２８は一画素を示した上面図である。また、図２７は図２８のＡ−Ａ`の断面図であり、図２７及び図２８においては、適宜同じ番号を使用するので参考にするとよい。
【０１３０】
図２７において、２０１は透明電極、２０２は有機化合物層、２０３は陰極である。透明電極２０１と、有機化合物層２０２と、陰極２０３とが重なった部分が発光素子２００に相当する。２２０は光反射物である。電流制御用ＴＦＴ２０６は、絶縁表面を有する基板２０８に形成されており、２０９は空気、２０５は第一層間絶縁膜、２０４は第二層間絶縁膜、２０７はパッシベーション膜、２１４は樹脂膜である。また、２１１は電源線、２１２はゲート電極、２２１は接続配線、２１３はソース線である。
【０１３１】
本実施の形態では、作製工程において、絶縁表面を有する基板２０８上に電流制御用ＴＦＴ２０６のゲート電極２１２とゲート線２１７を同時に形成した後、電流制御用ＴＦＴ２０６とゲート線２１７を覆うように第一層間絶縁膜２０５を形成する。そして第一層間絶縁膜２０５に、電源線２１１、接続配線２２１及び光反射物２２０のための開孔（コンタクトホール）を形成する。
【０１３２】
電源線２１１は、第一層間絶縁膜２０５に形成された開孔（コンタクトホール）を介して電流制御用ＴＦＴ２０６に接続するように形成する。接続配線２２１は、第一層間絶縁膜２０５に形成された開孔（コンタクトホール）を介して電流制御用ＴＦＴ２０６に接続するように形成する。そして、電源線２１１及び接続配線２２１とソース線２１３を同時に形成する。
【０１３３】
次に、第一層間絶縁膜２０５と、ソース配線２１３とを覆うように、樹脂膜２１４を形成する。そして樹脂膜２１４のパターニングを行う。その際、樹脂膜２１４上に形成される透明電極２０２と接続配線２２１が電気的に接続されるようにパターニングを行う必要がある。また、樹脂膜２１４は電源線２１１を作成する前に作成してもよい。
【０１３４】
図２７及び図２８では、樹脂膜２１４は、透明電極２０１と重なるように、光反射物２２０を除いた箇所に形成されているが、本発明はこれに限定されない。樹脂膜２１４を全面に塗布し、その後パターニングをする箇所は設計者が適宜決めることができる。また、樹脂膜を、柱状となるようにパターニングしてもよい。そして、柱状の樹脂膜を画素に複数形成されるようにしてもよい。なお、本実施の形態では樹脂膜２１４を光反射物２２０で挟み、樹脂膜２１４上にある有機化合物層２０２からの光は、光反射物２２０で反射させるようになっている。そのため、柱状の樹脂膜２１４を形成する場合は、樹脂膜２１４上に形成された有機化合物層２０２からの光を光反射物２２０で反射出来るように、光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）を、樹脂膜の周囲に形成しなければならない。
【０１３５】
樹脂膜２１４の厚さは、２〜５０μｍが好ましく、前記範囲内で可能な限りなるべく高く形成するとよい。樹脂膜２１４の材料は、球状のＳｉＯ₂（二酸化珪素）やポリスチレンや、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、ポリビニルシンナメートのうちいずれか一つを主成分とするものを用いることが可能である。また上記以外にも、液晶表示装置などに用いられる公知のスペーサの材料を用いることができる。
【０１３６】
そして、透明電極２０１は、樹脂膜２１４を覆うように形成し、その際、接続配線２２１と透明電極２０１は電気的に接続されるようにする。なお、透明電極２０１を形成する際には、光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）にはレジストマスクなどを形成し、開孔（コンタクトホール）上には透明電極が形成されないようにする。
【０１３７】
次に、透明電極２０１を覆うように、第二層間絶縁膜２０４が形成される。その後、第二層間絶縁膜２０４は一部エッチングされ、透明電極２０１は露出した状態となる。
【０１３８】
そして、透明電極２０１と第二層間絶縁膜２０４を覆って、有機化合物層２０２と、陰極２０３と、パッシベーション膜２０７とを順に積層して形成する。その際、同時に、光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）を覆うように、有機化合物層２０２と、陰極２０３と、パッシベーション膜２０７とを順に積層して形成する。透明電極２０１と、有機化合物層２０２と、陰極２０３とが重なっている部分が発光素子２００に相当する。
【０１３９】
また、電流制御用ＴＦＴ２０６の極性は、ｎチャネル型でもｐチャネル型でもどちらでも良い。ただし、図５では、透明電極２０１は陽極であるため、ｐチャネル型であるのが望ましい。
【０１４０】
なお、光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）は、第一層間絶縁膜２０５を形成し、第二層間絶縁膜２０４を形成した後に開けてもよいし、第一層間絶縁膜２０５を形成した後と、第二層間絶縁膜２０４を形成した後の複数回に分けて形成してもよい。
【０１４１】
図２７に示す有機化合物層２０２からの矢印は、有機化合物層２０２から発せられた光を示している。光反射物２２０は、基板２０８に対して傾いているため、有機化合物層２０２から発せられた光のうち出射角の大きい光は、光反射物２２０に反射して、基板２０８の外に出ることができる。
【０１４２】
図２８において、光反射物２２０は、開孔（コンタクトホール）を覆うように形成されるが、図を見やすくするため、開孔（コンタクトホール）の印は図示せずに、光反射物２２０が形成される箇所を点線で示すのみとした。また、画素に光反射物２２０を形成される場所は、特に限定されず、設計者が適宜設計することが可能である。また、図２７及び図２８において、透明電極２０１と光反射物２２０は接続されているが、本発明はこれに限定されず、接続されていなくてもよい。
【０１４３】
また、電源線２１１、ソース線２１３等と同じ材料を用いて、光反射物２２０を形成するための開孔（コンタクトホール）を覆うように形成してもよい。その場合、光反射物２２０とソース配線２１３及び電源線２１１は接続しないように形成してもよいし、接続するように形成してもよい。ただし、その場合は、画素に流れる電流がショートしないように、光反射物２２０と透明電極２０１が電気的に接続しないようにする必要がある。
【０１４４】
なお、本実施の形態は、実施の形態１乃至実施の形態５と自由に組み合わせることが可能である。
【０１４５】
【実施例】
（実施例１）
本実施例では、有機化合物層２０２と光反射物２２０との距離の関係を、図１４を用いて求める。
【０１４６】
ここで、有機化合物層２０２から光が発せられる領域から、光反射物２２０までの横方向の最も長い直線距離をＬとおく。また、有機化合物層２０２から光反射物２２０までの縦方向の最大厚さをＤとおく。ここで、横方向とは、有機化合物層２０２から基板２０８に向かって垂直に発せられる光に対して、垂直な方向を指す。縦方向とは、前記横方向に対して垂直な方向を指す。図１４に示すように、また、有機化合物層２０２から発せられる光の出射角をθaとすると、以下の式（１５）が求められる。
【０１４７】
【数１５】
ｔａｎθa＝Ｌ/Ｄ・・・（１５）
【０１４８】
また、基板２０８をガラス基板とする。そうすると、前述したように、θa＞４１°の光は、光反射物２２０に当たらないと、基板２０８の外に取り出すことが出来ない。そのため、θa＞４１°の光が、光反射物２２０に当たるようにす
るためには、以下の【数１６】が求められる。
【０１４９】
【数１６】
ｔａｎ４１°＝０．８６９＜ｔａｎθa・・・（１６）
【０１５０】
式（１６）に式（１５）を代入すると、以下の式（１７）が求められる。
【０１５１】
【数１７】
０．８６９＜Ｌ/Ｄ・・・（１７）
【０１５２】
式（１７）より、基板２０８がガラス基板の場合は、ＬはＤよりも小さいことが望ましいことが分かる。また、ＬがＤよりも小さいほど、有機化合物層２０２から発せられた光のうち、光反射物２２０に達する光が増加することが分かる。ここで、基板２０８と空気２０９との界面における臨界角をθfとすると、以下の式（１８）が求められる。
【０１５３】
【数１８】
ｔａｎθf＜Ｌ/Ｄ・・・（１８）
【０１５４】
上記のとおり、有機化合物層２０２と光反射物２２０の関係は、式（１８）を満たすように形成するとよい。
【０１５５】
なお、本実施例は、実施の形態と自由に組み合わせることが可能である。
【０１５６】
（実施例２）
図１８は本発明の発光装置の画素部の回路図である。１０１はスイッチング用ＴＦＴ、１０２は電流制御用ＴＦＴ、１０３は発光素子、１０４は保持容量である。
【０１５７】
画素部にはソース線Ｓ１〜Ｓｘ、電源線Ｖ１〜Ｖｘ、ゲート線Ｇ１〜Ｇｙが形成されている。各画素はソース線Ｓ１〜Ｓｘのいずれか１つと、電源線Ｖ１〜Ｖｘのいずれか１つと、ゲート線Ｇ１〜Ｇｙのいずれか１つとを有している。
【０１５８】
なお、本実施例は、実施の形態および実施例１と自由に組み合わせることが可能である。
【０１５９】
（実施例３）
図２９は本発明の発光装置の画素部の回路図である。３０１はスイッチング用ＴＦＴ、３０２は電流制御用ＴＦＴ、３０３は発光素子、３０４は保持容量、３０５はリセット用ＴＦＴである。
【０１６０】
画素部にはソース線Ｓ１〜Ｓｘ、電源線Ｖ１〜Ｖｘ、ゲート線Ｇ１〜Ｇｙ、リセット線Ｒ１〜Ｒｘが形成されている。各画素はソース線Ｓ１〜Ｓｘのいずれか１つと、電源線Ｖ１〜Ｖｘのいずれか１つと、ゲート線Ｇ１〜Ｇｙのいずれか１つと、リセット線Ｒ１〜Ｒｘのいずれか一つを有している。
【０１６１】
なお、本実施例は、実施の形態および実施例１または実施例２と自由に組み合わせることが可能である。
【０１６２】
（実施例４）
本発明の発光装置の作製方法の一例について、図１９〜図２３を用いて説明する。ここでは、光反射物として金属膜を用いる例について、工程に従って詳細に説明する。
【０１６３】
まず、本実施例ではコーニング社の＃７０５９ガラスや＃１７３７ガラスなどに代表されるバリウムホウケイ酸ガラス、またはアルミノホウケイ酸ガラスなどのガラスからなる基板２０００を用いる。なお、基板２０００としては、透光性を有する基板であれば良く、石英基板を用いても良い。また、本実施例の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いてもよい。
【０１６４】
次いで、図１９（Ａ）に示すように、基板２０００上に酸化珪素膜、窒化珪素膜または酸化窒化珪素膜などの絶縁膜から成る下地膜２０１０を形成する。本実施例では下地膜２０１０として２層構造を用いるが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層させた構造を用いても良い。下地膜２０１０の一層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ₄、ＮＨ₃、及びＮ₂Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化珪素膜２０１０ａを１０〜２００ｎｍ（好ましくは５０〜１００ｎｍ）形成する。本実施例では、膜厚５０ｎｍの酸化窒化珪素膜２０１０ａ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を形成した。次いで、下地膜２０１０のニ層目としては、プラズマＣＶＤ法を用い、ＳｉＨ₄、及びＮ₂Ｏを反応ガスとして成膜される酸化窒化珪素膜２０１０ｂを５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０ｎｍ）の厚さに積層形成する。本実施例では、膜厚１００ｎｍの酸化窒化珪素膜２０１０ｂ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成した。
【０１６５】
次いで、下地膜２０１０上に半導体層２０２０〜２０４０を形成する。半導体層２０２０〜２０４０は、非晶質構造を有する半導体膜を公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により成膜した後、公知の結晶化処理（レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの触媒を用いた熱結晶化法等）を行って得られた結晶質半導体膜を所望の形状にパターニングして形成する。この半導体層２０２０〜２０４０の厚さは２５〜８０ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の厚さで形成する。結晶質半導体膜の材料に限定はないが、好ましくは珪素（シリコン）またはシリコンゲルマニウム（Ｓｉ_XＧｅ_1-X（Ｘ＝０．０００１〜０．０２））合金などで形成すると良い。本実施例では、プラズマＣＶＤ法を用い、５５ｎｍの非晶質珪素膜を成膜した後、ニッケルを含む溶液を非晶質珪素膜上に保持させた。この非晶質珪素膜に脱水素化（５００℃、１時間）を行った後、熱結晶化（５５０℃、４時間）を行い、さらに結晶化を改善するためのレーザーアニ―ル処理を行って結晶質珪素膜を形成した。そして、この結晶質珪素膜をフォトリソグラフィ法を用いたパターニング処理によって、半導体層２０２０〜２０４０を形成した。
【０１６６】
また、半導体層２０２０〜２０４０を形成した後、ＴＦＴのしきい値を制御するために、半導体層２０２０〜２０４０に微量な不純物元素（ボロンまたはリン）をドーピングしてもよい。
【０１６７】
また、レーザー結晶化法で結晶質半導体膜を作製する場合には、パルス発振型または連続発光型のエキシマレーザーやＹＡＧレーザー、ＹＶＯ₄レーザーを用いることができる。これらのレーザーを用いる場合には、レーザー発振器から放射されたレーザー光を光学系で線状に集光し半導体膜に照射する方法を用いると良い。結晶化の条件は実施者が適宣選択するものであるが、エキシマレーザーを用いる場合はパルス発振周波数３００Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を１００〜４００ｍＪ／ｃｍ²(代表的には２００〜３００ｍＪ／ｃｍ²)とする。また、ＹＡＧレーザーを用いる場合にはその第２高調波を用いパルス発振周波数３０〜３００ｋＨｚとし、レーザーエネルギー密度を３００〜６００ｍＪ／ｃｍ²(代表的には３５０〜５００ｍＪ／ｃｍ²)とすると良い。そして幅１００〜１０００μｍ、例えば４００μｍで線状に集光したレーザー光を基板全面に渡って照射し、この時の線状レーザー光の重ね合わせ率（オーバーラップ率）を５０〜９８％として行えばよい。
【０１６８】
次いで、半導体層２０２０〜２０４０を覆うゲート絶縁膜２０５０を形成する。ゲート絶縁膜２０５０はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを４０〜１５０ｎｍとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により１１０ｎｍの厚さで酸化窒化珪素膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成した。勿論、ゲート絶縁膜は酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪素を含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
【０１６９】
また、酸化珪素膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＴＥＯＳ（Tetraethyl Orthosiliｃate）とＯ₂とを混合し、反応圧力４０Ｐａ、基板温度３００〜４００℃とし、高周波（１３．５６ＭＨｚ）電力密度０．５〜０．８Ｗ／ｃｍ²で放電させて形成することができる。このようにして作製される酸化珪素膜は、その後４００〜５００℃の熱アニールによりゲート絶縁膜として良好な特性を得ることができる。ここまでの工程によって、図１９（Ａ）に示す断面図が完成する。
【０１７０】
次いで、レジストからなるマスク２０６０を形成し、ｎ型不純物元素（本実施例では、リン）を添加して、高濃度にリンを含む不純物領域２０７０〜２０９０を形成する。この領域には、リンが１×１０²⁰〜５×１０²¹atoms/cm³、代表的には２×１０²⁰〜１×１０²²atoms/cm³の濃度が含まれるようにする。（図１９（Ｂ））
【０１７１】
そして、ゲート絶縁膜２０５０上にゲート電極を形成するための耐熱性導電層を形成する（図１９（Ｃ））。耐熱性導電層２１００は単層で形成しても良いし、必要に応じて二層あるいは三層といった複数の層から成る積層構造としても良い。本実施例では、導電膜（Ａ）２１００ａおよび導電膜（Ｂ）２１００ｂでなる積層膜を形成する。耐熱性導電層にはタンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、シリコン（Ｓｉ）から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする導電膜（代表的には、窒化タンタル膜、窒化タングステン膜、窒化チタン膜等）、または前記元素を組み合わせた合金膜（代表的にはＭｏ−Ｗ合金膜、Ｍｏ−Ｔａ合金膜、タングステンシリサイド膜等）を用いることができる。が含まれる。本実施例では、導電膜（Ａ）２１００ａとしてＴａＮ膜、導電膜（Ｂ）２１００ｂとしてＷ膜を用いる。これらの耐熱性導電層はスパッタ法やＣＶＤ法で形成されるものであり、低抵抗化を図るために含有する不純物濃度を低減させることが好ましく、特に酸素濃度に関しては３０ｐｐｍ以下とすると良い。Ｗ膜はＷをターゲットとしてスパッタ法で形成しても良いし、６フッ化タングステン（ＷＦ₆）を用いて熱ＣＶＤ法で形成することもできる。いずれにしてもゲート電極として使用するためには低抵抗化を図る必要があり、Ｗ膜の抵抗率は２０μΩｃｍ以下にすることが望ましい。Ｗ膜は結晶粒を大きくすることで低抵抗率化を図ることができるが、Ｗ中に酸素などの不純物元素が多い場合には結晶化が阻害され高抵抗化する。このことより、スパッタ法による場合、純度９９．９９％または純度９９．９９９９％のＷターゲットを用い、さらに成膜時に気相中からの不純物の混入がないように十分配慮してＷ膜を形成することにより、抵抗率９〜２０μΩｃｍを実現することができる。
【０１７２】
一方、耐熱性導電層２１００にＴａ膜を用いる場合には、同様にスパッタ法で形成することが可能である。Ｔａ膜はスパッタガスにＡｒを用いる。また、スパッタ時のガス中に適量のＸｅやＫｒを加えておくと、形成する膜の内部応力を緩和して膜の剥離を防止することができる。α相のＴａ膜の抵抗率は２０μΩｃｍ程度でありゲート電極に使用することができるが、β相のＴａ膜の抵抗率は１８０μΩｃｍ程度でありゲート電極とするには不向きであった。ＴａＮ膜はα相に近い結晶構造を持つので、Ｔａ膜の下地にＴａＮ膜を形成すればα相のＴａ膜が容易に得られる。また、図示しないが、耐熱性導電層２１００の下に２〜２０ｎｍ程度の厚さでリン（Ｐ）をドープしたシリコン膜を形成しておくことは有効である。これにより、その上に形成される導電膜の密着性向上と酸化防止を図ると同時に、耐熱性導電層２１００が微量に含有するアルカリ金属元素が第１の形状のゲート絶縁膜２０５０に拡散するのを防ぐことができる。いずれにしても、耐熱性導電層２１００は抵抗率を１０〜５０μΩｃｍの範囲ですることが好ましい。
【０１７３】
その後、導電膜（Ａ）２１００ａおよび導電膜（Ｂ）２１００ｂを所望の形状にパターニングして、ゲート電極２１１０、２１２０及び容量電極２１３を形成する（図１９（Ｄ））。なお図１９（Ｄ）ではわからないが、容量電極２１３はゲート電極２１２０と接続されている。
【０１７４】
（図１９（Ｄ））の工程が終了した時点における画素の上面図を図２０に示す。（図１９（Ｄ））は図２０に示す画素の、Ａ−Ａ’における断面図に相当する。なお、図を分かり易くするために、ゲート絶縁膜２０５０は省略している。また、２５００はゲート線に相当し、ゲート電極２１１０と接続されている。
【０１７５】
次いで、ゲート電極２１１０をマスクとして用いて、ｎ型を付与する不純物元素（以下、ｎ型不純物元素とする）を後のＴＦＴの活性層となる半導体層２０２０、２０３０に添加する。ｎ型不純物元素としては、周期表の１５族に属する元素、典型的にはリンまたはヒ素を用いることができる。この工程により、第１不純物領域２１５０〜２１７０、２２００、２２１０、第２不純物領域２１８０、チャネル形成領域２１９０、２２２０が形成される。第１不純物領域２１５０と２１７０は、一方がソース領域、もう一方がドレイン領域として機能する。また第２不純物領域２１８０はＬＤＤ領域として機能させるための低濃度不純物領域であり、ｎ型不純物元素が１×１０¹⁶〜５×１０¹⁸atoms/cm³（代表的には、１×１０¹⁷〜５×１０¹⁸atoms/cm³）の濃度で含まれている（図２１（Ａ））。
【０１７６】
次いで、後のｎチャネル型ＴＦＴとなる領域をマスク２２３０で覆い、後のｐチャネル型ＴＦＴの活性層となる半導体層２０３０にｐ型不純物元素としてボロンを３×１０²⁰〜３×１０²¹atoms/cm³、代表的には５×１０²⁰〜１×１０²¹atoms/cm³の濃度が含まれるように添加する（図２１（Ｂ））。この工程によって、半導体層２０３０に第３不純物領域２２４０、２２５０が形成される。
【０１７７】
次に、ゲート電極２１１０、２１２０、容量電極２１３０およびゲート絶縁膜２０５０上に第１層間絶縁膜２２６０を形成する。第１層間絶縁膜２２６０は酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、窒化シリコン膜、またはこれらを組み合わせた積層膜で形成すれば良い。いずれにしても第１層間絶縁膜２２６０は無機絶縁物材料から形成する。第１層間絶縁膜２２６０の膜厚は１００〜２００ｎｍとする。第１層間絶縁膜２２６０として酸化シリコン膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＴＥＯＳとＯ₂とを混合し、反応圧力４０Ｐａ、基板温度３００〜４００℃とし、高周波（１３．５６MHz）電力密度０．５〜０．８W/cm²で放電させて形成することができる。また、第１層間絶縁膜２２６０として酸化窒化シリコン膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＳｉＨ₄、Ｎ₂Ｏ、ＮＨ₃から作製される酸化窒化シリコン膜、またはＳｉＨ₄、Ｎ₂Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜で形成すれば良い。この場合の作製条件は反応圧力２０〜２００Ｐａ、基板温度３００〜４００℃とし、高周波（６０MHz）電力密度０．１〜１．０W/cm²で形成することができる。また、第１層間絶縁膜２２６０としてＳｉＨ₄、Ｎ₂Ｏ、Ｈ₂から作製される酸化窒化水素化シリコン膜を適用しても良い。窒化シリコン膜も同様にプラズマＣＶＤ法でＳｉＨ₄、ＮＨ₃から作製することが可能である。
【０１７８】
そして、それぞれの濃度で添加されたｎ型またはｐ型を付与する不純物元素を活性化する工程を行う（図２１（Ｃ））。なお、本実施例でゲート電極として用いている導電膜は、非常に酸化されやすく、酸化すると抵抗率が上がってしまうという問題があった。そこで、本実施例における活性化のための加熱処理は、ロータリーポンプおよびメカニカルブースターポンプにより排気を行って雰囲気中の酸素濃度を低減し、減圧の雰囲気下で加熱処理を行うことが好ましい。
【０１７９】
次いで、熱的に励起された水素により活性層中のダングリングボンドを終端する水素化のため、水素雰囲気中で、４１０℃で１時間の加熱処理を行う。水素化の他の手段として、プラズマにより励起された水素を用いるプラズマ水素化を行ってもよい。
【０１８０】
次いで、第２層間絶縁膜２２７０を膜厚５００〜１０００ｎｍ（本実施例では８００ｎｍ）に形成する。第２層間絶縁膜２２７０としては、アクリル、ポリイミド、ポリアミド、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）といった有機絶縁膜、もしくは、酸化窒化シリコン膜もしくは窒化酸化シリコン膜といった無機絶縁膜を用いればよい。
【０１８１】
その後、所定のパターンのレジストマスクを形成し、第１不純物領域２１５０、２１７０、第３不純物領域２２４０、２２５０、不純物領域２０９０に達する開孔（コンタクトホール）を形成する。ただし、図２１（Ｄ）では不純物領域２０９０に達する開孔（コンタクトホール）は省略している。開孔（コンタクトホール）はドライエッチング法で形成する。この場合、エッチングガスにＣＦ₄、Ｏ₂、Ｈｅの混合ガスを用い有機樹脂材料から成る第２層間絶縁膜２２７０をまずエッチングし、その後、続いてエッチングガスをＣＦ₄、Ｏ₂として第１層間絶縁膜２２６０をエッチングする。さらに、半導体層との選択比を高めるために、エッチングガスをＣＨＦ₃に切り替えてゲート絶縁膜２０５０をエッチングすることにより開孔（コンタクトホール）を形成することができる。
【０１８２】
そして、導電性の金属膜をスパッタ法や真空蒸着法で形成し、マスクでパターニングし、その後エッチングすることで、ソース線２２８０、接続配線２２９０、２３００、電源線２３１０、光反射物２６００を形成する。ソース線２２８０は第１不純物領域２１５０に、接続配線２２９０は第１不純物領域２１７０に、接続配線２３００は第３不純物領域２２００に、電源線２３１０は第３不純物領域２２１０に接続されている。また（図２１（Ｄ））では図示していないが、接続配線２２９０は、ゲート電極２１２０と接続されている。また（図２１（Ｄ））では図示していないが、電源線２３１０は不純物領域２０９０に接続されている。
【０１８３】
図示していないが、本実施例ではこの配線を、膜厚５０ｎｍのＴｉ膜と、膜厚５００ｎｍの合金膜（ＡｌとＴｉとの合金膜）との積層膜で形成した（図２１（Ｄ））。
【０１８４】
（図２１（Ｄ））の工程が終了した時点における画素の上面図を図２２に示す。（図２１（Ｄ））は図２２に示す画素の、Ａ−Ａ’における断面図に相当する。なお、図を分かり易くするために、ゲート絶縁膜２０５０及び第１及び第２層間絶縁膜２２６０、２２７０は省略している。また、２５００はゲート線である。
【０１８５】
接続配線２２９０とゲート電極２１２０とが接続されている様子を、図２０（Ａ）に示す。なお図２０（Ａ）は図２２に示す画素の、Ｂ−Ｂ’における断面図に相当する。接続配線２２９０は第２層間絶縁膜２２７０及び第１層間絶縁膜２２６０に形成された開孔（コンタクトホール）を介して、ゲート電極２１２０に接続されている。
【０１８６】
電源線２３１０と不純物領域２０９０とが接続されている様子を、図２０（Ｂ）に示す。なお図２０（Ｂ）は図２２に示す画素の、Ｃ−Ｃ’における断面図に相当する。電源線２３１０は第２層間絶縁膜２２７０及び第１層間絶縁膜２２６０に形成された開孔（コンタクトホール）を介して、不純物領域２０９０に接続されている。
【０１８７】
次いで、第３層間絶縁膜２３３０を形成する。第３層間絶縁膜２３３０は、平坦化する必要があるため、ポリイミド、アクリルといった有機絶縁膜を用いて膜厚１．５μmに形成する。そして、第３層間絶縁膜２３３０に接続配線２３００に達する開孔（コンタクトホール）を形成し、次いで、第３層間絶縁膜２３３０上に透明導電膜を８０〜１２０ｎｍの厚さで形成し、パターニングすることによって画素電極２３４０及び容量配線２３５０を形成する（図２３（Ａ））。なお、本実施例では、透明導電膜として酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜や酸化インジウムに２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した透明導電膜を用いる。
【０１８８】
容量配線２３５０は、第３層間絶縁膜２３３０を間に介して接続配線２２９０と重なっている。本発明では、容量配線２３５０と、第３層間絶縁膜２３３０と、接続配線２２９０とによって、保持容量２３６０が形成されている。
【０１８９】
図２３（Ａ）の工程が終了した時点における画素の上面図を図２４に示す。図２３（Ａ）は図２４に示す画素の、Ａ−Ａ’における断面図に相当する。なお、図を分かり易くするために、第３層間絶縁膜２３３０は省略している。
【０１９０】
なお、図２３（Ａ）では図示していないが、保持容量２３６０を形成している容量配線２３５０は、隣り合う画素間で互いに接続している。
【０１９１】
２２８０はソース線、２３１０は電源線である。そして接続配線２２９０は図９に示すとおり、隣接する画素間において接続または共有されており、全ての接続配線２２９０には一定の電位が与えられている。なお、２５００はゲート線に相当し、ゲート電極２１１０と接続されている。
【０１９２】
次に、図２３（Ｂ）に示すように、画素電極２３４に対応する位置に開口部を有する第４層間絶縁膜２３７０を形成する。第４層間絶縁膜２３７０は絶縁性を有していて、バンクとして機能し、隣接する画素の有機化合物層を分離する役割を有している。本実施例ではレジストを用いて第４層間絶縁膜２３７０を形成する。
【０１９３】
次に、有機化合物層２３８０を蒸着法により形成し、更に蒸着法により陰極（ＭｇＡｇ電極）２３９０および保護電極２４００を形成する。このとき有機化合物層２３８０及び陰極２３９０を形成するに先立って画素電極２３４０に対して熱処理を施し、水分を完全に除去しておくことが望ましい。なお、本実施例では発光素子の陰極としてＭｇＡｇ電極を用いるが、公知の他の材料であっても良い。
【０１９４】
なお、有機化合物層２３８０としては、公知の材料を用いることができる。本実施例では正孔輸送層（Hole transporting layer）及び有機化合物層（Emitting layer）でなる２層構造を有機化合物層とするが、正孔注入層、電子注入層若しくは電子輸送層のいずれかを設ける場合もある。このように組み合わせは既に様々な例が報告されており、そのいずれの構成を用いても構わない。
【０１９５】
本実施例では正孔輸送層としてポリフェニレンビニレンを蒸着法により形成する。また、有機化合物層としては、ポリビニルカルバゾールに１，３，４−オキサジアゾール誘導体のＰＢＤを３０〜４０％分子分散させたものを蒸着法により形成し、緑色の発光中心としてクマリン６を約１％添加している。
【０１９６】
また、保護電極２４００でも有機化合物層２３８０を水分や酸素から保護することは可能であるが、さらに好ましくは保護膜２４１０を設けると良い。本実施例では保護膜２４１０として３００ｎｍ厚の窒化珪素膜を設ける。この保護膜も保護電極２４００の後に大気解放しないで連続的に形成しても構わない。
【０１９７】
また、保護電極２４００は陰極２３９０の劣化を防ぐために設けられ、アルミニウムを主成分とする金属膜が代表的である。勿論、他の材料でも良い。また、有機化合物層２３８０、陰極２３９０は非常に水分に弱いので、保護電極２４００までを大気解放しないで連続的に形成し、外気から有機化合物層を保護することが望ましい。
【０１９８】
なお、有機化合物層２３８０の膜厚は１０〜４００[ｎｍ]（典型的には６０〜１５０[ｎｍ]）、陰極２３９０の厚さは８０〜２００[ｎｍ]（典型的には１００〜１５０[ｎｍ]）とすれば良い。
【０１９９】
こうして図２３（Ｂ）に示すような構造の発光装置が完成する。なお、画素電極２３４、有機化合物層２３８０、陰極２３９０の重なっている部分２４２０が発光素子に相当する。
【０２００】
本実施例では、不純物領域２０９０と、ゲート絶縁膜２０５０と、容量電極２１３０とで、保持容量２４３０が形成される。また、容量電極２１３０と、第２層間絶縁膜２２７０と、電源線２３１０とで保持容量２４４０が形成される。不純物領域２０９０と容量電極２１３０とは電源線２１３０と重なっているので、保持容量２４３０、２４４０は開口率を下げることなく形成することができる。
【０２０１】
なお、２４５０はスイッチング用ＴＦＴであり、２４６０は駆動用ＴＦＴである。
【０２０２】
なお、実際には図２３（Ｂ）まで完成したら、さらに外気に曝されないように気密性が高く、脱ガスの少ない保護フィルム（ラミネートフィルム、紫外線硬化樹脂フィルム等）や透光性のシーリング材でパッケージング（封入）することが好ましい。その際、シーリング材の内部を不活性雰囲気にしたり、内部に吸湿性材料（例えば酸化バリウム）を配置したりすると発光素子の信頼性が向上する。
【０２０３】
本発明の発光装置の作製方法は、本実施例において説明した作製方法に限定されない。本発明の発光装置は公知の方法を用いて作成することが可能である。
【０２０４】
なお、本実施例は、実施の形態および実施例１乃至実施例４と自由に組み合わせることが可能である。
【０２０５】
（実施例５）
本実施例では、本発明を用いて発光装置を作製した例について、図２５を用いて説明する。
【０２０６】
図２５（Ａ）は、発光素子が形成された基板をシーリング材によって封止することによって形成された発光装置の上面図であり、図２５（Ｂ）は、図２５（Ａ）のＡ−Ａ’における断面図、図２５（Ｃ）は図２５（Ａ）のＢ−Ｂ’における断面図である。
【０２０７】
基板４００１上に設けられた画素部４００２と、ソース線駆動回路４００３と、第１及び第２のゲート線駆動回路４００４ａ、ｂとを囲むようにして、シール材４００９が設けられている。また画素部４００２と、ソース線駆動回路４００３と、第１及び第２のゲート線駆動回路４００４ａ、ｂとの上にシーリング材４００８が設けられている。よって画素部４００２と、ソース線駆動回路４００３と、第１及び第２のゲート線駆動回路４００４ａ、ｂとは、基板４００１とシール材４００９とシーリング材４００８とによって、充填材４２１０で密封されている。
【０２０８】
また基板４００１上に設けられた画素部４００２と、ソース線駆動回路４００３と、第１及び第２のゲート線駆動回路４００４ａ、ｂとは、複数のＴＦＴを有している。ソース線駆動回路４００３はソース線にビデオ信号を入力する回路であり、第１及び第２のゲート線駆動回路４００４ａ、ｂは、選択信号によってゲート線を選択する回路である。
【０２０９】
図２５（Ｂ）では代表的に、下地膜４０１０上に形成された、ソース線駆動回路４００３に含まれる駆動回路用ＴＦＴ（但し、ここではｎチャネル型ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴを図示する）４２０１及び画素部４００２に含まれる駆動用ＴＦＴ（発光素子への電流を制御するＴＦＴ）４２０２を図示した。
【０２１０】
本実施例では、駆動回路用ＴＦＴ４２０１には公知の方法で作製されたｐチャネル型ＴＦＴまたはｎチャネル型ＴＦＴが用いられ、駆動用ＴＦＴ４２０２には公知の方法で作製されたｐチャネル型ＴＦＴが用いられる。また、画素部４００２には駆動用ＴＦＴ４２０２のゲートに接続された保持容量（図示せず）が設けられる。
【０２１１】
駆動回路用ＴＦＴ４２０１及び駆動用ＴＦＴ４２０２上には層間絶縁膜（平坦化膜）４３０１が形成され、その上に駆動用ＴＦＴ４２０２のドレインと電気的に接続する画素電極（陽極）４２０３が形成される。画素電極４２０３としては仕事関数の大きい透明導電膜が用いられる。透明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物、酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物、酸化亜鉛、酸化スズまたは酸化インジウムを用いることができる。また、前記透明導電膜にガリウムを添加したものを用いても良い。
【０２１２】
そして、画素電極４２０３の上には絶縁膜４３０２が形成され、絶縁膜４３０２は画素電極４２０３の上に開口部が形成されている。この開口部において、画素電極４２０３の上には有機化合物層４２０４が形成される。有機化合物層４２０４は公知の有機発光材料または無機発光材料を用いることができる。また、有機発光材料には低分子系（モノマー系）材料と高分子系（ポリマー系）材料があるがどちらを用いても良い。
【０２１３】
有機化合物層４２０４の形成方法は公知の蒸着技術もしくは塗布法技術を用いれば良い。また、有機化合物層の構造は正孔注入層、正孔輸送層、有機化合物層、電子輸送層または電子注入層を自由に組み合わせて積層構造または単層構造とすれば良い。
【０２１４】
有機化合物層４２０４の上には遮光性を有する導電膜（代表的にはアルミニウム、銅もしくは銀を主成分とする導電膜またはそれらと他の導電膜との積層膜）からなる陰極４２０５が形成される。また、陰極４２０５と有機化合物層４２０４の界面に存在する水分や酸素は極力排除しておくことが望ましい。従って、有機化合物層４２０４を窒素または希ガス雰囲気で形成し、酸素や水分に触れさせないまま陰極４２０５を形成するといった工夫が必要である。本実施例ではマルチチャンバー方式（クラスターツール方式）の成膜装置を用いることで上述のような成膜を可能とする。そして陰極４２０５は所定の電圧が与えられている。
【０２１５】
以上のようにして、画素電極（陽極）４２０３、有機化合物層４２０４及び陰極４２０５からなる発光素子４３０３が形成される。そして発光素子４３０３を覆うように、絶縁膜４３０２上に保護膜４３０３が形成されている。保護膜４３０３は、発光素子４３０３に酸素や水分等が入り込むのを防ぐのに効果的である。
【０２１６】
４００５ａは電源供給線に接続された引き回し配線であり、駆動用ＴＦＴ４２０２のソース領域に電気的に接続されている。引き回し配線４００５ａはシール材４００９と基板４００１との間を通り、異方導電性フィルム４３００を介してＦＰＣ４００６が有するＦＰＣ用配線４３０１に電気的に接続される。
【０２１７】
シーリング材４００８としては、ガラス材、金属材（代表的にはステンレス材）、セラミックス材、プラスチック材（プラスチックフィルムも含む）を用いることができる。プラスチック材としては、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−ＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＰｌａｓｔｉｃｓ）板、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィルム、マイラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリル樹脂フィルムを用いることができる。また、アルミニウムホイルをＰＶＦフィルムやマイラーフィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。
【０２１８】
但し、発光素子からの光の放射方向がカバー材側に向かう場合にはカバー材は透明でなければならない。その場合には、ガラス板、プラスチック板、ポリエステルフィルムまたはアクリルフィルムのような透明物質を用いる。
【０２１９】
また、充填材４１０３としては窒素やアルゴンなどの不活性な気体の他に、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）、アクリル、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）を用いることができる。本実施例では充填材として窒素を用いた。
【０２２０】
また充填材４１０３を吸湿性物質（好ましくは酸化バリウム）もしくは酸素を吸着しうる物質にさらしておくために、シーリング材４００８の基板４００１側の面に凹部４００７を設けて吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質４２０７を配置する。そして、吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質４２０７が飛び散らないように、凹部カバー材４２０８によって吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質４２０７は凹部４００７に保持されている。なお凹部カバー材４２０８は目の細かいメッシュ状になっており、空気や水分は通し、吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質４２０７は通さない構成になっている。吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質４２０７を設けることで、発光素子４３０３の劣化を抑制できる。
【０２２１】
図２５（Ｃ）に示すように、画素電極４２０３が形成されると同時に、引き回し配線４００５ａ上に接するように導電性膜４２０３ａが形成される。
【０２２２】
また、異方導電性フィルム４３００は導電性フィラー４３００ａを有している。基板４００１とＦＰＣ４００６とを熱圧着することで、基板４００１上の導電性膜４２０３ａとＦＰＣ４００６上のＦＰＣ用配線４３０１とが、導電性フィラー４３００ａによって電気的に接続される。
【０２２３】
本実施例は、実施の形態および実施例１乃至実施例５と自由に組み合わせて実施することが可能である。
【０２２４】
（実施例６）
発光装置は自発光型であるため、液晶ディスプレイに比べ、明るい場所での視認性に優れ、視野角が広い。従って、様々な電子機器の表示部に用いることができる。
【０２２５】
本発明の発光装置を用いた電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。特に、斜め方向から画面を見る機会が多い携帯情報端末は、視野角の広さが重要視されるため、発光装置を用いることが望ましい。それら電子機器の具体例を図２６に示す。
【０２２６】
図２６（Ａ）は発光表示装置であり、筐体３００１、支持台３００２、表示部３００３、スピーカー部３００４、ビデオ入力端子３００５等を含む。本発明の発光装置は表示部３００３に用いることができる。発光装置は自発光型であるためバックライトが必要なく、液晶ディスプレイよりも薄い表示部とすることができる。なお、発光表示装置は、パソコン用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用表示装置が含まれる。
【０２２７】
図２６（Ｂ）はデジタルスチルカメラであり、本体３１０１、表示部３１０２、受像部３１０３、操作キー３１０４、外部接続ポート３１０５、シャッター３１０６等を含む。本発明の発光装置は表示部３１０２に用いることができる。
【０２２８】
図２６（Ｃ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体３２０１、筐体３２０２、表示部３２０３、キーボード３２０４、外部接続ポート３２０５、ポインティングマウス３２０６等を含む。本発明の発光装置は表示部３２０３に用いることができる。
【０２２９】
図２６（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、本体３３０１、表示部３３０２、スイッチ３３０３、操作キー３３０４、赤外線ポート３３０５等を含む。本発明の発光装置は表示部３３０２に用いることができる。
【０２３０】
図２６（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３４０１、筐体３４０２、表示部Ａ３４０３、表示部Ｂ３４０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部３４０５、操作キー３４０６、スピーカー部３４０７等を含む。表示部Ａ３４０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ３４０４は主として文字情報を表示するが、本発明の発光装置はこれら表示部Ａ、Ｂ３４０３、３４０４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。
【０２３１】
図２６（Ｆ）はゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）であり、本体３５０１、表示部３５０２、アーム部３５０３を含む。本発明の発光装置は表示部３５０２に用いることができる。
【０２３２】
図２６（Ｇ）はビデオカメラであり、本体３６０１、表示部３６０２、筐体３６０３、外部接続ポート３６０４、リモコン受信部３６０５、受像部３６０６、バッテリー３６０７、音声入力部３６０８、操作キー３６０９等を含む。本発明の発光装置は表示部３６０２に用いることができる。
【０２３３】
ここで図２６（Ｈ）は携帯電話であり、本体３７０１、筐体３７０２、表示部３７０３、音声入力部３７０４、音声出力部３７０５、操作キー３７０６、外部接続ポート３７０７、アンテナ３７０８等を含む。本発明の発光装置は表示部３７０３に用いることができる。なお、表示部３７０３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。
【０２３４】
なお、将来的に有機発光材料の発光輝度が高くなれば、出力した画像情報を含む光をレンズ等で拡大投影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用いることも可能となる。
【０２３５】
また、上記電子機器はインターネットやＣＡＴＶ（ケーブルテレビ）などの電子通信回線を通じて配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情報を表示する機会が増してきている。有機発光材料の応答速度は非常に高いため、発光装置は動画表示に好ましい。
【０２３６】
また、発光装置は発光している部分が電力を消費するため、発光部分が極力少なくなるように情報を表示することが望ましい。従って、携帯情報端末、特に携帯電話や音響再生装置のような文字情報を主とする表示部に発光装置を用いる場合には、非発光部分を背景として文字情報を発光部分で形成するように駆動することが望ましい。
【０２３７】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。また、本実施例の電子機器は実施の形態および実施例１乃至実施例５に示したいずれの構成の発光装置を用いても良い。
【０２３８】
【発明の効果】
光反射物を発光装置に設けることにより、有機化合物層から発せられた光の取り出し効率が改善される。また、従来と同様の消費電力を用いた場合には、発光装置の輝度が向上する。また発光装置の輝度が従来と同じ場合には、消費電力を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光装置の画素の断面図。
【図２】本発明の発光装置の画素の断面図。
【図３】本発明の発光装置の画素の上面図。
【図４】本発明の発光装置の構成を示す図。
【図５】本発明の発光装置の画素の断面図。
【図６】本発明の発光装置の画素の上面図。
【図７】本発明の発光装置の画素の断面図。
【図８】本発明の発光装置の画素の上面図。
【図９】本発明の発光装置の画素の断面図。
【図１０】本発明の発光装置の画素の上面図。
【図１１】本発明の発光装置の画素の断面図。
【図１２】本発明の発光装置の画素の上面図。
【図１３】本発明の光反射物のテーパー角を説明する図。
【図１４】本発明の光反射物を説明する図。
【図１５】スネルの法則を説明する図。
【図１６】入射角と反射率の関係を示した図。
【図１７】画素の断面図。
【図１８】本発明の発光装置の画素部の回路図。
【図１９】本発明の発光装置の作製工程を示す図。
【図２０】本発明の発光装置の作製工程を示す図。
【図２１】本発明の発光装置の作製工程を示す図。
【図２２】本発明の発光装置の作製工程を示す図。
【図２３】本発明の発光装置の作製工程を示す図。
【図２４】本発明の発光装置の作製工程を示す図。
【図２５】本発明の発光装置の上面図及び断面図。
【図２６】本発明の発光装置を用いた電子機器の図。
【図２７】本発明の発光装置の画素の断面図。
【図２８】本発明の発光装置の画素の上面図。
【図２９】本発明の発光装置の画素部の回路図。

Claims

薄膜トランジスタと発光素子を含む画素を有する発光装置において、
基板上の前記薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタ上の絶縁膜と、
前記絶縁膜上の第１の電極、前記第１の電極上の有機化合物層、及び前記有機化合物層上の第２の電極を含む前記発光素子と、
前記絶縁膜の第１の開孔を充填するように設けられ、前記薄膜トランジスタと前記第１の電極に電気的に接続された配線と、
前記絶縁膜の第２の開孔を充填するように設けられた金属層と、を有し、
前記第２の開孔は、テーパーの形状を有し、
前記画素が形成される領域は、前記発光素子が形成される第１の領域と、前記金属層が形成される第２の領域とを有し、
前記第２の領域は前記第１の領域の周囲に設けられていることを特徴とする発光装置。
薄膜トランジスタと発光素子を含む画素を有する発光装置において、
基板上の薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタ上の絶縁膜と、
前記絶縁膜上の第１の電極、前記第１の電極上の有機化合物層、及び前記有機化合物層上の第２の電極を含む発光素子と、
前記絶縁膜の第１の開孔を充填するように設けられ、前記薄膜トランジスタに電気的に接続された配線と、
前記絶縁膜の第２の開孔を充填するように設けられた金属層と、を有し、
前記第２の開孔は、テーパーの形状を有し、
前記金属層は、前記第２の電極と同じ材料で形成され、
前記画素が形成される領域は、前記発光素子が形成される第１の領域と、前記金属層が形成される第２の領域とを有し、
前記第２の領域は前記第１の領域の周囲に設けられていることを特徴とする発光装置。
薄膜トランジスタと発光素子を含む画素を有する発光装置において、
基板上の薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタ上の第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上の第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上の第１の電極、前記第１の電極上の有機化合物層、及び前記有機化合物層上の第２の電極を含む発光素子と、を有し、
前記第１の絶縁膜の第１の開孔を充填するように設けられ、前記薄膜トランジスタに電気的に接続された配線と、
前記第１の絶縁膜の第２の開孔と前記第２の絶縁膜の第１の開孔を充填するように設けられた金属層と、を有し、
前記第１の電極は、前記第２の絶縁膜の第２の開孔を充填するように設けられ、かつ前記配線と電気的に接続され、
前記第１の絶縁膜の第２の開孔と前記第２の絶縁膜の第１の開孔は、テーパーの形状を有し、
前記金属層は、前記第２の電極と同じ材料で形成され、
前記画素が形成される領域は、前記発光素子が形成される第１の領域と、前記金属層が形成される第２の領域とを有し、
前記第２の領域は前記第１の領域の周囲に設けられていることを特徴とする発光装置。
請求項１において、
前記金属層は、前記配線と同じ材料で形成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、
前記金属層は、光を反射する層であ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、
前記金属層は、前記薄膜トランジスタと電気的に接続されていない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、
前記発光素子から発せられた光は、前記金属層に反射して外部に達す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、
前記金属層のテーパー角θｂと、前記基板と空気の界面の臨界角θｆは、θｂ＜（４５＋θｆ／２）を満たす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、
前記有機化合物層から前記金属層までの最長距離Ｌ、前記有機化合物層から前記金属層までの最大厚さＤ、及び前記基板と空気の界面の臨界角θｆは、Ｌ／Ｄ＜ｔａｎθｆを満たす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の電極に重なるように設けられ、かつ前記第１の電極と前記基板の間に設けられた樹脂膜を有し、
前記樹脂膜の厚さは２〜５０μｍであ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の電極に重なるように設けられ、かつ前記第１の電極と前記基板の間に設けられた樹脂膜を有し、
前記樹脂膜の厚さは２〜５０μｍであり、
前記樹脂膜は柱状であることを特徴とする発光装置。
請求項１乃至請求項１１のいずれか一項に記載の発光装置を用いた電子機器。