(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内は溶媒が気体状態で充填された状態であり、
前記室内をヒーターにより加熱することにより前記室内を大気圧より高い圧力とした状態において、
印刷によりＥＬ層を形成し、
前記ＥＬ層を形成後に、前記ＥＬ層を加熱し、
前記溶媒は、前記ＥＬ層を形成するための材料であるＥＬ材料を溶解させる溶媒であることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記室内は溶媒が入った容器を前記室内に備えた状態であることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記印刷は、凸版印刷、凹版印刷またはスクリーン印刷であることを特徴とする発光装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陽極、陰極及びそれらの間にＥＬ（Electro Luminescence）が得られる発光
性材料、特に自発光性の材料（以下、ＥＬ材料という）を挟んだ構造からなるＥＬ素子の
作製に用いる成膜装置及びＥＬ素子を有する発光装置、及びその作製方法に関する。なお
、本明細書中においてＥＬ材料とは電界を加えることで蛍光又は燐光が得られる材料のこ
とをいう。
【０００２】
尚、本発明において発光装置とは、ＥＬ素子を用いた画像表示デバイスもしくは発光デ
バイスを指す。また、ＥＬ素子にコネクター、例えば異方導電性フィルム(ＦＰＣ: Flexi
ble Printed Circuit)もしくはＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープもしくはTCP（T
ape Carrier Package）が取り付けられたモジュール、ＴＡＢテープやＴＣＰの先にプリ
ント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にＣＯＧ（Chip On Glass）方式に
よりＩＣ（集積回路）が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。
【背景技術】
【０００３】
近年、基板上に半導体素子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。なお、半導体素子とは、半導体物質
を用いたスイッチング機能を有し、かつ単独または複数で構成される素子のことをいい、
トランジスタ、特に電界効果型トランジスタ、代表的にはＭＯＳ（Metal Oxide Semicond
uctor）トランジスタや薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：TFT）などが挙げられ
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Ｔ
ＦＴ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。
【０００４】
このようなアクティブマトリクス型の表示装置は、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。
【０００５】
さらに、自発光型の素子としてＥＬ素子を有したアクティブマトリクス型の発光装置（
または、ＥＬディスプレイという）の研究が活発化している。
【０００６】
なお、本明細書では、発光装置が有するＥＬ素子について、一対の電極（陽極と陰極）
間にＥＬ層が挟まれた構造を示しているが、ＥＬ層は通常、積層構造となっている。代表
的には、コダック・イーストマン・カンパニーのTangらが提案した「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。
【０００７】
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でも良い。発光層
に対して蛍光性色素等をドーピングしても良い。
【０００８】
本明細書において陰極と陽極の間に設けられる全ての層を総称してＥＬ層と呼ぶ。よっ
て上述した正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等は、全てＥＬ層
に含まれる。
【０００９】
そして、上記構造でなるＥＬ層に一対の電極から所定の電圧をかけ、それにより発光層
においてキャリアの再結合が起こって発光する。なお本明細書中では、陽極、ＥＬ層及び
陰極で形成される発光素子をＥＬ素子と呼ぶ。
【００１０】
ＥＬ素子が有するＥＬ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ＥＬ素子が形成される。
【００１１】
なお、上記ＥＬ層の形成（成膜）方法としては様々な方法が提案されている。
例えば、真空蒸着法、スパッタ法、スピンコート法、ロールコート法、キャスト法、ＬＢ
法、イオンプレーティング法、ディッピング法、インクジェット法、印刷法などが挙げら
れる。中でも印刷法は、選択的にＥＬ層を形成することができるため有効な手法である。
【００１２】
そしてＥＬ素子が形成された後、ＥＬ素子が設けられた基板（ＥＬパネル）とカバー材
とを、ＥＬ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。
【００１３】
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ＥＬ層の形成に印刷法を用いた場合、ＥＬ材料を溶解させる溶媒の揮発性が高いと印刷
材料が経時変化してしまい、多数の基板を処理するには、困難が生じる。そこで、本発明
では、このような問題点を解決する手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を達成するために、本発明では印刷法を用いてＥＬ層を形成する処理を行うた
めの処理室（または、印刷室と呼ぶ）の圧力を大気圧（常圧）又は大気圧以上の加圧状態
にし、印刷法によりＥＬ層を形成することを特徴とする。なお、処理室は、圧力調節機構
と接続されており、本発明における圧力調節機構とは、処理室内における圧力を大気圧も
しくは大気圧に近い状態（典型的には１〜２気圧、好ましくは１．１〜１．５気圧）に保
持するための機能を有するもののことをいう。
【００１６】
具体的には、気体を圧縮して処理室に導入するための圧縮機と、処理室内部の圧力を測
定した後、圧力に応じて排気用バルブを開閉するセンサーからなる。なお、本明細書中で
は、処理室内の気体を排気するためのバルブのことを排気用バルブと呼ぶことにする。ま
た、本明細書中において、センサーとは、処理室内の圧力を測定し、その値に応じて制御
信号を入力する装置のことをいう。なお、ここでは、センサーからの制御信号が排気用バ
ルブに入力されの開閉が制御される。
【００１７】
その他にも圧力調節機構としては、ヒーター等により処理室内を加熱することにより処
理室内を所望の圧力に加圧することも可能である。この場合には、センサーからの信号は
電源からヒーターに加えられる電力を制御するための可変抵抗器に入力される。
【００１８】
また、本発明においては、処理室内を不活性気体で充填したり、溶媒雰囲気にしてＥＬ
層を形成することを特徴とする。
【００１９】
なお、不活性気体とは、反応性に乏しい気体のことをいい、具体的には、アルゴンやヘ
リウムといった希ガスや窒素などのことをいう。また、溶媒雰囲気とは、溶媒が気体状態
で空間もしくは処理室内に充填されている状態のことをいう。
【００２０】
又、ＥＬ層を形成するための処理室（印刷室）だけではなく、印刷法により形成された
ＥＬ層を乾燥させるための処理室（乾燥室）やＥＬ素子の陰極または、陽極を形成させる
ための処理室（蒸着室）及び形成したＥＬ素子を封止するための処理室（封止室）を備え
、全てが同一装置内で処理できるような成膜装置を提供することを特徴とする。
【００２１】
なお、本明細書中でいう印刷法とは、凸版印刷、凹版印刷又はスクリーン印刷などの印
刷手段を用いて電極上にＥＬ層を形成する方法のことをいうが、特に凸版印刷を用いてＥ
Ｌ層を形成する方法が好ましい。ここで本発明において凸版印刷を用いた印刷法（凸版印
刷法）について図１で説明する。
【００２２】
図１に示したのは、本発明において凸版印刷法によりＥＬ層の形成を行うための処理室
を示す。なお、本明細書中では、ＥＬ層を印刷法により形成するための印刷用装置が設置
された処理室を印刷室１１８という。
【００２３】
図１において、１１０はアニロックスロール、１１１はドクターバー（ドクターブレー
ドともいう）であり、ドクターバー１１１によりＥＬ材料と溶媒との混合物（以下、ＥＬ
形成物という）１１２がアニロックスロール１１０の表面付近に溜められている。なお、
ここでいうＥＬ材料とは蛍光性有機化合物であり、一般的に正孔注入層、正孔輸送層、発
光層、電子輸送層もしくは電子注入層と呼ばれている有機化合物を指す。
【００２４】
アニロックスロール１１０の表面には図１（Ｂ）に示すようにメッシュ状の溝（以下、
メッシュという）１１０aが設けられており、矢印Ａの方向に回転することでメッシュ１
１０aがＥＬ形成物１１２を表面に保持していく。なお、アニロックスロール１１０の表
面に図示された点線はＥＬ形成物が保持されていることを意味している。
【００２５】
そして、１１３は印刷ロール、１１４は凸版であり、凸版１１４はエッチング等により
表面に凹凸が形成されている。この様子を図１（Ｃ）に示す。図１（Ｃ）の場合、１枚の
基板上に複数枚の発光装置を作製するために凸版１１４には画素部用パターン１１４aが
複数箇所に形成されている。さらに、画素部用パターン１１４aを拡大すると、複数の画
素に対応する位置に凸部１１４bが形成されている。
【００２６】
前述のアニロックスロール１１０は回転しながらメッシュ１１０aにＥＬ形成物１１２
を保持し続ける。一方、印刷ロール１１３は矢印Ｂの方向に回転し、凸版１１４の凸部１
１４bのみがメッシュ１１０aと接触する。この時、凸部１１４bの表面にＥＬ形成物１１
２が塗布される。
【００２７】
そして、印刷ロール１１３と同じ速度で水平移動（矢印Ｃの方向）する基板１１５と凸
部１１４bが接した箇所にＥＬ形成物１１２が印刷される。これにより基板１１５上には
ＥＬ形成物１１２がマトリクス状に配列された状態で印刷されることになる。
【００２８】
その後、別の処理室（本明細書中では、乾燥室という）において大気圧の窒素雰囲気下
で加熱処理を行うことによりＥＬ形成物１１２に含まれる溶媒を気化させてＥＬ材料を残
す。このため、溶媒はＥＬ材料のガラス転移温度（Ｔｇ）よりも低い温度で気化するもの
を用いる必要がある。また、ＥＬ形成物の粘度により最終的に形成されるＥＬ層の膜厚が
決まる。この場合、溶媒の選定により粘度を調節することができるが、粘度は１×１０-3
〜５×１０-2Ｐａ・ｓ（好ましくは１×１０-3〜２×１０-2Ｐａ・ｓ）とするのが好まし
い。
【００２９】
なお、ＥＬ材料を溶解させる代表的な溶媒としてはトルエン、キシレン、クロロベンゼ
ン、ジクロロベンゼン、アニソール、クロロフォルム、ジクロロメタン、γブチルラクト
ン、ブチルセルソルブ、シクロヘキサン、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）、シク
ロヘキサノン、ジオキサンまたは、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）が挙げられる。
【００３０】
さらに、ＥＬ形成物１１２中に結晶核となりうる不純物が多いと、溶媒を気化させる際
にＥＬ材料が結晶化してしまう可能性が高くなる。結晶化してしまうと発光効率が落ちる
ため好ましくなく、できるだけＥＬ形成物１１２の中には不純物が含まれないようにする
ことが望ましい。
【００３１】
不純物を低減するには、溶媒の精製時、ＥＬ材料の精製時、又は溶媒とＥＬ材料を混合
する時の環境を可能な限り清浄化しておくことも重要であるが、本発明においては、ＥＬ
形成物を印刷する際の印刷用装置の雰囲気にも注意することが好ましい。
【００３２】
すなわち、上記ＥＬ形成物を印刷する際には、印刷用装置が設置された室内（代表的に
はクリーンブース内）を窒素、ヘリウム、アルゴンといった不活性気体を充填したり、Ｅ
Ｌ材料を溶解させる溶媒雰囲気にしたりすることが必要である。
【００３３】
また、印刷室１１８内を溶媒雰囲気にする場合には、印刷室１１８内に備えられている
溶媒トレー１１７に溶媒を備えることで、室内を溶媒雰囲気にすることができる。
【００３４】
なお、本発明において不活性気体を充填したり、溶媒雰囲気とした印刷室１１８内は印
刷室１１８に設けられた圧力調節機構１１６により、大気圧状態もしくは大気圧に近い状
態（典型的には１〜２気圧、好ましくは１．１〜１．５気圧）に保持される。
【００３５】
本発明を実施した場合、ＥＬ材料を成膜するにあたって真空蒸着装置のような真空排気
設備を必要とする装置を必要としないため、設備が簡易になるとともにメンテナンスも容
易なものとなる利点がある。
【００３６】
なお、本発明はアクティブマトリクス型発光装置にもパッシブマトリクス型（単純マト
リクス型）発光装置にも実施することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明により、印刷法でＥＬ層を形成する際に生じる溶媒の揮発性を問題にすることな
くＥＬ層を形成することができる。これにより、発光装置の作製における製造コストを低
減することができる。また、安価に製造しうる発光装置を表示ディスプレイとして用いる
ことで電気器具の製造コストの低減も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】凸版印刷法の原理を説明するための図。
【図２】マルチチャンバー方式の成膜装置を示す図。
【図３】アクティブマトリクス型発光装置の作製工程を示す図。
【図４】アクティブマトリクス型発光装置の作製工程を示す図。
【図５】アクティブマトリクス型発光装置の作製工程を示す図。
【図６】発光装置の封止構造を示す図。
【図７】インライン方式の成膜装置を示す図。
【図８】多色印刷法を説明する図。
【図９】マルチチャンバー方式の成膜装置を示す図。
【図１０】電気器具の具体例を示す図。
【図１１】電気器具の具体例を示す図。
【図１２】圧力調節機構について説明する図。
【図１３】圧力調節機構について説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
次に、印刷によるＥＬ層の形成から電極形成及び封止構造までの一連の処理を行う本発
明の装置について図２により説明する。なお、図２に示したのはマルチチャンバー方式の
成膜装置の上面図である。
【００４０】
図２において、２０１は搬送室であり、搬送室２０１には搬送機構２０２が備えられ、
基板２０３の搬送が行われる。搬送室２０１は減圧雰囲気にされており、各処理室とはゲ
ートによって連結されている。各処理室への基板の受け渡しは、ゲートを開けた際に搬送
機構２０２によって行われる。また、搬送室２０１を減圧するには、油回転ポンプ、メカ
ニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプ若しくはクライオポンプなどの排気ポンプを
用いることが可能であるが、水分の除去に効果的なクライオポンプが好ましい。
【００４１】
以下に、各処理室についての説明を行う。なお、搬送室２０１は大気雰囲気となるので
、搬送室２０１に直接的に連結された処理室には全て排気ポンプ（図示せず）が備えられ
ている。排気ポンプとしては上述の油回転ポンプ、メカニカルブースターポンプ、ターボ
分子ポンプ若しくはクライオポンプが用いられる。
【００４２】
まず、２０４は基板のセッティング（設置）を行うロード室であり、アンロード室も兼
ねている。ロード室２０４はゲート２００aにより搬送室２０１と連結され、ここに基板
２０３をセットしたキャリア（図示せず）が配置される。なお、ロード室２０４は基板搬
入用と基板搬出用とで部屋が区別されていても良い。また、ロード室２０４は上述の排気
ポンプと高純度の窒素ガスまたは希ガスを導入するためのパージラインを備えている。
【００４３】
次に、２０５は印刷法によりＥＬ材料を成膜するための印刷室である。印刷室２０５は
ゲート２００ｂを介して搬送室２０１に連結される。なお、印刷室２０５内の印刷部２０
６において、正孔注入層、赤色に発色する発光層、緑色に発色する発光層、青色に発色す
る発光層を成膜することができる。なお、正孔注入層、赤色に発色する発光層、緑色に発
色する発光層及び青色に発色する発光層としては如何なる材料を用いても良い。
【００４４】
本発明ではＥＬ層の形成方法として印刷法を用いるため、ＥＬ材料としてはポリマー系
材料を用いるとよい。代表的なポリマー系材料としては、ポリパラフェニレンビニレン（
ＰＰＶ）系、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）系、ポリフルオレン（ＰＦ）系などの高
分子材料が挙げられる。
【００４５】
ポリマー系材料でなる正孔注入層、正孔輸送層又は発光層を印刷法で形成するには、ポ
リマー前駆体の状態で印刷し、それを加熱することによりポリマー系材料でなるＥＬ材料
に転化する。そして、その上に蒸着法等で必要なＥＬ材料を積層して積層型のＥＬ層を形
成する。
【００４６】
具体的には、正孔輸送層としては、ポリマー前駆体であるポリテトラヒドロチオフェニ
ルフェニレンを用い、加熱によりポリフェニレンビニレンとすることが好ましい。膜厚は
３０〜１００ｎｍ（好ましくは４０〜８０ｎｍ）とすれば良い。また、発光層としては、
赤色発光層にはシアノポリフェニレンビニレン、緑色発光層にはポリフェニレンビニレン
、青色発光層にはポリフェニレンビニレン若しくはポリアルキルフェニレンが好ましい。
膜厚は３０〜１５０ｎｍ（好ましくは４０〜１００ｎｍ）とすれば良い。
【００４７】
また、電極とその上に形成されるＥＬ材料との間に銅フタロシアニンをバッファ層とし
て設けることも有効である。
【００４８】
但し、以上の例は本発明のＥＬ材料として用いることのできる材料の一例であって、こ
れに限定する必要はまったくない。本発明ではＥＬ材料と溶媒との混合物を印刷して、溶
媒を気化させて除去することによりＥＬ層を形成する。従って、溶媒を気化させる際にＥ
Ｌ層のガラス転移温度を超えない組み合わせであれば如何なるＥＬ材料を用いても良い。
【００４９】
また、ＥＬ形成物の粘度を上げるための添加剤を加えることも有効である。さらに、Ｅ
Ｌ材料としては、溶媒に可溶なものであれば、低分子材料を用いることも可能である。
【００５０】
また、ＥＬ層を印刷により形成する際、ＥＬ層は水分や酸素の存在によって容易に劣化
してしまうため、形成する際は極力このような要因を排除しておく必要がある。そのため
には、印刷用装置を窒素、アルゴン、ヘリウムといった不活性気体を充填した室内（本実
施例では印刷室内）に設置し、その雰囲気中で印刷を行うことが望ましい。
【００５１】
なお、このとき用いる不活性気体の露点は、−２０度以下であることが好ましいが、さ
らに好ましくは−５０度以下であるとよい。
【００５２】
また、ＥＬ形成物を均一に成膜する上では、印刷室内をＥＬ形成物を形成する溶媒雰囲
気にしておくことも有効である。なお、溶媒雰囲気は、溶媒トレー２１６に溶媒を備えて
おくことで形成することができる。
【００５３】
この際、不活性気体もしくは、溶媒を充填した室内は大気圧状態もしくは加圧状態（典
型的には１〜２気圧、好ましくは１．１〜１．５気圧）に保持しておけば良い。なお、圧
力の調節は、圧力調節機構２１５により行う。本発明を実施した場合、ＥＬ材料を成膜す
るにあたって真空蒸着装置のような真空排気設備を必要とする装置を必要としないため、
設備が簡易になるとともにメンテナンスも容易なものとなる利点がある。
【００５４】
つぎに、乾燥室２０７で、印刷室２０５で成膜したＥＬ材料を乾燥させる。なお、乾燥
室２０７は、ゲート２００ｃを介して搬送室２０１に連結される。乾燥室２０７に設けら
れたホットプレート部２０８上に基板を載せることで基板上のＥＬ材料を乾燥させること
ができる。
【００５５】
次に、２０９は蒸着法によりＥＬ素子の陽極もしくは陰極となる導電膜を成膜するため
の蒸着室である。
【００５６】
蒸着室２０９はゲート２００dを介して搬送室２０１に連結される。
なお、具体的には蒸着室２０９内の成膜部２１０において、ＥＬ素子の陰極となる導電
膜としてＭｇＡｇやＡｌ−Ｌｉ合金膜（アルミニウムとリチウムとの合金膜）といった膜
を成膜することができる。
【００５７】
なお、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することも可
能である。共蒸着とは、同時に蒸着セルを加熱し、成膜段階で異なる物質を混合する蒸着
法をいう。
【００５８】
次に、２１１は封止室（封入室またはグローブボックスともいう）であり、ゲート２０
０eを介してロード室２０４に連結されている。封止室２１１では、最終的にＥＬ素子を
密閉空間に封入するための処理が行われる。この処理は形成されたＥＬ素子を酸素や水分
から保護するための処理であり、シーリング材で機械的に封入する、又は熱硬化性樹脂若
しくは紫外光硬化性樹脂で封入するといった手段を用いる。
【００５９】
シーリング材としては、ガラス、セラミックス、プラスチックもしくは金属を用いるこ
とができるが、シーリング材側に光を放射させる場合は透光性でなければならない。また
、シーリング材と上記ＥＬ素子が形成された基板とは熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂
を用いて貼り合わせられ、熱処理又は紫外光照射処理によって樹脂を硬化させて密閉空間
を形成する。この密閉空間の中に酸化バリウムに代表される吸湿材を設けることも有効で
ある。
【００６０】
また、シーリング材とＥＬ素子の形成された基板との空間を熱硬化性樹脂若しくは紫外
光硬化性樹脂で充填することも可能である。この場合、熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化
性樹脂の中に酸化バリウムに代表される吸湿材を添加しておくことは有効である。
【００６１】
図２に示した成膜装置では、封止室２１１の内部に紫外光を照射するための機構（以下
、紫外光照射機構という）２１２が設けられており、この紫外光照射機構２１２から発し
た紫外光によって紫外光硬化性樹脂を硬化させる構成となっている。また、封止室２１１
の内部は排気ポンプを取り付けることで減圧とすることも可能である。上記封入工程をロ
ボット操作で機械的に行う場合には、減圧下で行うことで酸素や水分の混入を防ぐことが
できる。また、逆に封止室２１１の内部を与圧とすることも可能である。この場合、高純
度な窒素ガスや希ガスでパージしつつ与圧とし、外気から酸素等が侵入することを防ぐ。
【００６２】
次に、封止室２１１には受渡室（パスボックス）２１３が連結される。受渡室２１３に
は搬送機構（Ｂ）２１４が設けられ、封止室２１１でＥＬ素子の封入が完了した基板を受
渡室２１３へと搬送する。受渡室２１３も排気ポンプを取り付けることで減圧とすること
が可能である。この受渡室２１３は封止室２１１を直接外気に晒さないようにするための
設備であり、ここから基板を取り出す。
【００６３】
以上のような成膜装置を用いることでＥＬ素子を密閉空間に封入するまでの一連の処理
を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。しかし
、ここで示した成膜装置は、本発明における実施の形態の一つであり、本発明を限定する
ものではない。
【実施例１】
【００６４】
ここでは、本発明を実施して同一基板上に画素部と、画素部の周辺に設ける駆動回路の
ＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴ）を同時に作製する方法について詳
細に図３〜図５を用いて説明する。
【００６５】
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３００を用いる。なお、基板３００としては、透光性を有する基板であれば限定され
ず、石英基板を用いても良い。また、本実施例の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラ
スチック基板を用いてもよい。
【００６６】
次いで、基板３００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３０１を形成する。本実施例では下地膜３０１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３０１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３０１ａ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３０１ａ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝
２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を形成した。次いで、下地膜３０１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３０１ｂ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３０１ｂ（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝
５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成した。
【００６７】
次いで、下地膜上に半導体層３０２〜３０５を形成する。半導体層３０２〜３０５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３０２〜３０５の厚さは２５〜８０ｎ
ｍ（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（ＳｉXＧｅ1-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（５
５０℃、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３０２〜３０５を形成した。
【００６８】
また、半導体層３０２〜３０５を形成した後、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）のドーピングを行ってもよい。
【００６９】
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
３０〜３００Ｈｚとし、レーザーエネルギー密度を３００〜６００mJ/cm2(代表的には３
５０〜５００mJ/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５０〜９０％として行えばよい。
【００７０】
次いで、半導体層３０２〜３０５を覆うゲート絶縁膜３０６を形成する。ゲート絶縁膜
３０６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。
【００７１】
また、酸化珪素膜を用いる場合には、プラズマＣＶＤ法でＴＥＯＳ（Tetraethyl Ortho
silicate）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。
【００７２】
次いで、図３（Ａ）に示すように、ゲート絶縁膜３０６上に膜厚２０〜１００ｎｍの第
１の導電膜３０７と、膜厚１００〜４００ｎｍの第２の導電膜３０８とを積層形成する。
本実施例では、膜厚３０ｎｍのＴａＮ膜からなる第１の導電膜３０７と、膜厚３７０ｎｍ
のＷ膜からなる第２の導電膜３０８を積層形成した。ＴａＮ膜はスパッタ法で形成し、Ｔ
ａのターゲットを用い、窒素を含む雰囲気内でスパッタした。また、Ｗ膜は、Ｗのターゲ
ットを用いたスパッタ法で形成した。その他に６フッ化タングステン（ＷＦ6）を用いる
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膜中に酸素などの不
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。従って、本実施例では、高純度
のＷ（純度９９．９９９９％）のターゲットを用いたスパッタ法で、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た。
【００７３】
なお、本実施例では、第１の導電膜３０７をＴａＮ、第２の導電膜３０８をＷとしたが
、特に限定されず、いずれもＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｄ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で形成してもよい。
また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶珪素膜に代表される半導体膜を用いて
もよい。また、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕからなる合金を用いてもよい。また、第１の導電膜をタ
ンタル（Ｔａ）膜で形成し、第２の導電膜をＷ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒化
チタン（ＴｉＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＷ膜とする組み合わせ、第１の導電膜を窒
化タンタル（ＴａＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＡｌ膜とする組み合わせ、第１の導電
膜を窒化タンタル（ＴａＮ）膜で形成し、第２の導電膜をＣｕ膜とする組み合わせとして
もよい。
【００７４】
次に、図３（Ｂ）に示すようにフォトリソグラフィ法を用いてレジストからなるマスク
３０９〜３１３を形成し、電極及び配線を形成するための第１のエッチング処理を行う。
第１のエッチング処理では第１及び第２のエッチング条件で行う。本実施例では第１のエ
ッチング条件として、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッ
チング法を用い、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、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行った。ここでは、松下電
器産業（株）製のＩＣＰを用いたドライエッチング装置（Model  Ｅ６４５−□ＩＣＰ）
を用いた。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。この第１のエッチング条件によりＷ膜をエッチン
グして第１の導電層の端部をテーパー形状とする。第１のエッチング条件でのＷに対する
エッチング速度は２００．３９ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は８０．３
２ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮに対するＷの選択比は約２．５である。また、この第１の
エッチング条件によって、Ｗのテーパー角は、約２６°となる。
【００７５】
この後、図３（Ｂ）に示すようにレジストからなるマスク３０９〜３１３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Ｔａ
Ｎ膜とも同程度にエッチングされる。第２のエッチング条件でのＷに対するエッチング速
度は５８．９７ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は６６．４３ｎｍ／ｍｉｎ
である。なお、ゲート絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするためには、１０〜２
０％程度の割合でエッチング時間を増加させると良い。
【００７６】
上記第１のエッチング処理では、レジストからなるマスクの形状を適したものとするこ
とにより、基板側に印加するバイアス電圧の効果により第１の導電層及び第２の導電層の
端部がテーパー形状となる。このテーパー部の角度は１５〜４５°とすればよい。こうし
て、第１のエッチング処理により第１の導電層と第２の導電層から成る第１の形状の導電
層３１４〜３１８（第１の導電層３１４ａ〜３１８ａと第２の導電層３１４ｂ〜３１８ｂ
）を形成する。ここでのチャネル長方向の第１の導電層の幅は、上記実施の形態に示した
Ｗ１に相当する。３１９はゲート絶縁膜であり、第１の形状の導電層３１４〜３１８で覆
われない領域は２０〜５０nm程度エッチングされ薄くなった領域が形成される。
【００７７】
そして、レジストからなるマスクを除去せずに第１のドーピング処理を行い、半導体層
にｎ型を付与する不純物元素を添加する。（図３（Ｂ））ドーピング処理はイオンドープ
法、若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１×１０13
〜５×１０15atoms/cm2とし、加速電圧を６０〜１００ｋｅＶとして行う。本実施例では
ドーズ量を１．５×１０15atoms/cm2とし、加速電圧を８０ｋｅＶとして行った。ｎ型を
付与する不純物元素として１５族に属する元素、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ
）を用いるが、ここではリン（Ｐ）を用いた。この場合、導電層３１４〜３１８がｎ型を
付与する不純物元素に対するマスクとなり、自己整合的に高濃度不純物領域３２０〜３２
３が形成される。高濃度不純物領域３２０〜３２３には１×１０20〜１×１０21atoms/cm
3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加する。
【００７８】
次いで、図３（Ｃ）に示すように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、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、１Paの圧力でコイル型の電極に５００
W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。第２のエッチング処理でのＷに対するエッチング速度は１２４．６２ｎ
ｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は２０．６７ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮに
対するＷの選択比は６．０５である。従って、Ｗ膜が選択的にエッチングされる。この第
２のエッチングによりＷのテーパー角は７０°となった。この第２のエッチング処理によ
り第２の導電層３２４ｂ〜３２７ｂを形成する。一方、第１の導電層３１４ａ〜３１８ａ
は、ほとんどエッチングされず、第１の導電層３２４ａ〜３２７ａを形成する。
【００７９】
次いで、第２のドーピング処理を行う。ドーピングは第２の導電層３２４ｂ〜３２８ｂ
を不純物元素に対するマスクとして用い、第１の導電層のテーパー部下方に形成されてい
る半導体層に不純物元素が添加されるようにドーピングする。本実施例では、不純物元素
としてＰ（リン）を用い、ドーズ量３．５×１０12atoms/cm3、加速電圧９０ｋｅＶにて
プラズマドーピングを行った。こうして、第１の導電層と重なる低濃度不純物領域３２９
〜３３２を自己整合的に形成する。この低濃度不純物領域３２９〜３３２へ添加されたリ
ン（Ｐ）の濃度は、１×１０17〜１×１０18atoms/cm3であり、且つ、第１の導電層のテ
ーパー部における膜厚に従って緩やかな濃度勾配を有している。なお、第１の導電層のテ
ーパー部と重なる半導体層において、第１の導電層のテーパー部の端部から内側に向かっ
て若干、不純物濃度が低くなっているものの、ほぼ同程度の濃度である。また、高濃度不
純物領域３３３〜３３６にも不純物元素が添加され、高濃度不純物領域３３３〜３３６を
形成する。
【００８０】
次いで、図４（Ａ）に示すようにレジストからなるマスクを除去せずに第３のエッチン
グ処理を行う。この第３のエッチング処理では第１の導電層のテーパー部を部分的にエッ
チングして、半導体層と重なる領域を縮小するために行われる。第３のエッチング処理は
、エッチングガスにＣＨＦ3を用い、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）を用いて行
う。本実施例では、チャンバー圧力６．７Ｐａ、ＲＦ電力８００Ｗ、ＣＨＦ3ガス流量３
５ｓｃｃｍで第３のエッチング処理を行った。第３のエッチングにより、第１の導電層３
４１〜３４４が形成される。
【００８１】
この第３のエッチング処理時、同時に絶縁膜３１９もエッチングされて、高濃度不純物
領域３３３〜３３６の一部は露呈し、絶縁膜３４６ａ〜３４６ｄが形成される。なお、本
実施例では、高濃度不純物領域３３３〜３３６の一部が露呈するエッチング条件を用いた
が、絶縁膜の膜厚やエッチング条件を変更すれば、高濃度不純物領域に薄く絶縁膜が残る
ようにすることもできる。
【００８２】
上記第３のエッチングによって、第１の導電層３４１〜３４４と重ならない不純物領域
（ＬＤＤ領域）３３７ａ〜３４０ａが形成される。なお、不純物領域（ＧＯＬＤ領域）３
３７ｂ〜３４０ｂは、第１の導電層３４１〜３４４と重なったままである。
【００８３】
また、第１の導電層３４１と第２の導電層３２４ｂとで形成された電極は、後の工程で
形成される駆動回路のｎチャネル型ＴＦＴのゲート電極となり、第１の導電層３４２と第
２の導電層３２５ｂとで形成された電極は、後の工程で形成される駆動回路のｐチャネル
型ＴＦＴのゲート電極となる。同様に、第１の導電層３４３と第２の導電層３２６ｂとで
形成された電極は、後の工程で形成される画素部のｎチャネル型ＴＦＴのゲート電極とな
り、第１の導電層３４４と第２の導電層３２７ｂとで形成された電極は、後の工程で形成
される画素部のｎチャネル型ＴＦＴのゲート電極となる。
【００８４】
このようにして、本実施例は、第１の導電層３４１〜３４４と重なる不純物領域（ＧＯ
ＬＤ領域）３３７ｂ〜３４０ｂにおける不純物濃度と、第１の導電層３４１〜３４４と重
ならない不純物領域（ＬＤＤ領域）３３７ａ〜３４０ａにおける不純物濃度との差を小さ
くすることができ、ＴＦＴ特性を向上させることができる。
【００８５】
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３４８
、３４９を形成して第３のドーピング処理を行う。この第３のドーピング処理により、ｐ
チャネル型ＴＦＴの活性層となる半導体層に前記一導電型（ｎ型）とは逆の導電型（ｐ型
）を付与する不純物元素が添加された不純物領域３５０〜３５５を形成する。（図４（Ｂ
））第１の導電層３４２、３４４を不純物元素に対するマスクとして用い、ｐ型を付与す
る不純物元素を添加して自己整合的に不純物領域を形成する。本実施例では、不純物領域
３５０〜３５５はジボラン（Ｂ2Ｈ6）を用いたイオンドープ法で形成する。なお、この第
３のドーピング処理の際には、ｎチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層はレジストからな
るマスク３４８、３４９で覆われている。第１のドーピング処理及び第２のドーピング処
理によって、不純物領域３４８、３４９にはそれぞれ異なる濃度でリンが添加されている
が、そのいずれの領域においてもｐ型を付与する不純物元素の濃度が２×１０20〜２×１
０21atoms/cm3となるようにドーピング処理することにより、ｐチャネル型ＴＦＴのソー
ス領域およびドレイン領域として機能するために何ら問題は生じない。本実施例では、第
３のエッチング処置によって、ｐチャネル型ＴＦＴの活性層となる半導体層の一部が露呈
されたため、不純物元素（ボロン）
を添加しやすい利点を有している。
【００８６】
以上までの工程でそれぞれの半導体層に不純物領域が形成される。
【００８７】
次いで、レジストからなるマスク３４８、３４９を除去して第１の層間絶縁膜３５６を
形成する。この第１の層間絶縁膜３５６としては、プラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を
用い、厚さを１００〜２００ｎｍ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法により膜厚１５０ｎｍの酸化窒化珪素膜を形成した。勿論、第１の層間絶
縁膜３５６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。
【００８８】
次いで、図４（Ｃ）に示すように、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。この活性化工程はファーネスアニール炉を用いる熱アニール法で
行う。熱アニール法としては、酸素濃度が１ｐｐｍ以下、好ましくは０．１ｐｐｍ以下の
窒素雰囲気中で４００〜７００℃、代表的には５００〜５５０℃で行えばよく、本実施例
では５５０℃、４時間の熱処理で活性化処理を行った。なお、熱アニール法の他に、レー
ザーアニール法、またはラピッドサーマルアニール法（ＲＴＡ法）を適用することができ
る。
【００８９】
なお、本実施例では、上記活性化処理と同時に、結晶化の際に触媒として使用したニッ
ケルが高濃度のリンを含む不純物領域（３３３、３３５、３５０、３５３）にゲッタリン
グされ、主にチャネル形成領域となる半導体層中のニッケル濃度が低減される。このよう
にして作製したチャネル形成領域を有するＴＦＴはオフ電流値が下がり、結晶性が良いこ
とから高い電界効果移動度が得られ、良好な特性を達成することができる。
【００９０】
また、第１の層間絶縁膜を形成する前に活性化処理を行っても良い。ただし、用いた配
線材料が熱に弱い場合には、本実施例のように配線等を保護するため層間絶縁膜（シリコ
ンを主成分とする絶縁膜、例えば窒化珪素膜）を形成した後で活性化処理を行うことが好
ましい。
【００９１】
さらに、３〜１００％の水素を含む雰囲気中で、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。本実施例では水素を約３％の含む窒素雰
囲気中で４１０℃、１時間の熱処理を行った。この工程は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。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。
【００９２】
また、活性化処理としてレーザーアニール法を用いる場合には、上記水素化を行った後
、エキシマレーザーやＹＡＧレーザー等のレーザー光を照射することが望ましい。
【００９３】
次いで、図５（Ａ）に示すように第１の層間絶縁膜３５６上に有機絶縁物材料から成る
第２の層間絶縁膜３５７を形成する。本実施例では膜厚１．６μｍのアクリル樹脂膜を形
成した。次いで、各不純物領域３３３、３３５、３５０、３５３に達するコンタクトホー
ルを形成するためのパターニングを行う。
【００９４】
第２の層間絶縁膜３５７としては、珪素を含む絶縁材料や有機樹脂からなる膜を用いる
。珪素を含む絶縁材料としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素を用いることができ
、また有機樹脂としては、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、ＢＣＢ（ベンゾシクロブ
テン）などを用いることができる。
【００９５】
本実施例では、プラズマＣＶＤ法により形成された酸化窒化珪素膜を形成した。なお、
酸化窒化珪素膜の膜厚として好ましくは１〜５μｍ（さらに好ましくは２〜４μｍ）とす
ればよい。酸化窒化珪素膜は、膜自身に含まれる水分が少ないためにＥＬ素子の劣化を抑
える上で有効である。また、コンタクトホールの形成には、ドライエッチングまたはウエ
ットエッチングを用いることができるが、エッチング時における静電破壊の問題を考える
と、ウエットエッチング法を用いるのが望ましい。
【００９６】
さらに、ここでのコンタクトホールの形成において、第１層間絶縁膜３５６及び第２層
間絶縁膜３５７を同時にエッチングするため、コンタクトホールの形状を考えると第２層
間絶縁膜３５７を形成する材料は、第１層間絶縁膜３５６を形成する材料よりもエッチン
グ速度の速いものを用いるのが好ましい。
【００９７】
そして、各不純物領域３３３、３３５、３５０、３５３とそれぞれ電気的に接続する配
線３５８〜３６５を形成する。そして、膜厚５０ｎｍのＴｉ膜と、膜厚５００ｎｍの合金
膜（ＡｌとＴｉとの合金膜）との積層膜をパターニングして形成するが、他の導電膜を用
いても良い。
【００９８】
次いで、その上に透明導電膜を８０〜１２０nmの厚さで形成し、パターニングすること
によって陽極３６７を形成する。（図５（Ａ））なお、本実施例では、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。
【００９９】
また、陽極３６７は、ドレイン配線３６５と接して重ねて形成することによって電流制
御用ＴＦＴ４０４のドレイン領域と電気的な接続が形成される。
【０１００】
次に、図５（Ｂ）に示すように、珪素を含む絶縁膜（本実施例では酸化珪素膜）を５０
０[nm]の厚さに形成し、陽極３６７に対応する位置に開口部を形成して、バンクとして機
能する第３の層間絶縁膜３６８を形成する。開口部を形成する際、ウエットエッチング法
を用いることで容易にテーパー形状の側壁とすることができる。開口部の側壁が十分にな
だらかでないと段差に起因するＥＬ層の劣化が顕著な問題となってしまうため、注意が必
要である。
【０１０１】
なお、本実施例においては、第３の層間絶縁膜３６８として酸化珪素でなる膜を用いて
いるが、場合によっては、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、ＢＣＢ（ベンゾシクロブ
テン）といった有機樹脂膜を用いることもできる。
【０１０２】
次に、図２で説明したマルチチャンバー方式の成膜装置を用いて、図５（Ｂ）で示すよ
うにＥＬ層３６９を凸版印刷法により形成し、更に蒸着法により陰極（ＭｇＡｇ電極）３
７０および保護電極を形成する。このときＥＬ層３６９及び陰極３７０を形成するに先立
って陽極３６７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ＥＬ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。
【０１０３】
なお、ＥＬ層３６９として［発明の実施の形態］の欄で説明した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）及び発光層（Emitting laye
r）でなる２層構造をＥＬ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。
【０１０４】
本実施例では正孔輸送層としてポリマー前駆体であるポリテトラヒドロチオフェニルフ
ェニレンを印刷法により形成し、加熱によりポリフェニレンビニレンとする。また、発光
層としては、ポリビニルカルバゾールに１，３，４−オキサジアゾール誘導体のＰＢＤを
３０〜４０％分子分散させたものを蒸着法により形成し、緑色の発光中心としてクマリン
６を約１％添加している。
【０１０５】
また、保護電極３７１でもＥＬ層３６９を水分や酸素から保護することは可能であるが
、さらに好ましくはパッシベーション膜３７２を設けると良い。本実施例ではパッシベー
ション膜３７２として３００ｎｍ厚の窒化珪素膜を設ける。このパッシベーション膜も保
護電極３７１の後に大気解放しないで連続的に形成しても構わない。
【０１０６】
また、保護電極３７１は陰極３７０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、ＥＬ層３６９、陰極３
７０は非常に水分に弱いので、保護電極３７１までを大気解放しないで連続的に形成し、
外気からＥＬ層を保護することが望ましい。
【０１０７】
なお、ＥＬ層３６９の膜厚は１０〜４００[nm]（典型的には６０〜１５０[nm]）、陰極
３７０の厚さは８０〜２００[nm]（典型的には１００〜１５０[nm]）とすれば良い。
【０１０８】
こうして図５（Ｂ）に示すような構造のＥＬモジュールが完成する。なお、本実施例に
おけるＥＬモジュールの作成工程においては、回路の構成および工程の関係上、ゲート電
極を形成している材料であるＴａ、Ｗによってソース信号線を形成し、ソース、ドレイン
電極を形成している配線材料であるＡｌによってゲート信号線を形成しているが、異なる
材料を用いても良い。
【０１０９】
また、ｎチャネル型ＴＦＴ４０１及びｐチャネル型ＴＦＴ４０２を有する駆動回路４０
６と、スイッチング用ＴＦＴ４０３、電流制御用ＴＦＴ４０４及び保持容量４０５とを有
する画素部４０７を同一基板上に形成することができる。
【０１１０】
駆動回路４０６のｎチャネル型ＴＦＴ４０１はチャネル形成領域３７２、ゲート電極の
一部を構成する第１の導電層３４１と重なる低濃度不純物領域３３７ｂ（ＧＯＬＤ領域）
、ゲート電極の外側に形成される低濃度不純物領域３３７ａ（ＬＤＤ領域）とソース領域
またはドレイン領域として機能する高濃度不純物領域３３３を有している。ｐチャネル型
ＴＦＴ４０２にはチャネル形成領域３７３、ゲート電極の一部を構成する第１の導電層３
４２と重なる不純物領域３３８ｂ、ゲート電極の外側に形成される不純物領域３３８ａ、
ソース領域またはドレイン領域として機能する不純物領域３３４を有している。
【０１１１】
画素部４０７のスイッチング用ＴＦＴ４０３にはチャネル形成領域３７４、ゲート電極
を形成する第１の導電層３４３と重なる低濃度不純物領域３３９ｂ（ＧＯＬＤ領域）、ゲ
ート電極の外側に形成される低濃度不純物領域３３９ａ（ＬＤＤ領域）とソース領域また
はドレイン領域として機能する高濃度不純物領域３３５を有している。電流制御用ＴＦＴ
４０４にはチャネル形成領域３７５、ゲート電極を形成する第１の導電層３４４と重なる
低濃度不純物領域３５５（ＧＯＬＤ領域）、ゲート電極の外側に形成される低濃度不純物
領域３５４（ＬＤＤ領域）とソース領域またはドレイン領域として機能する高濃度不純物
領域３５３を有している。また、保持容量４０５は、第一の導電層３７６ａと第二の導電
層３７６ｂを一方の電極として機能するように形成されている。
【０１１２】
次に、図５（Ｂ）まで作成したＥＬモジュールを発光装置として完成させる方法につい
て図６を用いて説明する。
【０１１３】
図６（Ａ）は、ＥＬ素子の封止までを行った状態を示す上面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ
）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された６０１はソース側駆動回路、６０
２は画素部、６０３はゲート側駆動回路である。また、６０４はカバー材、６０５は第１
シール材、６０６は第２シール材であり、第１シール材６０５で囲まれた内側には封止材
６０７が設けられる。
【０１１４】
なお、６０８はソース側駆動回路６０１及びゲート側駆動回路６０３に入力される信号
を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキ
ット）６０９からビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示
されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていても良
い。本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでなく、それにＦＰＣもしくはＰ
ＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【０１１５】
次に、断面構造について図６（Ｂ）を用いて説明する。基板６１０の上方には画素部６
０２、ゲート側駆動回路６０３が形成されており、画素部６０２は電流制御用ＴＦＴ６１
１とそのドレインに電気的に接続された陽極６１２を含む複数の画素により形成される。
また、ゲート側駆動回路６０３はｎチャネル型ＴＦＴ６１３とｐチャネル型ＴＦＴ６１４
とを組み合わせたＣＭＯＳ回路（図５参照）を用いて形成される。
【０１１６】
６１２は陽極である。また、陽極６１２の両端にはバンク６１５が形成され、陽極６１
２上にはＥＬ層６１６およびＥＬ素子の陰極６１７が形成される。
【０１１７】
陰極６１７は全画素に共通の配線としても機能し、接続配線６０８を経由してＦＰＣ６
０９に電気的に接続されている。さらに、画素部６０２及びゲート側駆動回路６０３に含
まれる素子は全て陰極６１７およびパッシベーション膜６１８で覆われている。
【０１１８】
また、第１シール材６０５によりカバー材６０４が貼り合わされている。なお、カバー
材６０４とＥＬ素子との間隔を確保するために樹脂膜からなるスペーサを設けても良い。
そして、第１シール材６０５の内側には封止材６０７が充填されている。なお、第１シー
ル材６０５、封止材６０７としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、第１シ
ール材６０５はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。さらに、
封止材６０７の内部に吸湿効果をもつ物質や酸化を防止する効果をもつ物質を含有させて
も良い。
【０１１９】
ＥＬ素子を覆うようにして設けられた封止材６０７はカバー材６０４を接着するための
接着剤としても機能する。また、本実施例ではカバー材６０４を構成するプラスチック基
板の材料としてＦＲＰ（Fiberglass-Reinforced Plastics）、ＰＶＦ（ポリビニルフロラ
イド）、マイラー、ポリエステルまたはアクリルを用いることができる。
【０１２０】
また、封止材６０７を用いてカバー材６０４を接着した後、封止材６０７の側面（露呈
面）を覆うように第２シール材６０６を設ける。第２シール材６０６は第１シール材６０
５と同じ材料を用いることができる。
【０１２１】
以上のような構造でＥＬ素子を封止材６０７に封入することにより、ＥＬ素子を外部か
ら完全に遮断することができ、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できる。従って、信頼性の高い発光装置を得ることができ
る。
【実施例２】
【０１２２】
実施例１においては、マルチチャンバー方式の成膜装置を用いてＥＬ層の形成からＥＬ
素子の封止まで行う方法を示したが、本実施例では、インライン方式の装置を用いて、Ｅ
Ｌ層の形成からＥＬ素子の封止までの一連の処理を行う方法について図７を用いて説明す
る。
【０１２３】
図７（Ａ）は、インライン方式の成膜装置の上面図であり、図７（Ｂ）は、その側面図
である。７０１は、処理基板のローダー部（搬送部）である。実施例１で示したように、
ＥＬ素子の陽極（又は陰極）まで形成した後、ローダー部７０１に処理基板をセットする
。
【０１２４】
基板は、凸版印刷装置が備えられている印刷室７０２において、ＥＬ層の印刷がなされ
る。印刷室７０２は、図７（Ｂ）に示すように、インクタンク７０３、ドクターバー７０
４、アニロックスロール７０５、印刷ロール７０６で構成されており、インクタンク７０
３からＥＬ形成物が注入されると、アニロックスロール７０５にＥＬ形成物が備えられ、
さらに印刷ロール７０６の凸部に塗布される。なお、この時ドクターバー７０４により、
インクタンク７０３から注入されたＥＬ形成物がアニロックスロール表面に均一に備えら
れるように調節される。
【０１２５】
そして、印刷ロール７０６と同じ速度で水平移動（矢印ｌの方向）する基板と印刷ロー
ル７０６の凸部が接した箇所（成膜部７０９）にＥＬ形成物が印刷される。
【０１２６】
なお、この時基板はアライメント用に設けられているモニター（図示せず）により位置
あわせが行われている。
【０１２７】
また、印刷室７０２は、不活性気体もしくは、ＥＬ形成物に含まれる溶媒雰囲気下にし
、さらに印刷室内は、大気圧状態もしくは、それに近い状態（典型的には、１〜２気圧、
好ましくは、１．１〜１．５気圧）に保持しておけばよい。なお、圧力調節は、圧力調節
機構７０７により行う。このとき、溶媒トレー７０８に溶媒を備えておくことで印刷室内
を溶媒雰囲気にすることができる。
【０１２８】
本実施例では、ポリマー系材料でなる正孔注入層、正孔輸送層又は発光層を印刷法で形
成する。はじめに正孔注入層及び正孔輸送層を印刷する。ここでは、ポリチオフェン誘導
体であるＰＥＤＯＴ（poly(3,4‐ethylene dioxythiophene)）とアクセプター材料となる
ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）を水に溶かして水溶液にしたものを用いる。そして、
乾燥室７１０において水分を蒸発させることで正孔注入層及び正孔輸送層を形成する。な
お、この時基板はホットプレート部７１１において、８０度〜１５０度で加熱される。
【０１２９】
次に、発光層として、赤色発光層にはシアノポリフェニレンビニレン、緑色発光層には
ポリフェニレンビニレン、青色発光層にはポリフェニレンビニレン若しくはポリアルキル
フェニレンをそれぞれ含むＥＬ形成物を印刷室において印刷する。なお、この時の発光層
の膜厚は３０〜１５０ｎｍ（好ましくは４０〜１００ｎｍ）とすれば良い。
【０１３０】
そして、ＥＬ形成物が印刷された基板を再び乾燥室７１０にいれ、ＥＬ形成物中の溶媒
を気化させて、ＥＬ材料を残す。なお、乾燥室７１０には、ホットプレート部７１１が備
えられており、ホットプレート部７１１上に処理基板を載せて、加熱することにより処理
する。また、このときの処理温度は、２０〜１５０℃であることが好ましいが、溶媒の揮
発性に合わせて適宜調節すると良い。
【０１３１】
以上のように正孔注入層、正孔輸送層及び発光層でなるＥＬ層を形成した後、蒸着室７
１２においては、ＥＬ素子の陰極（もしくは陽極）となる導電膜を蒸着法により形成する
ことができる。具体的には、蒸着室７１２の成膜部７１３においてＥＬ素子の陰極となる
導電膜としてＭｇＡｇやＡｌ−Ｌｉ合金膜（アルミニウムとリチウムからなる合金膜）と
いった膜を成膜することができる。また、蒸着に用いる材料は、蒸着源７１４に備えられ
ている。
【０１３２】
なお、蒸着室７１２は、電極を形成させるためだけに用いるのではなく、ＥＬ層の一部
を形成させるときに用いることもできる。
【０１３３】
以上のように、ＥＬ素子を形成した後で、封止室７１５において、最終的にＥＬ素子を
密閉空間に封入する処理が行われる。この処理は形成されたＥＬ素子を酸素や水分から保
護するための処理であり、シーリング材で機械的に封入する、又は熱硬化性樹脂若しくは
紫外光硬化性樹脂で封入するといった手段を用いる。
【０１３４】
図７に示した成膜装置では、封止室７１５の内部に紫外光を照射するための機構（以下
、紫外光照射機構という）７１６が設けられており、この紫外光照射機構７１６から発し
た紫外光によって成膜部７１７に備えられた基板上の紫外光硬化性樹脂を硬化させる構成
となっている。また、封止室７１５の内部は排気ポンプを取り付けることで減圧とするこ
とも可能である。上記封入工程をロボット操作で機械的に行う場合には、減圧下で行うこ
とで酸素や水分の混入を防ぐことができる。また、逆に封止室７１５の内部を与圧とする
ことも可能である。この場合、高純度な窒素ガスや希ガスでパージしつつ与圧とし、外気
から酸素等が侵入することを防ぐ。
【０１３５】
封止室７１５において処理された後、基板はアンローダー７１８へと搬送される。以上
により、インライン方式の成膜装置により処理が完了する。なお、本成膜装置は、各処理
室ごとに隔離され、各処理に応じた環境にすることができる。また、成膜装置内をＥＬ素
子に影響を与えないような水分を含まない不活性気体雰囲気下にしておくと良い。
【０１３６】
以上のように、図７に示した成膜装置を用いることで完全にＥＬ素子を密閉空間に封入
するまで外気に晒さずに済むため、信頼性の高い発光装置を作製することが可能となる。
また、インライン方式により高いスループットで発光装置を作製することができる。
【０１３７】
なお、本実施例の構成は、実施例１の構成とも自由に組み合わせることが可能である。
【実施例３】
【０１３８】
本実施例では、実施例１で示した凸版印刷法により多色のＥＬ層を形成する方法につい
て説明する。図８（Ａ）の８０１には、印刷室に備えられている印刷ロールを示している
。なお、印刷ロール８０１の表面には、エッチング等により凸版が形成されている。そし
て、一枚の基板上に複数枚の発光装置を形成させるために凸版には、画素部用パターン８
０２が複数箇所に形成されている。
【０１３９】
さらに画素部用パターン８０２を拡大すると複数の画素に対応する位置に凸部８０３が
形成されている。しかし、本実施例においては、複数色を凸版印刷により形成することか
ら、さらに色ごとに異なる形状の凸部８０３を形成する。
【０１４０】
例えば、図８（Ｂ）に示す凸部８０３ａを用いてＥＬ形成物を印刷すると、１色目の画
素部が図８（Ｂ）実線領域に示すように形成される。さらに、図８（Ｃ）に示す凸部８０
３ｂを用いて１色目と異なるＥＬ形成物を印刷すると、１色目と異なる画素部に２色目が
図８（Ｃ）に示すように形成される。
【０１４１】
そして、さらに図８（Ｄ）に示す凸部８０３ｃを用いて１、２色目とは異なるＥＬ形成
物を印刷すると、１、２色目と異なる画素部に３色目が図８（Ｄ）に示すように形成され
る。
【０１４２】
以上により、画素部に３色のＥＬ形成物を印刷することが可能となる。ただし、ここで
示したＥＬ形成物の種類は、３色に限られる必要はなく、２色であっても、３色以上であ
っても良い。
【０１４３】
また、ここで多色印刷を行う上では、複数の凸部が必要となるが、これは、印刷室を複
数設けてもよいし、一つの印刷室で各色ごとに全ての基板を処理した後で、凸部を交換し
て多色印刷を行っても良い。
【０１４４】
ここで、図９に複数の印刷室を設けたマルチチャンバー方式の成膜装置を示す。図９に
おいて、９０１は搬送室であり、搬送室９０１には搬送機構（Ａ）９０２が備えられ、基
板９０３の搬送が行われる。搬送室９０１は減圧雰囲気にされており、各処理室とはゲー
トによって連結されている。各処理室への基板の受け渡しは、ゲートを開けた際に搬送機
構（Ａ）９０２によって行われる。
【０１４５】
また、搬送室９０１を減圧するには、油回転ポンプ、メカニカルブースターポンプ、タ
ーボ分子ポンプ若しくはクライオポンプなどの排気ポンプを用いることが可能であるが、
水分の除去に効果的なクライオポンプが好ましい。
【０１４６】
以下に、各処理室についての説明を行う。なお、搬送室９０１は減圧雰囲気となるので
、搬送室９０１に直接的に連結された処理室には全て排気ポンプ（図示せず）が備えられ
ている。排気ポンプとしては上述の油回転ポンプ、メカニカルブースターポンプ、ターボ
分子ポンプ若しくはクライオポンプが用いられる。
【０１４７】
まず、９０４は基板のセッティング（設置）を行うロード室であり、ロードロック室と
も呼ばれる。ロード室９０４はゲート９００aにより搬送室９０１と連結され、ここに基
板９０３をセットしたキャリア（図示せず）が配置される。なお、ロード室９０４は基板
搬入用と基板搬出用とで部屋が区別されていても良い。また、ロード室９０４は上述の排
気ポンプと高純度の窒素ガスまたは希ガスを導入するためのパージラインを備えている。
【０１４８】
次に、９０５、９０７及び９０９は凸版印刷法によりＥＬ材料を成膜するための印刷室
であり、印刷室（Ａ）、印刷室（Ｂ）及び印刷室（Ｃ）と呼ぶ。
【０１４９】
本実施例では、印刷室（Ａ）９０５内の成膜部９０６において、正孔注入層及び１色目
として赤色に発色する発光層を成膜する。なお、正孔注入層及び赤色に発色する発光層と
しては公知の材料を用いれば良い。
なお、印刷室（Ａ）９０５はゲート９００ｂを介して搬送室９０１に連結される。また
、印刷室（Ａ）９０５は、窒素や不活性気体もしくは、ＥＬ形成物に含まれる溶媒雰囲気
にし、さらに印刷室内は、大気圧状態もしくは、それに近い状態（典型的には、１〜２気
圧、好ましくは、１．１〜１．５気圧）に保持しておけばよい。なお、圧力調節は、圧力
調節機構９１９ａにより行う。また、印刷室（Ａ）内を溶媒雰囲気にする場合には、溶媒
トレー９２０ａに溶媒を備えておく。
【０１５０】
次に、印刷室（Ｂ）９０７内の成膜部９０８において、２色目のＥＬ材料を成膜する。
印刷室（Ｂ）９０７はゲート９００ｃを介して搬送室９０１に連結される。本実施例では
、印刷室（Ｂ）９０７内の成膜部９０８において、正孔注入層及び緑色に発色する発光層
を成膜する。なお、正孔注入層及び緑色に発色する発光層としては公知の材料を用いれば
良い。
【０１５１】
また、印刷室（Ｂ）９０７は、窒素や不活性気体もしくは、ＥＬ形成物に含まれる溶媒
雰囲気にし、さらに印刷室（Ｂ）９０７内は、大気圧状態もしくは、それに近い状態（典
型的には、１〜２気圧、好ましくは、１．１〜１．５気圧）に保持しておけばよい。なお
、圧力調節は、圧力調節機構９１９ｂにより行う。また、印刷室（Ｂ）９０７内を溶媒雰
囲気にする場合には、溶媒トレー９２０ｂに溶媒を備えておく。
【０１５２】
次に、印刷室（Ｃ）９０９内の成膜部９１０において、３色目のＥＬ材料を成膜する。
印刷室（Ｃ）９０９はゲート９００ｄを介して搬送室９０１に連結される。本実施例では
、印刷室（Ｃ）９０９内の成膜部９１０において、正孔注入層及び青色に発色する発光層
を成膜する。なお、正孔注入層及び青色に発色する発光層としては公知の材料を用いれば
良い。
【０１５３】
また、印刷室（Ｃ）９０９は、窒素や不活性気体もしくは、ＥＬ形成物に含まれる溶媒
雰囲気にし、さらに印刷室（Ｃ）９０９内は、大気圧状態もしくは、それに近い状態（典
型的には、１〜２気圧、好ましくは、１．１〜１．５気圧）に保持しておけばよい。なお
、圧力調節は、圧力調節機構９１９ｃにより行う。また、印刷室（Ｃ）９０９内を溶媒雰
囲気にする場合には、溶媒トレー９２０ｃに溶媒を備えておく。
【０１５４】
次に、９１１は蒸着法によりＥＬ素子の陽極もしくは陰極となる導電膜（本実施例では
陰極となる金属膜）を成膜するための蒸着室であり、蒸着室と呼ぶ。蒸着室９１１はゲー
ト９００ｅを介して搬送室９０１に連結される。本実施例では蒸着室９１１として図２に
示した構造の蒸着室を設けている。本実施例では、蒸着室９１１内の成膜部９１２におい
て、ＥＬ素子の陰極となる導電膜としてＡｌ−Ｌｉ合金膜（アルミニウムとリチウムとの
合金膜）を成膜する。なお、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
共蒸着することも可能である。
【０１５５】
次に、９１３で示されるのはＥＬ層を印刷室で印刷した後に、ＥＬ形成物に含まれる溶
媒を気化させるための乾燥室であり、乾燥室９１３はゲート９００ｆにより搬送室９０１
と連結される。乾燥室には、ホットプレート部９１４が設けられており、２０〜１２０℃
で加熱できるようにする。
【０１５６】
次に、９１５は封止室であり、ゲート９００gを介してロード室９０４に連結されてい
る。封止室９１５の説明は実施例１を参照すれば良い。また、実施例１と同様に封止室９
１５の内部には紫外光照射機構９１６が設けられている。さらに、封止室９１５には受渡
室９１７が連結される。受渡室９１７には搬送機構（Ｂ）９１８が設けられ、封止室９１
５でＥＬ素子の封入が完了した基板を受渡室９１７へと搬送する。受渡室９１７の説明も
実施例１を参照すれば良い。
【０１５７】
以上のように、図９に示した成膜装置を用いることで完全にＥＬ素子を密閉空間に封入
するまで外気に晒さずに済むため、信頼性の高い発光装置を作製することが可能となる。
【０１５８】
なお、本実施例の構成は、実施例１および実施例２のいずれの構成とも自由に組み合わ
せることが可能である。
【実施例４】
【０１５９】
実施例１ではトップゲート型ＴＦＴの場合について説明したが、本発明はＴＦＴ構造に
限定されるものではないので、ボトムゲート型ＴＦＴ（代表的には逆スタガ型ＴＦＴ）を
用いて実施しても構わない。また、逆スタガ型ＴＦＴは如何なる手段で形成されたもので
も良い。
【０１６０】
逆スタガ型ＴＦＴは工程数がトップゲート型ＴＦＴよりも少なくし易い構造であるため
、本発明の課題である製造コストの低減には非常に有利である。なお、本実施例の構成は
、実施例１〜実施例３のいずれの構成とも自由に組み合わせることが可能である。
【実施例５】
【０１６１】
本発明の発光装置を駆動するにあたって、画像信号としてアナログ信号を用いたアナロ
グ駆動を行うこともできるし、デジタル信号を用いたデジタル駆動を行うこともできる。
【０１６２】
アナログ駆動を行う場合、スイッチング用ＴＦＴのソース配線にはアナログ信号が送ら
れ、その階調情報を含んだアナログ信号が電流制御用ＴＦＴのゲート電圧となる。そして
、電流制御用ＴＦＴでＥＬ素子に流れる電流を制御し、ＥＬ素子の発光強度を制御して階
調表示を行う。なお、アナログ駆動を行う場合は電流制御用ＴＦＴを飽和領域で動作させ
ると良い。
【０１６３】
一方、デジタル駆動を行う場合、アナログ的な階調表示とは異なり、時分割駆動と呼ば
れる階調表示を行う。即ち、発光時間の長さを調節することで、視覚的に色階調が変化し
ているように見せる。なお、デジタル駆動を行う場合は電流制御用ＴＦＴを線形領域で動
作させると良い。
【０１６４】
ＥＬ素子は液晶素子に比べて非常に応答速度が速いため、高速で駆動することが可能で
ある。そのため、１フレームを複数のサブフレームに分割して階調表示を行う時分割駆動
に適した素子であると言える。
【０１６５】
このように、本発明は素子構造に関する技術であるので、駆動方法は如何なるものであ
っても構わない。
【実施例６】
【０１６６】
実施例１では有機ＥＬ材料を用いてＥＬ層を形成する場合について示したが、本発明は
これに限られることはなく無機ＥＬ材料を用いても実施することができる。但し、現在の
無機ＥＬ材料は非常に駆動電圧が高いため、アナログ駆動を行う場合には、そのような駆
動電圧に耐えうる耐圧特性を有するＴＦＴを用いなければならない。
【０１６７】
さらに、将来的にさらに駆動電圧の低い無機ＥＬ材料が開発されれば、本発明に適用す
ることは可能である。
【０１６８】
また、本実施例の構成は、実施例１〜５のいずれの構成とも自由に組み合わせることが
可能である。
【実施例７】
【０１６９】
本発明の発光装置は、自発光型であるため液晶ディスプレイに比べて明るい場所での視
認性に優れ、しかも視野角が広い。従って、様々な電気器具の表示部として用いることが
できる。例えば、ＴＶ放送等を大画面で鑑賞するには対角３０インチ以上（典型的には４
０インチ以上）の表示装置の表示部において本発明の発光装置を用いると良い。
【０１７０】
なお、表示装置には、パソコン用表示装置、ＴＶ放送受信用表示装置、広告表示用表示
装置等の全ての情報表示用表示装置が含まれる。また、その他にも様々な電気器具の表示
部に本発明の発光装置を用いることができる。
【０１７１】
その様な本発明の電気器具としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型表示
装置（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、
斜め方向から見ることの多い携帯情報端末は視野角の広さが重要視されるため、その表示
部に発光装置を用いることが望ましい。それら電気器具の具体例を図１０および図１１に
示す。
【０１７２】
図１０（Ａ）は表示装置であり、筐体１３０１、支持台１３０２、表示部１３０３等を
含む。本発明の発光装置は表示部１３０３にて用いることができる。なお、本発明の発光
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。
【０１７３】
図１０（Ｂ）はビデオカメラであり、本体１３１１、表示部１３１２、音声入力部１３
１３、操作スイッチ１３１４、バッテリー１３１５、受像部１３１６等を含む。本発明の
発光装置は表示部１３１２にて用いることができる。
【０１７４】
図１０（Ｃ）はヘッドマウントディスプレイの一部（右片側）であり、本体１３２１、
信号ケーブル１３２２、頭部固定バンド１３２３、表示部１３２４、光学系１３２５、表
示装置１３２６等を含む。本発明の発光装置は表示装置１３２６にて用いることができる
。
【０１７５】
図１０（Ｄ）は記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）
であり、本体１３３１、記録媒体（ＤＶＤ等）１３３２、操作スイッチ１３３３、表示部
（ａ）１３３４、表示部（ｂ）１３３５等を含む。表示部（ａ）１３３４は主として画像
情報を表示し、表示部（ｂ）１３３５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）１３３４、表示部（ｂ）１３３５にて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。
【０１７６】
図１０（Ｅ）はゴーグル型表示装置（ヘッドマウントディスプレイ）であり、本体１３
４１、表示部１３４２、アーム部１３４３を含む。本発明の発光装置は表示部１３４２に
て用いることができる。
【０１７７】
図１０（Ｆ）はパーソナルコンピュータであり、本体１３５１、筐体１３５２、表示部
１３５３、キーボード１３５４等を含む。本発明の発光装置は表示部１３５３にて用いる
ことができる。
【０１７８】
なお、将来的にＥＬ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あるいはリア型のプロジェクターに用いることも可能となる
。
【０１７９】
また、上記電気器具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。ＥＬ材料の応答速度は非常に高いため、本発明の発光装置は動画表示に好
ましい。
【０１８０】
図１１（Ａ）は携帯電話であり、本体１４０１、音声出力部１４０２、音声入力部１４
０３、表示部１４０４、操作スイッチ１４０５、アンテナ１４０６を含む。本発明の発光
装置は表示部１４０４にて用いることができる。なお、表示部１４０４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。
【０１８１】
図１１（Ｂ）は音響再生装置、具体的には車載用オーディオであり、本体１４１１、表
示部１４１２、操作スイッチ１４１３、１４１４を含む。本発明の発光装置は表示部１４
１２にて用いることができる。また、本実施例では車載用オーディオを示すが、携帯型や
家庭用の音響再生装置に用いても良い。なお、表示部１４１４は黒色の背景に白色の文字
を表示することで消費電力を抑えられる。これは携帯型の音響再生装置において特に有効
である。
【０１８２】
図１１（Ｃ）はデジタルカメラであり、本体１４２１、表示部（Ａ）１４２２、接眼部
１４２３、操作スイッチ１４２４、表示部（Ｂ）１４２５、バッテリー１４２６を含む。
本発明の発光装置は、表示部（Ａ）１４２２、表示部（Ｂ）１４２５にて用いることがで
きる。また、表示部（Ｂ）１４２５を、主に操作用パネルとして用いる場合、黒色の背景
に白色の文字を表示することで消費電力を抑えることができる。
【０１８３】
また、本実施例にて示した携帯型電気器具においては、消費電力を低減するための方法
としては、外部の明るさを感知するセンサ部を設け、暗い場所で使用する際には、表示部
の輝度を落とすなどの機能を付加するなどといった方法が挙げられる。
【０１８４】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電気器具に用いることが
可能である。また、本実施例の電気器具は実施例１〜実施例６に示したいずれの構成を適
用しても良い。
【実施例８】
【０１８５】
本実施例では、本発明における圧力調節機構について説明する。図１２には、印刷室１
２０１に接続された圧力調節機構１２０２を示す。なお、本実施例では、印刷法によりＥ
Ｌ層を形成するための処理室のことを印刷室と呼ぶことにする。
【０１８６】
印刷室１２０１には、基板１２０３にＥＬ層を形成するための印刷装置１２０４が備え
られており、その構成は、図１で説明したものと同様であるため省略する。また、印刷室
１２０１には、溶媒トレー１２０５が備えられていており、溶媒トレー１２０５には、ト
ルエン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、アニソール、クロロフォルム、
ジクロロメタン、γブチルラクトン、ブチルセルソルブ、シクロヘキサン、ＮＭＰ（Ｎ−
メチル−２−ピロリドン）、シクロヘキサノン、ジオキサンまたは、ＴＨＦ（テトラヒド
ロフラン）といった溶媒が備えられている。
【０１８７】
圧力調節機構１２０２により印刷室１２０１内が加圧された際に溶媒トレー１２０５に
備えられている溶媒が揮発するため、印刷室１２０１内を溶媒雰囲気とすることができる
。しかし、溶媒トレー１２０５を必ずしも備える必要はなく、必要に応じて備えればよい
。
【０１８８】
次に本実施例における圧力調節機構１２０２について説明する。圧力調節機構１２０２
には、窒素や、ヘリウムやアルゴンなどの気体が備えられたボンベ１２０６と、気体を圧
縮するための圧縮機１２０７と、印刷室１２０１内部の圧力を測定するためのセンサー１
２０８と、印刷室１２０１内部の気体を排気するための配管に備えられている排気用バル
ブ１２０９とから構成されている。
【０１８９】
圧縮機１２０７により圧縮された気体は、印刷室１２０１へ（矢印ａの方向）
導入される。また、センサー１２０８は、排気用バルブ１２０９と接続されており、印刷
室１２０１内部の圧力に応じて、排気用バルブ１２０９の開閉を制御する。なお、センサ
ー１２０８は、圧力計を有しており、仕様は０〜１．３ＭＰａとする。具体的には、印刷
室１２０１内部の圧力が所望の圧力よりも低いときは、排気用バルブ１２０９を閉じ、所
望の圧力よりも高いときは、排気用バルブ１２０９を開けることにより、印刷室１２０１
内の気体を矢印ｂの方向に排気して、印刷室１２０１内の圧力を調節する。
【０１９０】
なお、印刷室１２０１はＳＵＳ製であり、０．８ＭＰａ／ｃｍ2（設計圧力は、１．５
ＭＰａ／ｃｍ2）の耐圧性を有している。また、安全性を確保するためには安全弁、破壊
弁などを備えておくことが望ましい。また、排気バルブ１２０９は、耐圧が０．９ＭＰａ
／ｃｍ2のものを用いる。
【０１９１】
以上により、印刷室１２０１内の圧力を調節することができる。本発明の構成は、実施
例１〜実施例７における全ての圧力調節機構として実施することが可能である。
【実施例９】
【０１９２】
本実施例では、本発明における圧力調節機構について、実施例８で示したのとは異なる
構成を有する場合について説明する。なお、本実施例では、印刷法によりＥＬ層を形成す
るための処理室のことを印刷室と呼ぶことにする。
【０１９３】
本実施例における圧力調節機構は、図１３（Ａ）に示すように印刷室１３０１の外部に
設けられた複数のヒーター１３０２により印刷室１３０１を加熱して、印刷室内を加圧す
るというものである。なお、ヒーター１３０２は電源１３０３に接続されており、ヒータ
ー１３０２と電源１３０３の間には、可変抵抗器１３０４が設けられている。なお、可変
抵抗器１３０４により、電源からヒーター１３０２に加えられる電力を制御することがで
きる。
【０１９４】
また、可変抵抗器１３０４には、印刷室１３０１内の圧力を測定し、測定された圧力に
応じて可変抵抗器を制御する第一のセンサー１３０５が設けられており、電源１３０３か
らヒーター１３０２に加えられる電力を制御している。なお、第一のセンサー１３０５に
設けられている圧力計の仕様は０〜１．３ＭＰａとする。
【０１９５】
以上にようにして、加えられる電力を制御することにより、ヒーター１３０２が印刷室
１３０１を加熱する温度を制御することができるため、結果的に印刷室内の圧力を制御す
ることができる。
【０１９６】
さらに、印刷室１３０１の内部に実施例８と同様に溶媒を備えた溶媒トレーを設けてお
くことで印刷室１３０１内が溶媒の気化する温度以上に加熱されたときに、印刷室１３０
１内を気化した溶媒で充填することができる。なお、溶媒トレーに備える溶媒としては、
ＥＬ形成物に含まれる溶媒と同一のものを用いてもよい。
【０１９７】
また、ヒーター１３０２を設ける形状としては、図に示す形状に限られることはなく印
刷室１３０１内部が加熱され、加圧されるように設ければよい。
【０１９８】
さらに本実施例における印刷室１３０１には、印刷室１３０１内の圧力を測定し、印刷
室１３０１内部の圧力に応じて、排気用バルブ１３０６の開閉を制御する第二のセンサー
１３０７が設けられている。
【０１９９】
第二のセンサー１３０７は、印刷室１３０１および排気用バルブ１３０６と接続されて
おり、第二のセンサー１３０７が有する圧力計により印刷室１３０１の圧力を測定する。
なお、ここでの圧力計の仕様は０〜１．３ＭＰａとする。そして、印刷室１３０１内部の
圧力が所望の圧力よりも低いときは、排気用バルブ１３０６を閉じ、所望の圧力よりも高
いときは、排気用バルブ１３０６を開けることにより、印刷室１３０１内の気体を排気し
て、印刷室１３０１内の圧力を調節する。
【０２００】
なお、印刷室１３０１はＳＵＳ製であり、０．８ＭＰａ／ｃｍ2（設計圧力は、１．５
ＭＰａ／ｃｍ2）の耐圧性を有している。また、安全性を確保するためには安全弁、破壊
弁などを備えておくことが望ましい。また、排気バルブ１３０６は、耐圧が０．９ＭＰａ
／ｃｍ2のものを用いる。
【０２０１】
以上により、処理室１３０１内の圧力を加圧することができる。なお、本発明の構成は
、実施例１〜実施例８における全ての圧力調節機構として実施することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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