(57)【要約】【課題】開口率を向上させ、光の取り出し効率を改善させる構成を有する発光素子において、当該素子を形成する際に起こるエッチング残渣の問題を解決しカバレッジ不良やショートなどによる不具合を低減させ、信頼性を大幅に改善することが可能である発光素子及びその作製方法を提供することを課題とする。【手段】光の取り出し効率を改善させる構成を有する発光素子において、４層構造を有する第１の電極の材料をＴｉ／ＴｉＮ／Ａｌ（又はＡｌ−Ｔｉ）／Ｔｉ（またはＴｉＮ）とする。【選択図】  図１
2004214010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁表面を有する基板上に、薄膜トランジスタと接続された第１の電極と、
前記第１の電極の端部を覆う絶縁物と、
前記第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子であって、
前記第１の電極は第１の層、第２の層、第３の層、第４の層の４層で形成されている端部と前記第１及び前記第２の層の２層で形成されている中央部があり、
前記第１の電極は前記端部と前記中央部の間に傾斜面を有しており、
前記第１の層はチタンでなり、前記第２の層は窒化チタンでなり、前記第３の層はアルミニウムまたはチタンを含有するアルミニウムでなり、前記第４の層はチタンまたは窒化チタンでなることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
絶縁表面を有する基板上に、薄膜トランジスタと接続された第１の電極と、
前記第１の電極の端部を覆う絶縁物と、
前記第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子であって、
前記第１の電極は第１の層、第２の層、第３の層、第４の層の４層で形成されている端部と前記第１及び前記第２の層の２層で形成されている中央部があり、
前記第１の電極は前記端部と前記中央部の間に傾斜面を有しており、
前記傾斜面は第３の層と第４の層で形成されており、
前記傾斜面の内側は第２の層が露出しており、
前記第１の層はチタンでなり、前記第２の層は窒化チタンでなり、前記第３の層はアルミニウムまたはチタンを含むアルミニウムでなり、前記第４の層はチタンまたは窒化チタンでなることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記第２の層の表面に存在する凹凸のアスペクト比は０．４以下であり、曲率半径は３００ｎｍ以上であることを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の電極間に有機化合物を含む膜（以下、「有機化合物層」と記す）を設けた素子に電界を加えることで、蛍光又は燐光が得られる発光素子を用いた発光装置及びその作製方法に関する。なお、本明細書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源（照明装置含む）を指す。また、発光装置にコネクター、例えばＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープもしくはＴＣＰ（Ｔａｐｅ  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。
【０００２】
【従来の技術】
薄型軽量、高速応答性、直流低電圧駆動などの特徴を有する有機化合物を発光体として用いた発光素子は、次世代のフラットパネルディスプレイへの応用が期待されている。特に、発光素子をマトリクス状に配置した表示装置は、従来の液晶表示装置と比較して、視野角が広く視認性が優れる点に優位性があると考えられている。
【０００３】
発光素子の発光機構は、一対の電極間に有機化合物層を挟んで電圧を印加することにより、陰極から注入された電子および陽極から注入された正孔が有機化合物層中の発光中心で再結合して分子励起子を形成し、その分子励起子が基底状態に戻る際にエネルギーを放出して発光するといわれている。励起状態には一重項励起と三重項励起が知られ、発光はどちらの励起状態を経ても可能であると考えられている。
【０００４】
このような発光素子をマトリクス状に配置して形成された発光装置には、パッシブマトリクス駆動（単純マトリクス型）とアクティブマトリクス駆動（アクティブマトリクス型）といった駆動方法を用いることが可能である。しかし、画素密度が増えた場合には、画素（又は１ドット）毎にスイッチが設けられているアクティブマトリクス型の方が低電圧駆動できるので有利であると考えられている。
【０００５】
また、発光素子の中心とも言える有機化合物層（厳密には発光層）となる有機化合物は、低分子系材料と高分子系（ポリマー系）材料とがそれぞれ研究されているが、低分子系材料よりも取り扱いが容易で耐熱性の高い高分子系材料が注目されている。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
このような開口率の制約を、有機化合物において生じた光の取り出し効率を改善させることで補うため、開口部方向以外へ出射される光を屈折させたり反射させるなどの対策が提案されている（例えば特許文献１、特許文献２参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−２０８４９１号公報
【特許文献２】
米国特許第６，０９１，１９５号明細書
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記開口率の問題、及び光の取り出し効率の問題を鑑みたとき、上面出射構造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こと、及び、発光素子の構造をある一方向に取り出す発光量を増加させる構造とすることが有効な手段となる。すなわち、上面出射とすることで、開口率の制約を軽減した上で、さらに光の取りだし効率を改善させる構造とする。当該構造とは、絶縁表面を有する基板上に、薄膜トランジスタと接続された第１の電極と、前記第１の電極の端部を覆う絶縁物と、前記第１の電極上に接する有機化合物を含む相と、該相上に接する第２の電極とを有する発光素子であって、前記第１の電極は前記第１の電極の中央部に向かう傾斜面を前記第１の電極の短部に有し、該傾斜面は、前記有機化合物を含む層からの発光を反射することを特徴とする。
【００１１】
前記第１の電極は、多層構造で形成された金属層をエッチングすることで、有機化合物を含む層からの発光を反射する傾斜面を形成し、同時に陽極（または陰極）として働く層を露出させて形成する。しかし、その際、陽極（または陰極）上にエッチング残渣が発生すると、有機化合物を含む層のカバレッジが悪くなってしまう、第２の電極とショートしてしまうなどの不具合が発生する。このように、残渣が発生してしまうと最終的に生産される製品の信頼性及び歩留まりに大きく影響する。
【００１２】
以上の問題を鑑み、本発明は開口率を向上させ、光の取り出し効率を改善させる構成を有する発光素子において、前記エッチング残渣の問題を解決しカバレッジ不良やショートなどによる不具合を低減させ、信頼性を大幅に改善することが可能である発光素子及びその作製方法を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は４層、すなわち第１の層：チタン（Ｔｉ）、第２の層：窒化チタン（ＴｉＮ）、第３の層：アルミニウム（Ａｌ）またはチタンを０．１％から５％含有するアルミニウム（以下Ａｌ−Ｔｉと示す）、第４の層：チタン（Ｔｉ）の積層からなる第１の電極を形成し、該第１の電極の端部を覆う絶縁物（バンク、隔壁と呼ばれる）を形成した後、該絶縁物をマスクとして自己整合的にエッチングを行い、該絶縁物の一部をエッチングするとともに第１の電極の中央部に位置する第４の層（Ｔｉ）と第３の層（Ａｌ−Ｔｉ  ｏｒ  Ａｌ）をエッチングし、第２の層（ＴｉＮ）を露出させ、端部に段差を形成する。このエッチングによって第１の電極の中央部はＴｉとＴｉＮの２層構造、且つ、平坦な面となり、絶縁物で覆われた第１の電極の端部は４層構造（Ｔｉ、ＴｉＮ、Ａｌ（またはＡｌ−Ｔｉ）、Ｔｉ）のままであるので、凹部形状となる。そして、第１の電極上には有機化合物を含む層、および第２の電極を形成して発光素子を完成させる。なお、第４の層はＴｉＮを使用しても構わない。
【００１４】
本発明は、第１の電極の段差部分にエッチングにより形成された斜面で横方向の発光を反射または集光させて、ある一方向（第２の電極を通過する方向）に取り出す発光量を増加させる。
【００１５】
従って、斜面となる部分は、光を反射する金属を主成分とする材料とすることが好ましく、さらに、エッチングをおこなった後にＴｉＮ上に残渣が残らない材料を使用することが条件である。本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、ＡｌやＡｌ−Ｔｉが当該傾斜面を作製するために、最適な材料であることを見出した。また、熱処理により発生してしまうヒロックを防ぐ目的で、ＡｌやＡｌ−Ｔｉの上層にＴｉやＴｉＮ等の高融点金属層を形成することは非常に有効な手段である。有機化合物を含む層と接する中央部は、仕事関数の大きい陽極材料、或いは、仕事関数の小さい陰極材料とすることが好ましい。
【００１６】
本明細書で開示する発明の構成１は、
絶縁表面を有する基板上に、薄膜トランジスタと接続された第１の電極と、
前記第１の電極の端部を覆う絶縁物と、
前記第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子であって、
前記第１の電極は第１の層、第２の層、第３の層、第４の層の４層で形成されている端部と前記第１及び前記第２の層の２層で形成されている中央部があり、
前記第１の電極は前記端部と前記中央部の間に傾斜面を有しており、
前記第１の層はＴｉでなり、前記第２の層はＴｉＮでなり、前記第３の層はＡｌまたはＡｌ−Ｔｉでなり、前記第４の層はＴｉまたはＴｉＮでなることを特徴とする発光装置である。
【００１７】
本明細書で開示する発明の構成１は、
絶縁表面を有する基板上に、薄膜トランジスタと接続された第１の電極と、
前記第１の電極の端部を覆う絶縁物と、
前記第１の電極上に接する有機化合物を含む層と、該層上に接する第２の電極とを有する発光素子であって、
前記第１の電極は第１の層、第２の層、第３の層、第４の層の４層で形成されている端部と前記第１及び前記第２の層の２層で形成されている中央部があり、
前記第１の電極は前記端部と前記中央部の間に傾斜面を有しており、
前記傾斜面は第３の層と第４の層で形成されており、
前記傾斜面の内側は第２の層が露出しており、
前記第１の層はＴｉでなり、前記第２の層はＴｉＮでなり、前記第３の層はＡｌまたはＡｌ−Ｔｉでなり、前記第４の層はＴｉまたはＴｉＮでなることを特徴とする発光装置である。
【００１８】
また、本発明では、前記第２の層の表面に存在する凹凸のアスペクト比は０．４以下であり、曲率半径は３００ｎｍ以上であることを特徴とする。
【００１９】
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。
【００２０】
ＥＬ層を有する発光素子（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。
【００２１】
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。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、上記正孔注入層、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。
【００２２】
また、本発明の発光装置において、画面表示の駆動方法は特に限定されず、例えば、点順次駆動方法や線順次駆動方法や面順次駆動方法などを用いればよい。代表的には、線順次駆動方法とし、時分割階調駆動方法や面積階調駆動方法を適宜用いればよい。また、発光装置のソース線に入力する映像信号は、アナログ信号であってもよいし、デジタル信号であってもよく、適宜、映像信号に合わせて駆動回路などを設計すればよい。
【００２３】
【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。
【００２４】
（実施の形態１）
アクティブマトリクス型発光装置の断面図（１画素の一部）を図１（Ａ）に示す。ここでは、白色発光する高分子材料からなる有機化合物を含む層を発光層に用いた発光素子を一例として説明する。
【００２５】
図１（Ａ）中、絶縁表面を有する基板１０上に設けられたＴＦＴ（ｐチャネル型ＴＦＴ）は、白色を発光するＥＬ層２０に流れる電流を制御する素子であり、１３、１４はソース領域またはドレイン領域である。基板１０上には下地絶縁膜１１（ここでは、下層を窒化絶縁膜、上層を酸化絶縁膜）が形成されており、ゲート電極１５と活性層との間には、ゲート絶縁膜１２が設けられている。また、１６ａは有機材料または無機材料からなる層間絶縁膜であり、１６ｂは窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、窒化アルミニウム、または窒化酸化アルミニウムからなる保護膜である。また、ここでは図示しないが、一つの画素には、他にもＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴまたはｐチャネル型ＴＦＴ）を一つ、または複数設けている。また、ここでは、一つのチャネル形成領域を有するＴＦＴを示したが、特に限定されず、複数のチャネルを有するＴＦＴとしてもよい。
【００２６】
また、１８は第１の電極、即ち、ＯＬＥＤの陽極（或いは陰極）であり、第１の層（Ｔｉ）１８ａ、第２の層（ＴｉＮ）１８ｂ、第３の層（Ａｌ（又はＡｌ−Ｔｉ））１８ｃ、第４の層（Ｔｉ）１８ｄからなっている。２１は、導電膜からなる第２の電極、即ち、ＯＬＥＤの陰極（或いは陽極）である。ここでは、有機化合物を含む層２０に接する第２の層（ＴｉＮ）１８ｂを陽極として機能させる。また、同じ積層構造で電源供給線１７も形成される。上記積層構造は、アルミニウムを主成分とする膜を含んでおり、低抵抗な配線とすることができ、ソース配線２２なども同時に形成される。
【００２７】
また、白色発光を得るため、有機化合物を含む層２０として、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）を全面に塗布、焼成した後、発光層として作用する発光中心色素（１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン（ＴＰＢ）、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノ−スチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ１）、ナイルレッド、クマリン６など）ドープしたポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）溶液を全面に塗布、焼成する。なお、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳは溶媒に水を用いており、有機溶剤には溶けない。従って、ＰＶＫをその上から塗布する場合にも、再溶解する心配はない。また、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳとＰＶＫは溶媒が異なるため、成膜室は同一のものを使用しないことが好ましい。また、有機化合物を含む層２０を単層とすることもでき、ホール輸送性のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に電子輸送性の１，３，４−オキサジアゾール誘導体（ＰＢＤ）を分散させてもよい。また、３０ｗｔ％のＰＢＤを電子輸送剤として分散し、４種類の色素（ＴＰＢ、クマリン６、ＤＣＭ１、ナイルレッド）を適当量分散することで白色発光が得られる。
【００２８】
また、赤色発光する有機化合物を含む膜や緑色発光する有機化合物を含む膜や青色発光する有機化合物を含む膜を適宜選択し、重ねて混色させることによって全体として白色発光を得ることも可能である。
【００２９】
また、２１としてＣａＦ２を蒸着法で膜厚１ｎｍ〜１０ｎｍ形成した後、最後にＡｌ膜をスパッタ法または蒸着法により約１０ｎｍの膜厚で形成し、陰極として機能させる。陰極は、有機化合物を含む層２０からの光を通過する膜厚、材料を適宜選択することが必要である。なお、本明細書中、陰極とは、仕事関数の小さい材料膜の単層膜だけでなく、仕事関数の小さい材料薄膜と導電膜との積層膜を含むものとする。
【００３０】
第２の電極２１としてＡｌ膜を用いる構成とすると、有機化合物を含む層２０と接する材料を酸化物以外の材料で形成することが可能となり、発光装置の信頼性を向上させることができる。なお、Ａｌ膜に代えて、第２の電極２１として透明導電膜（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）を用いてもよい。また、ＣａＦ２に代えて薄い金属層（代表的にはＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉなどの合金）としてもよい。
【００３１】
また、第１の電極１８の両端部およびそれらの間は絶縁物１９（障壁またはバンクとも呼ばれる）で覆われている。本発明において、この絶縁物１９の断面形状が重要である。この絶縁物１９を形成するエッチング処理によって、第１の電極１８の凹部形状が形成される。絶縁物１９の上端部において曲面を有していない場合、絶縁物１９の上端部において凸部が形成されてしまう成膜不良が発生しやすくなる。そこで、本発明は、絶縁物１９の上端部に曲率半径を有する曲面を形成し、該曲面に合わせて第１の電極の第３の層（Ａｌ（またはＡｌ−Ｔｉ））１８ｃ、第４の層（Ｔｉ）１８ｄの一部が露呈して斜面が形成され、発光領域となる領域に第１の電極の第２の層（ＴｉＮ）１８ｂが露呈するようにエッチング処理する。また、露呈した第２の層（ＴｉＮ）１８ｂの表面を平坦化する処理を行ってもよい。なお、絶縁物１９端部の曲率半径は、０．２μｍ〜３μｍとすることが好ましい。本発明により、有機化合物膜や金属膜のカバレッジを良好とすることができる。また、絶縁物１９の側面におけるテーパー角度と、第１の電極の第３の層（Ａｌ（またはＡｌ−Ｔｉ））１８ｃ、第４の層（Ｔｉ）１８ｄの斜面におけるテーパー角度は、ともに４５°±１０°が望ましい。
【００３２】
本発明において、有機化合物層２０からの発光を第１の電極の第３の層（Ａｌ（またはＡｌ−Ｔｉ））１８ｃ、第４の層（Ｔｉ）１８ｄの斜面で反射させて、図１（Ａ）中に示した矢印方向におけるトータルの光の取り出し量を増加させることを特徴としている。
【００３３】
また、図１（Ｂ）に示すように、導電膜（陰極）２１の低抵抗化を図るため、導電膜２１上に補助電極２３を設けてもよい。補助電極２３は、蒸着マスクを用いた蒸着法によって選択的に形成すればよい。
【００３４】
また、図示しないが、発光装置の信頼性を高めるために第２の電極２１上に保護膜を形成することが好ましい。この保護膜はスパッタ法（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、または炭素を主成分とする薄膜である。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。
【００３５】
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。このようなＤＬＣ膜は、また、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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。なお、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である。
【００３８】
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。
【００３９】
また、ここではトップゲート型ＴＦＴを例として説明したが、ＴＦＴ構造に関係なく本発明を適用することが可能であり、例えばボトムゲート型（逆スタガ型）ＴＦＴや順スタガ型ＴＦＴに適用することが可能である。
【００４０】
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。
【００４１】
（実施例）
［実施例１］
本実施例では、本発明の発光素子の形成手順の一例を簡略に図２、および図３を用いて以下に説明する。
【００４２】
まず、絶縁表面を有する基板３０上に下地絶縁膜３１を形成する。
【００４３】
下地絶縁膜３１は、１層目としてプラズマ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シリコン膜を１０〜２００ｎｍ（好ましくは５０〜１００ｎｍ）形成する。ここでは、膜厚５０ｎｍの酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７％）を形成する。次いで、下地絶縁膜の２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シリコン膜を５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０ｎｍ）の厚さに積層形成する。ここでは、膜厚１００ｎｍの酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を形成する。本実施例では下地絶縁膜１０８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。
【００４４】
次いで、下地膜上に半導体層を形成する。ＴＦＴの活性層となる半導体層は、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、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム合金などで形成すると良い。
【００４５】
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３０Ｈｚ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１〜１０ｋＨｚ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８０〜９８％として行えばよい。
【００４６】
次いで、半導体層の表面をフッ酸を含むエッチャントで洗浄し、半導体層を覆うゲート絶縁膜３３を形成する。ゲート絶縁膜３３はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを４０〜１５０ｎｍとしてシリコン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％）で形成する。勿論、ゲート絶縁膜は酸化窒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。
【００４７】
次いで、ゲート絶縁膜３３の表面を洗浄した後、ゲート電極を形成する。
【００４８】
次いで、半導体にｐ型を付与する不純物元素（Ｂなど）、ここではボロンを適宜添加して、ソース領域及びドレイン領域３２を形成する。添加した後、不純物元素を活性化するために加熱処理、強光の照射、またはレーザー光の照射を行う。また、活性化と同時にゲート絶縁膜へのプラズマダメージやゲート絶縁膜と半導体層との界面へのプラズマダメージを回復することができる。特に、室温〜３００℃の雰囲気中において、表面または裏面からＹＡＧレーザーの第２高調波を照射して不純物元素を活性化させることは非常に有効である。ＹＡＧレーザーはメンテナンスが少ないため好ましい活性化手段である。
【００４９】
以降の工程は、有機材料または無機材料（塗布シリコン酸化膜、ＰＳＧ（リン添加ガラス、ＢＰＳＧ（ボロンとリンを添加したガラス）などを含む）からなる層間絶縁膜３５を形成し、水素化を行った後、ソース領域、またはドレイン領域に達するコンタクトホールを形成する。次いで、ソース電極（配線）、第１の電極（ドレイン電極）３６を形成してＴＦＴ（ｐチャネル型ＴＦＴ）を完成させる。
【００５０】
また、本実施例ではｐチャネル型ＴＦＴを用いて説明したが、ｐ型不純物元素に代えてｎ型不純物元素（Ｐ、Ａｓ等）を用いることによってｐチャネル型ＴＦＴを形成することができることは言うまでもない。
【００５１】
また、本実施例ではトップゲート型ＴＦＴを例として説明したが、ＴＦＴ構造に関係なく本発明を適用することが可能であり、例えばボトムゲート型（逆スタガ型）ＴＦＴや順スタガ型ＴＦＴに適用することが可能である。
【００５２】
以上の工程で、ＴＦＴ（ここではドレイン領域３２しか図示しない）、ゲート絶縁膜３３、層間絶縁膜３５、第１の電極３６（第１の層（Ｔｉ）３６ａ、第２の層（ＴｉＮ）３６ｂ、第３の層（Ａｌ−Ｔｉ）３６ｃ、第４の層（Ｔｉ）３６ｄ）を形成する。（図３（Ａ））
【００５３】
特に、ドレイン領域３２に接する第１の電極において、第１の層３６ａは、シリコンとのオーミック接触が形成可能なＴｉを用い、膜厚は１０〜１００ｎｍの範囲に形成すればよい。また、第２の層３６ｂは、薄膜とした場合に仕事関数の大きいＴｉＮが好ましく、膜厚は１０〜１００ｎｍの範囲とすればよい。また、第３の層３６ｃは、光を反射する金属材料、代表的にはＡｌを主成分とする金属材料が好ましく、膜厚は１００〜６００ｎｍの範囲とすればよい。本実施例ではＡｌ−Ｔｉ（Ｔｉ：１％）を用いる。なお、第４の層３６ｂは、第３の層３６ｃと第１の層３６ａの合金化を防ぐブロッキング層としても機能している。また、第４の層３６ｄは、第３の層３６ｃの酸化防止、腐食防止、またはヒロック等の発生を防止するＴｉやＴｉＮなどが好ましく、膜厚２０〜１００ｎｍの範囲スパッタ法など公知の方法により形成すればよい。本実施例ではＴｉを用いる。
【００５４】
また、第１の電極３６ａ〜３６ｄは、他の配線、例えば、ソース配線３４、電源供給線などと同時に形成することができる。従って、フォトマスク数の少ないプロセス（半導体層のパターニングマスク（１枚目）、ゲート配線のパターニングマスク（２枚目）、ｎ型の不純物元素を選択的に添加するためのドーピングマスク（３枚目）、ｐ型の不純物元素を選択的に添加するためのドーピングマスク（４枚目）、半導体層に達するコンタクトホール形成のマスク（５枚目）、第１の電極およびソース配線および電源供給線のパターニングマスク（６枚目）、絶縁物の形成マスク（７枚目）の合計７枚）とすることができる。従来では、ソース配線や電源供給線とは異なる層に第１の電極を形成するため、第１の電極のみを形成するマスクが必要であり、合計８枚となっていた。また、第１の電極３６ａ〜３６ｄと配線とを同時に形成する場合には配線としてのトータルの電気抵抗値が低いことが望ましい。
【００５５】
次いで、第１の電極の端部（およびドレイン領域３２とのコンタクト部分）を覆う絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）を形成する。（図３（Ｂ））絶縁物としては、無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）、感光性または非感光性の有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、またはこれらの積層などを用いることができるが、本実施例では感光性の有機樹脂を用いる。例えば、絶縁物の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物の上端部のみに曲率半径を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物として、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。
【００５６】
次いで、図３（Ｃ）に示すように絶縁物をエッチングしながら、第１の電極の第３の層（Ａｌ−Ｔｉ）３６ｃ、第４の層（Ｔｉ）３６ｄを部分的に除去する。第３の層３６ｃの露出面に傾斜面が形成され、且つ、第２の層（ＴｉＮ）３６ｂの露出面が平坦になるようにエッチングを行うことが重要である。このエッチングは、ドライエッチングまたはウエットエッチングにより、１回または複数回に分けて行えばよく、第２の層（ＴｉＮ）３６ｂと第３の層（Ａｌ−Ｔｉ）３６ｃとで選択比の高い条件を選択する。そして、最終的な、絶縁物の上端部の曲率半径は、０．２μｍ〜３μｍとすることが好ましい。また、最終的に第１の電極の中央部に向かう傾斜面の角度（傾斜角度、テーパー角度）は、３０°を超え、７０°未満とし、後に形成する有機化合物を含む層からの発光を反射させる。
【００５７】
第１の電極は、このような第１の層（Ｔｉ）３６ａ／第２の層（ＴｉＮ）３６ｂ／第３の層（Ａｌ−Ｔｉ）３６ｃ／第４の層（Ｔｉ）３６ｄの積層構造をとることによって、第３の層（Ａｌ−Ｔｉ）３６ｃ、及び第４の層（Ｔｉ）３６ｄをエッチングして第３の層（Ａｌ−Ｔｉ）３６ｃ、及び第４の層（Ｔｉ）３６ｄの傾斜面を形成する際に、露出させる第２の層（ＴｉＮ）３６ｂの表面にエッチング残渣が発生しにくいという特徴を有するようになる。エッチングによる残渣が存在すると、後の工程で有機化合物を含む層を形成する際に、カバレッジが悪くなり、ショートや発光しなくなるなどの不都合が発生してしまうが、第１の電極を本願のような積層構造とすることで、このような不都合の発生を大幅に低減することが可能となる。
【００５８】
次いで、有機化合物を含む層３８を蒸着法または塗布法を用いて形成する。例えば、蒸着法を用いる場合、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、メタルマスクに設けられた開口部を通って基板に蒸着される。蒸着により積層することによって発光素子全体として白色を示す有機化合物を含む層を形成する。
【００５９】
例えば、Ａｌｑ３、部分的に赤色発光色素であるナイルレッドをドープしたＡｌｑ３、Ａｌｑ３、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＴＰＤ（芳香族ジアミン）を順次積層することで白色を得ることができる。
【００６０】
また、スピンコートを用いた塗布法により有機化合物を含む層を形成する場合、塗布した後、真空加熱で焼成することが好ましい。例えば、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）を全面に塗布、焼成し、その後、発光層として作用する発光中心色素（１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン（ＴＰＢ）、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノ−スチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ１）、ナイルレッド、クマリン６など）ドープしたポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）溶液を全面に塗布、焼成すればよい。
【００６１】
また、上記例では有機化合物層を積層とした例を示したが、有機化合物層を単層とすることもできる。例えば、ホール輸送性のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に電子輸送性の１，３，４−オキサジアゾール誘導体（ＰＢＤ）を分散させてもよい。また、３０ｗｔ％のＰＢＤを電子輸送剤として分散し、４種類の色素（ＴＰＢ、クマリン６、ＤＣＭ１、ナイルレッド）を適当量分散することで白色発光が得られる。また、有機化合物層として高分子材料からなる層と、低分子材料からなる層とを積層してもよい。
【００６２】
次いで、仕事関数の小さい金属（ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ２、ＣａＮ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）を含む薄膜と、その上に薄い導電膜（ここではアルミニウム膜）３９とを蒸着して積層する。（図２（Ｂ））アルミニウム膜は水分や酸素をブロッキングする能力が高い膜であり、発光装置の信頼性を向上させる上で導電膜３９に好ましい材料である。なお、図２（Ｂ）は図２（Ａ）中の鎖線Ａ−Ａ’の断面を示している。この積層膜は、発光を通過するのに十分な薄さを有しており、本実施例では陰極として機能させる。また、薄い導電膜に代えて、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）を用いてもよい。また、陰極の低抵抗化を図るため、導電膜３９上に補助電極を設けてもよい。また、陰極形成の際には蒸着による抵抗加熱法を用い、蒸着マスクを用いて選択的に形成すればよい。
【００６３】
こうして得られる発光素子は、図２（Ｂ）中の矢印方向に白色発光を示し、第１の電極第３の層（Ａｌ−Ｔｉ）３６ｃの傾斜面で横方向の発光を反射して矢印方向の発光量を増加させることができる。
【００６４】
以上の工程で第２の電極（導電膜３９）までを形成した後は、基板３０上に形成された発光素子を封止するためにシール剤により封止基板（透明基板）を貼り合わせる。なお、封止基板と発光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、シール剤の内側の空間には窒素等の不活性気体が充填されている。なお、シール剤としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、シール剤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、空間の内部に酸素や水を吸収する効果をもつ物質（乾燥剤など）を含有させても良い。
【００６５】
以上のようにして発光素子を空間に封入することにより、発光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といった有機化合物層の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。
【００６６】
［実施例２］
第１の電極に段差を形成する際のエッチングによって発生する残渣の様子について、実験結果を示しながら説明する。第１の電極は積層の状態によって図４のように１ｔｙｐｅ（第４の層無し）と２ｔｙｐｅ（第４の層有り）に大別しそれぞれにおいて、第３の層の材料を変化させてエッチング後の様子を観察した。第１の層、第２の層は全てにおいて共通であり、第１の層をＴｉ、第２の層をＴｉＮで形成した。第４の層は形成する場合はＴｉにより形成した。なお、本実施例では第４の層をＴｉで形成したが、第４の層はＴｉＮで形成してもよい。
【００６７】
エッチング残渣の様子を観察するサンプルは、ガラス基板上に窒化シリコンを形成してから、第１の電極に相当する積層構造の擬似電極を形成し、サンプルとした。第１の層〜第４の層となる金属膜を形成した後に、実施例１と同様にポジ型の感光性アクリルを塗布し、パターニング、現像し、電極の表面を露出させる。その後２２０℃で１時間処理してから、エッチングを行い、金属層の様子を観察した。
【００６８】
実験結果を図７〜図１３に示す。それぞれ、（Ａ）はＳＥＭ写真、（Ｂ）は露出している表面が何であるかをわかりやすく示したものである。電極は全てスパッタ法を用いて作製しており、ターゲットとはスパッタリングを行う際に用いたターゲットのことである。
図７は第３の層としてシリコンを含有するアルミニウム（以下Ａｌ−Ｓｉと記す。ｓ）（ターゲット：Ａｌ−２％Ｓｉ）を使用し、第４の層を形成しないもの（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ−Ｓｉ）。残渣あり。
図８は第３の層としてＡｌ−Ｓｉ（ターゲット：同上）を使用し、第４の層を形成したもの（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ−Ｓｉ／Ｔｉ）。残渣あり。
図９は第３の層としてＡｌ−Ｔｉ（ターゲット：Ａｌ−１％Ｔｉ）を使用し、第４の層を形成しないもの（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ−Ｔｉ）。残渣あり。
図１０は第３の層としてＡｌ−Ｔｉ（ターゲット：同上）を使用し、第４の層を形成したもの（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ−Ｔｉ／Ｔｉ）。残渣なし。
図１１は第３の層としてＡｌ（ターゲット：ｐｕｒｅ−Ａｌ）を使用し、第４の層を形成しないもの（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ）残渣あり。
図１２、１３は第３の層としてＡｌ（ターゲット：同上）を使用し、第４の層を形成したもの（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ／Ｔｉ（１）、Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ／Ｔｉ（２））。前者、残渣あり。後者、残渣なし。
図１３は作製した日時が異なるため、多少、ＳＥＭ写真の撮影角度が異なってしまっているが、表面状態の観察には問題無く使用できた。これらの表面状態を観察した結果について表１に示す。
【００６９】
【表１】
2004214010.tif 000003
【００７０】
残渣の発生する要因としては、大きく分けて次の３要因が考えられる。すなわち「１．熱処理時に発生するヒロック、２．固溶している元素のエッチング速度の違い、３．成膜時点での凹凸」である。
【００７１】
１．熱処理時に発生するヒロックについては、当該金属が露出した状態で熱処理を行う場合に特に問題となる。熱に弱い金属に加熱処理を加えるとヒロックと呼ばれる凸部が形成される場合がある。第３の層にヒロックによる凸部が形成されると、エッチングを行って第３の層を除去し、第２の層を露出させても、凸部の形状を反映してエッチング残渣が発生してしまうことになる。このヒロックは高融点金属からなる第４の層を第３の層の上部に形成することでその抑制効果がある。本実験では（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ（図１１））、（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ−Ｓｉ（図７））、（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ−Ｔｉ（図９））がこの原因により残渣が発生したと考えられる。
【００７２】
２．固溶している元素のエッチング速度の違いについては、特にＡｌとＳｉに代表される、「固溶はするが反応はしない」という材料を構成する成分それぞれが単体の性質を有したままの固溶体を第３の層として使用した場合に起こることがある。この場合、もちろんあるエッチング法に対するエッチング速度もそれぞれの元素の速度となる。そのため、第３の層のある部分ではエッチング速度が遅く、ある部分ではエッチング速度が速いという現象がおこり、これがエッチング残渣の原因となる。例えば、Ａｌ−Ｓｉの場合、ＡｌよりＳｉの方がエッチング速度が遅いため、Ａｌ中のＳｉがマスクのように働いてしまいエッチング残渣となっていると考えられる（（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ−Ｓｉ（図７））、（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ−Ｓｉ／Ｔｉ（図８）））。さらに、熱処理を加えると、Ａｌ中のＳｉが凝集してより大きい残渣が発生することが本発明者らの実験で判明している。
【００７３】
３．成膜時点での凹凸はエッチングを行っても当然反映される。本実験においては（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ（図１１））（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ／Ｔｉ（１）（図１２））のサンプルがこの原因でエッチング残渣が発生したものと考えられる。Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ／Ｔｉの電極構造については、後日、Ａｌ膜を成膜する装置を変えて再度行ったところ、エッチング残渣は発生しなかった（図１３）。
【００７４】
これらの結果より、第１の電極に段差を形成する際のエッチングによって残渣が発生せず、不良が起こりにくい電極構成としては、図１０の（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ−Ｔｉ／Ｔｉ）及び（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ／Ｔｉ）（但し、成膜時に凸部が形成していないことを条件とする）が最適であるということができる。このような電極の積層構造を採ると、横方向への光を反射させるために第１の電極に傾斜面を形成し段差を形成しても、エッチング残渣による不良が起こりにくい。その際、第４の層はＴｉＮとしてもよい。
【００７５】
ところで、残渣の発生しない電極の構成である（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ／Ｔｉ）と（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ−Ｔｉ／Ｔｉ）の構成を有する第１の電極のＴｉＮ表面を良く観察すると、極浅いものではあるが、多数の凹部が形成されていることがみてとれる。これは、発光を反射するための傾斜面を形成し、ＴｉＮを露出させる際に行うエッチングにより形成されるものであり、エッチングを行わない成膜しただけのＴｉＮの表面には見られないものである。この程度の凹部では有機化合物層の発光の妨げにはならないことがわかっている。
【００７６】
実験結果とこれらの考察からもわかるように、本発明に使用する第１の電極は第１の層をＴｉ、第２の層をＴｉＮ、第３の層をＡｌまたはＡｌ−Ｔｉ、第４の層をＴｉとした積層構造をとることが望ましい。この構造をとることにより、発光を反射するための傾斜面を形成する際にも、エッチングによる残渣が発生しにくく、上部に形成する有機化合物層のカバレッジが良くなりショートなどの不都合がおきにくくなる。また、不良の発生が抑制されるので、当然歩留まりも向上する。
【００７７】
［実施例３］
発光を反射させるための傾斜面を形成する際、本願発明の積層構造を取り、残渣が発生していない擬似電極サンプルのＴｉＮ表面状態（状態１：Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ−Ｔｉ／Ｔｉ）と、本願発明の積層構造を取らず残渣が発生している擬似電極サンプルのＴｉＮ表面状態（状態２：Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ−Ｓｉ／Ｔｉ）を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で観察した。また、状態１の擬似電極サンプルと状態２の擬似電極サンプルの断面を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を使用して観察し、凹部、凸部の曲率半径を求めた。曲率半径は大きい方が平面に近いため、有機発光層の発光に影響を及ぼすと考えられる曲率半径が小さい部分について特に測定を行った。
【００７８】
また、ＡＦＭのグラフより、ピークから隣のバレーまで高さと距離から凹凸のアスペクト比も求めた。アスペクト比は許容範囲外のものが一つでもあると、不良が発生してしまうので、アスペクト比の大きい方から４、５点抜粋して測定を行った。
【００７９】
それぞれの表面状態を示すパラメーターである算術平均高さ（Ｒａ）とｐｅａｋｔｏ  ｖａｌｌｅｙ（Ｐ−Ｖ値）及び曲率半径、アスペクト比は表２のようになった。
【００８０】
【表２】
2004214010.tif 000004
【００８１】
残渣の発生していない状態１の擬似電極サンプルにおける凹凸部の曲率半径は、４２０ｎｍであったのに対し、残渣の発生している状態２における凹凸部の最小曲率半径は１０．５ｎｍと約４０分の１の数値となった。また、表面の凹凸におけるアスペクト比は残渣の発生していない状態１の擬似電極サンプルにおいては０．２前後の値を示したのに対し、残渣の発生した状態２の擬似電極サンプルは０．７と３倍以上の高い値を示した。アスペクト比は大きければ大きいほど凹凸は細長く急峻であるため、有機発光層のカバレッジに大きな影響を及ぼすと考えられる。アスペクト比の大きな凹凸は、許容範囲を超えるものが一つでもあるとそれがショートなどの不良を引き起こす原因となることがわかっている。
【００８２】
実際には電極の上部に有機化合物層が形成されるため、そのカバレッジの問題から、表面の凹凸の最小曲率半径は３００ｎｍ以上（より望ましくは４００ｎｍ以上）、表面の凹凸のアスペクト比は０．４以下（好ましくは０．３以下）であることが望ましい。この数値範囲内であれば、極薄い膜である有機化合物層であってもカバレッジよく成膜され、ショートなどによる不良を抑制することが可能である。
【００８３】
［実施例４］
本実施例では、アクティブマトリクス型発光装置全体の外観図について図５に説明する。なお、図５（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された５０１はソース信号線駆動回路、５０２は画素部、５０３はゲート信号線駆動回路である。また、５０４は封止基板、５０５はシール剤であり、シール剤５０５で囲まれた内側は、空間５０７になっている。
【００８４】
なお、５０８はソース信号線駆動回路５０１及びゲート信号線駆動回路５０３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）５０９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ＰＷＢが取り付けられた状態をも含むものとする。
【００８５】
次に、断面構造について図５（Ｂ）を用いて説明する。基板５１０上には駆動回路及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路としてソース信号線駆動回路５０１と画素部５０２が示されている。
【００８６】
なお、ソース信号線駆動回路５０１はｎチャネル型ＴＦＴ５２３とｐチャネル型ＴＦＴ５２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路を形成するＴＦＴは、公知のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施例では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に形成することもできる。
【００８７】
また、画素部５０２はスイッチング用ＴＦＴ５１１と、電流制御用ＴＦＴ５１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極（陽極）５１３を含む複数の画素により形成される。
【００８８】
また、第１の電極（陽極）５１３の両端には絶縁層５１４が形成され、絶縁層５１４の側面に沿って第１の電極の一部が斜面を有している。この第１の電極の斜面は絶縁層５１４の形成時に同時に形成する。この斜面で有機化合物を含む層５１５で発光した光を反射させて、図５中に矢印で示す発光方向の発光量を増大させる。
【００８９】
また、第１の電極（陽極）５１３上には有機化合物を含む層５１５を選択的に形成する。さらに、有機化合物を含む層５１５上には第２の電極（陰極）５１６が形成される。これにより、第１の電極（陽極）５１２、有機化合物を含む層５１５、及び第２の電極（陰極）５１６からなる発光素子５１８が形成される。ここでは発光素子５１８は白色発光とする例であるので着色層５３１とＢＭ５３２からなるカラーフィルター（簡略化のため、ここではオーバーコート層は図示しない）が設けている。
【００９０】
また、絶縁層５１４上には第３の電極（補助電極）５１７が形成されており、第２の電極の低抵抗化を実現している。また、第２の電極（陰極）５１６は全画素に共通の配線としても機能し、第３の電極５１７および接続配線５０８を経由してＦＰＣ５０９に電気的に接続されている。
【００９１】
また、基板５１０上に形成された発光素子５１８を封止するためにシール剤５０５により封止基板５０４を貼り合わせる。なお、封止基板５０４と発光素子５１８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、シール剤５０５の内側の空間５０７には窒素等の不活性気体が充填されている。なお、シール剤５０５としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、シール剤５０５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、空間５０７の内部に酸素や水を吸収する効果をもつ物質を含有させても良い。
【００９２】
また、本実施例では封止基板５０４を構成する材料としてガラス基板や石英基板の他、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等からなるプラスチック基板を用いることができる。また、シール剤５０５を用いて封止基板５０４を接着した後、さらに側面（露呈面）を覆うようにシール剤で封止することも可能である。
【００９３】
以上のようにして発光素子を空間５０７に封入することにより、発光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といった有機化合物層の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。
【００９４】
また、本実施例は実施の形態１、実施例１と自由に組み合わせることができる。
【００９５】
［実施例５］
本発明が適用される電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ（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Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置）などが挙げられる。それらの電子機器の具体例を図６に示す。
【００９６】
図６（Ａ）は発光装置であり、筐体２００１、支持台２００２、表示部２００３、スピーカー部２００４、ビデオ入力端子２００５等を含む。本発明は表示部２００３に適用することができる。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。
【００９７】
図６（Ｂ）はデジタルスチルカメラであり、本体２１０１、表示部２１０２、受像部２１０３、操作キー２１０４、外部接続ポート２１０５、シャッター２１０６等を含む。本発明は、表示部２１０２に適用することができる。
【００９８】
図６（Ｃ）はノート型パーソナルコンピュータであり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部２２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０５、ポインティングマウス２２０６等を含む。本発明は、表示部２２０３に適用することができる。
【００９９】
図６（Ｄ）はモバイルコンピュータであり、本体２３０１、表示部２３０２、スイッチ２３０３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含む。本発明は、表示部２３０２に適用することができる。
【０１００】
図６（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２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部Ｂ２４０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部２４０５、操作キー２４０６、スピーカー部２４０７等を含む。表示部Ａ２４０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ２４０４は主として文字情報を表示するが、本発明は表示部Ａ、Ｂ２４０３、２４０４に適用することができる。なお、記録媒体を備えた画像再生装置には家庭用ゲーム機器なども含まれる。
【０１０１】
図６（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２５０１、表示部２５０２、アーム部２５０３を含む。本発明は、表示部２５０２に適用することができる。
【０１０２】
図６（Ｇ）はビデオカメラであり、本体２６０１、表示部２６０２、筐体２６０３、外部接続ポート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０６、バッテリー２６０７、音声入力部２６０８、操作キー２６０９等を含む。本発明は、表示部２６０２に適用することができる。
【０１０３】
図６（Ｈ）は携帯電話であり、本体２７０１、筐体２７０２、表示部２７０３、音声入力部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６、外部接続ポート２７０７、アンテナ２７０８等を含む。本発明は、表示部２７０３に適用することができる。なお、表示部２７０３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流を抑えることができる。
【０１０４】
なお、将来的に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。
【０１０５】
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。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。
【０１０６】
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、高速動作が可能であるため表示性能が向上し、より高品質な画像を提供することが可能となる。また、スループットも向上するため、低価格化の実現にも貢献する。
【０１０７】
ちなみに図６（Ａ）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。中小型または大型のものとする場合、実施例４に示した補助電極を形成することが好ましい。
【０１０８】
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、実施例１乃至４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。
【０１０９】
【発明の効果】
本発明により、有機化合物を含む層からの発光のうち、横方向（基板面と平行な方向）の発光を第１の電極の段差部分に形成された斜面で反射させて、ある一方向（第２の電極を通過する方向）に取り出すトータルの発光量を増加させることができる構成を有する発光素子において、その作製工程における第１の電極のエッチングによる残渣の発生を抑制し、信頼性の高い発光素子を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１を示す図。
【図２】実施例１を示す図。
【図３】実施例１を示す図。
【図４】実施例２を示す図。
【図５】実施例４を示す図。
【図６】電子機器の一例を示す図。
【図７】エッチング後の表面ＳＥＭ写真（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ−Ｓｉ）
【図８】エッチング後の表面ＳＥＭ写真（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ−Ｓｉ／Ｔｉ）
【図９】エッチング後の表面ＳＥＭ写真（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ−Ｔｉ）
【図１０】エッチング後の表面ＳＥＭ写真（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ−Ｔｉ／Ｔｉ）
【図１１】エッチング後の表面ＳＥＭ写真（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ）
【図１２】エッチング後の表面ＳＥＭ写真（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ／Ｔｉ（１））
【図１３】エッチング後の表面ＳＥＭ写真（Ｔｉ／ＴｉＮ／Ａｌ／Ｔｉ（２））
【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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