(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられた絶縁表面上に薄膜トランジスタを形成し、
前記薄膜トランジスタ上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に前記絶縁層と異なる材料からなる膜を形成し、
前記膜及び前記絶縁層に前記薄膜トランジスタへのコンタクトホールを形成し、
前記コンタクトホール、前記膜及び前記絶縁層を覆って導電層を形成し、
前記膜をエッチングストッパーとして、前記導電層をエッチングして、前記薄膜トランジスタに電気的に接続する電極を形成し、
前記電極に電気的に接続する発光素子の電極を形成し、
前記薄膜トランジスタに電気的に接続する電極及び前記発光素子の電極をマスクとして前記膜を除去し、
前記基板に熱処理を行うことを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項２】
基板上に設けられた絶縁表面上に薄膜トランジスタを形成し、
前記薄膜トランジスタ上に絶縁層を形成し、
前記絶縁層上に前記絶縁層と異なる材料からなる膜を形成し、
前記膜及び前記絶縁層に前記薄膜トランジスタへのコンタクトホールを形成し、
前記コンタクトホール、前記膜及び前記絶縁層を覆って導電層を形成し、
前記膜をエッチングストッパーとして、前記導電層をエッチングして、前記薄膜トランジスタに電気的に接続する電極を形成し、
前記電極をマスクとして前記膜を除去し、
前記薄膜トランジスタに電気的に接続する電極に電気的に接続する発光素子の電極を形成し、
前記基板に熱処理を行う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又は２において、
前記熱処理後に、前記発光素子の電極上に発光膜を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一において、
前記熱処理は真空中において行うことを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一において、
前記熱処理によって、前記絶縁層から水分を除去することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一において、
前記膜は窒化珪素を主成分とする膜でな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、電極間に発光性材料を挟み電極間に電流を流すことで発光する素子（発光素子）を用いて作製された表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光素子を用いた薄型軽量ディスプレイの開発が盛んに行われている。発光素子は、一対の電極間に電流を流すことで発光する材料を挟み込むことで作製されるが、液晶と異なりそれ自体が発光するのでバックライトなどの光源がいらないうえ、素子自体が非常に薄いため薄型軽量ディスプレイを作製するにあたり非常に有利である。
【０００３】
しかし、このような大きな長所を備えながら実用化に至っていない背景の一つに、信頼性の問題がある。発光素子には湿気（水）により劣化を起こすものが多く、長期の信頼性を得にくいという欠点を有する。水により劣化を起こした発光素子は輝度低下を起こしたり、発光しなくなってしまったりする。これが発光素子を用いた表示装置におけるダークスポット（黒点）やシュリンク（表示装置端部からの輝度劣化）の原因になっていると考えられており、このような劣化を抑制するために様々な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）。
【特許文献１】特開平９-１４８０６６号公報
【特許文献２】特開平７−１６９５６７号公報
【０００４】
しかし、これらの対策では未だ不十分であり、時間がたつにつれ、徐々に発光強度の低下を起こした領域が増えてゆくような不良に関しては効果が少なかった。このような不良の大きな原因として、外部より侵入する水の他に発光装置の内部に残存する水の影響があり、さらなる対策が望まれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明では、発光装置内部に残存する水の量が低減されるような発光装置の構成及び作製方法を提供することを課題とする。
【０００６】
また、本発明では、発光装置内部に残存する水による発光素子の劣化が低減される発光装置の構成及び作製方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の発光装置は、薄膜トランジスタと、それを覆う絶縁層と、絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して前記トランジスタに電気的に接続する電極と、電極に電気的接続する第１の電極と第２の電極との間に発光層を挟んでなる発光素子を有している。そして、絶縁層上における前記第１の電極及び前記電極と前記絶縁層との間のみに、前記絶縁層と異なる材料で形成された層を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の発光装置は、薄膜トランジスタと、それを覆う絶縁層と、絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して前記トランジスタに電気的に接続する電極と、電極に電気的接続する第１の電極と第２の電極との間に発光層を挟んでなる発光素子を有している。そして、絶縁層上における前記電極と前記絶縁層との間のみに、前記絶縁層と異なる材料で形成された層を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の発光装置は、薄膜トランジスタと、それを覆う第１の絶縁層と、第１の絶縁層上に形成され、第１の絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して薄膜トランジスタに電気的に接続する電極とを有している。また第１の絶縁層及び電極を覆って形成された第２の絶縁層上には配線と発光素子の第１の電極が形成され、第１の電極は第２の絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して前記電極に電気的に接続されている。発光素子は第１の電極と第２の電極との間に発光層を挟んでなっている。そして、第２の絶縁層の上部表面と第１の電極及び配線との間のみに、第２の絶縁層と異なる材料で形成された膜を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の発光装置は、薄膜トランジスタと、それを覆う第１の絶縁層と、第１の絶縁層上に形成され、第１の絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して薄膜トランジスタに電気的に接続する電極とを有している。また、第１の絶縁層及び電極を覆って形成された第２の絶縁層上には配線と発光素子の第１の電極が形成され、第１の電極は第２の絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して配線に電気的に接続されている。発光素子は第１の電極と第２の電極との間に発光層を挟んでなっている。そして、第２の絶縁層の上部表面と配線との間のみに、第２の絶縁層と異なる材料で形成された膜を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の発光装置は、薄膜トランジスタと、それを覆う第１の絶縁層と、第１の絶縁層上に形成され、第１の絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して薄膜トランジスタに電気的に接続する電極とを有している。また、第１の絶縁層及び電極を覆って形成された第２の絶縁層の上には、配線と発光素子の第１の電極が形成され、第１の電極は第２の絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して配線に電気的に接続されている。発光素子は第１の電極と第２の電極との間に発光層を挟んでなっている。そして、第１の絶縁層の上部表面と電極との間のみに第２の絶縁層と異なる材料で形成された膜を有することを特徴とする発光装置。
【００１２】
本発明の発光装置は、薄膜トランジスタと、それを覆う第１の絶縁層と、第１の絶縁層上に形成され、第１の絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して薄膜トランジスタに電気的に接続する電極を有している。また、第１の絶縁層及び電極を覆って形成された第２の絶縁層の上には配線と、発光素子の第１の電極が形成され、第１の電極は第２の絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して配線に電気的に接続されている。発光素子は第１の電極と第２の電極との間に発光層を挟んでなっている。そして、第１の絶縁層の上部表面と電極との間のみに第１の絶縁層と異なる材料で形成された第１の膜を有し、且つ第２の絶縁層の上部表面と配線及び第１の電極の間のみに第２の絶縁層と異なる材料で形成された第２の膜を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の発光装置は、薄膜トランジスタと、それを覆う第１の絶縁層と、第１の絶縁層上に形成され、第１の絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して薄膜トランジスタに電気的に接続する電極を有している。また、第１の絶縁層及び電極を覆って形成された第２の絶縁層の上には配線と、発光素子の第１の電極が形成され、第１の電極は第２の絶縁層に設けられたコンタクトホールを介して配線に電気的に接続されている。発光素子は第１の電極と第２の電極との間に発光層を挟んでなっている。そして、第１の絶縁層の上部表面と電極との間のみに第１の絶縁層と異なる材料で形成された第１の膜を有し、且つ第２の絶縁層の上部表面と配線の間のみに第２の絶縁層と異なる材料で形成された第２の膜を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の発光装置の作製方法は、絶縁表面上に薄膜トランジスタを形成し、薄膜トランジスタ上に絶縁層を形成する。さらに絶縁層上に絶縁層と異なる材料によってエッチングストッパー膜を形成し、エッチングストッパー膜及び絶縁層を貫通し、前記薄膜トランジスタに電気的に接続する電極を形成する。続いて電極の一部に電気的に接触する発光素子の第１の電極を形成し、電極及び第１の電極をマスクとして前記エッチングストッパー膜を除去することを特徴とする。
【００１５】
本発明の発光装置の作製方法は、絶縁表面上に薄膜トランジスタを形成し、薄膜トランジスタ上に絶縁層を形成する。さらに絶縁層上に絶縁層と異なる材料によってエッチングストッパー膜を形成し、エッチングストッパー膜及び絶縁層を貫通し、前記薄膜トランジスタに電気的に接続する電極を形成する。続いて電極をマスクとして前記エッチングストッパー膜を除去し、電極の一部に電気的に接触する発光素子の第１の電極を形成することを特徴とする。
【００１６】
本発明の発光装置の作製方法は、基板上に設けられた絶縁表面上に薄膜トランジスタを形成し、薄膜トランジスタ上に絶縁層を形成する。さらに絶縁層上に絶縁層と異なる材料によってエッチングストッパー膜を形成し、エッチングストッパー膜及び絶縁層を貫通し、前記薄膜トランジスタに電気的に接続する電極を形成する。続いて電極の一部に電気的に接触する発光素子の第１の電極を形成し、電極及び第１の電極をマスクとして前記エッチングストッパー膜を除去し、前記基板を熱処理することを特徴とする。
【００１７】
本発明の発光装置の作製方法は、基板上に設けられた絶縁表面上に薄膜トランジスタを形成し、薄膜トランジスタ上に絶縁層を形成する。さらに絶縁層上に絶縁層と異なる材料によってエッチングストッパー膜を形成し、エッチングストッパー膜及び絶縁層を貫通し、前記薄膜トランジスタに電気的に接続する電極を形成する。続いて電極をマスクとして前記エッチングストッパー膜を除去し、電極の一部に電気的に接触する発光素子の第１の電極を形成し、前記基板を熱処理することを特徴とする。
【００１８】
本発明の発光装置の作製方法は、基板上に設けられた絶縁表面上に薄膜トランジスタを形成し、薄膜トランジスタ上に絶縁層を形成する。さらに絶縁層上に絶縁層と異なる材料によってエッチングストッパー膜を形成し、エッチングストッパー膜及び絶縁層を貫通し、前記薄膜トランジスタに電気的に接続する電極を形成する。続いて電極の一部に電気的に接触する発光素子の第１の電極を形成し、電極及び第１の電極をマスクとして前記エッチングストッパー膜を除去し、前記基板を真空中において熱処理することを特徴とする。
【００１９】
本発明の発光装置の作製方法は、基板上に設けられた絶縁表面上に薄膜トランジスタを形成し、薄膜トランジスタ上に絶縁層を形成する。さらに絶縁層上に絶縁層と異なる材料によってエッチングストッパー膜を形成し、エッチングストッパー膜及び絶縁層を貫通し、前記薄膜トランジスタに電気的に接続する電極を形成する。続いて電極をマスクとして前記エッチングストッパー膜を除去し、電極の一部に電気的に接触する発光素子の第１の電極を形成し、基板を真空中において熱処理することを特徴とする。
【００２０】
本発明の発光装置の作製方法は、基板上に設けられた絶縁表面上に薄膜トランジスタを形成し、薄膜トランジスタ上に絶縁層を形成する。さらに絶縁層上に絶縁層と異なる材料によってエッチングストッパー膜を形成し、エッチングストッパー膜及び絶縁層を貫通し、前記薄膜トランジスタに電気的に接続する電極を形成する。続いて電極の一部に電気的に接触する発光素子の第１の電極を形成した後、電極及び第１の電極をマスクとして前記エッチングストッパー膜を除去する。続いて第１の電極の端部を覆うように隔壁を形成し、基板を真空中において熱処理し、隔壁上から前記第１の電極上に連続する発光膜を形成し、隔壁及び前記発光膜を覆って第２の電極を形成することを特徴とする。
【００２１】
本発明の発光装置の作製方法は、基板上に設けられた絶縁表面上に薄膜トランジスタを形成し、薄膜トランジスタ上に絶縁層を形成する。さらに絶縁層上に絶縁層と異なる材料によってエッチングストッパー膜を形成し、エッチングストッパー膜及び絶縁層を貫通し、前記薄膜トランジスタに電気的に接続する電極を形成する。続いて電極をマスクとして前記エッチングストッパー膜を除去した後、電極の一部に電気的に接触する発光素子の第１の電極を形成する。続いて第１の電極の端部を覆うように隔壁を形成し、基板を真空中において熱処理し、隔壁上から前記第１の電極上に連続する発光膜を形成し、隔壁及び前記発光膜を覆って第２の電極を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の構成を有する発光装置は、発光装置内部に残存する水の量が低減される。また、内部に残存する水による発光素子の劣化を低減することができる。
【００２３】
本発明の発光素子の作製方法により作製された発光装置は、発光装置内部に残存する水の量が低減される。また、内部に残存する水による発光素子の劣化を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、本明細書中において、同じ機能を示し同様の形状を有する部分については符号を付さず、説明を省略する場合もある。
【００２５】
（実施の形態１）
図１（Ａ）（Ｂ）は本発明の発光装置の一部を示した断面図である。本発明の発光装置は基板１００上に形成された下地絶縁層１０１と、下地絶縁層１０１上に形成された半導体層１０２を活性層とし、ゲート絶縁層１０３及びゲート電極１０４からなる薄膜トランジスタ１０５と、発光素子１０６を有している。薄膜トランジスタ１０５は絶縁層１０７により覆われており、絶縁層１０７上には、絶縁層１０７とゲート絶縁層１０３を貫通して設けられたコンタクトホールを介して半導体層１０２に電気的に接続する薄膜トランジスタ１０５の電極１０８、１０９と配線（図示せず）とが設けられている。なお、配線は電極１０８、１０９と同時に形成されても良く、また、別に形成されたても良い。また、薄膜トランジスタ１０５の電極１０９と一部重なって電気的に接続する発光素子１０６の第１の電極１１０が設けられており、第１の電極１１０の端部は隔壁１１３により覆われている。発光素子１０６は第１の電極１１０と第２の電極１１１との間に隔壁１１３から第１の電極１１０上に連続して形成される発光層１１２を挟んでなっており、発光層１１２における第1の電極１１０と第２の電極１１１とで直接挟まれた部分から発光を得ることができる。
【００２６】
絶縁層１０７は開口率を向上させる為に自己平坦性を有し、下部の薄膜トランジスタ１０５などにより発生した凹凸を緩和できるような材料で形成することが好ましい。例えば、アクリル、ポリイミド、もしくは珪素と酸素との結合で骨格構造が構成され、置換基として少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、アリール基）、フルオロ基、又は少なくとも水素を含む有機基及びフロオロ基を有する材料、いわゆるシロキサンなどの自己平坦性を有する塗布膜を用いる。
【００２７】
図１（Ａ）は、絶縁層１０７上に形成された電極１０８、１０９、１１０や配線と絶縁層１０７との間のみ、すなわち、薄膜トランジスタ１０５の電極１０８、１０９、発光素子１０６の第１の電極１１０や絶縁層１０７と隔壁１１３との間に形成された配線（図示せず）と絶縁層１０７の上部表面との間のみにエッチングストッパー膜１１４が残存している構成となっている。エッチングストッパー膜１１４は電極１０８、１０９、１１０や絶縁層１０７と隔壁１１３との間に形成された配線をエッチングして形成する際、絶縁層１０７までエッチングされてしまうことを防ぐ役割がある。本実施の形態における本発明の発光装置は、絶縁層１０７を覆ってエッチングストッパー膜１１４を形成し、コンタクトホールを形成してからその上に電極１０８、１０９、１１０や絶縁層１０７と隔壁１１３との間に形成された配線の形成後、エッチングストッパー膜の露出している部分を除去する。こうして電極１０８、１０９、絶縁層１０７と隔壁１１３との間に形成された配線及び発光素子１０６の第１の電極１１０の下部のみにエッチングストッパー膜１１４が残存している構成を得ることができる。
【００２８】
エッチングストッパー膜１１４は絶縁層１０７と異なる非透水性の材料により形成され、導電性の有り無しは問わない。エッチングストッパー膜には窒化珪素を主成分とするの膜が好適に用いられ、また、電極１０８、１０９を形成する際のエッチングにおいて、電極１０８、１０９のエッチングレートより充分に低いエッチングレートを有する材料を利用する。
【００２９】
この構成を有する本発明の発光装置は、絶縁層１０７中の水が除去される熱処理に際して絶縁層１０７の全面にエッチングストッパー膜１１４が形成されていないため、エッチングストッパー膜１１４が除去された部分から、効果的に水が除去され、絶縁層１０７内部に残存する水の量を低減させることができる。
【００３０】
また、エッチングストッパー膜１１４が絶縁層１０７の全面に形成されていないため、絶縁層１０７に僅かに残存した水が発光素子１０６が形成されている層にしみ出したとしても、一部に集中せず、絶縁層１０７からしみ出した水が発光素子１０６へ及ぼす影響を低減することが可能となる。ここで、エッチングストッパー膜が絶縁層１０７の全面に形成されていた場合、絶縁層１０７に残存した水はエッチングストッパー膜に開いた僅かなピンホールや電極１０８、１０９等との境目に集中してしみ出す為、その周辺に位置する発光素子の劣化が促進されてしまうことになる。
【００３１】
また、発光素子１０６が水により劣化することを低減させることができるため、表示品質の向上、また、信頼性の向上が実現される。
【００３２】
図１（Ｂ）はエッチングストッパー膜１１５が薄膜トランジスタ１０５の電極１０８、１０９及び絶縁層１０７と隔壁１１３との間に形成された配線（図示せず）の下部のみに存在し、発光素子１０６の第１の電極１１０の下に存在していないことが図１（Ａ）と異なるが、エッチングストッパー膜１１５を除去するタイミングが異なるだけで、効果や構成は図１（Ａ）と同様である。すなわち、絶縁層１０７、エッチングストッパー膜１１５を形成し、薄膜トランジスタの電極１０８、１０９配線を形成後、発光素子１０６の第１の電極１１０を形成する前に露出しているエッチングストッパー膜１１５を除去する工程となる。
【００３３】
また、除去すべき部分のエッチングストッパー膜１１５を完全に除去するためには、ある程度のオーバーエッチングを行うことが有効である。この場合、エッチングストッパー膜を除去する条件に対する絶縁層とエッチングストッパー膜とのエッチレートにより、絶縁層が削られた形状となる場合もある。一例としてオーバーエッチングを行った場合の図１（Ａ）（Ｂ）に対応する構造の模式図をそれぞれ図１１（Ａ）（Ｂ）に示した。このように、エッチングストッパー膜１１５が残存している部分の絶縁層１０７の厚みは、エッチングストッパー膜１１５を除去した部分の絶縁層１０７の厚みより厚くなる。
【００３４】
なお、オーバーエッチングは本発明の他の構成にも適用することが可能であり、その場合も当該エッチングストッパーが残存している部分の絶縁層の厚みは、当該エッチングストッパー膜が除去されている部分の絶縁層の厚みより厚くなる。
【００３５】
図２（Ａ）は、薄膜トランジスタの電極と発光素子の第１の電極が異なる層に形成される構成の本発明の発光装置の断面図である。基板３００上に形成された下地絶縁層３０１を有し、下地絶縁層３０１上に形成された半導体層３０２を活性層としてゲート絶縁層３０３及びゲート電極３０４からなる薄膜トランジスタ３１５と、発光素子３１６を有している。薄膜トランジスタ３１５は第１の絶縁層３０５により覆われており、第１の絶縁層３０５上には、配線（図示せず）と第１の絶縁層３０５とゲート絶縁層３０３を貫通して設けられたコンタクトホールを介して半導体層３０２に電気的に接続する薄膜トランジスタ３１５の電極３０６、３０７が設けられている。なお、配線は電極３０６、３０７と同時に形成されても良く、また、別に形成されても良い。図示しない配線と、薄膜トランジスタ３１５の電極３０６、３０７及び第１の絶縁層３０５は第２の絶縁層３０９で覆われている。第２の絶縁層３０９上には、第２の絶縁層３０９を貫通して設けられたコンタクトホールを介して薄膜トランジスタ３１５の電極３０７に接続する発光素子３１６の第１の電極３１１が形成されている。発光素子３１６は第２の絶縁層３０９上に形成された第１の電極３１１と第２の電極３１４との間に発光層３１３を挟んでなっている。また、第２の絶縁層３０９上には配線３１０が形成されていても良く、この配線３１０は、第２の電極３１４の抵抗が高い場合に図のように隔壁３１２に配線３１０に達するコンタクトホールを設けて第２の電極３１４と配線３１０を接続することで補助配線として用いることができる。もちろん、配線３１０は補助配線以外の用途に使用しても良い。
【００３６】
なお、図２（Ａ）において第１の絶縁層３０５と第２の絶縁層３０９のどちらか片方は開口率を向上させる為、自己平坦性を有し、下部の薄膜トランジスタ３１５などにより発生した凹凸を緩和できるような材料で形成する。例えば、アクリル、ポリイミド、もしくはシロキサンなどの自己平坦性を有する塗布膜を用いる。
【００３７】
第１の絶縁層３０５の上部表面と薄膜トランジスタ３１５の電極３０６、３０７及び第１の絶縁層３０５と隔壁３１２との間に形成された配線（図示せず）との間にはエッチングストッパー膜３０８が設けられている。エッチングストッパー膜３０８は電極３０６、３０７及び第１の絶縁層３０５と隔壁３１２との間に形成された配線をエッチングする際、第１の絶縁層３０５までエッチングされてしまうことを防ぐ役割がある。本実施の形態における本発明の発光装置は、第１の絶縁層３０５を覆ってエッチングストッパー膜を形成し、その上に導電膜を形成しパターニング、エッチングを行うことによって電極３０６、３０７、絶縁層３０５と配線を形成後、露出しているエッチングストッパー膜を除去する。こうして電極３０６、３０７と第１の絶縁層３０５と隔壁３１２との間に形成された配線の下部のみにエッチングストッパー膜３０８が残存している構成を得ることができる。
【００３８】
エッチングストッパー膜３０８は第１の絶縁層３０５と異なる非透水性の材料により形成され、導電性の有り無しは問わない。エッチングストッパー膜には窒化珪素を主成分とする膜が好適に用いられ、また、電極３０６、３０７及び第１の絶縁層３０５と隔壁３１２との間に形成された配線を形成する際のエッチングにおいて、これらのエッチングレートより充分に低いエッチングレートを有する材料を利用する。
【００３９】
また、第２の絶縁層３０９の上部表面と発光素子３１６の第１の電極３１１、配線３１０との間にもエッチングストッパー膜３１７が設けられている。エッチングストッパー膜３１７は第１の電極３１１、配線３１０をエッチングする際、第２の絶縁層３０９までエッチングされてしまうことを防ぐ役割がある。作製方法はエッチングストッパー膜３０８と同様、第２の絶縁層３０９を覆ってエッチングストッパー膜を形成し、その上に第１の電極３１１、配線３１０を形成後、露出しているエッチングストッパー膜を除去する。こうして第１の電極３１１、配線３１０の下部のみにエッチングストッパー膜３１７が残存している構成を得る。
【００４０】
エッチングストッパー膜３１７は第２の絶縁層３０９と異なる材料により形成され、導電性の有り無しは問わない。エッチングストッパー膜には窒化珪素を主成分とするの膜が好適に用いられ、また、第１の電極３１１、配線３１０を形成する際のエッチングにおいて、それらのエッチングレートより充分に低いエッチングレートを有する材料を利用する。
【００４１】
なお、エッチングレートの関係でエッチングストッパー膜３０８またはエッチングストッパー膜３１７のどちらかが必要で無い場合には該当する方のエッチングストッパー膜を形成せずとも良い。
【００４２】
この構成を有する本発明の発光装置は、第１の絶縁層３０５及び第２の絶縁層３０９中の水が除去される熱処理に際してこれら絶縁層の全面にエッチングストッパー膜が形成されていないため、エッチングストッパー膜が除去された部分から、効果的に水が除去され、第１の絶縁層３０５及び第２の絶縁層３０９内部に残存する水の量を低減させることができる。
【００４３】
また、エッチングストッパー膜３１７が絶縁層の全面に形成されていないため、絶縁層に僅かに残存した水が発光素子３１６の形成されている層にしみ出したとしても、一部に集中せず、第２の絶縁層３０９からしみ出した水が発光素子３１６へ及ぼす影響を低減することが可能となる。
【００４４】
また、発光素子３１６が水により劣化することを低減させることができるため、表示品質の向上、また、信頼性の向上が実現される。
【００４５】
図２（Ｂ）は図２（Ａ）とほぼ同様の構成であるが、第１の絶縁層３５０が酸化珪素や窒化珪素などの無機膜により形成されている例である。このような膜は薄膜トランジスタ３５３の電極３５１、３５２や第１の絶縁層３５０と第２の絶縁層３０９との間に形成した配線のエッチングに充分なエッチングレートの差があることが多いので電極３５１、３５２及び第１の絶縁層３５０と第２の絶縁層３０９との間に形成した配線と第１の絶縁層３５０の上部表面との間のエッチングストッパー膜は設けずとも良い。この際、第１の絶縁層３５０は下部の凹凸をそのまま反映している為、第２の絶縁層３０９は自己平坦性を有する材料で形成する。例えば、アクリル、ポリイミド、もしくはシロキサンなどの自己平坦性を有する塗布膜などがこれに当たる。なお、その他の構成、及び効果については図２（Ａ）と同様である為割愛する。
【００４６】
図２（Ｃ）も図２（Ａ）とほぼ同じ構成を有しているが、図２（Ａ）における配線３１０が発光素子の第２の電極の見かけの抵抗を下げるための補助配線ではなく、薄膜トランジスタ３１５の電極３０６に電気的に接続する配線３７０として用いられている。また、発光素子の第１の電極３１１は直接薄膜トランジスタ３１５の電極３０７に接続するのではなく、配線３７１を介して接続している。なお、その他の構成、及び効果については図２（Ａ）と同様である為割愛する。
【００４７】
本実施の形態では、トランジスタの電極とその下の絶縁層との間にエッチングストッパーが設けられている構成、配線とその下の絶縁層との間にエッチングストッパー膜が設けられている構成、発光素子の電極とその下の絶縁層との間にエッチングストッパーが設けられている構成、発光素子の電極とその下の絶縁層との間にエッチングストッパーが設けられていない構成を開示し、各々をトランジスタの電極と発光素子の電極が同じ絶縁層上に形成されている構成、異なる絶縁膜上に形成されている構成などに適用したパターンを示したが、これら要素の組み合わせは自由に行うことが可能である。
【００４８】
本実施の形態において、下地絶縁層、絶縁層、第１の絶縁層、第２の絶縁層はそれぞれ単層で記載したが、２以上の多層構造を有していてもかまわない。また、エッチングストッパー膜についても単層、多層どちらでも良い。
【００４９】
（実施の形態２）
本実施の形態では、本発明の発光素子の作製方法について図３、図４を参照しながら説明する。
【００５０】
基板８００上に絶縁層８０１を形成した後、さらに半導体層を絶縁層８０１上に形成する。（図３（Ａ））
【００５１】
基板８００の材料としては透光性を有するガラス、石英やプラスチック（ポリイミド、アクリル、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリエーテルスルホンなど）等を用いることができる。これら基板は必要に応じてＣＭＰ等により研磨してから使用しても良い。本実施の形態においてはガラス基板を用いる。
【００５２】
絶縁層８０１は基板８００中のアルカリ金属やアルカリ土類金属など、半導体膜の特性に悪影響を及ぼすような元素が半導体層中に拡散するのを防ぐ為に設ける。材料としては酸化珪素、窒化珪素、窒素を含む酸化珪素、酸素を含む窒化珪素などを用いることができ、単層、または積層構造とすることにより形成する。なお、アルカリ金属やアルカリ土類金属の拡散が心配ないようであれば特に絶縁層８０１は設ける必要がない。
【００５３】
続いて形成される半導体層は本実施の形態では非晶質珪素膜をレーザ結晶化して得る。絶縁層８０１上に非晶質珪素膜を２５〜１００ｎｍ（好ましくは３０〜６０ｎｍ）の膜厚で形成する。作製方法としては公知の方法、例えばスパッタ法、減圧ＣＶＤ法またはプラズマＣＶＤ法などが使用できる。その後、５００℃で１時間の加熱処理を行い水素出しをする。
【００５４】
続いてレーザ照射装置を用いて非晶質珪素膜を結晶化して結晶質珪素膜を形成する。本実施の形態のレーザ結晶化ではエキシマレーザを使用し、発振されたレーザビームを光学系を用いて線状のビームスポットに加工し非晶質珪素膜に照射することで結晶質珪素膜とし、半導体層として用いる。
【００５５】
非晶質珪素膜の他の結晶化の方法としては、他に、熱処理のみにより結晶化を行う方法や結晶化を促進する触媒元素を用い加熱処理を行う事によって行う方法もある。結晶化を促進する元素としてはニッケル、鉄、パラジウム、錫、鉛、コバルト、白金、どう、金などが挙げられ、このような元素を用いることによって熱処理のみで結晶化を行った場合に比べ、低温、短時間で結晶化が行われるため、ガラス基板などへのダメージが少ない。熱処理のみにより結晶化をする場合は、基板８００を熱に強い石英基板などにしなければいけない。
【００５６】
続いて、必要に応じて半導体層にしきい値をコントロールする為に微量の不純物添加、いわゆるチャネルドーピングを行う。要求されるしきい値を得る為にＮ型もしくはＰ型を呈する不純物（リン、ボロンなど）をイオンドーピング法などにより添加する。
【００５７】
その後、図３（Ａ）に示すように半導体層を所定の形状にパターニングし、島状の半導体層８０２を得る。パターニングは半導体層にフォトレジストを塗布し、所定のマスク形状を露光し、焼成して、半導体層上にレジストマスクを形成し、このマスクを用いてエッチングをすることにより行われる。
【００５８】
続いて半導体層８０２を覆うようにゲート絶縁層８０３を形成する。ゲート絶縁層８０３はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用いて膜厚を４０〜１５０ｎｍとして珪素を含む絶縁層で形成する。
【００５９】
次いで、ゲート絶縁層８０３上にゲート電極８０４を形成する。ゲート電極８０４はＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｄから選ばれた元素で形成すれば良く、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、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。
【００６０】
また、本実施の形態ではゲート電極８０４は単層で形成されているが、下層にタングステン、上層にモリブデンなどの２層以上の積層構造でもかまわない。積層構造としてゲート電極を形成する場合であっても前段で述べた材料を使用するとよい。また、その組み合わせも適宜選択すればよい。
【００６１】
ゲート電極８０４の加工はフォトレジストを用いたマスクを利用し、エッチングをして行う。
【００６２】
続いて、ゲート電極８０４をマスクとして半導体層８０２に高濃度の不純物を添加する。これによって半導体層８０２、ゲート絶縁層８０３、及びゲート電極８０４を含む薄膜トランジスタが形成される。
【００６３】
なお、薄膜トランジスタの作製工程については特に限定されず、所望の構造のトランジスタを作製できるように適宜変更すればよい。
【００６４】
本実施の形態では、レーザ結晶化を使用して結晶化した結晶性シリコン膜を用いたトップゲートの薄膜トランジスタを用いたが、非晶質半導体膜を用いたボトムゲート型の薄膜トランジスタを画素部に用いることも可能である。非晶質半導体は珪素だけではなくシリコンゲルマニウムも用いることができ、シリコンゲルマニウムを用いる場合、ゲルマニウムの濃度は０．０１〜４．５atomic％程度であることが好ましい。
【００６５】
また非晶質半導体中に０．５ｎｍ〜２０ｎｍの結晶を粒観察することができる微結晶半導体膜（セミアモルファス半導体）を用いてもよい。また０．５ｎｍ〜２０ｎｍの結晶を粒観察することができる微結晶はいわゆるマイクロクリスタル（μｃ）とも呼ばれている。
【００６６】
セミアモルファス半導体であるセミアモルファスシリコン（ＳＡＳとも表記する）は、珪化物気体をグロー放電分解することにより得ることができる。代表的な珪化物気体としては、ＳｉＨ4であり、その他にもＳｉ2Ｈ6、ＳｉＨ2Ｃｌ2、ＳｉＨＣｌ3、ＳｉＣｌ4、ＳｉＦ4などを用いることができる。この珪化物気体を水素、水素とヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈して用いることでＳＡＳの形成を容易なものとすることができる。希釈率は１０倍〜１０００倍の範囲で珪化物気体を希釈することが好ましい。グロー放電分解による被膜の反応生成は０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲の圧力で行えば良い。グロー放電を形成するための電力は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚの高周波電力を供給すれば良い。基板加熱温度は３００度以下が好ましく、１００〜２５０度の基板加熱温度が好適である。
【００６７】
このようにして形成されたＳＡＳはラマンスペクトルが５２０ｃｍ-1よりも低波数側にシフトしており、Ｘ線回折ではＳｉ結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。未結合手（ダングリングボンド）の中和剤として水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。膜中の不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０20cm-1以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０19/cm3以下、好ましくは１×１０19/cm3以下とする。ＴＦＴにしたときの移動度μ＝１〜１０cm2/Vsecとなる。また、このＳＡＳをレーザでさらに結晶化して用いても良い。
【００６８】
続いて、ゲート電極８０４、ゲート絶縁層８０３を覆う絶縁層８０５を形成する。絶縁層８０５を形成する材料としてはアクリル、ポリイミドやシロキサンで作製すればよい。本実施の形態ではシロキサンを絶縁層８０５として形成した。（図３（Ｂ））
【００６９】
次に、絶縁層８０５上にエッチングストッパー膜８０６を成膜する。エッチングストッパー膜８０６は絶縁層８０５と異なる材料により形成する。具体的には窒化珪素や酸素を有する窒化珪素など、この後に形成する電極８０７、８０８をエッチングして形成する際、絶縁層８０５がエッチングされずに済む程度に絶縁層８０５との選択比が充分な材料を用いる。なお、エッチングストッパー膜の材料に関してはその導電性の有無を問わない。本実施の形態においては、窒化珪素膜をエッチングストッパー膜８０６として形成した。（図３（Ｃ））
【００７０】
続いて、エッチングストッパー膜８０６、絶縁層８０５及びゲート絶縁層８０３を貫通して半導体層８０２に至るコンタクトホールを形成する。（図３（Ｄ））
【００７１】
コンタクトホールの形成と基板周辺部の絶縁層除去はレジストを用いて、ドライエッチングもしくはウエットエッチングにより行えば良いが、絶縁層８０５、エッチングストッパー膜８０６及びゲート絶縁層８０３の材料によっては条件を変えて複数のエッチングによりコンタクトホールを形成する方が良い場合がある。
【００７２】
なお、ウエットエッチングを使用する際や、レジストを剥離液を用いて除去する際には、絶縁層８０５中には水が侵入していると考えられるため、レジスト除去後、絶縁層８０５中の水を除去する目的で熱処理を行っても良い。熱処理は大気中、減圧中、真空中及び特定のガス雰囲気中のどれでも行うことが可能であり、実施者は都合の良い条件により処理を行えばよい。ただし、絶縁層８０５はエッチングストッパー膜８０６に覆われているため、この時点では充分な水の除去ができない場合もある。
【００７３】
そして、当該コンタクトホールや絶縁層８０５、エッチングストッパー膜８０６を覆う導電層を形成する。当該導電層を所望の形状に加工し、電極８０７、８０８及び図示しない配線を形成する。これらはアルミニウム、銅等の単層でも良いが、本実施の形態ではＴＦＴ側からモリブデン、アルミニウム、モリブデンの積層構造とする。積層配線としては他にＴＦＴ側からチタン、アルミニウム、チタンやチタン、窒化チタン、アルミニウム、チタンといった構造でも良い。
【００７４】
導電層の加工はレジストを用いてドライエッチングもしくはウエットエッチングにより行えばよい。エッチングストッパー膜８０６の存在により絶縁層８０５までエッチングされてしまうことが防止できる。なお、コンタクトホールを形成する時と同様、ウエットエッチングを使用する際や、レジストを剥離液を用いて除去する際には、絶縁層８０５中には水が侵入していると考えられるため、レジスト除去後、絶縁層８０５中の水を除去する目的で熱処理を行っても良い。熱処理は大気中、減圧中、真空中及び特定のガス雰囲気中のどれでも行うことが可能であり、実施者は都合の良い条件により処理を行えばよい。ただし、絶縁層８０５はエッチングストッパー膜８０６に覆われているため、この時点では充分な水の除去ができない場合もある。
【００７５】
これにより、画素部の薄膜トランジスタ８０９が完成する。
【００７６】
そして画素部の薄膜トランジスタ８０９の電極８０８の一部を覆って、透光性を有する導電層を形成したのち、当該透光性を有する導電層を加工して第１の電極８１０を形成する。（図４（Ａ））
【００７７】
透光性を有する導電層の加工はレジストを用いてドライエッチングもしくはウエットエッチングにより行えばよい。なお、コンタクトホールや電極８０７、８０８を形成する時と同様、ウエットエッチングを使用する際や、レジストを剥離液を用いて除去する際には、絶縁層８０５中には水が侵入していると考えられるため、レジスト除去後、絶縁層８０５中の水を除去する目的で熱処理を行っても良い。熱処理は大気中、減圧中、真空中及び特定のガス雰囲気中のどれでも行うことが可能であり、実施者は都合の良い条件により処理を行えばよい。ただし、絶縁層８０５はエッチングストッパー膜８０６に覆われているため、この時点では充分な水の除去ができない場合もある。
【００７８】
ここで第１の電極８１０は薄膜トランジスタ８０９の電極８０８と電気的に接触している。第１の電極８１０の材料としてはインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）や酸化珪素を含有するＩＴＯ、酸化インジウムに２〜２０％の酸化亜鉛を含有したＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）もしくは酸化亜鉛そのもの、そして酸化亜鉛にガリウムを含有したＧＺＯ（Galium Zinc Oxide）等を用いるとよい。
【００７９】
続いて、薄膜トランジスタ８０９の電極８０７、８０８及び発光素子の第１の電極８１０をマスクとして、露出しているエッチングストッパー膜８０６をエッチングにより除去する。エッチングはウエットエッチング、ドライエッチングのどちらでも良く、本実施の形態ではドライエッチングによりエッチングを行った。（図４（Ｂ））
【００８０】
なお、絶縁層８０５とエッチングストッパー膜との選択比が大きいエッチング方法であれば第１の電極８１０とエッチングストッパー膜８０６のエッチングを同時に行っても良い。また、エッチングの時間を制御して電極８０７、８０８のエッチングと同じエッチングでエッチングストッパー膜８０６を除去してしまう方法も考えられる。
【００８１】
なお、ウエットエッチングによりエッチングを行った際、絶縁層８０５中には水が侵入していると考えられるため、レジスト除去後、絶縁層８０５中の水を除去する目的で熱処理を行っても良い。絶縁層８０５はエッチングストッパー膜８０６に覆われていないため、充分に水の除去を行うことができる。ただし、この後の工程でまた水にさらされるような工程がある場合はその工程が終了した後、まとめて熱処理を行っても良い。熱処理は大気中、減圧中、真空中及び特定のガス雰囲気中のどれでも行うことが可能であり、実施者は都合の良い条件により処理を行えばよい。
【００８２】
次にエッチングストッパー膜８０６及び第１の電極８１０を覆って有機材料もしくは無機材料からなる絶縁層を形成する。続いて当該絶縁層は第１の電極の端部を覆い且つ第１の電極の一部が露出するように加工し、隔壁８１１を形成する。隔壁８１１の材料としては、感光性を有する有機材料（アクリル、ポリイミドなど）が好適に用いられるが、感光性を有さない有機材料や無機材料で形成してもかまわない。本実施の形態では感光性のポリイミドをもしいた。隔壁８１１の第１の電極に面した端面は曲率を有し、当該曲率が連続的に変化するテーパー形状をしていることが望ましい。なお、隔壁８１１に顔料やカーボンなど黒色の物質を混入し、ブラックマトリクスとして用いても良い。（図４（Ｃ））
【００８３】
隔壁８１１の加工は感光性を有する材料を用いたのであれば露光、現像することで、非感光性の材料を用いたのであればレジストを用いてドライエッチングもしくはウエットエッチングにより行えばよい。なお、感光性の材料を用いて現像する際や、ウエットエッチングを使用する際、レジストを剥離液を用いて除去する際には、隔壁８１１及び絶縁層８０５中には水が侵入していると考えられるため、レジスト除去後、隔壁８１１及び絶縁層８０５中の水を除去する目的で熱処理を行っても良い。
【００８４】
熱処理は大気中、減圧中、真空中及び特定のガス雰囲気中のどれでも行うことが可能であり、実施者は都合の良い条件により処理を行えばよいが、真空中での熱処理を行うと効果的である。絶縁層８０５はその全面をエッチングストッパー膜８０６により覆われていないので充分に内部の水を除去することが可能となる。本実施の形態においては真空中での熱処理を行った。
【００８５】
次に、隔壁８１１から露出した第１の電極８１０を覆う発光層８１２を形成する。発光層８１２は蒸着法やインクジェット法、スピンコート法などいずれの方法を用いて形成してもかまわない。（図４（Ｄ））
【００８６】
続いて発光層８１２を覆う第２の電極８１３を形成する。これによって第１の電極８１０と発光層８１２と第２の電極８１３とからなる発光素子８１４を作製することができる。
【００８７】
なお、隔壁８１１を形成し、真空中での熱処理を行った後は発光層８１２の形成、第２の電極の形成まで大気に解放せずに行うことが望ましい。これは、大気中の水が発光装置内に取り込まれるのを防止することができる為である。
【００８８】
その後、プラズマＣＶＤ法により窒素を含む酸化珪素膜をパッシベーション膜として形成しても良い。窒素を含む酸化珪素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ケイ素膜、またはＳｉＨ4、Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化ケイ素膜、あるいはＳｉＨ4、Ｎ2ＯをＡｒで希釈したガスから形成される酸化窒化ケイ素膜を形成すれば良い。
【００８９】
また、パッシベーション膜としてＳｉＨ4、Ｎ2Ｏ、Ｈ2から作製される酸化窒化水素化ケイ素膜を適用しても良い。もちろん、パッシベーション膜は単層構造に限定されるものではなく、他のケイ素を含む絶縁層を単層構造、もしくは積層構造として用いても良い。また、窒化炭素膜と窒化ケイ素膜の多層膜やスチレンポリマーの多層膜、窒化ケイ素膜やダイヤモンドライクカーボン膜を窒素を含む酸化珪素膜の代わりに形成してもよい。
【００９０】
続いて表示部の封止を行う。対向基板を封止に用いる場合は、絶縁性のシール材により、外部接続部が露出するように貼り合わせる。対向基板には凹部を作製して乾燥材を貼り付けても良い。対向基板と素子が形成された基板との間の空間には乾燥した窒素などの不活性気体を充填しても良いし、シール材を画素部全面に塗布しそれにより対向基板を形成しても良い。シール材には紫外線硬化樹脂などを用いると好適である。シール材には乾燥材やギャップを一定に保つための粒子を混入しておいても良い。続いて外部接続部にフレキシブル配線基板を貼り付けることによって、発光装置が完成する。
【００９１】
なお、表示機能を有する本発明の発光表示装置には、アナログのビデオ信号、デジタルのビデオ信号のどちらを用いてもよい。デジタルのビデオ信号を用いる場合はそのビデオ信号が電圧を用いているものと、電流を用いているものとに分けられる。発光素子の発光時において、画素に入力されるビデオ信号は、定電圧のものと、定電流のものがあり、ビデオ信号が定電圧のものには、発光素子に印加される電圧が一定のものと、発光素子に流れる電流が一定のものとがある。またビデオ信号が定電流のものには、発光素子に印加される電圧が一定のものと、発光素子に流れる電流が一定のものとがある。この発光素子に印加される電圧が一定のものは定電圧駆動であり、発光素子に流れる電流が一定のものは定電流駆動である。定電流駆動は、発光素子の抵抗変化によらず、一定の電流が流れる。本発明の発光表示装置及びその駆動方法は、上記した駆動方法のいずれを用いても良い。
【００９２】
以上が本発明の発光装置の作製方法である。
【００９３】
（実施の形態３）
本実施の形態では図２（Ｂ）に示した構成の発光装置を作製する方法について図５を参照しながら説明する。まず、基板８００上に下地絶縁層８０１、半導体層８０２、ゲート絶縁層８０３、ゲート電極８０４を形成するところまで（図５（Ａ））は実施の形態２における図３（Ａ）の説明と同一であるのでその説明を省略する。
【００９４】
ゲート電極８０４を形成した後、第１の絶縁層８５０を形成する。第１の絶縁層８５０はアクリル、ポリイミドの有機絶縁層や酸化珪素や、窒化珪素を主成分とするの無機絶縁層、シロキサンなどで形成することができるが、本実施の形態では酸化珪素を第１の絶縁層８５０として用いた。なお、アクリル、ポリイミドやシロキサンなどの塗布により成膜する自己平坦性を有する材料を用いた場合は図２（Ａ）のような構成となる。
【００９５】
続いて、第１の絶縁層８５０、ゲート絶縁層８０３を貫通してもうけられたコンタクトホールを形成する。そして、当該コンタクトホールや第１の絶縁層８５０を覆う導電層を形成する。当該導電層を所望の形状に加工し、電極８５１、８５２や図示しない配線を形成する。これらはアルミニウム、銅等の単層でも良いが、積層構造でも良い。積層配線としては半導体層側からモリブデン、アルミニウム、モリブデンの順、チタン、アルミニウム、チタンの順、もしくはやチタン、窒化チタン、アルミニウム、チタンの順に積層した構造などが挙げられる。
【００９６】
本実施の形態では、第１の絶縁層８５０に酸化珪素を用いた為、エッチングストッパー膜を設ける必要が無いが、第１の絶縁層８５０として電極８５１、８５２や図示しない配線のエッチングにおいて充分なエッチングレートの差が無いような材料を用いた場合はエッチングストッパー膜を設けることが必要である。この際は電極８５１、８５２や配線を形成した後、それらをマスクとして露出しているエッチングストッパー膜を除去すると良い。
【００９７】
導電層の加工やコンタクトホールの開口はレジストを用いてドライエッチングもしくはウエットエッチングにより行えばよい。なお、ウエットエッチングを使用する際や、レジストを剥離液を用いて除去する際には、絶縁層が水に曝されることとなるため、レジスト除去後、熱処理を行っても良い。熱処理は大気中、減圧中、真空中及び特定のガス雰囲気中のどれでも行うことが可能であり、実施者は都合の良い条件により処理を行えばよい。ただし、第１の絶縁層８５０が高い非透水性を有している場合、脱水を目的とした熱処理は必ずしも必要でない場合もある。
【００９８】
これにより、画素部の薄膜トランジスタ８５３が完成する。（図５（Ｂ））
【００９９】
続いて、電極８５１、８５２や配線、第１の絶縁層８５０を覆う第２の絶縁層８５４を形成する。第２の絶縁層８５４を形成する材料としては、第１の絶縁層８５０の材料としてあげたものと同様の材料で作製すればよい。本実施の形態においては、第１の絶縁層８５０が自己平坦性を有さず、下層の凹凸を反映してしまう酸化珪素により作製されている為、第２の絶縁層においては自己平坦性を有するアクリル、ポリイミドもしくはシロキサンを用いる。本実施の形態ではシロキサンを第２の絶縁層８５４として形成した。（図５（Ｃ））
【０１００】
次に、第２の絶縁層８５４上にエッチングストッパー膜８５５を成膜する。エッチングストッパー膜８５５は第２の絶縁層８５４と異なる非透水性の材料により形成する。具体的には窒化珪素や酸素を有する窒化珪素など、この後に形成する配線８５６および発光素子の第１の電極８５７エッチングと選択比の高い材料を用いる。なお、エッチングストッパー膜の材料に関してはその導電性の有無を問わない。本実施の形態においては、窒化珪素膜をエッチングストッパー膜８５５として形成した。
【０１０１】
エッチングストッパー膜８５５を形成した後、その上に導電膜を形成し、加工することで配線８５６を形成する。配線８５６は図２（Ａ）における配線３１０に相当する。エッチングストッパー膜８５５が形成されている為、そのエッチングに際し、下層の膜が大きくエッチングされること無く形成することができる。（図５（Ｄ））
【０１０２】
続いて、発光素子の第１の電極８５７を形成する。第１の電極８５７は第２の絶縁層８５４に設けられたコンタクトホールを介して薄膜トランジスタ８５３の電極８５２に電気的に接続している。第１の電極８５７は透光性を有する導電層を形成した後、当該導電層を加工して形成する。第１の電極８５７の材料としてはインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）や酸化珪素を含有するＩＴＯ、酸化インジウムに２〜２０％の酸化亜鉛を含有したＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）もしくは酸化亜鉛そのもの、そして酸化亜鉛にガリウムを含有したＧＺＯ（Galium Zinc Oxide）等を用いるとよい。
【０１０３】
当該導電層の加工はレジストを用いてドライエッチングもしくはウエットエッチングにより行えばよい。なお、ウエットエッチングを使用する際や、レジストを剥離液を用いて除去する際には、第２の絶縁層８５４中には水が侵入していると考えられるため、レジスト除去後、第２の絶縁層８５４中の水を除去する目的で熱処理を行っても良い。熱処理は大気中、減圧中、真空中及び特定のガス雰囲気中のどれでも行うことが可能であり、実施者は都合の良い条件により処理を行えばよい。ただし、第２の絶縁層８５４はエッチングストッパー膜８５５に覆われているため、充分な水の除去ができない場合もある。
【０１０４】
続いて、配線８５６及び発光素子の第１の電極８５７をマスクとして、露出しているエッチングストッパー膜８５５をエッチングにより除去する。エッチングはウエットエッチング、ドライエッチングのどちらでも良く、本実施の形態ではドライエッチングによりエッチングを行った。なお、第１の電極８５７のエッチングと第２の絶縁層８５４及び配線８５６の選択比が大きいエッチング方法であれば第１の電極８５７とエッチングストッパー膜８５５のエッチングを同時に行っても良い。なお、第１の電極８５７や配線８５６が第２の絶縁層８５４との選択比を大きくとれるようであればエッチングストッパー膜を設ける必要は無い。また、どちらか片方の形成時のみ用いても良い。
【０１０５】
なお、ウエットエッチングによりエッチングを行った際、第２の絶縁層８５４中には水が侵入していると考えられるため、レジスト除去後、第２の絶縁層８５４中の水を除去する目的で熱処理を行っても良い。第２の絶縁層８５４はエッチングストッパー膜８５５に覆われていないため、充分に水の除去を行うことができる。ただし、この後の工程でまた水にさらされるような工程がある場合はその工程が終了した後、まとめて熱処理を行っても良い。熱処理は大気中、減圧中、真空中及び特定のガス雰囲気中のどれでも行うことが可能であり、実施者は都合の良い条件により処理を行えばよい。
【０１０６】
この後の工程については実施の形態２における図４（Ｃ）からの工程と同様であるため、説明を省略する。
【０１０７】
以上が本発明の発光装置の作製方法である。なお、本実施の形態における発光装置の作製方法は実施の形態２と適宜組み合わせて使用することができる。
【０１０８】
（実施の形態４）
本実施の形態では、本発明の一形態に相当する発光装置のパネルの外観について図６を用いて説明する。図６は基板上に形成されたトランジスタおよび発光素子を対向基板４００６との間に形成したシール材によって封止したパネルの上面図である。
【０１０９】
基板４００１上に設けられた画素部４００２と信号処理回路４００３と信号線駆動回路４０２０と走査線駆動回路４００４とを囲むようにして、シール材４００５が設けられている。また、画素部４００２と信号処理回路４００３と信号線駆動回路４０２０と、走査線駆動回路４００４の上に対向基板４００６が設けられている。よって画素部４００２と信号処理回路４００３と信号線駆動回路４０２０と、走査線駆動回路４００４とは基板４００１とシール材４００５と対向基板４００６とによって充填材と共に密封されている。
【０１１０】
また、基板４００１上に設けられた画素部４００２と信号処理回路４００３と信号線駆動回路４０２０と走査線駆動回路４００４とは薄膜トランジスタを複数有している。
【０１１１】
また、引き回し配線は画素部４００２と信号処理回路４００３と信号線駆動回路４０２０と、走査線駆動回路４００４とに、信号、または電源電圧を供給する為の配線に相当する。引き回し配線は接続端子と接続されており、接続端子はフレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）４０１８が有する端子と異方性導電膜を介して電気的に接続されている。
【０１１２】
なお、充填材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、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、シリコン樹脂、ポリビニルブチラル、またはエチレンビニレンアセテートを用いる事ができる。
【０１１３】
なお、本発明の表示装置は発光素子を有する画素部が形成されたパネルと、該パネルにＩＣが実装されたモジュールとをその範疇に含む。
【０１１４】
（実施の形態５）
実施の形態４にその一例を示したようなモジュールを搭載した本発明の電子機器として、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（カーオーディオコンポ等）、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的には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７に示す。
【０１１５】
図７（Ａ）は発光表示装置でありテレビ受像器やコンピュータのモニターなどがこれに当たる。筐体２００１、表示部２００３、スピーカー部２００４等を含む。本発明の発光表示装置は表示部２００３の発光取り出し面を見る角度に依存した発光スペクトルの変化が低減され、また、表示の品質が向上する。画素部にはコントランスを高めるため、偏光板、又は円偏光板を備えるとよい。例えば、封止基板へ１／４λ板、１／２λ板、偏光板の順にフィルムを設けるとよい。さらに偏光板上に反射防止膜を設けてもよい。
【０１１６】
図７（Ｂ）は携帯電話であり、本体２１０１、筐体２１０２、表示部２１０３、音声入力部２１０４、音声出力部２１０５、操作キー２１０６、アンテナ２１０８等を含む。本発明の携帯電話は、表示部２１０３における発光素子の劣化が抑制され、信頼性が向上する。
【０１１７】
図７（Ｃ）は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。本発明のコンピュータは表示部２２０３の発光取り出し面を見る角度に依存した発光スペクトルの変化が低減され、また、表示の品質が向上する。図７（Ｃ）ではノート型のコンピュータを例示したが、ハードディスクと表示部が一体化したデスクトップ型のコンピュータなどにも適用することが可能である。
【０１１８】
図７（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。本発明のモバイルコンピュータは、表示部２３０２における発光素子の劣化が抑制され、信頼性が向上する。
【０１１９】
図７（Ｅ）は携帯型のゲーム機であり、筐体２４０１、表示部２４０２、スピーカー部２４０３、操作キー２４０４、記録媒体挿入部２４０５等を含む。本発明の携帯型ゲーム機は表示部２４０２における発光素子の劣化が抑制され、信頼性が向上する。
【０１２０】
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。
（実施の形態６）
【０１２１】
本実施の形態では発光層の構成について詳しく説明する。
【０１２２】
発光層は、有機化合物又は無機化合物を含む電荷注入輸送物質及び発光材料で形成し、低分子系有機化合物、中分子系有機化合物（昇華性を有さず、且つ分子数が２０以下、又は連鎖する分子の長さが１０μm以下の有機化合物を指していう）、高分子系有機化合物から選ばれた一種又は複数種の層を含み、電子注入輸送性又は正孔注入輸送性の無機化合物と組み合わせても良い。
【０１２３】
電荷注入輸送物質のうち、特に電子輸送性の高い物質としては、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ3）、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ3）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［h］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ2）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が挙げられる。また正孔輸送性の高い物質としては、例えば４，４'−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：α−ＮＰＤ）や４，４'−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（略称：ＴＰＤ）や４，４'，４''−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（略称：ＴＤＡＴＡ）、４，４'，４''−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）などの芳香族アミン系（即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する）の化合物が挙げられる。
【０１２４】
また、電荷注入輸送物質のうち、特に電子注入性の高い物質としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ2）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物が挙げられる。また、この他、Ａｌｑ3のような電子輸送性の高い物質とマグネシウム（Ｍｇ）のようなアルカリ土類金属との混合物であってもよい。
【０１２５】
電荷注入輸送物質のうち、正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）やバナジウム酸化物（ＶＯｘ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯｘ）、タングステン酸化物（ＷＯｘ）、マンガン酸化物（ＭｎＯｘ）等の金属酸化物が挙げられる。また、この他、フタロシアニン（略称：Ｈ2Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）等のフタロシアニン系の化合物が挙げられる。
【０１２６】
発光層は、発光波長帯の異なる発光層を画素毎に形成して、カラー表示を行う構成としても良い。典型的には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応した発光層を形成する。この場合にも、画素の光放射側にその発光波長帯の光を透過するフィルター（着色層）を設けた構成とすることで、色純度の向上や、画素部の鏡面化（映り込み）の防止を図ることができる。そのため、フィルター（着色層）を設けることで、従来画素部の鏡面化（写り込み）を防止するために用いられていた円偏光板などを省略することが可能となり、偏光板を用いた事によって約半分となっていた光の損失を無くすことができる。さらに、斜方から画素部（表示画面）を見た場合に起こる色調の変化を低減することができる。
【０１２７】
発光材料には様々な材料がある。低分子系有機発光材料では、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−［２−(１,１,７,７−テトラメチル−９−ジュロリジル)エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴ）、４−ジシアノメチレン−２−ｔ−ブチル−６−［２−(１,１,７,７−テトラメチルジュロリジン−９−イル)エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＪＴＢ）、ペリフランテン、２,５−ジシアノ−１,４−ビス［２−(１０−メトキシ−１,１,７,７−テトラメチルジュロリジン−９−イル)エテニル］ベンゼン、Ｎ,Ｎ’−ジメチルキナクリドン（略称：ＤＭＱｄ）、クマリン６、クマリン５４５Ｔ、トリス(８−キノリノラト)アルミニウム（略称：Ａｌｑ3）、９,９’−ビアントリル、９,１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）や９,１０−ビス(２−ナフチル)アントラセン（略称：ＤＮＡ）等を用いることができる。また、この他の物質でもよい。
【０１２８】
一方、高分子系有機発光材料は低分子系に比べて物理的強度が高く、素子の耐久性が高い。また塗布により成膜することが可能であるので、素子の作製が比較的容易である。高分子系有機発光材料を用いた発光素子の構造は、低分子系有機発光材料を用いたときと基本的には同じであり、半導体層側から陰極、有機発光層、陽極という構造である。しかし、高分子系有機発光材料を用いた発光層を形成する際には、低分子系有機発光材料を用いたときのような積層構造を形成させることは難しく、多くの場合２層構造となる。具体的には、半導体層側から陰極、発光層、正孔輸送層、陽極という構造である。
【０１２９】
発光色は、発光層を形成する材料で決まるため、これらを選択することで所望の発光を示す発光素子を形成することができる。発光層の形成に用いることができる高分子系の電界発光材料は、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポリフルオレン系が挙げられる。
【０１３０】
ポリパラフェニレンビニレン系には、ポリ（パラフェニレンビニレン） [ＰＰＶ] の誘導体、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン） [ＲＯ−ＰＰＶ]、ポリ（２−（２'−エチル−ヘキソキシ）−５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン）[ＭＥＨ−ＰＰＶ]、ポリ（２−（ジアルコキシフェニル）−１,４−フェニレンビニレン）[ＲＯＰｈ−ＰＰＶ]等が挙げられる。ポリパラフェニレン系には、ポリパラフェニレン［ＰＰＰ］の誘導体、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレン）[ＲＯ−ＰＰＰ]、ポリ（２，５−ジヘキソキシ−１，４−フェニレン）等が挙げられる。ポリチオフェン系には、ポリチオフェン［ＰＴ］の誘導体、ポリ（３−アルキルチオフェン）［ＰＡＴ］、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）［ＰＨＴ］、ポリ（３−シクロヘキシルチオフェン）［ＰＣＨＴ］、ポリ（３−シクロヘキシル−４−メチルチオフェン）［ＰＣＨＭＴ］、ポリ（３，４−ジシクロヘキシルチオフェン）［ＰＤＣＨＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−チオフェン］［ＰＯＰＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−２，２ビチオフェン］［ＰＴＯＰＴ］等が挙げられる。ポリフルオレン系には、ポリフルオレン［ＰＦ］の誘導体、ポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）［ＰＤＡＦ］、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）［ＰＤＯＦ］等が挙げられる。
【０１３１】
なお、正孔輸送性の高分子系有機発光材料を、陽極と発光性の高分子系有機発光材料の間に挟んで形成すると、陽極からの正孔注入性を向上させることができる。一般にアクセプター材料と共に水に溶解させたものをスピンコート法などで塗布する。また、有機溶媒には不溶であるため、上述した発光性の有機発光材料との積層が可能である。正孔輸送性の高分子系有機発光材料としては、ＰＥＤＯＴとアクセプター材料としてのショウノウスルホン酸（ＣＳＡ）の混合物、ポリアニリン［ＰＡＮＩ］とアクセプター材料としてのポリスチレンスルホン酸［ＰＳＳ］の混合物等が挙げられる。
【０１３２】
また、発光層は単色又は白色の発光を呈する構成とすることができる。白色発光材料を用いる場合には、画素の光放射側に特定の波長の光を透過するフィルター（着色層）を設けた構成としてカラー表示を可能にすることができる。
【０１３３】
白色に発光する発光層を形成するには、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）を蒸着法により順次積層することで白色を得ることができる。また、スピンコートを用いた塗布法によりＥＬを形成する場合には、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。
【０１３４】
発光層は単層で形成することもでき、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。ここで示した白色発光が得られる発光素子の他にも、発光層の材料を適宜選択することによって、赤色発光、緑色発光、または青色発光が得られる発光素子を作製することができる。
【０１３５】
さらに、発光層は、一重項励起発光材料の他、金属錯体などを含む三重項励起材料を用いても良い。例えば、赤色の発光性の画素、緑色の発光性の画素及び青色の発光性の画素のうち、輝度半減時間が比較的短い赤色の発光性の画素を三重項励起発光材料で形成し、他を一重項励起発光材料で形成する。三重項励起発光材料は発光効率が良いので、同じ輝度を得るのに消費電力が少なくて済むという特徴がある。すなわち、赤色画素に適用した場合、発光素子に流す電流量が少なくて済むので、信頼性を向上させることができる。低消費電力化として、赤色の発光性の画素と緑色の発光性の画素とを三重項励起発光材料で形成し、青色の発光性の画素を一重項励起発光材料で形成しても良い。人間の視感度が高い緑色の発光素子も三重項励起発光材料で形成することで、より低消費電力化を図ることができる。
【０１３６】
三重項励起発光材料の一例としては、金属錯体をドーパントとして用いたものがあり、第三遷移系列元素である白金を中心金属とする金属錯体、イリジウムを中心金属とする金属錯体などが知られている。三重項励起発光材料としては、これらの化合物に限られることはなく、上記構造を有し、且つ中心金属に周期表の８〜１０属に属する元素を有する化合物を用いることも可能である。
【０１３７】
以上に掲げる発光層を形成する物質は一例であり、正孔注入輸送層、正孔輸送層、電子注入輸送層、電子輸送層、発光層、電子ブロック層、正孔ブロック層などの機能性の各層を適宜積層することで発光素子を形成することができる。また、これらの各層を合わせた混合層又は混合接合を形成しても良い。発光層の層構造は変化しうるものであり、特定の電子注入領域や発光領域を備えていない代わりに、もっぱらこの目的用の電極を備えたり、発光性の材料を分散させて備えたりする変形は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において許容されうるものである。
【０１３８】
上記のような材料で形成した発光素子は、順方向にバイアスすることで発光する。発光素子を用いて形成する表示装置の画素は、単純マトリクス方式、若しくはアクティブマトリクス方式で駆動することができる。いずれにしても、個々の画素は、ある特定のタイミングで順方向バイアスを印加して発光させることとなるが、ある一定期間は非発光状態となっている。この非発光時間に逆方向のバイアスを印加することで発光素子の信頼性を向上させることができる。発光素子では、一定駆動条件下で発光強度が低下する劣化や、画素内で非発光領域が拡大して見かけ上輝度が低下する劣化モードがあるが、順方向及び逆方向にバイアスを印加する交流的な駆動を行うことで、劣化の進行を遅くすることができ、発光装置の信頼性を向上させることができる。
（実施の形態７）
【０１３９】
本実施の形態では本発明を利用した発光装置の構成の１例を図８参照しながら説明する。本実施の形態では、ＬＤＤ構造を有する薄膜トランジスタ８０９が薄膜トランジスタの電極８０８を介して発光素子８１４に接続している。
【０１４０】
図８（Ａ）は第１の電極８１０が透光性を有する導電膜により形成されており、基板８００側に発光層８１２より発せられた光が取り出される構造である。なお８１５は対向基板であり、発光素子８１４が形成された後、シール剤などを用い、基板８００に固着される。対向基板８１５と素子との間に透光性を有する樹脂８１６等を充填し、封止することによって発光素子８１４が水分により劣化することをさらに低減させる事ができる。また、樹脂８１６が吸湿性を有していることが望ましい。さらに樹脂８１６中に透光性の高い乾燥剤を分散させるとさらに水分の影響を抑えることが可能になるためさらに望ましい形態である。
【０１４１】
図８（Ｂ）は第１の電極８１０と第２の電極８１３両方が透光性を有する導電膜により形成されており、基板８００及び対向基板８１５の両方に光を取り出すことが可能な構成となっている。また、この構成では基板８００と対向基板８１５の外側に偏光板８１７を設けることによって画面が透けてしまうことを防ぐことができ、視認性が向上する。偏光板８１７の外側には保護フィルム８１８を設けると良い。
（実施の形態８）
【０１４２】
本実施の形態では、画素回路、保護回路及びそれらの動作について説明する。
【０１４３】
図９（Ａ）に示す画素は、列方向に信号線１４１０及び電源線１４１１、１４１２、行方向に走査線１４１４が配置される。また、スイッチング用ＴＦＴ１４０１、駆動用ＴＦＴ１４０３、電流制御用ＴＦＴ１４０４、容量素子１４０２及び発光素子１４０５を有する。
【０１４４】
図９（Ｃ）に示す画素は、ＴＦＴ１４０３のゲート電極が、行方向に配置された電源線１４１２に接続される点が異なっており、それ以外は図９（Ａ）に示す画素と同じ構成である。つまり、図９（Ａ）（Ｃ）に示す両画素は、同じ等価回路図を示す。しかしながら、列方向に電源線１４１２が配置される場合（図９（Ａ））と、行方向に電源線１４１２が配置される場合（図９（Ｃ））とでは、各電源線は異なるレイヤーの導電膜で形成される。ここでは、駆動用ＴＦＴ１４０３のゲート電極が接続される配線に注目し、これらを作製するレイヤーが異なることを表すために、図９（Ａ）（Ｃ）として分けて記載する。
【０１４５】
図９（Ａ）（Ｃ）に示す画素の特徴として、画素内にＴＦＴ１４０３、１４０４が直列に接続されており、ＴＦＴ１４０３のチャネル長Ｌ(１４０３)、チャネル幅Ｗ(１４０３)、ＴＦＴ１４０４のチャネル長Ｌ(１４０４)、チャネル幅Ｗ(１４０４)は、Ｌ(１４０３)／Ｗ(１４０３)：Ｌ(１４０４)／Ｗ(１４０４)＝５〜６０００：１を満たすように設定するとよい。
【０１４６】
なお、ＴＦＴ１４０３は、飽和領域で動作し発光素子１４０５に流れる電流値を制御する役目を有し、ＴＦＴ１４０４は線形領域で動作し発光素子１４０５に対する電流の供給を制御する役目を有する。両ＴＦＴは同じ導電型を有していると作製工程上好ましく、本実施の形態ではｎチャネル型ＴＦＴとして形成する。またＴＦＴ１４０３には、エンハンスメント型だけでなく、ディプリーション型のＴＦＴを用いてもよい。上記構成を有する本発明は、ＴＦＴ１４０４が線形領域で動作するために、ＴＦＴ１４０４のＶｇｓの僅かな変動は、発光素子１４０５の電流値に影響を及ぼさない。つまり、発光素子１４０５の電流値は、飽和領域で動作するＴＦＴ１４０３により決定することができる。上記構成により、ＴＦＴの特性バラツキに起因した発光素子の輝度ムラを改善して、画質を向上させた表示装置を提供することができる。
【０１４７】
図９（Ａ）〜（Ｄ）に示す画素において、ＴＦＴ１４０１は、画素に対するビデオ信号の入力を制御するものであり、ＴＦＴ１４０１がオンとなると、画素内にビデオ信号が入力される。すると、容量素子１４０２にそのビデオ信号の電圧が保持される。なお図９（Ａ）（Ｃ）には、容量素子１４０２を設けた構成を示したが、本発明はこれに限定されず、ビデオ信号を保持する容量がゲート容量などでまかなうことが可能な場合には、容量素子１４０２を設けなくてもよい。
【０１４８】
図９（Ｂ）に示す画素は、ＴＦＴ１４０６と走査線１４１５を追加している以外は、図９（Ａ）に示す画素構成と同じである。同様に、図９（Ｄ）に示す画素は、ＴＦＴ１４０６と走査線１４１５を追加している以外は、図９（Ｃ）に示す画素構成と同じである。
【０１４９】
ＴＦＴ１４０６は、新たに配置された走査線１４１５によりオン又はオフが制御される。ＴＦＴ１４０６がオンとなると、容量素子１４０２に保持された電荷は放電し、ＴＦＴ１４０４がオフとなる。つまり、ＴＦＴ１４０６の配置により、強制的に発光素子１４０５に電流が流れない状態を作ることができる。そのためＴＦＴ１４０６を消去用ＴＦＴと呼ぶことができる。従って、図９（Ｂ）（Ｄ）の構成は、全ての画素に対する信号の書き込みを待つことなく、書き込み期間の開始と同時又は直後に点灯期間を開始することができるため、デューティ比を向上することが可能となる。
【０１５０】
図９（Ｅ）に示す画素は、列方向に信号線１４１０、電源線１４１１、行方向に走査線１４１４が配置される。また、スイッチング用ＴＦＴ１４０１、駆動用ＴＦＴ１４０３、容量素子１４０２及び発光素子１４０５を有する。図９（Ｆ）に示す画素は、ＴＦＴ４０６と走査線１４１５を追加している以外は、図９（Ｅ）に示す画素構成と同じである。なお、図９（Ｆ）の構成も、ＴＦＴ１４０６の配置により、デューティ比を向上することが可能となる。
【０１５１】
以上のように、多様な画素回路を採用することができる。特に、非晶質半導体膜から薄膜トランジスタを形成する場合、駆動用ＴＦＴの半導体膜を大きくすると好ましい。そのため、上記画素回路において、電界発光層からの光が封止基板側から射出する上面発光型とすると好ましい。
【０１５２】
このようなアクティブマトリクス型の発光装置は、画素密度が増えた場合、各画素にＴＦＴが設けられているため低電圧駆動でき、有利であると考えられている。
【０１５３】
本実施の形態では、一画素に各ＴＦＴが設けられるアクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、一列毎にＴＦＴが設けられるパッシブマトリクス型の発光装置を形成することもできる。パッシブマトリクス型の発光装置は、各画素にＴＦＴが設けられていないため、高開口率となる。発光が電界発光層の両側へ射出する発光装置の場合、パッシブマトリクス型の表示装置を用いる透過率が高まる。
【０１５４】
続いて、図９（Ｅ）に示す等価回路を用い、走査線及び信号線に保護回路としてダイオードを設ける場合について説明する。
【０１５５】
図１０には、画素部１５００にＴＦＴ１４０１、１４０３、容量素子１４０２、発光素子１４０５が設けられている。信号線１４１０には、ダイオード１５６１と１５６２が設けられている。ダイオード１５６１と１５６２は、ＴＦＴ１４０１又は１４０３と同様に、上記実施の形態に基づき作製され、ゲート電極、半導体層、ソース電極及びドレイン電極等を有する。ダイオード１５６１と１５６２は、ゲート電極と、ドレイン電極又はソース電極とを接続することによりダイオードとして動作させている。
【０１５６】
ダイオードと接続する共通電位線１５５４、１５５５はゲート電極と同じレイヤーで形成している。従って、ダイオードのソース電極又はドレイン電極と接続するには、ゲート絶縁層にコンタクトホールを形成する必要がある。
【０１５７】
走査線１４１４に設けられるダイオードも同様な構成である。
【０１５８】
このように、本発明によれば、入力段に設けられる保護ダイオードを同時に形成することができる。なお、保護ダイオードを形成する位置は、これに限定されず、駆動回路と画素との間に設けることもできる。
【実施例１】
【０１５９】
本発明を適用した発光装置と比較例として適用していない発光装置を一定時間、一定条件において使用後発生した発光強度の低下を起こした領域の数の比較を行った。なお、本実施例における発光装置の構成は図１（Ａ）の構成に対応し、比較例１における発光装置の構成は図１（Ａ）において、エッチングストッパー膜１１４が絶縁層１０７の上全面に形成されている構成に対応する。比較の結果を表１に示す。なお、本実施例において、エッチングストッパー膜は窒化珪素を主成分とするの材料により形成した。
【０１６０】
【表１】
0004679187.tif 000002
【０１６１】
表１は８５度において１００時間の保存試験後、写真を撮影し、写真を目視にて増加した発光強度の低下を起こした領域の数を示したものであり、複数画素にまたがる面積の大きい発光強度の低下を起こした領域をカウントした。この通り、本発明の構成を有する発光装置は８５度において１００時間経過しても発光強度の低下を起こした領域が新たに現れなかった。一方、比較例１の方は同じ条件、時間の経過後に新たに多くの発光強度の低下を起こした領域が現れている。
【実施例２】
【０１６２】
本発明を適用した発光装置と比較例として適用していない発光装置を一定時間、一定条件において使用後発生した発光強度の低下を起こした領域の数の比較を行った。なお、本実施例における発光装置の構成は図１（Ｂ）の構成に対応し、作製方法はエッチングの時間を制御して電極１０８、１０９のエッチングと同じエッチングで丁度エッチングストッパー膜１１５が無くなるようにエッチングを行った。
【０１６３】
比較例２〜５における発光装置の構成は図１（Ｂ）において、エッチングストッパー膜１１５が絶縁層１０７の上全面に形成されている構成に対応する。残膜厚とは、電極１０８、１０９と絶縁層１０７との間以外に存在するエッチングストッパー膜１１５の膜厚がどれだけであるかを示している。これはエッチングストッパー膜１１５成膜時の膜厚を変化させることによって条件を振っている。比較の結果を表２に示す。なお、本実施例において、エッチングストッパー膜は窒化珪素を主成分とする材料により形成した。
【０１６４】
【表２】
0004679187.tif 000003
【０１６５】
表２は８５度において８０時間保存試験後、目視にて増加した発光強度の低下を起こした画素の数を示したものである。表２では表１と異なり、１画素単位でカウントしている。この通り、本発明の構成を有する発光装置は８５度において８０時間経過しても発光強度の低下を起こした画素が新たに現れなかった。一方、比較例２〜５の方は数の違いはあるものの同じ条件、時間の経過後に新たに多くの発光強度の低下を起こした画素が現れている。
【０１６６】
図１２に本実施例と同様の図１（Ｂ）に対応する構成を有する発光装置を全ての画素において点灯させ、撮影した写真を示す。明るく表示されているところが画素に相当する。なお、図１２に示す発光装置には緑色に発光する発光材料を用いている。また、写真は発光装置における画素部の４角、４辺及び中央を撮影したものであって、画素部全体の写真ではない。
【０１６７】
図１２（Ａ）は８５度における保存試験を行う前の写真である。発光強度の低下を起こした領域もなく、良好に表示されている。一方、図１２（Ｂ）は８５度において１０２４時間保存した後に点灯させ撮影した写真である。８５度で１０２４時間経過した後も画素の発光強度の低下を起こした領域の発生は無く、良好な表示が保たれている。
【０１６８】
続いて図１３には比較例６として、図１（Ｂ）の構成において、エッチングストッパー膜１１５が絶縁層１０７の上全面に形成されている構成を有する発光装置の全ての画素を点灯させ、撮影した写真を示す。実施例と同様、明るく表示されているところが画素に相当し、緑色に発光する発光材料を用いている。また、写真は発光装置における画素部の４角、４辺及び中央を撮影したものであって、画素部全体の写真ではない。
【０１６９】
図１３（Ａ）は８５度における保存試験を行う前の写真である。所々画素の発光強度の低下を起こした領域が存在するが、この時点では初期不良と劣化の切り分けが出来ない。一方、図１３（Ｂ）は８５度において１０２４時間保存した後に点灯させ撮影した写真である。この構成を有する比較例６の発光装置では８５度で１０２４時間経過した後、保存試験を行う前の状態と比較して画素の発光強度の低下を起こした領域がその数も面積も大幅に増大していることが分かる。特に保存試験前より複数の画素にまたがって現れていた発光強度の低下を起こした領域はその面積を大きく増している。図１３の構成では絶縁層の上全面にエッチングストッパー膜が形成されてしまっている為、絶縁層中の水を発光装置の作成工程中で充分に除去することが出来ず、さらに、その残った水がエッチングストッパー膜に開いた僅かなピンホールや電極等との境目に集中してしみ出して来ている為、しみ出してきた部分周辺に位置する画素が劣化し、発光強度の低下を起こした領域が現れ、その領域が拡大してしまったと考えられる。
【０１７０】
このように、本発明の構成を用いることによって有効に発光素子の劣化を抑制することが出来ることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】本発明の発光装置を示す断面図。
【図２】本発明の発光装置を示す断面図。
【図３】本発明の発光装置の作製方法を示す断面図。
【図４】本発明の発光装置の作製方法を示す断面図。
【図５】本発明の発光装置の作製方法を示す断面図。
【図６】本発明のモジュール構成の一例を示す上面図。
【図７】本発明の電子機器の例を示す図。
【図８】本発明の発光装置の構成の一例を示す図。
【図９】画素回路の一例を示す図。
【図１０】保護回路の一例を示す図。
【図１１】本発明の発光装置を示す断面図。
【図１２】本発明の発光装置の上面写真。
【図１３】本発明の発光装置の上面写真。
【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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