(57)【要約】【課題】発光材料として無機化合物を用いた発光素子を用いて、従来よりも発光効率が高く、低消費電力のテレビジョンを提供する。【解決手段】基板上に設けられた第１のパッシベーション膜と、前記第１のパッシベーション膜上に設けられた第１の電極と、前記第１の電極上に設けられた無機ＥＬ層と、前記無機ＥＬ層上に設けられた第２の電極と、前記第２の電極上に設けられた第２のパッシベーション膜とを有する。また、前記基板に接して若しくは近接して設けられた放熱機構とを有する構成としてもよい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられた第１のパッシベーション膜と、
前記第１のパッシベーション膜上に設けられた第１の電極と、
前記第１の電極上に設けられた発光層と、
前記発光層上に設けられた第２の電極と、
前記第２の電極上に設けられた第２のパッシベーション膜とを有し、
前記発光層は、第２族の元素と第１６族の元素を含む化合物または第１２族の元素と第１６族の元素を含む化合物である母体材料と発光中心である不純物元素とを含むことを特徴とするテレビジョン装置。
【請求項２】
基板上に設けられた第１のパッシベーション膜と、
前記第１のパッシベーション膜上に設けられた第１の電極と、
前記第１の電極上に設けられた発光層と、
前記発光層上に設けられた第２の電極と、
前記第２の電極上に設けられた第２のパッシベーション膜と、
前記基板に接して若しくは近接して設けられた放熱機構とを有し、
前記発光層は、第２族の元素と第１６族の元素を含む化合物または第１２族の元素と第１６族の元素を含む化合物である母体材料と発光中心である不純物元素とを含むことを特徴とするテレビジョン装置。
【請求項３】
基板上に設けられた第１のパッシベーション膜と、
前記第１のパッシベーション膜上に設けられた第１の電極と、
前記第１の電極上に設けられた金属酸化物または窒化物の薄膜と、
前記薄膜上に設けられた発光層と、
前記発光層上に設けられた第２の電極と、
前記第２の電極上に設けられた第２のパッシベーション膜とを有し、
前記発光層は、第２族の元素と第１６族の元素を含む化合物または第１２族の元素と第１６族の元素を含む化合物である母体材料と発光中心である不純物元素とを含むことを特徴とするテレビジョン装置。
【請求項４】
基板上に設けられた第１のパッシベーション膜と、
前記第１のパッシベーション膜上に設けられた第１の電極と、
前記第１の電極上に設けられた発光層と、
前記発光層上に設けられた有機化合物と無機化合物の複合材料を含む層と、
前記複合材料を含む層に設けられた第２の電極と、
前記第２の電極上に設けられた第２のパッシベーション膜とを有し、
前記発光層は、第２族の元素と第１６族の元素を含む化合物または第１２族の元素と第１６族の元素を含む化合物である母体材料と発光中心である不純物元素とを含むことを特徴とするテレビジョン装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記第１及び第２のパッシベーション膜として、Ｂ（ホウ素）、Ｃ（炭素）、Ｎ（窒素）から選ばれた少なくとも一つの元素と、Ａｌ（アルミニウム）、Ｓｉ（珪素）、Ｐ（リン）から選ばれた少なくとも一つの元素とを含む絶縁膜が用いられることを特徴とするテレビジョン装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、
前記第１及び第２のパッシベーション膜として、ダイヤモンド膜又はダイヤモンド
ライクカーボン膜が用いられることを特徴とするテレビジョン装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
前記第２の電極上に設けられた光散乱層を有することを特徴とするテレビジョン装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項において、
前記母体材料は、硫化亜鉛、硫化カドミウム、硫化カルシウム、硫化イットリウム、硫化ガリウム、硫化ストロンチウム、硫化バリウム、酸化亜鉛、酸化イットリウム、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化インジウム、セレン化亜鉛、テルル化亜鉛、硫化カルシウム−ガリウム、硫化ストロンチウム−ガリウム、硫化バリウム−ガリウムのいずれかであることを特徴とするテレビジョン装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、
前記不純物元素は、マンガン、銅、サマリウム、テルビウム、エルビウム、ツリウム、ユーロピウム、セリウム、又はプラセオジウムであることを特徴とするテレビジョン装置。
【請求項１０】
基板上に第１のパッシベーション膜を形成し、
前記第１のパッシベーション膜上に第１の電極を形成し、
前記第１の電極上に発光層を形成し、
前記発光層上に第２の電極を形成し、
前記第２の電極上に第２のパッシベーション膜を形成し、
前記発光層は、第２族の元素と第１６族の元素を含む化合物または第１２族の元素と第１６族の元素を含む化合物である母体材料と発光中心である不純物元素とを含むことを特徴とするテレビジョン装置の作製方法。
【請求項１１】
基板上に第１のパッシベーション膜を形成し、
前記第１のパッシベーション膜上に第１の電極を形成し、
前記第１の電極上に発光層を形成し、
前記発光層上に第２の電極を形成し、
前記第２の電極上に第２のパッシベーション膜を形成し、
前記基板に接して若しくは近接して放熱機構を設け、
前記発光層は、第２族の元素と第１６族の元素を含む化合物または第１２族の元素と第１６族の元素を含む化合物である母体材料と発光中心である不純物元素とを含むことを特徴とするテレビジョン装置の作製方法。
【請求項１２】
基板上に第１のパッシベーション膜を形成し、
前記第１のパッシベーション膜上に第１の電極を形成し、
前記第１の電極上に金属酸化物または窒化物の薄膜を形成し、
前記薄膜上に発光層を形成し、
前記発光層上に第２の電極を形成し、
前記第２の電極上に第２のパッシベーション膜を形成し、
前記発光層は、第２族の元素と第１６族の元素を含む化合物または第１２族の元素と第１６族の元素を含む化合物である母体材料と発光中心である不純物元素とを含むことを特徴とするテレビジョン装置の作製方法。
【請求項１３】
基板上に第１のパッシベーション膜を形成し、
前記第１のパッシベーション膜上に第１の電極を形成し、
前記第１の電極上に有機化合物と無機化合物の複合材料を含む層を形成し、
前記複合材料を含む層上に発光層を形成し、
前記発光層上に第２の電極を形成し、
前記第２の電極上に第２のパッシベーション膜を形成し、
前記発光層は、第２族の元素と第１６族の元素を含む化合物または第１２族の元素と第１６族の元素を含む化合物である母体材料と発光中心である不純物元素とを含むことを特徴とするテレビジョン装置の作製方法。
【請求項１４】
請求項１０乃至請求項１３のいずれか一項において、
前記パッシベーション膜として、Ｂ（ホウ素）、Ｃ（炭素）、Ｎ（窒素）から選ばれた少なくとも一つの元素と、Ａｌ（アルミニウム）、Ｓｉ（珪素）、Ｐ（リン）から選ばれた少なくとも一つの元素とを含む絶縁膜が用いられることを特徴とするテレビジョン装置の作製方法。
【請求項１５】
請求項１０乃至請求項１３のいずれか一項において、
前記第１及び第２のパッシベーション膜として、ダイヤモンド膜又はダイヤモンド
ライクカーボン膜が用いられることを特徴とするテレビジョン装置の作製方法。
【請求項１６】
請求項１０乃至請求項１５のいずれか一項において、
前記第２の電極上に光散乱層を形成することを特徴とするテレビジョン装置の作製方法。
【請求項１７】
請求項１０乃至請求項１６のいずれか一項において、
前記母体材料は、硫化亜鉛、硫化カドミウム、硫化カルシウム、硫化イットリウム、硫化ガリウム、硫化ストロンチウム、硫化バリウム、酸化亜鉛、酸化イットリウム、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化インジウム、セレン化亜鉛、テルル化亜鉛、硫化カルシウム−ガリウム、硫化ストロンチウム−ガリウム、硫化バリウム−ガリウムのいずれかであることを特徴とするテレビジョン装置の作製方法。
【請求項１８】
請求項１０乃至請求項１７のいずれか一項において、
前記不純物元素は、マンガン、銅、サマリウム、テルビウム、エルビウム、ツリウム、ユーロピウム、セリウム、又はプラセオジウムであることを特徴とするテレビジョン装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロルミネッセンスを利用した発光素子に関する。また、発光素子を有するテレビジョン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）を利用した発光素子の研究開発が活発に行われている。発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を挟んでなるものであり、両電極間に電圧を印加することによって発光性の物質からの発光を得ることができる。
【０００３】
このような発光素子は、自発光型であることから液晶ディスプレイに比べて視野角が広く、視認性に優れているという点に加えて、応答速度が速く、薄型軽量化が可能であるといった特徴を有している。
【０００４】
また、発光素子は、発光性の物質として有機化合物を用いた有機発光素子と、無機化合物を用いた無機発光素子に分けられる。
【０００５】
なお、これらの発光素子は、発光性の物質が異なるというだけでなく発光機構や特徴においてもそれぞれ異なっている。
【０００６】
このうち無機発光素子は、図１９に示すように一対の電極（第１の電極１５０１、第２の電極１５０５）間に絶縁膜（第１の絶縁膜１５０２、第２の絶縁膜１５０４）で挟まれた発光層１５０３を有する絶縁二重構造を有しており、両電極（第１の電極１５０１、第２の電極１５０５）にそれぞれの電源（第１の電源１５０６、第２の電源１５０７）から交流電圧を印加することにより発光が得られている。無機発光素子は、有機発光素子に比べて材料面での信頼性に優れており、様々な研究が進められている（例えば、非特許文献１）。
【０００７】
また、無機発光素子は、その素子構成により分散型無機発光素子と薄膜型無機発光素子とに分類される。前者は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた電界発光層を有し、後者は、発光材料の薄膜からなる電界発光層を有している点に違いはあるが、高電界で加速された電子を必要とする点では共通である。なお、得られる発光のメカニズムとしては、ドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプター再結合型発光と、金属イオンの内殻電子遷移を利用する局在型発光とがある。
【０００８】
無機発光素子は、高い電界で加速された電子による発光中心への衝突励起によって発光が得られるという発光機構のために発光素子に数百Ｖの電圧を印加することが必要とされているが、ディスプレイパネル等に適用するためには駆動電圧を低減させることが重要となっている。また、発熱による素子の劣化を防ぎ、輝度を高めることが重要となっている。
【非特許文献１】ＮＩＫＫＥＩ  ＭＩＣＲＯＤＥＶＩＣＥＳ  Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  ２００５  ｐ．２１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明では発光材料として無機化合物を用いた発光素子を用いて、従来よりも発光効率が高く、低消費電力のテレビジョン装置を提供することを目的とする。また、輝度劣化が抑えられたテレビジョン装置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】
【００１０】
本発明のテレビジョン装置は、発光材料として無機化合物を用いた発光素子を用いたものである。また、発光素子に蓄えられる熱を逃がす機構を有する。また、駆動電圧を低減し、発光効率を向上させる機構を有する。
【００１１】
本発明のテレビジョン装置は、基板上に設けられた第１のパッシベーション膜と、前記第１のパッシベーション膜上に設けられた第１の電極と、前記第１の電極上に設けられた発光層と、前記発光層上に設けられた第２の電極と、前記第２の電極上に設けられた第２のパッシベーション膜とを有し、前記発光層は、第２族の元素と第１６族の元素を含む化合物または第１２族の元素と第１６族の元素を含む化合物である母体材料と発光中心である不純物元素とを含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明のテレビジョン装置は、基板上に設けられた第１のパッシベーション膜と、前記第１のパッシベーション膜上に設けられた第１の電極と、前記第１の電極上に設けられた発光層と、前記発光層上に設けられた第２の電極と、前記第２の電極上に設けられた第２のパッシベーション膜と、前記基板に接して若しくは近接して設けられた放熱機構とを有し、前記発光層は、第２族の元素と第１６族の元素を含む化合物または第１２族の元素と第１６族の元素を含む化合物である母体材料と発光中心である不純物元素とを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明のテレビジョン装置は、基板上に設けられた第１のパッシベーション膜と、前記第１のパッシベーション膜上に設けられた第１の電極と、前記第１の電極上に設けられた金属酸化物または窒化物の薄膜と、前記薄膜上に設けられた発光層と、前記発光層上に設けられた第２の電極と、前記第２の電極上に設けられた第２のパッシベーション膜とを有し、前記発光層は、第２族の元素と第１６族の元素を含む化合物または第１２族の元素と第１６族の元素を含む化合物である母体材料と発光中心である不純物元素とを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明のテレビジョン装置は、基板上に設けられた第１のパッシベーション膜と、前記第１のパッシベーション膜上に設けられた第１の電極と、前記第１の電極上に設けられた発光層と、前記発光層上に設けられた有機化合物と無機化合物の複合材料を含む層と、前記複合材料を含む層に設けられた第２の電極と、前記第２の電極上に設けられた第２のパッシベーション膜とを有し、前記発光層は、第２族の元素と第１６族の元素を含む化合物または第１２族の元素と第１６族の元素を含む化合物である母体材料と発光中心である不純物元素とを含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明のテレビジョン装置において、前記第１及び第２のパッシベーション膜として、Ｂ（ホウ素）、Ｃ（炭素）、Ｎ（窒素）から選ばれた少なくとも一つの元素と、Ａｌ（アルミニウム）、Ｓｉ（珪素）、Ｐ（リン）から選ばれた少なくとも一つの元素とを含む絶縁膜が用いられることを特徴とする。
【００１６】
本発明のテレビジョン装置において、前記第１及び第２のパッシベーション膜として、ダイヤモンド膜又はダイヤモンドライクカーボン膜が用いられることを特徴とする。
【００１７】
本発明のテレビジョン装置において、前記第２の電極上に設けられた光散乱層を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明のテレビジョン装置において、前記母体材料は、硫化亜鉛、硫化カドミウム、硫化カルシウム、硫化イットリウム、硫化ガリウム、硫化ストロンチウム、硫化バリウム、酸化亜鉛、酸化イットリウム、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化インジウム、セレン化亜鉛、テルル化亜鉛、硫化カルシウム−ガリウム、硫化ストロンチウム−ガリウム、硫化バリウム−ガリウムのいずれかであることを特徴とする。
【００１９】
本発明のテレビジョン装置において、前記不純物元素は、マンガン、銅、サマリウム、テルビウム、エルビウム、ツリウム、ユーロピウム、セリウム、又はプラセオジウムであることを特徴とする。
【００２０】
本発明のテレビジョン装置の作製方法は、基板上に第１のパッシベーション膜を形成し、前記第１のパッシベーション膜上に第１の電極を形成し、前記第１の電極上に発光層を形成し、前記ＥＬ層上に第２の電極を形成し、前記第２の電極上に第２のパッシベーション膜を形成し、前記発光層は、第２族の元素と第１６族の元素を含む化合物または第１２族の元素と第１６族の元素を含む化合物である母体材料と発光中心である不純物元素とを含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明のテレビジョン装置の作製方法は、基板上に第１のパッシベーション膜を形成し、前記第１のパッシベーション膜上に第１の電極を形成し、前記第１の電極上に発光層を形成し、前記ＥＬ層上に第２の電極を形成し、前記第２の電極上に第２のパッシベーション膜を形成し、前記基板に接して若しくは近接して放熱機構を設け、前記発光層は、第２族の元素と第１６族の元素を含む化合物または第１２族の元素と第１６族の元素を含む化合物である母体材料と発光中心である不純物元素とを含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明のテレビジョン装置の作製方法は、基板上に第１のパッシベーション膜を形成し、前記第１のパッシベーション膜上に第１の電極を形成し、前記第１の電極上に金属酸化物または窒化物の薄膜を形成し、前記薄膜上に発光層を形成し、前記ＥＬ層上に第２の電極を形成し、前記第２の電極上に第２のパッシベーション膜を形成し、前記発光層は、第２族の元素と第１６族の元素を含む化合物または第１２族の元素と第１６族の元素を含む化合物である母体材料と発光中心である不純物元素とを含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明のテレビジョン装置の作製方法は、基板上に第１のパッシベーション膜を形成し、前記第１のパッシベーション膜上に第１の電極を形成し、前記第１の電極上に有機化合物と無機化合物の複合材料を含む層を形成し、前記複合材料を含む層上に発光層を形成し、前記ＥＬ層上に第２の電極を形成し、前記第２の電極上に第２のパッシベーション膜を形成し、前記発光層は、第２族の元素と第１６族の元素を含む化合物または第１２族の元素と第１６族の元素を含む化合物である母体材料と発光中心である不純物元素とを含むことを特徴とする。
【００２４】
本発明のテレビジョン装置の作製方法において、前記パッシベーション膜として、Ｂ（ホウ素）、Ｃ（炭素）、Ｎ（窒素）から選ばれた少なくとも一つの元素と、Ａｌ（アルミニウム）、Ｓｉ（珪素）、Ｐ（リン）から選ばれた少なくとも一つの元素とを含む絶縁膜が用いられることを特徴とする。
【００２５】
本発明のテレビジョン装置の作製方法において、前記第１及び第２のパッシベーション膜として、ダイヤモンド膜又はダイヤモンドライクカーボン膜が用いられることを特徴とする。
【００２６】
本発明のテレビジョン装置の作製方法において、前記第２の電極上に光散乱層を形成することを特徴とする。
【００２７】
本発明のテレビジョン装置の作製方法において、前記母体材料は、硫化亜鉛、硫化カドミウム、硫化カルシウム、硫化イットリウム、硫化ガリウム、硫化ストロンチウム、硫化バリウム、酸化亜鉛、酸化イットリウム、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化インジウム、セレン化亜鉛、テルル化亜鉛、硫化カルシウム−ガリウム、硫化ストロンチウム−ガリウム、硫化バリウム−ガリウムのいずれかであることを特徴とする。
【００２８】
本発明のテレビジョン装置の作製方法において、前記不純物元素は、マンガン、銅、サマリウム、テルビウム、エルビウム、ツリウム、ユーロピウム、セリウム、又はプラセオジウムであることを特徴とする。
【００２９】
前記放熱機構の構成は、放熱板を設ける構成でもよいし、ヒートパイプと放熱板とを設ける構成としてもよいし、冷却液タンクと冷却パイプを設けて冷却液を循環させる構成としてもよいし、ファンを設ける構成としてもよい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明を実施することにより、発光効率が高く、駆動電圧が低いだけでなく劣化に強いテレビジョン装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に、本発明の一態様について図面等を用いながら詳細に説明する。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。また、実施の形態１〜６は自由に組み合わせて用いることができる。
【００３２】
（実施の形態１）
本実施の形態では、トランジスタによって発光素子の駆動を制御するアクティブ型の表示装置について図１を用いて説明する。なお、図１は、表示装置を示す上面図、図２は図１の破線Ａ−Ａ’および破線Ｂ−Ｂ’での断面図である。点線で示された６０１は駆動回路部（信号線駆動回路）、６０２は画素部、６０３は駆動回路部（走査線駆動回路）である。また、６０４は封止基板、６０５はシール材であり、シール材６０５で囲まれた内側は空間６０７になっている。
【００３３】
なお、引き回し配線６０８は信号線駆動回路６０１及び走査線駆動回路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、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではＦＰＣ６０９と外部回路が形成されたプリント配線基板（ＰＷＢ）６５１とが電気的に接続されている。
【００３４】
次に、断面構造について図２を用いて説明する。素子基板６１０上には駆動回路部及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路部である信号線駆動回路６０１と、画素部６０２中の一つの画素が示されている。
【００３５】
なお、信号線駆動回路６０１はｎチャネル型ＴＦＴ６２３とｐチャネル型ＴＦＴ６２４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、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一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を基板上ではなく外部に形成することもできる。なお、ＴＦＴの構造は、特に限定されない。スタガ型のＴＦＴでもよいし、逆スタガ型のＴＦＴでもよい。また、ＴＦＴに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定されない。非晶質半導体膜を用いてもよいし、結晶性半導体膜を用いてもよい。また、半導体材料についても特に限定されず、無機化合物を用いてもよいし、有機化合物を用いてもよい。
【００３６】
また、画素部６０２はスイッチング用ＴＦＴ６１１と、電流制御用ＴＦＴ６１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極６１３とを含む複数の画素により形成される。なお、第１の電極６１３の端部を覆って絶縁物６１４が形成されている。絶縁物６１４として、ポリイミド、ポリアミド、アクリル、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）等の樹脂膜や無機膜を用いることができる。
【００３７】
絶縁物６１４上には、パッシベーション膜６５０が形成されている。パッシベーション膜６５０は、発光素子６１８に接して設けられ、発光素子６１８で発生した熱を逃がして発光素子６１８に熱が蓄積しないように機能し、発光素子６１８の熱劣化を防ぐことができる。また、絶縁物６１４が樹脂膜である場合は熱に弱いため、発光素子６１８で発生した熱が絶縁物６１４に悪影響を与えないように機能する。
【００３８】
ここで、パッシベーション膜６５０として、放熱効果を有した（熱伝導性の高い）透光性材料を用いることができ、例えば、Ｂ（ホウ素）、Ｃ（炭素）、Ｎ（窒素）から選ばれた少なくとも一つの元素と、Ａｌ（アルミニウム）、Ｓｉ（珪素）、Ｐ（リン）から選ばれた少なくとも一つの元素とを含む絶縁膜が挙げられる。例えば、窒化アルミニウム（ＡｌｘＮｙ）に代表されるアルミニウムの窒化物、炭化珪素（ＳｉｘＣｙ）に代表される珪素の炭化物、窒化珪素（ＳｉｘＮｙ）に代表される珪素の窒化物、窒化ホウ素（ＢｘＮｙ）に代表されるホウ素の窒化物、リン化ホウ素（ＢｘＰｙ）に代表されるホウ素のリン化物を用いることが可能である。また、酸化アルミニウム（ＡｌｘＯｙ）に代表されるアルミニウムの酸化物は透光性に優れ、熱伝導率が２０Ｗｍ−１Ｋ−１であり、好ましい材料の一つと言える。これらの材料は放熱効果を有し、水分等の侵入を防ぐ効果もある。なお、上記材料において、ｘ及びｙは任意の整数である。なお、特に放熱効果の高い材料として、ダイヤモンド膜もしくはダイヤモンドライクカーボン膜等の炭素膜が好ましい。また、炭素膜と窒化珪素膜（又は窒化酸化珪素膜）との積層構造を用いることにより、放熱効果に加えて水分の浸入を防ぐ効果を高めることができる。
【００３９】
第１の電極６１３上には、発光層６１６、および第２の電極６１７がそれぞれ形成され、発光素子６１８が形成されている。第１の電極６１３および第２の電極６１７の少なくとも一方は透光性を有しており、発光層６１６からの発光を外部へ取り出すことが可能である。本実施の形態では、第２の電極６１７が透光性を有し、封止基板６０４側から発光を取り出す構成とする。
【００４０】
本実施の形態において、発光素子６１８は、発光層６１６として無機発光材料を用いた薄膜型無機発光素子とする。本実施の形態において、発光層６１６として、母体材料と発光中心となる不純物元素とを有する発光材料を用いる。
【００４１】
ここで、発光材料に用いる母体材料としては、硫化物、酸化物、窒化物を用いることができる。すなわち、周期律表における、第２族の元素と第１６族の元素を含む化合物または第１２族の元素と第１６族の元素を含む化合物を用いることができる。硫化物としては、例えば、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化イットリウム（Ｙ２Ｓ３）、硫化ガリウム（Ｇａ２Ｓ３）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、硫化バリウム（ＢａＳ）等を用いることができる。また、酸化物としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）等を用いることができる。また、窒化物としては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）等を用いることができる。さらに、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）等も用いることができ、硫化カルシウム−ガリウム（ＣａＧａ２Ｓ４）、硫化ストロンチウム−ガリウム（ＳｒＧａ２Ｓ４）、硫化バリウム−ガリウム（ＢａＧａ２Ｓ４）、等の３元系の混晶であってもよい。
【００４２】
金属イオンの内殻電子遷移を利用した発光中心である不純物元素として、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、サマリウム（Ｓｍ）、テルビウム（Ｔｂ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）などを用いることができる。なお、電荷補償として、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）などのハロゲン元素が添加されていてもよい。
【００４３】
また、ドナー−アクセプター再結合を利用した発光中心として、第一の不純物元素及び第二の不純物元素を含む発光材料を用いることができる。
【００４４】
第一の不純物元素としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ケイ素（Ｓｉ）等を用いることができる。
【００４５】
第二の不純物元素は、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等を用いることができる。
【００４６】
本発明に係る発光材料は固相反応、すなわち、母体材料及び不純物元素を秤量し、乳鉢で混合、電気炉で加熱して反応させる方法により、母体材料に不純物元素を含有させる。例えば、母体材料と、第一の不純物元素又は第一の不純物元素を含む化合物と、第二の不純物元素又は第二の不純物元素を含む化合物をそれぞれ秤量し、乳鉢で混合した後、電気炉で加熱、焼成を行う。焼成温度は、７００〜１５００℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固体反応が進まず、温度が高すぎる場合は母体材料が分解してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行ってもよいが、ペレット状態で焼成を行うことが好ましい。
【００４７】
また、固相反応を利用する場合の不純物元素として、第一の不純物元素と第二の不純物元素で構成される化合物を組み合わせて用いてもよい。この場合、不純物元素が拡散されやすく、固相反応が進みやすくなるため、均一な発光材料を得ることができる。さらに、余分な不純物元素が入らないため、純度の高い発光材料が得ることができる。第一の不純物元素と第二の不純物元素で構成される化合物としては、例えば、フッ化銅（ＣｕＦ２）、塩化銅（ＣｕＣｌ）、ヨウ化銅（ＣｕＩ）、臭化銅（ＣｕＢｒ）、窒化銅（Ｃｕ３Ｎ）、リン化銅（Ｃｕ３Ｐ）、フッ化銀（ＣｕＦ）、塩化銀（ＣｕＣｌ）、ヨウ化銀（ＣｕＩ）、臭化銀（ＣｕＢｒ）、塩化金（ＡｕＣｌ３）、臭化金（ＡｕＢｒ３）、塩化白金（ＰｔＣｌ２）等を用いることができる。
【００４８】
また、第二の不純物元素の代わりに第三の不純物元素を含んだ発光材料を用いてもよい。
【００４９】
第三の不純物元素は、例えば、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等を用いることができる。
【００５０】
これらの不純物元素の濃度は、母体材料に対して０．０１〜１０ｍｏｌ％であればよく、好ましくは０．１〜５ｍｏｌ％の範囲である。
【００５１】
また、高い電気導電性を有する発光材料としては、母体材料として、上述した材料を用い、上述した第一の不純物元素及び第二の不純物元素及び第三の不純物元素を含む発光材料を添加した発光材料を用いることができる。これらの不純物元素の濃度は、母体材料に対して０．０１〜１０ｍｏｌ％であればよく、好ましくは０．１〜５ｍｏｌ％の範囲である。
【００５２】
第二の不純物元素と第三の不純物元素で構成される化合物としては、例えば、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、ヨウ化リチウム（ＬｉＩ）、臭化銅（ＬｉＢｒ）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）等のハロゲン化アルカリ、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、ヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）等を用いることができる。
【００５３】
母体材料として、上述した材料を用い、上述した第一の不純物元素及び第二の不純物元素及び第三の不純物元素を含む発光材料を用いた発光層は、高電界により加速されたホットエレクトロンを必要とすることなく、発光することが可能である。つまり、発光素子に高電圧を印加する必要がなくなるため、低駆動電圧で動作可能な発光素子を得ることができる。また、低駆動電圧で発光可能であるため、消費電力も低減された発光素子を得ることができる。また、さらに他の発光中心となる元素が含まれていてもよい。
【００５４】
また、母体材料として上述した材料を用い、第二の不純物元素および第三の不純物元素及び上述した金属イオンの内殻電子遷移を利用した発光中心を含む発光材料を用いることができる。この場合、発光中心となる金属イオンは、母体材料に対して０．０５〜５ａｔｏｍ％であることが好ましい。また、第二の不純物元素の濃度は、母体材料に対して０．０５〜５ａｔｏｍ％であることが好ましい。また、第三の不純物元素の濃度は、母体材料に対して０．０５〜５ａｔｏｍ％であることが好ましい。このような構成の発光材料は、低電圧で発光可能である。よって、低駆動電圧で発光可能な発光素子を得ることができるため、消費電力が低減された発光素子を得ることができる。また、さらに他の発光中心となる元素が含まれていてもよい。
【００５５】
例えば、母体材料としてＺｎＳ、第１の不純物としてＣｕ、第２の不純物としてＣｌおよびＧａ、第３の不純物元素してＡｓを含み、さらに他の発光中心としてＭｎを含む発光材料を用いることも可能である。このような発光材料を形成するには、以下に示す方法を用いることができる。ＺｎＳに、硫酸銅（ＣｕＳ）、硫黄、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を配合した発光体（ＺｎＳ：Ｃｕ，Ｃｌ）にＭｎを加え、真空中で２〜４時間程度焼成する。焼成温度は７００〜１５００℃であることが好ましい。この焼成したものを粉砕して粒径５〜２０μｍにし、粒径１〜３μｍのＧａＡｓを加え撹拌する。この混合物を硫黄ガスを含む窒素気流中で約５００〜８００℃で２〜４時間焼成することにより、発光材料を得ることができる。この発光材料を用いて、蒸着法などにより薄膜を形成することにより、発光素子の発光層として用いることができる。
【００５６】
また、上記の発光材料に対して、さらに、不純物元素を添加することにより、発光材料の結晶系を制御することができる。結晶系を制御できる不純物としては、立方晶系のものとして、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、Ｓｉ、Ｇｅ等を挙げることができる。また、六方晶系のものとして、ＧａＮ、ＩｎＮを挙げることができる。他にもＡｌＰ、ＡｌＮ、ＡｌＳｂ等を挙げることができる。発光材料の結晶系を制御することにより、発光効率を向上させることができる。
【００５７】
なお、本実施の形態では発光素子６１８として、第１の電極６１３と第２の電極６１７との間に発光層６１６が挟まれた構成について説明したが、発光素子の構成はこの構成に限られない。例えば、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、電極層と発光層間に絶縁層を設ける構造としてもよい。図３（Ａ）に示す発光素子は、第１の電極６１３と発光層６１６との間に絶縁層６５４を有し、図３（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極６１３と発光層６１６との間に絶縁層６５５、第２の電極６１７と発光層６１６との間に絶縁層６５６とを有している。このように絶縁層は発光層を狭持する一対の電極層のうち一方の間にのみ設けてもよいし、両方の間に設けてもよい。また絶縁層は単層でもよいし複数層からなる積層でもよい。また、図３（Ａ）では第１の電極６１３に接するように絶縁層６５４が設けられているが、絶縁層と電界発光層の順番を逆にして、第２の電極６１７に接するように絶縁層６５４を設けてもよい。
【００５８】
また、図３（Ａ）に示した絶縁膜として、絶縁性の金属酸化物または窒化物の薄膜を用いることにより発光効率をさらに向上させることができる。例えば、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）等の酸化物または窒化物を用いることができる。
【００５９】
また、第１の電極６１３を形成した後、絶縁性の金属酸化物または窒化物からなる絶縁層６５４を形成する場合、第１の電極６１３を陽極酸化可能な材料により形成し、第１の電極６１３の表面を陽極酸化することにより形成することができる。また、スパッタリング法、ゾル−ゲル法等を用いて形成してもよい。
【００６０】
絶縁性の金属酸化物または窒化物からなる絶縁層６５４の膜厚は、駆動電圧の上昇を抑制するために、０．１〜１０ｎｍであることが好ましい。第１の電極６１３上に絶縁性の金属酸化物または窒化物の薄膜を設けることにより、発光層に注入されたキャリアが発光に寄与せず発光層を通り過ぎ、電極に流れこんでしまうのを防ぐことができる。よって、発光効率を向上させることができる。
【００６１】
また、第１の電極６１３、第２の電極６１７の形成方法としては、種々の方法を用いることができる。例えば、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着（ＥＢ蒸着）法等の真空蒸着法、スパッタリング法等の物理気相成長法（ＰＶＤ）、有機金属ＣＶＤ法、ハイドライド輸送減圧ＣＶＤ法等の化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子エピタキシ法（ＡＬＥ）等を用いることができる。また、インクジェット法、スピンコート法等を用いることができる。また、各電極または各層ごとに異なる成膜方法を用いて形成しても構わない。
【００６２】
また、発光素子６１８上にカラーフィルター６５７が設けられている。カラーフィルター６５７は保護膜６５８によって保護されていることが好ましい。また、カラーフィルター６５７は発光層からの発光色を変換する、又は発光色をより精細にするために設けるものであり、色変換層であってもよい。なお、図２では、一画素しか示していないが、画素部６０２において複数の画素がマトリクス状に形成されており、画素毎に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対応した色変換層やカラーフィルターを適宜設けることによりカラー化の表示装置とすることができる。なお、色変換層やカラーフィルターは、素子基板６１０又は封止基板６０４に設けることができる。また、発光素子に接するように設けてもよいし、発光素子に接する絶縁膜上に設ける構成としてもよい。
【００６３】
さらにシール材６０５で封止基板６０４を素子基板６１０と貼り合わせることにより、素子基板６１０、封止基板６０４、およびシール材６０５で囲まれた空間６０７に発光素子６１８が備えられた構造になっている。なお、空間６０７には、充填材が充填されており、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填される場合の他、シール材６０５で充填される場合もある。
【００６４】
なお、シール材６０５にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、これらの材料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。また、封止基板６０４に用い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。
【００６５】
ＰＷＢ６５１は、素子基板６１０の一端に設けられた走査線若しくは信号線接続端子とＦＰＣ６０９を介して接続される。本実施の形態において、素子基板６１０に接して若しくは近接させて、ヒートパイプ６５２と放熱板６５３を設ける。この構成により、表示装置の放熱効果を高めることができる。なお、放熱板６５３のみを設ける構成としてもよい。
【００６６】
本実施の形態では、封止基板６０４側から発光を取り出す構成としたが、発光素子の構成やＰＷＢの配置を変えて素子基板６１０側から発光を取り出す構成としてもよい。例えば、第１の電極６１３に透光性を有する材料を用いて図４に示すように素子基板６０１側から発光するようにしてもよい。その場合、図４に示すように封止基板６０４に接して若しくは近接させて、ヒートパイプ６５２と放熱板６５３を設けるとよい。また、図４において、発光素子６１８と基板６１０との間にある絶縁膜中にカラーフィルター６５９を設ける構成とした。カラーフィルターや色変換層は、このように層間の絶縁膜中に設けることも可能である。
【００６７】
なお、本実施の形態では、表示装置の放熱効果を高めるために、パッシベーション膜６５０と放熱板６５２とを設ける構成としたが、必ずしも組み合わせて用いる必要はなく、パッシベーション膜６５０又は放熱板６５２を単独で設ける構成としてもよい。また、第２の電極６１７上に放熱効果を有する第２のパッシベーション膜をさらに形成してもよい。パッシベーション膜６５０を設けるだけでも十分に発光素子の劣化を抑制して信頼性の高い表示装置を得ることはできる。しかし、さらに好ましくは発光素子６１８をパッシベーション膜６５０と第２のパッシベーション膜のように発光素子を挟んで形成された二層の絶縁膜によって囲み、発光層への水分、酸素の侵入を防ぎ、発光層への熱の蓄積を防ぐとよい。その結果、発光層の劣化がさらに抑制されて信頼性の高い表示装置を得ることができる。なお、第２の電極６１７上に形成するパッシベーション膜は、パッシベーション膜６５０と同様の材料を用いることができる。
【００６８】
また、発光の取り出し効率を向上させるために、発光素子上に光散乱層を設けてもよい。光散乱層を設けることで、発光素子内部で全反射する光の割合を低減し、発光の取り出し効率を向上させ、輝度の高い表示装置を得ることができる。光散乱層の構成として、例えば、第２の電極６１７上に微小な凹凸を設ける構成としてもよいし、発光素子での発光を外部に散乱させるための微粒子を分散させた膜を設ける構成としてもよい。また、フィルム状の膜上に微小な凹凸が形成された膜を用いてもよい。なお、これらの構成に限らず、光散乱層は発光素子での発光を外部に散乱させる機能を有するものであればよい。
【００６９】
上記に示した表示装置に外部回路を接続することでテレビジョン装置を完成することができる。図５に本実施の形態のテレビジョン装置の構成のブロック図を示す。なお、テレビジョン装置の構成は図５に示すものに限られない。
【００７０】
本実施の形態では外部回路の構成として、映像信号の入力側では、チューナ９０４で受信した信号のうち、映像信号を増幅する映像信号増幅回路９０５と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路と、その映像信号をドライバＩＣの入力仕様に変換するためのコントロール回路９０７などからなっている。コントロール回路９０７は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路９０８を設け、入力デジタル信号をｍ個に分割して供給する構成としても良い。
【００７１】
チューナ９０４で受信した信号のうち、音声信号は、音声信号増幅回路９０９に送られ、その出力は音声信号処理回路９１０を経てスピーカ９１３に供給される。制御回路９１１は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部９１２から受け、チューナ９０４や音声信号処理回路９１０に信号を送出する。
【００７２】
このような外部回路を組みこんだ表示装置を図６に示すように、筐体９２０に組みこんでテレビジョン装置を完成させることができる。表示装置により表示画面９２１が形成され、その他付属設備としてスピーカ９２２、操作スイッチ９２４などが備えられている。このようにテレビジョン装置を完成させることができる。
【００７３】
勿論、本発明の表示装置の用途はテレビジョン装置に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大型の表示媒体として様々な用途の電子機器に適用することができる。
【００７４】
本実施の形態に示した構成により発光効率が高く、駆動電圧の低いテレビジョン装置を得ることができる。
【００７５】
（実施の形態２）
本実施の形態では、複合材料を含む層を有する発光素子の構成について説明する。
【００７６】
本実施の形態で示す発光素子は、図７に示すように第１の電極１０１及び第２の電極１０４と、第２の電極１０４に接する複合材料を含む層１０３と、第１の電極１０１と複合材料を含む層１０３との間に発光層１０２を有する素子構成である。本実施の形態で示す発光素子は、第１の電極１０１と、第２の電極１０４の間に電圧を印加することで発光が得られるが、本実施の形態では、第１の電極の電位よりも第２の電極の電位の方を高くしたときに発光が得られる場合について説明する。
【００７７】
本実施の形態において、第１の電極１０１、第２の電極１０４、発光層１０２として、実施の形態１で示した第１の電極６１３、第２の電極６１７、発光層６１６と同様の材料を用いることができる。
【００７８】
ここで、複合材料を含む層１０３について説明する。本実施の形態において、複合材料は、第１の有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料である。複合材料に用いる第１の有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる第１の有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、複合材料に用いることのできる第１の有機化合物を具体的に列挙する。
【００７９】
例えば、芳香族アミン化合物としては、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：ＮＰＢ）、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）、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）などを挙げることができる。
【００８０】
また、以下に示す有機化合物を用いることにより、４５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域において、吸収ピークを有しない複合材料を得ることができる。
【００８１】
４５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域において、吸収ピークを有しない複合材料に含まれる芳香族アミンとしては、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を挙げることができる。
【００８２】
また、４５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域において、吸収ピークを有しない複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、具体的には、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等を挙げることができる。
【００８３】
また、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）、２，３，５，６−トリフェニル−１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン等を用いることができる。
【００８４】
また、４５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域において、吸収ピークを有しない複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、９，１０−ジ（ナフタレン−１−イル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、９，１０−ジ（４−フェニルフェニル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ジ（４−メチルナフタレン−１−イル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（ナフタレン−１−イル）フェニル］アントラセン、９，１０−ビス［２−（ナフタレン−１−イル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（ナフタレン−１−イル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジ（２−フェニルフェニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４〜４２である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。
【００８５】
なお、４５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域において、吸収ピークを有しない複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。
【００８６】
また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）等の高分子化合物を用いることもできる。
【００８７】
また、複合材料に用いる無機化合物としては、遷移金属酸化物が好ましい。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物であることが好ましい。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすく好ましい。
【００８８】
本実施の形態で示す複合材料は、正孔注入性、正孔輸送性に優れている。また導電性が高い。よって、電極からキャリアを注入しやすく、発光層へ効率よくキャリアを輸送することができる。
【００８９】
また、電極とオーム接触をすることが可能となるため、仕事関数に依らず電極を形成する材料を選ぶことができる。
【００９０】
なお、複合材料に含まれる有機化合物の種類を選択することにより、４５０ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域において、吸収ピークを有しない複合材料を得ることができる。よって、発光領域からの発光を吸収することなく効率良く透過し、外部取り出し効率を向上させることができる。
【００９１】
また、有機化合物と無機化合物とを複合した複合材料を含む層は導電性が高いため、複合材料を含む層を厚膜化した場合でも、駆動電圧の上昇を抑制することができる。よって、駆動電圧の上昇を抑制しつつ、外部への光の取り出し効率が高くなるように複合材料を含む層の膜厚を最適化することが可能となる。また、駆動電圧を上昇させることなく、光学設計による色純度の向上を実現することができる。
【００９２】
なお、複合材料を含む層の製造方法は、湿式法、乾式法を問わず、どのような手法を用いても良い。例えば、複合材料を含む層は、上述した有機化合物と無機化合物との共蒸着で作製することができる。また、上述した有機化合物と金属アルコキシドを含む溶液を塗布し、焼成することによって得ることもできる。なお、酸化モリブデンは真空中で蒸発しやすく、作製プロセスの面からも好ましい。
【００９３】
本実施の形態に示した発光素子は、複合材料を含む層を有しているため、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れ、発光素子の駆動電圧を低減することができる。また、発光効率を向上させることができる。また、発光材料の母体材料は、ｎ型半導体としての性質を示すものが多い。よって、ｐ型半導体として機能する複合材料を用いることにより、キャリアの注入性が向上する。また、発光効率が向上する。また、電子とホールに起因した発光を得ることができる。
【００９４】
本実施の形態に示した発光素子をテレビジョン装置に用いることにより、さらに発光効率が高く、駆動電圧の低いテレビジョン装置を得ることができる。
【００９５】
（実施の形態３）
本実施の形態では、放熱効果を高めるために電子機器自体に放熱（冷却）機構を備えた構成について説明する。なお、本実施の形態ではテレビジョン装置について説明するがこれに限定されるものではない。
【００９６】
図８に、電子機器の一例としてテレビジョン装置の構成例を示す。図８（Ａ）は、本実施形態のテレビジョン装置の前面図を示し、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）は、本実施形態のテレビジョン装置の背面図を示している。
【００９７】
本実施の形態におけるテレビジョン装置は、筺体５６０１ａ、５６０１ｂ、表示部５６０２、スピーカー５６０３ａ、５６０３ｂ、電源スイッチ５６０４、ビデオ入力端子５６０５、ケーブル接続部５６０７などから構成される。
【００９８】
筺体５６０１ａには、主に、表示部５６０２、スピーカー５６０３ａ、５６０３ｂ、ケーブル接続部５６０７などが組み込まれる。また、筺体５６０１ｂには、主に、電源スイッチ５６０４、ビデオ入力端子５６０５などが組み込まれる。
【００９９】
筺体５６０１ａの背面側には、通気口５６０６ａを設ける。これにより、発光素子など筺体内部で発生した熱を、筺体外部へ効率よく放出することができる。
【０１００】
また、図８では、冷却液を循環させるための循環ポンプ７０３及び冷却用の液体を保管する冷却液タンク７０４を筺体５６０１ａの内側に配置している。なお、筺体５６０１ａの背面側には、冷却液タンクカバー５６０８を設け、普段は冷却液タンクカバー５６０８を閉じて使用する（図８（Ｂ））。また、冷却液タンク７０４に冷却液を補充及び交換する場合には、冷却液タンクカバー５６０８を開けて使用する（図８（Ｃ））。なお、図示しないが、冷却液を流す冷却液パイプがテレビジョン装置内に配置されている。冷却用ポンプ７０３を用いて冷却用タンク７０４から冷却液を冷却用パイプへ流し、冷却液を循環させることによってテレビジョン装置全体を冷却することができる。なお、本実施の形態では、冷却液を循環させることによりテレビジョン装置を冷却する構成としたが、冷却効果を有する構成であればどのような構成としてもよい。例えば、冷却用の扇風機（ファン）などを設けて冷たい空気を循環させることにより冷却してもよいし、冷却液とファンとを併用して冷却する構成としてもよい。
【０１０１】
また、本実施の形態のように、冷却液循環ポンプ７０３及び冷却液タンク７０４を筺体５６０１ａの内側に配置することにより、冷却液タンク７０４を配置するためのスペースを筺体５６０１ａの外側にわざわざ設ける必要がなくなるため、無駄なスペースを省くことができる。また、テレビジョン装置の重心が低くなり、安定性が向上する。
【０１０２】
なお、冷却液タンクカバー５６０８には、通気口５６０６ｂを設ける。これにより、冷却液からの放熱を効率よく行うことができる。
【０１０３】
本実施の形態のように、テレビジョン装置全体を冷却する機構を備えることにより、放熱効果を高めることができ、テレビジョン装置の劣化を防ぐことができる。
【０１０４】
（実施の形態４）
なお、発光素子の構成は薄膜型無機発光素子に限らず、分散型無機発光素子を用いてもよい。本実施の形態では、分散型無機発光素子の構成について説明する。
【０１０５】
分散型無機発光素子の場合、粒子状の発光材料をバインダ中に分散させ膜状の発光層を形成する。発光材料の作製方法によって、十分に所望の大きさの粒子が得られない場合は、乳鉢等で粉砕などによって粒子状に加工すればよい。バインダとは、粒状の発光材料を分散した状態で固定し、発光層としての形状に保持するための物質である。発光材料は、バインダによって発光層中に均一に分散し固定される。
【０１０６】
本実施の形態において、発光材料は母体材料と発光中心となる不純物元素とで構成される。不純物元素を変化させることで、様々な発光色のルミネセンスを得ることができる。発光材料の作製方法としては、固相方法や液相方法（共沈法）などの様々な方法を用いることができる。また噴霧熱分解法、複分解法、プレカーサーの熱分解反応による方法、逆ミセル法やこれらの方法と高温焼成を組み合わせた方法、凍結乾燥法などの液相法なども用いることができる。
【０１０７】
固相方法は、母体材料及び不純物元素を秤量し、乳鉢で混合、電気炉で加熱、焼成を行い反応させる方法により、母体材料に不純物元素を含有させる。焼成温度は、７００〜１５００℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固体反応が進まず、温度が高すぎる場合は母体材料が分解してしまうからである。なお、粉末状態で焼成を行ってもよいが、ペレット状態で焼成を行うことが好ましい。比較的高温での焼成を必要とするが、簡単な方法であるため、生産性がよく大量生産に適している。
【０１０８】
液相方法（共沈法）は、母体材料及び不純物元素を溶液中で反応させ、乾燥させた後、焼成を行う方法である。発光材料の粒子が均一に分布し、粒径が小さく低い焼成温度でも反応が進むことができる。
【０１０９】
本実施の形態において、母体材料としては、硫化物、酸化物、窒化物を用いることができる。硫化物としては、例えば、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化イットリウム（Ｙ２Ｓ３）、硫化ガリウム（Ｇａ２Ｓ３）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、硫化バリウム（ＢａＳ）等を用いることができる。また、酸化物としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）等を用いることができる。また、窒化物としては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）等を用いることができる。さらに、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）等も用いることができ、硫化カルシウム−ガリウム（ＣａＧａ２Ｓ４）、硫化ストロンチウム−ガリウム（ＳｒＧａ２Ｓ４）、硫化バリウム−ガリウム（ＢａＧａ２Ｓ４）、等の３元系の混晶であってもよい。
【０１１０】
本発明において発光材料の中の不純物元素には、少なくとも２種類の材料が含まれる。第一の不純物元素は、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ケイ素（Ｓｉ）等を用いることができる。第二の不純物元素は、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）、ヨウ素（Ｉ）、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、タリウム（Ｔｌ）等を用いることができる。
【０１１１】
母体材料として、上述した材料を用い、発光中心として、上記第一の不純物元素及び第二の不純物元素のみで構成された発光材料を用いることができる。これらはドナー−アクセプター再結合による発光である。
【０１１２】
発光材料の中の不純物元素として第一の不純物元素及び第三の不純物元素を用いて、２種類の材料を含むようにしてもよい。第三の不純物元素は、例えば、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等を用いることができる。
【０１１３】
発光材料の中の不純物元素として第一の不純物元素及び第二の不純物元素の他に、さらに第三の不純物元素を用いて、３種類の材料を含むようにしてもよい。これらの不純物の濃度は、母体材料に対して０．０１〜１０ｍｏｌ％であればよく、好ましくは０．１〜５ｍｏｌ％の範囲である。
【０１１４】
また、固相反応を利用する場合の不純物元素として、第一の不純物元素と第二の不純物元素、あるいは第二の不純物元素と第三の不純物元素で構成される化合物を組み合わせて用いてもよい。この場合、不純物元素が拡散されやすく、固相反応が進みやすくなるため、均一な発光材料を得ることができる。さらに、余分な不純物元素が入らないため、純度の高い発光材料が得ることができる。第一の不純物元素と第二の不純物元素で構成される化合物としては、例えば、フッ化銅（ＣｕＦ２）、塩化銅（ＣｕＣｌ）、ヨウ化銅（ＣｕＩ）、臭化銅（ＣｕＢｒ）、窒化銅（Ｃｕ３Ｎ）、リン化銅（Ｃｕ３Ｐ）、フッ化銀（ＣｕＦ）、塩化銀（ＣｕＣｌ）、ヨウ化銀（ＣｕＩ）、臭化銀（ＣｕＢｒ）、塩化金（ＡｕＣｌ３）、臭化金（ＡｕＢｒ３）、塩化白金（ＰｔＣｌ２）等を用いることができる。また、第二の不純物元素と第三の不純物元素で構成される化合物としては、例えば、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、ヨウ化リチウム（ＬｉＩ）、臭化銅（ＬｉＢｒ）、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）等のハロゲン化アルカリ、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、リン化ガリウム（ＧａＰ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、ヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）等を用いることができる。
【０１１５】
このようにして得られた発光材料は、ドナー−アクセプターペアの再結合による発光が得られ、電気伝導性の高い発光材料となる。３種類の材料を含むような発光材料を用いた発光層は、高電界により加速されたホットエレクトロンを必要とすることなく、発光することが可能である。つまり、発光素子に高電圧を印加する必要がなくなるため、低駆動電圧で動作可能な発光素子を得ることができる。また、低駆動電圧で発光可能なため、消費電力も低減された発光素子を得ることができる。
【０１１６】
さらに、ドナー−アクセプター再結合によらない発光材料として、例えば、母体材料として、上述した材料を用い、発光中心として、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、サマリウム（Ｓｍ）、テルビウム（Ｔｂ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）などを用いることができる。これらの発光材料による発光は、金属イオンの内殻電子遷移を利用したものである。なお、これらの発光材料には、金属単体のみならず、電荷補償のため、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）などのハロゲン元素が添加されていてもよい。
【０１１７】
上記方法により作製した発光材料を粒子状に加工する。粒子状への加工は、乳鉢等で粉砕してもよいし、粉砕器などの装置を用いて行うことができる。発光材料の作製方法によって、十分に所望の大きさの粒子が得られる場合は、さらなる加工処理は行わなくともよい。粒径は、０．１μｍ以上５０μｍ以下（より好ましくは１０μｍ以下）とすればよい。発光材料の形状は、粒状、柱状、針状、板状などどのような形状でも良く、複数の発光材料の粒子同士が凝集し、単体として集合体を形成してもよい。
【０１１８】
図９（Ａ）に粒子状の発光材料７０を示す。本実施の形態では、発光材料７０に光７１を照射する構成とする。図９（Ｂ）に示すように、光７１を発光材料７０に照射することによって、発光材料７０は改質された発光材料７２となる。光７１は例えば１００ｎｍ〜３００ｎｍの波長の光を用いればよい。この光照射により、発光材料中の原子の未結合手が結合し、欠陥が減少する。欠陥が減少するため歪みも緩和され、結晶性が向上する。また、光照射により、発光材料の結晶性も制御することもでき、例えば結晶系（六方晶、立方晶など）を所望の形状に制御することができる。発光材料の特定の結晶系となるように促進する効果のある不純物元素（例えばリン化ガリウム（ＧａＰ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、アンチモン化ガリウム（ＧａＳｂ）、リン化インジウム（ＩｎＰ）、ヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、リン化アルミニウム（ＡｌＰ）、アンチモン化アルミニウム（ＡｌＳｂ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等など）を添加し、光照射するとより、効果的に結晶性の制御を行うことができる。よって結晶化が向上するので発光素子の発光効率も向上させることができる。ただし、必ずしも発光材料７０に光を照射する必要はなく、発光材料の改質が必要でなければそのまま用いてもよい。
【０１１９】
また、用いる光は、特に限定されず、赤外光、可視光、または紫外光のいずれか一またはそれらの組み合わせを用いることが可能である。例えば、紫外線ランプ、ブラックライト、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、高圧ナトリウムランプ、または高圧水銀ランプから射出された光を用いてもよい。その場合、ランプ光源は、必要な時間点灯させて照射してもよいし、複数回照射してもよい。
【０１２０】
また、用いる光としてレーザ光を用いてもよく、レーザ発振器としては、紫外光、可視光、又は赤外光を発振することが可能なレーザ発振器を用いることができる。レーザ発振器としては、ＫｒＦ、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＣｌ、Ｘｅ等のエキシマレーザ発振器、Ｈｅ、Ｈｅ−Ｃｄ、Ａｒ、Ｈｅ−Ｎｅ、ＨＦ等の気体レーザ発振器、ＹＡＧ、ＧｄＶＯ４、ＹＶＯ４、ＹＬＦ、ＹＡｌＯ３などの結晶にＣｒ、Ｎｄ、Ｅｒ、Ｈｏ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｔｉ又はＴｍをドープした結晶を使った固体レーザ発振器、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＩｎＧａＡｓＰ等の半導体レーザ発振器を用いることができる。なお、固体レーザ発振器においては、基本波の第１高調波〜第５高調波を適用するのが好ましい。レーザ発振器から射出されるレーザ光の形状やレーザ光の進路を調整するため、シャッター、ミラー又はハーフミラー等の反射体、シリンドリカルレンズや凸レンズなどによって構成される光学系が設置されていてもよい。
【０１２１】
なお、照射方法は、選択的に光を照射してもよいし、光をＸＹ軸方向に走査して光を照射することができる。この場合、光学系にポリゴンミラーやガルバノミラーを用いることが好ましい。
【０１２２】
また、光は、ランプ光源による光とレーザ光とを組み合わせて用いることもでき、比較的広範囲な露光処理を行う領域は、ランプによる照射処理を行い、高精密な露光処理を行う領域のみレーザ光で照射処理を行うこともできる。このように光の照射処理を行うと、スループットも向上できる。
【０１２３】
また、光照射は、他の加熱処理と同時に行っても良い。例えば、発光材料を設けた基板を加熱（好ましくは５０℃〜５００℃）しながら、上方（下方、もしくは上下両方）から光照射をおこない、発光材料を改質してもよい。
【０１２４】
本発明は、粒子状に加工された発光材料に光を照射させるため、より広い面積に光を照射することができる。よって、光が粒子の表面積全体に照射されるように粒子を攪拌等で動かしながら、光を照射すると十分に発光材料を改質することができる。
【０１２５】
図９（Ｃ）に示すように、改質された発光材料７２を、バインダを含む溶液７３に分散する。バインダを含む溶液７３に発光材料が均一に分散するように攪拌するとよい。溶液の粘度は流動性を保ちつつ、発光層として所望の膜厚が得られるように適宜設定すればよい。バインダとは、粒状の発光材料を分散し多状態で固定し、発光層としての形状に保持するための物質である。
【０１２６】
発光材料７２が分散したバインダを含む溶液７３を、印刷法などのウェットプロセスにより、電極層７６上に付着させ、乾燥させて固化し、発光層７５を形成する（図９（Ｄ）参照。）。溶媒が蒸発して除去され、発光層７５にはバインダ７４及び発光材料７２が含まれる。発光材料７２は、バインダ７４によって発光層７５中に均一に分散し固定される。
【０１２７】
発光層７５の形成方法は、選択的に発光層を形成できる液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷など）、スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法などを用いることもできる。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは、１０〜１０００ｎｍの範囲である。また、発光材料及びバインダを含む発光層において、発光材料の割合は５０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下とするよい。
【０１２８】
本発明に用いることのできるバインダとしては、絶縁材料を用いることができ、有機材料や無機材料を用いることができ、有機材料及び無機材料の混合材料を用いてもよい。有機絶縁材料としては、シアノエチルセルロース系樹脂のように、比較的誘電率の高いポリマーや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ化ビニリデンなどの樹脂を用いることができる。また、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。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、芳香族炭化水素）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、オキサゾール樹脂（ポリベンゾオキサゾール）等の樹脂材料を用いてもよい。また、を用いることもでき、例えば光硬化型などを用いることができる。これらの樹脂に、ＢａＴｉＯ３やＳｒＴｉＯ３などの高誘電率の微粒子を適度に混合して誘電率を調整することもできる。
【０１２９】
バインダに含まれる無機絶縁材料としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化窒化アルミニウム（ＡｌＯＮ）、窒化酸化アルミニウム（ＡｌＮＯ）または酸化アルミニウム、酸化チタン（ＴｉＯ２）、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３、ＫＮｂＯ３、ＰｂＮｂＯ３、Ｔａ２Ｏ３、ＢａＴａ２Ｏ６、ＬｉＴａＯ３、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＡｌＯＮ、ＺｎＳ、その他の無機絶縁性材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。有機材料に、誘電率の高い無機材料を含ませる（添加等によって）ことによって、発光材料及びバインダよりなる発光層の誘電率をより制御することができ、より誘電率を大きくすることができる。
【０１３０】
本発明に用いることのできるバインダを含む溶液の溶媒としては、バインダ材料が溶解し、発光層を形成する方法（各種ウエットプロセス）及び所望の膜厚に適した粘度の溶液を作製できるような溶媒を適宜選択すればよい。有機溶媒等を用いることができ、例えばバインダとしてシロキサン樹脂を用いる場合は、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡともいう）、３−メトシキ−３メチル−１−ブタノール（ＭＭＢともいう）などを用いることができる。
【０１３１】
その後発光層上にも電極層を形成し、発光層が一対の電極層に狭持された発光素子が完成する。
【０１３２】
発光層を狭持する電極層（第１の電極層及び第２の電極層）は、金属、合金、導電性化合物、及びこれらの混合物などを用いることができる。具体的には、例えば、酸化インジウム−酸化スズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム−酸化スズ（ＩＷＺＯ）等が挙げられる。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタリングにより成膜される。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）は、酸化インジウムに対し１〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いたスパッタリングにより形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム−酸化スズ（ＩＷＺＯ）は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを０．５〜５ｗｔ％、酸化亜鉛を０．１〜１ｗｔ％含有したターゲットを用いたスパッタリングにより形成することができる。この他、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、又は金属材料の窒化物（例えば、窒化チタン：ＴｉＮ）等を用いることができる。透光性を有する電極層とする場合、可視光の透過率の低い材料であっても、１ｎｍ〜５０ｎｍ、好ましくは５ｎｍ〜２０ｎｍ程度の厚さで成膜することで、透光性の電極として用いることができる。なお、スパッタリング以外にも、真空蒸着、ＣＶＤ、ゾル−ゲル法を用いて電極を作製することもできる。なお、発光は電極層を通過して外部に取り出されるため、一対の電極層（第１の電極層及び第２の電極層）のうち少なくとも一方、又は両方は透光性を有する材料で形成されている必要がある。
【０１３３】
発光素子の構成例を図１０及び図１１に示す。図１０（Ａ）における発光素子は、第１の電極層５０、発光層５２、第２の電極層５３の積層構造を有し、発光層５２中にバインダによって保持された発光材料５１を含む。なお、図１０（Ａ）〜（Ｃ）は交流駆動の発光素子を示す。図１０（Ａ）においては発光層５２中のバインダに無機材料と有機材料との混合層を用い、高い誘電率とすると、発光材料より大きい電荷を誘起することができるため好ましく、発光材料５１により、第１の電極層５０及び第２の電極層５３を間接的に接続することがないように発光材料５１を分散させると好ましい。本実施の形態で示す発光素子は、第１の電極層５０と第２の電極層５３との間に電圧を印可することで発光が得られるが、直流駆動又は交流駆動のいずれにおいても動作することができる。
【０１３４】
図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）に示す発光素子は、図１０（Ａ）の発光素子において、電極層と発光層間に絶縁層を設ける構造である。図１０（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極層５０と発光層５２との間に絶縁層５４を有し、図１０（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極層５０と発光層５２との間に絶縁層５４ａ、第２の電極層５３と発光層５２との間に絶縁層５４ｂとを有している。このように絶縁層は発光層を狭持する一対の電極層のうち一方の間にのみ設けてもよいし、両方の間に設けてもよい。また絶縁層は単層でもよいし複数層からなる積層でもよい。
【０１３５】
また、図１０（Ｂ）では第１の電極層５０に接するように絶縁層５４が設けられているが、絶縁層と発光層の順番を逆にして、第２の電極層５３に接するように絶縁層５４を設けてもよい。
【０１３６】
絶縁層５４ａ及び絶縁層５４ｂは、特に限定されることはないが、絶縁耐性が高く、緻密な膜質であることが好ましく、さらには、誘電率が高いことが好ましい。例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等やこれらの混合膜又は２種以上の積層膜を用いることができる。これらの絶縁膜は、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤ等により成膜することができる。また、絶縁層５４ａ及び絶縁層５４ｂはこれら絶縁材料の粒子をバインダ中に分散して成膜してもよい。バインダ材料は、発光層に含まれるバインダと同様な材料、方法を用いて形成すればよい。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは１０〜１０００ｎｍの範囲である。
【０１３７】
なお、図示しないが、発光層と絶縁層、又は発光層と電極の間にバッファー層を設けても良い。このバッファー層はキャリアの注入を容易にしたり、両層の混合を抑制する役割をもつ。バッファー層としては、特に限定されることはないが、例えば、発光層の母体材料であるＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＳ、ＳｒＳ、ＢａＳ等、又はＣｕＳ、Ｃｕ２Ｓ、又はハロゲン化アルカリであるＬｉＦ、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＭｇＦ２等を用いることができる。
【０１３８】
図１１に本発明を用いた発光素子を直流駆動させる例を示す。図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）で示す本実施の形態の発光素子は、第１の電極層６０、発光層６２、第２の電極層６３との積層構造を有し、発光層６２中にバインダによって保持された発光材料６１を含む。図１１（Ａ）は、第１の電極層６０を陽極として機能させ、第２の電極層６３を陰極として機能させるように電気的に接続した例であり、図１１（Ｂ）は、第１の電極層６０を陰極として機能させ、第２の電極層６３を陽極として機能させるように電気的に接続した例である。
【０１３９】
直流駆動させる場合、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）のように、発光層６２の膜厚が薄く、発光材料６１が第１の電極層６０及び第２の電極層６３に接するようにバインダで固定し、発光材料６１を介して第１の電極層６０及び第２の電極層６３が接続する構造とすると、発光材料にキャリアが注入されやすく好ましい。
【０１４０】
図１０及び図１１の発光素子においては支持体である基板、及び表示装置を対向する封止基板を図示していないが、支持体基板及び封止基板は第１の電極層側、第２の電極層側どちらでよく限定されない。
【０１４１】
本発明に用いる発光材料への光照射により、発光材料中の原子の未結合手が結合し、欠陥が減少し、結晶性が向上する。よってこのような結晶性のよい発光材料を用いる発光素子を用いると、低電圧駆動で高い発光輝度及び発光効率を得ることができる。
【０１４２】
よって、本実施の形態に示した発光素子を用いると、消費電力の低い高性能及び高信頼性の表示装置を、低コストで生産性よく作製することができる。
【０１４３】
（実施の形態５）
上記実施の形態ではアクティブマトリクス型の表示装置について説明したが、本実施の形態では、パッシブマトリクス型（単純マトリクス型）の表示装置の構成について図１２を用いて説明する。
【０１４４】
図１２（Ａ）は表示装置の上面図の模式図であり、基板２５上に画素部１１が形成されている。画素部１１は、発光素子１５を有する画素１３を複数有している（図１２（Ｂ）参照）。また、画素部１１は、第１の方向に延在する第１の配線Ｓａ（１≦ａ≦ｘ、ａ、ｘは自然数、ソース線ともよぶ）と、第１の方向と垂直な第２の方向に延在する第２の配線Ｇｂ（１≦ｂ≦ｙ、ｂ、ｙは自然数、ゲート線ともよぶ）を複数有する。
【０１４５】
次に、上記構成を有する表示装置の断面構造について、図１３を参照して説明する。図１２（Ａ）の破線Ａ−Ｂにおける表示装置の断面図を図１３に示す。
【０１４６】
画素部１１には、発光素子１５が設けられており、発光素子１５は、第１の配線Ｓａとして機能する第１の導電層１７と、有機化合物層１８と、第２の配線Ｇｂとして機能する第２の導電層１９とを有する（図１３参照）。第１の導電層１７と、有機化合物層１８と、第２の導電層１９は、積層して設けられている。隣接する発光素子１５の間には、隔壁として機能する絶縁層２６が設けられている。なお、発光素子１５は、上記実施の形態で示した薄膜発光素子又は分散型発光素子を用いればよい。
【０１４７】
また、基板２５上にはシール材２８が設けられ、基板２５と対向基板２９は、シール材２８により貼り合わされている。また、基板２５上には、異方性導電層３２を介して第１の導電層１７に接する接続フィルム３０と、異方性導電層３３を介して第１の導電層２０に接する接続フィルム３１が設けられている。接続フィルム３０、３１は、具体的には、フレキシブルプリント回路（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＣ）等に相当する。画素部１１とメモリセル部１２の各々を構成する複数の素子の動作を制御する信号や電源電位は、接続フィルム３０、３１を介して、外部から入力される。
【０１４８】
なお、上記の構成では、画素部１１がパッシブマトリクス型であり、基板２５上にはトランジスタを作製していない。従って、接続フィルム３０、３１に、駆動回路として機能するＩＣチップ３４、３５を貼り合わせるか（図１２（Ａ）、１３参照）、または、基板２５上にＩＣチップ３４、３５を設けるとよい。そうすることにより、外部に接続するＩＣチップの個数を減らすことができるため、表示装置自体の小型化、薄型化が実現される。
【０１４９】
本実施の形態に示した構成を用いることにより発光効率が高く、駆動電圧の低いテレビジョン装置を得ることができる。
【０１５０】
（実施の形態６）
本実施の形態では、パッシブマトリクス型の表示装置の画素部の構成について図１４を用いて説明する。図１４は、パッシブマトリクス型の表示装置の画素部の一部を示したものである。
【０１５１】
本実施の形態においてパッシブマトリクス型の表示装置は、図１４の斜視図に示すように第１の基板１３０１上に発光素子の一方の電極となる第１の電極１３０２が、ストライプ状にそれぞれ分離して複数形成される。また、第１の電極１３０２上に発光層を含む層１３０３が形成され、さらに、層１３０３上に第１の電極１３０２と交差するように第２の電極１３０４がストライプ状にそれぞれ分離して複数形成された構造を有する。本実施の形態において、第１の電極１３０２、層１３０３、第２の電極１３０４からならう部分を発光素子とよぶ。
【０１５２】
なお、第１の電極１３０２および第２の電極１３０４は、スパッタリング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、液滴吐出法、インクジェット法、印刷法等の成膜方法を用いて形成することができる。なお、第１の電極１３０２および第２の電極１３０４の膜厚は、１００ｎｍから４００ｎｍとするのが好ましく、さらに１５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下とするのが好ましい。
【０１５３】
また、第１の電極１３０２および第２の電極１３０４の形成に用いる導電膜としては、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｎｄ等の金属元素からなる単層の導電膜、前記金属元素を複数組み合わせて積層された導電膜、前記金属元素を主成分とする合金からなる導電膜（例えば、アルミニウム・チタン合金膜）、または、前記金属元素を用いた金属窒化物からなる導電膜等を用いることができる。その他にもインジウム錫酸化物（ＩＴＯ：ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を含んだ酸化インジウムにさらに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いて形成されたインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）等の導電膜を用いることもできる。
【０１５４】
なお、第１の電極１３０２および第２の電極１３０４のうち、発光素子の発光層で得られた光を取り出す機能が要求される電極には、上述した材料のうち、その材料を用いて形成された膜の可視光に対する透過率が高い材料（例えば、４０％以上）を選択することが好ましい。また、光を取り出す必要のない電極には、上述した材料のうち、その材料を用いて形成された膜の可視光に対する透過率の低い材料（例えば、透過率が１０％未満）や、反射率の高い材料（例えば、反射率が４０％以上）を選択することが好ましい。
【０１５５】
なお、第１の電極１３０２と第２の電極１３０４とが層１３０３を挟んで重なる位置（例えば、図１４に示す領域１３０５）にそれぞれ発光素子が形成されている。
【０１５６】
また、領域１３０５における発光素子の構造は、上記実施の形態で説明した薄膜型無機発光素子または分散型無機発光素子の構造をとることができる。
【０１５７】
また、ここでは図示しないが、基板１３０１上に放熱効果を有する第１のパッシベーション膜を設けてもよい。第１のパッシベーション膜を設けることにより、発光素子で発生した熱を逃がして発光素子に熱が蓄積しないように機能し、発光素子の熱劣化を防ぐことができる。
【０１５８】
また、図示しないが、第２の電極１３０４上に放熱効果を有する第２のパッシベーション膜を設けてもよい。それにより、第１のパッシベーション膜と同様に発光素子の熱劣化を防ぐことができる。なお、第１のパッシベーション膜を設けるだけでも十分に発光素子の劣化を抑制して信頼性の高い表示装置を得ることはできるため、必ずしも第１のパッシベーション膜と第２のパッシベーション膜とを組み合わせて用いる必要はない。しかし、さらに好ましくは発光素子を第１のパッシベーション膜と第２のパッシベーション膜のように発光素子を挟んで形成された二層の絶縁膜によって囲み、発光層への水分、酸素の侵入を防ぎ、発光層への熱の蓄積を防ぐとよい。その結果、発光層の劣化がさらに抑制されて信頼性の高い表示装置を得ることができる。
【０１５９】
ここで、第１のパッシベーション膜及び第２のパッシベーション膜として、放熱効果を有した（熱伝導性の高い）透光性材料を用いることができ、例えば、Ｂ（ホウ素）、Ｃ（炭素）、Ｎ（窒素）から選ばれた少なくとも一つの元素と、Ａｌ（アルミニウム）、Ｓｉ（珪素）、Ｐ（リン）から選ばれた少なくとも一つの元素とを含む絶縁膜が挙げられる。例えば、窒化アルミニウム（ＡｌｘＮｙ）に代表されるアルミニウムの窒化物、炭化珪素（ＳｉｘＣｙ）に代表される珪素の炭化物、窒化珪素（ＳｉｘＮｙ）に代表される珪素の窒化物、窒化ホウ素（ＢｘＮｙ）に代表されるホウ素の窒化物、リン化ホウ素（ＢｘＰｙ）に代表されるホウ素のリン化物を用いることが可能である。また、酸化アルミニウム（ＡｌｘＯｙ）に代表されるアルミニウムの酸化物は透光性に優れ、熱伝導率が２０Ｗｍ−１Ｋ−１であり、好ましい材料の一つと言える。これらの材料は放熱効果を有し、水分等の侵入を防ぐ効果もある。なお、上記材料において、ｘ及びｙは任意の整数である。なお、特に放熱効果の高い材料として、ダイヤモンド膜もしくはダイヤモンドライクカーボン膜等の炭素膜が好ましい。また、炭素膜と窒化珪素膜（又は窒化酸化珪素膜）との積層構造を用いることにより、放熱効果に加えて水分の浸入を防ぐ効果を高めることができる。
【０１６０】
本実施の形態に示した構成を用いることにより発光効率が高く、駆動電圧の低いテレビジョン装置を得ることができる。
【０１６１】
（実施の形態７）
なお、パッシブマトリクス型の発光装置は図１４に示した構成に限られず、図１５に示すように隔壁層を設ける構成としてもよい。
【０１６２】
図１５において、基板９５１上には、電極９５２と電極９５６との間には層９５５が設けられている。なお、層９５５は上記実施の形態で示した発光材料を用いた発光層を含んでいる。
【０１６３】
図１５において、電極９５２の端部は絶縁層９５３で覆われている。そして、絶縁層９５３上には隔壁層９５４が設けられている。隔壁層９５４の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層９５４の短辺方向の断面は、台形状であり、底辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接する辺）の方が上辺（絶縁層９５３の面方向と同様の方向を向き、絶縁層９５３と接しない辺）よりも短い。このように、隔壁層９５４を設けることで、静電気等に起因した発光素子の不良を防ぐことが出来る。また、パッシブ型の発光装置においても、低駆動電圧で動作する本発明の発光素子を含むことによって、低消費電力で駆動させることができる。
【０１６４】
また、本発明の表示装置は、高耐電圧の駆動回路が不要であるため、発光装置の作製コストを低減することができる。また、表示装置の軽量化、駆動回路部分の小型化が可能である。本実施の形態に示した構成を用いることにより発光効率が高く、駆動電圧の低いテレビジョン装置を得ることができる。
【０１６５】
（実施の形態８）
本実施の形態では、表示装置の作製工程の一例について説明する。
【０１６６】
まず、図１６（Ａ）に示すように、絶縁基板１０１の上に下地膜１０２を形成する。絶縁基板１０１は、例えばバリウムホウケイ酸ガラスや、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板、セラミック基板等を用いることができる。また、プラスチック等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板は、一般的に上記基板と比較して耐熱温度が低い傾向にあるが、作製工程における処理温度に耐え得るのであれば用いることが可能である。また、絶縁基板１０１の表面をＣＭＰ法などによって研磨し、平坦化しておいてもよい。また、絶縁基板１０１として、ガラス基板を用いた場合、ガラス基板表面上に窒化珪素膜を形成してもよい。
【０１６７】
また、下地膜１０２の成膜方法は、プラズマＣＶＤ法や低圧ＣＶＤ法に代表されるＣＶＤ法、スパッタ法などの方法を用いればよい。また、下地膜としては、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜のいずれか一を用いる単層構造としてもよいし、これらを適宜積層する構造としてもよい。なお、本明細書中において、酸化窒化珪素とは酸素の組成比が窒素の組成比より大きい物質のことを指し、窒素を含む酸化珪素ということもできる。また、本明細書中において、窒化酸化珪素とは窒素の組成比が酸素の組成比より大きい物質のことを指し、酸素を含む窒化珪素ということもできる。本実施の形態では、下地膜として、窒化酸化珪素膜を５０ｎｍ、酸化窒化珪素膜を１００ｎｍ積層する構成とする。ここで、下地膜表面に対して窒素を含む雰囲気中で高密度プラズマ処理を行ってもよい。
【０１６８】
次に、下地膜１０２の上に半導体膜１０３を形成する。半導体膜１０３としては、非晶質半導体膜を形成すればよいが、微結晶半導体膜や結晶性半導体膜を形成してもよい。また、半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコンまたはシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）を用いるとよい。本実施の形態では、多晶質珪素膜を５４ｎｍ形成する。なお、半導体膜を形成した後に、半導体膜に含まれる水素を除去する工程を行ってもよい。具体的には、５００℃で１時間加熱すればよい。
【０１６９】
また、下地膜１０２と半導体膜１０３を形成する際に、下地膜１０２と半導体膜１０３との界面が大気に曝されないようにすると、界面の汚染を防ぐことが可能となり、作製されるＴＦＴの特性のバラツキを低減させることができる。本実施の形態では、下地膜１０２と半導体膜１０３を、プラズマＣＶＤ法を用いて大気に曝さずに連続して形成する。
【０１７０】
次に、半導体膜１０３をレーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を促進する元素を用いた熱結晶化方法などにより結晶化し結晶性半導体膜１０４を形成する。また、他にも結晶化の方法として、他にもＤＣバイアスを印加して熱プラズマを発生することにより、当該熱プラズマを半導体膜に作用することによって結晶化してもよい。ここで、結晶化の後に、ボロン（Ｂ）などのｐ型の導電型を付与する不純物を結晶性半導体膜１０４の全面にドーピングして、ＴＦＴのチャネル形成領域となる領域にチャネルドープし、ＴＦＴのしきい値電圧を制御するようにしてもよい。
【０１７１】
次に、図１６（Ｂ）に示すように、島状の結晶性半導体膜１０４を形成した後、ゲート絶縁膜１０５を形成する。ゲート絶縁膜１０５は、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜のいずれか一を用いる単層構造としてもよいし、これらを適宜積層する構造としてもよい。本実施の形態では、ゲート絶縁膜を１１０ｎｍ積層する構成とする。
【０１７２】
次に、図１６（Ｃ）に示すように、ゲート絶縁膜１０５の上にゲート電極１０６を形成する。ゲート電極の材料として、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）などを使用することができ、これらの金属の単層構造としてもよいし、積層構造としてもよい。本実施の形態では、モリブデンを単層で用いる。
【０１７３】
次に、図１７（Ａ）に示すように、ゲート絶縁膜１０５及びゲート電極１０６上に第１の層間絶縁膜６０７を形成する。本実施の形態では、第１の層間絶縁膜１０７として窒化酸化珪素膜と、シロキサンを焼成して得られる絶縁膜とを用いる。なお、窒化酸化珪素膜又はシロキサンを焼成して得られる絶縁膜の代わりに酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウムや、その他の無機絶縁性材料からなる膜を用いてもよい。
【０１７４】
シロキサンを焼成して得られる絶縁膜は、前記樹脂を塗布した後に加熱処理を行うことによって形成する。この加熱処理の際、チャンバー内の圧力は大気圧または減圧下で行えばよい。
【０１７５】
次に、ＴＦＴのソース領域及びドレイン領域に達するように、第１の層間絶縁膜１０７にコンタクトホールを形成する。コンタクトホールの形状は、テーパー状にするとよい。
【０１７６】
次に、コンタクトホールを覆うように、第１の層間絶縁膜上に配線１０８（電極）を形成する。配線１０８は、ソース電極またはドレイン電極として機能する。
【０１７７】
次に、ＴＦＴの半導体層のソース領域又はドレイン領域に接続する配線１０８を形成した後、配線１０８上の一部に重なるように第１の電極１１０を形成する。
【０１７８】
本実施の形態では第１の電極１１０として、酸化珪素を含む酸化インジウムスズ（酸化珪素を含むインジウム錫酸化物ともいう。以下、「ＩＴＳＯ」という。）、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、インジウムスズ酸化物などを用いることができる。また、酸化インジウムに２〜２０ｗｔ％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したターゲットを用いて形成された酸化インジウム酸化亜鉛などの透明導電膜を用いることもできる。また、上記透明導電膜の他に、窒化チタン膜またはチタン膜を用いてもよい。この場合、透明導電膜を成膜した後に、窒化チタン膜またはチタン膜を、光が透過する程度の膜厚（好ましくは５〜３０ｎｍ程度）で成膜する。
【０１７９】
また、第１の電極１１０は、その表面が平坦化されるように、ＣＭＰ法、ポリビニルアルコール系の多孔質体で拭浄し、研磨してもよい。本実施の形態において第１の電極１１０を通過して光を取り出すために、透明導電膜であるＩＴＳＯを第１の電極１１０として形成する。
【０１８０】
次に、図１７（Ｂ）に示すように第１の電極１１０の端部及びＴＦＴを覆うように絶縁膜１１１を形成する。絶縁膜１１１として、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウムその他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又は珪素、酸素、水素からなる化合物のうちＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む無機シロキサン、珪素に結合されている水素がメチルやフェニルのような有機基に置換された有機シロキサン系の絶縁性材料を用いることができる。アクリル、ポリイミド等の感光性、非感光性の材料を用いて形成してもよい。また、絶縁膜１１１は曲率半径が連続的に変化する形状が好ましく、絶縁膜１１１上に形成される膜の被覆性を向上させることができる。
【０１８１】
次に、第１の電極１１０上に無機発光層１１２を形成し、第２の電極１１３を積層することによって発光素子を形成する。第２の電極１１３としては、Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ２、またはＣａＮなどを用いればよい。次に、図示しないが、第２の電極１１３を覆うようにパッシベーション膜を形成する。
【０１８２】
パッシベーション膜としては、窒化珪素、酸化珪素、酸化窒化珪素（ＳｉＯＮ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化窒化アルミニウム（ＡｌＯＮ）、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウム（ＡｌＮＯ）または酸化アルミニウム、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素膜（ＣＮ）を含む絶縁膜からなり、該絶縁膜を単層もしくは組み合わせた積層を用いることができる。また、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成されるシロキサンを用いてもよい。シロキサンは、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、芳香族炭化水素）が用いられる。また、置換基としてフルオロ基、又は少なくとも水素を含む有機基とフルオロ基とを用いてもよい。
【０１８３】
この際、カバレッジの良い膜をパッシベーション膜として用いることが好ましく、炭素膜、特にＤＬＣ膜を用いることは有効である。ＤＬＣ膜は室温から１００℃以下の温度範囲で成膜可能であるため、耐熱性の低い無機発光層１１２の上方にも容易に成膜することができる。また、ＤＬＣ膜は酸素に対するブロッキング効果が高く、無機発光層１１２の酸素からの影響を防ぐことが可能である。そのため、この後に続く封止工程を行う際に無機発光層１１２を酸素からまもることができる。
【０１８４】
最後に、図示しないがＴＦＴ基板と封止基板とをシール材によって貼り合わせることにより表示装置を完成することができる。なお、シール材で囲まれた領域には充填材を充填してもよい。
【０１８５】
ここで、図１７とは異なる構成の表示装置について図１８を用いて説明する。図１８における表示装置は、配線７０８と第１の電極７１０の接続構造が、第１の電極７１０上の一部に配線７０８が重なる構造となっている。このような接続構造を得るためには、図１８（Ａ）に示すように第１の層間絶縁膜７０７上に第１の電極７１０を形成した後に第１の層間絶縁膜７０７にコンタクトホールを形成し、第１の電極７１０上の一部に重なるように配線７０８を形成すればよい。当該構造にすると、シロキサンを含有する樹脂を焼成して得られる絶縁膜上に第１の電極７１０を形成することができるため、被覆性がよい。さらに、第１の電極７１０に対してＣＭＰなどの研磨処理も十分に行うことができ、平坦性よく形成することができる利点がある。
【０１８６】
次に、図１８（Ｂ）に示すように第１の電極７１０の端部及びＴＦＴを覆うように絶縁膜７１１を形成する。絶縁膜７１１は、絶縁膜１１１と同じ材料を用いることができる。
【０１８７】
次に、第１の電極７１０上に無機発光層７１２を形成し、第２の電極７１３を積層することによって発光素子を形成する。第２の電極７１３を覆うようにパッシベーション膜を形成する。最後に、図示しないがＴＦＴ基板と封止基板とをシール材によって貼り合わせることにより表示装置を完成することができる。なお、シール材で囲まれた領域には充填材を充填してもよい。
【０１８８】
なお、本実施の形態では、第１の電極側から発光を取り出す構成について説明したがこの構成に限定されない。第１の電極に反射性の材料、第２の電極１１３に透明性の材料を用いることにより第２の電極１１３側から発光を取り出す構成としてもよい。また、第１の電極１１０及び第２の電極１１３に透明性の材料を用いて、第１の電極１１０及び第２の電極１１３の両側から発光を取り出す構成としてもよい。
【０１８９】
また、本実施の形態では、ｐチャネル型のＴＦＴを作製する工程について説明した。しかし、ゲート電極をマスクとして結晶性半導体膜１０４にｎ型の導電型を付与する不純物をドーピングすることによりｎチャネル型のＴＦＴを作製する際にも本発明は適用することができる。また、同一基板上にｐチャネル型のＴＦＴとｎチャネル型のＴＦＴを作製する場合についても、本発明を適用することができる。
【０１９０】
また、ＴＦＴはチャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造でもよいし、二つ形成されるダブルゲート構造または三つ形成されるトリプルゲート構造であってもよい。つまり、チャネル形成領域を複数有するマルチゲート構造のＴＦＴにも適用することができる。また、周辺駆動回路領域の薄膜トランジスタも、シングルゲート構造、ダブルゲート構造またはトリプルゲート構造などのマルチゲート構造であってもよい。
【０１９１】
また、本実施の形態で示したＴＦＴの作製方法に限らず、トップゲート型（プレーナー型）、ボトムゲート型（逆スタガ型）、あるいはチャネル領域の上下にゲート絶縁膜を介して配置された２つのゲート電極を有する、デュアルゲート型やその他の構造においても本発明を適用することができる。
【０１９２】
本発明を用いると、低消費電力で発光効率の高い表示装置を作製することができる。よって、高精細、高画質な表示装置を低いコストで歩留まり良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１９３】
【図１】アクティブマトリクス型発光装置を説明する図。
【図２】アクティブマトリクス型発光装置を説明する図。
【図３】発光素子について説明する図。
【図４】アクティブマトリクス型発光装置を説明する図。
【図５】テレビジョン装置の構成について説明する図。
【図６】テレビジョン装置の構成について説明する図。
【図７】発光素子について説明する図。
【図８】テレビジョン装置の構成について説明する図。
【図９】発光素子について説明する図。
【図１０】発光素子について説明する図。
【図１１】発光素子について説明する図。
【図１２】パッシブマトリクス型表示装置を説明する図。
【図１３】パッシブマトリクス型表示装置を説明する図。
【図１４】パッシブマトリクス型表示装置を説明する図。
【図１５】パッシブマトリクス型表示装置を説明する図。
【図１６】表示装置の作製工程を説明する図。
【図１７】表示装置の作製工程を説明する図。
【図１８】表示装置の作製工程を説明する図。
【図１９】従来の無機発光素子について説明する図。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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