(57)【要約】【課題】寿命の長い発光装置を得ることを課題とする。【解決手段】基板上に第１の電極を形成し、前記基板及び前記第１の電極上に、樹脂材料を用いて隔壁を形成し、前記隔壁を、硬化温度より低い温度である第１の温度で、第１の時間保持し、前記第１の温度で保持した後、前記隔壁を、硬化温度より高い温度である第２の温度で、第２の時間保持し、前記第２の温度で保持した後、前記隔壁上に、前記第１の電極と接する発光層を形成し、前記発光層上に、第２の電極を形成する発光装置の作製方法に関する。これにより隔壁からの水分やガス発生を抑制することができ、発光素子の寿命を伸ばすことができる。【選択図】図１
2007317652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１の電極を形成し、
前記基板及び前記第１の電極上に、樹脂材料を用いて隔壁を形成し、
前記隔壁を、硬化温度より低い温度である第１の温度で、第１の時間保持し、
前記第１の温度で保持した後、前記隔壁を、硬化温度より高い温度である第２の温度で、第２の時間保持し、
前記第２の温度で保持した後、前記隔壁上に、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の電極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記樹脂材料は、ポリイミドまたはポリベンズオキサゾールであることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、
前記発光層は、有機化合物であ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または請求項２において、
前記発光層は、無機化合物である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乃至請求項４のいずれか１項において、
前記第１の温度は、１５０℃以上２００℃以下であ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乃至請求項５のいずれか１項において、
前記第２の温度は、３００℃以上３５０℃以下であることを特徴とする発光装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置及びその作製方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光層を含む層を一対の電極間に有し、当該電極間に電流を流すことで発光する発光素子を用いた発光装置の開発が進められている。このような発光装置は他の薄型表示装置と呼ばれる表示装置と比較して薄型軽量化に有利であり、自発光であるため視認性も良く、応答速度も速い。そのため、次世代の表示装置として盛んに開発が進められ、一部実用化もなされている。
【０００３】
ところで、このような発光装置が一部の実用化にとどまっている理由の一つに発光素子の劣化の問題がある。発光素子は同じ電流量を流していたとしても、駆動時間の蓄積に伴いその輝度が低下してゆく劣化を起こす。この劣化の度合いが、実製品として許容されうる程度である発光素子を作製する為の材料、構造及びそれらの組み合わせが未だ多くないことがその原因の一つである。
【０００４】
上記のような発光装置として、エレクトロルミネセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ、以下「ＥＬ」ともいう）と呼ばれる発光を発現する有機物、無機物、若しくは有機物と無機物の混合物を含む層を、電極間に介在させた発光素子と薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ（ＴＦＴ））とが接続された発光表示装置がある。
【０００５】
エレクトロルミネセンス素子（ＥＬ素子）は、高輝度で発光させることができるため、刺激的な多彩な画像を表示することができる。発光素子より得られる発光は、例えば輝度１００ｃｄ／ｍ２〜１００００ｃｄ／ｍ２と高い。発光表示装置は、応答が早く、自発光表示なので表示装置の薄型化、軽量化ができる利点がある。本発明で適用することのできるエレクトロルミネセンスを利用する発光素子は、発光材料が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって区別され、一般的に、前者は有機ＥＬ素子、後者は無機ＥＬ素子と呼ばれている。
【０００６】
ＥＬ素子の画素を区切る材料（以下、隔壁と標記する）には、樹脂材料が用いられている（特許文献１参照）。この樹脂材料から発生する水分やガス等がＥＬ素子、特に有機ＥＬ素子の発光特性の劣化を引き起こす原因の一つとして考えられている。そのためＥＬ材料を蒸着する前に、基板を空気中あるいは真空中にて１５０〜３００℃程度の温度で加熱し、乾燥させている。
【特許文献１】特開２０００−２９４３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、隔壁を形成するために樹脂を１５０〜３００℃程度の温度で加熱するだけでは、樹脂を乾燥させるには不十分であることが分かった。ＥＬ素子の劣化を防ぐためには、隔壁を構成する樹脂から発生する水分やガス等を低減させることが必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では樹脂を硬化させる際の温度に着目し、１５０℃以上２００℃以下程度の第１の温度で加熱して溶剤を揮発させる工程と、３００℃以上３５０℃以下程度の第２の温度で硬化させる工程を組み合わせることで、脱ガスの発生量が少ない樹脂を作製する。このような樹脂を隔壁に用いることで、寿命の長い発光装置を得ることが可能となる。
【０００９】
本発明は、基板上に第１の電極を形成し、前記基板及び前記第１の電極上に、樹脂材料を用いて隔壁を形成し、前記隔壁を、硬化温度より低い温度である第１の温度で、第１の時間保持し、前記第１の温度で保持した後、前記隔壁を、硬化温度より高い温度である第２の温度で、第２の時間保持し、前記第２の温度で保持した後、前記隔壁上に、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の電極を形成することを特徴とする発光装置の作製方法に関するものである。
【００１０】
本発明において、前記樹脂材料は、ポリイミドまたはポリベンズオキサゾールである。
【００１１】
本発明において、前記発光層は、有機化合物である。
【００１２】
本発明において、前記発光層は、無機化合物である。
【００１３】
本発明において、前記第１の温度は、１５０℃以上２００℃以下である。
【００１４】
本発明において、前記第２の温度は、３００℃以上３５０℃以下である。
【００１５】
なお本明細書において、半導体装置とは、半導体を利用することで機能する素子及び装置全般を指し、半導体素子を含む発光装置等を含む電気光学装置およびその電気光学装置を搭載した電子機器をその範疇とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、隔壁を形成するための樹脂からのガスや水分等の発生を抑えることができ、ＥＬ素子の発光層への悪影響を抑制することができる。これにより、ＥＬ素子のみならず、これを含む発光装置、半導体装置の寿命を延ばすことができ、また信頼性も向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本実施の形態を、図１（Ａ）〜図１（Ｄ）、図２を用いて説明する。ただし、図２において、Ｔ１〜Ｔ３は温度であり、Ｈ１〜Ｈ５は時間である。またΔＨａ及びΔＨｂは、それぞれＨ１〜Ｈ２までにかかった時間、Ｈ３〜Ｈ４までにかかった時間を表す。
【００１８】
ただし本発明は以下の説明に限定されず、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、本発明は以下に示す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、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる。
【００１９】
まず、基板１０１上に第１の電極１０２を形成する（図１（Ａ）参照）。基板１０１としては、例えば、ガラス、石英などを用いることができる。なお第１の電極１０２を形成する前に、基板１０１上に下地絶縁膜を形成してもよい。
【００２０】
第１の電極１０２及び後の工程で形成される第２の電極１０５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（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ（「ＩＴＯ」ともいう））、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（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ（「ＩＺＯ」ともいう））、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含む酸化タングステン−酸化インジウム等が挙げられる。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、酸化亜鉛を含む酸化タングステン−酸化インジウムは、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。
【００２１】
また第１の電極１０２及び第２の電極１０５として、上記以外にも、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））等用いることができる。
【００２２】
なお、第１の電極１０２及び第２の電極１０５、あるいは第１の電極１０２及び第２の電極１０５のどちらか一方を、透光性を有する電極とする場合、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、ＣＤＶ、ゾル−ゲル法を用いて電極を作製することもできる。
【００２３】
ただし、発光は、第１の電極１０２もしくは第２の電極１０５を通って外部に取り出されるため、第１の電極１０２および第２の電極１０５のうち、少なくとも一方は透光性を有する材料で形成されている必要がある。また、第２の電極１０５よりも第１の電極１０２における仕事関数が大きくなるように材料を選択することが好ましい。さらに第１の電極１０２と第２の電極１０５はそれぞれ一層である必要は無く、２層以上の構成を取っていても良い。
【００２４】
次いで、基板１０１及び第１の電極１０２上に、樹脂材料１０７を成膜する（図１（Ｂ）参照）。本実施の形態では、樹脂材料１０７としてポリイミドをスピナーで成膜する。樹脂材料１０７としては、ポリイミドの他にもポリベンズオキサゾール（「ポリベンゾオキサゾール」ともいうが、本明細書では「ポリベンズオキサゾール」で統一する）等を用いることが可能である。
【００２５】
次いで、成膜された樹脂材料１０７を所定の形状に成形し、隔壁１０３を形成する（図１（Ｃ）参照）。所定の形状に形成する方法は、レジスト材料のように、樹脂材料に感光性を付与する方法が好ましい。感光性を有しない樹脂では、レジスト材料を用いて湿式または乾式のエッチングを行ってもよい。
【００２６】
次いで、基板１０１をホットプレートやオーブン内に設置し、隔壁１０３を加熱する工程を行う。図２に示すように、Ｔ１から硬化温度より低い温度であるＴ２まで昇温する。本実施の形態では、Ｔ１は１００℃、Ｔ２は１５０〜２００℃とする。
【００２７】
さらに基板１０１をＴ２の温度でΔＨａ時間保持する。本実施の形態では、ΔＨａは０．５時間とする。
【００２８】
次いで再びＴ２からＴ３まで昇温し、硬化温度より高い温度であるＴ３でΔＨｂ時間保持する。本実施の形態では、Ｔ３は３００〜３５０℃の温度とし、ΔＨｂは０．５時間とする。
【００２９】
次いで、基板１０１を室温（ｒｏｏｍ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（ｒ．ｔ．））まで冷まし、ホットプレートやオーブンから取り出す。もしくは基板１０１を１００〜２００℃、例えば１５０℃でホットプレートやオーブンから取り出し、室温で設置して徐冷する。
【００３０】
以上のように、Ｔ３のような通常の硬化温度よりも高い温度で焼成することと、通常の硬化温度より低い温度であるＴ２の温度でΔＨａ時間保持されることにより、隔壁１０３を形成するための樹脂材料１０７に含まれる溶媒を除去すること、また隔壁１０３を形成するための樹脂材料１０７から水分が発生することも抑えることができる。これによって、脱ガス及び水分の蒸発の少ない隔壁を得ることができる。これによりＥＬ素子及びそれを有する発光装置の寿命が長くなるという利点を得る。
【００３１】
次に、隔壁１０３及び第１の電極１０２上に発光層１０４を形成する。本実施の形態では、発光層１０４として、有機化合物を用いる。
【００３２】
有機化合物の発光層１０４としては、次のような材料を用いることができる。例えば、赤色の発光を示す発光材料として、Ａｌｑ３：ＤＣＭ、またはＡｌｑ３：ルブレン：ＢｉｓＤＣＪＴＭなどの材料を用いる。また、緑色の発光を示す発光材料としては、Ａｌｑ３：ＤＭＱＤ（Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン）、またはＡｌｑ３：クマリン６などの材料を用いる。また、青色の発光を示す発光材料としては、α―ＮＰＤ、またはｔＢｕ−ＤＮＡなどの材料を用いる。
【００３３】
また発光層１０４として、無機化合物を用いる場合においても、本発明は適用することが可能である。本発明により隔壁１０３からの水分の発生が抑制されるので、寿命の長い無機ＥＬ素子を得ることができる。
【００３４】
無機化合物を発光材料として用いる無機ＥＬ素子は、その素子構成により、分散型無機ＥＬ素子と薄膜型無機ＥＬ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。一般的に、分散型無機ＥＬではドナー−アクセプター再結合型発光、薄膜型無機ＥＬ素子では局在型発光である場合が多い。
【００３５】
本発明で用いることのできる発光材料は、母体材料と発光中心となる不純物元素とで構成される。含有させる不純物元素を変化させることで、様々な色の発光を得ることができる。発光材料の作製方法としては、固相法や液相法（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。
【００３６】
固相法は、母体材料と、不純物元素又は不純物元素を含む化合物を秤量し、乳鉢で混合、電気炉で加熱、焼成を行い反応させ、母体材料に不純物元素を含有させる方法である。焼成温度は、７００〜１５００℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、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。
【００３７】
液相法（共沈法）は、母体材料又は母体材料を含む化合物と、不純物元素又は不純物元素を含む化合物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。
【００３８】
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。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。
【００３９】
局在型発光の発光中心として、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。
【００４０】
一方、ドナー−アクセプター再結合型発光の発光中心として、ドナー準位を形成する第１の不純物元素及びアクセプター準位を形成する第２の不純物元素を含む発光材料を用いることができる。第１の不純物元素は、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、アルミニウム（Ａｌ）等を用いることができる。第２の不純物元素としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等を用いることができる。
【００４１】
ドナー−アクセプター再結合型発光の発光材料を固相法を用いて合成する場合、母体材料と、第１の不純物元素又は第１の不純物元素を含む化合物と、第２の不純物元素又は第２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。母体材料としては、上述した母体材料を用いることができ、第１の不純物元素又は第１の不純物元素を含む化合物としては、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、硫化アルミニウム（Ａｌ２Ｓ３）等を用いることができ、第２の不純物元素又は第２の不純物元素を含む化合物としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、硫化銅（Ｃｕ２Ｓ）、硫化銀（Ａｇ２Ｓ）等を用いることができる。焼成温度は、７００〜１５００℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、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。
【００４２】
また、固相反応を利用する場合の不純物元素として、第１の不純物元素と第２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１の不純物元素と第２の不純物元素で構成される化合物としては、例えば、塩化銅（ＣｕＣｌ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）等を用いることができる。
【００４３】
なお、これらの不純物元素の濃度は、母体材料に対して０．０１〜１０ａｔｏｍｉｃ％であればよく、好ましくは０．０５〜５ａｔｏｍｉｃ％の範囲である。
【００４４】
薄膜型無機ＥＬの場合、発光層は、上記発光材料を含む層であり、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）、原子層エピタキシ法（ＡＬＥ）等を用いて形成することができる。
【００４５】
次いで発光層１０４上に、第２の電極１０５を形成する（図１（Ｄ）参照）。第２の電極１０５の材料及び作製工程は、第１の電極１０２の作製の際に示したとおりである。
【００４６】
以上により発光装置が作製される。本実施の形態の発光装置は、隔壁１０３からの脱ガスの発生量が小さいので、発光層１０４に対する影響が小さい。よって寿命の長い発光装置を得ることができる。
【００４７】
なお本実施の形態は、必要であればいかなる実施例とも組み合わせることが可能である。
【実施例１】
【００４８】
本実施例では、ポリイミドの焼成条件の違いによる特性の変化について、観察を行った。
【００４９】
ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ（以下「ＰＩ」と略記））は耐熱性、絶縁性を有する樹脂であり、半導体分野では感光性が付与されて広く使用されている。そこでＥＬ素子を有する発光装置において、画素それぞれを分離する隔壁として用いられることが多い。
【００５０】
本実施例では、ＰＩの特性（物性）が焼成条件にどの程度依存するのかを検証する目的で、耐熱特性と光学特性の評価を行った。
【００５１】
耐熱特性については、昇温脱離分光法（Ｔｈｅｍａｌ  Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（以下「ＴＤＳ」と呼ぶ））によって質量スペクトルを測定し、発生するガスの種類や量を比較評価した。
【００５２】
ＴＤＳ測定について、以下に説明する。
【００５３】
まず表１に示す条件でＴＤＳ測定用のＰＩ試料を作製した。なお本実施例において、焼成温度とは図２のＴ３の温度に該当する。
【００５４】
【表１】
2007317652.tif 000003
【００５５】
またＴＤＳの測定装置の試料ステージを示した図を図３に示す。試料ステージ１２２の下部に石英柱１２１があり、石英柱１２１を通じて赤外線で温度を制御する。試料ステージ１２２上には試料１２５が設置されている。
【００５６】
図３の測定装置では、ステージ温度ＴＳＴと試料表面温度ＴＳＰが、それぞれ熱電対１２３及び熱電対１２４を用いてモニタされる。真空中では熱伝導度が著しく低下するため、ＴＳＴとＴＳＰは１００〜３００℃程度異なっている。チャンバー内は１０−８〜１０−７Ｐａの圧力が保持されており、試料を加熱してガスを発生させたときのみ１０−５Ｐａ近くまで上昇する。発生したガスはＱＭＳ（Ｑｕａｒｄｒｕｐｏｌｅ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ（電気四重極子質量分析計））で成分分析され、質量スペクトルに変換される。
【００５７】
図３の測定装置を用いて、表２の条件でＴＤＳスペクトルを測定した。なお質量数１００以上の脱ガス成分がないことは、予備測定で確認した。
【００５８】
【表２】
2007317652.tif 000004
【００５９】
Ｓｃａｎ測定の結果を図２２〜図２５に示す。温度軸は試料１２５表面を熱電対１２４でモニタした温度ＴＳＰであり、スペクトル中の各ピークに記されている数字は対応するＭａｓｓ  Ｎｕｍｂｅｒ（質量数）を示している。
【００６０】
図２２〜図２５のＴＤＳスペクトルを比較すると、焼成温度によってスペクトルピークの強度や温度軸方向の形状に変化が生じていることが分かる。全体的傾向として、低温焼成した試料に較べて高温焼成した試料の方が、温度軸の高温側にシフトしているように見うけられる。特にＨ２Ｏ（質量数：１８）に注目すると、低温焼成した試料では、低温域と高温域に２つの脱離ピークがあり、２００℃以下の比較的低温域でも多くの脱ガスが認められるが、高温焼成した試料では、高温域の脱ガスのみが認められる。
【００６１】
これらのスペクトルピークに対応する成分の推定と焼成温度による脱ガス量変化の特徴を表３にまとめる。
【００６２】
【表３】
2007317652.tif 000005
【００６３】
なお、ある分子の質量スペクトルが測定されたとき、ほぼ必ず複数の成分に分解されて検出される。例えば、ベンゼンの場合でもＣ６Ｈ６に対応する質量数７８以外の分解成分（フラグメント）が必ず検出され、それらの強度比は決まっている。それらのフラグメント成分の検出強度比が文献値と完全に一致しない限り成分を同定することはできない。したがって表３の化学種は、あくまでも推定であり確証はない。
【００６４】
ところで、表３に示したように、ＨＦ、ＣＯ、ＣＯ２については、低温焼成試料においてガスの発生量が少ない傾向を示しており、このことが重要だと考えられるが、上記のＳｃａｎ測定によるスペクトルデータを概観するだけでは、焼成温度依存性については定性的評価しかできない。
【００６５】
そこで、より定量性の高いＭＩＤ（Ｍｕｌｔｉ−ｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）測定も同条件で行うことにした。以下にＭＩＤ測定の結果を示す。
【００６６】
ＭＩＤ測定では図２２〜図２５のＴＤＳスペクトルにおいてガスの発生が確認された質量数について測定を行い、昇温に伴うガスの発生量を測定する。図２２〜図２５のＳｃａｎ測定では３次元的に測定するのに対し、ＭＩＤ測定では２次元的に測定する。ＭＩＤ測定ではＳｃａｎ測定に比べて、測定の次元は低くなるが（測定できるパラメータが少なくなるが）、その代わり精度が向上する。
【００６７】
図２６〜図３０はそれぞれ、質量数１８、２０、２８、６４、９４のＭＩＤ測定の結果であり、脱ガス量変化を示している。脱ガス量変化は測定されたデータをそのままプロットしたものである。上述のように各質量数の成分は、１８はＨ２Ｏ、２０はＨＦ、２８はＣＯ、６４はＳＯ２、９４はＣ４Ｏ２Ｎと解釈している。
【００６８】
図２６に示されるように、質量数１８（Ｈ２Ｏ）の脱ガス量は、低温で焼成した試料ほど多い。特に２６０℃で焼成した試料では、２００℃付近にピークを有する第１の脱離成分があり、他の試料と大きく異なる。また、第２の脱離成分のピークは２９０℃付近であるが、焼成温度が高くなるにつれてピーク値が低下し、３２０℃焼成の試料では殆ど消失している。第１の脱離成分については、焼成温度の上昇に伴って含有率が低下する低分子量添加物が水素結合で水分子を吸着させていると推測できる。第２の脱離成分は、膜中に吸収されていた水分や、膜に含まれる水酸基（ＯＨ基）と水素（Ｈ）が反応して発生した成分だと推測できる。
【００６９】
また、焼成温度の上昇に伴って膜の密度が高くなるとすれば、膜中に吸収される水分量は焼成温度の高い試料ほど少なくなることになる。いずれにしても、水分の発生という観点からは焼成温度は高い方が好ましいといえる。
【００７０】
図２７に示されるように、質量数２０（ＨＦ）の脱ガス量は、高温で焼成した試料ほど多い。なぜ、ＨＦが発生するのか、その発生機構は完全には分からない。しかし、隔壁の形成するための樹脂材料には、誘電率を低下させる目的でフッ素化合物が添加されているらしく、この添加物由来であることは疑いない。
【００７１】
熱分解の過程で単独のフッ素（Ｆ）が発生するのではなく、周辺の水素（Ｈ）と結びついて、より安定なＨＦとなるものと考えられる。
【００７２】
図２８に示すように、質量数２８（ＣＯ）の脱ガス量は、３００℃以下の低温領域では低温焼成した試料ほど多く、３００℃以上の高温領域では高温焼成した試料ほど多いという特徴を示している。ＣＯはＰＩの熱分解の過程で発生しているものと低分子成分由来のものと考えられるが、図２８のような特徴を示す原因は不明である。
【００７３】
図２９に示すように質量数６４（ＳＯ２）の脱ガス量は、低温で焼成した試料ほど多い。いずれも３００℃付近にピークがあり、プロットの形状に大差はないが、発生量に大きな差が生じている。高温で焼成することによって感光剤などの低分子量の添加物の含有率が低下することや、あるいは樹脂中の低分子量添加材が樹脂から構造的に抜け出しにくくなるなどの効果が生じていると考えられる。したがって、質量数６４（ＳＯ２）の脱ガスに着目するならば、焼成温度は高い方が好ましいといえる。
【００７４】
図３０に示すように、質量数９４（Ｃ４Ｏ２Ｎ）の脱ガス量も、低温で焼成した試料ほど多い。成分がイミド環であると断定することは出来ないが、ポリイミド主成分の根本的な耐熱性に差が生じているという可能性がある。
【００７５】
また図４４は、ポリイミドを隔壁に用いた場合の、Ｓｃａｎ測定の結果であるが、試料表面温度ＴＳＰに対して質量数０〜１００の総計値をプロットしたものである。縦軸は試料表面温度ＴＳＰであり、横軸はリコンストラクト・トータル・イオン・カレント（Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔ  Ｔｏｔａｌ  Ｉｏｎ  Ｃｕｒｒｅｎｔ（ＲＴＩＣ））であり質量数０〜１００の総計値と等価である。
【００７６】
図４４について、２６０℃で焼成したものはノイズが大きいが、それでも焼成温度が上がるにつれ、脱ガスの量が少なくなることが分かる。
【００７７】
以上を総括すると、２６０℃から３２０℃の範囲では、焼成温度は高いほど耐熱性や耐湿性などの各特性がよくなるものと結論できる。
【実施例２】
【００７８】
本実施例では、ポリベンズオキサゾール（ｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ（（ポリベンズオキサゾールともいう。以下「ＰＢＯ」と略記））について、焼成条件を変化させたときの特性の変化を観察した。
【００７９】
ポリベンズオキサゾールは、ポリイミド（ＰＩ）よりもさらに高耐熱性、高機械特性、低吸湿性、低誘電性を有するとされている。そのためＰＩに代わる新しい表面保護膜や層間絶縁膜として用途が広がりつつある。
【００８０】
本実施例では、ポリベンズオキサゾールの物性が焼成条件にどの程度依存するのかを調査する目的で、耐熱性の評価を行った。
【００８１】
耐熱性を評価する手法として、昇温脱離分光法（Ｔｈｅｍａｌ  Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＴＤＳ））を採用した。この手法で真空加熱時に発生するガスの質量スペクトルを測定し、その種類や量を比較評価した。
【００８２】
表４に示す条件でＴＤＳ測定用の試料を作製した。なお本実施例において、焼成温度とは図２のＴ３の温度に該当する。
【００８３】
【表４】
2007317652.tif 000006
【００８４】
またＴＤＳ装置の試料ステージは、実施例１と同様に図３のものを用いた。測定方法においても、実施例１と同様である。
【００８５】
表５に本実施例の測定条件を示す。
【００８６】
【表５】
2007317652.tif 000007
【００８７】
Ｓｃａｎ測定の結果を図３１〜図３２に示す。温度軸は試料表面を熱電対でモニタした温度ＴＳＰであり、スペクトル中の各ピークに記されている数字は対応するＭａｓｓ  Ｎｕｍｂｅｒ（質量数）を示している。
【００８８】
図３１〜図３２のスペクトルを比較すると、焼成温度によってスペクトルピークの強度や温度軸方向の形状に変化が生じていることが分かる。
【００８９】
図３１〜図３２のスペクトルピークに対応する成分の推定と焼成温度による脱ガス量変化の特徴を表６にまとめる。
【００９０】
【表６】
2007317652.tif 000008
【００９１】
次に、より定量性の高いＭＩＤ測定も同条件で行った。測定結果を図３３〜図３６に示す。
【００９２】
図３３に示す質量数１８の焼成温度依存性、及び図３４に示す質量数２０の焼成温度依存性は、ポリイミド（実施例１参照）の結果と類似しており、共通の機構でガスが発生していることが示唆される。
【００９３】
一方、図３５及び図３６より、質量数２８、４４ではポリイミドとポリベンズオキサゾールの結果に明白な差異が認められる。これらの差異は分子構造の違い、あるいは添加物に起因するものと考えられる。ガスの発生機構を推測することは困難であるが、ポリベンズオキサゾールでは質量数２８、４４のガス発生量が焼成温度の上昇に伴って大きく減少する傾向が強く、焼成温度の上昇による耐熱性の向上が顕著である。焼成温度によって膜質（膜密度、低分子量成分の含有量など）に差が生じるためだと考えられる。
【００９４】
以上から、本実施例では、ポリベンズオキサゾールを２８０℃〜３４０℃の中の４条件で焼成し、ＴＤＳ測定を行った。その結果、高温で焼成したポリベンズオキサゾールの方が発生するガスの量が少ない傾向を示すことが分かった。
【００９５】
また図４５は、ポリベンズオキサゾールを隔壁に用いた場合の、Ｓｃａｎ測定の結果であるが、試料表面温度ＴＳＰに対して質量数０〜１００の総計値をプロットしたものである。縦軸は試料表面温度ＴＳＰであり、横軸はリコンストラクト・トータル・イオン・カレント（Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔ  Ｔｏｔａｌ  Ｉｏｎ  Ｃｕｒｒｅｎｔ（ＲＴＩＣ））であり質量数０〜１００の総計値と等価である。
【００９６】
図４５について、２６０℃で焼成したものはノイズが大きいが、それでも焼成温度が上がるにつれ、脱ガスの量が少なくなることが分かる。
【実施例３】
【００９７】
本実施例では、ポリイミド（ＰＩ）とポリベンズオキサゾール（（ｐｏｌｙｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｅ（ＰＢＯ））を隔壁に用いた有機ＥＬ特性について調べた。
【００９８】
ポリイミド（ＰＩ）とポリベンズオキサゾール（ＰＢＯ）は、ともに耐熱性に優れた絶縁材料である。実施例１及び実施例２ではそれぞれ、ポリイミドとポリベンズオキサゾールの耐熱性試験として、単膜試料のＴＤＳ測定を実施し、結果を比較した。
【００９９】
しかし、ＴＤＳ測定の結果だけからは、どちらの耐熱性が優れているか、結論づけることは出来なかった。
【０１００】
また、ポリイミドとポリベンズオキサゾールの両者の焼成条件（焼成温度）を変えて複数の試料を作製し、ＴＤＳ測定を行った。その結果、両者ともに高温で焼成した試料ほど検出されるガスの量が少ないことが確認された。
【０１０１】
そこで本実施例では、上記の傾向が有機ＥＬ素子の発光の初期特性や信頼性に影響するかどうかを検証するために、標準条件よりも高温で焼成したＰＩとＰＢＯを隔壁として形成した基板に、有機ＥＬ材料を蒸着し、特性を評価した。
【０１０２】
まず基板上に下地膜として、酸化珪素膜を２００ｎｍの膜厚で成膜した。その後、アルミニウム（Ａｌ）とチタン（Ｔｉ）の積層膜を用いて第１の電極を形成した。
【０１０３】
また第２の電極については、酸化インジウム−酸化スズ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ（「ＩＴＯ」ともいう））を用いて形成した。
【０１０４】
次いで、隔壁の材料となるポリイミド及びポリベンズオキサゾールを基板に形成し、所望の形状に成形する。そして現像処理を行った後、表７に示す温度で焼成した。なお本実施例において、焼成温度とは図２のＴ３の温度に該当する。
【０１０５】
【表７】
2007317652.tif 000009
【０１０６】
発光層は、緑色の発光を示す有機物材料を用いて形成した。以上から本実施例の有機ＥＬ素子が形成される。
【０１０７】
作製した有機ＥＬ素子の初期特性を図３７〜図４０に示す。いずれの図でも素子間の特性差は小さく、図３７、図３９、図４０ではデータが殆ど重なってしまっている。
【０１０８】
図３７より広範囲で電流値と輝度が正比例することが分かる。したがって、広範囲で電流効率（単位はｃｄ／Ａ）が一定の値をとることが図３８からも示される。また、図４０では４Ｖ以上の広い範囲で電流と電圧が比例関係にあることがわかる。
【０１０９】
図３８の電流効率には顕著ではないが、素子間の差が認められる。しかし、この図３８からは、隔壁材料それぞれとの差、焼成条件による差、蒸着ばらつき、誤差などを分離して考察することは困難である。そこで図３８において、１０００ｃｄ／ｍ２〜３０００ｃｄ／ｍ２の範囲における平均電流効率を、図４１にプロットして比較する。
【０１１０】
図４１より、蒸着ばらつき、誤差などが大きく、隔壁材料それぞれの差、焼成条件間の差が判然としないことが分かる。ＰＩとＰＢＯとで材料による有意差があるとはいえない。また、焼成温度による有意差があるとはいえない。
【０１１１】
以上の結果と考察をまとめると、素子の初期特性においては、隔壁の材料や焼成条件の影響は顕著ではないといえる。
【０１１２】
本実施例の有機ＥＬ素子の信頼性試験の減衰曲線を、隔壁にポリイミドを用いた場合を図４２に、隔壁にポリベンズオキサゾールを用いた場合を図４３に示す。
【０１１３】
本実施例では、緑色を発光する有機ＥＬ素子は、初期輝度を３０００ｃｄ／ｍ２として信頼性試験を行った。図４２及び図４３をもとに、各有機ＥＬ素子の輝度が、初期輝度の８０％まで減衰する時間を表８に示す。なお図４２及び図４３においては、隔壁材料を２５０℃で焼成した素子を標準素子としている。
【０１１４】
【表８】
2007317652.tif 000010
【０１１５】
隔壁材料を３００℃以上の条件で高温焼成した基板に蒸着した素子の信頼性は、６素子中５素子が、２５０℃で焼成した素子を上回る結果を示している。よって、高温焼成の方が高信頼性の傾向を示しているといえる。
【０１１６】
ところで、隔壁材料を高温焼成することがＥＬ素子の信頼性向上に寄与すると考えられる理由であるが、ＴＤＳ測定の結果が示すように、隔壁材料からの脱ガス量の減少が起因しているのではないかと思われる。
【０１１７】
ＰＩは２００℃以上でイミド化し、２５０℃以上ではイミド化率（硬化率）が１００％と言われている。そこで隔壁材料としては、２５０℃で焼成すれば十分なはずである。
【０１１８】
しかしながら、２５０℃以上の温度範囲でも、感光剤などの低分子量成分の含有量、平均分子量、膜密度などにより膜質は、焼成温度に依存すると考えられ、ＴＤＳ測定の結果に見られるように脱ガス量に差が生じる。
【０１１９】
ＴＤＳ測定で検出されるガスは微量であり、また、実際のＥＬ素子では発光時に加熱を行わないので、直感的には劣化を引き起こすほどの量のガスが隔壁材料から発生するとは考えにくい。
【０１２０】
しかし、発光装置に組み込まれるＥＬ素子については、何百時間、何千時間という連続使用されるため、非常に微量なガスでも、水分など一部の成分は徐々に素子を劣化させるのではないかとも考えられる。従って、ＥＬ素子の隔壁材料に求められる要件として、少しでも脱ガスが少ないことが望ましいといえる。
【実施例４】
【０１２１】
本発明を用いて半導体装置の作製方法を用いる例を、図４（Ａ）〜図４（Ｄ）、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）、図７（Ａ）〜図７（Ｃ）及び図８（Ａ）〜図８（Ｂ）、図９（Ａ）〜図９（Ｂ）、図１０、図１１、図１２を用いて説明する。
【０１２２】
まず図４（Ａ）に示すように、基板５０１上に下地膜５０２を成膜する。基板５０１には、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、ステンレス基板等を用いることができる。また、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）に代表されるプラスチックや、アクリル等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板を用いることも可能である。
【０１２３】
下地膜５０２は基板５０１中に含まれるＮａなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属が、半導体膜中に拡散し、半導体素子の特性に悪影響を及ぼすのを防ぐために設ける。
【０１２４】
下地膜５０２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、単層でも２層、３層といった積層構造でもよい。またガラス基板、ステンレス基板またはプラスチック基板のように、アルカリ金属やアルカリ土類金属が多少なりとも含まれている基板を用いる場合、不純物の拡散を防ぐという観点から下地膜を設けることは有効であるが、石英基板など不純物の拡散がさして問題とならない場合は、必ずしも設ける必要はない。
【０１２５】
本実施例では、基板上にＳｉＨ４、ＮＨ３、Ｎ２Ｏ、Ｎ２及びＨ２を反応ガスとして酸素を含む窒化珪素膜を下層下地膜５０２ａとして膜厚５０ｎｍ形成し、その上にＳｉＨ４及びＮ２Ｏを反応ガスとして窒素を含む酸化珪素膜を上層下地膜５０２ｂとして膜厚１００ｎｍで形成する。また酸素を含む窒化珪素膜の膜厚を１４０ｎｍ、積層する窒素を含む酸化珪素膜の膜厚を１００ｎｍとしてもよい。
【０１２６】
次に下地膜５０２上に半導体膜５０３を形成する。半導体膜５０３の膜厚は２５ｎｍ〜１００ｎｍ（好ましくは３０ｎｍ〜６０ｎｍ）とする。なお半導体はシリコン（Ｓｉ）だけではなくシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）も用いることができる。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。
【０１２７】
半導体膜５０３は、シランやゲルマン等の半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製される非晶質半導体（以下「アモルファス半導体」ともいう）、あるいはセミアモルファス半導体（微結晶若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。以下「ＳＡＳ」ともいう）などを用いることができる。
【０１２８】
セミアモルファス半導体（ＳＡＳ）は、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいる。少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０ｎｍの結晶領域を観測することができ、珪素を主成分とする場合に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いる。
【０１２９】
Ｘ線回折では珪素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）の終端化させるもの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。
【０１３０】
ＳＡＳは、珪素を含む気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。珪素を含む気体としては、ＳｉＨ４、その他にもＳｉ２Ｈ６、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＣｌ４、ＳｉＦ４などを用いることが可能である。またＦ２、ＧｅＦ４を混合させても良い。この珪素を含む気体をＨ２、又は、Ｈ２とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅ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も良い。
【０１３１】
希釈率は２〜１０００倍の範囲、圧力は０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚである。基板加熱温度は３００℃以下が好ましく、１００〜２００℃の基板加熱温度でも形成可能である。
【０１３２】
ここで、主に成膜時に取り込まれる不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分に由来する不純物は１×１０２０ｃｍ−３以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０１９ｃｍ−３以下、好ましくは１×１０１９ｃｍ−３以下となるようにすることが好ましい。
【０１３３】
また、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安定性が増し良好なＳＡＳが得られる。また半導体膜としてフッ素系ガスより形成されるＳＡＳ層に水素系ガスより形成されるＳＡＳ層を積層してもよい。
【０１３４】
非晶質半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコンなどがあげられる。また前述したように、セミアモルファス半導体又は半導体膜の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。
【０１３５】
本実施例では、半導体膜５０３として、プラズマＣＶＤ法で非晶質珪素膜を５４ｎｍの厚さで成膜する。
【０１３６】
次に半導体膜５０３に半導体の結晶化を促進する金属元素を導入する。半導体膜５０３への金属元素の導入の方法としては、金属元素を半導体膜５０３の表面又はその内部に存在させ得る手法であれば特に限定はなく、例えばスパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマ処理法（プラズマＣＶＤ法も含む）、吸着法、金属塩の溶液を添加する方法を使用することができる。
【０１３７】
このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整が容易であるという点で有用である。また、このとき半導体膜５０３の表面のぬれ性を改善し、非晶質半導体膜の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのＵＶ光の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等により、酸化膜を成膜することが望ましい。
【０１３８】
半導体の結晶化を促進する金属元素としては、ニッケル（Ｎｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、鉄（Ｆｅ）、パラジウム（Ｐｄ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、コバルト（Ｃｏ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）から選ばれた一つの元素、又は複数の元素を用いることが可能である。本実施例では、金属元素としてニッケル（Ｎｉ）を用い、金属元素を含む溶液５０４として液相のニッケル酢酸溶液をスピンコート法で半導体膜５０３の表面に添加する（図４（Ａ）参照）。
【０１３９】
次に窒素雰囲気中において、４５０〜５００℃の温度で１時間保持することにより、半導体膜５０３中の水素を離脱させる。これは、半導体膜５０３中に不対結合手を意図的に形成することにより、後の結晶化に際してのしきい値エネルギーを下げるためである。
【０１４０】
そして窒素雰囲気中において、５５０〜６００℃、４〜８時間の加熱処理を施すことにより、半導体膜５０３を結晶化させて結晶性半導体膜５０５を得る。この金属元素により、半導体膜５０３の結晶化の温度を５５０〜６００℃という比較的低温とすることができる。
【０１４１】
次に、結晶性半導体膜５０５に線状レーザビーム５００を照射し、結晶性をさらに改善する（図４（Ｂ）参照）。
【０１４２】
レーザ結晶化を行なう場合、レーザ結晶化の前に、レーザに対する結晶性半導体膜５０５の耐性を高めるために、５００℃、１時間の加熱処理を結晶性半導体膜５０５に加えてもよい。
【０１４３】
レーザ結晶化は、連続発振のレーザ、または擬似ＣＷレーザとして、発振周波数が１０ＭＨｚ以上、好ましくは８０ＭＨｚ以上のパルス発振レーザを用いることができる。
【０１４４】
具体的には、連続発振のレーザとして、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、ＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ４レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ３レーザ、ＧｄＶＯ４レーザ、Ｙ２Ｏ３レーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ、ヘリウムカドミウムレーザなどが挙げられる。
【０１４５】
また擬似ＣＷレーザとして、発振周波数が１０ＭＨｚ以上、好ましくは８０ＭＨｚ以上のパルス発振させることができるのであれば、Ａｒレーザ、Ｋｒレーザ、エキシマレーザ、ＣＯ２レーザ、ＹＡＧレーザ、Ｙ２Ｏ３レーザ、ＹＶＯ４レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ３レーザ、ＧｄＶＯ４レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライトレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ、銅蒸気レーザまたは金蒸気レーザのようなパルス発振レーザを用いることができる。
【０１４６】
このようなパルス発振レーザは、発振周波数を増加させていくと、いずれは連続発振レーザと同等の効果を示すものである。
【０１４７】
例えば連続発振が可能な固体レーザを用いる場合、第２高調波〜第４高調波のレーザ光を照射することで、大粒径の結晶を得ることができる。代表的には、ＹＡＧレーザ（基本波１０６４ｎｍ）の第２高調波（５３２ｎｍ）や第３高調波（３５５ｎｍ）を用いるのが望ましい。例えば、連続発振のＹＡＧレーザから射出されたレーザ光を非線形光学素子により高調波に変換して、半導体膜５０５に照射する。エネルギー密度は０．０１〜１００ＭＷ／ｃｍ２程度（好ましくは０．１〜１０ＭＷ／ｃｍ２）とすれば良い。
【０１４８】
なお、希ガスや窒素などの不活性ガスを含む雰囲気中でレーザ光を照射するようにしても良い。これにより、レーザ光照射による半導体表面の荒れを抑えることができ、界面準位密度のばらつきによって生じる閾値電圧のばらつきを抑えることができる。
【０１４９】
上述した半導体膜５０５へのレーザビーム５００の照射により、結晶性がより高められた結晶性半導体膜５０６が形成される（図４（Ｃ）参照）。
【０１５０】
次に、図４（Ｄ）に示すように結晶性半導体膜５０６を用いて、島状半導体膜５０７、島状半導体膜５０８、島状半導体膜５０９、島状半導体膜５１０が形成される。この島状半導体膜５０７〜島状半導体膜５１０は、以降の工程で形成されるＴＦＴの活性層となる。
【０１５１】
次に島状半導体膜５０７〜島状半導体膜５１０にしきい値制御のための不純物を導入する。本実施例においてはジボラン（Ｂ２Ｈ６）をドープすることによってボロン（Ｂ）を島状半導体膜５０７〜島状半導体膜５１０それぞれに導入する。
【０１５２】
次に島状半導体膜５０７〜島状半導体膜５１０を覆うように絶縁膜５１１を成膜する。絶縁膜５１１には、例えば酸化珪素、窒化珪素または窒素を含んだ酸化珪素等を用いることができる。また成膜方法は、プラズマＣＶＤ法、スパッタ法などを用いることができる。
【０１５３】
次に、絶縁膜５１１上に導電膜を成膜した後、第１導電膜５１２及び第２導電膜５１３を成膜し、これらを用いてゲート電極５１５、ゲート電極５１６、ゲート電極５１７、ゲート電極５１８、ゲート電極５１９を形成する。
【０１５４】
ゲート電極５１５〜ゲート電極５１９は、導電膜を単層または２層以上積層させた構造を用いて形成する。導電膜を２層以上積層させている場合は、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金材料、若しくは化合物材料を積層させてゲート電極５１５〜ゲート電極５１９を形成してもよい。また、リン（Ｐ）等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜を用いてゲート電極を形成してもよい。
【０１５５】
本実施例では、まず第１の導電膜５１２として、例えば窒化タンタル（ＴａＮ）膜を１０〜５０ｎｍ、例えば３０ｎｍの膜厚で形成する。そして第１の導電膜５１２上に第２の導電膜５１３として、例えばタングステン（Ｗ）膜を２００〜４００ｎｍ、例えば３７０ｎｍの膜厚で形成し、第１の導電膜５１２及び第２の導電膜５１３の積層膜を形成する（図５（Ａ）参照）。
【０１５６】
次に第２の導電膜と第１の導電膜を連続的に異方性エッチングし、次いで第２の導電膜を等方性エッチングすることで、上層ゲート電極５１５ｂ〜上層ゲート電極５１９ｂ、下層ゲート電極５１５ａ〜下層ゲート電極５１９ａを形成する。以上よりゲート電極５１５〜ゲート電極５１９を形成する（図５（Ｂ）参照）。
【０１５７】
ゲート電極５１５〜ゲート電極５１９は、ゲート配線の一部として形成してもよいし、別にゲート配線を形成して、そのゲート配線にゲート電極５１５〜ゲート電極５１９を接続してもよい。
【０１５８】
またゲート電極５１５〜５１９形成の際に、絶縁膜５１１の一部もエッチングされ、ゲート絶縁膜５１４が形成される。
【０１５９】
そして、ゲート電極５１５〜ゲート電極５１９や、あるいはレジストをマスクとして用い、島状半導体膜５０７〜島状半導体膜５１０それぞれに一導電性（ｎ型またはｐ型の導電性）を付与する不純物を添加し、ソース領域、ドレイン領域、さらには低濃度不純物領域等を形成する。
【０１６０】
まず、フォスフィン（ＰＨ３）を用いて、リン（Ｐ）を、加速電圧を６０〜１２０ｋｅＶ、ドーズ量を１×１０１３〜１×１０１５ｃｍ−２として島状半導体膜中に導入する。この不純物導入の際にｎチャネル型ＴＦＴ５４２にチャネル形成領域５２５、及びｎチャネル型ＴＦＴ５４３のチャネル形成領域５２８及び５３１が形成される。
【０１６１】
またｐチャネル型ＴＦＴ５４１及びｐチャネル型ＴＦＴ５４４を作製するために、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）を印加電圧６０〜１００ｋｅＶ、例えば８０ｋｅＶ、ドーズ量１×１０１３〜５×１０１５ｃｍ−２、例えば３×１０１５ｃｍ−２の条件で、島状半導体膜中にボロン（Ｂ）を導入する。これによりｐチャネル型ＴＦＴ５４１のソース領域又はドレイン領域５２１、及びｐチャネル型ＴＦＴ５４４のソース領域又はドレイン領域５３３、またこの不純物導入の際にｐチャネル型ＴＦＴ５４１のチャネル形成領域５２２、及びｐチャネル型ＴＦＴ５４４のチャネル形成領域５３４が形成される。
【０１６２】
さらにｎチャネル型ＴＦＴ５４２の島状半導体膜５０８、及びｎチャネル型ＴＦＴ５４３の島状半導体膜５０９中に、フォスフィン（ＰＨ３）を用いて、印加電圧４０〜８０ｋｅＶ、例えば５０ｋｅＶ、ドーズ量１．０×１０１５〜２．５×１０１６ｃｍ−２、例えば３．０×１０１５ｃｍ−２で、リン（Ｐ）を導入する。これによりｎチャネル型ＴＦＴ５４２の低濃度不純物領域５２４及びソース領域又はドレイン領域５２３、ｎチャネル型ＴＦＴ５４３の低濃度不純物領域５２７及び５３０、及びソース領域又はドレイン領域５２６、５２９及び５３２が形成される（図５（Ｃ参照）参照）。
【０１６３】
本実施例においては、ｎチャネル型ＴＦＴ５４２のソース領域又はドレイン領域５２３、並びにｎチャネル型ＴＦＴ５４３のソース領域又はドレイン領域５２６、５２９及び５３２のそれぞれには、１×１０１９〜５×１０２１ｃｍ−３の濃度でリン（Ｐ）が含まれることとなる。
【０１６４】
またｎチャネル型ＴＦＴ５４２の低濃度不純物領域５２４、並びにｎチャネル型ＴＦＴ５４３の低濃度不純物領域５２７及び５３０のそれぞれには、１×１０１８〜５×１０１９ｃｍ−３の濃度でリン（Ｐ）が含まれる。
【０１６５】
さらに、ｐチャネル型ＴＦＴ５４１のソース領域又はドレイン領域５２１、並びにｐチャネル型ＴＦＴ５４４のソース領域又はドレイン領域５３３には、それぞれ１×１０１９〜５×１０２１ｃｍ−３の濃度でボロン（Ｂ）が含まれる。
【０１６６】
次に島状半導体膜５０７〜島状半導体膜５１０、ゲート絶縁膜５１４及びゲート電極５１５〜ゲート電極５１９を覆って、第１層間絶縁膜５５１を形成する。
【０１６７】
第１層間絶縁膜５５１としては、プラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用いて、シリコンを含む絶縁膜、例えば酸化珪素膜、窒化珪素膜、窒素を含む酸化珪素膜、またはその積層膜で形成する。勿論、第１層間絶縁膜５５１は窒素を含む酸化珪素膜や窒化珪素膜、またはその積層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。
【０１６８】
本実施例では、不純物を導入した後、窒素を含む酸化珪素膜をプラズマＣＶＤ法により５０ｎｍ形成し、レーザ照射方法又は窒素を含む酸化珪素膜形成後、窒素雰囲気中５５０℃で４時間加熱して、不純物を活性化する。
【０１６９】
次にプラズマＣＶＤ法により窒化珪素膜を５０ｎｍ形成し、更に窒素を含む酸化珪素膜を６００ｎｍ形成する。この、窒素を含む酸化珪素膜、窒化珪素膜及び窒素を含む酸化珪素膜の積層膜が第１層間絶縁膜５５１である。
【０１７０】
次に全体を４１０℃で１時間加熱し、窒化珪素膜から水素を放出させることにより水素化を行う。
【０１７１】
次に第１層間絶縁膜５５１を覆って、平坦化膜として機能する第２層間絶縁膜５５２を形成する（図６（Ａ）参照）。
【０１７２】
第２層間絶縁膜５５２としては、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）、シロキサン、及びそれらの積層構造を用いることができる。有機材料として、ポジ型感光性有機樹脂又はネガ型感光性有機樹脂を用いることができる。
【０１７３】
シロキサンとは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造で構成されるものであり、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。
【０１７４】
本実施例では、第２層間絶縁膜５５２としてシロキサンをスピンコート法で形成する。
【０１７５】
なお、第２層間絶縁膜５５２上に第３層間絶縁膜を形成してもよい。第３の層間絶縁膜としては、水分や酸素などを他の絶縁膜と比較して透過させにくい膜を用いる。代表的には、スパッタ法またはＣＶＤ法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸素を含む窒化珪素膜（組成比Ｎ＞Ｏ）または窒素を含む酸化珪素膜（組成比Ｎ＜Ｏ））、炭素を主成分とする薄膜（例えばダイヤモンドライクカーボン膜（ＤＬＣ膜）、窒化炭素膜（ＣＮ膜））などを用いることができる。
【０１７６】
次に第２層間絶縁膜５５２上に透明導電膜５５３を形成する（図６（Ｂ）参照）。本発明で用いる透明導電膜として、シリコン（Ｓｉ）を含む酸化インジウムスズ（Ｓｉを含むインジウム錫酸化物ともいう）を用いる。
【０１７７】
Ｓｉを含む酸化インジウムスズ以外にも、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化インジウム、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導電膜などの透明導電膜を用いてもよい。本実施例では、透明導電膜５５３としてスパッタ法により、Ｓｉを含む酸化インジウムスズを１１０ｎｍの厚さで成膜する。
【０１７８】
次に透明導電膜５５３を用いて画素電極５５４を形成する（図６（Ｃ）参照）。画素電極５５４の形成には、ウェットエッチング法にて透明導電膜５５３をエッチングすればよい。
【０１７９】
第１層間絶縁膜５５１及び第２層間絶縁膜５５２をエッチングして、第１層間絶縁膜５５１及び第２層間絶縁膜５５２に、島状半導体膜５０７〜島状半導体膜５１０に到達するコンタクトホールを形成する（図７（Ａ）参照）。
【０１８０】
第２層間絶縁膜５５２上にコンタクトホールを介して、第３の導電膜５５５及び第４の導電膜５５６を形成する（図７（Ｂ）参照）。
【０１８１】
本実施例として、第３の導電膜５５５は、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）からなる膜又はこれらの元素を用いた合金膜を用いればよい。本実施例では、スパッタ法にてモリブデン（Ｍｏ）を１００ｎｍ成膜する。
【０１８２】
また第４の導電膜５５６はアルミニウムを主成分とする膜をスパッタ法で形成する。アルミニウムを主成分とする膜は、アルミニウム膜、ニッケル、コバルト、鉄のうち少なくとも１種の元素を含むアルミニウム合金膜、またはニッケル、コバルト、鉄のうち少なくとも１種の元素及び炭素を含むアルミニウム合金膜を用いることができる。本実施例では、スパッタ法にてアルミニウム膜を７００ｎｍ成膜する。
【０１８３】
次に第４の導電膜５５６をエッチングして、電極５６１ｂ、電極５６２ｂ、電極５６３ｂ、電極５６４ｂ、電極５６５ｂ、電極５６６ｂ、電極５６７ｂを形成する（図８（Ａ）参照）。
【０１８４】
第４の導電膜５５６のエッチングは、ＢＣｌ３とＣｌ２の混合ガスを用いてドライエッチングにて行う。本実施例では、ＢＣｌ３とＣｌ２をそれぞれ６０ｓｃｃｍ、２０ｓｃｃｍの流量で流してドライエッチングを行う。
【０１８５】
このとき第３の導電膜５５５がエッチングストッパとなり、画素電極５５４がＢＣｌ３とＣｌ２の混合ガスと触れることがない。そのためパーティクルが発生することを防ぐことができる。
【０１８６】
次に第３の導電膜５５５のエッチングを行って電極５６１ａ、電極５６２ａ、電極５６３ａ、電極５６４ａ、電極５６５ａ、電極５６６ａ、電極５６７ａを形成する。本実施例では、ＣＦ４とＯ２をそれぞれ３０〜６０ｓｃｃｍ、４０〜７０ｓｃｃｍ流して第３の導電膜５５５のドライエッチングを行う。
【０１８７】
このとき画素電極５５４はＣＦ４及びＯ２とは反応しないので、細かいパーティクルが形成されることがない。また画素電極５５４は、第３の導電膜５５５をエッチングして電極５６７ａを形成するためのエッチングストッパとなる。
【０１８８】
以上のようにして電極５６１、電極５６２、電極５６３、電極５６４、電極５６５、電極５６６、電極５６７が形成される。電極５６１〜電極５６７はそれぞれ、電極と配線を同一の材料及び同一の工程で形成してもよいし、電極と配線を別々に形成してそれらを接続させてもよい。
【０１８９】
上記一連の工程によってｎチャネル型ＴＦＴ５４２、ｎチャネル型ＴＦＴ５４３、ｐチャネル型ＴＦＴ５４１、ｐチャネル型ＴＦＴ５４４が形成される。ｎチャネル型ＴＦＴ５４２及びｐチャネル型ＴＦＴ５４１は電極５６２で接続され、ＣＭＯＳ回路５７１を形成している（図８（Ｂ）参照）。
【０１９０】
以上から両面射出型表示装置のＴＦＴ基板が形成される。図８（Ｂ）において、基板５０１上には駆動回路部５９５及び画素部５９６が設けられており、駆動回路部５９５には、ｎチャネル型ＴＦＴ５４２とｐチャネル型ＴＦＴ５４１からなるＣＭＯＳ回路５７１が形成されている。
【０１９１】
また画素部５９６には、画素ＴＦＴとしてはたらくｐチャネル型ＴＦＴ５４４と、画素ＴＦＴを駆動するｎチャネル型ＴＦＴ５４３が形成されている。また本実施例において、画素電極５５４は発光素子の陽極としてはたらく。
【０１９２】
電極５６１〜電極５６７形成後、画素電極５５４の端部を覆う絶縁物５８１（隔壁、障壁などと呼ばれる）を形成する。絶縁物５８１としては、ポリイミド又はポリベンズオキサゾールを用いる。
【０１９３】
絶縁物５８１の焼成方法は、実施の形態で述べたように、行えばよい。硬化温度より低い温度、例えば１５０〜２００℃で加熱することにより、溶媒が除去できる。そして硬化温度より高い温度、例えば３００〜３５０℃で焼成することにより、脱ガスの少ない絶縁物（隔壁）を得ることが可能となる。
【０１９４】
絶縁物５８１を形成後、有機化合物層５８２を形成する。次いで第２の電極５８３、即ち、発光素子の陰極を膜厚１０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲で形成する（図９（Ｂ）参照）。第２の電極５８３としては、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の他、例えば、Ｓｉ元素を含む酸化インジウムに、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ものを用いることができる。
【０１９５】
有機化合物層５８２は、蒸着法または塗布法を用いて形成された正孔注入層６０１、正孔輸送層６０２、発光層６０３、電子輸送層６０４及び電子注入層６０５を有している。なお、発光素子の信頼性を向上させるため、有機化合物層５８２の形成前に真空加熱を行って脱気を行うことが好ましい。例えば、有機化合物材料の蒸着を行う前に、基板に含まれるガスを除去するために減圧雰囲気や不活性雰囲気で２００℃〜３００℃の加熱処理を行うことが望ましい。
【０１９６】
次に、蒸着マスクを用いて選択的に画素電極５５４上にモリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）と、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル（α−ＮＰＤ）と、ルブレンとを共蒸着して正孔注入層６０１を形成する。
【０１９７】
なお、ＭｏＯｘの他、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）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）等の正孔注入性の高い材料を用いることができる。また、ポリエチレンジオキシチオフェン水溶液（ＰＥＤＯＴ）又はポリスチレンスルホン酸水溶液（ＰＳＳ）等の正孔注入性の高い高分子材料を塗布法によって成膜したものを正孔注入層６０１として用いてもよい。
【０１９８】
次いで、蒸着マスクを用いて選択的にα−ＮＰＤを蒸着し、正孔注入層６０１の上に正孔輸送層６０２を形成する。なお、α−ＮＰＤの他、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）等の芳香族アミン系化合物に代表される正孔輸送性の高い材料を用いることができる。
【０１９９】
次いで、選択的に発光層６０３を形成する。フルカラー表示装置とするためには発光色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）ごとに蒸着マスクのアライメントを行ってそれぞれ選択的に蒸着する。
【０２００】
次いで、蒸着マスクを用いて選択的にＡｌｑ３（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム）を蒸着し、発光層６０３上に電子輸送層６０４を形成する。なお、Ａｌｑ３の他、トリス（４−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）等の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に代表される電子輸送性の高い材料を用いることができる。
【０２０１】
また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。
【０２０２】
さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども電子輸送性が高いため、電子輸送層６０４として用いることができる。
【０２０３】
次いで、４，４−ビス（５−メチルベンズオキサゾール−２−イル）スチルベン（略称：ＢｚＯｓ）とリチウム（Ｌｉ）とを共蒸着し、電子輸送層６０４および絶縁物５８１を覆って全面に電子注入層６０５を形成する。ベンズオキサゾール（ベンゾオキサゾールともいう）誘導体（ＢｚＯＳ）を用いることで、後の工程に行われる第２の電極５８３形成時におけるスパッタ法に起因する損傷を抑制している。
【０２０４】
なお、ＢｚＯｓ：Ｌｉ以外に、ＣａＦ２、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）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等の電子注入性の高い材料を用いることができる。また、この他、Ａｌｑ３とマグネシウム（Ｍｇ）とを混合したものも用いることができる。
【０２０５】
次に、電子注入層６０５の上に第２の電極５８３、即ち、有機発光素子の陰極を膜厚１０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲で形成する。第２の電極５８３としては、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の他、例えば、Ｓｉを含む酸化インジウムスズや酸化インジウムに２〜２０％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含むターゲットを用いて形成した導電膜を用いることができる。
【０２０６】
なお、本実施例では両面射出型表示装置を作製する例を説明しているので、第２の電極５８３に透光性電極を用いているが、片面射出型表示装置を作製する場合には、反射する導電材料を用いて第２の電極５８３を形成すればよい。このような導電材料として、仕事関数の小さい（仕事関数３．８ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。
【０２０７】
なお、第２の電極５８３の材料の具体例としては、元素周期表の１族または２族に属する元素、すなわちＬｉやＣｓ等のアルカリ金属、およびＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金（Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ）や化合物（ＬｉＦ、ＣｓＦ、ＣａＦ２）の他、希土類金属を含む遷移金属を用いて形成することができるが、Ａｌ、Ａｇ等の金属（合金を含む）との積層により形成することもできる。
【０２０８】
以上のようにして、発光素子５８４が作製される。発光素子５８４を構成する陽極５５４、有機化合物層５８２、および陰極５８３の各材料は適宜選択し、各膜厚も調整する。陽極と陰極とで同じ材料を用い、且つ、同程度の膜厚、好ましくは１００ｎｍ程度の薄い膜厚とすることが望ましい。
【０２０９】
また必要であれば、図９（Ｂ）に示すように、発光素子５８４を覆って、水分の侵入を防ぐ透明保護層５８５を形成する。透明保護層５８５としては、スパッタ法またはＣＶＤ法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸素を含む窒化珪素膜（組成比Ｎ＞Ｏ）または窒素を含む酸化珪素膜（組成比Ｎ＜Ｏ）、炭素を主成分とする薄膜（例えばダイヤモンドライクカーボン膜（ＤＬＣ膜）、窒化炭素膜（ＣＮ膜））などを用いることができる。なお図１０は図９（Ｂ）の一部を拡大したものを示している。
【０２１０】
また図１２に画素部の画素ＴＦＴをＲＧＢによって作り分けた例を示す。赤色（Ｒ）用の画素には、画素ＴＦＴ５４４Ｒが画素電極５５４Ｒに接続されており、正孔注入層６０１Ｒ、正孔輸送層６０２Ｒ、発光層６０３Ｒ、電子輸送層６０４Ｒ、電子注入層６０５Ｒ、陰極５８３、透明保護層５８５が形成される。
【０２１１】
また緑色（Ｇ）用の画素には、画素ＴＦＴ５４４Ｇが画素電極５５４Ｇに接続されており、正孔注入層６０１Ｇ、正孔輸送層６０２Ｇ、発光層６０３Ｇ、電子輸送層６０４Ｇ、電子注入層６０５Ｇ、陰極５８３、透明保護層５８５が形成される。
【０２１２】
さらに青色（Ｂ）用の画素には、画素ＴＦＴ５４４Ｂが画素電極５５４Ｂに接続されており、正孔注入層６０１Ｂ、正孔輸送層６０２Ｂ、発光層６０３Ｂ、電子輸送層６０４Ｂ、電子注入層６０５Ｂ、陰極５８３、透明保護層５８５が形成される。
【０２１３】
赤色の発光を示す発光層６０３Ｒとしては、Ａｌｑ３：ＤＣＭ、またはＡｌｑ３：ルブレン：ＢｉｓＤＣＪＴＭなどの材料を用いる。また、緑色の発光を示す発光層６０３Ｇとしては、Ａｌｑ３：ＤＭＱＤ（Ｎ，Ｎ’−ジメチルキナクリドン）、またはＡｌｑ３：クマリン６などの材料を用いる。また、青色の発光を示す発光層６０３Ｂとしては、α―ＮＰＤ、またはｔＢｕ−ＤＮＡなどの材料を用いる。
【０２１４】
次いで、ＣＭＯＳ回路５７１を有する駆動回路部５９５上に、基板間隔を確保するためのギャップ材を含有するシール材５９３を設け、第２の基板５９１と基板５０１とを貼り合わせる。第２の基板５９１も、光透過性を有するガラス基板や石英基板を用いればよい。
【０２１５】
なお、基板５０１及び５９１の間隙のうち、画素部５９６が設けられている領域５９２には、空隙（不活性気体）として乾燥剤を配置してもよいし、透明なシール材（紫外線硬化または熱硬化のエポキシ樹脂など）を充填してもよい。
【０２１６】
発光素子は、画素電極５５４及び第２の電極５８３が透光性材料で形成されるため、一つの発光素子から２方向、即ち両面側から採光することができる。
【０２１７】
以上に示すパネル構成とすることで上面からの発光と、下面からの発光とでほぼ同一とすることができる。
【０２１８】
さらに基板５０１及び５９１のそれぞれの上に光学フィルム（偏光板、または円偏光板）５９７及び５９８を設けてコントラストを向上させるとよい（図１１参照）。
【０２１９】
なお、本実施例では、ＴＦＴをトップゲート型ＴＦＴとしたが、この構造に限定されるものではなく、適宜ボトムゲート型（逆スタガ型）ＴＦＴや、順スタガ型ＴＦＴを用いることが可能である。また、シングルゲート構造のＴＦＴに限定されず、複数のチャネル形成領域を有するマルチゲート型ＴＦＴ、例えばダブルゲート型ＴＦＴとしてもよい。
【０２２０】
本実施例の発光装置は、絶縁物５８１からの水分及びガス等の発生を抑制することができ、信頼性の高く、寿命の長い、良好な表示装置を作製することが可能である。
【０２２１】
また、本実施例は、必要であれば実施の形態及び実施例１〜実施例３と自由に組み合わせることが可能である。
【実施例５】
【０２２２】
本実施例では、本発明を無機ＥＬ素子に適用した例を、図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）及び図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）を用いて説明する。
【０２２３】
エレクトロルミネセンスを利用する発光素子は、発光材料が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって区別され、一般的に、前者は有機ＥＬ素子、後者は無機ＥＬ素子と呼ばれている。有機ＥＬ素子を本発明に用いた例は、実施例４で述べた。
【０２２４】
無機ＥＬ素子は、その素子構成により、分散型無機ＥＬ素子と薄膜型無機ＥＬ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。
【０２２５】
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。一般的に、分散型無機ＥＬではドナー−アクセプター再結合型発光、薄膜型無機ＥＬ素子では局在型発光である場合が多い。
【０２２６】
本発明で用いることのできる発光材料は、母体材料と発光中心となる不純物元素とで構成される。含有させる不純物元素を変化させることで、様々な色の発光を得ることができる。発光材料の作製方法としては、固相法や液相法（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。
【０２２７】
固相法は、母体材料と、不純物元素又は不純物元素を含む化合物を秤量し、乳鉢で混合、電気炉で加熱、焼成を行い反応させ、母体材料に不純物元素を含有させる方法である。焼成温度は、７００〜１５００℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、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。
【０２２８】
液相法（共沈法）は、母体材料又は母体材料を含む化合物と、不純物元素又は不純物元素を含む化合物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。
【０２２９】
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。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。
【０２３０】
さらに発光材料に用いる母体材料として、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。
【０２３１】
局在型発光の発光中心として、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。
【０２３２】
一方、ドナー−アクセプター再結合型発光の発光中心として、ドナー準位を形成する第１の不純物元素及びアクセプター準位を形成する第２の不純物元素を含む発光材料を用いることができる。第１の不純物元素は、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、アルミニウム（Ａｌ）等を用いることができる。第２の不純物元素としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等を用いることができる。
【０２３３】
ドナー−アクセプター再結合型発光の発光材料を固相法を用いて合成する場合、母体材料と、第１の不純物元素又は第１の不純物元素を含む化合物と、第２の不純物元素又は第２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。
【０２３４】
母体材料としては、上述した母体材料を用いることができ、第１の不純物元素又は第１の不純物元素を含む化合物としては、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、硫化アルミニウム（Ａｌ２Ｓ３）等を用いることができ、第２の不純物元素又は第２の不純物元素を含む化合物としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、硫化銅（Ｃｕ２Ｓ）、硫化銀（Ａｇ２Ｓ）等を用いることができる。
【０２３５】
焼成温度は、７００〜１５００℃が好ましい。温度が低すぎる場合は固相反応が進まず、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。
【０２３６】
また、固相反応を利用する場合の不純物元素として、第１の不純物元素と第２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１の不純物元素と第２の不純物元素で構成される化合物としては、例えば、塩化銅（ＣｕＣｌ）、塩化銀（ＡｇＣｌ）等を用いることができる。
【０２３７】
なお、これらの不純物元素の濃度は、母体材料に対して０．０１〜１０ａｔｏｍ％であればよく、好ましくは０．０５〜５ａｔｏｍｉｃ％の範囲である。
【０２３８】
薄膜型無機ＥＬの場合、電界発光層は、上記発光材料を含む層であり、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）、原子層エピタキシ法（ＡＬＥ）等を用いて形成することができる。
【０２３９】
図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）に発光素子として用いることのできる薄膜型無機ＥＬ素子の一例を示す。図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）において、発光素子は、第１の電極層２５０、電界発光層２５２、第２の電極層２５３を含む。
【０２４０】
図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）の発光素子を用いた発光装置を作製するには、実施例４で述べた図１１の発光装置において、図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）の発光素子を図１１の発光素子５８４に置き換えればよい。
【０２４１】
図１３（Ｂ）及び図１３（Ｃ）に示す発光素子は、図１３（Ａ）の発光素子において、電極層と電界発光層間に絶縁層を設ける構造である。図１３（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極層２５０と電界発光層２５２との間に絶縁層２５４を有し、図１３（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極層２５０と電界発光層２５２との間に絶縁層２５４ａ、第２の電極層２５３と電界発光層２５２との間に絶縁層２５４ｂとを有している。このように絶縁層は電界発光層を挟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。
【０２４２】
また、図１３（Ｂ）では第１の電極層２５０に接するように絶縁層２５４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の電極層２５３に接するように絶縁層２５４を設けてもよい。
【０２４３】
分散型無機ＥＬ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電界発光層を形成する。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、電界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、バインダによって電界発光層中に均一に分散し固定される。
【０２４４】
分散型無機ＥＬの場合、電界発光層の形成方法は、選択的に電界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電界発光層において、発光材料の割合は５０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下とするよい。
【０２４５】
図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）に発光素子として用いることのできる分散型無機ＥＬ素子の一例を示す。図１４（Ａ）における発光素子は、第１の電極層２６０、電界発光層２６２、第２の電極層２６３の積層構造を有し、電界発光層２６２中にバインダによって保持された発光材料２６１を含む。
【０２４６】
図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）の発光素子を用いた発光装置を作製するには、実施例４で述べた図１１の発光装置において、図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）の発光素子を図１１の発光素子５８４に置き換えればよい。
【０２４７】
本実施例に用いることのできるバインダとしては、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。
【０２４８】
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。
【０２４９】
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（ポリベンズオキサゾール）等の樹脂材料を用いてもよい。これらの樹脂に、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）やチタン酸ストロンチウム（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。
【０２５０】
バインダに含まれる無機材料としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮＸ）、酸素及び窒素を含む珪素、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸素及び窒素を含むアルミニウムまたは酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、ニオブ酸鉛（ＰｂＮｂＯ３）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、タンタル酸バリウム（ＢａＴａ２Ｏ６）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）その他の無機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電界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。
【０２５１】
作製工程において、発光材料はバインダを含む溶液中に分散されるが本実施例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、電界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。
【０２５２】
図１４（Ｂ）及び図１４（Ｃ）に示す発光素子は、図１４（Ａ）の発光素子において、電極層と電界発光層間に絶縁層を設ける構造である。図１４（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極層２６０と電界発光層２６２との間に絶縁層２６４を有し、図１４（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極層２６０と電界発光層２６２との間に絶縁層２６４ａ、第２の電極層２６３と電界発光層２６２との間に絶縁層２６４ｂとを有している。このように絶縁層は電界発光層を挟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。
【０２５３】
また、図１４（Ｂ）では第１の電極層２６０に接するように絶縁層２６４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の電極層２６３に接するように絶縁層２６４を設けてもよい。
【０２５４】
図１３（Ｂ）における絶縁層２５４、図１３（Ｃ）における絶縁層２５４ａ及び２５４ｂ、図１４（Ｂ）における絶縁層２６４、図１４（Ｃ）における絶縁層２６４ａ及び２６４ｂのような絶縁層は、特に限定されることはないが、絶縁耐圧が高く、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。
【０２５５】
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。
【０２５６】
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、電界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。
【０２５７】
本実施例で示す発光素子は、電界発光層を挟持する一対の電極層間に電圧を印加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。
【０２５８】
本発明を無機ＥＬ素子に適用することにより、隔壁（絶縁物）からのガスや水分の発生を抑えることができる。特に無機ＥＬ素子へ悪影響を及ぼす水分を発生させないようにすることで、無機ＥＬ素子及びそれを用いた発光装置の寿命を通常よりも伸ばすことが可能である。
【０２５９】
また、本実施例は、必要であれば実施の形態及び他の実施例と自由に組み合わせることが可能である。
【実施例６】
【０２６０】
本発明が適用される電子機器として、ビデオカメラやデジタルカメラのようなカメラ、ゴーグル型ディスプレイ、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。
【０２６１】
それらの電子機器の具体例を、図１５、図１６、図１７（Ａ）〜図１７（Ｂ）、図１８、図１９、図２０、図２１（Ａ）〜図２１（Ｅ）に示す。
【０２６２】
図１５は表示パネル３０１と、回路基板３１１を組み合わせたＥＬモジュールを示している。回路基板３１１には、コントロール回路３１２や信号分割回路３１３などが形成されており、接続配線３１４によって表示パネル３０１と電気的に接続されている。
【０２６３】
この表示パネル３０１は、複数の画素が設けられた画素部３０２と、走査線駆動回路３０３、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路３０４を備えている。ＥＬモジュールの表示パネル３０１は実施例４又は実施例５で述べた表示装置の作製方法を用いて作製すればよい。
【０２６４】
図１５に示すＥＬモジュールによりテレビ受像機を完成させることができる。図１６は、受像機の主要な構成を示すブロック図である。チューナ３２１は映像信号と音声信号を受信する。映像信号は、映像信号増幅回路３２２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３２３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３１２により処理される。コントロール回路３１２は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号を出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路３１３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。
【０２６５】
チューナ３２１で受信した信号のうち、音声信号は音声信号増幅回路３２５に送られ、その出力は音声信号処理回路３２６を経てスピーカ３２７に供給される。制御回路３２８は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部３２９から受け、チューナ３２１や音声信号処理回路３２６に信号を送出する。
【０２６６】
図１７（Ａ）に示すように、ＥＬモジュールを筐体３３１に組みこんで、テレビ受像機を完成させることができる。ＥＬモジュールにより、表示画面３３２が形成される。また、スピーカ３３３、操作スイッチ３３４などが適宜備えられている。
【０２６７】
また図１７（Ｂ）に、ワイヤレスでディスプレイのみを持ち運び可能なテレビ受像器を示す。筐体３４２にはバッテリー及び信号受信器が内蔵されており、そのバッテリーで表示部３４３やスピーカ部３４７を駆動させる。バッテリーは充電器３４０で繰り返し充電が可能となっている。また、充電器３４０は映像信号を送受信することが可能で、その映像信号をディスプレイの信号受信器に送信することでができる。筐体３４２は操作キー３４６によって制御する。
【０２６８】
また、図１７（Ｂ）に示す装置は、操作キー３４６を操作することによって、筐体３４２から充電器３４０に信号を送ることも可能であるため映像音声双方向通信装置とも言える。また、操作キー３４６を操作することによって、筐体３４２から充電器３４０に信号を送り、さらに充電器３４０が送信できる信号を他の電子機器に受信させることによって、他の電子機器の通信制御も可能であり、汎用遠隔制御装置とも言える。本発明は表示部３４３に適用することができる。
【０２６９】
本発明を図１５、図１６、図１７（Ａ）〜図１７（Ｂ）に示すテレビ受像器に使用することにより、信頼性の高い良好なテレビ受像器を得ることができる。
【０２７０】
勿論、本発明はテレビ受像機に限定されず、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面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。
【０２７１】
図１８及び図１９は表示パネル３５１とプリント配線基板３５２を組み合わせたモジュールを示している。表示パネル３５１は、複数の画素が設けられた画素部３５３と、第１の走査線駆動回路３５４、第２の走査線駆動回路３５５と、選択された画素にビデオ信号を供給する信号線駆動回路３５６を備えている。
【０２７２】
プリント配線基板３５２には、コントローラ３５７、中央処理装置（ＣＰＵ）３５８、メモリ３５９、電源回路３６０、音声処理回路３６１及び送受信回路３６２などが備えられている。プリント配線基板３５２と表示パネル３５１は、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）３６３により接続されている。プリント配線基板３５２には、容量素子、バッファ回路などを設け、電源電圧や信号にノイズがのったり、信号の立ち上がりが鈍ったりすることを防ぐ構成としても良い。また、コントローラ３５７、音声処理回路３６１、メモリ３５９、ＣＰＵ３５８、電源回路３６０などは、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）方式を用いて表示パネル３５１に実装することもできる。ＣＯＧ方式により、プリント配線基板３５２の規模を縮小することができる。
【０２７３】
プリント配線基板３５２に備えられたインターフェース３６４を介して、各種制御信号の入出力が行われる。また、アンテナとの間の信号の送受信を行なうためのアンテナ用ポート３６５が、プリント配線基板３５２に設けられている。
【０２７４】
図１９は、図１８に示したモジュールのブロック図を示す。このモジュールは、メモリ３５９としてＶＲＡＭ３６６、ＤＲＡＭ３６７、フラッシュメモリ３６８などが含まれている。ＶＲＡＭ３６６にはパネルに表示する画像のデータが、ＤＲＡＭ３６７には画像データまたは音声データが、フラッシュメモリには各種プログラムが記憶されている。
【０２７５】
電源回路３６０は、表示パネル３５１、コントローラ３５７、ＣＰＵ３５８、音声処理回路３６１、メモリ３５９、送受信回路３６２を動作させる電力を供給する。またパネルの仕様によっては、電源回路３６０に電流源が備えられている場合もある。
【０２７６】
ＣＰＵ３５８は、制御信号生成回路３７０、デコーダ３７１、レジスタ３７２、演算回路３７３、ＲＡＭ３７４、ＣＰＵ３５８用のインターフェース３７９などを有している。インターフェース３７９を介してＣＰＵ３５８に入力された各種信号は、一旦レジスタ３７２に保持された後、演算回路３７３、デコーダ３７１などに入力される。演算回路３７３では、入力された信号に基づき演算を行ない、各種命令を送る場所を指定する。一方デコーダ３７１に入力された信号はデコードされ、制御信号生成回路３７０に入力される。制御信号生成回路３７０は入力された信号に基づき、各種命令を含む信号を生成し、演算回路３７３において指定された場所、具体的にはメモリ３５９、送受信回路３６２、音声処理回路３６１、コントローラ３５７などに送る。
【０２７７】
メモリ３５９、送受信回路３６２、音声処理回路３６１、コントローラ３５７は、それぞれ受けた命令に従って動作する。以下その動作について簡単に説明する。
【０２７８】
入力手段３７５から入力された信号は、インターフェース３６４を介してプリント配線基板３５２に実装されたＣＰＵ３５８に送られる。制御信号生成回路３７０は、ポインティングデバイスやキーボードなどの入力手段３７５から送られてきた信号に従い、ＶＲＡＭ３６６に格納してある画像データを所定のフォーマットに変換し、コントローラ３５７に送付する。
【０２７９】
コントローラ３５７は、パネルの仕様に合わせてＣＰＵ３５８から送られてきた画像データを含む信号にデータ処理を施し、表示パネル３５１に供給する。またコントローラ３５７は、電源回路３６０から入力された電源電圧やＣＰＵ３５８から入力された各種信号をもとに、Ｈｓｙｎｃ信号、Ｖｓｙｎｃ信号、クロック信号ＣＬＫ、交流電圧（ＡＣ  Ｃｏｎｔ）、切り替え信号Ｌ／Ｒを生成し、表示パネル３５１に供給する。
【０２８０】
送受信回路３６２では、アンテナ３７８において電波として送受信される信号が処理されており、具体的にはアイソレータ、バンドパスフィルタ、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）、ＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）、カプラ、バランなどの高周波回路を含んでいる。送受信回路３６２において送受信される信号のうち音声情報を含む信号が、ＣＰＵ３５８からの命令に従って、音声処理回路３６１に送られる。
【０２８１】
ＣＰＵ３５８の命令に従って送られてきた音声情報を含む信号は、音声処理回路３６１において音声信号に復調され、スピーカ３７７に送られる。またマイク３７６から送られてきた音声信号は、音声処理回路３６１において変調され、ＣＰＵ３５８からの命令に従って、送受信回路３６２に送られる。
【０２８２】
コントローラ３５７、ＣＰＵ３５８、電源回路３６０、音声処理回路３６１、メモリ３５９を、本実施例のパッケージとして実装することができる。本実施例は、アイソレータ、バンドパスフィルタ、ＶＣＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）、ＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）、カプラ、バランなどの高周波回路以外であれば、どのような回路にも応用することができる。
【０２８３】
図２０は、図１８及び図１９に示すモジュールを含む携帯電話機の一態様を示している。表示パネル３５１はハウジング３８０に脱着自在に組み込まれる。ハウジング３８０は表示パネル３５１のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。表示パネル３５１を固定したハウジング３８０はプリント基板３８１に嵌着されモジュールとして組み立てられる。
【０２８４】
表示パネル３５１はＦＰＣ３６３を介してプリント基板３８１に接続される。プリント基板３８１には、スピーカ３８２、マイクロフォン３８３、送受信回路３８４、ＣＰＵ及びコントローラなどを含む信号処理回路３８５が形成されている。このようなモジュールと、入力手段３８６、バッテリ３８７、アンテナ３９０を組み合わせ、筐体３８９に収納する。表示パネル３５１の画素部は筐体３８９に形成された開口窓から視認できように配置する。
【０２８５】
本実施例に係る携帯電話機は、その機能や用途に応じてさまざまな態様に変容し得る。例えば、表示パネルを複数備えたり、筐体を適宜複数に分割して蝶番により開閉式とした構成としても、上記した作用効果を奏することができる。
【０２８６】
本発明を図１８、図１９、図２０に示す携帯電話に使用することにより、寿命が長く、信頼性の高い良好な携帯電話を得ることができる。
【０２８７】
図２１（Ａ）はＥＬディスプレイであり、筐体４０１、支持台４０２、表示部４０３などによって構成されている。本発明は図１５に示すＥＬモジュール、図１８に示す表示パネルの構成を用いて、表示部４０３に適用が可能である。
【０２８８】
本発明を使用することにより、寿命が長く信頼性の高い良好なディスプレイを得ることができる。
【０２８９】
図２１（Ｂ）はコンピュータであり、本体４１１、筐体４１２、表示部４１３、キーボード４１４、外部接続ポート４１５、ポインティングデバイス４１６等を含む。本発明は図１５に示すＥＬモジュール、図１８に示す表示パネルの構成を用いて、表示部４１３に適用することができる。
【０２９０】
本発明を使用することにより、寿命が長く信頼性の高い良好なコンピュータを得ることができる。
【０２９１】
図２１（Ｃ）は携帯可能なコンピュータであり、本体４２１、表示部４２２、スイッチ４２３、操作キー４２４、赤外線ポート４２５等を含む。本発明は図１５に示すＥＬモジュール、図１８に示す表示パネルの構成を用いて、表示部４２２に適用することができる。
【０２９２】
本発明を使用することにより、寿命が長く信頼性の高い良好なコンピュータを得ることができる。
【０２９３】
図２１（Ｄ）は携帯型のゲーム機であり、筐体４３１、表示部４３２、スピーカ部４３３、操作キー４３４、記録媒体挿入部４３５等を含む。本発明は図１５に示すＥＬモジュール、図１８に示す表示パネルの構成を用いて、表示部４３２に適用することができる。
【０２９４】
本発明を使用することにより、寿命の長い信頼性の高い良好なゲーム機を得ることができる。
【０２９５】
図２１（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４４１、筐体４４２、第１の表示部４４３、第２の表示部４４４、記録媒体読込部４４５、操作キー４４６、スピーカ部４４７等を含む。なお記録媒体とは、ＤＶＤ等が含まれる。
【０２９６】
第１の表示部４４３は主として画像情報を表示し、第２の表示部４４４は主として文字情報を表示する。本発明は図１５に示すＥＬモジュール、図１８に示す表示パネルの構成を用いて、第１の表示部４４３、第２の表示部４４４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。
【０２９７】
本発明を使用することにより、寿命の長い信頼性の高い良好な画像再生装置を得ることができる。
【０２９８】
これらの電子機器に使われる表示装置は、大きさや強度、または使用目的に応じて、ガラス基板だけでなく耐熱性のプラスチック基板を用いることも可能である。それによってよりいっそうの軽量化を図ることができる。
【０２９９】
なお、本実施例に示した例はごく一例であり、これらの用途に限定するものではない。
【０３００】
また本実施例は、実施の形態及び他の実施例とも自由に組み合せて実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０３０１】
本発明は、ＥＬ素子を用いた発光装置及び半導体装置に用いることができる。本発明の隔壁は、ガスや水分の発生が抑制されているので、ＥＬ素子の発光層に悪い影響をあたえることを防ぐことができる。これにより寿命の長く信頼性の高い発光装置及び半導体装置を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０３０２】
【図１】本発明の半導体装置を示す図。
【図２】本発明の半導体装置の作製工程を示す図。
【図３】本発明の半導体装置の作製工程を示す図。
【図４】本発明の半導体装置の作製工程を示す図。
【図５】本発明の半導体装置の作製工程を示す図。
【図６】本発明の半導体装置の作製工程を示す図。
【図７】本発明の半導体装置の作製工程を示す図。
【図８】本発明の半導体装置の作製工程を示す図。
【図９】本発明の半導体装置の作製工程を示す図。
【図１０】本発明の半導体装置の作製工程を示す図。
【図１１】本発明の半導体装置の作製工程を示す図。
【図１２】本発明の半導体装置の作製工程を示す図。
【図１３】本発明の半導体装置の作製工程を示す図。
【図１４】本発明の半導体装置の作製工程を示す図。
【図１５】本発明のＥＬモジュールの作製工程を示す図。
【図１６】本発明の受像機の構成を示すブロック図。
【図１７】本発明が適用される電子機器の例を示す図。
【図１８】本発明のモジュールの作製工程を示す図。
【図１９】本発明のモジュールの作製工程を示す図。
【図２０】本発明が適用される電子機器の例を示す図。
【図２１】本発明が適用される電子機器の例を示す図。
【図２２】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図２３】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図２４】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図２５】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図２６】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図２７】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図２８】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図２９】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図３０】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図３１】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図３２】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図３３】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図３４】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図３５】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図３６】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図３７】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図３８】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図３９】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図４０】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図４１】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図４２】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図４３】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図４４】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【図４５】本発明の発光素子の測定結果を示す図。
【符号の説明】
【０３０３】
１０１    基板
１０２    電極
１０３    隔壁
１０４    発光層
１０５    電極
１０７    樹脂材料
１２１    石英柱
１２２    試料ステージ
１２３    熱電対
１２４    熱電対
１２５    試料
２５０    電極層
２５２    電界発光層
２５３    電極層
２５４    絶縁層
２５４ａ  絶縁層
２５４ｂ  絶縁層
２６０    電極層
２６１    発光材料
２６２    電界発光層
２６３    電極層
２６４    絶縁層
２６４ａ  絶縁層
２６４ｂ  絶縁層
３０１    表示パネル
３０２    画素部
３０３    走査線駆動回路
３０４    信号線駆動回路
３１１    回路基板
３１２    コントロール回路
３１３    信号分割回路
３１４    接続配線
３２１    チューナ
３２２    映像信号増幅回路
３２３    映像信号処理回路
３２５    音声信号増幅回路
３２６    音声信号処理回路
３２７    スピーカ
３２８    制御回路
３２９    入力部
３３１    筐体
３３２    表示画面
３３３    スピーカ
３３４    操作スイッチ
３４０    充電器
３４２    筐体
３４３    表示部
３４６    操作キー
３４７    スピーカ部
３５１    表示パネル
３５２    プリント配線基板
３５３    画素部
３５４    走査線駆動回路
３５５    走査線駆動回路
３５６    信号線駆動回路
３５７    コントローラ
３５８    ＣＰＵ
３５９    メモリ
３６０    電源回路
３６１    音声処理回路
３６２    送受信回路
３６３    ＦＰＣ
３６４    インターフェース
３６５    アンテナ用ポート
３６６    ＶＲＡＭ
３６７    ＤＲＡＭ
３６８    フラッシュメモリ
３７０    制御信号生成回路
３７１    デコーダ
３７２    レジスタ
３７３    演算回路
３７４    ＲＡＭ
３７５    入力手段
３７６    マイク
３７７    スピーカ
３７８    アンテナ
３７９    インターフェース
３８０    ハウジング
３８１    プリント基板
３８２    スピーカ
３８３    マイクロフォン
３８４    送受信回路
３８５    信号処理回路
３８６    入力手段
３８７    バッテリ
３８９    筐体
３９０    アンテナ
４０１    筐体
４０２    支持台
４０３    表示部
４１１    本体
４１２    筐体
４１３    表示部
４１４    キーボード
４１５    外部接続ポート
４１６    ポインティングデバイス
４２１    本体
４２２    表示部
４２３    スイッチ
４２４    操作キー
４２５    赤外線ポート
４３１    筐体
４３２    表示部
４３３    スピーカ部
４３４    操作キー
４３５    記録媒体挿入部
４４１    本体
４４２    筐体
４４３    表示部
４４４    表示部
４４５    記録媒体読込部
４４６    操作キー
４４７    スピーカ部
５００    レーザビーム
５０１    基板
５０２    下地膜
５０２ａ  下層下地膜
５０２ｂ  上層下地膜
５０３    半導体膜
５０４    溶液
５０５    半導体膜
５０６    結晶性半導体膜
５０７    島状半導体膜
５０８    島状半導体膜
５０９    島状半導体膜
５１０    島状半導体膜
５１１    絶縁膜
５１２    導電膜
５１３    導電膜
５１４    ゲート絶縁膜
５１５    ゲート電極
５１５ａ  下層ゲート電極
５１５ｂ  上層ゲート電極
５１６    ゲート電極
５１６ａ  下層ゲート電極
５１６ｂ  上層ゲート電極
５１７    ゲート電極
５１７ａ  下層ゲート電極
５１７ｂ  上層ゲート電極
５１８    ゲート電極
５１８ａ  下層ゲート電極
５１８ｂ  上層ゲート電極
５１９    ゲート電極
５１９ａ    下層ゲート電極
５１９ｂ    上層ゲート電極
５２１    ソース領域又はドレイン領域
５２２    チャネル形成領域
５２３    ソース領域又はドレイン領域
５２４    低濃度不純物領域
５２５    チャネル形成領域
５２６    ソース領域又はドレイン領域
５２７    低濃度不純物領域
５２８    チャネル形成領域
５２９    ソース領域又はドレイン領域
５３０    低濃度不純物領域
５３１    チャネル形成領域
５３２    ソース領域又はドレイン領域
５３３    ソース領域又はドレイン領域
５３４    チャネル形成領域
５４１    ＴＦＴ
５４２    ＴＦＴ
５４３    ＴＦＴ
５４４    ＴＦＴ
５４４Ｒ    画素ＴＦＴ
５４４Ｇ    画素ＴＦＴ
５４４Ｂ    画素ＴＦＴ
５５１    絶縁膜
５５２    絶縁膜
５５３    透明導電膜
５５４    画素電極
５５４Ｒ    画素電極
５５４Ｇ    画素電極
５５４Ｂ    画素電極
５５５    導電膜
５５６    導電膜
５６１    電極
５６１ａ  電極
５６１ｂ  電極
５６２    電極
５６２ａ  電極
５６２ｂ  電極
５６３    電極
５６３ａ  電極
５６３ｂ  電極
５６４    電極
５６４ａ  電極
５６４ｂ  電極
５６５    電極
５６５ａ  電極
５６５ｂ  電極
５６６    電極
５６６ａ    電極
５６６ｂ  電極
５６７    電極
５６７ａ  電極
５６７ｂ  電極
５７１    ＣＭＯＳ回路
５８１    絶縁物
５８２    有機化合物層
５８３    電極
５８４    発光素子
５８５    透明保護層
５９１    基板
５９２    領域
５９３    シール材
５９５    駆動回路部
５９６    画素部
５９７    光学フィルム
５９８    光学フィルム
６０１    正孔注入層
６０１Ｒ  正孔注入層
６０１Ｇ  正孔注入層
６０１Ｂ  正孔注入層
６０２    正孔輸送層
６０２Ｒ  正孔輸送層
６０２Ｇ  正孔輸送層
６０２Ｂ  正孔輸送層
６０３    発光層
６０３Ｒ  発光層
６０３Ｇ  発光層
６０３Ｂ  発光層
６０４    電子輸送層
６０４Ｒ  電子輸送層
６０４Ｇ  電子輸送層
６０４Ｂ  電子輸送層
６０５    電子注入層
６０５Ｒ  電子注入層
６０５Ｇ  電子注入層
６０５Ｂ  電子注入層
【図１】
2007317652.tif 000011
【図２】
2007317652.tif 000012
【図３】
2007317652.tif 000013
【図４】
2007317652.tif 000014
【図５】
2007317652.tif 000015
【図６】
2007317652.tif 000016
【図７】
2007317652.tif 000017
【図８】
2007317652.tif 000018
【図９】
2007317652.tif 000019
【図１０】
2007317652.tif 000020
【図１１】
2007317652.tif 000021
【図１２】
2007317652.tif 000022
【図１３】
2007317652.tif 000023
【図１４】
2007317652.tif 000024
【図１５】
2007317652.tif 000025
【図１６】
2007317652.tif 000026
【図１７】
2007317652.tif 000027
【図１８】
2007317652.tif 000028
【図１９】
2007317652.tif 000029
【図２０】
2007317652.tif 000030
【図２１】
2007317652.tif 000031
【図２２】
2007317652.tif 000032
【図２３】
2007317652.tif 000033
【図２４】
2007317652.tif 000034
【図２５】
2007317652.tif 000035
【図２６】
2007317652.tif 000036
【図２７】
2007317652.tif 000037
【図２８】
2007317652.tif 000038
【図２９】
2007317652.tif 000039
【図３０】
2007317652.tif 000040
【図３１】
2007317652.tif 000041
【図３２】
2007317652.tif 000042
【図３３】
2007317652.tif 000043
【図３４】
2007317652.tif 000044
【図３５】
2007317652.tif 000045
【図３６】
2007317652.tif 000046
【図３７】
2007317652.tif 000047
【図３８】
2007317652.tif 000048
【図３９】
2007317652.tif 000049
【図４０】
2007317652.tif 000050
【図４１】
2007317652.tif 000051
【図４２】
2007317652.tif 000052
【図４３】
2007317652.tif 000053
【図４４】
2007317652.tif 000054
【図４５】
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