JP2012190802A

JP2012190802A - 発光装置の製造方法

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Publication number: JP2012190802A
Application number: JP2012088650A
Authority: JP
Inventors: Tomohito Murakami; 智史村上; Masayuki Sakakura; 真之坂倉
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2004-03-25
Filing date: 2012-04-09
Publication date: 2012-10-04
Anticipated expiration: 2025-03-22
Also published as: US20120228622A1; US20110049633A1; US7829894B2; CN1674733A; CN100550471C; US8198635B2; US7183147B2; US20070158657A1; JP5244994B2; US8674369B2; US20050211984A1

Abstract

【課題】発光装置を製造するときに生じ得る静電気に起因した素子の損傷を低減することのできる発光装置の製造方法について提供することを課題とする。また、静電気に起因した素子の損傷による不良が低減された発光装置を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明の発光装置の製造方法は、発光素子を駆動するためのプレーナ型のトランジスタを作製する工程を有する。そして、トランジスタを作製する工程において、活性層として機能する半導体層を形成するときに、行方向及び列方向に延びた格子状の第１の半導体層を基板上に形成すると共に、前記第１の半導体層の間に、島状に分離した第２の半導体層を複数形成することを特徴としている。ここで、第２の半導体層は、トランジスタの活性層として機能する層である。
【選択図】図１

Description

本発明は、大型基板を用いて製造する発光装置およびその発光装置の製造方法に関する
。

エレクトロルミネッセンス素子（発光素子）からの発光を利用した発光装置は、高視野
角、低消費電力の表示用装置として注目されている装置であり、近年、発光装置の量産化
を目的とした開発が進められている。

発光装置の量産化における課題のひとつに、大型基板を用いた発光装置の製造技術の開
発がある。大型基板を用いることによって、大型テレビ受像機等の生産が可能になる他、
携帯電話機等の小型の電子機器に実装される小型の発光装置を一基板で大量に生産するこ
とが可能になる。

しかし、大型基板を用いた発光装置の製造には、大型の処理装置を用いて基板を処理す
る必要があり、その為、基板全面に対し均一な条件で処理することが困難である。ところ
が、例えばガラスのような帯電しやすい材料から成る基板を用いる場合、基板全面に対し
て均一な条件で処理しないと、プラズマ処理を行ったときに基板の一部に電荷が溜まり易
い。溜まった電荷が作製中の素子を介して移動すると、移動経路となった部分に大電流が
流れ、結果として素子の損傷が生じることがある。

以上のような静電気に起因した損傷を低減するために、例えば、表示部へ信号を送るた
めの入力端子を導電膜によって接続して成るショートリングを設ける等の工夫がされてい
る。また、特許文献１では、静電気に起因した損傷を低減するために、配線層の膜からな
る静電気吸収パターンや静電容量を設ける方法が提案されている。

しかし、ショートリングを用いる場合、ショートリングが形成される迄の工程において
生じ得る静電気による素子の損傷を抑制することが困難である。また、特許文献１に開示
されている方法では素子作製後不要となる部分が生じ、基板面を有効に活用することがで
きない。

特開平６−７５２４６号公報

本発明は、発光装置を製造するときに生じ得る静電気に起因した素子の損傷を低減する
ことのできる発光装置の製造方法について提供することを課題とする。また、静電気に起
因した素子の損傷による不良が低減された発光装置を提供することを課題とする。

本発明の発光装置の製造方法は、発光素子を駆動するためのプレーナ型のトランジスタ
、特にトップゲート型のトランジスタを作製する工程を有する。そして、トランジスタを
作製する工程において、活性層として機能する半導体層を形成するときに、行方向及び列
方向に延びた格子状の第１の半導体層を基板上に形成すると共に、前記第１の半導体層の
間に、島状に分離した第２の半導体層を複数形成することを特徴としている。ここで、第
２の半導体層は、トランジスタの活性層として機能する層である。

本発明の発光装置の製造方法は、発光素子を駆動するためのトランジスタを作製する工
程を有する。ここで、トランジスタは、半導体層と、絶縁層と、導電層とが順に積層して
成る。そして、トランジスタを作製する工程において、活性層として機能する半導体層を
形成するときに、行方向及び列方向に延びた格子状の第１の半導体層を基板上に形成する
と共に、前記第１の半導体層の間に、島状に分離した第２の半導体層を複数形成すること
を特徴としている。ここで、第２の半導体層は、トランジスタの活性層として機能する層
である。

本発明の発光装置の製造方法は、発光素子を駆動するためのプレーナ型のトランジスタ
、特にトップゲート型のトランジスタを作製する工程を有する。そして、トランジスタを
作製する工程において、活性層として機能する半導体層を形成するときに、島状に分離し
た複数の第１の半導体層から成る群を一基板上に複数形成すると共に、前記群のそれぞれ
を囲むように行方向及び列方向に延びた格子状の第２の半導体層を形成することを特徴と
している。ここで、第１の半導体層は、トランジスタの活性層として機能する層である。

本発明の発光装置の製造方法は、発光素子を駆動するためのトランジスタを作製する工
程を有する。ここで、トランジスタは、半導体層と、絶縁層と、導電層とが順に積層して
成る。そして、トランジスタを作製する工程において、活性層として機能する半導体層を
形成するときに、島状に分離した複数の第１の半導体層から成る群を一基板上に複数作製
すると共に、前記群のそれぞれを囲むように行方向及び列方向に延びた格子状の第２の半
導体層を形成することを特徴としている。ここで、第２の半導体層は、トランジスタの活
性層として機能する層である。

以上に示した本発明の発光装置の製造方法において、トップゲート型のトランジスタと
はトランジスタの活性層を形成した後にゲート電極が形成されるように作製されたトラン
ジスタをいう。また、以上に示した本発明の発光装置の製造方法において、前記第１の半
導体層に不純物を添加する工程をさらに含んでいてもよい。なお、ｎ型またはｐ型のいず
れか一または両方を添加してもよい。

本発明の発光装置は、発光素子とトランジスタとを含んで成る素子群を有する第１の基
板と、前記素子群を封じ込めるように、シール材によって前記第１の基板と貼り合わせら
れた第２の基板とを有する。前記第１の基板において、前記素子群は、開口部を有する絶
縁層によって覆われ、前記開口部は、前記素子群を囲む半導体層の上方に設けられ、前記
シール材は前記開口部を埋めるように設けられていることを特徴としている。

本発明の発光装置は、発光素子とトランジスタとを含んで成る素子群を有する第１の基
板と、前記素子群を封じ込めるように、シール材によって前記第１の基板と貼り合わせら
れた第２の基板とを有する。前記第１の基板において、前記素子群は、前記素子群を囲む
半導体層の上方に、前記半導体層と重畳する導電層が露出するように設けられた開口部を
有する絶縁層によって覆われ、前記シール材は前記開口部を埋めるように設けられている
ことを特徴としている。

本発明の発光装置は、発光素子とトランジスタとを含んで成る素子群を有する第１の基
板と、前記素子群を封じ込めるように、シール材によって前記第１の基板と貼り合わせら
れた第２の基板とを有する。前記第１の基板において、前記素子群は、半導体層に囲まれ
ると共に、絶縁層によって覆われ、前記絶縁層の端部から、前記半導体層と重畳する導電
層が露出し、前記シール材は前記導電層と前記絶縁層の端部とを覆うように設けられてい
ることを特徴としている。

以上に示した本発明の発光装置において、前記半導体層にはｎ型またはｐ型のいずれか
一または両方の不純物が添加されていることが好ましい。また、前記絶縁層は、表面が平
坦な層、例えばアクリル、シロキサン（シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構
造が構成され、有機基に少なくとも水素を含む物質）またはポリイミド等の自己平坦性を
有する物質からなる層、または酸化珪素等から成る層を形成後ＣＭＰ（Chemical and Mec
hanical Polishing）法等によって平坦化して形成した層であることが好ましい。また、
前記シール材は、ビスフェノールＡ型液状樹脂、ビスフェノールＡ型固形樹脂、含ブロム
エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型樹脂、ビスフェノールＡＤ型樹脂、フェノール型樹脂
、クレゾール型樹脂、ノボラック型樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、エピビス型エポキシ
樹脂、グリシジルエステル樹脂、グリジシルアミン系樹脂、複素環式エポキシ樹脂、変性
エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂等の透湿性の低い物質を含むものであることが好ましい。

本発明によって、静電気に起因した不良を低減し、さらに基板面を有効に活用できるよ
うな発光装置の製造技術を得ることができる。また、本発明によって、静電気に起因した
不良が低減された良品の発光装置を得ることができる。

本発明の発光装置の製造方法について説明するための上面図。本発明の発光装置の製造方法について説明するための断面図。本発明の発光装置の製造方法について説明するための断面図。本発明の発光装置の製造方法について説明するための断面図。本発明の発光装置の製造方法について説明するための断面図。本発明の発光装置に含まれる画素を動作するための回路図。本発明の発光装置の画素部の上面図。本発明の発光装置の画素部の上面図。本発明の発光装置の上面図。本発明を適用した電子機器の図。

以下、本発明の一態様について説明する。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、本形態の記載内容
に限定して解釈されるものではない。

（実施の形態１）
本実施の形態では、一つの基板上に複数の発光装置をまとめて作製した後、当該基板を
切り分け（つまり分断し、）、個々の発光装置とする発光装置の作製方法について説明す
る。

図１（Ａ）は、本発明の発光装置について説明するための上面図、図２、３は、本発明
の発光装置の作製方法について説明するための断面図である。図２（Ａ）は、図１（Ａ）
における破線Ａ−Ａ’における断面図である。

先ず、図１（Ａ）に示すように、基板１０１上に、行方向及び列方向に延びた格子状の
第１の半導体層１０２を形成する。第１の半導体層１０２が形成すると共に、第１の半導
体層１０２に囲まれた領域１３０内には、図２（Ａ）に示すように島状に分離した第２の
半導体層１０３が複数形成する。ここで、第２の半導体層１０３は、トランジスタを作製
するために形成される層である。そして、後述の工程を経ることにより、第１の半導体層
１０２に囲まれた領域１３０を一単位とした発光装置が基板２０１上に複数形成される。
なお、本形態では、領域１３０内に画素部１３１、駆動回路部１３２ａ、１３２ｂ等を作
製するため、図２、３の断面図では、各々の部分について模式的に表している。

ここで、基板１０１について特に限定はないが、ガラスや石英等から成る基板を用いる
ことができる。また、基板１０１上には、基板１０１を覆う絶縁層１０４が形成されてい
てもよい。絶縁層１０４は単層または複数の層のいずれから成るものであってもよい。な
お、絶縁層１０４に窒化珪素（数％の酸素を含んでいてもよい）から成る層を含むことに
より、基板１０１から後の工程で作製するトランジスタへの不純物の拡散を阻止すること
ができる。

また、第１の半導体層１０２及び第２の半導体層１０３は、基板１０１を覆う半導体層
を形成した後、当該半導体層をエッチングによって加工して形成すればよい。ここで、半
導体層について特に限定はなく、珪素等を用いて形成することができる。また半導体層の
結晶性についても特に限定はなく、結晶質成分を含む半導体層を用いることができる。

次に、第１の半導体層１０２及び第２の半導体層１０３を覆う絶縁層１０５を形成する
。なお絶縁層１０５は単層又は複数の層のいずれから成るものであってもよく、例えば酸
化珪素、または窒化珪素を用いて形成することができる。

なお、絶縁層１０５の形成前または形成後に、トランジスタの閾値を調節するために、
第２の半導体層１０３にｎ型又はｐ型の不純物の添加をしてもよい。ｎ型不純物としては
、例えば燐等を用いることができ、ｐ型不純物としては、例えばボロン等を用いることが
できる。また、第２の半導体層１０３に不純物を添加するとき、第１の半導体層１０２に
も不純物を添加してもよい。

次に、絶縁層１０５上であって、第２の半導体層１０３と絶縁層１０５とが重畳する部
分の上方に、ゲート電極として機能する導電層１０６を形成する。導電層１０６は、先ず
絶縁層１０５を覆うように導電層を形成した後、当該導電層をエッチングによって加工し
、形成すればよい。このとき、基板１０１は、第１の半導体層１０２が形成されているこ
とによって基板全体がほぼ等電位に保たれている。従って、ドライエッチング等のプラズ
マ励起を利用したエッチング方法を用いたときでも、基板内での電位の偏りが生じにくく
、静電気に起因した素子の破壊が生じにくい。ここで、導電層１０６は単層又は複数の層
のいずれから成るものであってもよく、例えば、絶縁層１０５と密着性のよい導電層を絶
縁層１０５と接するように設け、その導電層上に抵抗の低い導電層が積層されたようなも
のであってもよい。導電層１０６の形状についても特に限定はなく、例えば側壁に傾斜を
有する形状であってもよい。

次に、導電層１０６をマスクとして、第２の半導体層１０３に不純物を添加する。ここ
で、ｎ型のトランジスタを作製するときは燐等のｎ型を付与する不純物を添加すればよく
、ｐ型のトランジスタを作製するときは、ボロン等のｐ型を付与する不純物を添加すれば
よい。また、ｎ型の不純物を添加するとき、ｐ型のトランジスタの構成要素となる半導体
層については、レジスト等のマスクを用いて不純物が添加されないように保護すればよい
。ｐ型の不純物を添加するときも、ｎ型のトランジスタの構成要素となる半導体層につい
ては、レジスト等のマスクを用いて不純物が添加されないように保護すればよい。また、
例えば、レジスト等のマスクを用いずに基板１０１上の半導体層全てにｎ型不純物を添加
した後、ｎ型を打ち消してｐ型を付与できるように添加量を調節して、ｐ型のトランジス
タの構成要素である半導体層に対してｐ型の不純物を添加してもよい。

ここで、不純物の添加法について特に限定はなく、例えばドーピング法等を用いること
ができる。また、第２の半導体層１０３に不純物を添加すると共に、第１の半導体層１０
２にも不純物を添加しても構わない。第１の半導体層１０２にも不純物を添加することに
よって、基板１０１の全面を等電位となるように保つ効果がより高まる。

以上のような工程によって、半導体層と絶縁層と導電層とが積層して成るトランジスタ
１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄを作製することができる。ここで、トランジス
タ１２１ａ、１２１ｂは、画素部１３１に含まれ、発光素子と接続している。また、トラ
ンジスタ１２１ｃは駆動回路部１３２ａに含まれ、トランジスタ１２１ｄは駆動回路部１
３２ｂに含まれる。また、画素部１３１、駆動回路部１３２ａ、１３２ｂにはそれぞれ、
トランジスタ１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄ以外のトランジスタが含まれてい
てもよい。なお、トランジスタ１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄの構造について
特に限定はなく、シングルドレイン構造またはＬＤＤ構造、またはＬＤＤとゲート電極と
して機能する導電層とがオーバーラップしたＬＤＤ構造等、いずれの構造のものであって
もよい。また、第１の半導体層１０２が設けられた状態で作製するのであれば、トランジ
スタ１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄを作製する工程について特に限定はなく、
所望の構造のトランジスタ１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄが形成できるように
、適宜工程を決めればよい。また、発光装置に設けられる全てのトランジスタを同じ構造
で作製する必要はなく、トランジスタの用途によって適宜作り分ければよい。

次に、導電層１０６等を覆う絶縁層１０７を形成する。絶縁層１０７は単層又は複数の
層のいずれから成るものであってもよい。本形態では、絶縁層１０７は絶縁層１０７ａと
絶縁層１０７ｂの二層から成る。まず、絶縁層１０７ａを形成した後、熱処理をし、さら
に絶縁層１０７ａを覆う絶縁層１０７ｂを形成する。絶縁層１０７ａについて特に限定は
ないが、３５０℃以上の耐熱性を有するような物質、例えば酸化珪素、窒化珪素、数％の
酸素を含む窒化珪素、または数％の窒素を含む酸化珪素等の無機物から成ることが好まし
い。また、絶縁層１０７ｂについて特に限定はないが、表面が平坦な層、例えばアクリル
、シロキサンまたはポリイミド等の自己平坦性を有する物質からなる層、または酸化珪素
等から成る層を形成後ＣＭＰ（Chemical and Mechanical Polishing）法等によって平坦
化して形成した層であることが好ましい。なお、熱処理の処理条件について特に限定はな
いが、３５０〜６００℃の温度下で、窒素または水素等のガスが充填された雰囲気で行う
ことが好ましい。また、熱処理の工程部位についても特に限定はなく、本形態のように一
層目の絶縁層１０７ａの形成後でもよいし、または二層目の絶縁層１０７ｂの形成後、ま
たは絶縁層１０７ａの形成後及び絶縁層１０７ｂの形成後でもよい。

次に、絶縁層１０７を貫通して第２の半導体層に至るコンタクトホールを形成する。コ
ンタクトホールは、絶縁層１０７をエッチングして形成すればよい。このとき、エッチン
グとしては、ドライエッチングまたはウェットエッチングのいずれの方法を用いてもよい
し、両方を組み合わせて用いてもよい。例えば、絶縁層１０７ｂをドライエッチングして
開孔した後、絶縁層１０７ａをウェットエッチングして開孔し、コンタクトホールを形成
してもよい。また、絶縁層１０７ａ、１０７ｂのいずれもドライエッチングによって開孔
してもよい。

なお、コンタクトホールの形成時、基板１０１は、第１の半導体層１０２が形成されて
いることによって基板全体がほぼ等電位に保たれている。従って、ドライエッチング等の
プラズマ励起を利用したエッチング方法を用いてコンタクトホールを開孔するときでも、
基板内での電位の偏りが生じにくく、静電気に起因した素子の破壊が生じにくい。

次に、配線１０８、１０９等を形成する。配線１０８、１０９は、導電層を形成した後
、当該導電層をエッチングによって加工し、形成すればよい。なお、導電層について特に
限定はなく、単層または複数の層のいずれから成るものでもよい。但し、アルミニウムの
ような低抵抗な物質から成る層を含むように形成することが好ましい。なお、配線１０８
，１０９を窒化チタン等から成る層によってアルミニウムから成る層を挟むような積層構
造にすると、第２の半導体層１０３と接する部分において第２の半導体層１０３とアルミ
ニウムから成る層とが接触することを防止でき、また後の工程において発光素子の電極を
形成するために酸性の溶液を用いるときにアルミニウムから成る層が腐食されるのを防止
できる。本形態のように、配線１０８と第１の半導体層１０２とは重畳し、さらに配線１
０８と第１の半導体層１０２とが接しているとき、配線１０８をエッチングする工程にお
いて、第１の半導体層１０２もエッチングすればよい。なお、配線１０８は発光素子に電
流を供給するための配線である。本形態のように、第１の半導体層１０２の上方は、配線
１０９を引き回すための領域として有効に活用することができる。なお、配線１０８と第
１の半導体層１０２とは必ずしも本形態のように接している必要はなく、間に絶縁層を挟
んでいてもよい。また、配線１０８は、第１の半導体層１０２に囲まれた領域１３０内に
おいて、各トランジスタに信号を伝達するための配線である。配線１０８は、先に形成し
たコンタクトホールを通って、第２の半導体層１０３に接続している。

また、絶縁層１０７が透湿性の高い物質で形成されているときは、配線１０８，１０９
を形成すると共に、絶縁層１０７の側壁を覆う導電層を設けることが好ましい。これによ
って、絶縁層１０７を通って発光装置外部から発光素子への水分混入を阻止することがで
きる。

次に、発光素子の電極１１０を形成する。このとき、発光素子の電極１１０の一部が、
配線１０９の少なくとも一部と重畳するように形成することによって、発光素子の電極１
１０と配線１０９とを電気的に接続することができる。発光素子の電極１１０について特
に限定はなく、例えば、可視光を透過できる導電物によって導電層を形成した後、当該導
電層をエッチングして加工し、形成することができる。また、可視光を透過できる導電物
について特に限定はないが、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、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（ＺｎＯ）を混合して成るＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕ
ｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ）等を用いることができる。なお、エッチングはウェットエッ
チングまたはドライエッチングのいずれの方法を用いて行ってもよく、例えばＩＴＯ等の
エッチングには弱酸性の溶液を用いことができる。また、可視光を透過できる導電物の他
、アルミニウム等を用いて形成することもできる。なお、アルミニウムにはリチウム（Ｌ
ｉ）等のアルカリ金属またはマグネシウム等のアルカリ土類金属が含まれていてもよい。

次に、開口部を有する隔壁層１１１を形成する。隔壁層１１１は、曲率半径が連続的に
変化する形状となるように形成することが好ましい。また、開口部からは発光素子の電極
１１０が露出するようにする。なお、隔壁層１１１を構成する物質について特に限定はな
く、例えば、アクリル、ポリイミド、シロキサン（シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結
合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む有機物）、レジスト等を用いる
ことができる。ここで、アクリル、ポリイミド、レジストは、感光性を有するものであっ
てもよい。なお、隔壁層１１１は絶縁層１０７の側壁を必ずしも覆わなくてもよい。

次に、発光素子の電極１１０を覆うように発光層１１２を形成する。発光層１１２につ
いて特に限定はなく、発光物質を含んで成る層であればよい。例えば、発光性が高くキャ
リア輸送性が高い物質から成る単層のものでもよいし、または発光性が高い物質とキャリ
ア輸送性が高い物質とを含む単層または複数の層から成るものであってもよい。発光層１
１２を構成する物質についても特に限定はなく、有機物または無機物のいずれか一方若し
くは両方を用いることができる。

次に、発光素子の電極１１３を形成する。発光素子の電極１１３について特に限定はな
く、アルミニウムまたは先に記載したような可視光を透過できる導電物を用いて形成する
ことができる。なお、アルミニウムにはリチウム（Ｌｉ）やマグネシウム等のアルカリ金
属またはアルカリ土類金属が含まれていてもよい。

なお、発光素子の電極１１０、１１３の少なくとも一方は可視光を透過できるように膜
厚、材料、積層構造等を調節することが好ましい。

以上のような工程によって、発光素子の電極１１０と発光素子の電極１１３との間に発
光層１１２を挟んで成る発光素子１１４が作製される。

発光素子１１４を作製した後、発光素子に水分等が混入するのを阻止するための保護層
１１５を設けてもよい。保護層１１５は、単層又は複数の層のいずれから成るものであっ
てもよく、窒化珪素等によって形成することができる。

以上の工程を経ることによって、図１（Ｂ）に表されるように、画素部１３１、駆動回
路部１３２ａ、１３２ｂ、１３３、画素部および駆動回路部の周辺に設けられた配線１０
９、接続端子１３４等を含んで成る発光装置が、基板１０１上に複数作製される。画素部
１３１には、トランジスタと発光素子とを含んで成る画素が行方向及び列方向に複数配列
している。なお、図１（Ｂ）では、発光装置に含まれる構成要素（画素部１３１、駆動回
路部１３２ａ、１３２ｂ、１３３、画素部および駆動回路部の周辺に設けられた配線１０
８、接続端子１３４等）と、第１の半導体層１０２との位置関係を示すために、第１の半
導体層１０２についても図示している。また、図１（Ｂ）には、二つのトランジスタと発
光素子とを含んで成る一つの画素について示されているが、画素の構成は、これに限定さ
れるものではない。

なお、以上のような発光装置の製造方法において、配線１０８、１０９形成後に生じ得
る静電気に起因した素子の損傷を低減するために、ショートリングを利用してもよい。

次に、基板１０１を発光装置ごとに切り分ける（つまり分断する。）。このとき、切り
込みが入る部分の基板上には、層が積層されていないことが好ましく、特に導電層、有機
物から成る層等が積層されていないことが好ましい。

次に、発光層が内側に閉じこめられるように、分断後の基板１０１と基板１４０とをシ
ール材１４１を用いて貼り合わせて封止する。このとき、絶縁層１０７を覆う配線１０８
をさらにシール材１４１が覆うようにすることが好ましい。また、シール材１４１は、例
えばビスフェノールＡ型液状樹脂、ビスフェノールＡ型固形樹脂、含ブロムエポキシ樹脂
、ビスフェノールＦ型樹脂、ビスフェノールＡＤ型樹脂、フェノール型樹脂、クレゾール
型樹脂、ノボラック型樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、エピビス型エポキシ樹脂、グリシ
ジルエステル樹脂、グリジシルアミン系樹脂、複素環式エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂
等のエポキシ樹脂等の透湿性の低い物質を含むものであることが好ましい。これによって
、絶縁層１０７または隔壁層１１１が透湿性の高い物質で形成されているときに、絶縁層
１０７を介して発光素子に水分が拡散することを防止できる。なお、封止後の発光装置内
部、つまり基板１０１と基板１４０とシール材１４１とに囲まれた内部は、窒素等の不活
性気体、または透湿性の低い樹脂材料等で充填されていてもよいし、または真空になって
いてもよい。また、封止後の発光装置内部に吸湿性を有する物質を固定して当該内部に混
入した水分などを吸収できるようにし、発光素子が水分等によって劣化するのを防止して
もよい。吸湿性を有する物質について特に限定はないが、例えば酸化カルシウムを用いる
ことができる。また当該物質の固定法についても特に限定はなく、例えば基板１４０の一
部に凹部を設け、粒状の酸化カルシウムと固定剤とを含む組成物を当該凹部に注入した後
、当該組成物を固化することによって固定することができる。なお固定剤についても特に
限定はなく、例えばエステルアクリレート等を用いることができる。また、基板１４０に
ついて特に限定はなく、ガラスや石英、またはプラスチック等から成る基板を用いること
ができる。

以上のようにして作製した発光装置は、トランジスタ１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、
１２１ｄの作製時から配線１０８、１０９を形成するに至るまでの間、基板１０１上に行
方向及び列方向に延びた格子状の第１の半導体層１０２を有し、基板１０１が等電位とな
るように保たれ状態で作製されている。従って、当該発光装置では、プラズマ励起を利用
した処理等で生じやすい静電気に起因した素子の損傷が低減される。なお、本発明は、大
型の基板、特に６００ｍｍ×７２０ｍｍ以上である大型の基板を用いて一基板から複数の
発光装置を形成するときに非常に有効である。

（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で説明した製造方法と本発明の態様について、図４、
５を用いて説明する。

先ず、基板２０１上に、実施の形態１で示した第１の半導体層１０２と同様にして、行
方向及び列方向に延びた格子状の第１の半導体層２０２を形成する。第１の半導体層２０
２を形成すると共に、第１の半導体層２０２に囲まれた領域２３０内には、実施の形態１
で示した第２の半導体層１０３と同様にして、島状に分離した第２の半導体層２０３が複
数形成される。ここで、第２の半導体層２０３は、トランジスタを作製するために形成さ
れる層である。そして、後述の工程を経ることにより、第１の半導体層２０２に囲まれた
領域２３０を一単位とした発光装置が基板２０１上に複数形成される。なお、本形態では
、領域２３０内に画素部２３１、駆動回路部２３２ａ、２３２ｂ等を作製するため、図４
、５の断面図では、各々の部分について模式的に表している。

ここで、基板２０１について特に限定はなく、実施の形態１で示した基板１０１と同様
のものを用いることができる。また、基板２０１上には、基板２０１を覆う絶縁層２０４
が形成されていてもよい。絶縁層２０４についても、特に限定はなく、実施の形態１で示
した絶縁層１０４と同様のものを用いればよい。

また、第１の半導体層２０２及び第２の半導体層２０３は、基板２０１を覆う半導体層
を形成した後、当該半導体層をエッチングによって加工し、形成すればよい。半導体層に
ついて特に限定はなく、珪素等を用いて形成することができる。また半導体層の結晶性に
ついても特に限定はなく、結晶質成分を含む半導体層を用いることができる。

次に、第１の半導体層２０２及び第２の半導体層２０３を覆う絶縁層２０５を形成する
。絶縁層２０５について特に限定はなく、実施の形態１で示した絶縁層１０５と同様にし
て形成すればよい。

なお、絶縁層２０５の形成前または形成後に、トランジスタの閾値を調節するために、
第２の半導体層２０３にｎ型又はｐ型の不純物の添加をしてもよい。ｎ型不純物としては
、例えば燐等を用いることができ、ｐ型不純物としては、例えばボロン等を用いることが
できる。また、第２の半導体層２０３に不純物を添加するとき、第１の半導体層２０２に
も不純物を添加してもよい。

次に、絶縁層２０５上であって、第２の半導体層２０３と絶縁層２０５とが重畳する部
分の上方に、ゲート電極として機能する導電層２０６を形成する。導電層２０６は、先ず
絶縁層２０５を覆うように導電層を形成した後、当該導電層をエッチングによって加工し
、形成すればよい。このとき、基板２０１は、第１の半導体層２０２が形成されているこ
とによって基板面全体がほぼ等電位に保たれている。従って、ドライエッチング等のプラ
ズマ励起を利用したエッチング方法を用いたときでも、基板内での電位の偏りが生じにく
く、静電気に起因した素子の破壊が生じにくい。ここで、導電層２０６は単層又は複数の
層のいずれから成るものであってもよく、例えば、絶縁層２０５と密着性のよい導電層を
絶縁層２０５と接するように設け、その導電層上に抵抗の低い導電層が積層されたような
ものであってもよい。導電層２０６の形状についても特に限定はなく、例えば側壁に傾斜
を有する形状であってもよい。

次に、導電層２０６をマスクとして、第２の半導体層２０３に不純物を添加する。ここ
で、ｎ型のトランジスタを作製するときは燐等のｎ型を付与する不純物を添加すればよく
、ｐ型のトランジスタを作製するときは、ボロン等のｐ型を付与する不純物を添加すれば
よい。また、ｎ型の不純物を添加するとき、ｐ型のトランジスタの構成要素となる半導体
層については、レジスト等のマスクを用いて不純物が添加されないように保護すればよい
。ｐ型の不純物を添加するときも、ｎ型のトランジスタの構成要素となる半導体層につい
ては、レジスト等のマスクを用いて不純物が添加されないように保護すればよい。また、
例えば、レジスト等のマスクを用いずに基板２０１上の半導体層全てにｎ型不純物を添加
した後、ｎ型を打ち消してｐ型を付与できるように添加量を調節して、ｐ型のトランジス
タの構成要素である半導体層に対してｐ型の不純物を添加してもよい。

ここで、不純物の添加法について特に限定はなく、例えばドーピング法等を用いること
ができる。また、第２の半導体層２０３に不純物を添加すると共に、第１の半導体層２０
２にも不純物を添加しても構わない。第１の半導体層２０２にも不純物を添加することに
よって、基板２０１を等電位となるように保つ効果がより高まる。

以上のような工程によって、半導体層と絶縁層と導電層とが積層して成るトランジスタ
２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃ、２２１ｄを作製することができる。ここで、トランジス
タ２２１ａ、２２１ｂは、画素部２３１に含まれ、発光素子と接続している。また、トラ
ンジスタ２２１ｃは駆動回路部２３２ａに含まれ、トランジスタ２２１ｄは駆動回路部２
３２ｂに含まれる。また、画素部２３１、駆動回路部２３２ａ、２３２ｂにはそれぞれ、
トランジスタ２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃ、２２１ｄ以外のトランジスタが含まれてい
てもよい。なお、トランジスタ２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃ、２２１ｄの構造について
特に限定はなく、シングルドレイン構造またはＬＤＤ構造、またはＬＤＤとゲート電極と
して機能する導電層とがオーバーラップしたＬＤＤ構造等、いずれの構造のものであって
もよい。また、第１の半導体層２０２が設けられた状態で作製するのであれば、トランジ
スタ２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃ、２２１ｄを作製する工程について特に限定はなく、
所望の構造のトランジスタ２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃ、２２１ｄが形成できるように
、適宜工程を決めればよい。また、発光装置に設けられる全てのトランジスタを同じ構造
で作製する必要はなく、トランジスタの用途によって適宜作り分ければよい。

次に、導電層２０６等を覆う絶縁層２０７を形成する。絶縁層２０７は単層又は複数の
層のいずれから成るものであってもよい。本形態では、絶縁層２０７は絶縁層２０７ａと
絶縁層２０７ｂの二層から成るものを形成する。まず、絶縁層２０７ａを形成した後、さ
らに絶縁層２０７ａを覆う絶縁層２０７ｂを形成した後、熱処理する。絶縁層２０７ａ、
２０７ｂについて特に限定はないが、３５０℃以上の耐熱性を有するような物質、例えば
酸化珪素、窒化珪素、数％の酸素を含む窒化珪素、または数％の窒素を含む酸化珪素等の
無機物から成ることが好ましい。なお、熱処理の処理条件について特に限定はないが、３
５０〜６００℃の温度下で、窒素または水素等のガスが充填された雰囲気で行うことが好
ましい。また、熱処理の工程部位についても特に限定はなく、本形態のように一層目の絶
縁層２０７ａの形成後でもよいし、または二層目の絶縁層２０７ｂの形成後、または絶縁
層２０７ａの形成後及び絶縁層２０７ｂの形成後でもよい。

次に、絶縁層２０７を貫通して第２の半導体層２０３に至るコンタクトホールを形成す
る。コンタクトホールは、絶縁層２０７をエッチングして形成すればよい。このとき、エ
ッチングとしては、ドライエッチングまたはウェットエッチングのいずれの方法を用いて
もよいし、両方を組み合わせて用いてもよい。例えば、絶縁層２０７ｂをウエットエッチ
ングして開孔した後、絶縁層２０７ａをドライエッチングして開孔し、コンタクトホール
を形成してもよい。また、絶縁層２０７ａ、２０７ｂのいずれもドライエッチングによっ
て開孔してもよい。

なお、コンタクトホールの形成時、基板２０１は、第１の半導体層２０２が形成されて
いることによって基板面全体がほぼ等電位に保たれている。従って、ドライエッチング等
のプラズマ励起を利用したエッチング方法を用いてコンタクトホールを開孔するときでも
、基板面内での電位の偏りが生じにくく、静電気に起因した素子の破壊が生じにくい。

次に、配線２０８、２０９等を形成する。配線２０８、２０９は、導電層を形成した後
、当該導電層をエッチングによって加工し、形成すればよい。なお、導電層形成後に、熱
処理を行い、シンタリングしてもよい。導電層について特に限定はなく、単層または複数
の層のいずれから成るものでもよい。但し、アルミニウムのような低抵抗な物質から成る
層を含むように形成することが好ましい。なお、配線２０８，２０９を窒化チタン等から
成る層によってアルミニウムから成る層を挟むような積層構造にすると、第２の半導体層
２０３と接する部分において第２の半導体層２０３とアルミニウムから成る層とが接触す
ることを防止でき、また後の工程において発光素子の電極を形成するために酸性の溶液を
用いるときにアルミニウムから成る層が腐食されるのを防止できる。なお、配線２０８は
発光素子に電流を供給するための配線である。配線２０８と第１の半導体層２０２とは重
畳している。このように、第１の半導体層２０２の上方は配線２０８を引き回すための領
域として有効に活用することができる。なお、配線２０９は、第１の半導体層２０２に囲
まれた領域２３０内において、各トランジスタに信号を伝達するための配線である。配線
２０９は、先に形成したコンタクトホールを通って、第２の半導体層２０３に接続してい
る。

次に、配線２０９を覆う絶縁層２１０を形成する。絶縁層２１０について特に限定はな
いが、表面が平坦な層、例えばアクリル、シロキサンまたはポリイミド等の自己平坦性を
有する物質からなる層、または酸化珪素等から成る層を形成後ＣＭＰ（Chemical and Mec
hanical Polishing）法等によって平坦化して形成した層であることが好ましい。また、
絶縁層２１０がシロキサンから成る場合は、絶縁層２１０を焼成するための熱処理を行っ
てもよい。

次に、絶縁層２１０を貫通して配線２０９に至るコンタクトホールを形成する。また、
コンタクトホールを形成すると共に、配線２０８の一部が露出するように開口部を形成す
る。コンタクトホール等は、絶縁層２１０をエッチングして形成すればよい。このとき、
エッチングとしては、ドライエッチングまたはウェットエッチングのいずれの方法を用い
てもよいし、両方を組み合わせて用いてもよい。

なお、コンタクトホールの形成時、基板２０１は、第１の半導体層２０２が形成されて
いることによって基板全体がほぼ等電位に保たれる。従って、ドライエッチング等のプラ
ズマ励起を利用したエッチング方法を用いてコンタクトホールを開孔するときでも、基板
内での電位の偏りが生じにくく、静電気に起因した素子の破壊が生じにくい。

次に、絶縁層２１０を貫通するコンタクトホールを通って配線２０９に至る発光素子の
電極２１１を形成する。発光素子の電極２１１について特に限定はなく、例えば、可視光
を透過できる導電物によって導電層を形成した後、当該導電層をエッチングして加工し、
形成することができる。また、可視光を透過できる導電物について特に限定はないが、イ
ンジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、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（ＺｎＯ）を混合して成るＩＺＯ（ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ）等
を用いることができる。なお、エッチングはウェットエッチングまたはドライエッチング
のいずれの方法を用いて行ってもよく、例えばＩＴＯ等のエッチングには弱酸性の溶液を
用いことができる。また、可視光を透過できる導電物の他、アルミニウム等を用いて形成
することもできる。なお、アルミニウムにはリチウム（Ｌｉ）等のアルカリ金属またはマ
グネシウム等のアルカリ土類金属が含まれていてもよい。

次に、開口部を有する隔壁層２１２を形成する。隔壁層２１２は、曲率半径が連続的に
変化する形状となるように形成することが好ましい。また、開口部からは発光素子の電極
２１１が露出するようにする。なお、隔壁層２１２を構成する物質について特に限定はな
く、例えば、アクリル、ポリイミド、シロキサン（シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結
合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む物質）、レジスト等を用いるこ
とができる。ここで、アクリル、ポリイミド、レジストは、感光性を有するものであって
もよい。なお、図３（Ｂ）と同様に隔壁層２１２は、絶縁層２１０の側壁を覆っていても
よい。

次に、発光素子の電極２１１を覆うように発光層２１３を形成する。発光層２１３につ
いて特に限定はなく、実施の形態１で示した発光層１１２と同様のものでよい。

次に、発光素子の電極２１４を形成する。発光素子の電極２１４について特に限定はな
く、アルミニウムまたは先に記載したような可視光を透過できる導電物を用いて形成する
ことができる。なお、アルミニウムにはリチウム（Ｌｉ）やマグネシウム等のアルカリ金
属またはアルカリ土類金属が含まれていてもよい。

なお、発光素子の電極２１１、２１４の少なくとも一方は可視光を透過できるように膜
厚、材料、積層構造等を調節することが好ましい。

以上のような工程によって、発光素子の電極２１１と発光素子の電極２１４との間に発
光層２１３を挟んで成る発光素子２１５が作製される。

発光素子２１５を作製した後、発光素子に水分等が混入するのを阻止するための保護層
２１６を設けてもよい。保護層２１６は、単層又は複数の層のいずれから成るものであっ
てもよく、窒化珪素等によって形成することができる。

以上の工程を経ることによって、画素部２３１、駆動回路部２３２ａ、２３２ｂ、画素
部および駆動回路部の周辺に設けられた配線２０８、接続端子等を含んで成る発光装置が
、基板２０１上に複数作製される。画素部２３１には、トランジスタと発光素子とを含ん
で成る画素が行方向及び列方向に複数配列している。なお、発光装置に含まれる構成要素
（画素部２３１、駆動回路部２３２ａ、２３２ｂ、画素部および駆動回路部の周辺に設け
られた配線２０８、接続端子等）と、第１の半導体層２０２との位置関係は、実施の形態
１において図１（Ｂ）に示したものと同様である。但し、発光装置の構成は、図１（Ｂ）
に示したものには限定されない。

次に、基板２０１を発光装置ごとに切り分ける（つまり分断する。）。このとき、基板
上の分断部には、層が積層されていないことが好ましく、特に導電層、有機物から成る層
等が積層されていないことが好ましい。

次に、発光層が内側に閉じこめられるように、分断後の基板２０１と基板２４０とをシ
ール材２４１を用いて貼り合わせて封止する。このとき、絶縁層２１０に形成された開口
部がシール材２４１によって埋め込まれるようにすることが好ましい。また、シール材２
４１は、例えばビスフェノールＡ型液状樹脂、ビスフェノールＡ型固形樹脂、含ブロムエ
ポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型樹脂、ビスフェノールＡＤ型樹脂、フェノール型樹脂、
クレゾール型樹脂、ノボラック型樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、エピビス型エポキシ樹
脂、グリシジルエステル樹脂、グリジシルアミン系樹脂、複素環式エポキシ樹脂、変性エ
ポキシ樹脂等のエポキシ樹脂等の透湿性の低い物質を含むものであることが好ましい。こ
れによって、絶縁層２１０または隔壁層２１２が透湿性の高い物質で形成されているとき
に、絶縁層２１０を介して発光素子２１５へ水分が拡散することを防止できる。なお、封
止後の発光装置内部、つまり基板２０１と基板２４０とシール材２４１とに囲まれた内部
は、窒素等の不活性気体、または透湿性の低い樹脂材料等で充填されていてもよいし、ま
たは真空になっていてもよい。また、封止後の発光装置内部に吸湿性を有する物質を固定
して当該内部に混入した水分などを吸収できるようにし、発光素子が水分等によって劣化
するのを防止してもよい。吸湿性を有する物質について特に限定はないが、例えば酸化カ
ルシウムを用いることができる。また当該物質の固定法についても特に限定はなく、例え
ば基板２４０の一部に凹部を設け、粒状の酸化カルシウムと固定剤とを含む組成物を当該
凹部に注入した後、当該組成物を固化することによって固定することができる。なお固定
剤についても特に限定はなく、例えばエステルアクリレート等を用いることができる。ま
た、基板２４０について特に限定はなく、ガラスや石英、またはプラスチック等から成る
基板を用いることができる。

以上のようにして作製した発光装置は、発光装置を製造する間、基板２０１上に行方向
及び列方向に延びた格子状の第１の半導体層２０２を有し、基板２０１が等電位となるよ
うに保たれ状態で作製されている。従って、当該発光装置では、プラズマ励起を利用した
処理等で生じやすい静電気に起因した素子の損傷が低減される。なお、本発明は、大型の
基板、特に６００ｍｍ×７２０ｍｍ以上である大型の基板を用いて一基板から複数の発光
装置を形成するときに非常に有効である。

（実施の形態３）
本実施の形態では、実施の形態１、２に示したような本発明を適用して製造した発光装
置について説明する。

本形態では、本発明を適用した発光装置の態様について説明する。但し、本発明の発光
装置の構造および発光装置を構成する物質等は、本形態に示すものに限定されない。

図３（ｃ）または図５（Ｃ）で表されるような発光装置において、発光素子１１４の構
成要素である発光層１１２、および発光素子２１５の構成要素である発光層２１３は、複
数の層から成る。複数の層は、キャリア輸送性の高い物質とキャリア注入性の高い物質と
から選ばれた物質から成る層を組み合わせて構成されたものであり、一部に発光性の高い
物質を含むものである。発光層１１２を構成する物質は無機物でも有機物でも構わない。
また、有機物の場合、低分子でも高分子でも構わない。

ここで、発光物質としては、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−［２−(１,１,
７,７−テトラメチルジュロリジン−９−イル)エテニル］ −４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣ
ＪＴ）、４−ジシアノメチレン−２−ｔｅｒｔ−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。

なお、以上のような一重項励起発光物質の他、金属錯体などを含む三重項励起物質を用
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物質で形成し、
他を一重項励起発光物質で形成する。三重項励起発光物質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物質で
形成し、青色の発光性の画素を一重項励起発光物質で形成しても良い。人間の視感度が高
い緑色の発光素子も三重項励起発光物質で形成することで、より低消費電力化を図ること
ができる。

三重項励起発光物質の一例としては、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。三重項励起発光物質としては、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。

キャリア輸送性の高い物質のうち、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：ＭＴＤ
ＡＴＡ）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。また、キャリア注入性の高い物質のうち、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。また、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。また、正孔注入性が高く正孔輸送性も高い
物質であるポリスチレンスルフォン酸（ＰＳＳ）とポリエチレンジオキシチオフェン（Ｐ
ＥＤＯＴ）とを混合した高分子材料等を用いてもよい。

なお、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。

また、第２の半導体層１０３または第２の半導体層２０３として用いることのできる結
晶質成分を含む半導体層の具体例としては、単結晶または多結晶性の珪素、或いはシリコ
ンゲルマニウム等から成るものが挙げられる。これらはレーザ結晶化によって形成された
ものでもよいし、例えばニッケル等を用いた固相成長法による結晶化によって形成された
ものでもよい。また、レーザ結晶化と固相成長法とを組み合わせて形成されたものでもよ
い。この他、セミアモルファス半導体も、第２の半導体層２０３として用いることができ
る。

なお、セミアモルファスな半導体とは、次のようなものである。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もの
である。また少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０nmの結晶粒を含んでいる。
Ｌ−Ｏフォノンに由来する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。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）を終端するために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。所謂微結晶半導体（マイクロクリス
タル半導体）とも言われている。珪化物気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形
成する。珪化物気体としては、ＳｉＨ₄、その他にもＳｉ₂Ｈ₆、ＳｉＨ₂Ｃｌ₂、ＳｉＨＣ
ｌ₃、ＳｉＣｌ₄、ＳｉＦ₄などを用いることができる。この珪化物気体を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
。希釈率は２〜１０００倍の範囲。圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波
数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚ。基板加熱温度は３０
０℃以下でよく、好ましくは１００〜２５０℃、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１×１０²⁰ａｔｏｍｓ/cm³以下とすることが望ましく、特
に、酸素濃度は５×１０¹⁹ａｔｏｍｓ/cm³以下、好ましくは１×１０¹⁹ａｔｏｍｓ/cm³以
下とする。なお、セミアモルファスなものを有する半導体を用いたＴＦＴ（薄膜トランジ
スタ）の移動度はおよそ１〜１０ｍ²/Vsecとなる。

また、発光素子１１４、２１５は、発光素子の電極１１０、２１１が陽極として機能し
、発光素子の電極１１３、２１４が陰極として機能する構成であってもよいし、或いは発
光素子の電極１１０、２１１が陰極として機能し、発光素子の電極１１３、２１４が陽極
として機能する構成であってもよい。但し、前者の場合、発光素子と接続しているトラン
ジスタはＰチャネル型トランジスタであり、後者の場合、トランジスタはＮチャネル型ト
ランジスタである。

本発明の発光装置の画素部は、以上に述べたような発光素子１１４、２１５とそれを駆
動するためのトランジスタとが含まれる画素が複数、マトリクス状に配列して成る。なお
、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。フィルター（着色層）を設けることで、従来必要であるとされていた円
偏光板などを省略することが可能となり、発光層から放射される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一層低減
することができる。

また、上記のように各色に対応した発光層を設けて、カラー表示を行う以外に、発光層
は単色、例えば白色の発光を呈する構成とすることもできる。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。

なお、白色に発光する発光層を形成するには、例えば、Ａｌｑ₃、部分的にナイルレ
ッドをドープした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
発光層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、
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、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。

発光層は上記のように多層から成るもの以外に単層で形成することもできる。この場合
、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に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。

本発明の発光装置の構成要素である発光素子は、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、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。

なお、以上に述べたような構成は、図３（Ｃ）または図５（Ｃ）に示したような本発明
の発光装置に限らず、その他の本発明の発光装置に適用しても構わない。

（実施の形態４）
本実施例では、本発明の発光装置において発光素子を駆動するために画素部に設けられ
ている回路について説明する。但し、発光装置を駆動するための回路は、本実施例で示す
ものには限定されない。

図６（Ａ）に示すように、発光素子３０１には、各々の発光素子を駆動するための回路
が接続されている。当該回路は、それぞれ、映像信号によって発光素子３０１の発光・非
発光を決定する駆動用トランジスタ３２１と、前記映像信号の入力を制御するスイッチン
グ用トランジスタ３２２と、前記映像信号に関わらず発光素子３０１を非発光状態にする
消去用トランジスタ３２３とを有する。ここで、スイッチング用トランジスタ３２２のソ
ース（又はドレイン）はソース信号線３３１と接続し、駆動用トランジスタ３２１のソー
ス及び消去用トランジスタ３２３のソースはソース信号線３３１と並列するように延びた
電流供給線３３２と接続し、スイッチング用トランジスタ３２２のゲートは第１の走査線
３３３と接続し消去用トランジスタ３２３のゲートは、第１の走査線３３３と並列に延び
た第２の走査線３３４と接続している。また、駆動用トランジスタ３２１と発光素子３０
１とは直列に接続している。

発光素子３０１が発光するときの駆動方法について説明する。書き込み期間において第
１の走査線３３３が選択されると、第１の走査線３３３にゲートが接続されているスイッ
チング用トランジスタ３２２がオンになる。そして、ソース信号線３３１に入力された映
像信号が、スイッチング用トランジスタ３２２を介して駆動用トランジスタ３２１のゲー
トに入力さることによって電流供給線３３２から発光素子３０１へ電流が流れ発光する。
この時、発光素子３０１へ流れる電流の大きさによって発光の輝度が決まる。

図９は、図６（Ａ）に示すような回路を有する発光装置の画素部の上面図である。図９
に付した数値は、それぞれ図６（Ａ）と同じものを表す。また、図９では、発光素子３０
１の電極８４を図示している。

また、各々の発光素子に接続する回路の構成は、ここで述べたものに限定されず、例え
ば後述する図６（Ｂ）、または図６（Ｃ）等と同様の構成であっても構わない。

次に、図６（Ｂ）で表される回路について説明する。図６（Ｂ）に示すように、発光素
子８０１には、各々の発光素子を駆動するための回路が接続されている。当該回路は、映
像信号によって発光素子８０１の発光・非発光を決定する駆動用トランジスタ８２１と、
前記映像信号の入力を制御するスイッチング用トランジスタ８２２と、前記映像信号に関
わらず発光素子８０１を非発光状態にする消去用トランジスタ８２３と、発光素子８０１
に供給される電流の大きさを制御するための電流制御用トランジスタ８２４とを有する。
ここで、スイッチング用トランジスタ８２２のソース（又はドレイン）はソース信号線８
３１と接続し、駆動用トランジスタ８２１のソース及び消去用トランジスタ８２３のソー
スはソース信号線８３１と並列するように延びた電流供給線８３２と接続し、スイッチン
グ用トランジスタ８２２のゲートは第１の走査線８３３と接続し、消去用トランジスタ８
２３のゲートは第１の走査線８３３と並列に延びた第２の走査線８３４と接続している。
また、駆動用トランジスタ８２１と発光素子８０１と間に電流制御用トランジスタ８２４
を挟み、直列に接続している。電流制御用トランジスタ８２４のゲートは、電源線８３５
に接続している。なお、電流制御用トランジスタ８２４は、電圧−電流（Ｖｄ−Ｉｄ）特
性における飽和領域において電流が流れるように構成、制御されたものであり、これによ
って、電流制御用トランジスタ８２４に流れる電流値の大きさを決定することができる。

発光素子８０１が発光するときの駆動方法について説明する。書き込み期間において第
１の走査線８３３が選択されると、第１の走査線８３３にゲートが接続されているスイッ
チング用トランジスタ８２２がオンになる。そして、ソース信号線８３１に入力された映
像信号が、スイッチング用トランジスタ８２２を介して駆動用トランジスタ８２１のゲー
トに入力される。さらに、駆動用トランジスタ８２１と、電源線８３５からの信号を受け
てオン状態になった電流制御用トランジスタ８２４とを介して電流供給線８３２から発光
素子８０１へ電流が流れ、発光に至る。このとき、発光素子８０１へ流れる電流の大きさ
は、電流制御用トランジスタ８２４によって決まる。

図８は、図６（Ｂ）に示すような回路を有する発光装置の画素部の上面図である。図８
に付した数値は、それぞれ図６（Ｂ）と同じものを表す。また、図８では、発光素子８０
１は図示しておらず、発光素子８０１の電極９４を図示している。

次に、図６（Ｃ）で表される回路について説明する。発光素子４０１には、各々の発光
素子を駆動するための回路が接続されている。当該回路は、それぞれ、映像信号によって
発光素子４０１の発光・非発光を決定する駆動用トランジスタ４２１と、前記映像信号の
入力を制御するスイッチング用トランジスタ４２２とを有する。ここで、スイッチング用
トランジスタ４２２のソース（又はドレイン）はソース信号線４３１と接続し、駆動用ト
ランジスタ４２１のソースはソース信号線４３１と並列するように延びた電流供給線４３
２と接続し、スイッチング用トランジスタ４２２のゲートは走査線４３３と接続している
。また、駆動用トランジスタ４２１と発光素子４０１とは直列に接続している。

発光素子４０１が発光するときの駆動方法について説明する。書き込み期間において走
査線４３３が選択されると、走査線４３３にゲートが接続されているスイッチング用トラ
ンジスタ４２２がオンになる。そして、ソース信号線４３１に入力された映像信号が、ス
イッチング用トランジスタ４２２を介して駆動用トランジスタ４２１のゲートに入力さる
ことによって電流供給線４３２から発光素子４０１へ電流が流れ発光する。この時、発光
素子４０１へ流れる電流の大きさによって発光の輝度が決まる。

（実施の形態５）
図９は、本発明の発光装置の製造方法を適用して製造した発光装置を封止し、さらに外
部入力端子を装着したときの発光装置の上面図である。

第１の基板１００１と第２の基板１０２１とは、対向するように貼り合わせられており
、重畳している。第１の基板１００１には画素部１０１１、第１の走査線を駆動するため
の駆動回路部１０１２、第２の走査線を駆動するための駆動回路部１０１３、ソース信号
線を駆動するための駆動回路部１０１４、接続配線群１０１５（点線で囲まれている。）
が設けられている。駆動回路部１０１２，１０１３、１０１４には、シフトレジスタやバ
ッファ、スイッチ等が設けられている。また接続配線群１０１５と外部入力端子であるＦ
ＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）１０３１とは、異方導電性接着剤によって接続
している。また、画素部１０１１には、発光素子とそれを駆動するための回路とを含んで
成る画素が複数配列されている。ＦＰＣ１０３１を介してコントローラから駆動回路部１
０１２，１０１３、１０１４、電流供給線１０１６等へビデオ信号、クロック信号、スタ
ート信号、リセット信号等の信号が送られる。そして、駆動回路部１０１２，１０１３、
１０１４、電流供給線１０１６から画素部に信号が送られる。

なお、駆動回路部は、上記のように必ずしも画素部１０１１と同一基板上に設けられて
いる必要はなく、例えば、配線パターンが形成されたＦＰＣ上にＩＣチップを実装したも
の（ＴＣＰ）等を利用し、基板外部に設けられていてもよい。

以上のような発光装置は、静電気に起因した不良を低減し、さらに基板面を有効に活用
できるような製造方法によって製造されたものである。つまり、一基板上により多くの発
光装置をまとめて製造されたものであり、低い製造コストで製造された発光装置である。

図１０に、本発明を適用した発光装置を実装した電子機器の一実施例を示す。図１０は
、本発明を適用して作製した携帯電話機であり、本体５５５２には表示部５５５１と、音
声出力部５５５４、音声入力部５５５５、操作スイッチ５５５６、５５５７、アンテナ５
５５３等によって構成されている。本発明の発光装置を表示部として組み込むことで、製
造工程中に生じる静電気に起因した表示不良が低減され、良好な画像を提供できる携帯電
話機を完成できる。また、携帯電話機の他、デジタル式の写真機、カーナビゲーション装
置または表示装置等に本発明の発光装置を表示部として組み込むことで、製造工程中に生
じる静電気に起因した表示不良が低減され、良好な画像を提供できるデジタル式の写真機
、カーナビゲーション装置、または表示装置等を完成できる。

以上のように本発明の発光装置は、各種電子機器の表示部として用いるのに非常に適し
ている。

９４電極
１０１基板
１０２第１の半導体層
１０３第２の半導体層
１０４絶縁層
１０５絶縁層
１０６導電層
１０７絶縁層
１０７ａ絶縁層
１０７ｂ絶縁層
１０８配線
１０９配線
１１０電極
１１１隔壁層
１１２発光層
１１３電極
１１４発光素子
１１５保護層
１２１ａトランジスタ
１２１ｂトランジスタ
１２１ｃトランジスタ
１２１ｄトランジスタ
１３０領域
１３１画素部
１３２ａ駆動回路部
１３２ｂ駆動回路部
１３３駆動回路部
１３４接続端子
１４０基板
１４１シール材
１５０発光装置
２０１基板
２０２第１の半導体層
２０３第２の半導体層
２０４絶縁層
２０５絶縁層
２０６導電層
２０７絶縁層
２０７ａ絶縁層
２０７ｂ絶縁層
２０８配線
２０９配線
２１０絶縁層
２１１電極
２１２隔壁層
２１３発光層
２１４電極
２１５発光素子
２１６保護層
２２１a トランジスタ
２２１ｂトランジスタ
２２１ｃトランジスタ
２２１ｄトランジスタ
２３０領域
２３１画素部
２３２ａ駆動回路部
２３２ｂ駆動回路部
２４０基板
２４１シール材
３０１発光素子
３２１駆動用トランジスタ
３２２スイッチング用トランジスタ
３２３消去用トランジスタ
３３１ソース信号線
３３２電流供給線
３３３第１の走査線
３３４第２の走査線
４０１発光素子
４２１駆動用トランジスタ
４２２スイッチング用トランジスタ
４３１ソース信号線
４３２電流供給線
４３３走査線
８０１発光素子
８２１駆動用トランジスタ
８２２スイッチング用トランジスタ
８２３消去用トランジスタ
８２４電流制御用トランジスタ
８３１ソース信号線
８３２電流供給線
８３３第１の走査線
８３４電流供給線
８３５電源線
１００１第１の基板
１０１１画素部
１０１２ａ
１０１３駆動回路部
１０１４駆動回路部
１０１５接続配線群
１０２１第２の基板
１０３１ＦＰＣ
５５５１表示部
５５５２本体
５５５３アンテナ
５５５４音声出力部
５５５５音声入力部
５５５６操作スイッチ
５５５７操作スイッチ

Claims

基板上に発光装置を複数形成する発光装置の製造方法において、
第１の半導体層を形成する第１の工程と、
層間絶縁膜を形成する第２の工程と、
前記層間絶縁膜にコンタクトホールを開口する第３の工程と、
前記層間絶縁膜上の配線層を形成する第４の工程と、を有し、
前記第１の工程において、島状に分離した前記第１の半導体層を有する素子群を複数形成すると共に、前記複数の素子群をそれぞれ囲むように一続きの第２の半導体層を形成し、
前記第３の工程、または前記第４の工程において、プラズマ励起を利用したエッチング方法を用い、
前記第３の工程において、前記コンタクトホールを開口するエッチングと同時に、前記複数の素子群をそれぞれ囲むように前記層間絶縁膜に前記第２の半導体層上で格子状の開口部を形成し、
前記第４の工程において、前記配線層を形成するエッチングと同時に、前記第２の半導体層を前記格子状の開口部において前記複数の素子群をそれぞれ囲むように分離し、
前記基板を、前記格子状の開口部で、且つ前記第２の半導体層が分離された領域で分断することで、前記素子群の一から前記発光装置の一つを形成することを特徴とする発光装置の製造方法。
基板上に発光装置を複数形成する発光装置の製造方法において、
第１の半導体層を形成する第１の工程と、
層間絶縁膜を形成する第２の工程と、
前記層間絶縁膜にコンタクトホールを開口する第３の工程と、
前記層間絶縁膜上の配線層を形成する第４の工程と、を有し、
前記第１の工程において、格子状の第２の半導体層を形成すると共に、前記第２の半導体層に囲まれた領域それぞれに、島状に分離した前記第１の半導体層を複数形成し、
前記第３の工程、または前記第４の工程において、プラズマ励起を利用したエッチング方法を用い、
前記第３の工程において、コンタクトホールを開口するエッチングと同時に、前記層間絶縁膜に前記第２の半導体層上で格子状の開口部を形成し、
前記第４の工程において、前記配線層を形成するエッチングと同時に、前記第２の半導体層を前記格子状の開口部において枠状に分離し、
前記基板を、前記格子状の開口部で、且つ前記第２の半導体層が分離された領域で分断することで、前記第２の半導体層に囲まれた領域の一から前記発光装置の一つを形成することを特徴とする発光装置の製造方法。
請求項１または請求項２において、
前記第４の工程において、前記第２の半導体層の上方に前記発光素子に電流を供給するための引き回し配線を形成することを特徴とする発光装置の製造方法。
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
前記第２の半導体層に不純物を添加する工程を有することを特徴とする発光装置の製造方法。