JP2003203781A - Light emitting device - Google Patents
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Classifications
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
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Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、一対の電極間に有
機化合物を含む膜（以下、「有機化合物層」と記す）を
設けた素子に電界を加えることで、蛍光又は燐光が得ら
れる発光素子を用いた発光装置に関する。なお、本明細
書中における発光装置とは、画像表示デバイス、発光デ
バイス、もしくは光源を指す。また、発光素子にコネク
ター、例えばFPC（Flexible printed circuit）もしく
はTAB（Tape Automated Bonding）テープもしくはTCP
（Tape Carrier Package）が取り付けられたモジュー
ル、TABテープやTCPの先にプリント配線板が設けられた
モジュール、または発光素子にCOG（Chip On Glass）方
式によりIC（集積回路）が直接実装されたモジュールも
全て発光装置に含むものとする。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to light emission capable of obtaining fluorescence or phosphorescence by applying an electric field to an element provided with a film containing an organic compound (hereinafter referred to as "organic compound layer") between a pair of electrodes. The present invention relates to a light emitting device using an element. Note that the light-emitting device in this specification refers to an image display device, a light-emitting device, or a light source. In addition, the light emitting element has a connector such as FPC (Flexible printed circuit) or TAB (Tape Automated Bonding) tape or TCP.
Module with (Tape Carrier Package) attached, module with printed wiring board in front of TAB tape or TCP, or module with IC (integrated circuit) directly mounted on light emitting element by COG (Chip On Glass) method All are included in the light emitting device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】本発明でいう発光素子とは、電界を加え
ることにより発光する素子である。その発光機構は、電
極間に有機化合物層を挟んで電圧を印加することによ
り、陰極から注入された電子および陽極から注入された
正孔が有機化合物層中で再結合して、励起状態の分子
（以下、「分子励起子」と記す）を形成し、その分子励
起子が基底状態に戻る際にエネルギーを放出して発光す
ると言われている。2. Description of the Related Art The light emitting device in the present invention is a device which emits light when an electric field is applied. The light emission mechanism is that by applying a voltage across the organic compound layer between the electrodes, electrons injected from the cathode and holes injected from the anode are recombined in the organic compound layer, and molecules in the excited state are generated. (Hereinafter referred to as “molecular exciton”), and it is said that the molecular exciton emits energy by emitting energy when the molecular exciton returns to the ground state.
【０００３】なお、有機化合物が形成する分子励起子の
種類としては、一重項励起状態と三重項励起状態が可能
であると考えられるが、本明細書中ではどちらの励起状
態が発光に寄与する場合も含むこととする。The types of molecular excitons formed by an organic compound are considered to be a singlet excited state and a triplet excited state. In this specification, which excited state contributes to light emission. The case shall be included.
【０００４】このような発光素子において、通常、有機
化合物層は1μmを下回るほどの薄膜で形成される。ま
た、発光素子は、有機化合物層そのものが光を放出する
自発光型の素子であるため、従来の液晶ディスプレイに
用いられているようなバックライトも必要ない。したが
って、発光素子は極めて薄型軽量に作製できることが大
きな利点である。In such a light emitting device, the organic compound layer is usually formed as a thin film having a thickness of less than 1 μm. Further, since the light emitting element is a self-luminous element in which the organic compound layer itself emits light, a backlight as used in a conventional liquid crystal display is not necessary. Therefore, it is a great advantage that the light emitting element can be manufactured to be extremely thin and lightweight.
【０００５】また、例えば１００〜２００ｎｍ程度の有
機化合物層において、キャリアを注入してから再結合に
至るまでの時間は、有機化合物層のキャリア移動度を考
えると数十ナノ秒程度であり、キャリアの再結合から発
光までの過程を含めてもマイクロ秒以内のオーダーで発
光に至る。したがって、非常に応答速度が速いことも特
長の一つである。Further, in an organic compound layer of, for example, about 100 to 200 nm, the time from injection of carriers to recombination is about several tens of nanoseconds considering the carrier mobility of the organic compound layer. Even if the process from recombination to light emission is included, light emission is achieved in the order of microseconds or less. Therefore, one of the features is that the response speed is very fast.
【０００６】こういった薄型軽量・高速応答性・直流低
電圧駆動などの特性から、発光素子は次世代のフラット
パネルディスプレイ素子として注目されている。また、
自発光型であり視野角が広いことから、視認性も比較的
良好であり、携帯機器の表示画面に用いる素子として有
効と考えられている。Due to such characteristics of thinness and light weight, high-speed response, and direct current low voltage driving, the light emitting element has attracted attention as a next-generation flat panel display element. Also,
Since it is a self-luminous type and has a wide viewing angle, it has relatively good visibility and is considered to be effective as an element used for a display screen of a mobile device.
【０００７】また、このような発光素子をマトリクス状
に配置して形成された発光装置には、パッシブマトリク
ス駆動（単純マトリクス型）とアクティブマトリクス駆
動（アクティブマトリクス型）といった駆動方法を用い
ることが可能である。しかし、画素密度が増えた場合に
は、画素（又は１ドット）毎にスイッチが設けられてい
るアクティブマトリクス型の方が低電圧駆動できるので
有利であると考えられている。In addition, a driving method such as passive matrix driving (simple matrix type) or active matrix driving (active matrix type) can be used for a light emitting device formed by arranging such light emitting elements in a matrix. Is. However, when the pixel density increases, it is considered that the active matrix type in which a switch is provided for each pixel (or one dot) can be driven at a low voltage, which is advantageous.
【０００８】また、これまでアクティブマトリクス型の
発光装置としては、図１８に示すように基板１７０１上
のＴＦＴ１７０５と陽極１７０２とが電気的に接続さ
れ、陽極１７０２上に有機化合物層１７０３が形成さ
れ、有機化合物層１７０３上に陰極１７０４が形成され
た発光素子１７０７を有する。なお、発光素子１７０７
における陽極材料としては、正孔注入性を容易にするた
めに仕事関数の大きい導電性材料が使用され、これまで
に実用特性を満たす材料としてＩＴＯ（indium tinoxid
e）やＩＺＯ（indium zinc oxide）などの透光性を有す
る導電性材料が用いられている。そして、発光素子１７
０７の有機化合物層１７０３において生じた光は、透光
性を有する陽極１７０２からＴＦＴ１７０５の方向へ取
り出されるという構造（以下、下面出射型という）が主
流である。In addition, as shown in FIG. 18, a TFT 1705 on a substrate 1701 and an anode 1702 are electrically connected to each other and an organic compound layer 1703 is formed on the anode 1702 in an active matrix type light emitting device. A light emitting element 1707 in which a cathode 1704 is formed on the organic compound layer 1703 is included. Note that the light emitting element 1707
In order to facilitate hole injection, a conductive material having a large work function is used as an anode material, and ITO (indium tinoxid) has been used as a material satisfying practical characteristics so far.
A transparent conductive material such as e) or IZO (indium zinc oxide) is used. Then, the light emitting element 17
The structure in which light generated in the organic compound layer 1703 of 07 is extracted from the light-transmitting anode 1702 toward the TFT 1705 (hereinafter referred to as a bottom emission type) is the mainstream.
【０００９】しかし、下面出射型の構造においては、解
像度を向上させようとしても画素部におけるＴＦＴ及び
配線等の配置により、開口率が制限されるという問題が
生じる。However, in the bottom emission type structure, even if an attempt is made to improve the resolution, there is a problem that the aperture ratio is limited by the arrangement of the TFTs, the wirings and the like in the pixel portion.
【００１０】これに対して、近年、陰極側から光を取り
出す構造（以下、上面出射型という）が考案されてい
る。上面出射型の場合には、下面出射型に比べて開口率
を大きくすることができるので、より高輝度が得られる
発光素子を形成することができると考えられている（例
えば、特許文献１参照。）。On the other hand, in recent years, a structure for extracting light from the cathode side (hereinafter referred to as a top emission type) has been devised. In the case of the top emission type, the aperture ratio can be increased as compared with the bottom emission type, and thus it is considered that a light emitting element with higher brightness can be formed (for example, see Patent Document 1). .).
【００１１】[0011]
【特許文献１】特開２００１−４３９８０号公報[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 2001-43980
【００１２】なお、上記発明においては、陰極材料とし
て透光性を有する材料が無いために陰極を形成した後、
透明導電膜であるＩＴＯを積層し、陰極側から光を取り
出すという構成を有している。In the above invention, since there is no light-transmitting material as the cathode material, after forming the cathode,
It has a structure in which ITO, which is a transparent conductive film, is laminated and light is extracted from the cathode side.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記陰極側か
ら光を取り出す素子構造の場合には、陰極としての機能
を保持するために充分な成膜性が要求されるのに対し、
光取り出し電極としての透光性を確保するために極薄膜
で形成する必要があるため、両者の条件を満たすために
は矛盾が生じてしまう。However, in the case of the above-mentioned element structure for extracting light from the cathode side, while sufficient film-forming property is required to maintain the function as the cathode,
Since it is necessary to form an ultrathin film in order to secure the light-transmitting property as the light extraction electrode, a contradiction occurs in order to satisfy both conditions.
【００１４】そこで、本発明では、これらの問題を解決
するため、上面出射型の発光装置の作製において、光取
り出し電極としては、既に実用化レベルの特性を有して
いるＩＴＯやＩＺＯといった透明導電膜を電極材料とし
て用い、従来の上面出射型の発光装置と素子構造の異な
る発光素子を作製することを目的とする。Therefore, in order to solve these problems, in the present invention, in the production of a top emission type light emitting device, as a light extraction electrode, a transparent conductive material such as ITO or IZO, which already has the characteristics of a practical level. It is an object of the present invention to manufacture a light emitting element having a different element structure from a conventional top emission type light emitting device by using a film as an electrode material.
【００１５】また、光取り出し電極として透明電極を形
成する場合には、有機化合物層を形成した後で透明導電
膜を形成することになる。通常、透明導電膜の成膜はス
パッタリング法により行われるため、成膜時に有機化合
物表面がスパッタリングダメージを受けることにより、
素子劣化の原因となるといった問題がある。When forming a transparent electrode as the light extraction electrode, the transparent conductive film is formed after forming the organic compound layer. Usually, since the transparent conductive film is formed by a sputtering method, the surface of the organic compound is damaged by sputtering during the film formation,
There is a problem of causing element deterioration.
【００１６】そこで、本発明では上面出射型の発光素子
の作製において、有機化合物層にダメージを与えること
なく、これまで以上に発光素子の発光効率を向上させる
ことを目的とする。In view of the above, it is an object of the present invention to improve the luminous efficiency of the light emitting device more than ever before, without damaging the organic compound layer in the production of the top emission type light emitting device.
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決するために陰極と、有機化合物層と陽極とからなる
発光素子の陽極と有機化合物層との界面に保護膜を形成
することを特徴とする。In the present invention, in order to solve the above problems, a protective film is formed at the interface between a cathode, an anode of a light emitting device composed of an organic compound layer and an anode, and an organic compound layer. Characterize.
【００１８】なお、本発明において、陽極は透光性を有
する導電膜で形成され、光取り出し電極としての機能を
有する。また、陰極は画素電極上に形成されるため、陰
極材料が必ずしも遮光性を有する必要はないが、画素電
極と陰極を積層させたときの積層膜が遮光性を有してい
る必要がある。これは、有機化合物層で生じた光を効率
よく陽極側から取り出すためである。なお、ここでいう
遮光性とは、その積層膜に対する可視光の透過率が１０
％未満であることをいう。また、陰極材料としては、仕
事関数が３．８ｅＶ以下の材料を用いることを特徴とす
る。なお、このような陰極材料を用いることにより、陰
極と有機化合物層の間におけるエネルギー障壁を緩和す
ることができるので陰極からの電子の注入性が高められ
る。In the present invention, the anode is formed of a translucent conductive film and has a function as a light extraction electrode. Further, since the cathode is formed on the pixel electrode, the cathode material does not necessarily have the light shielding property, but the laminated film when the pixel electrode and the cathode are laminated needs to have the light shielding property. This is for efficiently extracting the light generated in the organic compound layer from the anode side. The light-shielding property here means that the transmittance of visible light to the laminated film is 10
It is less than%. A material having a work function of 3.8 eV or less is used as the cathode material. By using such a cathode material, the energy barrier between the cathode and the organic compound layer can be relaxed, so that the injection property of electrons from the cathode is enhanced.
【００１９】また、陰極上に形成された有機化合物層の
上に保護膜が形成される。本明細書中でいう保護膜と
は、有機化合物層形成後に形成される陽極成膜時に有機
化合物層に与えられるスパッタダメージを防ぐための機
能を有するものである。なお、保護膜を形成する材料と
しては、陽極からの正孔（ホール）の注入性を向上させ
ることができるような仕事関数が４．５〜５．５ｅＶの
材料を用いることを特徴とする。さらに、本発明におい
て、有機化合物膜と保護膜との界面には混合領域が形成
される。なお、本明細書中における混合領域とは、有機
化合物層と保護膜との界面に形成され、有機化合物層を
形成する材料と、保護膜を形成する材料とからなる領域
のことをいう。A protective film is formed on the organic compound layer formed on the cathode. The protective film as used herein has a function of preventing sputter damage given to the organic compound layer at the time of forming the anode film formed after the organic compound layer is formed. Note that as a material for forming the protective film, a material having a work function of 4.5 to 5.5 eV which can improve the injection property of holes from the anode is used. Furthermore, in the present invention, a mixed region is formed at the interface between the organic compound film and the protective film. Note that the mixed region in this specification refers to a region formed at the interface between the organic compound layer and the protective film and formed of a material forming the organic compound layer and a material forming the protective film.
【００２０】このように界面に混合領域を形成すること
により、有機化合物層を形成する材料の仕事関数と保護
膜を形成する材料の仕事関数とにより生じるエネルギー
障壁を緩和させることができるので、陽極から注入され
た正孔の輸送性を高めることができるとともに、有機化
合物層上に形成される保護膜の密着性を高めることがで
きるので、素子特性をも向上させることができる。By forming the mixed region at the interface in this way, the energy barrier generated by the work function of the material forming the organic compound layer and the work function of the material forming the protective film can be relaxed, so that the anode It is possible to improve the transportability of the holes injected from the device and the adhesion of the protective film formed on the organic compound layer, so that the device characteristics can also be improved.
【００２１】また、保護膜を形成した後で発光素子の陽
極が形成されるが、本発明においては、従来の陽極材料
であるＩＴＯやＩＺＯといった透明導電膜を用いること
ができるので、これまでの陽極と何ら変わりなく作製す
ることができる。Further, the anode of the light emitting element is formed after forming the protective film. In the present invention, however, a transparent conductive film such as ITO or IZO which is a conventional anode material can be used. It can be manufactured without any difference from the anode.
【００２２】本発明において開示する発明の構成は、絶
縁表面上に設けられたＴＦＴと、前記ＴＦＴ上に形成さ
れた層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜上に形成された画素
電極と、前記画素電極の端部を覆って形成された絶縁膜
と、前記画素電極上に形成された陰極と、前記陰極上に
形成された有機化合物層と、保護膜と、陽極とを有する
発光装置であって、前記ＴＦＴは、ソース領域およびド
レイン領域を有し、前記画素電極は、前記層間絶縁膜に
形成された開口部において、前記ソース領域または前記
ドレイン領域のいずれか一方と電気的に接続され、前記
有機化合物層と前記保護膜との間に混合領域を有し、前
記混合領域は、前記有機化合物層を構成する有機化合
物、および前記保護膜を構成する金属材料を含むことを
特徴とする発光装置である。The structure of the invention disclosed in the present invention is the TFT provided on the insulating surface, the interlayer insulating film formed on the TFT, the pixel electrode formed on the interlayer insulating film, and the pixel. A light emitting device comprising: an insulating film formed to cover an end portion of an electrode, a cathode formed on the pixel electrode, an organic compound layer formed on the cathode, a protective film, and an anode. The TFT has a source region and a drain region, and the pixel electrode is electrically connected to either the source region or the drain region in an opening formed in the interlayer insulating film. A light emitting device having a mixed region between an organic compound layer and the protective film, wherein the mixed region contains an organic compound forming the organic compound layer and a metal material forming the protective film. A.
【００２３】また、他の発明の構成は、絶縁表面上に設
けられたＴＦＴと、前記ＴＦＴ上に形成された層間絶縁
膜と、前記層間絶縁膜上に形成された画素電極と、前記
画素電極の端部を覆って形成された絶縁膜と、前記画素
電極上に形成された陰極と、前記陰極上に形成された有
機化合物層と、保護膜と、陽極とを有する発光装置であ
って、前記ＴＦＴは、ソース領域およびドレイン領域を
有し、前記画素電極は、前記層間絶縁膜に形成された開
口部において、前記ソース領域または前記ドレイン領域
のいずれか一方と電気的に接続され、前記有機化合物層
と前記保護膜との間に混合領域を有し、前記混合領域
は、前記有機化合物層を構成する有機化合物、および前
記保護膜を構成する金属材料を含み、かつ、その平均膜
厚が０．５〜１０ｎｍ、好ましくは１〜５ｎｍであるこ
とを特徴とする発光装置である。According to another aspect of the invention, a TFT provided on an insulating surface, an interlayer insulating film formed on the TFT, a pixel electrode formed on the interlayer insulating film, and the pixel electrode. A light emitting device having an insulating film formed to cover an end portion of, a cathode formed on the pixel electrode, an organic compound layer formed on the cathode, a protective film, and an anode, The TFT has a source region and a drain region, the pixel electrode is electrically connected to either the source region or the drain region in an opening formed in the interlayer insulating film, There is a mixed region between the compound layer and the protective film, the mixed region contains an organic compound forming the organic compound layer, and a metal material forming the protective film, and its average film thickness is 0.5-10n A light emitting device, characterized in that preferably is 1 to 5 nm.
【００２４】また、他の発明の構成は、絶縁表面上に設
けられたＴＦＴと、前記ＴＦＴ上に形成された層間絶縁
膜と、前記層間絶縁膜上に形成されたバリア膜と、前記
バリア膜上に形成された画素電極と、前記画素電極の端
部を覆って形成された絶縁膜と、前記画素電極上に形成
された陰極と、前記陰極上に形成された有機化合物層
と、保護膜と、陽極とを有する発光装置であって、前記
ＴＦＴは、ソース領域およびドレイン領域を有し、前記
画素電極は、層間絶縁膜およびバリア膜に形成された開
口部を介して前記ソース領域または前記ドレイン領域の
いずれか一方と電気的に接続され、前記有機化合物層と
前記保護膜との間に混合領域を有し、前記混合領域は、
前記有機化合物層を構成する有機化合物、および前記保
護膜を構成する金属材料を含むことを特徴とする発光装
置である。According to another aspect of the invention, a TFT provided on an insulating surface, an interlayer insulating film formed on the TFT, a barrier film formed on the interlayer insulating film, and the barrier film. A pixel electrode formed on the pixel electrode, an insulating film formed to cover an end portion of the pixel electrode, a cathode formed on the pixel electrode, an organic compound layer formed on the cathode, and a protective film. And a positive electrode, wherein the TFT has a source region and a drain region, and the pixel electrode has the source region or the drain region through an opening formed in an interlayer insulating film and a barrier film. It is electrically connected to any one of the drain regions, and has a mixed region between the organic compound layer and the protective film, and the mixed region is
A light-emitting device comprising an organic compound forming the organic compound layer and a metal material forming the protective film.
【００２５】さらに、他の発明の構成は、絶縁表面上に
設けられたＴＦＴと、前記ＴＦＴ上に形成された層間絶
縁膜と、前記層間絶縁膜上に形成されたバリア膜と、前
記バリア膜上に形成された画素電極と、前記画素電極の
端部を覆って形成された絶縁膜と、前記画素電極上に形
成された陰極と、前記陰極上に形成された有機化合物層
と、保護膜と、陽極とを有する発光装置であって、前記
ＴＦＴは、ソース領域およびドレイン領域を有し、前記
画素電極は、前記層間絶縁膜および前記バリア膜に形成
された開口部を介して前記ソース領域または前記ドレイ
ン領域のいずれか一方と電気的に接続され、前記有機化
合物層と前記保護膜との間に混合領域を有し、前記混合
領域は、前記有機化合物層を構成する有機化合物、およ
び前記保護膜を構成する金属材料を含み、かつ、その平
均膜厚が０．５〜１０ｎｍ、好ましくは１〜５ｎｍであ
ることを特徴とする発光装置である。Further, according to another aspect of the invention, a TFT provided on an insulating surface, an interlayer insulating film formed on the TFT, a barrier film formed on the interlayer insulating film, and the barrier film. A pixel electrode formed on the pixel electrode, an insulating film formed to cover an end portion of the pixel electrode, a cathode formed on the pixel electrode, an organic compound layer formed on the cathode, and a protective film. And a positive electrode, wherein the TFT has a source region and a drain region, and the pixel electrode has the source region through an opening formed in the interlayer insulating film and the barrier film. Alternatively, the mixed region is electrically connected to any one of the drain regions and has a mixed region between the organic compound layer and the protective film, and the mixed region is an organic compound forming the organic compound layer, and Construct a protective film It comprises a metal material, and its average thickness is 0.5 to 10 nm, a light-emitting device preferably being a 1 to 5 nm.
【００２６】なお、上記構成において、バリア膜は、窒
化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化酸化アルミニウム（Ａ
ｌＮＯ）、酸化窒化アルミニウム（ＡｌＮＯ）、窒化珪
素（ＳｉＮ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮＯ）等のアルミニ
ウム又は珪素を含む絶縁膜からなり、層間絶縁膜からの
酸素等の脱ガスや水分等が発光素子の方へ侵入するのを
防ぐことができると共に、陰極材料として含まれている
アルカリ金属の層間絶縁膜側への侵入を防ぐことができ
る。In the above structure, the barrier film is made of aluminum nitride (AlN) or aluminum nitride oxide (A
1NO), aluminum oxynitride (AlNO), silicon nitride (SiN), silicon nitride oxide (SiNO), or other insulating film containing aluminum or silicon, and degassing of oxygen or the like from the interlayer insulating film or moisture is caused by the light emitting element. It is possible to prevent the alkali metal contained as a cathode material from invading into the interlayer insulating film side as well as to prevent the invasion into the interlayer insulating film side.
【００２７】さらに、他の発明の構成は、絶縁表面上に
設けられたＴＦＴと、前記ＴＦＴ上に形成された層間絶
縁膜と、前記層間絶縁膜上に形成された画素電極と、前
記画素電極の端部を覆って形成された絶縁膜と、前記画
素電極上に形成された陰極と、前記陰極上に形成された
有機化合物層と、保護膜と、陽極とを有する発光装置で
あって、前記ＴＦＴはソース領域およびドレイン領域を
有し、前記画素電極は、前記層間絶縁膜に形成された開
口部において、前記ソース領域または前記ドレイン領域
のいずれか一方と電気的に接続され、前記有機化合物層
と前記保護膜との間には混合領域を有し、前記有機化合
物層は、有機化合物からなる第一の層と、前記第一の層
を構成する物質とは異なる有機化合物からなる第二の層
とを有し、前記第一の層と前記第二の層との間に、前記
第一の層を構成する有機化合物、および前記第二の層を
構成する有機化合物を含む混合層を有することを特徴と
する発光装置である。Further, according to another aspect of the invention, the TFT provided on the insulating surface, the interlayer insulating film formed on the TFT, the pixel electrode formed on the interlayer insulating film, and the pixel electrode. A light emitting device having an insulating film formed to cover an end portion of, a cathode formed on the pixel electrode, an organic compound layer formed on the cathode, a protective film, and an anode, The TFT has a source region and a drain region, and the pixel electrode is electrically connected to either the source region or the drain region in the opening formed in the interlayer insulating film, and the organic compound The organic compound layer has a mixed region between the layer and the protective film, and the organic compound layer comprises a first layer made of an organic compound and a second compound made of an organic compound different from a substance forming the first layer. And a layer of Between the first layer and the second layer, and a mixed layer containing an organic compound forming the first layer and an organic compound forming the second layer. .
【００２８】上記各構成において、層間絶縁膜および絶
縁膜は酸化珪素、窒化珪素および窒化酸化珪素等の珪素
を含む絶縁性の膜の他、ポリイミド、ポリアミド、アク
リル（感光性アクリルを含む）、ＢＣＢ（ベンゾシクロ
ブテン）といった有機樹脂膜を用いることができる。ま
た、塗布法により形成される塗布シリコン酸化膜（ＳＯ
Ｇ：Spin On Glass）を用いることもできる。In each of the above structures, the interlayer insulating film and the insulating film are not only an insulating film containing silicon such as silicon oxide, silicon nitride and silicon nitride oxide, but also polyimide, polyamide, acrylic (including photosensitive acrylic), BCB. An organic resin film such as (benzocyclobutene) can be used. In addition, a coated silicon oxide film (SO
G: Spin On Glass) can also be used.
【００２９】また、上記各構成において、画素電極は基
板上に形成されたＴＦＴと電気的に接続される配線とし
ての機能を有し、アルミニウム、チタンおよびタングス
テンなどの低抵抗な金属材料を単体若しくは積層して用
いることにより形成される。Further, in each of the above structures, the pixel electrode has a function as a wiring electrically connected to the TFT formed on the substrate, and a low resistance metal material such as aluminum, titanium and tungsten is used alone or. It is formed by stacking and using.
【００３０】上記各構成において、陰極は、仕事関数の
小さい材料からなり、画素電極上に形成される。ここで
は、元素周期律の１族または２族に属する元素、すなわ
ちアルカリ金属及びアルカリ土類金属の他、希土類金属
を含む遷移金属などが適しているが、本発明では、特に
これらを含む合金や化合物が適している。これは、仕事
関数の小さい金属は大気中で不安定であり、酸化や剥離
が問題となるためである。In each of the above structures, the cathode is made of a material having a low work function and is formed on the pixel electrode. Here, an element belonging to Group 1 or Group 2 of the Periodic Periodic Element, that is, a transition metal containing a rare earth metal in addition to an alkali metal and an alkaline earth metal is suitable, but in the present invention, an alloy containing them or Compounds are suitable. This is because a metal having a low work function is unstable in the atmosphere, and oxidation and exfoliation pose problems.
【００３１】具体的には、上記金属を含むフッ化物とし
てフッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（Ｃａ
Ｆ）、フッ化バリウム（ＢａＦ）、フッ化リチウム（Ｌ
ｉＦ）等を用いることができる。その他にもマグネシウ
ムに銀を添加した合金（Ｍｇ：Ａｇ）や、アルミニウム
にリチウムを添加した合金（Ａｌ：Ｌｉ）、アルミニウ
ムにリチウム、カルシウム及びマグネシウムを含んだ合
金などを用いることができる。なお、リチウムを添加し
たアルミニウム合金は、最もアルミニウムの仕事関数を
小さくすることができる。Specifically, as the fluoride containing the above metal, cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (Ca)
F), barium fluoride (BaF), lithium fluoride (L
iF) or the like can be used. Besides, an alloy in which silver is added to magnesium (Mg: Ag), an alloy in which lithium is added to aluminum (Al: Li), an alloy in which lithium, calcium, and magnesium are included in aluminum can be used. An aluminum alloy containing lithium can minimize the work function of aluminum.
【００３２】なお、陰極は上述した材料を用いて、１〜
５０ｎｍの厚さで形成されるが、上述したフッ化物を用
いる場合には５ｎｍ以下の極薄膜で用いることが好まし
い。また、その他にもリチウムアセチルアセトネート
（Ｌｉａｃａｃ）といった材料を用いることができる。The cathode is made of the above-mentioned material,
Although it is formed with a thickness of 50 nm, when the above-mentioned fluoride is used, it is preferable to use an ultrathin film of 5 nm or less. In addition, a material such as lithium acetylacetonate (Liacac) can be used.
【００３３】また、上記各構成において、有機化合物層
とは陰極及び陽極から注入されたキャリアが再結合する
場である。有機化合物層は、発光層のみの単層で形成さ
れる場合もあるが、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、
ブロッキング層、電子輸送層および電子注入層などの複
数の層が積層されて形成される場合も本発明に含まれ
る。さらに、複数の層が積層されて形成される場合に
は、各積層界面において、隣り合う層を形成する材料を
混合させて形成される層（これを本明細書中では混合層
という）を形成することもできる。なお、混合層を形成
することにより、積層界面に生じるエネルギーギャップ
を緩和させることができるので、有機化合物層内でのキ
ャリアの移動度を高めることができ、駆動電圧を低下さ
せることができる。In each of the above structures, the organic compound layer is a place where carriers injected from the cathode and the anode are recombined. The organic compound layer may be formed as a single layer including only a light emitting layer, but may also be a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer,
The present invention also includes a case where a plurality of layers such as a blocking layer, an electron transport layer and an electron injection layer are laminated and formed. Further, in the case where a plurality of layers are formed by stacking, a layer formed by mixing materials forming adjacent layers is formed at each stacking interface (this is referred to as a mixed layer in this specification). You can also do it. By forming the mixed layer, the energy gap generated at the stacking interface can be reduced, so that the mobility of carriers in the organic compound layer can be increased and the driving voltage can be reduced.
【００３４】また、上記各構成において、混合領域は、
有機化合物層を形成する材料と保護膜を形成する金属材
料とからなり、混合領域全体に含まれる金属材料の含有
量は１０〜５０％であることが望ましい。In each of the above constructions, the mixing area is
It is desirable that the content of the metal material that is composed of the material that forms the organic compound layer and the metal material that forms the protective film and that is contained in the entire mixed region is 10 to 50%.
【００３５】さらに本発明における有機化合物層は、低
分子系もしくは高分子系の有機化合物を用いて形成され
る場合だけではなく、有機化合物層の一部に無機材料
（具体的には、ＳｉおよびＧｅの酸化物の他、窒化炭素
（ＣｘＮｙ）、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元
素、およびランタノイド系元素のいずれかの酸化物とＺ
ｎ、Ｓｎ、Ｖ、Ｒｕ、Ｓｍ、およびＩｒのいずれかとの
組み合わせた材料等）を用いることも可能である。Further, the organic compound layer in the present invention is not limited to the case where it is formed by using a low-molecular or high-molecular organic compound, but an inorganic material (specifically, Si and In addition to Ge oxide, any oxide of carbon nitride (CxNy), an alkali metal element, an alkaline earth metal element, and a lanthanoid element and Z
It is also possible to use a material in combination with any one of n, Sn, V, Ru, Sm, and Ir).
【００３６】また、上記各構成において、保護膜は有機
化合物層の上に形成され、陽極形成時のスパッタダメー
ジを防ぐ機能を有する。なお、保護膜は陽極と接して形
成されるため、その材料としては、陽極材料となるＩＴ
Ｏなどの仕事関数と同じであるかそれ以上の仕事関数
（４．５〜５．５ｅＶ）を有する金属材料を用いること
により形成される。なお、本発明においては、元素周期
律において遷移金属に属する金属を用いることができ
る。また、遷移金属の中でも、特に長周期型の周期律表
における元素周期律の第９族、第１０族、または第１１
族に属する金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）とい
った金属材料が好ましい。Further, in each of the above structures, the protective film is formed on the organic compound layer and has a function of preventing sputter damage at the time of forming the anode. Since the protective film is formed in contact with the anode, its material is IT which is an anode material.
It is formed by using a metal material having a work function (4.5 to 5.5 eV) equal to or higher than that of O or the like. In addition, in the present invention, a metal belonging to a transition metal in the periodic system of elements can be used. In addition, among the transition metals, in particular, the 9th group, 10th group, or 11th group of the Periodic Table of the Elements
Metal materials such as gold (Au), silver (Ag), and platinum (Pt) belonging to the group are preferable.
【００３７】なお、本発明の素子構造の場合には、有機
化合物層で生じた光は、保護膜を透過して、陽極から外
部に出射されるため可視光の透過率が７０〜１００％で
ある必要がある。そのため陽極および保護膜の透過率は
いずれも７０〜１００％である必要がある。また、本発
明における保護膜は、陽極成膜時におけるスパッタダメ
ージを防ぐことがその目的であることから、必ずしも均
一な膜である必要はなく、透過率が確保できればよいた
め５〜５０ｎｍの膜厚で形成すればよい。In the case of the device structure of the present invention, the light generated in the organic compound layer passes through the protective film and is emitted from the anode to the outside, so that the visible light transmittance is 70 to 100%. Need to be Therefore, the transmittance of both the anode and the protective film needs to be 70 to 100%. Further, the protective film in the present invention is not necessarily a uniform film because its purpose is to prevent sputter damage at the time of film formation on the anode. It may be formed by.
【００３８】尚、本発明の発光装置から得られる発光
は、一重項励起状態又は三重項励起状態のいずれか一
方、またはその両者による発光を含むものとする。Note that light emission obtained from the light emitting device of the present invention includes light emission in either a singlet excited state or a triplet excited state, or both.
【００３９】[0039]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１（Ａ）（Ｂ）を用いて説明する。なお、図１（Ａ）に
は、画素電極１０１上に形成された発光素子１０２の素
子構造について示す。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment mode of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that FIG. 1A shows an element structure of the light emitting element 102 formed over the pixel electrode 101.
【００４０】図１（Ａ）に示すように画素電極１０１上
に陰極１０３が形成され、陰極１０３と接して有機化合
物層１０４が形成され、有機化合物層１０４と接して保
護膜１０５が形成され、その上に陽極１０６が形成され
る。なお、陰極１０３から有機化合物層１０４に電子が
注入され、陽極１０６からは有機化合物層１０４に正孔
が注入される。そして、有機化合物層１０４において、
正孔と電子が再結合することにより発光が得られる。As shown in FIG. 1A, a cathode 103 is formed on the pixel electrode 101, an organic compound layer 104 is formed in contact with the cathode 103, and a protective film 105 is formed in contact with the organic compound layer 104. The anode 106 is formed thereon. Note that electrons are injected into the organic compound layer 104 from the cathode 103, and holes are injected into the organic compound layer 104 from the anode 106. Then, in the organic compound layer 104,
Light emission is obtained by recombination of holes and electrons.
【００４１】また、画素電極１０１は、発光素子を駆動
するための薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと示す）の
ソース領域、またはドレイン領域のいずれか一方と陰極
１０３とを電気的に接続する機能を有する。なお、図１
（Ａ）（Ｂ）に示すように陰極１０３とは別に画素電極
１０１を設ける場合には、有機化合物層１０４と直接接
することはなく、発光素子１０２の電極（陰極）として
機能するわけでもないので、配線材料に要求される導電
率の高い材料で形成すればよい。ただし、画素電極１０
１自体を発光素子の陰極として用いる場合には、陰極と
して機能する程度に仕事関数の小さい金属材料（具体的
には、仕事関数が３．８ｅＶ以下）を用いる必要があ
る。Further, the pixel electrode 101 has a function of electrically connecting either the source region or the drain region of a thin film transistor (hereinafter referred to as a TFT) for driving a light emitting element to the cathode 103. Note that FIG.
When the pixel electrode 101 is provided separately from the cathode 103 as shown in (A) and (B), it does not come into direct contact with the organic compound layer 104 and does not function as an electrode (cathode) of the light emitting element 102. The wiring material may be formed of a material having high conductivity. However, the pixel electrode 10
When 1 itself is used as the cathode of the light emitting element, it is necessary to use a metal material having a work function as small as the cathode (specifically, a work function of 3.8 eV or less).
【００４２】次に画素電極１０１上に陰極１０３が形成
される。なお、陰極１０３に用いる仕事関数の小さい
（具体的には、仕事関数が３．８ｅＶ以下）材料として
は、元素周期律の１族または２族に属する元素、すなわ
ちアルカリ金属及びアルカリ土類金属の他、希土類金属
を含む遷移金属が適しているが、本発明では、特にこれ
らを含む合金や化合物が適している。これは、仕事関数
の小さい金属は大気中で不安定であり、酸化や剥離が問
題となるためである。Next, the cathode 103 is formed on the pixel electrode 101. In addition, as a material having a small work function (specifically, a work function of 3.8 eV or less) used for the cathode 103, an element belonging to Group 1 or Group 2 of the periodic system of elements, that is, an alkali metal or an alkaline earth metal is used. Besides, transition metals including rare earth metals are suitable, but in the present invention, alloys and compounds containing these are particularly suitable. This is because a metal having a low work function is unstable in the atmosphere, and oxidation and exfoliation pose problems.
【００４３】また、有機化合物層１０４は、発光層を含
み、正孔注入層、正孔輸送層、ブロッキング層、電子輸
送層、および電子注入層といったキャリアに対する機能
の異なる層のいずれか一つ、もしくは複数を組み合わせ
て積層することにより形成される。なお、有機化合物層
１０４を形成する材料としては、公知の材料を用いるこ
とができる。なお、本発明において、有機化合物層が２
種類以上の積層構造を有する場合においては、その積層
界面に隣り合う層を形成する材料からなる層（以下、混
合層という）を形成することもできる。なお、積層界面
に混合層を形成することにより、界面において仕事関数
によりエネルギーギャップを緩和することができるので
有機化合物層の内部におけるキャリア（正孔および電
子）の輸送性を高めることができる。The organic compound layer 104 includes a light emitting layer, and any one of layers having different functions for carriers, such as a hole injection layer, a hole transport layer, a blocking layer, an electron transport layer, and an electron injection layer, Alternatively, it is formed by stacking a plurality of combinations. Note that a known material can be used as a material for forming the organic compound layer 104. In the present invention, the organic compound layer is 2
When it has a laminated structure of more than one kind, it is also possible to form a layer (hereinafter referred to as a mixed layer) made of a material forming an adjacent layer at the laminated interface. Note that by forming the mixed layer at the stacking interface, the energy gap can be relaxed by the work function at the interface, so that the transportability of carriers (holes and electrons) inside the organic compound layer can be improved.
【００４４】本発明において、有機化合物層１０４を形
成したところで、有機化合物層１０４の上に混合領域１
０７を形成する。なお、混合領域１０７は、有機化合物
層１０４の形成に用いた有機化合物と、保護膜１０５の
形成に用いる金属材料とを含み形成される。In the present invention, when the organic compound layer 104 is formed, the mixed region 1 is formed on the organic compound layer 104.
07 is formed. Note that the mixed region 107 is formed by including the organic compound used for forming the organic compound layer 104 and the metal material used for forming the protective film 105.
【００４５】なお、保護膜１０５は、陽極１０６を形成
する時のスパッタダメージを防ぐ機能を有する。その他
にも、保護膜を形成することにより先に形成された有機
化合物層への水分や酸素等の侵入を防ぐ効果も期待でき
る。また、保護膜１０５は陽極１０６と接して形成され
るため、その材料としては、陽極からの正孔の注入性を
妨げないために陽極１０６の材料となるＩＴＯなどと同
じであるかそれ以上の仕事関数（４．５ｅＶ〜５．５ｅ
Ｖ）を有する金属材料を用いるとよい。The protective film 105 has a function of preventing sputter damage when the anode 106 is formed. In addition, the effect of preventing moisture and oxygen from entering the organic compound layer previously formed by forming a protective film can be expected. Further, since the protective film 105 is formed in contact with the anode 106, the material thereof is the same as ITO or the like which is the material of the anode 106 in order not to prevent the injection property of holes from the anode, or more. Work function (4.5eV-5.5e
It is preferable to use a metal material having V).
【００４６】また、図１（Ｂ）には、基板１１０上に形
成されたＴＦＴ（電流制御用ＴＦＴともいう）１１１と
図１（Ａ）に示した発光素子１０２とが電気的に接続さ
れたアクティブマトリクス型の発光装置を示す。Further, in FIG. 1B, a TFT (also referred to as a current control TFT) 111 formed over a substrate 110 and the light emitting element 102 shown in FIG. 1A are electrically connected. 1 illustrates an active matrix light emitting device.
【００４７】図１（Ｂ）において、電流制御用ＴＦＴ１
１１はソース領域、ドレイン領域、チャネル領域、ゲー
ト絶縁膜およびゲート電極を有しており、これらを覆っ
て層間絶縁膜１１２が形成される。さらに、層間絶縁膜
１１２からの脱ガスや水分の放出を防ぐためにバリア膜
１０８が形成されており、バリア膜１０８上に配線１１
３と同時に画素電極１０１が形成される。In FIG. 1B, the current control TFT 1
Reference numeral 11 has a source region, a drain region, a channel region, a gate insulating film and a gate electrode, and an interlayer insulating film 112 is formed so as to cover these. Further, a barrier film 108 is formed to prevent degassing and moisture release from the interlayer insulating film 112, and the wiring 11 is formed on the barrier film 108.
At the same time as 3, the pixel electrode 101 is formed.
【００４８】なお、本実施の形態においては、ＴＦＴ１
０５のソース領域またはドレイン領域のいずれか一方に
電気的な信号を入力するのが配線１１３であり、また、
他方から電気的な信号を出力するのが画素電極１０１で
ある。In this embodiment, the TFT1
The wiring 113 inputs an electrical signal to either the source region or the drain region of 05.
The pixel electrode 101 outputs an electrical signal from the other.
【００４９】なお、画素電極１０１の端部は絶縁層１１
４で覆われており、表面に露出している画素電極１０１
上に陰極１０３が形成される。また、陰極１０３上に
は、図１（Ａ）で示したのと同様に有機化合物層１０
４、保護膜１０５および陽極１０６が積層され、発光素
子１０２が完成する。The end portion of the pixel electrode 101 is the insulating layer 11
The pixel electrode 101 which is covered with 4 and exposed on the surface
A cathode 103 is formed on top. Further, on the cathode 103, the organic compound layer 10 is formed in the same manner as shown in FIG.
4, the protective film 105 and the anode 106 are laminated to complete the light emitting device 102.
【００５０】ここで、図２（（Ａ）〜（Ｄ））および図
３（（Ａ）〜（Ｄ））を用いてアクティブマトリクス型
の発光装置の作製方法について説明する。Here, a method for manufacturing an active matrix light-emitting device will be described with reference to FIGS. 2A to 2D and FIGS. 3A to 3D.
【００５１】図２（Ａ）において、基板２０１上にＴＦ
Ｔ２０２が形成されている。なお、本実施の形態では、
基板２０１としてガラス基板を用いるが、石英基板を用
いても良い。また、本発明において、光は発光素子から
基板と反対側に出射されるため、基板が特に透光性であ
る必要はなく、遮光性の公知の材料を用いることもでき
る。ＴＦＴ２０２は公知の方法を用いて形成すれば良
く、ＴＦＴ２０２は、少なくともゲート電極２０３と、
ゲート絶縁膜２０４を挟んでゲート電極２０３と反対側
に形成されたソース領域２０５と、ドレイン領域２０６
と、チャネル形成領域２０７、とを備えている。なお、
チャネル領域２０７は、ソース領域２０５と、ドレイン
領域２０６との間に形成されている。In FIG. 2A, TF is formed on the substrate 201.
T202 is formed. In the present embodiment,
Although a glass substrate is used as the substrate 201, a quartz substrate may be used. Further, in the present invention, since light is emitted from the light emitting element to the side opposite to the substrate, the substrate does not need to be particularly light transmissive, and a known material having a light shielding property can be used. The TFT 202 may be formed using a known method. The TFT 202 includes at least the gate electrode 203 and
A source region 205 and a drain region 206, which are formed on the opposite side of the gate electrode 203 with the gate insulating film 204 interposed therebetween.
And a channel formation region 207. In addition,
The channel region 207 is formed between the source region 205 and the drain region 206.
【００５２】また、図２（Ｂ）に示すようにＴＦＴ２０
２を覆って層間絶縁膜２０８が１〜２μｍの膜厚で設け
られ、層間絶縁膜２０８上にバリア膜２０９が形成され
る。In addition, as shown in FIG.
An interlayer insulating film 208 having a film thickness of 1 to 2 μm is provided so as to cover 2 and a barrier film 209 is formed on the interlayer insulating film 208.
【００５３】なお、層間絶縁膜２０８を形成する材料と
しては、酸化珪素、窒化珪素および窒化酸化珪素等の珪
素を含む絶縁性の膜の他、ポリイミド、ポリアミド、ア
クリル（感光性または非感光性アクリルを含む）、ＢＣ
Ｂ（ベンゾシクロブテン）といった有機樹脂膜を用いる
ことができる。また、例えばアクリルと酸化珪素との積
層膜のように上述した材料を積層させた膜を用いること
もできる。なお、層間絶縁膜は、スパッタリング法や蒸
着法により形成される。さらに、塗布法により形成され
るシリコン酸化膜として、塗布シリコン酸化膜（ＳＯ
Ｇ：Spin On Glass）を用いることもできる。As a material for forming the interlayer insulating film 208, in addition to an insulating film containing silicon such as silicon oxide, silicon nitride and silicon nitride oxide, polyimide, polyamide, acrylic (photosensitive or non-photosensitive acrylic) is used. Including), BC
An organic resin film such as B (benzocyclobutene) can be used. Alternatively, a film in which the above materials are stacked, such as a stacked film of acrylic and silicon oxide, can be used. Note that the interlayer insulating film is formed by a sputtering method or an evaporation method. Further, as a silicon oxide film formed by a coating method, a coated silicon oxide film (SO
G: Spin On Glass) can also be used.
【００５４】また、バリア膜２０９を形成する材料とし
ては、具体的には窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化酸
化アルミニウム（ＡｌＮＯ）、酸化窒化アルミニウム
（ＡｌＯＮ）、窒化珪素（ＳｉＮ）、窒化酸化珪素（Ｓ
ｉＮＯ）等のアルミニウム又は珪素を含む絶縁膜を用い
ることができる。また、０．２〜１．０μｍの膜厚で形
成することが望ましい。なお、バリア膜２０９を設ける
ことで、アルカリ金属、水、または有機気体などの拡散
を防ぐことができる。As the material for forming the barrier film 209, specifically, aluminum nitride (AlN), aluminum nitride oxide (AlNO), aluminum oxynitride (AlON), silicon nitride (SiN), silicon nitride oxide (S) is used.
An insulating film containing aluminum or silicon such as iNO) can be used. Further, it is desirable to form the film with a film thickness of 0.2 to 1.0 μm. Note that by providing the barrier film 209, diffusion of alkali metal, water, an organic gas, or the like can be prevented.
【００５５】そして、層間絶縁膜２０８およびバリア膜
２０９に開口部を形成した後、バリア膜２０９の上に導
電膜２１０をスパッタリング法により成膜する（図２
（Ｃ））。After forming an opening in the interlayer insulating film 208 and the barrier film 209, a conductive film 210 is formed on the barrier film 209 by a sputtering method (FIG. 2).
(C)).
【００５６】導電膜２１０を形成する導電性材料として
はタンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、チタン（Ｔ
ｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅
（Ｃｕ）から選ばれた元素、または前記元素を主成分と
する合金材料もしくは化合物材料を用いることができ
る。また、これらを複数組み合わせて積層構造としても
よい。なお、ここでは、膜厚５０ｎｍのタングステン
膜、膜厚５００ｎｍのアルミニウムとシリコンの合金
（Ａｌ−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタン膜を順次
積層した３層構造を用いる。As a conductive material for forming the conductive film 210, tantalum (Ta), tungsten (W), titanium (T).
An element selected from i), molybdenum (Mo), aluminum (Al), and copper (Cu), or an alloy material or a compound material containing the above element as a main component can be used. A plurality of these may be combined to form a laminated structure. Note that here, a three-layer structure in which a 50-nm-thick tungsten film, a 500-nm-thick aluminum-silicon alloy (Al-Si) film, and a 30-nm-thick titanium nitride film are sequentially stacked is used.
【００５７】次に図２（Ｄ）に示すように上記導電膜２
１０をパターニングすることによりＴＦＴ２０２と電気
的に接続される配線２１１を形成する。なお、本発明に
おいては、配線としての機能も兼ねた画素電極２１２が
同時に形成される。また、パターニングの方法として
は、ドライエッチング法又はウエットエッチング法のい
ずれを用いてもよい。Next, as shown in FIG. 2D, the conductive film 2 is formed.
By patterning 10, the wiring 211 electrically connected to the TFT 202 is formed. Note that in the present invention, the pixel electrode 212 which also functions as a wiring is formed at the same time. As a patterning method, either a dry etching method or a wet etching method may be used.
【００５８】また、図３（Ａ）に示すように陽極の端部
と陽極間の隙間を覆うようにして絶縁層２１３が形成さ
れる。なお、絶縁層２１３は絶縁膜を形成した後で、画
素電極上に開口部を形成することにより得ることができ
る。絶縁層２１３を形成する材料としては、酸化珪素、
窒化珪素および窒化酸化珪素等の珪素を含む材料の他、
ポリイミド、ポリアミド、アクリル（感光性アクリルを
含む）、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）といった有機樹
脂膜を用いることができる。さらに、シリコン酸化膜と
して、塗布シリコン酸化膜（ＳＯＧ：Spin On Glass）
を用いることもできる。なお、膜厚は、０．１〜２μｍ
で形成することができるが、特に酸化珪素、窒化珪素お
よび窒化酸化珪素等の珪素を含む材料を用いる場合には
０．１〜０．３μｍの膜厚で形成することが望ましい。Further, as shown in FIG. 3A, an insulating layer 213 is formed so as to cover the end portion of the anode and the gap between the anodes. The insulating layer 213 can be obtained by forming an insulating film and then forming an opening over the pixel electrode. As a material for forming the insulating layer 213, silicon oxide,
In addition to silicon-containing materials such as silicon nitride and silicon nitride oxide,
An organic resin film such as polyimide, polyamide, acrylic (including photosensitive acrylic), or BCB (benzocyclobutene) can be used. Further, as a silicon oxide film, a coated silicon oxide film (SOG: Spin On Glass)
Can also be used. The film thickness is 0.1 to 2 μm.
However, when a material containing silicon such as silicon oxide, silicon nitride and silicon nitride oxide is used, it is desirable to form the film with a thickness of 0.1 to 0.3 μm.
【００５９】次に陰極２１４が形成される。なお、陰極
２１４は、陰極材料をメタルマスクを用いてスパッタリ
ング法や蒸着法によりパターニングして作製される。な
お、陰極２１４を形成する材料としては陰極２１４から
の電子の注入性を向上させるために仕事関数の小さい材
料が好ましく、元素周期律の１族または２族に属する元
素、すなわちアルカリ金属及びアルカリ土類金属の他、
希土類金属を含む遷移金属などを用いることができる。Next, the cathode 214 is formed. The cathode 214 is manufactured by patterning the cathode material by a sputtering method or a vapor deposition method using a metal mask. As a material for forming the cathode 214, a material having a small work function is preferable in order to improve the injection property of electrons from the cathode 214, and an element belonging to Group 1 or Group 2 of the periodic system of elements, that is, an alkali metal or an alkaline earth Other than metal
A transition metal containing a rare earth metal or the like can be used.
【００６０】具体的には、上記金属を含むフッ化物とし
てフッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（Ｃａ
Ｆ）、フッ化バリウム（ＢａＦ）、フッ化リチウム（Ｌ
ｉＦ）等を用いることができる。その他にもマグネシウ
ムに銀を添加した合金（Ｍｇ：Ａｇ）や、アルミニウム
にリチウムを添加した合金（Ａｌ：Ｌｉ）、アルミニウ
ムにリチウム、カルシウム及びマグネシウムを含んだ合
金などを用いることができる。なお、リチウムを添加し
たアルミニウム合金は、最もアルミニウムの仕事関数を
小さくすることができる。Specifically, as the fluoride containing the above metal, cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (Ca)
F), barium fluoride (BaF), lithium fluoride (L
iF) or the like can be used. Besides, an alloy in which silver is added to magnesium (Mg: Ag), an alloy in which lithium is added to aluminum (Al: Li), an alloy in which lithium, calcium, and magnesium are included in aluminum can be used. An aluminum alloy containing lithium can minimize the work function of aluminum.
【００６１】なお、陰極２１４は上述した材料を用い
て、１〜５０ｎｍの厚さで形成されるが、上述したフッ
化物を用いる場合には５ｎｍ以下の極薄膜で用いること
が好ましい。また、その他にもリチウムアセチルアセト
ネート（Ｌｉａｃａｃ）といった材料を用いることがで
きる。The cathode 214 is made of the above-mentioned material and has a thickness of 1 to 50 nm. When the above-mentioned fluoride is used, it is preferable to use an extremely thin film of 5 nm or less. In addition, a material such as lithium acetylacetonate (Liacac) can be used.
【００６２】次に、有機化合物層２１５が、陰極２１４
上に形成される（図３（Ｂ））。なお、有機化合物層２
１５を形成する材料としては、低分子系、高分子系、も
しくは中分子系の公知の有機化合物を用いることができ
る。なお、ここでいう中分子系の有機化合物とは、昇華
性や溶解性を有さない有機化合物の凝集体（好ましくは
分子数１０以下）、又は連鎖する分子の長さが５μｍ以
下（好ましくは５０ｎｍ以下）の有機化合物のことをい
う。また、成膜方法としては、蒸着法（抵抗加熱法）、
スピンコーティング法、インクジェット法、印刷法等を
用いることができる。なお、有機化合物層はメタルマス
クを用いて成膜することによりパターニングすることが
できる。Next, the organic compound layer 215 is formed on the cathode 214.
It is formed on top (FIG. 3 (B)). The organic compound layer 2
As a material for forming 15, known organic compounds of low molecular weight type, high molecular weight type, or medium molecular weight type can be used. The medium-molecular organic compound referred to here is an aggregate (preferably having a molecular number of 10 or less) of an organic compound having no sublimation property or solubility, or a chained molecule having a length of 5 μm or less (preferably 50 nm or less). Further, as a film forming method, a vapor deposition method (resistance heating method),
A spin coating method, an inkjet method, a printing method, or the like can be used. Note that the organic compound layer can be patterned by forming a film using a metal mask.
【００６３】なお、有機化合物層２１５が単層構造、積
層構造のいずれの場合であってもその膜厚は１０〜３０
０ｎｍであることが望ましい。Whether the organic compound layer 215 has a single-layer structure or a laminated structure, the film thickness is 10 to 30.
It is preferably 0 nm.
【００６４】次に、有機化合物層２１５の上には混合領
域２１６が形成される。混合領域２１６の形成には、有
機化合物層２１５の形成に用いた有機化合物（有機化合
物層が積層構造を有していた場合には、最表面の層を形
成している有機化合物）と、次に形成される保護膜２１
７を形成する材料（金属材料）とが用いられる。Next, a mixed region 216 is formed on the organic compound layer 215. To form the mixed region 216, the organic compound used to form the organic compound layer 215 (in the case where the organic compound layer has a laminated structure, the organic compound forming the outermost layer), Protective film 21 formed on
The material (metal material) forming 7 is used.
【００６５】例えば、有機化合物層２１５が蒸着法によ
り形成されていた場合には、金属材料との共蒸着により
形成され、有機化合物層２１５がスピンコート法などの
塗布法により形成される場合には、塗布液に金属材料を
混合した混合液を塗布することにより形成される。For example, when the organic compound layer 215 is formed by a vapor deposition method, it is formed by co-evaporation with a metal material, and when the organic compound layer 215 is formed by a coating method such as a spin coating method. It is formed by applying a mixed liquid in which a metal material is mixed with the coating liquid.
【００６６】なお、蒸着法を用いて混合領域２１６を形
成する場合には図１７に示すような蒸着室において成膜
を行う。図１７に示すように基板３０１は、ホルダ３０
２に固定されており、さらにその下方には、蒸発源３０
３が設けられている。蒸発源３０３ａには、有機化合物
３０４ａが備えられており、蒸発源３０３ｂには、金属
材料３０４ｂがそれぞれ備えられている。また、蒸発源
３０３（３０３ａ、３０３ｂ）のそれぞれには、シャッ
ター３０６（３０６ａ、３０６ｂ）が形成されている。
なお、成膜室において膜が均一に成膜されるように、蒸
発源３０３（３０３ａ、３０３ｂ）、または、蒸着され
る基板が移動（回転）するようにしておくと良い。な
お、ここでは、蒸発源を２つしか示していないが、有機
化合物層が積層構造を有する場合などには、複数の有機
化合物が必要となるため、複数の蒸発源を設けることに
より実施することができる。When the mixed region 216 is formed by the vapor deposition method, the film is formed in the vapor deposition chamber as shown in FIG. As shown in FIG. 17, the substrate 301 is a holder 30.
It is fixed to 2, and further below it, an evaporation source 30
3 is provided. The evaporation source 303a is provided with an organic compound 304a, and the evaporation source 303b is provided with a metal material 304b. A shutter 306 (306a, 306b) is formed on each of the evaporation sources 303 (303a, 303b).
Note that the evaporation source 303 (303a, 303b) or the substrate to be evaporated is preferably moved (rotated) so that the film is uniformly formed in the film formation chamber. Although only two evaporation sources are shown here, in the case where the organic compound layer has a laminated structure, a plurality of organic compounds are required. Therefore, it is necessary to provide a plurality of evaporation sources. You can
【００６７】また、蒸発源３０３（３０３ａ、３０３
ｂ）は、導電性の材料からなり、ここに電圧が印加され
た際に生じる抵抗により内部の有機化合物３０４ａ、ま
たは金属材料３０４ｂが加熱されると、気化して基板３
０１の表面へ蒸着される。なお、基板３０１の表面とは
本明細書中では、基板とその上に形成された薄膜も含む
こととし、ここでは、基板３０１上にＴＦＴ、ＴＦＴと
接続された画素電極および陰極が形成されている。Further, the evaporation source 303 (303a, 303
b) is made of a conductive material, and when the organic compound 304a or the metal material 304b therein is heated by the resistance generated when a voltage is applied thereto, the organic compound 304a is vaporized and the substrate 3
01 is deposited on the surface. Note that the surface of the substrate 301 includes a substrate and a thin film formed thereover in this specification. Here, a TFT, a pixel electrode connected to the TFT, and a cathode are formed on the substrate 301. There is.
【００６８】なお、シャッター３０６（３０６ａ、３０
６ｂ）は、気化した有機化合物３０４ａ、または金属材
料３０４ｂの蒸着を制御する。つまり、シャッターが開
いているとき、加熱により気化した有機化合物３０４
ａ、または金属材料３０４ｂを蒸着することができる。The shutter 306 (306a, 30a)
6b) controls vapor deposition of the vaporized organic compound 304a or the metal material 304b. In other words, when the shutter is open, the organic compound 304 vaporized by heating
a, or the metallic material 304b can be deposited.
【００６９】また、成膜室には、防着シールド３０７が
設けられており、蒸着時に基板上に蒸着されなかった有
機化合物を付着させることができる。そして、防着シー
ルド３０７の周囲に設けられている電熱線３０８で防着
シールド３０７全体を加熱することができるので、付着
した有機化合物を気化させることができるため蒸着され
なかった有機化合物を再び回収することができる。Further, a deposition shield 307 is provided in the film forming chamber so that an organic compound which has not been vapor-deposited on the substrate during vapor deposition can be attached. Then, since the entire deposition shield 307 can be heated by the heating wire 308 provided around the deposition shield 307, the attached organic compound can be vaporized, and thus the organic compound that has not been vapor-deposited is recovered again. can do.
【００７０】例えば、先に説明した有機化合物層２１５
が第１の蒸発源３０３ａに備えられている有機化合物を
蒸着することにより形成され、第２の蒸発源３０３ｂ
に、保護膜２１７を形成する金属材料が備えられている
とする。この場合、第１の蒸発源３０３ａに備えられて
いる有機化合物と、第２の蒸発源３０３ｂに備えられて
いる金属材料とを同時に基板上へ蒸着（共蒸着）するこ
とにより混合領域２１６を形成することができる。な
お、本実施の形態において形成される混合領域２１６の
膜厚は、平均膜厚が０．５〜１０ｎｍであり、好ましく
は１〜５ｎｍとなるように形成する。For example, the organic compound layer 215 described above
Are formed by vapor-depositing an organic compound provided in the first evaporation source 303a, and the second evaporation source 303b
In addition, a metal material for forming the protective film 217 is provided. In this case, the mixed region 216 is formed by simultaneously vapor-depositing (co-evaporating) the organic compound included in the first evaporation source 303a and the metal material included in the second evaporation source 303b onto the substrate. can do. Note that the mixed region 216 formed in this embodiment has an average film thickness of 0.5 to 10 nm, preferably 1 to 5 nm.
【００７１】なお、混合領域２１６を形成した後、第１
の蒸発源３０３ａのシャッター３０６ａのみを閉じるこ
とにより、第２の蒸発源３０３ｂから金属材料のみで形
成される保護膜２１７を混合領域２１６上に形成するこ
とができる（図３（ｂ））。なお、ここでの成膜を連続
的に行うことにより、界面における不純物汚染を防ぐこ
とができる。After forming the mixed region 216, the first
By closing only the shutter 306a of the evaporation source 303a, the protective film 217 made of only the metal material can be formed on the mixed region 216 from the second evaporation source 303b (FIG. 3B). Note that impurity deposition at the interface can be prevented by continuously performing the film formation here.
【００７２】なお、保護膜２１７を形成する金属材料と
しては、陽極２１７の材料となるＩＴＯなどの仕事関数
と同じであるかそれ以上の仕事関数（具体的には４．５
〜５．５ｅＶ）を有する金属材料を用いることにより形
成される。例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジ
ウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）等の長周期型の元素周
期律表における第９族、第１０族または第１１族に属す
る金属材料を用いることにより形成することができる。
また、本発明における保護膜は、陽極２１７を成膜する
際に有機化合物層に与えられるスパッタダメージを防ぐ
ことがその目的であることから、必ずしも均一な膜であ
る必要はなく、透過率が確保できればよいため、可視光
の透過率が７０〜１００％である導電膜を用い、０．５
〜５ｎｍの膜厚で形成するとよい。The metal material for forming the protective film 217 has a work function equal to or higher than the work function of ITO or the like as the material of the anode 217 (specifically, 4.5).
It is formed by using a metal material having a ˜5.5 eV). For example, a metal material belonging to Group 9, Group 10, or Group 11 of the long-period element periodic table such as gold (Au), platinum (Pt), palladium (Pd), or nickel (Ni) is used. Can be formed by.
Further, the protective film in the present invention is not necessarily a uniform film because its purpose is to prevent sputter damage given to the organic compound layer when forming the anode 217, and therefore the transmittance is ensured. Since it is sufficient if possible, a conductive film having a visible light transmittance of 70 to 100% is used.
It may be formed with a film thickness of up to 5 nm.
【００７３】さらに、保護膜２１７上に陽極２１８を形
成することにより発光素子２１９が完成する。陽極２１
８を形成する材料としては、ＩＴＯやＩＺＯの他、ＩＤ
ＩＸＯ（Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ）といった透明導電膜を用
い、スパッタリング法により形成する。Further, the light emitting device 219 is completed by forming the anode 218 on the protective film 217. Anode 21
As a material for forming 8, in addition to ITO and IZO, ID
It is formed by a sputtering method using a transparent conductive film such as IXO (In 2 O 3 —ZnO).
【００７４】なお、ここではトップゲート型のＴＦＴを
例として説明したが、特に限定されず、トップゲート型
のＴＦＴに代えて、ボトムゲート型ＴＦＴや順スタガ型
ＴＦＴやその他のＴＦＴ構造に適用することも可能であ
る。Although a top gate type TFT has been described as an example here, the present invention is not particularly limited, and the present invention is applied to a bottom gate type TFT, a forward stagger type TFT and other TFT structures instead of the top gate type TFT. It is also possible.
【００７５】このような構造とすることによって、有機
化合物層２１５において、キャリアの再結合により生じ
た発光を陽極２１８側から効率良く出射させることがで
きる。With such a structure, light emission generated by recombination of carriers in the organic compound layer 215 can be efficiently emitted from the anode 218 side.
【００７６】また、本発明の発光装置においては、図４
（Ａ）（Ｂ）に示す構造とすることも可能である。図４
（Ａ）に示す構造は、図１（Ａ）と比べて画素電極４０
１を形成する材料としてＩＴＯを用いて形成される点、
および陰極材料に関して異なるが、それ以外について
は、図１（Ａ）（Ｂ）における説明を参照すればよい。Further, in the light emitting device of the present invention, as shown in FIG.
The structure shown in (A) and (B) is also possible. Figure 4
The structure shown in FIG. 1A is different from the structure shown in FIG.
1 is formed by using ITO as a material for forming 1,
1A and 1B, the description of FIGS. 1A and 1B may be referred to for other points.
【００７７】さらに、図４（Ｂ）には、基板４１０上に
形成されたＴＦＴ（電流制御用ＴＦＴともいう）４１１
と図４（Ａ）に示した発光素子４０２とが電気的に接続
されたアクティブマトリクス型の発光装置を示すが、配
線４１３と画素電極４０１が別々に形成され、画素電極
がＩＴＯで形成されている点で図１（Ｂ）で示したもの
とは異なる構造を有する。なお、この構造を形成する場
合には、画素電極側からの無駄な光の出射を防ぐために
陰極４０３が遮光性を有するように形成することが望ま
しい。なお、図１（Ａ）（Ｂ）の場合と同様に、陰極材
料としては、仕事関数の小さい（具体的には、仕事関数
が３．８ｅＶ以下）材料であり、さらに膜厚等を厚く形
成することにより遮光性を有することができる材料を用
いることが望ましい。Further, FIG. 4B shows a TFT (also referred to as a current control TFT) 411 formed on the substrate 410.
4A illustrates an active matrix light-emitting device in which the light-emitting element 402 illustrated in FIG. 4A is electrically connected to each other. The wiring 413 and the pixel electrode 401 are formed separately and the pixel electrode is formed of ITO. 1B has a structure different from that shown in FIG. In the case of forming this structure, it is desirable that the cathode 403 has a light shielding property in order to prevent unnecessary emission of light from the pixel electrode side. Note that, as in the case of FIGS. 1A and 1B, the cathode material is a material having a small work function (specifically, a work function of 3.8 eV or less), and is further formed with a large film thickness or the like. Therefore, it is desirable to use a material that can have a light shielding property.
【００７８】以上のような構造を有する本発明の発光装
置について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説
明を行うこととする。The light emitting device of the present invention having the above structure will be described in more detail with reference to the following examples.
【００７９】[0079]
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.
【００８０】（実施例１）本実施例では、本発明の発光
装置が有する発光素子の素子構造について図５（Ａ）
（Ｂ）を用いて詳細に説明する。特に、有機化合物層に
低分子系化合物を用いて形成される場合について説明す
る。Example 1 In this example, an element structure of a light emitting element included in the light emitting device of the present invention is shown in FIG.
This will be described in detail with reference to (B). In particular, a case where the organic compound layer is formed by using a low molecular weight compound will be described.
【００８１】実施の形態で説明したように、画素電極上
に陰極５０１が形成される。本実施例において、陰極５
０１は、ＣｓＦを用いて蒸着法により５ｎｍの膜厚で形
成される。As described in the embodiment, the cathode 501 is formed on the pixel electrode. In this embodiment, the cathode 5
01 is formed to a thickness of 5 nm by vapor deposition using CsF.
【００８２】そして、陰極５０１上に有機化合物層５０
３が形成されるが、初めに電子輸送層５０４が形成され
る。電子輸送層５０４は、電子受容性を有する電子輸送
性の材料により形成される。本実施例では、電子輸送層
５０４としてトリス（８−キノリノラト）アルミニウム
（以下、Ａｌｑ3と示す）を４０ｎｍの膜厚で蒸着法に
より成膜する。Then, the organic compound layer 50 is formed on the cathode 501.
3 is formed, but the electron transport layer 504 is formed first. The electron-transporting layer 504 is formed of an electron-transporting material having an electron-accepting property. In this embodiment, tris (8-quinolinolato) aluminum (hereinafter referred to as Alq 3 ) is formed as the electron-transporting layer 504 with a thickness of 40 nm by an evaporation method.
【００８３】さらに、ブロッキング層５０５を形成す
る。ブロッキング層５０５は、正孔阻止層とも呼ばれ、
発光層５０６に注入された正孔が電子輸送層５０４を通
り抜けて陰極５０１に到達してしまった場合に再結合に
関与しない無駄な電流が流れるのを防ぐための層であ
る。本実施例ではブロッキング層５０５としてバソキュ
プロイン（以下、ＢＣＰと示す）を１０ｎｍの膜厚で蒸
着法により成膜する。Further, a blocking layer 505 is formed. The blocking layer 505 is also called a hole blocking layer,
This is a layer for preventing useless current not involved in recombination from flowing when holes injected into the light emitting layer 506 pass through the electron transport layer 504 and reach the cathode 501. In this embodiment, bathocuproine (hereinafter referred to as BCP) is formed as the blocking layer 505 with a thickness of 10 nm by an evaporation method.
【００８４】次に発光層５０６が形成される。本実施例
では、発光層５０６において、正孔と電子が再結合し、
発光を生じる。なお、発光層５０６は、正孔輸送性のホ
スト材料として４，４’−ジカルバゾール−ビフェニル
（以下、ＣＢＰと示す）を用い、発光性の有機化合物で
あるトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ
（ｐｐｙ）3）と共に共蒸着することにより３０ｎｍの
膜厚で成膜する。Next, the light emitting layer 506 is formed. In this embodiment, holes and electrons are recombined in the light emitting layer 506,
It produces luminescence. Note that the light-emitting layer 506 uses 4,4′-dicarbazole-biphenyl (hereinafter referred to as CBP) as a hole-transporting host material and uses tris (2-phenylpyridine) iridium (which is a light-emitting organic compound. Ir
Co-deposition with (ppy) 3 ) forms a film with a thickness of 30 nm.
【００８５】次に正孔輸送性に優れた材料により正孔輸
送層５０７が形成される。ここでは４，４'−ビス［Ｎ
−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェ
ニル（以下、α−ＮＰＤと示す）を４０ｎｍの膜厚で蒸
着法により成膜する。Next, the hole transport layer 507 is formed of a material having a good hole transport property. Here, 4,4'-bis [N
-(1-Naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (hereinafter referred to as α-NPD) is formed into a film with a thickness of 40 nm by an evaporation method.
【００８６】最後に正孔注入層５０８を形成することに
より積層構造を有する有機化合物層５０３が完成する。
なお、正孔注入層５０８は、陽極からの正孔の注入性を
向上させる機能を有する。本実施例においては、正孔注
入層５０８として、銅フタロシアニン（Ｃｕ−Ｐｃ）を
３０ｎｍの膜厚で成膜して形成する。なお、蒸着法を用
いて形成する。Finally, the hole injection layer 508 is formed to complete the organic compound layer 503 having a laminated structure.
Note that the hole injection layer 508 has a function of improving the property of injecting holes from the anode. In this embodiment, the hole injection layer 508 is formed by depositing copper phthalocyanine (Cu-Pc) in a thickness of 30 nm. Note that it is formed by an evaporation method.
【００８７】次に、正孔注入層５０８の形成に用いた材
料と、この後形成される保護膜の材料とを共蒸着するこ
とにより、混合領域５１１を形成する。本実施例ではＣ
ｕ−Ｐｃと金とを共蒸着し、１〜２ｎｍの膜厚で形成す
る。Next, the mixed region 511 is formed by co-evaporating the material used for forming the hole injection layer 508 and the material of the protective film to be formed thereafter. In this embodiment, C
u-Pc and gold are co-evaporated to form a film having a thickness of 1 to 2 nm.
【００８８】混合領域５１１を形成した後、保護膜５０
９が形成される。なお、保護膜５０９を形成する金属材
料としては、具体的には、可視光の透過率が７０〜１０
０％であり、なおかつ仕事関数が４．５〜５．５の導電
膜を用いる。また、金属膜は、可視光に対して不透明で
あることが多いため０．５〜５ｎｍの膜厚で形成する。
なお、本実施例では、先に述べたように金を用い、４ｎ
ｍの膜厚で蒸着法により形成する。After forming the mixed region 511, the protective film 50 is formed.
9 is formed. In addition, as the metal material forming the protective film 509, specifically, the visible light transmittance is 70 to 10
A conductive film of 0% and a work function of 4.5 to 5.5 is used. Since the metal film is often opaque to visible light, it is formed with a film thickness of 0.5 to 5 nm.
In addition, in this embodiment, as described above, gold is used and 4n
It is formed by a vapor deposition method with a film thickness of m.
【００８９】次に陽極５１０が形成される。本発明にお
いて、陽極５１０は有機化合物層５０３で生じた光を透
過させる電極であるので透光性を有する材料で形成され
る。また、陽極５１０は、正孔を有機化合物層５０３に
注入する電極であるため仕事関数の大きい材料で形成す
る必要がある。なお、本実施例では、陽極５１０を形成
する材料として、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜や
酸化インジウムに２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を
混合した透明導電膜をスパッタリング法により１００ｎ
ｍの膜厚に成膜して用いる。なお、仕事関数の大きい透
明性の導電膜であれば、公知の他の材料（ＩＺＯ、ＩＤ
ＩＸＯ等）を用いて陽極５１０を形成することもでき
る。Next, the anode 510 is formed. In the present invention, the anode 510 is an electrode that transmits light generated in the organic compound layer 503, and thus is formed of a light-transmitting material. Further, since the anode 510 is an electrode for injecting holes into the organic compound layer 503, it needs to be formed of a material having a high work function. In this embodiment, as a material for forming the anode 510, an indium tin oxide (ITO) film or a transparent conductive film in which indium oxide is mixed with 2 to 20% of zinc oxide (ZnO) is formed by a sputtering method with a thickness of 100 n.
The film is formed to a film thickness of m. In addition, as long as it is a transparent conductive film having a large work function, other known materials (IZO, ID
The anode 510 can also be formed using IXO or the like.
【００９０】なお、本実施例において、図５（Ｂ）に示
すように有機化合物層５０３を形成する電子輸送層５０
４、ブロッキング層５０５、発光層５０６、正孔輸送層
５０７、正孔注入層５０８の積層界面に隣り合う層を形
成する材料からなる混合層を形成することもできる。In this embodiment, as shown in FIG. 5B, the electron transport layer 50 forming the organic compound layer 503.
4, a blocking layer 505, a light emitting layer 506, a hole transport layer 507, and a hole injection layer 508, a mixed layer made of a material forming a layer adjacent to the interface can be formed.
【００９１】具体的には、電子輸送層５０４とブロッキ
ング層５０５との積層界面に混合層I（５３１）を形成
し、ブロッキング層５０５と発光層５０６との積層界面
に混合層II（５３2）を形成し、発光層５０６と正孔輸
送層５０７との積層界面に混合層III（５３３）を形成
し、正孔輸送層５０７と正孔注入層５０８との積層界面
に混合層IV（５３４）を形成する。なお、本実施例の場
合には、混合層I（５３１）をＡｌｑ3とＢＣＰを共蒸着
させることにより形成し、混合層II（５３2）をＢＣ
Ｐ、ＣＢＰ、および（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）とを共蒸着さ
せることにより形成し、混合層III（５３３）をＣＢ
Ｐ、（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）、およびα−ＮＰＤを共蒸着
させることにより形成し、混合層IV（５３４）をα−Ｎ
ＰＤとＣｕ−Ｐｃとで共蒸着させることにより形成す
る。Specifically, the mixed layer I (531) is formed at the laminated interface between the electron transport layer 504 and the blocking layer 505, and the mixed layer II (532) is formed at the laminated interface between the blocking layer 505 and the light emitting layer 506. Then, a mixed layer III (533) is formed at the laminated interface between the light emitting layer 506 and the hole transport layer 507, and a mixed layer IV (534) is formed at the laminated interface between the hole transport layer 507 and the hole injection layer 508. Form. In this example, the mixed layer I (531) was formed by co-evaporating Alq 3 and BCP, and the mixed layer II (532) was formed by BC.
P, CBP, and (Ir (ppy) 3 ) are co-evaporated to form a mixed layer III (533) in CB.
P, (Ir (ppy) 3 ), and α-NPD are formed by co-evaporation to form mixed layer IV (534) with α-N.
It is formed by co-evaporating PD and Cu-Pc.
【００９２】なお、図５（Ｂ）に示したのは、好ましい
一例であることから、必ずしも有機化合物層の積層界面
全てに混合層を形成する必要はなく、例えば、発光層５
０６と接するブロッキング層５０５、および正孔輸送層
５０７との界面にのみ混合層を形成しても良い。Since FIG. 5B is a preferable example, it is not always necessary to form a mixed layer at all the laminated interfaces of the organic compound layers.
The mixed layer may be formed only at the interface between the blocking layer 505 and the hole transport layer 507 which are in contact with 06.
【００９３】以上により、有機化合物層に低分子系の材
料を用いて形成された発光素子を形成することができ
る。As described above, it is possible to form a light emitting element in which the organic compound layer is formed of a low molecular weight material.
【００９４】（実施例２）本実施例では、本発明の発光
装置が有する発光素子の素子構造について図６（（Ａ）
〜（Ｃ））を用いて詳細に説明する。特に、有機化合物
層に高分子系化合物を用いて形成され素子構造について
説明する。Example 2 In this example, an element structure of a light emitting element included in the light emitting device of the present invention is shown in FIG.
(C)) will be described in detail. In particular, an element structure formed by using a high molecular compound in the organic compound layer will be described.
【００９５】実施の形態で説明したように、画素電極上
に陰極７０１が形成される。本実施例において、陰極７
０１は、ＣａＦを用いて蒸着法により５ｎｍの膜厚で形
成される。As described in the embodiment, the cathode 701 is formed on the pixel electrode. In this embodiment, the cathode 7
01 is formed to a thickness of 5 nm by vapor deposition using CaF.
【００９６】また、本実施例において陰極７０１上に形
成される有機化合物層７０２は、発光層７０３と正孔輸
送層７０４との積層構造からなる。なお、本実施例にお
ける有機化合物層７０２には、高分子系の有機化合物を
用いて形成する。Further, in this embodiment, the organic compound layer 702 formed on the cathode 701 has a laminated structure of a light emitting layer 703 and a hole transport layer 704. Note that the organic compound layer 702 in this embodiment is formed using a high molecular organic compound.
【００９７】また、発光層７０３には、ポリパラフェニ
レンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェ
ン系、もしくはポリフルオレン系の材料を用いることが
できる。The light emitting layer 703 can be made of a polyparaphenylene vinylene-based material, a polyparaphenylene-based material, a polythiophene-based material, or a polyfluorene-based material.
【００９８】ポリパラフェニレンビニレン系の材料とし
ては、オレンジ色の発光が得られるポリパラフェニレン
ビニレン(poly(p-phenylene vinylene))（以下、ＰＰＶ
と示す）、ポリ（２−（２'−エチル−ヘキソキシ）−
５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン）(poly[2-
(2'-ethylhexoxy)-5-methoxy-1,4-phenylene vinylen
e])（以下、ＭＥＨ−ＰＰＶと示す）、緑色の発光が得
られるポリ（２−（ジアルコキシフェニル）−１,４−
フェニレンビニレン）(poly[2-(dialkoxyphenyl)-1,4-p
henylene vinylene])（以下、ＲＯＰｈ−ＰＰＶと示
す）等を用いることができる。As the polyparaphenylene vinylene-based material, polyparaphenylene vinylene (poly (p-phenylene vinylene)) (hereinafter referred to as PPV) capable of obtaining orange light emission is used.
), Poly (2- (2′-ethyl-hexoxy)-
5-methoxy-1,4-phenylene vinylene) (poly [2-
(2'-ethylhexoxy) -5-methoxy-1,4-phenylene vinylen
e]) (hereinafter referred to as MEH-PPV), poly (2- (dialkoxyphenyl) -1,4-which gives green emission.
Phenylene vinylene) (poly [2- (dialkoxyphenyl) -1,4-p
henylene vinylene]) (hereinafter referred to as ROPh-PPV) and the like can be used.
【００９９】ポリパラフェニレン系の材料としては、青
色発光が得られるポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４
−フェニレン）(poly(2,5-dialkoxy-1,4-phenylene))
（以下、ＲＯ−ＰＰＰと示す）、ポリ（２，５−ジヘキ
ソキシ−１，４−フェニレン）(poly(2,5-dihexoxy-1,4
-phenylene))等を用いることができる。As the polyparaphenylene-based material, poly (2,5-dialkoxy-1,4) which can obtain blue light emission can be used.
-Phenylene) (poly (2,5-dialkoxy-1,4-phenylene))
(Hereinafter referred to as RO-PPP), poly (2,5-dihexoxy-1,4-phenylene) (poly (2,5-dihexoxy-1,4
-phenylene)) and the like can be used.
【０１００】また、ポリチオフェン系の材料としては、
赤色発光が得られるポリ（３−アルキルチオフェン）(p
oly(3-alkylthiophene))（以下、ＰＡＴと示す）、ポリ
（３−ヘキシルチオフェン）(poly(3-hexylthiophene))
（以下、ＰＨＴと示す）、ポリ（３−シクロヘキシルチ
オフェン）(poly(3-cyclohexylthiophene))（以下、Ｐ
ＣＨＴと示す）、ポリ（３−シクロヘキシル−４−メチ
ルチオフェン）(poly(3-cyclohexyl-4-methylthiophen
e))（以下、ＰＣＨＭＴと示す）、ポリ（３，４−ジシ
クロヘキシルチオフェン）(poly(3,4-dicyclohexylthio
phene))（以下、ＰＤＣＨＴと示す）、ポリ［３−（４
−オクチルフェニル）−チオフェン］(poly[3-(4octylp
henyl)-thiophene])（以下、ＰＯＰＴと示す）、ポリ
［３−（４−オクチルフェニル）−２，２ビチオフェ
ン］(poly[3-(4-octylphenyl)-2,2-bithiophene])（以
下、ＰＴＯＰＴと示す）等を用いることができる。As the polythiophene-based material,
Poly (3-alkylthiophene) (p
oly (3-alkylthiophene)) (hereinafter referred to as PAT), poly (3-hexylthiophene)
(Hereinafter referred to as PHT), poly (3-cyclohexylthiophene) (hereinafter, P
CHT), poly (3-cyclohexyl-4-methylthiophene)
e)) (hereinafter referred to as PCHMT), poly (3,4-dicyclohexylthiophene) (poly (3,4-dicyclohexylthiophene)
phene)) (hereinafter referred to as PDCHT), poly [3- (4
-Octylphenyl) -thiophene] (poly [3- (4octylp
henyl) -thiophene]) (hereinafter referred to as "POPT"), poly [3- (4-octylphenyl) -2,2bithiophene] (poly [3- (4-octylphenyl) -2,2-bithiophene]) (hereinafter , PTOPT) and the like can be used.
【０１０１】さらに、ポリフルオレン系の材料として
は、青色発光が得られるポリ（９，９−ジアルキルフル
オレン）(poly(9,9-dialkylfluorene)（以下、ＰＤＡＦ
と示す）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）(pol
y(9,9-dioctylfluorene)（以下、ＰＤＯＦと示す）等を
用いることができる。Further, as the polyfluorene-based material, poly (9,9-dialkylfluorene) (hereinafter referred to as PDAF
), Poly (9,9-dioctylfluorene) (pol
y (9,9-dioctylfluorene) (hereinafter referred to as PDOF) or the like can be used.
【０１０２】なお、これらの材料は、有機溶媒に溶解さ
せた溶液を塗布法により塗布して形成する。なお、ここ
で用いる有機溶媒としては、トルエン、ベンゼン、クロ
ロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロホルム、テトラ
リン、キシレン、ジクロロメタン、シクロヘキサン、Ｎ
ＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）、ジメチルスルホ
キシド、シクロヘキサノン、ジオキサン、ＴＨＦ（テト
ラヒドロフラン）等である。Note that these materials are formed by applying a solution dissolved in an organic solvent by a coating method. The organic solvent used here is toluene, benzene, chlorobenzene, dichlorobenzene, chloroform, tetralin, xylene, dichloromethane, cyclohexane, N.
MP (N-methyl-2-pyrrolidone), dimethyl sulfoxide, cyclohexanone, dioxane, THF (tetrahydrofuran) and the like.
【０１０３】本実施例では、発光層７０３としてＰＰＶ
からなる膜を８０ｎｍの膜厚で形成する。In this embodiment, PPV is used as the light emitting layer 703.
Is formed to a thickness of 80 nm.
【０１０４】正孔輸送層７０４には、ＰＥＤＯＴ（poly
(3,4‐ethylene dioxythiophene)）とアクセプター材料
であるポリスチレンスルホン酸（以下、ＰＳＳと示す）
とを両方用いて形成する他、ポリアニリン（以下、ＰＡ
ＮＩと示す）とアクセプター材料であるショウノウスル
ホン酸（以下、ＣＳＡと示す）とを両方用いて形成する
ことができる。なお、これらの材料は、水溶性であるこ
とから水溶液としたものを塗布法により塗布して成膜す
る。なお、本実施例では正孔輸送層７０４としてＰＥＤ
ＯＴ及びＰＳＳからなる膜を３０ｎｍの膜厚で形成す
る。以上により発光層７０３および正孔輸送層７０４と
を積層した有機化合物層７０２を得ることができる。The hole transport layer 704 has PEDOT (poly
(3,4-ethylene dioxythiophene)) and polystyrene sulfonic acid (hereinafter referred to as PSS) that is an acceptor material
And polyaniline (hereinafter referred to as PA
(Denoted as NI) and camphor sulfonic acid (hereinafter referred to as CSA) that is an acceptor material can be used. Since these materials are water-soluble, an aqueous solution is applied by a coating method to form a film. Note that in this embodiment, PED is used as the hole transport layer 704.
A film made of OT and PSS is formed with a film thickness of 30 nm. Through the above steps, the organic compound layer 702 in which the light-emitting layer 703 and the hole-transporting layer 704 are stacked can be obtained.
【０１０５】次に、正孔輸送層７０４の形成に用いた塗
布液に、この後形成される保護膜の材料を混合させたも
のを塗布することにより混合領域７０７を形成する。な
お、本実施例ではＰＥＤＯＴとＰＳＳ材料とを含む水溶
液に金を混合した塗布液を塗布して、１〜２ｎｍの膜厚
で形成する。Next, the mixed region 707 is formed by applying a mixture of the coating liquid used for forming the hole transport layer 704 and the material of the protective film to be formed thereafter. In this embodiment, a coating solution of gold is applied to an aqueous solution containing PEDOT and PSS material to form a film having a thickness of 1 to 2 nm.
【０１０６】混合領域７０７を形成した後、保護７０５
が形成される。なお、保護膜７０５を形成する金属材料
としては、具体的には、可視光の透過率が７０〜１００
％であり、なおかつ仕事関数が４．５〜５．５の導電膜
を用いる。また、金属膜は、可視光に対して不透明であ
ることが多いため０．５〜５ｎｍの膜厚で形成する。な
お、本実施例では、金を用い、４ｎｍの膜厚で蒸着法に
より形成する。After forming the mixed region 707, the protection 705 is performed.
Is formed. In addition, as the metal material forming the protective film 705, specifically, the visible light transmittance is 70 to 100.
%, And a conductive film having a work function of 4.5 to 5.5 is used. Since the metal film is often opaque to visible light, it is formed with a film thickness of 0.5 to 5 nm. Note that in this embodiment, gold is used to form a film having a thickness of 4 nm by an evaporation method.
【０１０７】次に陽極７０６が形成される。本発明にお
いて、陽極７０６は有機化合物層７０２で生じた光を透
過させる電極であるので透光性を有する材料で形成され
る。また、陽極７０６は、正孔を有機化合物層７０２に
注入する電極であるため仕事関数の大きい材料で形成す
る必要がある。なお、本実施例では、陽極７０６を形成
する材料として、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜や
酸化インジウムに２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を
混合した透明導電膜をスパッタリング法により１００ｎ
ｍの膜厚に成膜して用いる。なお、仕事関数の大きい透
明性の導電膜であれば、公知の他の材料（ＩＺＯ、ＩＤ
ＩＸＯ等）を用いて陽極７０６を形成することもでき
る。Next, the anode 706 is formed. In the present invention, the anode 706 is an electrode that transmits light generated in the organic compound layer 702, and thus is formed of a light-transmitting material. Further, since the anode 706 is an electrode for injecting holes into the organic compound layer 702, it needs to be formed of a material having a high work function. Note that in this embodiment, as a material for forming the anode 706, an indium tin oxide (ITO) film or a transparent conductive film in which indium oxide is mixed with 2 to 20% of zinc oxide (ZnO) by a sputtering method is used.
The film is formed to a film thickness of m. In addition, as long as it is a transparent conductive film having a large work function, other known materials (IZO, ID
The anode 706 can also be formed using IXO or the like).
【０１０８】なお、本実施例において、図６（Ｂ）に示
すように有機化合物層７０２を形成する発光層７０３と
正孔輸送層７０４との積層界面に隣り合う層を形成する
材料からなる混合層７３１を形成することもできる。In this embodiment, as shown in FIG. 6B, a mixture of materials forming a layer adjacent to the laminated interface of the light emitting layer 703 forming the organic compound layer 702 and the hole transport layer 704. The layer 731 can also be formed.
【０１０９】以上により、有機化合物層に高分子系の材
料を用いて形成された発光素子を形成することができ
る。As described above, it is possible to form a light emitting device in which the organic compound layer is made of a polymer material.
【０１１０】（実施例３）本発明の実施例について図７
〜図１０を用いて説明する。ここでは、同一基板上に画
素部と、画素部の周辺に設ける駆動回路のＴＦＴ（ｎチ
ャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴ）を同時に作製
する方法について詳細に説明する。(Embodiment 3) FIG. 7 shows an embodiment of the present invention.
~ It demonstrates using FIG. Here, a method for simultaneously manufacturing a pixel portion and TFTs (n-channel TFT and p-channel TFT) of a driver circuit provided around the pixel portion on the same substrate will be described in detail.
【０１１１】まず、基板６００上に下地絶縁膜６０１を
形成し、結晶構造を有する第１の半導体膜を得た後、所
望の形状にエッチング処理して島状に分離された半導体
層６０２〜６０５を形成する。First, a base insulating film 601 is formed on a substrate 600 to obtain a first semiconductor film having a crystal structure, and then the semiconductor layers 602 to 605 separated into islands by etching into a desired shape. To form.
【０１１２】基板６００としては、ガラス基板（＃１７
３７）を用い、下地絶縁膜６０１としては、プラズマＣ
ＶＤ法で成膜温度４００℃、原料ガスＳｉＨ4、ＮＨ3、
Ｎ2Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜６０１ａ（組
成比Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝２７％、Ｎ＝２４％、Ｈ＝１７
％）を５０nm（好ましくは１０〜２００nm）形成する。
次いで、表面をオゾン水で洗浄した後、表面の酸化膜を
希フッ酸（１／１００希釈）で除去する。次いでプラズ
マＣＶＤ法で成膜温度４００℃、原料ガスＳｉＨ4、Ｎ2
Ｏから作製される酸化窒化シリコン膜６０１ｂ（組成比
Ｓｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）を１
００ｎｍ（好ましくは５０〜２００nm）の厚さに積層形
成し、さらに大気解放せずにプラズマＣＶＤ法で成膜温
度３００℃、成膜ガスＳｉＨ4で非晶質構造を有する半
導体膜（ここではアモルファスシリコン膜）を５４ｎｍ
の厚さ（好ましくは２５〜８０ｎｍ）で形成する。As the substrate 600, a glass substrate (# 17
37) and plasma C is used as the base insulating film 601.
By the VD method, the film formation temperature is 400 ° C., the source gases SiH 4 , NH 3 ,
Silicon oxynitride film 601a made of N 2 O (composition ratio Si = 32%, O = 27%, N = 24%, H = 17
%) Is formed to 50 nm (preferably 10 to 200 nm).
Next, after cleaning the surface with ozone water, the oxide film on the surface is removed with dilute hydrofluoric acid (diluted by 1/100). Then, the film formation temperature is 400 ° C. by the plasma CVD method, and the source gas is SiH 4 , N 2
Silicon oxynitride film 601b made of O (composition ratio Si = 32%, O = 59%, N = 7%, H = 2%)
A semiconductor film having an amorphous structure (here, amorphous) is formed by laminating a film having a thickness of 00 nm (preferably 50 to 200 nm) and forming the film by a plasma CVD method at a film forming temperature of 300 ° C. and a film forming gas SiH 4 without exposing to the atmosphere. Silicon film) 54 nm
Is formed (preferably 25 to 80 nm).
【０１１３】本実施例では下地膜６０１を２層構造とし
て示したが、前記絶縁膜の単層膜または２層以上積層さ
せた構造として形成しても良い。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（Ｓｉ1-XＧｅX（Ｘ＝０．０００１〜０．０
２））合金などを用い、公知の手段（スパッタ法、ＬＰ
ＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により形成すれ
ばよい。また、プラズマＣＶＤ装置は、枚葉式の装置で
もよいし、バッチ式の装置でもよい。また、同一の成膜
室で大気に触れることなく下地絶縁膜と半導体膜とを連
続成膜してもよい。Although the base film 601 has a two-layer structure in this embodiment, it may have a single-layer structure of the insulating film or a structure in which two or more layers are laminated. The material of the semiconductor film is not limited, but preferably silicon or silicon germanium (Si 1-x Ge x (X = 0.0001 to 0.0
2)) Using alloys or the like, known means (sputtering method, LP
It may be formed by a CVD method, a plasma CVD method, or the like. Further, the plasma CVD apparatus may be a single wafer type apparatus or a batch type apparatus. Alternatively, the base insulating film and the semiconductor film may be successively formed in the same film formation chamber without exposure to the air.
【０１１４】次いで、非晶質構造を有する半導体膜の表
面を洗浄した後、オゾン水で表面に約２ｎｍの極薄い酸
化膜を形成する。次いで、ＴＦＴのしきい値を制御する
ために微量な不純物元素（ボロンまたはリン）のドーピ
ングを行う。ここでは、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）を質量分離
しないでプラズマ励起したイオンドープ法を用い、ドー
ピング条件を加速電圧１５ｋＶ、ジボランを水素で１％
に希釈したガス流量３０ｓｃｃｍ、ドーズ量２×１０12
／ｃｍ2で非晶質シリコン膜にボロンを添加した。Next, after cleaning the surface of the semiconductor film having an amorphous structure, an extremely thin oxide film of about 2 nm is formed on the surface with ozone water. Next, a slight amount of impurity element (boron or phosphorus) is doped to control the threshold value of the TFT. Here, an ion doping method in which diborane (B 2 H 6 ) is plasma-excited without mass separation is used, the doping condition is an acceleration voltage of 15 kV, and diborane is hydrogen at 1%.
Flow rate of diluted gas to 30 sccm, dose amount 2 × 10 12
Boron was added to the amorphous silicon film at a rate of / cm 2 .
【０１１５】次いで、重量換算で１０ｐｐｍのニッケル
を含む酢酸ニッケル塩溶液をスピナーで塗布する。塗布
に代えてスパッタ法でニッケル元素を全面に散布する方
法を用いてもよい。Then, a nickel acetate salt solution containing 10 ppm by weight of nickel is applied by a spinner. Instead of coating, a method of spattering nickel element over the entire surface by a sputtering method may be used.
【０１１６】次いで、加熱処理を行い結晶化させて結晶
構造を有する半導体膜を形成する。この加熱処理は、電
気炉の熱処理または強光の照射を用いればよい。電気炉
の熱処理で行う場合は、５００℃〜６５０℃で４〜２４
時間で行えばよい。ここでは脱水素化のための熱処理
（５００℃、１時間）の後、結晶化のための熱処理（５
５０℃、４時間）を行って結晶構造を有するシリコン膜
を得る。なお、ここでは炉を用いた熱処理を用いて結晶
化を行ったが、短時間での結晶化が可能なランプアニー
ル装置で結晶化を行ってもよい。なお、ここではシリコ
ンの結晶化を助長する金属元素としてニッケルを用いた
結晶化技術を用いたが、他の公知の結晶化技術、例えば
固相成長法やレーザー結晶化法を用いてもよい。Next, heat treatment is performed for crystallization to form a semiconductor film having a crystalline structure. For this heat treatment, heat treatment of an electric furnace or irradiation of strong light may be used. When it is performed by heat treatment in an electric furnace, it is 4 to 24 at 500 to 650 ° C
You can do it in time. Here, after the heat treatment for dehydrogenation (500 ° C., 1 hour), the heat treatment for crystallization (5
50 ° C., 4 hours) to obtain a silicon film having a crystal structure. Although crystallization is performed here by heat treatment using a furnace, crystallization may be performed by a lamp annealing apparatus that can perform crystallization in a short time. Although a crystallization technique using nickel as a metal element that promotes crystallization of silicon is used here, other known crystallization techniques such as a solid phase growth method and a laser crystallization method may be used.
【０１１７】次いで、結晶構造を有するシリコン膜表面
の酸化膜を希フッ酸等で除去した後、結晶化率を高め、
結晶粒内に残される欠陥を補修するためのレーザー光
（ＸｅＣｌ：波長３０８ｎｍ）の照射を大気中、または
酸素雰囲気中で行う。レーザー光には波長４００ｎｍ以
下のエキシマレーザー光や、ＹＶＯ4レーザーの第２高
調波、第３高調波を用いる。いずれにしても、繰り返し
周波数１０〜１０００Hz程度のパルスレーザー光を用
い、当該レーザー光を光学系にて１００〜５００ｍＪ／
ｃｍ2に集光し、９０〜９５％のオーバーラップ率をも
って照射し、シリコン膜表面を走査させればよい。ここ
では、繰り返し周波数３０Ｈｚ、エネルギー密度３９３
ｍＪ／ｃｍ2でレーザー光の照射を大気中で行う。な
お、大気中、または酸素雰囲気中で行うため、レーザー
光の照射により表面に酸化膜が形成される。Then, after removing the oxide film on the surface of the silicon film having a crystal structure with dilute hydrofluoric acid or the like, the crystallization rate is increased,
Irradiation with laser light (XeCl: wavelength 308 nm) for repairing defects left in crystal grains is performed in the air or an oxygen atmosphere. As the laser light, excimer laser light having a wavelength of 400 nm or less, and second and third harmonic waves of YVO 4 laser are used. In any case, pulsed laser light having a repetition frequency of about 10 to 1000 Hz is used, and the laser light is 100 to 500 mJ /
It suffices to focus on the cm 2 and irradiate with a 90 to 95% overlap ratio to scan the surface of the silicon film. Here, the repetition frequency is 30 Hz and the energy density is 393.
Irradiation with laser light at mJ / cm 2 is performed in the atmosphere. Since it is performed in the air or in an oxygen atmosphere, an oxide film is formed on the surface by laser light irradiation.
【０１１８】また、レーザー光の照射により形成された
酸化膜を希フッ酸で除去した後、第２のレーザー光の照
射を窒素雰囲気、或いは真空中で行い、半導体膜表面を
平坦化してもよい。その場合、このレーザー光（第２の
レーザー光）には波長４００ｎｍ以下のエキシマレーザ
ー光や、ＹＡＧレーザーの第２高調波、第３高調波を用
いる。第２のレーザー光のエネルギー密度は、第１のレ
ーザー光のエネルギー密度より大きくし、好ましくは３
０〜６０ｍＪ／ｃｍ2大きくする。After removing the oxide film formed by laser light irradiation with dilute hydrofluoric acid, the second laser light irradiation may be performed in a nitrogen atmosphere or in a vacuum to flatten the surface of the semiconductor film. . In this case, as the laser light (second laser light), an excimer laser light having a wavelength of 400 nm or less, or a second harmonic wave or a third harmonic wave of a YAG laser is used. The energy density of the second laser light is higher than that of the first laser light, preferably 3
Increase from 0 to 60 mJ / cm 2 .
【０１１９】なお、ここでのレーザー光の照射は、酸化
膜を形成して後のスパッタ法による成膜の際、結晶構造
を有するシリコン膜への希ガス元素の添加を防止する上
でも、ゲッタリング効果を増大させる上でも非常に重要
である。次いで、レーザー光の照射により形成された酸
化膜に加え、オゾン水で表面を１２０秒処理して合計１
〜５ｎｍの酸化膜からなるバリア層を形成する。Note that the laser light irradiation here is a getter even in order to prevent addition of a rare gas element to a silicon film having a crystalline structure at the time of forming an oxide film and then forming the film by a sputtering method. It is also very important in increasing the ring effect. Then, in addition to the oxide film formed by laser light irradiation, the surface was treated with ozone water for 120 seconds to give a total of 1
A barrier layer made of an oxide film of ˜5 nm is formed.
【０１２０】次いで、バリア層上にスパッタ法にてゲッ
タリングサイトとなるアルゴン元素を含む非晶質シリコ
ン膜を膜厚１５０ｎｍで形成する。本実施例のスパッタ
法による成膜条件は、成膜圧力を０．３Ｐａとし、ガス
（Ａｒ）流量を５０（ｓｃｃｍ）とし、成膜パワーを３
ｋＷとし、基板温度を１５０℃とする。なお、上記条件
での非晶質シリコン膜に含まれるアルゴン元素の原子濃
度は、３×１０20／ｃｍ3〜６×１０20／ｃｍ3、酸素の
原子濃度は１×１０19／ｃｍ3〜３×１０19／ｃｍ3であ
る。その後、ランプアニール装置を用いて６５０℃、３
分の熱処理を行いゲッタリングする。Next, an amorphous silicon film containing an argon element to be a gettering site is formed with a thickness of 150 nm on the barrier layer by a sputtering method. The film forming conditions by the sputtering method of this embodiment are as follows: film forming pressure is 0.3 Pa, gas (Ar) flow rate is 50 (sccm), and film forming power is 3
The substrate temperature is 150 ° C. The atomic concentration of the argon element contained in the amorphous silicon film under the above conditions is 3 × 10 20 / cm 3 to 6 × 10 20 / cm 3 , and the atomic concentration of oxygen is 1 × 10 19 / cm 3 to It is 3 × 10 19 / cm 3 . Then, using a lamp annealing device at 650 ° C., 3
Gettering is performed by heat treatment for a minute.
【０１２１】次いで、バリア層をエッチングストッパー
として、ゲッタリングサイトであるアルゴン元素を含む
非晶質シリコン膜を選択的に除去した後、バリア層を希
フッ酸で選択的に除去する。なお、ゲッタリングの際、
ニッケルは酸素濃度の高い領域に移動しやすい傾向があ
るため、酸化膜からなるバリア層をゲッタリング後に除
去することが望ましい。Next, the barrier layer is used as an etching stopper to selectively remove the amorphous silicon film containing the argon element which is the gettering site, and then the barrier layer is selectively removed with dilute hydrofluoric acid. In addition, at the time of gettering,
Since nickel tends to move to a region having a high oxygen concentration, it is desirable to remove the barrier layer made of an oxide film after gettering.
【０１２２】次いで、得られた結晶構造を有するシリコ
ン膜（ポリシリコン膜とも呼ばれる）の表面にオゾン水
で薄い酸化膜を形成した後、レジストからなるマスクを
形成し、所望の形状にエッチング処理して島状に分離さ
れた半導体層を形成する。半導体層を形成した後、レジ
ストからなるマスクを除去する。Next, after forming a thin oxide film with ozone water on the surface of the obtained silicon film having a crystal structure (also referred to as a polysilicon film), a mask made of a resist is formed and an etching treatment is performed into a desired shape. Forming a semiconductor layer separated into islands. After forming the semiconductor layer, the resist mask is removed.
【０１２３】また、半導体層を形成した後、ＴＦＴのし
きい値（Ｖｔｈ）を制御するためにｐ型あるいはｎ型を
付与する不純物元素を添加してもよい。なお、半導体に
対してｐ型を付与する不純物元素には、ボロン（Ｂ）、
アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）など周期律第
１３族元素が知られている。なお、半導体に対してｎ型
を付与する不純物元素としては周期律１５族に属する元
素、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）が知られ
ている。After forming the semiconductor layer, an impurity element imparting p-type or n-type may be added in order to control the threshold value (Vth) of the TFT. The impurity element that imparts p-type conductivity to the semiconductor is boron (B),
Periodic Group 13 elements such as aluminum (Al) and gallium (Ga) are known. Note that an element belonging to Group 15 of the periodic law, typically phosphorus (P) or arsenic (As) is known as an impurity element imparting n-type to a semiconductor.
【０１２４】次いで、得られた結晶構造を有するシリコ
ン膜（ポリシリコン膜とも呼ばれる）の表面にオゾン水
で薄い酸化膜を形成した後、レジストからなるマスクを
形成し、所望の形状にエッチング処理して島状に分離さ
れた半導体層６０２〜６０５を形成する。半導体層を形
成した後、レジストからなるマスクを除去する。Next, after forming a thin oxide film with ozone water on the surface of the obtained silicon film having a crystal structure (also referred to as a polysilicon film), a mask made of a resist is formed and an etching treatment is performed into a desired shape. The semiconductor layers 602 to 605 separated into islands are formed. After forming the semiconductor layer, the resist mask is removed.
【０１２５】次いで、フッ酸を含むエッチャントで酸化
膜を除去すると同時にシリコン膜の表面を洗浄した後、
ゲート絶縁膜６０７となる珪素を主成分とする絶縁膜を
形成する。なお、ゲート絶縁膜６０７としては、Ｓｉを
ターゲットとしたスパッタリング法で形成された酸化珪
素膜と窒化珪素膜とからなる積層膜や、プラズマＣＶＤ
法により形成された酸化窒化珪素膜や、酸化珪素膜を用
いることができる。本実施例では、プラズマＣＶＤ法に
より１１５ｎｍの厚さで酸化窒化シリコン膜（組成比Ｓ
ｉ＝３２％、Ｏ＝５９％、Ｎ＝７％、Ｈ＝２％）で形成
する。Next, after removing the oxide film with an etchant containing hydrofluoric acid and simultaneously cleaning the surface of the silicon film,
An insulating film containing silicon as its main component is formed to be the gate insulating film 607. As the gate insulating film 607, a stacked film including a silicon oxide film and a silicon nitride film formed by a sputtering method using Si as a target, or plasma CVD
A silicon oxynitride film formed by the method or a silicon oxide film can be used. In this embodiment, a silicon oxynitride film (composition ratio S
i = 32%, O = 59%, N = 7%, H = 2%).
【０１２６】次いで、図７（Ａ）に示すように、ゲート
絶縁膜６０７上に膜厚２０〜１００ｎｍの第１の導電膜
６０８と、膜厚１００〜４００ｎｍの第２の導電膜６０
９とを積層形成する。本実施例では、ゲート絶縁膜６０
７上に膜厚５０ｎｍの窒化タンタル膜、膜厚３７０ｎｍ
のタングステン膜を順次積層する。Next, as shown in FIG. 7A, a first conductive film 608 having a film thickness of 20 to 100 nm and a second conductive film 60 having a film thickness of 100 to 400 nm are formed on the gate insulating film 607.
9 and 9 are laminated. In this embodiment, the gate insulating film 60
Tantalum nitride film with a thickness of 50nm on 370nm
Of tungsten films are sequentially stacked.
【０１２７】第１の導電膜及び第２の導電膜を形成する
導電性材料としてはＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ
から選ばれた元素、または前記元素を主成分とする合金
材料もしくは化合物材料で形成する。また、第１の導電
膜及び第２の導電膜としてリン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や、Ａ
ｇ：Ｐｄ：Ｃｕ合金を用いてもよい。また、２層構造に
限定されず、例えば、膜厚５０ｎｍのタングステン膜、
膜厚５００ｎｍのアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ
−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタン膜を順次積層し
た３層構造としてもよい。また、３層構造とする場合、
第１の導電膜のタングステンに代えて窒化タングステン
を用いてもよいし、第２の導電膜のアルミニウムとシリ
コンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜に代えてアルミニウムとチ
タンの合金膜（Ａｌ−Ｔｉ）を用いてもよいし、第３の
導電膜の窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いてもよ
い。また、単層構造であってもよい。As the conductive material for forming the first conductive film and the second conductive film, Ta, W, Ti, Mo, Al and Cu are used.
It is formed of an element selected from the above or an alloy material or a compound material containing the above element as a main component. Further, a semiconductor film typified by a polycrystalline silicon film doped with an impurity element such as phosphorus as the first conductive film and the second conductive film, or A
A g: Pd: Cu alloy may be used. Further, the structure is not limited to the two-layer structure, and for example, a tungsten film having a film thickness of 50 nm,
An alloy of aluminum and silicon with a thickness of 500 nm (Al
A -Si) film and a titanium nitride film having a film thickness of 30 nm may be sequentially laminated to form a three-layer structure. Also, in the case of a three-layer structure,
Tungsten nitride may be used instead of tungsten of the first conductive film, and an aluminum-titanium alloy film (Al-Ti) may be used instead of the aluminum-silicon alloy (Al-Si) film of the second conductive film. Or a titanium film may be used instead of the titanium nitride film of the third conductive film. Further, it may have a single layer structure.
【０１２８】次に、図７（Ｂ）に示すように光露光工程
によりレジストからなるマスク６１０〜６１３を形成
し、ゲート電極及び配線を形成するための第１のエッチ
ング処理を行う。第１のエッチング処理では第１及び第
２のエッチング条件で行う。エッチングにはＩＣＰ（In
ductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッ
チング法を用いると良い。ＩＣＰエッチング法を用い、
エッチング条件（コイル型の電極に印加される電力量、
基板側の電極に印加される電力量、基板側の電極温度
等）を適宜調節することによって所望のテーパー形状に
膜をエッチングすることができる。なお、エッチング用
ガスとしては、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＳｉＣｌ4、ＣＣｌ4な
どを代表とする塩素系ガスまたはＣＦ4、ＳＦ6、ＮＦ3
などを代表とするフッ素系ガス、またはＯ2を適宜用い
ることができる。Next, as shown in FIG. 7B, masks 610 to 613 made of resist are formed by a light exposure process, and a first etching process for forming gate electrodes and wirings is performed. The first etching process is performed under the first and second etching conditions. ICP (In
It is advisable to use an inductively coupled plasma etching method. Using ICP etching method,
Etching conditions (electric power applied to the coil type electrode,
By appropriately adjusting the amount of electric power applied to the electrode on the substrate side, the electrode temperature on the substrate side, etc., the film can be etched into a desired tapered shape. As the etching gas, chlorine-based gas represented by Cl 2 , BCl 3 , SiCl 4 , CCl 4 or the like or CF 4 , SF 6 , NF 3 is used.
A fluorine-based gas typified by, for example, or O 2 can be appropriately used.
【０１２９】本実施例では、基板側（試料ステージ）に
も１５０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、
実質的に負の自己バイアス電圧を印加する。なお、基板
側の電極面積サイズは、１２．５ｃｍ×１２．５ｃｍで
あり、コイル型の電極面積サイズ（ここではコイルの設
けられた石英円板）は、直径２５ｃｍの円板である。こ
の第１のエッチング条件によりＷ膜をエッチングして第
１の導電層の端部をテーパー形状とする。第１のエッチ
ング条件でのＷに対するエッチング速度は２００．３９
ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は８０．
３２ｎｍ／ｍｉｎであり、ＴａＮに対するＷの選択比は
約２．５である。また、この第１のエッチング条件によ
って、Ｗのテーパー角は、約２６°となる。この後、レ
ジストからなるマスク６１０〜６１３を除去せずに第２
のエッチング条件に変え、エッチング用ガスにＣＦ4と
Ｃｌ2とを用い、それぞれのガス流量比を３０／３０
（ｓｃｃｍ）とし、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５
００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラ
ズマを生成して約３０秒程度のエッチングを行った。基
板側（試料ステージ）にも２０ＷのＲＦ（１３．５６Ｍ
Ｈｚ）電力を投入し、実質的に負の自己バイアス電圧を
印加する。ＣＦ4とＣｌ2を混合した第２のエッチング条
件ではＷ膜及びＴａＮ膜とも同程度にエッチングされ
る。第２のエッチング条件でのＷに対するエッチング速
度は５８．９７ｎｍ／ｍｉｎ、ＴａＮに対するエッチン
グ速度は６６．４３ｎｍ／ｍｉｎである。なお、ゲート
絶縁膜上に残渣を残すことなくエッチングするために
は、１０〜２０％程度の割合でエッチング時間を増加さ
せると良い。In this embodiment, 150 W of RF (13.56 MHz) power is also applied to the substrate side (sample stage),
A substantially negative self-bias voltage is applied. The electrode area size on the substrate side is 12.5 cm × 12.5 cm, and the coil type electrode area size (here, a quartz disk provided with a coil) is a disk having a diameter of 25 cm. The W film is etched under the first etching condition so that the end portion of the first conductive layer is tapered. The etching rate for W under the first etching condition is 200.39.
The etching rate for TaN is 80.nm / min.
It is 32 nm / min, and the selection ratio of W to TaN is about 2.5. Further, the taper angle of W is about 26 ° under the first etching condition. After this, the second mask is removed without removing the masks 610 to 613 made of resist.
Of changing the etching condition, using CF 4 and Cl 2 as etching gas, setting the gas flow rate ratio 30/30
(Sccm), and a pressure of 1 Pa is applied to the coil-type electrode of 5
RF (13.56 MHz) power of 00 W was applied to generate plasma and etching was performed for about 30 seconds. 20W RF (13.56M) on the substrate side (sample stage)
Hz) power is applied and a substantially negative self-bias voltage is applied. Under the second etching condition in which CF 4 and Cl 2 are mixed, the W film and the TaN film are etched to the same extent. The etching rate for W under the second etching conditions is 58.97 nm / min, and the etching rate for TaN is 66.43 nm / min. Note that in order to perform etching without leaving a residue on the gate insulating film, the etching time may be increased at a rate of about 10 to 20%.
【０１３０】上記第１のエッチング処理では、レジスト
からなるマスクの形状を適したものとすることにより、
基板側に印加するバイアス電圧の効果により第１の導電
層及び第２の導電層の端部がテーパー形状となる。この
テーパー部の角度は１５〜４５°とすればよい。In the first etching process, the shape of the mask made of resist is adjusted to
The edges of the first conductive layer and the second conductive layer are tapered due to the effect of the bias voltage applied to the substrate side. The angle of the tapered portion may be 15 to 45 °.
【０１３１】こうして、第１のエッチング処理により第
１の導電層と第２の導電層から成る第１の形状の導電層
６１５〜６１８（第１の導電層６１５ａ〜６１８ａと第
２の導電層６１５ｂ〜６１８ｂ）を形成する。ゲート絶
縁膜となる絶縁膜６０７は、１０〜２０ｎｍ程度エッチ
ングされ、第１の形状の導電層６１５〜６１８で覆われ
ない領域が薄くなったゲート絶縁膜６２０となる。Thus, the first shape conductive layers 615 to 618 (the first conductive layers 615a to 618a and the second conductive layer 615b) each including the first conductive layer and the second conductive layer are formed by the first etching treatment. ~ 618b) are formed. The insulating film 607 which serves as a gate insulating film is etched by about 10 to 20 nm, so that the region which is not covered with the first shape conductive layers 615 to 618 becomes a thin gate insulating film 620.
【０１３２】次いで、レジストからなるマスクを除去せ
ずに第２のエッチング処理を行う。ここでは、エッチン
グ用ガスにＳＦ6とＣｌ2とＯ2とを用い、それぞれのガ
ス流量比を２４／１２／２４（ｓｃｃｍ）とし、１．３
Ｐａの圧力でコイル型の電極に７００ＷのＲＦ（１３．
５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生成してエッチ
ングを２５秒行った。基板側（試料ステージ）にも１０
WのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入し、実質的に
負の自己バイアス電圧を印加する。第２のエッチング処
理でのＷに対するエッチング速度は２２７．３ｎｍ／ｍ
ｉｎ、ＴａＮに対するエッチング速度は３２．１ｎｍ／
ｍｉｎであり、ＴａＮに対するＷの選択比は７．１であ
り、絶縁膜６２０であるＳｉＯＮに対するエッチング速
度は３３．７ｎｍ／ｍｉｎであり、ＳｉＯＮに対するＷ
の選択比は６．８３である。このようにエッチングガス
用ガスにＳＦ6を用いた場合、絶縁膜６２０との選択比
が高いので膜減りを抑えることができる。本実施例では
絶縁膜６２０において約８ｎｍしか膜減りが起きない。Then, a second etching process is performed without removing the resist mask. Here, SF 6 , Cl 2, and O 2 are used as etching gases, and the gas flow rate ratios thereof are set to 24/12/24 (sccm).
A 700 W RF (13.
(56 MHz) Power was supplied to generate plasma and etching was performed for 25 seconds. 10 on the substrate side (sample stage)
RF (13.56 MHz) power of W is applied and a substantially negative self-bias voltage is applied. The etching rate for W in the second etching process is 227.3 nm / m.
The etching rate for in and TaN is 32.1 nm /
min, the selection ratio of W with respect to TaN is 7.1, the etching rate with respect to SiON that is the insulating film 620 is 33.7 nm / min, and W with respect to SiON is
The selection ratio is 6.83. As described above, when SF 6 is used as the etching gas, the selection ratio to the insulating film 620 is high, so that film loss can be suppressed. In this embodiment, the insulating film 620 is reduced in thickness by only about 8 nm.
【０１３３】この第２のエッチング処理によりＷのテー
パー角は７０°となった。この第２のエッチング処理に
より第２の導電層６２１ｂ〜６２４ｂを形成する。一
方、第１の導電層は、ほとんどエッチングされず、第１
の導電層６２１ａ〜６２４ａとなる。なお、第１の導電
層６２１ａ〜６２４ａは、第１の導電層６１５ａ〜６１
８ａとほぼ同一サイズである。実際には、第１の導電層
の幅は、第２のエッチング処理前に比べて約０．３μｍ
程度、即ち線幅全体で０．６μｍ程度後退する場合もあ
るがほとんどサイズに変化がない。By this second etching treatment, the taper angle of W became 70 °. The second conductive layers 621b to 624b are formed by this second etching treatment. On the other hand, the first conductive layer is hardly etched,
Conductive layers 621a to 624a. Note that the first conductive layers 621a to 624a are the first conductive layers 615a to 615a.
It is almost the same size as 8a. Actually, the width of the first conductive layer is about 0.3 μm as compared with that before the second etching process.
In some cases, the line width may recede by about 0.6 μm, but there is almost no change in size.
【０１３４】また、２層構造に代えて、膜厚５０ｎｍの
タングステン膜、膜厚５００ｎｍのアルミニウムとシリ
コンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜、膜厚３０ｎｍの窒化チタ
ン膜を順次積層した３層構造とした場合、第１のエッチ
ング処理における第１のエッチング条件としては、ＢＣ
ｌ3とＣｌ2とＯ2とを原料ガスに用い、それぞれのガス
流量比を６５／１０／５（ｓｃｃｍ）とし、基板側（試
料ステージ）に３００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電
力を投入し、１．２Ｐａの圧力でコイル型の電極に４５
０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズ
マを生成して１１７秒のエッチングを行えばよく、第１
のエッチング処理における第２のエッチング条件として
は、ＣＦ4とＣｌ2とＯ2とを用い、それぞれのガス流量
比を２５／２５／１０（ｓｃｃｍ）とし、基板側（試料
ステージ）にも２０ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力
を投入し、１Ｐａの圧力でコイル型の電極に５００Ｗの
ＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入してプラズマを生
成して約３０秒程度のエッチングを行えばよく、第２の
エッチング処理としてはＢＣｌ3とＣｌ2を用い、それぞ
れのガス流量比を２０／６０（ｓｃｃｍ）とし、基板側
（試料ステージ）には１００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨ
ｚ）電力を投入し、１．２Ｐａの圧力でコイル型の電極
に６００ＷのＲＦ（１３．５６ＭＨｚ）電力を投入して
プラズマを生成してエッチングを行えばよい。Further, instead of the two-layer structure, a three-layer structure in which a tungsten film having a film thickness of 50 nm, an aluminum-silicon alloy (Al-Si) film having a film thickness of 500 nm, and a titanium nitride film having a film thickness of 30 nm are sequentially laminated is provided. In this case, the first etching condition in the first etching process is BC
l 3 , Cl 2 and O 2 were used as raw material gases, the respective gas flow rate ratios were set to 65/10/5 (sccm), and 300 W RF (13.56 MHz) power was applied to the substrate side (sample stage). , With a pressure of 1.2 Pa on the coil electrode 45
It is sufficient to apply 0 W RF (13.56 MHz) power to generate plasma and perform etching for 117 seconds.
As the second etching condition in the etching process of No. 4 , CF 4 , Cl 2, and O 2 are used, and the gas flow rate ratio of each is set to 25/25/10 (sccm), and 20 W is applied to the substrate side (sample stage). RF (13.56 MHz) power is applied, 500 W of RF (13.56 MHz) power is applied to the coil-shaped electrode at a pressure of 1 Pa to generate plasma, and etching is performed for about 30 seconds. BCl 3 and Cl 2 were used for the etching treatment of No. 2 , the gas flow rate ratio of each was 20/60 (sccm), and 100 W RF (13.56 MH) was applied to the substrate side (sample stage)
z) Power may be applied, and RF (13.56 MHz) power of 600 W may be applied to the coil-shaped electrode at a pressure of 1.2 Pa to generate plasma for etching.
【０１３５】次いで、レジストからなるマスクを除去し
た後、第１のドーピング処理を行って図８（Ａ）の状態
を得る。ドーピング処理はイオンドープ法、もしくはイ
オン注入法で行えば良い。イオンドープ法の条件はドー
ズ量を１．５×１０14atoms/cm2とし、加速電圧を６０
〜１００ｋｅＶとして行う。ｎ型を付与する不純物元素
として、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用
いる。この場合、第１の導電層及び第２の導電層６２１
〜６２４がｎ型を付与する不純物元素に対するマスクと
なり、自己整合的に第１の不純物領域６２６〜６２９が
形成される。第１の不純物領域６２６〜６２９には１×
１０16〜１×１０17/cm3の濃度範囲でｎ型を付与する不
純物元素を添加する。ここでは、第１の不純物領域と同
じ濃度範囲の領域をｎ--領域とも呼ぶ。Then, after removing the resist mask, the first doping process is performed to obtain the state of FIG. The doping treatment may be performed by an ion doping method or an ion implantation method. The conditions of the ion doping method are a dose amount of 1.5 × 10 14 atoms / cm 2 and an acceleration voltage of 60.
~ 100 keV. Phosphorus (P) or arsenic (As) is typically used as the impurity element imparting n-type. In this case, the first conductive layer and the second conductive layer 621
To 624 serve as masks for the impurity element imparting n-type, and first impurity regions 626 to 629 are formed in a self-aligned manner. 1 × is included in the first impurity regions 626 to 629.
An impurity element imparting n-type is added within a concentration range of 10 16 to 1 × 10 17 / cm 3 . Here, a region having the same concentration range as the first impurity region is also called an n − region.
【０１３６】なお、本実施例ではレジストからなるマス
クを除去した後、第１のドーピング処理を行ったが、レ
ジストからなるマスクを除去せずに第１のドーピング処
理を行ってもよい。In this embodiment, the first doping process is performed after removing the resist mask. However, the first doping process may be performed without removing the resist mask.
【０１３７】次いで、図８（Ｂ）に示すようにレジスト
からなるマスク６３１、６３２を形成し第２のドーピン
グ処理を行う。マスク６３１は駆動回路のｐチャネル型
ＴＦＴを形成する半導体層のチャネル形成領域及びその
周辺の領域を保護するマスクであり、マスク６３２は画
素部のＴＦＴ（スイッチング用ＴＦＴ）を形成する半導
体層のチャネル形成領域及びその周辺の領域を保護する
マスクである。Next, as shown in FIG. 8B, masks 631 and 632 made of resist are formed and a second doping process is performed. A mask 631 is a mask that protects a channel formation region of a semiconductor layer forming a p-channel TFT of a driver circuit and a peripheral region thereof, and a mask 632 is a channel of a semiconductor layer forming a TFT (switching TFT) of a pixel portion. It is a mask that protects the formation area and the area around it.
【０１３８】第２のドーピング処理におけるイオンドー
プ法の条件はドーズ量を１．５×１０15atoms/cm2と
し、加速電圧を６０〜１００ｋｅＶとしてリン（Ｐ）を
ドーピングする。ここでは、第２の導電層６２１ｂをマ
スクとして各半導体層に不純物領域が自己整合的に形成
される。勿論、マスク６３１、６３２で覆われた領域に
は添加されない。こうして、第２の不純物領域６３４、
６３５、６３６と、第３の不純物領域６３７、６３９が
形成される。第２の不純物領域６３４、６３５、６３６
には１×１０20〜１×１０21/cm3の濃度範囲でｎ型を付
与する不純物元素を添加されている。ここでは、第２の
不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｎ+領域とも呼ぶ。The condition of the ion doping method in the second doping process is that the dose amount is 1.5 × 10 15 atoms / cm 2 and the accelerating voltage is 60 to 100 keV, and phosphorus (P) is doped. Here, an impurity region is formed in each semiconductor layer in a self-aligned manner using the second conductive layer 621b as a mask. Of course, it is not added to the region covered with the masks 631 and 632. Thus, the second impurity region 634,
635 and 636 and third impurity regions 637 and 639 are formed. Second impurity regions 634, 635, 636
Is doped with an impurity element imparting n-type in a concentration range of 1 × 10 20 to 1 × 10 21 / cm 3 . Here, a region having the same concentration range as the second impurity region is also called an n + region.
【０１３９】また、第３の不純物領域は第１の導電層に
より第２の不純物領域よりも低濃度に形成され、１×１
０18〜１×１０19/cm3の濃度範囲でｎ型を付与する不純
物元素を添加されることになる。なお、第３の不純物領
域は、テーパー形状である第１の導電層の部分を通過さ
せてドーピングを行うため、テーパ−部の端部に向かっ
て不純物濃度が増加する濃度勾配を有している。ここで
は、第３の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｎ-領域
とも呼ぶ。また、マスク６３２で覆われた領域は、第２
のドーピング処理で不純物元素が添加されず、第１の不
純物領域６３８となる。Further, the third impurity region is formed at a lower concentration than the second impurity region by the first conductive layer, and has a concentration of 1 × 1.
An impurity element imparting n-type is added in the concentration range of 0 18 to 1 × 10 19 / cm 3 . Note that the third impurity region has a concentration gradient in which the impurity concentration increases toward the end portion of the tapered portion because doping is performed by passing through the portion of the first conductive layer having a tapered shape. . Here, a region having the same concentration range as the third impurity region is also called an n − region. The area covered with the mask 632 is the second area.
The impurity element is not added by the doping process of 1 to form the first impurity region 638.
【０１４０】次いで、レジストからなるマスク６３１、
６３２を除去した後、新たにレジストからなるマスク６
３０、６４０、６３３を形成して図８（Ｃ）に示すよう
に第３のドーピング処理を行う。Next, a mask 631 made of resist,
After removing 632, a new mask 6 made of resist
Then, 30, 640 and 633 are formed and a third doping process is performed as shown in FIG.
【０１４１】駆動回路において、上記第３のドーピング
処理により、ｐチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層お
よび保持容量を形成する半導体層にｐ型の導電型を付与
する不純物元素が添加された第４の不純物領域６４１及
び第５の不純物領域６４３を形成する。In the drive circuit, by the third doping process, a fourth impurity element that imparts p-type conductivity is added to the semiconductor layer forming the p-channel TFT and the semiconductor layer forming the storage capacitor. The impurity region 641 and the fifth impurity region 643 are formed.
【０１４２】また、第４の不純物領域６４１には１×１
０20〜１×１０21/cm3の濃度範囲でｐ型を付与する不純
物元素が添加されるようにする。尚、第４の不純物領域
６４１には先の工程でリン（Ｐ）が添加された領域（ｎ
--領域）であるが、ｐ型を付与する不純物元素の濃度が
その１．５〜３倍添加されていて導電型はｐ型となって
いる。ここでは、第４の不純物領域と同じ濃度範囲の領
域をｐ+領域とも呼ぶ。Further, 1 × 1 is formed in the fourth impurity region 641.
The impurity element imparting p-type is added in the concentration range of 0 20 to 1 × 10 21 / cm 3 . It should be noted that the fourth impurity region 641 has a region (n) to which phosphorus (P) has been added in the previous step.
- is a region), the concentration of the impurity element is not added the 1.5 to 3 times conductivity type which imparts p-type has a p-type. Here, a region having the same concentration range as the fourth impurity region is also called ap + region.
【０１４３】また、第５の不純物領域６４３は第２の導
電層１２５ａのテーパー部と重なる領域に形成されるも
のであり、１×１０18〜１×１０20/cm3の濃度範囲でｐ
型を付与する不純物元素が添加されるようにする。ここ
では、第５の不純物領域と同じ濃度範囲の領域をｐ-領
域とも呼ぶ。The fifth impurity region 643 is formed in a region overlapping with the tapered portion of the second conductive layer 125a, and has a p concentration of 1 × 10 18 to 1 × 10 20 / cm 3.
An impurity element that imparts a mold is added. Here, a region having the same concentration range as the fifth impurity region is also called ap − region.
【０１４４】以上までの工程でそれぞれの半導体層にｎ
型またはｐ型の導電型を有する不純物領域が形成され
る。導電層６２１〜６２４はＴＦＴのゲート電極とな
る。Through the steps up to this point, each semiconductor layer is n-doped.
An impurity region having a conductivity type of p-type or p-type is formed. The conductive layers 621 to 624 serve as gate electrodes of the TFT.
【０１４５】次いで、ほぼ全面を覆う絶縁膜（図示しな
い）を形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法によ
り膜厚５０ｎｍの酸化シリコン膜を形成した。勿論、こ
の絶縁膜は酸化シリコン膜に限定されるものでなく、他
のシリコンを含む絶縁膜を単層または積層構造として用
いても良い。Next, an insulating film (not shown) is formed to cover almost the entire surface. In this embodiment, a silicon oxide film having a film thickness of 50 nm is formed by the plasma CVD method. Of course, this insulating film is not limited to the silicon oxide film, and another insulating film containing silicon may be used as a single layer or a laminated structure.
【０１４６】次いで、それぞれの半導体層に添加された
不純物元素を活性化処理する工程を行う。この活性化工
程は、ランプ光源を用いたラピッドサーマルアニール法
（ＲＴＡ法）、或いはＹＡＧレーザーまたはエキシマレ
ーザーを裏面から照射する方法、或いは炉を用いた熱処
理、或いはこれらの方法のうち、いずれかと組み合わせ
た方法によって行う。Then, a step of activating the impurity element added to each semiconductor layer is performed. This activation step is performed by a rapid thermal annealing method (RTA method) using a lamp light source, a method of irradiating the back surface with a YAG laser or an excimer laser, a heat treatment using a furnace, or a combination of these methods. By the method.
【０１４７】また、本実施例では、上記活性化の前に絶
縁膜を形成した例を示したが、上記活性化を行った後、
絶縁膜を形成する工程としてもよい。In this embodiment, an example in which the insulating film is formed before the activation is shown, but after the activation is performed,
It may be a step of forming an insulating film.
【０１４８】次いで、窒化シリコン膜からなる第１の層
間絶縁膜６４５を形成して熱処理（３００〜５５０℃で
１〜１２時間の熱処理）を行い、半導体層を水素化する
工程を行う（図９（Ａ））。なお、第１の層間絶縁膜６
４５は、プラズマＣＶＤ法により形成された窒化酸化珪
素膜と窒化珪素膜からなる積層構造としても良い。この
工程は第１の層間絶縁膜６４５に含まれる水素により半
導体層のダングリングボンドを終端する工程である。酸
化シリコン膜からなる絶縁膜（図示しない）の存在に関
係なく半導体層を水素化することができる。ただし、本
実施例では、第２の導電層としてアルミニウムを主成分
とする材料を用いているので、水素化する工程において
第２の導電層が耐え得る熱処理条件とすることが重要で
ある。水素化の他の手段として、プラズマ水素化（プラ
ズマにより励起された水素を用いる）を行っても良い。Next, a step of hydrogenating the semiconductor layer is performed by forming a first interlayer insulating film 645 made of a silicon nitride film and performing heat treatment (heat treatment at 300 to 550 ° C. for 1 to 12 hours) (FIG. 9). (A)). The first interlayer insulating film 6
45 may have a laminated structure including a silicon nitride oxide film and a silicon nitride film formed by a plasma CVD method. This step is a step of terminating the dangling bond of the semiconductor layer with hydrogen contained in the first interlayer insulating film 645. The semiconductor layer can be hydrogenated regardless of the presence of an insulating film (not shown) made of a silicon oxide film. However, in this embodiment, since the material containing aluminum as the main component is used as the second conductive layer, it is important to set the heat treatment conditions that the second conductive layer can withstand in the hydrogenation step. Plasma hydrogenation (using hydrogen excited by plasma) may be performed as another means of hydrogenation.
【０１４９】次いで、第１の層間絶縁膜６４５上に有機
樹脂膜から成る第２の層間絶縁膜６４６を形成する。本
実施例では膜厚１．６μｍのアクリル樹脂膜を形成す
る。Then, a second interlayer insulating film 646 made of an organic resin film is formed on the first interlayer insulating film 645. In this embodiment, an acrylic resin film having a thickness of 1.6 μm is formed.
【０１５０】さらに、第２の層間絶縁膜６４６上に層間
絶縁膜の内部から発生する酸素などの脱ガスや水分等が
放出されるのを防ぐためにバリア膜６４７が形成され
る。バリア膜６４７を形成する材料としては、具体的に
は窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化酸化アルミニウム
（ＡｌＮＯ）、酸化窒化アルミニウム（ＡｌＮＯ）、窒
化珪素（ＳｉＮ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮＯ）等のアル
ミニウム又は珪素を含む絶縁膜を用いて、０．２〜１μ
ｍの膜厚で形成することができるが、本実施例では、窒
化珪素からなるバリア膜をスパッタリング法により０．
３μｍの膜厚で形成する。なお、ここで用いるスパッタ
リング法としては、２極スパッタ法、イオンビームスパ
ッタ法、または対向ターゲットスパッタ法等がある。Further, a barrier film 647 is formed on the second interlayer insulating film 646 in order to prevent degassing of oxygen and the like generated from the inside of the interlayer insulating film and release of moisture and the like. As a material for forming the barrier film 647, specifically, aluminum nitride (AlN), aluminum nitride oxide (AlNO), aluminum oxynitride (AlNO), silicon nitride (SiN), silicon nitride oxide (SiNO), or the like, or 0.2-1 μm using an insulating film containing silicon
Although it can be formed with a film thickness of m, in this embodiment, a barrier film made of silicon nitride is formed by sputtering.
It is formed with a film thickness of 3 μm. The sputtering method used here includes a bipolar sputtering method, an ion beam sputtering method, a facing target sputtering method and the like.
【０１５１】次いで、各不純物領域に達するコンタクト
ホールを形成する。本実施例では複数のエッチング処理
を順次行う。本実施例では第１の層間絶縁膜をエッチン
グストッパーとして第２の層間絶縁膜をエッチングした
後、絶縁膜（図示しない）をエッチングストッパーとし
て第１の層間絶縁膜をエッチングしてから絶縁膜（図示
しない）をエッチングした。Next, contact holes reaching the respective impurity regions are formed. In this embodiment, a plurality of etching processes are sequentially performed. In this embodiment, after etching the second interlayer insulating film using the first interlayer insulating film as an etching stopper, the first interlayer insulating film is etched using an insulating film (not shown) as an etching stopper, and then the insulating film (illustrated). Not etched).
【０１５２】その後、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗなどを用い
て配線を形成する。また、場合によっては、配線と接し
て形成される発光素子の画素電極を同時に形成すること
もできる。これらの電極及び画素電極の材料は、Ａｌま
たはＡｇを主成分とする膜、またはそれらの積層膜等の
反射性の優れた材料を用いることが望ましい。こうし
て、配線６５０〜６５７が形成される。Thereafter, wiring is formed using Al, Ti, Mo, W or the like. In some cases, the pixel electrode of the light emitting element formed in contact with the wiring can be formed at the same time. As a material of these electrodes and pixel electrodes, it is desirable to use a material having excellent reflectivity such as a film containing Al or Ag as a main component, or a laminated film thereof. Thus, the wirings 650 to 657 are formed.
【０１５３】以上の様にして、ｎチャネル型ＴＦＴ７０
１、ｐチャネル型ＴＦＴ７０２を有する駆動回路７０５
と、ｎチャネル型ＴＦＴからなるスイッチング用ＴＦＴ
７０３、ｎチャネル型ＴＦＴからなる電流制御用ＴＦＴ
７０４とを有する画素部７０６を同一基板上に形成する
ことができる（図９（Ｃ））。本明細書中ではこのよう
な基板を便宜上アクティブマトリクス基板と呼ぶ。As described above, the n-channel TFT 70
1. Driving circuit 705 having p-channel TFT 702
And a switching TFT composed of an n-channel TFT
703, a current control TFT including an n-channel TFT
The pixel portion 706 including the pixel portion 704 and the pixel portion 704 can be formed over the same substrate (FIG. 9C). In this specification, such a substrate is referred to as an active matrix substrate for convenience.
【０１５４】画素部７０６において、スイッチング用Ｔ
ＦＴ７０３（ｎチャネル型ＴＦＴ）にはチャネル形成領
域５０３、ゲート電極を形成する導電層６２３の外側に
形成される第１の不純物領域（ｎ--領域）６３８とソー
ス領域、またはドレイン領域として機能する第２の不純
物領域（ｎ+領域）６３５を有している。In the pixel portion 706, the switching T
The FT 703 (n-channel TFT) functions as a channel formation region 503, a first impurity region (n − region) 638 formed outside the conductive layer 623 which forms a gate electrode, and a source region or a drain region. It has a second impurity region (n + region) 635.
【０１５５】また、画素部７０６において、電流制御用
ＴＦＴ７０４（ｎチャネル型ＴＦＴ）にはチャネル形成
領域５０４、ゲート電極を形成する導電層６２４の一部
と絶縁膜を介して重なる第３の不純物領域（ｎ-領域）
６３９とソース領域、またはドレイン領域として機能す
る第２の不純物領域（ｎ+領域）６３６を有している。In the pixel portion 706, the current control TFT 704 (n-channel TFT) has a third impurity region which overlaps with the channel formation region 504 and a part of the conductive layer 624 forming the gate electrode with the insulating film interposed therebetween. (N - region)
639 and a second impurity region (n + region) 636 which functions as a source region or a drain region.
【０１５６】また、駆動回路７０５において、ｎチャネ
ル型ＴＦＴ７０１はチャネル形成領域５０１、ゲート電
極を形成する導電層６２１の一部と絶縁膜を介して重な
る第３の不純物領域（ｎ-領域）６３７とソース領域、
またはドレイン領域として機能する第２の不純物領域
（ｎ+領域）６３４を有している。In the drive circuit 705, the n-channel TFT 701 has a channel formation region 501 and a third impurity region (n − region) 637 which overlaps with a part of the conductive layer 621 forming the gate electrode via the insulating film. Source area,
Alternatively, it has a second impurity region (n + region) 634 which functions as a drain region.
【０１５７】また、駆動回路７０５において、ｐチャネ
ル型ＴＦＴ７０２にはチャネル形成領域５０２、ゲート
電極を形成する導電層６２２の一部と絶縁膜を介して重
なる第５の不純物領域（ｐ-領域）６４３と、ソース領
域またはドレイン領域として機能する第４の不純物領域
（ｐ+領域）６４１を有している。In the drive circuit 705, the p-channel TFT 702 has a fifth impurity region (p − region) 643 which overlaps with the channel formation region 502 and part of the conductive layer 622 forming the gate electrode with the insulating film interposed therebetween. And a fourth impurity region (p + region) 641 functioning as a source region or a drain region.
【０１５８】これらのＴＦＴ７０１、７０２を適宜組み
合わせてシフトレジスタ回路、バッファ回路、レベルシ
フタ回路、ラッチ回路などを形成し、駆動回路７０５を
形成すればよい。例えば、ＣＭＯＳ回路を形成する場合
には、ｎチャネル型ＴＦＴ７０１とｐチャネル型ＴＦＴ
７０２を相補的に接続して形成すればよい。A drive circuit 705 may be formed by appropriately combining these TFTs 701 and 702 to form a shift register circuit, a buffer circuit, a level shifter circuit, a latch circuit, and the like. For example, when forming a CMOS circuit, an n-channel TFT 701 and a p-channel TFT
702 may be formed by complementary connection.
【０１５９】なお、信頼性が最優先とされる回路には、
ゲート絶縁膜を介してＬＤＤ（ＬＤＤ：Lightly Doped
Drain）領域をゲート電極と重ねて配置させた、いわゆ
るＧＯＬＤ（Gate-drain Overlapped LDD）構造である
ｎチャネル型ＴＦＴ７０１の構造が適している。A circuit in which reliability is given the highest priority is
LDD (Lightly Doped) through the gate insulating film
A structure of an n-channel TFT 701 having a so-called GOLD (Gate-drain Overlapped LDD) structure in which a Drain) region is arranged so as to overlap a gate electrode is suitable.
【０１６０】なお、駆動回路７０５におけるＴＦＴ（ｎ
チャネル型ＴＦＴ、ｐチャネル型ＴＦＴ）は、高い駆動
能力（オン電流：Ｉｏｎ）およびホットキャリア効果に
よる劣化を防ぎ信頼性を向上させることが要求されてい
ることから本実施例では、ホットキャリアによるオン電
流値の劣化を防ぐのに有効である構造として、ゲート電
極がゲート絶縁膜を介して低濃度不純物領域と重なる領
域（ＧＯＬＤ領域）を有するＴＦＴを用いている。Note that the TFT (n
In the present embodiment, since the channel type TFT and the p-channel type TFT) are required to have high driving ability (ON current: Ion) and to prevent deterioration due to the hot carrier effect and improve reliability, the ON state by hot carrier is used in this embodiment. A TFT having a region (GOLD region) in which the gate electrode overlaps the low-concentration impurity region through the gate insulating film is used as a structure which is effective in preventing the deterioration of the current value.
【０１６１】これに対して、画素部７０６におけるスイ
ッチング用ＴＦＴ７０３は、低いオフ電流（Ｉｏｆｆ）
が要求されていることから、本実施例ではオフ電流を低
減するためのＴＦＴ構造として、ゲート電極がゲート絶
縁膜を介して低濃度不純物領域と重ならない領域（ＬＤ
Ｄ領域）を有するＴＦＴを用いている。On the other hand, the switching TFT 703 in the pixel portion 706 has a low off current (Ioff).
Therefore, in this embodiment, as a TFT structure for reducing the off current, a region (LD where the gate electrode does not overlap with the low concentration impurity region through the gate insulating film) is used.
A TFT having a D region) is used.
【０１６２】次に絶縁膜を成膜する。なお、本実施例に
おいて絶縁膜を形成する材料としては、窒化珪素および
酸化窒化珪素といった珪素を含む絶縁膜の他、ポリイミ
ド（感光性ポリイミドを含む）、ポリアミド、アクリル
（感光性アクリルを含む）、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテ
ン）といった有機樹脂膜を用いることもできる。Next, an insulating film is formed. In this embodiment, as a material for forming the insulating film, an insulating film containing silicon such as silicon nitride and silicon oxynitride, polyimide (including photosensitive polyimide), polyamide, acrylic (including photosensitive acrylic), An organic resin film such as BCB (benzocyclobutene) can also be used.
【０１６３】また、この絶縁膜の画素電極６５７に対応
する位置に開口部を形成して、絶縁層６５８を形成する
（図１０（Ａ））。なお、本実施例では感光性ポリイミ
ドを用いて１μｍの絶縁膜を形成し、フォトリソグラフ
ィ−法によりパターニングを行った後で、エッチング処
理を行うことにより絶縁層６５８を形成する。Further, an opening is formed in the insulating film at a position corresponding to the pixel electrode 657 to form an insulating layer 658 (FIG. 10A). Note that in this embodiment, an insulating film having a thickness of 1 μm is formed using photosensitive polyimide, patterning is performed by a photolithography method, and then etching treatment is performed to form the insulating layer 658.
【０１６４】次に、絶縁層６５８の開口部において露出
している画素電極６５７上に陰極６５９をメタルマスク
を用いた蒸着法によりパターン形成する。具体的な陰極
材料としては、電子の注入性を向上させるために仕事関
数の小さい材料で形成されることが望ましく、アルカリ
金属やアルカリ土類金属に属する材料や希土類金属を含
む遷移金属を単体で用いたり、その他の材料と積層した
り、その他の材料とで形成される化合物（例えば、Ｃｓ
Ｆ、ＢａＦ、ＣａＦ等）、その他の材料とで形成される
合金（例えばＡｌ：Ｍｇ合金やＡｌ：Ｍｇ合金やＭｇ：
Ｉｎ合金等）を用いることができる。なお、本実施例で
は、ＣｓＦを用いて５ｎｍの膜厚で形成する。さらに、
陰極６５９上に有機化合物層６６０をメタルマスクを用
いた蒸着法により形成する（図１０（Ａ））。ここで
は、本実施例において赤、緑、青の３種類の発光を示す
有機化合物により形成される有機化合物層のうちの一種
類が形成される様子を示すが、３種類の有機化合物層を
形成する有機化合物の組み合わせについて、以下に詳細
に説明する。Next, a cathode 659 is patterned on the pixel electrode 657 exposed in the opening of the insulating layer 658 by a vapor deposition method using a metal mask. As a specific cathode material, it is desirable that it is formed of a material having a small work function in order to improve the electron injection property, and a transition metal containing a material belonging to an alkali metal or an alkaline earth metal or a rare earth metal is used alone. Compounds that are used, laminated with other materials, or formed with other materials (for example, Cs
F, BaF, CaF, etc.) and alloys formed with other materials (for example, Al: Mg alloy, Al: Mg alloy, Mg:
In alloy or the like) can be used. In this embodiment, CsF is used to form a film having a thickness of 5 nm. further,
An organic compound layer 660 is formed over the cathode 659 by an evaporation method using a metal mask (FIG. 10A). Here, in the present embodiment, it is shown that one of the organic compound layers formed of the organic compounds that emit three kinds of light of red, green and blue is formed, but three kinds of organic compound layers are formed. The combination of the organic compounds will be described in detail below.
【０１６５】はじめに、赤色発光を示す有機化合物層に
ついて説明する。具体的には、電子輸送層は、電子輸送
性の有機化合物である、トリス（８−キノリノラト）ア
ルミニウム（以下、Ａｌｑ3と示す）を４０ｎｍの膜厚
に成膜し、ブロッキング層は、ブロッキング性の有機化
合物である、バソキュプロイン（以下、ＢＣＰと示す）
を１０ｎｍの膜厚に成膜し、発光層は、発光性の有機化
合物である、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８
−オクタエチル−２１Ｈ、２３Ｈ−ポルフィリン−白金
（以下、ＰｔＯＥＰと示す）をホストとなる有機化合物
（以下、ホスト材料という）である４，４’−ジカルバ
ゾール−ビフェニル（以下、ＣＢＰと示す）と共に共蒸
着させて３０ｎｍの膜厚に成膜し、正孔輸送層は、正孔
輸送性の有機化合物である、４，４'−ビス［Ｎ−（１
−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］−ビフェニル
（以下、α−ＮＰＤと示す）を４０ｎｍの膜厚に成膜す
ることにより赤色発光の有機化合物層を形成することが
できる。First, the organic compound layer which emits red light will be described. Specifically, the electron-transporting layer is formed of tris (8-quinolinolato) aluminum (hereinafter referred to as Alq 3 ) that is an organic compound having an electron-transporting property to a film thickness of 40 nm, and the blocking layer has a blocking property. Organic compound, bathocuproine (hereinafter referred to as BCP)
To a film thickness of 10 nm, and the light emitting layer is a light emitting organic compound of 2, 3, 7, 8, 12, 13, 17, 18
-Octaethyl-21H, 23H-porphyrin-platinum (hereinafter referred to as PtOEP) together with 4,4'-dicarbazole-biphenyl (hereinafter referred to as CBP) which is an organic compound (hereinafter referred to as host material) serving as a host A film having a thickness of 30 nm is formed by vapor deposition, and the hole transport layer is 4,4′-bis [N- (1
A red-emitting organic compound layer can be formed by forming a film of -naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (hereinafter referred to as α-NPD) to a thickness of 40 nm.
【０１６６】なお、ここでは赤色発光の有機化合物層と
して、５種類の機能の異なる有機化合物を用いて形成す
る場合について説明したが、本発明は、これに限られる
ことはなく、赤色発光を示す有機化合物として公知の材
料を用いることができる。Although the case where the organic compound layer for red light emission is formed by using five kinds of organic compounds having different functions has been described here, the present invention is not limited to this, and shows red light emission. Known materials can be used as the organic compound.
【０１６７】次に、緑色発光を示す有機化合物層につい
て説明する。具体的には、電子輸送層は、電子輸送性の
有機化合物である、Ａｌｑ3を４０ｎｍの膜厚で成膜
し、ブロッキング層は、ブロッキング性の有機化合物で
あるＢＣＰを１０ｎｍの膜厚で成膜し、発光層は、正孔
輸送性のホスト材料としてＣＢＰを用い、発光性の有機
化合物であるトリス（２−フェニルピリジン）イリジウ
ム（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）と共に共蒸着することにより３
０ｎｍの膜厚で成膜し、正孔輸送層は、正孔輸送性の有
機化合物である、α−ＮＰＤを４０ｎｍの膜厚で成膜す
ることにより緑色発光の有機化合物を形成することがで
きる。Next, the organic compound layer which emits green light will be described. Specifically, the electron transport layer is formed of Alq 3 which is an electron transporting organic compound with a film thickness of 40 nm, and the blocking layer is formed of BCP which is a blocking organic compound with a film thickness of 10 nm. The light-emitting layer is formed into a film, and CBP is used as a hole-transporting host material, and co-evaporated with tris (2-phenylpyridine) iridium (Ir (ppy) 3 ) which is a light-emitting organic compound.
A green light emitting organic compound can be formed by forming a film having a thickness of 0 nm and forming a film of α-NPD having a film thickness of 40 nm in the hole transporting layer, which is an organic compound having a hole transporting property. .
【０１６８】なお、ここでは緑色発光の有機化合物層と
して、４種類の機能の異なる有機化合物を用いて形成す
る場合について説明したが、本発明はこれに限られるこ
とはなく、緑色発光を示す有機化合物として公知の材料
を用いることができる。Although the case where the organic compound layer emitting green light is formed by using four kinds of organic compounds having different functions has been described here, the present invention is not limited to this, and an organic compound emitting green light is described. Known materials can be used as the compound.
【０１６９】次に、青色発光を示す有機化合物層につい
て説明する。具体的には、電子輸送層は、電子輸送性の
有機化合物である、Ａｌｑ3を４０ｎｍの膜厚で成膜
し、ブロッキング層は、ブロッキング性の有機化合物で
ある、ＢＣＰを１０ｎｍの膜厚に成膜し、発光層は、発
光性および正孔輸送性の有機化合物である、α−ＮＰＤ
を４０ｎｍの膜厚で成膜することにより青色発光の有機
化合物層を形成することができる。Next, the organic compound layer emitting blue light will be described. Specifically, the electron transport layer is formed of Alq 3 which is an organic compound having an electron transport property in a film thickness of 40 nm, and the blocking layer is BCP which is an organic compound having a blocking property in a film thickness of 10 nm. The light-emitting layer formed is an α-NPD which is an organic compound having a light-emitting property and a hole-transporting property.
By forming a film having a thickness of 40 nm, an organic compound layer emitting blue light can be formed.
【０１７０】なお、ここでは青色発光の有機化合物層と
して、３種類の機能の異なる有機化合物を用いて形成す
る場合について説明したが、本発明はこれに限られるこ
とはなく、青色発光を示す有機化合物として公知の材料
を用いることができる。Here, the case where the organic compound layer emitting blue light is formed by using three kinds of organic compounds having different functions has been described, but the present invention is not limited to this, and an organic compound emitting blue light is used. Known materials can be used as the compound.
【０１７１】以上に示したような組み合わせの有機化合
物層を陽極上に形成することにより画素部において、赤
色発光、緑色発光及び青色発光を示す有機化合物層を形
成することができる。By forming the organic compound layers in the combination as described above on the anode, it is possible to form the organic compound layers which emit red light, green light and blue light in the pixel portion.
【０１７２】なお、本実施例では、上記各有機化合物層
の上に有機化合物層６６０を形成する材料と、保護膜６
６１を形成する材料とを共蒸着して混合領域を形成す
る。図１０（Ｂ）において、有機化合物層と保護膜との
界面で、破線で示しているところが混合領域である。な
お、混合領域は、有機化合物層６６０及び絶縁層６５８
を覆って１〜２ｎｍの膜厚で形成される。例えば、有機
化合物層６６０が赤色発光を示す有機化合物層で形成さ
れ、保護膜６６１を形成する金属材料として金が用いら
れていた場合には、正孔輸送層を形成するα−ＮＰＤと
金とを共蒸着することにより混合領域が形成される。In this embodiment, the material for forming the organic compound layer 660 on each of the organic compound layers and the protective film 6 are used.
The material forming 61 is co-evaporated to form a mixed region. In FIG. 10B, a portion indicated by a broken line at the interface between the organic compound layer and the protective film is a mixed region. Note that the mixed region has an organic compound layer 660 and an insulating layer 658.
Is formed with a film thickness of 1 to 2 nm. For example, when the organic compound layer 660 is formed of an organic compound layer that emits red light and gold is used as the metal material for forming the protective film 661, α-NPD and gold for forming the hole transport layer are used. Is co-evaporated to form a mixed region.
【０１７３】混合領域の上には保護膜６６１が形成され
る。なお、保護膜６６１を形成する金属材料としては、
具体的には、可視光の透過率が７０〜１００％であり、
なおかつ仕事関数が４．５〜５．５の導電膜を用いる。
また、金属膜は、可視光に対して不透明であることが多
いため０．５〜５ｎｍの膜厚で形成する。なお、本実施
例では、先に述べたように金を用い、４ｎｍの膜厚で蒸
着法により形成する。A protective film 661 is formed on the mixed region. Note that, as a metal material for forming the protective film 661,
Specifically, the visible light transmittance is 70 to 100%,
In addition, a conductive film having a work function of 4.5 to 5.5 is used.
Since the metal film is often opaque to visible light, it is formed with a film thickness of 0.5 to 5 nm. In this embodiment, as described above, gold is used to form a film with a thickness of 4 nm by vapor deposition.
【０１７４】次に陽極６６２が形成される。本発明にお
いて、陽極６６２は有機化合物層６６０で生じた光を透
過させる電極であるので透光性を有する材料で形成され
る。また、陽極６６２は、正孔を有機化合物層６６０に
注入する電極であるため仕事関数の大きい材料で形成す
る必要がある。なお、本実施例では、陽極６６２を形成
する材料として、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜や
酸化インジウムに２〜２０[％]の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を
混合した透明導電膜をスパッタリング法により１００ｎ
ｍの膜厚に成膜して用いる。なお、仕事関数の大きい透
明性の導電膜であれば、公知の他の材料（ＩＺＯ、ＩＤ
ＩＸＯ等）を用いて陽極６６２を形成することもでき
る。また、陽極６６２形成時においては、基板の裏面側
から基板を冷却、または、基板温度が８０℃程度に維持
されるようにすることで、スパッタリング時に有機化合
物層に与えられる熱のダメージを緩和させてもよい。Next, the anode 662 is formed. In the present invention, the anode 662 is an electrode that transmits light generated in the organic compound layer 660, and thus is formed of a light-transmitting material. Further, the anode 662 is an electrode for injecting holes into the organic compound layer 660 and thus needs to be formed of a material having a high work function. Note that in this embodiment, as a material for forming the anode 662, an indium tin oxide (ITO) film or a transparent conductive film in which indium oxide is mixed with 2 to 20% of zinc oxide (ZnO) by a sputtering method is used.
The film is formed to a film thickness of m. In addition, as long as it is a transparent conductive film having a large work function, other known materials (IZO, ID
The anode 662 can also be formed using IXO or the like). Further, when the anode 662 is formed, the substrate is cooled from the back surface side of the substrate or the substrate temperature is maintained at about 80 ° C. to reduce the damage of heat given to the organic compound layer during sputtering. May be.
【０１７５】こうして図１０（Ｂ）に示すように、電流
制御用ＴＦＴ７０４に電気的に接続された画素電極６５
７と、前記画素電極６５７と隣り合う画素電極（図示せ
ず）との隙間に形成された絶縁層６５８と、画素電極６
５７上に形成された陰極６５９と、陰極６５９上に形成
された有機化合物層６６０と、有機化合物層６６０及び
絶縁層６５８上に形成された混合領域と、混合領域上に
形成された保護膜６６１と、保護膜６６１上に形成され
た陽極６６２とからなる発光素子６６３を有する素子基
板を形成することができる。Thus, as shown in FIG. 10B, the pixel electrode 65 electrically connected to the current controlling TFT 704.
7, an insulating layer 658 formed in a gap between the pixel electrode 657 and a pixel electrode (not shown) adjacent to the pixel electrode 657, and the pixel electrode 6
57, the cathode 659, the organic compound layer 660 formed on the cathode 659, the mixed region formed on the organic compound layer 660 and the insulating layer 658, and the protective film 661 formed on the mixed region. It is possible to form an element substrate having a light emitting element 663 composed of an anode 662 formed on the protective film 661.
【０１７６】なお、本実施例における発光装置の作製工
程においては、回路の構成および工程の関係上、ゲート
電極を形成している材料を用いてソース線を形成し、ソ
ース領域、ドレイン領域と電気的に接続された配線を形
成する材料を用いて走査線を形成しているが、それぞれ
異なる材料を用いることは可能である。In the manufacturing process of the light emitting device of this embodiment, the source line is formed by using the material forming the gate electrode, and the source region and the drain region are electrically connected in consideration of the circuit structure and the process. Although the scan line is formed using the material for forming the interconnected wiring, it is possible to use different materials.
【０１７７】また、本発明の発光装置は、ソース線から
入力されるビデオ信号に基づいた所定の電圧が電流制御
用ＴＦＴ７０４のゲートに入力される方式（以下、定電
圧駆動方式という）の場合や、ソース信号線から入力さ
れるビデオ信号に基づいた所定の電流が電流制御用ＴＦ
Ｔ７０４から入力される方式（以下、定電流駆動方式と
いう）のいずれの場合においても実施することが可能で
ある。なお、本実施例において、ＴＦＴの駆動電圧は、
１．２〜１０Ｖであり、好ましくは、２．５〜５．５Ｖ
である。Further, the light emitting device of the present invention is of a type in which a predetermined voltage based on a video signal input from the source line is input to the gate of the current control TFT 704 (hereinafter referred to as a constant voltage drive type), , The predetermined current based on the video signal input from the source signal line is TF for current control.
It can be implemented in any case of the method input from T704 (hereinafter, referred to as constant current driving method). In this embodiment, the driving voltage of the TFT is
1.2 to 10V, preferably 2.5 to 5.5V
Is.
【０１７８】さらに、本実施例の図１０（Ｂ）において
説明した発光装置の構造の一部が異なる場合について図
１５に示す。Further, FIG. 15 shows a case where a part of the structure of the light emitting device described in FIG. 10B of this embodiment is different.
【０１７９】図１５において、図１０（Ｂ）と同様にし
て画素電極１５０１が形成される。そして、その端部を
覆うように絶縁層１５０２が形成されるが、ここでは、
絶縁層１５０２を形成する材料として窒化珪素、酸化珪
素、または酸化窒化珪素といった珪素を含む無機絶縁材
料を用いて０．１〜０．３μｍの膜厚で形成する。In FIG. 15, the pixel electrode 1501 is formed in the same manner as in FIG. Then, the insulating layer 1502 is formed so as to cover the end portion thereof, but here,
As a material for forming the insulating layer 1502, an inorganic insulating material containing silicon such as silicon nitride, silicon oxide, or silicon oxynitride is used to have a thickness of 0.1 to 0.3 μm.
【０１８０】具体的には、窒化珪素膜をスパッタリング
法により０．２μｍの膜厚で形成する。Specifically, a silicon nitride film is formed with a thickness of 0.2 μm by a sputtering method.
【０１８１】以上のように絶縁層１５０２を無機絶縁材
料により形成することで、有機樹脂膜を用いて形成した
場合に比べて、材料から放出される水分や有機気体等を
低減させることができる。By forming the insulating layer 1502 with an inorganic insulating material as described above, it is possible to reduce the amount of water and organic gas released from the material as compared with the case of using an organic resin film.
【０１８２】また、図１５（Ｂ）には、図１５（Ａ）の
構造を有する場合における画素部１５１１の一部の上面
図を示す。画素部１５１１には、複数の画素１５１２が
形成されている。また、ここで示す上面図は、図１５
（Ａ）の絶縁層１５０２まで形成された状態を示してい
る。つまり、絶縁層１５０２は、ソース線１５１３、走
査線１５１４および電流供給線１５１５を覆うように形
成されている。また、下方に画素電極とＴＦＴとの接続
部分が形成されている領域ａ（１５０３）の部分も絶縁
層１５０２で覆われている。Further, FIG. 15B is a top view of part of the pixel portion 1511 in the case of having the structure of FIG. A plurality of pixels 1512 are formed in the pixel portion 1511. The top view shown here is shown in FIG.
The state in which the insulating layer 1502 of (A) is formed is shown. That is, the insulating layer 1502 is formed so as to cover the source line 1513, the scan line 1514, and the current supply line 1515. Further, the portion of the region a (1503) where the connecting portion between the pixel electrode and the TFT is formed below is also covered with the insulating layer 1502.
【０１８３】さらに、図１５（Ｂ）に示す画素部１５１
１の点線ＡＡ’における断面図であって、画素電極１５
０１上に陰極１５０４、有機化合物層１５０５、混合領
域（（図示せず）、および保護膜１５０６まで形成され
た状態を図１５（Ｃ）に示す。なお、ここでは、紙面に
対して縦方向に同一の材料からなる有機化合物層が形成
されており、横方向にそれぞれ異なる材料からなる有機
化合物層が形成されている。Further, the pixel portion 151 shown in FIG.
1 is a cross-sectional view taken along the dotted line AA ′ of FIG.
15C shows a state in which the cathode 1504, the organic compound layer 1505, the mixed region ((not shown), and the protective film 1506 are formed on 01. Note that here, in the vertical direction with respect to the paper surface. Organic compound layers made of the same material are formed, and organic compound layers made of different materials are formed in the lateral direction.
【０１８４】例えば、図１５（Ｂ）の画素（Ｒ）１５１
２ａには赤色発光を示す有機化合物層（Ｒ）１５０５ａ
が形成され、画素（Ｇ）１５１２ｂには緑色発光を示す
有機化合物層（Ｇ）１５０５ｂが形成され、画素（Ｂ）
１５１２ｃには青色発光を示す有機化合物層（Ｂ）１５
０５ｃが形成される。また、これらの有機化合物層上に
は、混合領域を介して保護膜がそれぞれ形成されてい
る。なお、絶縁層１５０２は、有機化合物層形成時のマ
ージンとなり、有機化合物層の成膜位置が多少ずれて、
図１５（Ｃ）に示すように絶縁層１５０２上で異なる材
料からなる有機化合物層が重なってしまったとしても、
それが絶縁層１５０２上であれば何ら問題はない。For example, the pixel (R) 151 shown in FIG.
2a includes an organic compound layer (R) 1505a that emits red light.
Is formed, an organic compound layer (G) 1505b that emits green light is formed in the pixel (G) 1512b, and the pixel (B) is formed.
1512c includes an organic compound layer (B) 15 that emits blue light.
05c is formed. In addition, a protective film is formed on each of these organic compound layers via a mixed region. Note that the insulating layer 1502 serves as a margin when the organic compound layer is formed, and the film formation position of the organic compound layer is slightly displaced,
As shown in FIG. 15C, even if the organic compound layers formed of different materials overlap with each other over the insulating layer 1502,
There is no problem if it is on the insulating layer 1502.
【０１８５】さらに、図１５（Ｂ）に示す画素部１５１
１の点線ＢＢ’における断面図であって、図１５（Ｃ）
と同様に画素電極１５０１上に陰極１５０４および有機
化合物層１５０５まで形成された状態を図１５（Ｄ）に
示す。Further, the pixel portion 151 shown in FIG.
15 is a cross-sectional view taken along the dotted line BB ′ of FIG.
15D shows a state in which the cathode 1504 and the organic compound layer 1505 are formed over the pixel electrode 1501 in the same manner as in FIG.
【０１８６】なお、点線ＢＢ’で切断される画素には、
画素（Ｒ）１５１２ａと同様の赤色発光を示す有機化合
物層（Ｒ）１５０５ａが形成されるため、図１５（Ｄ）
で示す構造を有する。The pixel cut along the dotted line BB 'is
Since the organic compound layer (R) 1505a that emits red light similar to that of the pixel (R) 1512a is formed, the structure shown in FIG.
It has the structure shown in.
【０１８７】また、画素部の表示が動作しているとき
（動画表示の場合）には、発光素子が発光している画素
により背景の表示を行い、発光素子が非発光となる画素
により文字表示を行えばよいが、画素部の動画表示があ
る一定期間以上静止している場合（本明細書中では、ス
タンバイ時と呼ぶ）には、電力を節約するために表示方
法が切り替わる（反転する）ようにしておくと良い。具
体的には、発光素子が発光している画素により文字を表
示し（文字表示ともいう）、発光素子が非発光となる画
素により背景を表示（背景表示ともいう）するようにす
る。Further, when the display of the pixel portion is operating (in the case of displaying a moving image), the background is displayed by the pixel in which the light emitting element emits light, and the character is displayed by the pixel in which the light emitting element does not emit light. However, when the moving image display of the pixel portion is stationary for a certain period of time (referred to as standby in this specification), the display method is switched (reversed) to save power. It is good to do so. Specifically, a character is displayed by a pixel whose light-emitting element emits light (also referred to as a character display), and a background is displayed by a pixel whose light-emitting element does not emit light (also referred to as a background display).
【０１８８】（実施例４）本実施例では、実施例３で示
したのと一部構造の異なる発光装置について図１１を用
いて説明する。(Embodiment 4) In this embodiment, a light emitting device having a structure partially different from that shown in Embodiment 3 will be described with reference to FIG.
【０１８９】図１１（Ａ）において、図９（Ｃ）で形成
される画素電極の代わりに配線６７０が形成される。そ
の後、配線６７０を覆って第３の層間絶縁膜６７１が形
成される。なお、ここで形成される第３の層間絶縁膜６
７１の材料としては、第１および第２の層間絶縁膜を形
成する際に用いた材料を用いて形成することができる。In FIG. 11A, a wiring 670 is formed instead of the pixel electrode formed in FIG. 9C. After that, a third interlayer insulating film 671 is formed so as to cover the wiring 670. The third interlayer insulating film 6 formed here
The material of 71 can be formed by using the material used when forming the first and second interlayer insulating films.
【０１９０】次に第３層間絶縁膜６７１の配線６７０と
重なる位置に開口部を形成した後で画素電極６７２を形
成する。なお、画素電極６７２を形成する材料として
は、配線６７０形成に用いた材料を用いて形成すること
ができる。Next, after forming an opening in the third interlayer insulating film 671 at a position overlapping with the wiring 670, a pixel electrode 672 is formed. Note that the material used for forming the wiring 670 can be used as a material for forming the pixel electrode 672.
【０１９１】さらに、画素電極６７２の端部を覆うよう
に絶縁層６７３が形成され、画素電極６７２上には、陰
極６７４、有機化合物層６７５が形成される。なお、絶
縁層６７３を形成する材料としては実施例３と同様にし
て感光性ポリイミドを用いて１μｍの膜厚で形成する。Further, the insulating layer 673 is formed so as to cover the end portion of the pixel electrode 672, and the cathode 674 and the organic compound layer 675 are formed on the pixel electrode 672. As the material for forming the insulating layer 673, photosensitive polyimide is used to have a film thickness of 1 μm as in the third embodiment.
【０１９２】以上により、図１１（Ｂ）に示すように有
機化合物層６７５上に保護膜６７６、および陽極６７７
が形成され、発光素子６７８が完成する。なお、画素電
極６７２を形成した後の作製工程は実施例３と同様の方
法で形成することができるので省略する。As described above, as shown in FIG. 11B, the protective film 676 and the anode 677 are formed on the organic compound layer 675.
Are formed, and the light emitting element 678 is completed. Note that a manufacturing process after the pixel electrode 672 is formed can be formed by a method similar to that in Embodiment 3;
【０１９３】なお、本実施例で示したような構造とする
ことで、画素電極の面積を大きくすることができるの
で、本発明のような上方出射型の発光装置においては、
より開口率を向上させることができる。By adopting the structure as shown in this embodiment, the area of the pixel electrode can be increased. Therefore, in the upper emission type light emitting device of the present invention,
The aperture ratio can be further improved.
【０１９４】さらに、本実施例の図１１（Ｂ）において
説明した発光装置の構造の一部が異なる場合について図
１６に示す。Further, FIG. 16 shows a case where a part of the structure of the light emitting device described in FIG. 11B of this embodiment is different.
【０１９５】図１６において、図１１（Ｂ）と同様にし
て画素電極１６０１が形成される。そして、その端部を
覆うように絶縁層１６０２が形成されるが、ここでは、
図１１（Ｂ）で示したのとは異なり、窒化珪素、酸化珪
素、または酸化窒化珪素といった珪素を含む無機絶縁材
料により０．１〜０．３μｍの膜厚で形成する。In FIG. 16, the pixel electrode 1601 is formed in the same manner as in FIG. 11B. Then, the insulating layer 1602 is formed so as to cover the end portion thereof, but here,
Differently from the case shown in FIG. 11B, the inorganic insulating material containing silicon such as silicon nitride, silicon oxide, or silicon oxynitride is formed to have a thickness of 0.1 to 0.3 μm.
【０１９６】具体的には、窒化珪素膜をスパッタリング
法により０．２μｍの膜厚で形成する。Specifically, a silicon nitride film is formed with a thickness of 0.2 μm by a sputtering method.
【０１９７】以上のように絶縁層１６０２を無機絶縁材
料により形成することで、有機樹脂膜を用いて形成した
場合に比べて、材料から放出される水分や有機気体等を
低減させることができる。なお、絶縁層１６０２の後に
形成される陰極１６０４、有機化合物層１６０５、保護
膜１６０６、および陽極１６０７は、図１１（Ｂ）で示
したのと同様にして形成することができる。By forming the insulating layer 1602 with an inorganic insulating material as described above, moisture and organic gas released from the material can be reduced as compared with the case of using an organic resin film. Note that the cathode 1604, the organic compound layer 1605, the protective film 1606, and the anode 1607 which are formed after the insulating layer 1602 can be formed in a manner similar to that shown in FIG.
【０１９８】（実施例５）本実施例では、定電流駆動方
式により駆動する発光装置の画素部の画素構成について
説明する。図１３に示す画素１３１０は、信号線Ｓｉ
（Ｓ１〜Ｓｘのうちの１つ）、第１走査線Ｇｊ（Ｇ１〜
Ｇｙのうちの１つ）、第２走査線Ｐｊ（Ｐ１〜Ｐｙのう
ちの１つ）及び電源線Ｖｉ（Ｖ１〜Ｖｘのうちの１つ）
を有している。また画素１３１０は、Ｔｒ１、Ｔｒ２、
Ｔｒ３、Ｔｒ４、発光素子１３１１及び保持容量１３１
２を有している。(Embodiment 5) In this embodiment, a pixel structure of a pixel portion of a light emitting device driven by a constant current driving method will be described. A pixel 1310 shown in FIG. 13 has a signal line Si.
(One of S1 to Sx), the first scanning line Gj (G1 to G1)
Gy), the second scanning line Pj (one of P1 to Py), and the power supply line Vi (one of V1 to Vx).
have. Further, the pixel 1310 includes Tr1, Tr2,
Tr3, Tr4, light emitting element 1311, and storage capacitor 131
Have two.
【０１９９】Ｔｒ３とＴｒ４のゲートは、共に第１走査
線Ｇｊに接続されている。Ｔｒ３のソースとドレイン
は、一方は信号線Ｓｉに、もう一方はＴｒ２のソースに
接続されている。またＴｒ４のソースとドレインは、一
方はＴｒ２のソースに、もう一方はＴｒ１のゲートに接
続されている。つまり、Ｔｒ３のソースとドレインのい
ずれか一方と、Ｔｒ４のソースとドレインのいずれか一
方とは、接続されている。The gates of Tr3 and Tr4 are both connected to the first scanning line Gj. One of the source and the drain of Tr3 is connected to the signal line Si, and the other is connected to the source of Tr2. One of the source and the drain of Tr4 is connected to the source of Tr2 and the other is connected to the gate of Tr1. That is, either one of the source and drain of Tr3 and one of the source and drain of Tr4 are connected.
【０２００】Ｔｒ１のソースは電源線Ｖｉに、ドレイン
はＴｒ２のソースに接続されている。Ｔｒ２のゲートは
第２走査線Ｐｊに接続されている。そしてＴｒ２のドレ
インは画素電極を介して画素電極上に形成される発光素
子１３１１に接続されている。発光素子１３１１は、陰
極と、陽極と、陰極と陽極の間に設けられた有機化合物
層とを有している。発光素子１３１１の陽極は外部に設
けられた電源によって一定の電圧が与えられている。The source of Tr1 is connected to the power supply line Vi, and the drain thereof is connected to the source of Tr2. The gate of Tr2 is connected to the second scanning line Pj. The drain of Tr2 is connected to the light emitting element 1311 formed on the pixel electrode via the pixel electrode. The light emitting element 1311 has a cathode, an anode, and an organic compound layer provided between the cathode and the anode. A constant voltage is applied to the anode of the light emitting element 1311 by an external power source.
【０２０１】なお、Ｔｒ３とＴｒ４は、ｎチャネル型Ｔ
ＦＴとｐチャネル型ＴＦＴのどちらでも良い。ただし、
Ｔｒ３とＴｒ４の極性は同じである。また、Ｔｒ１はｎ
チャネル型ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴのどちらでも良
い。Ｔｒ２は、ｎチャネル型ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦ
Ｔのどちらでも良いが、本発明において、Ｔｒ２と接続
される電極は陰極であるため、Ｔｒ２はｎチャネル型Ｔ
ＦＴで形成するのが望ましい。Tr3 and Tr4 are n-channel type T
Either FT or p-channel TFT may be used. However,
The polarities of Tr3 and Tr4 are the same. Also, Tr1 is n
Either a channel type TFT or a p channel type TFT may be used. Tr2 is an n-channel TFT and a p-channel TF
Either T may be used, but in the present invention, since the electrode connected to Tr2 is the cathode, Tr2 is an n-channel type T
It is desirable to form by FT.
【０２０２】保持容量１３１２はＴｒ１のゲートとソー
スとの間に形成されている。保持容量１３１２はＴｒ１
のゲートとソースの間の電圧（ＶGS）をより確実に維持
するために設けられているが、必ずしも設ける必要はな
い。The storage capacitor 1312 is formed between the gate and the source of Tr1. Storage capacitor 1312 is Tr1
It is provided in order to more reliably maintain the voltage (V GS ) between the gate and the source, but it is not always necessary.
【０２０３】図１３に示した画素では、ソース線に供給
される電流は、信号線駆動回路が有する電流源において
制御している。In the pixel shown in FIG. 13, the current supplied to the source line is controlled by the current source of the signal line drive circuit.
【０２０４】なお、本発明の構成は実施例１〜実施例４
のいずれの構成と自由に組み合わせて実施することがで
きる。The constitution of the present invention is as follows:
Any of the above configurations can be freely combined and implemented.
【０２０５】（実施例６）本実施例では、本発明の発光
装置の外観図について図１２を用いて説明する。なお、
図１２（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図１２（Ｂ）
は図１２（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点
線で示された１２０１はソース信号側駆動回路、１２０
２は画素部、１２０３はゲート信号側駆動回路である。
また、１２０４は封止基板、１２０５はシール剤であ
り、シール剤１２０５で囲まれた内側は、空間になって
いる。(Embodiment 6) In this embodiment, an external view of a light emitting device of the present invention will be described with reference to FIG. In addition,
FIG. 12A is a top view illustrating a light-emitting device, FIG.
FIG. 13 is a cross-sectional view of FIG. 12A taken along the line AA ′. Reference numeral 1201 indicated by a dotted line is a source signal side drive circuit, 120
Reference numeral 2 is a pixel portion, and 1203 is a gate signal side drive circuit.
Further, 1204 is a sealing substrate, 1205 is a sealant, and the inside surrounded by the sealant 1205 is a space.
【０２０６】なお、１２０８はソース信号側駆動回路１
２０１及びゲート信号側駆動回路１２０３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）１２０９か
らビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここで
はＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリ
ント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。
本明細書における発光装置には、発光装置本体だけでな
く、それにＦＰＣもしくはＰＷＢが取り付けられた状態
をも含むものとする。Reference numeral 1208 denotes the source signal side drive circuit 1
201 is a wiring for transmitting a signal input to the drive circuit 1203 and the gate signal side drive circuit 1203, and receives a video signal and a clock signal from an FPC (flexible printed circuit) 1209 which is an external input terminal. Although only the FPC is shown here, a printed wiring board (PWB) may be attached to this FPC.
The light emitting device in this specification includes not only the light emitting device main body but also a state in which the FPC or PWB is attached thereto.
【０２０７】次に、断面構造について図１２（Ｂ）を用
いて説明する。基板１２１０上には駆動回路及び画素部
が形成されているが、ここでは、駆動回路としてソース
信号側駆動回路１２０１と画素部１２０２が示されてい
る。Next, the sectional structure will be described with reference to FIG. Although a driver circuit and a pixel portion are formed over the substrate 1210, the source signal side driver circuit 1201 and the pixel portion 1202 are shown here as the driver circuits.
【０２０８】なお、ソース信号側駆動回路１２０１はｎ
チャネル型ＴＦＴ１２１３とｐチャネル型ＴＦＴ１２１
４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、
駆動回路を形成するＴＦＴは、公知のＣＭＯＳ回路、Ｐ
ＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。ま
た、本実施例では、基板上に駆動回路を形成したドライ
バー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上
ではなく外部に形成することもできる。It should be noted that the source signal side drive circuit 1201 is n
Channel type TFT 1213 and p channel type TFT 121
A CMOS circuit in which 4 and 4 are combined is formed. Also,
The TFT forming the drive circuit is a known CMOS circuit, P
It may be formed by a MOS circuit or an NMOS circuit. Further, in this embodiment, the driver integrated type in which the drive circuit is formed on the substrate is shown, but it is not always necessary, and the driver circuit may be formed on the outside of the substrate.
【０２０９】また、画素部１２０２は電流制御用ＴＦＴ
１２１１とそのドレインに電気的に接続された画素電極
１２１２を含む複数の画素により形成される。The pixel portion 1202 is a current control TFT.
1211 and a pixel electrode 1212 electrically connected to its drain.
【０２１０】また、画素電極１２１２の両端には絶縁層
１２１３が形成され、画素電極１２１２上には陰極１２
１４が形成され、さらに陰極１２１４上には有機化合物
層１２１５が形成される。さらに、有機化合物層１２１
５と保護膜１２１６との界面に混合領域（図示せず）を
形成し、保護膜１２１６上には陽極１２１７が形成され
る。これにより、陰極１２１４、有機化合物層１２１
５、保護膜１２１６、及び陽極１２１７からなる発光素
子１２１８が形成される。An insulating layer 1213 is formed on both ends of the pixel electrode 1212, and the cathode 12 is formed on the pixel electrode 1212.
14 is formed, and an organic compound layer 1215 is further formed on the cathode 1214. Furthermore, the organic compound layer 121
A mixed region (not shown) is formed at the interface between the protective film 1216 and the protective film 1216, and the anode 1217 is formed on the protective film 1216. Thereby, the cathode 1214 and the organic compound layer 121
5, the light emitting element 1218 including the protective film 1216 and the anode 1217 is formed.
【０２１１】陽極１２１７は全画素に共通の配線として
も機能し、接続配線１２０８を経由してＦＰＣ１２０９
に電気的に接続されている。The anode 1217 also functions as a wiring common to all pixels, and the FPC 1209 is connected via the connection wiring 1208.
Electrically connected to.
【０２１２】また、基板１２１０上に形成された発光素
子１２１８を封止するためにシール剤１２０５により封
止基板１２０４を貼り合わせる。なお、封止基板１２０
４と発光素子１２１８との間隔を確保するために樹脂膜
からなるスペーサを設けても良い。そして、シール剤１
２０５の内側の空間１２０７には窒素等の不活性気体が
充填されている。なお、シール剤１２０５としてはエポ
キシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、シール剤１２
０５はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であるこ
とが望ましい。さらに、空間１２０７の内部に酸素や水
を吸収する効果をもつ物質を含有させても良い。A sealing substrate 1204 is attached to the light emitting element 1218 formed on the substrate 1210 with a sealant 1205. The sealing substrate 120
4 may be provided with a spacer made of a resin film in order to secure a space between the light emitting element 1218 and the light emitting element 1218. And the sealant 1
The space 1207 inside 205 is filled with an inert gas such as nitrogen. An epoxy resin is preferably used as the sealing agent 1205. In addition, the sealant 12
It is desirable that 05 be a material that does not allow moisture and oxygen to permeate as much as possible. Further, a substance having an effect of absorbing oxygen or water may be contained in the space 1207.
【０２１３】また、本実施例では封止基板１２０４を構
成する材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ
（Fiberglass-Reinforced Plastics）、ＰＶＦ（ポリビ
ニルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはアク
リル等からなるプラスチック基板を用いることができ
る。また、シール剤１２０５を用いて封止基板１２０４
を接着した後、さらに側面（露呈面）を覆うようにシー
ル剤で封止することも可能である。Further, in this embodiment, as the material for forming the sealing substrate 1204, in addition to the glass substrate and the quartz substrate, the FRP is used.
A plastic substrate made of (Fiberglass-Reinforced Plastics), PVF (polyvinyl fluoride), mylar, polyester, acrylic, or the like can be used. In addition, the sealing substrate 1204 is formed using the sealant 1205.
After adhering, it is possible to further seal with a sealant so as to cover the side surface (exposed surface).
【０２１４】以上のようにして発光素子を空間１２０７
に封入することにより、発光素子を外部から完全に遮断
することができ、外部から水分や酸素といった有機化合
物層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐことができ
る。従って、信頼性の高い発光装置を得ることができ
る。As described above, the light emitting element is provided in the space 1207.
By encapsulating the light emitting element, the light emitting element can be completely shielded from the outside, and a substance such as moisture or oxygen that promotes deterioration of the organic compound layer can be prevented from entering from the outside. Therefore, a highly reliable light emitting device can be obtained.
【０２１５】なお、本実施例の構成は、実施例１〜実施
例５に示したいずれの構成と自由に組み合わせて実施す
ることが可能である。The constitution of this embodiment can be implemented by freely combining with any constitution shown in Embodiments 1 to 5.
【０２１６】（実施例７）発光素子を用いた発光装置は
自発光型であるため、液晶表示装置に比べ、明るい場所
での視認性に優れ、視野角が広い。従って、本発明の発
光装置を用いて様々な電気器具を完成させることができ
る。Example 7 Since the light emitting device using the light emitting element is a self-luminous type, it has better visibility in a bright place and a wider viewing angle than a liquid crystal display device. Therefore, various electric appliances can be completed by using the light emitting device of the present invention.
【０２１７】本発明により作製した発光装置を用いて作
製された電気器具として、ビデオカメラ、デジタルカメ
ラ、ゴーグル型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプ
レイ）、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カー
オーディオ、オーディオコンポ等）、ノート型パーソナ
ルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイル
コンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書
籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはデ
ジタルビデオディスク（ＤＶＤ）等の記録媒体を再生
し、その画像を表示しうる表示装置を備えた装置）など
が挙げられる。特に、斜め方向から画面を見る機会が多
い携帯情報端末は、視野角の広さが重要視されるため、
発光素子を有する発光装置を用いることが好ましい。そ
れら電気器具の具体例を図１４に示す。As electric appliances manufactured by using the light emitting device manufactured by the present invention, video cameras, digital cameras, goggle type displays (head mounted displays), navigation systems, sound reproduction devices (car audio systems, audio components, etc.), Recording of a notebook type personal computer, a game machine, a portable information terminal (a mobile computer, a mobile phone, a portable game machine, an electronic book, or the like), an image reproducing apparatus (specifically, a digital video disk (DVD)) including a recording medium An apparatus including a display device capable of reproducing a medium and displaying an image thereof is included. Especially for mobile information terminals, which often see the screen from an oblique direction, the wide viewing angle is important.
It is preferable to use a light emitting device having a light emitting element. Specific examples of these electric appliances are shown in FIGS.
【０２１８】図１４（Ａ）は表示装置であり、筐体２０
０１、支持台２００２、表示部２００３、スピーカー部
２００４、ビデオ入力端子２００５等を含む。本発明に
より作製した発光装置をその表示部２００３に用いるこ
とにより作製される。発光素子を有する発光装置は自発
光型であるためバックライトが必要なく、液晶表示装置
よりも薄い表示部とすることができる。なお、表示装置
は、パソコン用、ＴＶ放送受信用、広告表示用などの全
ての情報表示用表示装置が含まれる。FIG. 14A shows a display device, which is a housing 20.
01, support base 2002, display unit 2003, speaker unit 2004, video input terminal 2005 and the like. It is manufactured by using the light emitting device manufactured by the present invention for the display portion 2003. Since a light emitting device having a light emitting element is a self-luminous type, it does not need a backlight and can have a thinner display portion than a liquid crystal display device. The display device includes all display devices for displaying information, such as those for personal computers, those for receiving TV broadcasting, and those for displaying advertisements.
【０２１９】図１４（Ｂ）はデジタルスチルカメラであ
り、本体２１０１、表示部２１０２、受像部２１０３、
操作キー２１０４、外部接続ポート２１０５、シャッタ
ー２１０６等を含む。本発明により作製した発光装置を
その表示部２１０２に用いることにより作製される。FIG. 14B shows a digital still camera, which includes a main body 2101, a display portion 2102, an image receiving portion 2103,
An operation key 2104, an external connection port 2105, a shutter 2106 and the like are included. It is manufactured by using the light emitting device manufactured by the present invention for the display portion 2102.
【０２２０】図１４（Ｃ）はノート型パーソナルコンピ
ュータであり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部２
２０３、キーボード２２０４、外部接続ポート２２０
５、ポインティングマウス２２０６等を含む。本発明に
より作製した発光装置をその表示部２２０３に用いるこ
とにより作製される。FIG. 14C shows a laptop personal computer, which has a main body 2201, a housing 2202, and a display section 2.
203, keyboard 2204, external connection port 220
5, including a pointing mouse 2206 and the like. It is manufactured by using the light emitting device manufactured by the present invention for the display portion 2203.
【０２２１】図１４（Ｄ）はモバイルコンピュータであ
り、本体２３０１、表示部２３０２、スイッチ２３０
３、操作キー２３０４、赤外線ポート２３０５等を含
む。本発明により作製した発光装置をその表示部２３０
２に用いることにより作製される。FIG. 14D shows a mobile computer, which has a main body 2301, a display portion 2302, and a switch 230.
3, an operation key 2304, an infrared port 2305 and the like. The light emitting device manufactured according to the present invention has a display portion 230.
It is produced by using it for 2.
【０２２２】図１４（Ｅ）は記録媒体を備えた携帯型の
画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本
体２４０１、筐体２４０２、表示部Ａ２４０３、表示部
Ｂ２４０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部２４０
５、操作キー２４０６、スピーカー部２４０７等を含
む。表示部Ａ２４０３は主として画像情報を表示し、表
示部Ｂ２４０４は主として文字情報を表示するが、本発
明により作製した発光装置をこれら表示部Ａ、Ｂ２４０
３、２４０４に用いることにより作製される。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。FIG. 14E shows a portable image reproducing device (specifically, a DVD reproducing device) provided with a recording medium, which includes a main body 2401, a casing 2402, a display portion A2403, a display portion B2404, and a recording medium ( DVD, etc.) reading unit 240
5, an operation key 2406, a speaker portion 2407, and the like. The display portion A2403 mainly displays image information and the display portion B2404 mainly displays textual information. However, the light-emitting device manufactured according to the present invention is used for these display portions A and B240.
3 and 2404 are used. Note that the image reproducing device provided with the recording medium includes a home game machine and the like.
【０２２３】図１４（Ｆ）はゴーグル型ディスプレイ
（ヘッドマウントディスプレイ）であり、本体２５０
１、表示部２５０２、アーム部２５０３を含む。本発明
により作製した発光装置をその表示部２５０２に用いる
ことにより作製される。FIG. 14F shows a goggle type display (head mounted display), which is a main body 250.
1, a display portion 2502 and an arm portion 2503 are included. It is manufactured by using the light emitting device manufactured by the present invention for the display portion 2502.
【０２２４】図１４（Ｇ）はビデオカメラであり、本体
２６０１、表示部２６０２、筐体２６０３、外部接続ポ
ート２６０４、リモコン受信部２６０５、受像部２６０
６、バッテリー２６０７、音声入力部２６０８、操作キ
ー２６０９、接眼部２６１０等を含む。本発明により作
製した発光装置をその表示部２６０２に用いることによ
り作製される。FIG. 14G shows a video camera, which includes a main body 2601, a display portion 2602, a housing 2603, an external connection port 2604, a remote control receiving portion 2605, and an image receiving portion 260.
6, a battery 2607, a voice input unit 2608, operation keys 2609, an eyepiece unit 2610, and the like. It is manufactured by using the light emitting device manufactured by the present invention for the display portion 2602.
【０２２５】ここで図１４（Ｈ）は携帯電話であり、本
体２７０１、筐体２７０２、表示部２７０３、音声入力
部２７０４、音声出力部２７０５、操作キー２７０６、
外部接続ポート２７０７、アンテナ２７０８等を含む。
本発明により作製した発光装置をその表示部２７０３に
用いることにより作製される。なお、表示部２７０３は
黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消
費電力を抑えることができる。[0225] Here, FIG. 14H shows a mobile phone, which has a main body 2701, a housing 2702, a display portion 2703, a voice input portion 2704, a voice output portion 2705, operation keys 2706,
An external connection port 2707, an antenna 2708, and the like are included.
It is manufactured by using the light emitting device manufactured by the present invention for the display portion 2703. Note that the display portion 2703 can suppress power consumption of the mobile phone by displaying white characters on a black background.
【０２２６】なお、将来的に有機材料の発光輝度が高く
なれば、出力した画像情報を含む光をレンズ等で拡大投
影してフロント型若しくはリア型のプロジェクターに用
いることも可能となる。If the emission brightness of the organic material becomes higher in the future, it becomes possible to magnify and project the output light containing the image information with a lens or the like and use it for a front type or rear type projector.
【０２２７】また、上記電気器具はインターネットやＣ
ＡＴＶ（ケーブルテレビ）などの電子通信回線を通じて
配信された情報を表示することが多くなり、特に動画情
報を表示する機会が増してきている。有機材料の応答速
度は非常に高いため、発光装置は動画表示に好ましい。[0227] Further, the above-mentioned electric appliances are Internet or C
Information distributed through electronic communication lines such as ATV (cable television) is often displayed, and in particular, opportunities for displaying moving image information are increasing. Since the response speed of organic materials is extremely high, the light emitting device is suitable for displaying moving images.
【０２２８】また、発光装置は発光している部分が電力
を消費するため、発光部分が極力少なくなるように情報
を表示することが好ましい。従って、携帯情報端末、特
に携帯電話や音響再生装置のような文字情報を主とする
表示部に発光装置を用いる場合には、非発光部分を背景
として文字情報を発光部分で形成するように駆動するこ
とが好ましい。Since the light emitting device consumes power in the light emitting portion, it is preferable to display information so that the light emitting portion is as small as possible. Therefore, when a light emitting device is used for a display unit mainly for character information such as a mobile information terminal, especially a mobile phone or a sound reproducing device, driving is performed so that the character information is formed by the light emitting portion with the non-light emitting portion as the background. Preferably.
【０２２９】以上の様に、本発明の作製方法を用いて作
製された発光装置の適用範囲は極めて広く、本発明の発
光装置を用いてあらゆる分野の電気器具を作製すること
が可能である。また、本実施例の電気器具は実施例１〜
実施例６を実施することにより作製された発光装置を用
いることにより完成させることができる。As described above, the applicable range of the light-emitting device manufactured by the manufacturing method of the present invention is so wide that electric appliances of all fields can be manufactured using the light-emitting device of the present invention. In addition, the electric appliances of this embodiment are
It can be completed by using the light emitting device manufactured by carrying out Example 6.
【０２３０】（実施例８）さらに、本発明の発光装置
は、図１９で示す構造とすることも可能である。(Embodiment 8) Furthermore, the light emitting device of the present invention may have the structure shown in FIG.
【０２３１】陰極１８０３の端部（および配線１８１
３）を覆う絶縁層１８１４（バンク、隔壁、障壁、土手
などと呼ばれる）としては、無機材料（酸化シリコン、
窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）、感光性または
非感光性の有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミ
ド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブ
テン）、またはこれらの積層などを用いることができる
が、例えば、有機樹脂の材料としてポジ型の感光性アク
リルを用いた場合には、図１９に示すように絶縁物の端
部における曲率半径が０．２〜２μｍとなるようにし、
接触面における角度が３５度以上となる曲面を持たせる
ことが好ましい。The end of the cathode 1803 (and the wiring 181)
As the insulating layer 1814 (referred to as a bank, partition wall, barrier, bank, etc.) that covers 3), an inorganic material (silicon oxide,
Silicon nitride, silicon oxynitride, etc.), a photosensitive or non-photosensitive organic material (polyimide, acrylic, polyamide, polyimide amide, resist or benzocyclobutene), or a stack of these materials can be used. When positive photosensitive acrylic is used as the resin material, the radius of curvature at the end of the insulator is 0.2 to 2 μm as shown in FIG.
It is preferable that the contact surface has a curved surface with an angle of 35 degrees or more.
【０２３２】また、発光素子１８０２の有機化合物層１
８０４に用いる材料として、白色発光を示す材料を用い
ることができる。この場合には、蒸着法を用いて形成
し、例えば陰極１８０３側からＴＰＤ（芳香族ジアミ
ン）、ｐ−ＥｔＴＡＺ、Ａｌｑ3、部分的に赤色発光色
素であるナイルレッドをドープしたＡｌｑ3、Ａｌｑ3を
順次積層形成すればよい。Further, the organic compound layer 1 of the light emitting element 1802
As a material used for 804, a material that emits white light can be used. In this case, formed by vapor deposition, for example, from the cathode 1803 side TPD (aromatic diamine), p-EtTAZ, Alq 3, Alq 3 partially doped with Nile red that is a red light emitting pigment, Alq 3 May be sequentially laminated.
【０２３３】さらに、発光素子１８０２の陽極１８０７
上に絶縁性の材料を用いてパッシベーション膜１８１５
を形成することもできる。なお、この際パッシベーショ
ン膜１８１５に用いる材料としては、スパッタリング法
において、Ｓｉをターゲットとして形成された窒化珪素
膜の他、吸湿性の材料を窒化珪素膜により挟んで形成さ
れた積層膜を用いることができる。さらに、ＤＬＣ膜
（ダイヤモンドライクカーボン膜）や、窒化炭素（Ｃｘ
Ｎｙ）等を用いることも可能である。Further, the anode 1807 of the light emitting element 1802.
A passivation film 1815 using an insulating material on top
Can also be formed. At this time, as the material used for the passivation film 1815, in addition to the silicon nitride film formed by using Si as a target in the sputtering method, a laminated film formed by sandwiching a hygroscopic material between silicon nitride films can be used. it can. Furthermore, DLC film (diamond-like carbon film) and carbon nitride (Cx
It is also possible to use Ny) or the like.
【０２３４】[0234]
【発明の効果】本発明では、上面出射型の発光装置を作
製することにより、下面出射型の発光装置に比べてより
開口率の高い素子を形成することが可能となった。ま
た、上面出射型の発光装置の作製において、ＴＦＴと接
続された電極（下部電極）を陰極とし、陰極上に形成さ
れた有機化合物層上に光取り出し電極（上部電極）とな
る陽極を形成することから、既に実用化レベルの特性を
有しているＩＴＯやＩＺＯといった透明導電膜を陽極材
料として用い、従来の上面出射型の発光装置と素子構造
の異なる発光素子を作製することができる。According to the present invention, by manufacturing a top emission type light emitting device, it becomes possible to form an element having a higher aperture ratio than a bottom emission type light emitting device. Further, in manufacturing a top emission type light emitting device, an electrode (lower electrode) connected to a TFT is used as a cathode, and an anode serving as a light extraction electrode (upper electrode) is formed on an organic compound layer formed on the cathode. Therefore, it is possible to fabricate a light emitting element having a different element structure from that of the conventional top emission type light emitting device by using as the anode material a transparent conductive film such as ITO or IZO which has already been put to practical use.
【０２３５】これにより、上部電極である陰極側から光
を取り出す素子構造の場合には、陰極としての機能を保
持するために充分な成膜性が要求されるのに対し、光取
り出し電極としての透光性を確保するために極薄膜で形
成する必要があるため、両者の条件を満たすために生じ
る矛盾を解決することができる。As a result, in the case of an element structure in which light is taken out from the cathode side which is the upper electrode, sufficient film formability is required to maintain the function as a cathode, whereas in the case of a light extraction electrode Since it is necessary to form an extremely thin film in order to secure the light-transmitting property, it is possible to solve the contradiction that occurs when both conditions are satisfied.
【０２３６】さらに、有機化合物層と陽極との界面に保
護膜を設けることにより陽極形成時に問題となる有機化
合物層へのダメージを防ぐことができる。Furthermore, by providing a protective film at the interface between the organic compound layer and the anode, it is possible to prevent damage to the organic compound layer which is a problem when forming the anode.
【図１】 本発明の発光装置の素子構造を説明する
図。FIG. 1 is a diagram illustrating an element structure of a light emitting device of the present invention.
【図２】 本発明の発光装置の作製工程を説明する
図。2A to 2C are diagrams illustrating a manufacturing process of a light-emitting device of the present invention.
【図３】 本発明の発光装置の作製工程を説明する
図。3A to 3D are diagrams illustrating a manufacturing process of a light emitting device of the present invention.
【図４】 本発明の発光装置の素子構造を説明する
図。FIG. 4 illustrates an element structure of a light emitting device of the present invention.
【図５】 本発明の低分子型発光装置の素子構造を説
明する図。FIG. 5 is a diagram illustrating an element structure of a low molecular weight light emitting device of the present invention.
【図６】 本発明の高分子型発光装置の素子構造を説
明する図。FIG. 6 is a diagram illustrating an element structure of a polymer light emitting device of the present invention.
【図７】 本発明の発光装置の作製工程を説明する
図。7A to 7C are diagrams illustrating a manufacturing process of a light-emitting device of the present invention.
【図８】 本発明の発光装置の作製工程を説明する
図。FIG. 8 is a diagram illustrating a manufacturing process of a light emitting device of the present invention.
【図９】 本発明の発光装置の作製工程を説明する
図。9A to 9C are diagrams illustrating a manufacturing process of a light-emitting device of the present invention.
【図１０】 本発明の発光装置の作製工程を説明する
図。FIG. 10 is a diagram illustrating a manufacturing process of a light emitting device of the present invention.
【図１１】 本発明の発光装置の作製工程を説明する
図。FIG. 11 is a diagram illustrating a manufacturing process of a light emitting device of the present invention.
【図１２】 本発明の発光装置の素子構造を説明する
図。FIG. 12 is a diagram illustrating an element structure of a light emitting device of the present invention.
【図１３】 本発明に用いることのできる回路構成を説
明する図。FIG. 13 is a diagram illustrating a circuit configuration that can be used in the present invention.
【図１４】 電気器具の一例を示す図。FIG. 14 illustrates an example of an electric appliance.
【図１５】 本発明の発光装置の素子構造を説明する
図。FIG. 15 illustrates an element structure of a light emitting device of the present invention.
【図１６】 本発明の発光装置の素子構造を説明する
図。FIG. 16 is a diagram illustrating an element structure of a light emitting device of the present invention.
【図１７】 成膜室を示す図。FIG. 17 is a diagram showing a film formation chamber.
【図１８】 従来例を示す図。FIG. 18 is a diagram showing a conventional example.
【図１９】 本発明の発光装置の素子構造を説明する
図。FIG. 19 is a diagram showing an element structure of a light emitting device of the present invention.
Claims (11)
極とを有する発光装置であって、 前記ＴＦＴは、ソース領域およびドレイン領域を有し、 前記画素電極は、前記層間絶縁膜に形成された開口部に
おいて、前記ソース領域または前記ドレイン領域のいず
れか一方と電気的に接続され、 前記有機化合物層と前記保護膜との間に混合領域を有
し、 前記混合領域は、前記有機化合物層を構成する有機化合
物、および前記保護膜を構成する金属材料を含むことを
特徴とする発光装置。1. A TFT provided on an insulating surface, an interlayer insulating film formed on the TFT, a pixel electrode formed on the interlayer insulating film, and formed to cover an end portion of the pixel electrode. A light emitting device having a formed insulating film, a cathode formed on the pixel electrode, an organic compound layer formed on the cathode, a protective film, and an anode, wherein the TFT has a source region and A drain region, the pixel electrode is electrically connected to either the source region or the drain region in an opening formed in the interlayer insulating film, and the organic compound layer and the protective film. A light-emitting device having a mixed region between the mixed regions, the mixed region containing an organic compound forming the organic compound layer and a metal material forming the protective film.
極とを有する発光装置であって、 前記ＴＦＴは、ソース領域およびドレイン領域を有し、 前記画素電極は、前記層間絶縁膜に形成された開口部に
おいて、前記ソース領域または前記ドレイン領域のいず
れか一方と電気的に接続され、 前記有機化合物層と前記保護膜との間に混合領域を有
し、 前記混合領域は、前記有機化合物層を構成する有機化合
物、および前記保護膜を構成する金属材料を含み、か
つ、その平均膜厚が０．５〜１０ｎｍであることを特徴
とする発光装置。2. A TFT provided on an insulating surface, an interlayer insulating film formed on the TFT, a pixel electrode formed on the interlayer insulating film, and formed to cover an end portion of the pixel electrode. A light emitting device having a formed insulating film, a cathode formed on the pixel electrode, an organic compound layer formed on the cathode, a protective film, and an anode, wherein the TFT has a source region and A drain region, the pixel electrode is electrically connected to either the source region or the drain region in an opening formed in the interlayer insulating film, and the organic compound layer and the protective film. Between them, the mixed region contains an organic compound forming the organic compound layer and a metal material forming the protective film, and has an average film thickness of 0.5 to 10 nm. Characterized by A light-emitting device to be.
極とを有する発光装置であって、 前記ＴＦＴは、ソース領域およびドレイン領域を有し、 前記画素電極は、前記層間絶縁膜および前記バリア膜に
形成された開口部を介して前記ソース領域または前記ド
レイン領域のいずれか一方と電気的に接続され、 前記有機化合物層と前記保護膜との間に混合領域を有
し、 前記混合領域は、前記有機化合物層を構成する有機化合
物、および前記保護膜を構成する金属材料を含むことを
特徴とする発光装置。3. A TFT provided on an insulating surface, an interlayer insulating film formed on the TFT, a barrier film formed on the interlayer insulating film, and a pixel electrode formed on the barrier film. A light emitting device having an insulating film formed to cover an end portion of the pixel electrode, a cathode formed on the pixel electrode, an organic compound layer formed on the cathode, a protective film, and an anode. In the device, the TFT has a source region and a drain region, and the pixel electrode has either the source region or the drain region through an opening formed in the interlayer insulating film and the barrier film. It is electrically connected to one side and has a mixed region between the organic compound layer and the protective film, and the mixed region is an organic compound forming the organic compound layer, and a metal material forming the protective film. including A light-emitting device characterized by the above.
極とを有する発光装置であって、 前記ＴＦＴは、ソース領域およびドレイン領域を有し、 前記画素電極は、前記層間絶縁膜および前記バリア膜に
形成された開口部を介して前記ソース領域または前記ド
レイン領域のいずれか一方と電気的に接続され、 前記有機化合物層と前記保護膜との間に混合領域を有
し、 前記混合領域は、前記有機化合物層を構成する有機化合
物、および前記保護膜を構成する金属材料を含み、か
つ、その平均膜厚が０．５〜１０ｎｍであることを特徴
とする発光装置。4. A TFT provided on an insulating surface, an interlayer insulating film formed on the TFT, a barrier film formed on the interlayer insulating film, and a pixel electrode formed on the barrier film. A light emitting device having an insulating film formed to cover an end portion of the pixel electrode, a cathode formed on the pixel electrode, an organic compound layer formed on the cathode, a protective film, and an anode. In the device, the TFT has a source region and a drain region, and the pixel electrode has either the source region or the drain region through an opening formed in the interlayer insulating film and the barrier film. It is electrically connected to one side and has a mixed region between the organic compound layer and the protective film, and the mixed region is an organic compound forming the organic compound layer, and a metal material forming the protective film. Including A light emitting device having an average film thickness of 0.5 to 10 nm.
ウム、酸化窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化酸化珪素
からなることを特徴とする発光装置。5. The light emitting device according to claim 3 or 4, wherein the barrier film is made of aluminum nitride, aluminum nitride oxide, aluminum oxynitride, silicon nitride, or silicon nitride oxide.
て、 前記混合領域全体における前記金属材料の含有量が１０
〜５０％であることを特徴とする発光装置。6. The content of the metal material in the entire mixed region according to claim 1, wherein the content of the metal material is 10 or less.
The light-emitting device is characterized by being 50%.
て、 前記保護膜は、仕事関数が４．５〜５．５ｅＶである材
料からなることを特徴とする発光装置。7. The light emitting device according to claim 1, wherein the protective film is made of a material having a work function of 4.5 to 5.5 eV.
て、 前記保護膜および前記陽極は７０〜１００％の透過率を
有することを特徴とする発光装置。8. The light emitting device according to claim 1, wherein the protective film and the anode have a transmittance of 70 to 100%.
て、 前記保護膜は元素周期律の第９族、第１０族、または第
１１族に属する金属材料からなることを特徴とする発光
装置。9. The light emission according to claim 1, wherein the protective film is made of a metal material belonging to Group 9, Group 10 or Group 11 of the periodic system of elements. apparatus.
いて、 前記保護膜は金、銀、または白金からなることを特徴と
する発光装置。10. The light emitting device according to claim 1, wherein the protective film is made of gold, silver, or platinum.
おいて、 前記発光装置は、表示装置、デジタルスチルカメラ、ノ
ート型パーソナルコンピュータ、モバイルコンピュー
タ、記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置、ゴーグル
型ディスプレイ、ビデオカメラ、携帯電話から選ばれた
一種であることを特徴とする発光装置。11. The portable image reproduction device according to claim 1, wherein the light emitting device includes a display device, a digital still camera, a laptop personal computer, a mobile computer, and a recording medium. A light emitting device characterized by being a kind selected from a goggle type display, a video camera and a mobile phone.
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