(57)【要約】      （修正有）【課題】高い稠密性を有する膜および膜構造体を提供する。【解決手段】複数の第１粒子状物質を含み、第１の平均一次粒径を有する第１粒子層と、複数の第２粒子状物質を含むとともに第１の平均一次粒径とは異なる第２の平均一次粒径を有し、第１粒子層に積層された第２粒子層とを備えた膜。第１粒子状物質および第２粒状物質は導電材料により構成され、少なくとも一方は、Ａｕ，Ａｇ，Ｃu，カーボンブラック，グラフェン，ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳまたはＩＴＯにより構成される。【選択図】図２
2015179726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１粒子状物質を含み、第１の平均一次粒径を有する第１粒子層と、
複数の第２粒子状物質を含むとともに前記第１の平均一次粒径とは異なる第２の平均一次粒径を有し、前記第１粒子層に積層された第２粒子層と
を備えた膜。
【請求項２】
前記第１粒子状物質および前記第２粒状物質が導電材料により構成されている
請求項１に記載の膜。
【請求項３】
前記第１粒子状物質および前記第２粒子状物質の少なくとも一方は、Ａｕ，Ａｇ，Ｃu，カーボンブラック，グラフェン，ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳまたはＩＴＯにより構成されている
請求項２に記載の膜。
【請求項４】
前記第１粒子状物質および前記第２粒状物質が絶縁材料により構成されている
請求項１に記載の膜。
【請求項５】
前記第１粒子状物質および前記第２粒子状物質の少なくとも一方は、シリカ，ポリスチレンまたは金属酸化物により構成されている
請求項４に記載の膜。
【請求項６】
前記第１粒子状物質および前記第２粒状物質の構成材料が同じである
請求項１に記載の膜。
【請求項７】
複数の粒子状物質を含む粒子層と、
繊維状物質を含み、前記粒子層に積層された繊維層と
を備えた膜。
【請求項８】
前記繊維状物質は、カーボンナノチューブにより構成されている
請求項７に記載の膜。
【請求項９】
膜を備え、
前記膜は、
第１粒子状物質を含み、第１の平均一次粒径を有する第１粒子層と、
第２粒子状物質を含むとともに前記第１の平均一次粒径とは異なる第２の平均一次粒径を有し、前記第１粒子層に積層された第２粒子層とを含む
膜構造体。
【請求項１０】
更に、有機膜を含み、
前記第１粒子層および前記第２粒子層のうち、前記第１粒子層が前記有機膜に近い位置に配置されている
請求項９に記載の膜構造体。
【請求項１１】
前記第１の平均一次粒径は、前記第２の平均一次粒径よりも小さい
請求項１０に記載の膜構造体。
【請求項１２】
前記第２の平均一次粒径は、前記第１の平均一次粒径よりも小さい
請求項１０に記載の膜構造体。
【請求項１３】
前記第１粒子状物質および前記第２粒子状物質のうち、少なくとも一方は炭素を含む導電材料により構成されている
請求項１０に記載の膜構造体。
【請求項１４】
更に、前記第２粒子層に積層された金属膜を含む
請求項９に記載の膜構造体。
【請求項１５】
更に、第３粒子状物質を含む第３粒子層を含み、
前記第３粒子層は、前記第２粒子層に積層されている
請求項９に記載の膜構造体。
【請求項１６】
前記第３粒子状物質は金属材料により構成されている
請求項１５に記載の膜構造体。
【請求項１７】
前記膜は第１電極膜である
請求項９に記載の膜構造体。
【請求項１８】
更に、前記第１電極膜に電気的に接続された有機半導体膜と、
前記有機半導体膜に対向する第２電極膜とを含む
請求項１７に記載の膜構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、複数の粒子状物質を含む膜および、その膜を用いた膜構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
導電膜および絶縁膜の形成に粒子状物質を用いる方法が報告されている（例えば、非特許文献１，２）。粒子状物質を溶媒に分散させてインクを調製した後、このインクを基材上に塗布する。その後、加熱してインク中の溶媒を蒸発させる。これにより、溶媒が除去され、粒子状物質を含む膜が形成される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Appl. Phys. Lett. 93, 213303(2008)
【非特許文献２】HW Zan, WW Tsai, CH Chen, CC Tsai, HF Meng-SID, 2011
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような粒子状物質を含む膜は、粒子状物質の性質に起因して膜内に隙間が生じやすい。このため、このような膜では稠密（ち密）性を向上させることが望まれている。
【０００５】
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、稠密性の高い膜、およびその膜を用いた膜構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本技術による第１の膜は、複数の第１粒子状物質を含み、第１の平均一次粒径を有する第１粒子層と、複数の第２粒子状物質を含むとともに第１の平均一次粒径とは異なる第２の平均一次粒径を有し、第１粒子層に積層された第２粒子層とを備えたものである。
【０００７】
本技術による膜構造体は、上記本技術の第１の膜を含むものである。
【０００８】
本技術の第１の膜または膜構造体では、互いに平均一次粒径の異なる第１粒子層、第２粒子層が積層されているので、第１粒子層内の隙間には第２粒子状物質が、第２粒子層内の隙間には第１粒子状物質がそれぞれ入りこみやすくなる。
【０００９】
本技術による第２の膜は、複数の粒子状物質を含む粒子層と、繊維状物質を含み、粒子層に積層された繊維層とを含むものである。
【００１０】
本技術の第２の膜では、粒子層と繊維層とが積層されているので、繊維層内の隙間には粒子状物質が、粒子層の隙間には繊維状物質がそれぞれ入りこみやすくなる。
【発明の効果】
【００１１】
本技術の第１の膜および膜構造体によれば、第１粒子層の隙間を第２粒子状物質で、第２粒子層の隙間を第１粒子状物質でそれぞれ埋めるようにし、本技術の第２の膜によれば、繊維層内の隙間を粒子状物質で、粒子層内の隙間を繊維状物質でそれぞれ埋めるようにしたので、膜内の隙間を少なくすることができる。よって、稠密性を向上させることが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本技術の第１の実施の形態に係る膜構造体の構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した導電膜の構成を表す断面図である。
【図３】図１に示した膜構造体の製造工程を表す図である。
【図４】図３に続く工程を表す図である。
【図５】比較例に係る膜構造体の要部を表す断面図である。
【図６】変形例１に係る膜構造体の構成を表す図である。
【図７】変形例２に係る膜構造体の構成を表す断面図である。
【図８】図７に示した導電膜および金属膜の構成を表す断面図である。
【図９】変形例３に係る膜構造体の構成を表す断面図である。
【図１０】図９に示した導電膜の構成を表す断面図である。
【図１１】本技術の第２の実施の形態に係る膜構造体の構成を表す断面図である。
【図１２】図１１に示した絶縁膜の構成を表す断面図である。
【図１３】本技術の第３の実施の形態に係る膜構造体の構成を表す断面図である。
【図１４】図１３に示した導電膜の構成を表す断面図である。
【図１５】本技術の第４の実施の形態に係るトランジスタの一構成例を表す断面図である。
【図１６Ａ】図１５に示したトランジスタの製造工程を表す断面図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａに続く工程を表す断面図である。
【図１６Ｃ】図１６Ｂに続く工程を表す断面図である。
【図１７Ａ】図１６Ｃに続く工程を表す断面図である。
【図１７Ｂ】図１７Ａに続く工程を表す断面図である。
【図１８】本技術の第５の実施の形態に係る表示装置の構成を表す断面図である。
【図１９】図１８に示した表示装置の全体構成を表す図である。
【図２０】図１９に示した画素を駆動する回路の一例を表す図である。
【図２１】図１８に示した表示装置を含むモジュールの概略構成を表す平面図である。
【図２２Ａ】適用例１の外観の一例を表す斜視図である。
【図２２Ｂ】適用例１の外観の他の例を表す斜視図である。
【図２３】適用例２の外観を表す斜視図である。
【図２４】適用例３の外観を表す斜視図である。
【図２５Ａ】適用例４の表側から見た外観を表す斜視図である。
【図２５Ｂ】適用例４の裏側から見た外観を表す斜視図である。
【図２６】適用例５の外観を表す斜視図である。
【図２７】適用例６の外観を表す斜視図である。
【図２８Ａ】適用例７の閉じた状態を表す図である。
【図２８Ｂ】適用例７の開いた状態を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本技術の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（膜構造体：半導体膜に小粒子層が接している例）
２．変形例１（半導体膜に大粒子層が接している例）
３．変形例２（粒子層を金属膜が覆っている例）
４．変形例３（３つの粒子層により導電膜が構成されている例）
５．第２の実施の形態（膜構造体：粒子層により絶縁膜が構成されている例）
６．第３の実施の形態（膜構造体：繊維層と粒子層とを有する例）
７．第４の実施の形態（トランジスタ）
８．第５の実施の形態（表示装置）
９．適用例
【００１４】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本技術の第１の実施の形態に係る膜構造体（膜構造体１０）の断面構成を模式的に表したものである。この膜構造体１０は、基板１１、絶縁膜１２、半導体膜１３および導電膜１４がこの順に積層されたものであり、例えば、トランジスタ（例えば後述の図１５のトランジスタ４）等に適用される。膜構造体１０がトランジスタとして用いられる場合には、絶縁膜１２がゲート絶縁膜、半導体膜１３がチャネル膜、導電膜１４がソース・ドレイン電極膜として機能する。
【００１５】
基板１１は膜構造体１０の基材である。この基板１１は、例えば、ＰＥＳ（ポリエーテルスルフォン），ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート），ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート），ＰＣ（ポリカーボネート）あるいはＰＩ（ポリイミド）等のプラスチック基板により構成されている。基板１１にはステンレス（ＳＵＳ）等の金属箔の表面を樹脂でラミネートしたものを用いてもよく、あるいは、ガラス基板を使用するようにしてもよい。基板１１の厚み（Ｚ方向の距離、以下単に厚みという。）は、例えば２０μｍ〜１ｍｍ程度である。
【００１６】
絶縁膜１２は、例えば、厚み５０ｎｍ〜１０００ｎｍのＰＶＰ（ポリビニルフェノール），ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート），ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）またはＰＩなどの有機絶縁膜により構成されている。絶縁膜１２に、酸化シリコン（ＳｉＯ2），酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3），酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）または窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等の無機絶縁膜を用いるようにしてもよい。
【００１７】
半導体膜１３は、例えば有機半導体材料により構成されている。半導体膜１３はｐ型の有機半導体材料およびｎ型の有機半導体材料のどちらで構成するようにしてもよい。半導体膜１３には、例えばペンタセン等のアセン系半導体，ペリ・キサンテノキサンテン（peri-Xanthenoxanthene）誘導体あるいはポリ−３−ヘキシルチオフェン（Ｐ３ＨＴ:poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl)）等を用いることができる。半導体膜１３の厚みは、例えば１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度である。
【００１８】
この半導体膜１３の一方の面（表面）に接して導電膜１４が設けられている。本実施の形態では、この導電膜１４が小粒子層１４Ａおよび大粒子層１４Ｂを含んでいる。詳細は後述するが、これにより、導電膜１４の隙間を少なくすることができる。
【００１９】
図２は、小粒子層１４Ａおよび大粒子層１４Ｂの具体的な構成を表すものである。小粒子層１４Ａおよび大粒子層１４Ｂのうち、小粒子層１４Ａが半導体膜１３に近い位置に配置されている。小粒子層１４Ａは複数の小粒子１４ＡＰを含んでおり、大粒子層１４Ｂは複数の大粒子１４ＢＰを含んでいる。
【００２０】
小粒子１４ＡＰおよび大粒子１４ＢＰは、粒子状の導電物質である。小粒子１４ＡＰおよび大粒子１４ＢＰの形状は例えば略球状である。小粒子１４ＡＰおよび大粒子１４ＢＰは、板状等の球状以外の形状であってもよい。小粒子１４ＡＰおよび大粒子１４ＢＰは、例えば同じ導電物質により構成されている。小粒子１４ＡＰおよび大粒子１４ＢＰの構成材料としては、例えば、Ａｕ，Ａｇ，Ｃu，カーボンブラック，グラフェン，ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（(3,4-ethylendioxythiophene):Poly(styrenesulfonate）およびＩＴＯ(Indium Tin Oxide)等が挙げられる。カーボンブラックとしては、例えばケッチェンブラック（登録商標）等のファーネスブラックが挙げられる。炭素を含む導電材料により構成された導電膜１４を用いることにより、導電膜１４と有機半導体材料を含む半導体膜１３との電気的親和性が向上する。小粒子１４ＡＰと大粒子１４ＢＰとが、互いに異なる導電物質により構成されていてもよい。
【００２１】
複数の小粒子１４ＡＰの一次粒径の平均、即ち、小粒子層１４Ａの平均一次粒径は例えば４０ｎｍ〜９０ｎｍである。複数の大粒子１４ＢＰの一次粒径の平均、即ち、大粒子層１４Ｂの平均一次粒径は、この小粒子層１４Ａの平均一次粒径よりも大きく、例えば７０ｎｍ〜３００ｎｍである。換言すれば、小粒子層１４Ａには、大粒子１４ＢＰの一次粒径よりも小さな一次粒径の小粒子１４ＡＰが多く含まれている。導電膜１４の厚みは例えば平均膜厚で１５０ｎｍ程度である。
【００２２】
このような膜構造体１０は、例えば次のようにして製造することができる（図３，図４）。図３（Ａ）および図４（Ａ）は、導電膜１４の製造工程における断面構成を表し、図３（Ｂ）および図４（Ｂ）は、導電膜１４の製造工程における平面構成を表している。
【００２３】
まず基板１１に表面処理を施した後、この基板１１上に絶縁膜１２を成膜する。絶縁膜１２は、例えば硬化剤を添加したＰＶＰをスピンコート法を用いて塗布することにより形成する。絶縁膜１２の形成には、どのような方法を用いるようにしてもよく、例えばスピンコート以外の塗布法または印刷法等を用いるようにしてもよい。絶縁膜１２を無機絶縁性材料により形成する場合には、例えば蒸着法、スパッタ法またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等を用いることも可能である。
【００２４】
絶縁膜１２を設けた後、例えば真空蒸着法を用いて厚み３０ｎｍのペンタンセンを成膜し、半導体膜１３を形成する。次いで、導電膜１４を以下のようにして形成する。まず、半導体膜１３上に、例えばスリットコート法により小粒子１４ＡＰを含むインクを塗布する。このインクは、例えば一次粒径の平均が８０ｎｍとなる複数のファーネスブラック粒子を濃度３％で溶媒中に分散させたものである。溶媒としては、例えば水を用いることができる。インクには、ＰＶＢ（ポリビニルブチラール）またはＰＶＰ等のバインダーが含まれていてもよい。小粒子１４ＡＰを含むインクを塗布した後、これを例えば１００℃に加熱してインク中の溶媒を蒸発させる。これにより、溶媒が除去され、小粒子層１４Ａが形成される（図３）。続いて、小粒子層１４Ａ上に、例えばスリットコート法を用いて大粒子１４ＢＰを含むインクを塗布する。このインクは、例えば一次粒径の平均が２００ｎｍとなる複数のファーネスブラック粒子を濃度３％で溶媒中に分散させたものである。溶媒としては、例えば水を用いることができる。小粒子１４ＡＰを含むインクおよび大粒子１４ＢＰを含むインクは、スリットコート法に代えて、スピンコート法、ダイコート法、スプレーコート法、インクジェット印刷法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法あるいはオフセット印刷法等を用いて塗布するようにしてもよい。大粒子１４ＢＰを含むインクを塗布した後、これを例えば１００℃に加熱してインク中の溶媒を蒸発させ、大粒子層１４Ｂを形成する（図４）。これにより小粒子層１４Ａおよび大粒子層１４Ｂからなる導電膜１４が形成される。
【００２５】
導電膜１４をパターニングする場合には、例えば、フォトリソグラフィ工程を用いる。このフォトリソグラフィ工程では、まず、導電膜１４上にレジスト材料を塗布した後、これの露光および現像を行って、導電膜１４上にレジストパターン（例えば後述の図１７Ａのレジスト４９）を形成する。次いで、大粒子層１４Ｂおよび小粒子層１４Ａをドライエッチングする。このドライエッチングには、例えば酸素（Ｏ2）のＲＩＥ（Reactive Ion Etching）を用いることができる。最後にレジストパターンを除去する。レジストパターンの除去は、例えばレジストパターンに紫外光を照射した後、これを現像液に浸漬させることにより行う。以上の工程により、図１に示した膜構造体１０が完成する。
【００２６】
この膜構造体１０では、互いに平均一次粒径の異なる小粒子層１４Ａおよび大粒子層１４Ｂにより導電膜１４が構成されているので、導電膜１４中の隙間が少なくなる。以下、これについて説明する。
【００２７】
図５は、比較例に係る膜構造体（膜構造体１００）の要部の断面構成を表したものである。この膜構造体１００の導電膜（導電膜１１４）は、複数の粒子１１４Ｐを溶媒に分散させたインクを半導体膜１３上に塗布することにより形成したものである。この複数の粒子１１４Ｐの一次粒径は、ほぼ同じであり、導電膜１１４は一度の塗布工程で形成されたものである。即ち、導電膜１１４は、単層の粒子層により構成されている。粒子１１４Ｐを含むインクの調製では、粒子１１４Ｐの濃度、粒子１１４Ｐの分散性、インクの表面張力、溶媒および粘度等を適切に設定することが困難であり、半導体膜１３上で粒子１１４Ｐが凝集し、導電膜１１４中にボイド（ボイドＶ）等の隙間が生じやすい。例えば、下層の半導体膜１３が有機材料からなる場合には、インクの溶媒には半導体膜１３を劣化させる有機溶媒を用いることができず、水系の溶媒が用いられる。この水系の溶媒は有機薄膜上での濡れ性が低く、粒子１１４Ｐが凝集しやすくなる。単層の粒子層のみからなる導電膜１１４では、この隙間がそのまま残る。不連続な導電膜１１４では導電性が低下し、導電膜として機能しなくなる虞がある。特に、導電性を維持した状態で導電膜１１４の厚みを小さくすることは困難である。
【００２８】
また、隙間の多い導電膜１１４では、フォトリソグラフィ工程で用いるレジスト材料およびレジストの除去溶剤等が、導電膜１１４上から導電膜１１４の隙間を介して半導体膜１３等の下地に付着し、半導体膜１３を劣化させる虞がある。
【００２９】
同じ大きさの粒子を含むインクを、複数回塗布する方法も考え得る。しかしながら、この場合には、各塗布工程で用いられる粒子の大きさが一定であるため、粒子層の隙間に他の粒子が効率よく入らず、膜内の隙間を十分に埋めることができない虞がある。
【００３０】
また、粒径の小さい粒子は分散性が高く、凝集しにくい傾向にあるため、このような粒子のみを用いて導電膜を形成することも考え得る。しかしながら、小さな粒子を含むインクでは高度な分散技術が用いられ、また、インクの調製で要する分散工程も増加する。更に、粒径の小さな粒子を用いると、所定の厚みの膜を形成するための塗布工程数が増加する。よって、粒径の小さい粒子のみを用いるとコストが高くなる。粒子の分散性を高めるための種々の分散剤および溶媒等が存在するが、これらがインクを塗布する際の下地の膜（例えば半導体膜１３）を劣化させる場合がある。分散性と下地の膜への影響との両方を考慮すると、使用可能な分散剤および溶媒等の種類は大きく制限される。
【００３１】
これに対し、膜構造体１０の導電膜１４では、小粒子１４ＡＰからなる小粒子層１４Ａに、大粒子１４ＢＰからなる大粒子層１４Ｂを積層して形成するので、仮に、小粒子層１４Ａ内に隙間が形成されていても、この隙間に小粒子１４ＡＰとは大きさの異なる大粒子１４ＢＰが効率よく入り込む。したがって、導電膜１４内の隙間が少なくなり、導電性が維持される。導電性を維持した状態で、容易に導電膜１４の厚みを小さくすることも可能である。更に、下地へのレジスト材料およびレジストの除去溶剤等の付着も抑えられる。
【００３２】
また、小粒子１４ＡＰと共に、大粒子１４ＢＰを用いるので、小粒子１４ＡＰのみを用いる場合に比べてインクに要するコストを抑えることができる。更に、所定の厚みの導電膜１４を形成するための塗布工程数が少なくなるので、これによってもコストを抑えることができる。
【００３３】
半導体膜１３に影響を及ぼさない範囲で、インクに用いる分散剤および溶媒等を選択すればよく、使用可能な分散剤および溶媒等の種類が増える。更に、半導体膜１３が小粒子層１４Ａで覆われた状態で、大粒子１４ＢＰを含むインクを塗布するので、このインクに半導体膜１３を劣化させる分散剤および溶媒等が含有されていても、半導体膜１３の損傷を抑えることができる。
【００３４】
以上のように、本実施の形態では、小粒子１４ＡＰからなる小粒子層１４Ａに大粒子１４ＢＰからなる大粒子層１４Ｂを積層するようにしたので、導電膜１４内の隙間を少なくして、稠密性を向上させることが可能となる。
【００３５】
また、導電膜１４のうち、半導体膜１３に近い位置に小粒子１４ＡＰからなる小粒子層１４Ａを設けることで、半導体膜１３と導電膜１４との接触部分を増やすことができる。これにより、膜構造体１０の積層方向（膜面に対して垂直方向）に電流が流れやすくなる。導電膜１４の表面に大粒子１４ＢＰからなる大粒子層１４Ｂを厚く設けることにより、膜面に対して平行方向の導電性を向上させることができる。
【００３６】
以下、上記第１の実施の形態の変形例および他の実施の形態について説明するが、上記第１の実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００３７】
＜変形例１＞
図６は、変形例１に係る膜構造体（膜構造体１０Ａ）の要部の構成を表したものであり、図６（Ａ）は断面構成、図６（Ｂ）は平面構成をそれぞれ表している。この膜構造体１０Ａの導電膜１４では、半導体膜１３に近い位置に大粒子１４ＢＰからなる大粒子層１４Ｂが設けられている。この点を除き、膜構造体１０Ａは膜構造体１０と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
【００３８】
この導電膜１４は、半導体膜１３に近い位置から大粒子層１４Ｂおよび小粒子層１４Ａをこの順に有している。即ち、膜構造体１０Ａの導電膜１４では、上記膜構造体１０の導電膜１４と小粒子層１４Ａおよび大粒子層１４Ｂの積層順が逆になっており、導電膜１４の表面は小粒子層１４Ａにより構成されている。このような導電膜１４では、仮に大粒子層１４Ｂに隙間が形成されていても、この隙間に小粒子１４ＡＰが入りこみ、導電膜１４内の隙間は少なくなる。よって、上記第１の実施の形態と同様に導電膜１４の稠密性を向上させることが可能となる。
【００３９】
また、導電膜１４の表面に大粒子層１４Ｂを配置する場合（図１）に比べて、導電膜１４の表面に小粒子層１４Ａを配置すると、導電膜１４の平坦性が高まる。したがって、例えば導電膜１４上に成膜する他の膜（例えば、後述の図１８の平坦化膜５３）の厚みを小さくすることが可能となる。
【００４０】
このような導電膜１４は、例えば、以下のようにして形成する。まず、半導体膜１３上に大粒子１４ＢＰを含むインクを塗布して乾燥させ、大粒子層１４Ｂを形成する。次いで、この大粒子層１４Ｂ上に小粒子１４ＡＰを含むインクを塗布して乾燥させ、小粒子層１４Ａを形成する。このように、半導体膜１３が大粒子層１４Ｂで覆われた状態で、小粒子１４ＡＰを含むインクを塗布するので、このインクに半導体膜１３を劣化させる分散剤および溶媒等が含有されていても、半導体膜１３の劣化を抑えることができる。
【００４１】
＜変形例２＞
図７は、変形例２に係る膜構造体（膜構造体１０Ｂ）の断面構成を表したものである。この膜構造体１０Ｂでは、導電膜１４のうち半導体膜１３と反対の面（導電膜１４の表面）に接するように金属膜１５が設けられている。即ち、導電膜１４が金属膜１５により覆われている。この点を除き、膜構造体１０Ｂは膜構造体１０と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
【００４２】
図８は、導電膜１４および金属膜１５の構成を表したものである。金属膜１５は、例えばアルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ），モリブデン（Ｍｏ）およびチタン（Ｔｉ）等の導電性の金属材料により構成されている。これらの金属材料を単体で用いるようにしても良く、あるいは、複数の金属材料を積層して金属膜１５を構成するようにしてもよい。例えば、モリブデン、アルミニウムおよびモリブデンをこの順に積層するようにしてもよく、あるいはチタン、アルミニウムおよびチタンをこの順に積層するようにしてもよい。アルミシリサイドおよびアルミネオジム等の合金を用いて金属膜１５を構成するようにしてもよい。金属膜１５の厚みは例えば２５０μｍ程度である。このような金属膜１５が導電膜１４表面の小粒子１４ＡＰおよび大粒子１４ＢＰに起因した凹凸に沿うようにして、導電膜１４を覆っている。導電膜１４は、その表面を大粒子層１４Ｂにより構成するようにしてもよく（図８）、小粒子層１４Ａにより構成するようにしてもよい（図６）。このような導電膜１４に接する金属膜１５を有する膜構造体１０Ｂでは、導電膜１４の導電性を金属膜１５で補うことが可能となる。したがって、導電膜１４を例えばカーボンブラック等の電気抵抗の比較的高い材料により構成した場合にも、電気抵抗の上昇が抑えられる。
【００４３】
金属膜１５は、例えば小粒子層１４Ａおよび大粒子層１４Ｂを設けた後、金属材料を例えばスパッタ法により成膜して形成する。金属膜１５および導電膜１４をパターニングする場合には、例えばフォトリソグラフィ工程を用いる。このフォトリソグラフィ工程では、まず、金属膜１５上にレジスト材料を成膜した後、露光および現像を行って金属膜１５上にレジストパターンを形成する。次いで、金属膜１５をウェットエッチングした後、導電膜１４をドライエッチングする。最後にレジストパターンを除去する。ここでは、導電膜１４が金属膜１５で覆われているので、レジスト材料およびレジストの除去溶剤等が、より下地（例えば半導体膜１３）に付着しにくくなる。よって、下地の劣化をより確実に防ぐことができる。
【００４４】
＜変形例３＞
図９は、変形例３に係る膜構造体（膜構造体１０Ｃ）の断面構成を表したものである。この膜構造体１０Ｃの導電膜１４は、小粒子層１４Ａおよび大粒子層１４Ｂに加えて、金属粒子層１４Ｃを含んでいる。この点を除き、膜構造体１０Ｃは膜構造体１０と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
【００４５】
図１０は、導電膜１４の構成を表したものである。この導電膜１４では、例えば、半導体膜１３に近い位置から、小粒子層１４Ａ、大粒子層１４Ｂおよび金属粒子層１４Ｃがこの順に配置されており、金属粒子層１４Ｃは大粒子層１４Ｂに接している。小粒子層１４Ａと大粒子層１４Ｂとが逆に積層され、金属粒子層１４Ｃが小粒子層１４Ａに接していてもよい。導電膜１４の表面は金属粒子層１４Ｃにより構成されている。
【００４６】
金属粒子層１４Ｃは、例えば導電性の金属粒子１４ＣＰにより構成されている。金属粒子１４ＣＰの構成材料には、例えばＡｕ，Ａｇ，ＣuおよびＩＴＯ等を用いることができる。このような金属粒子層１４Ｃは、小粒子層１４Ａおよび大粒子層１４Ｂの導電性を補い、導電膜１４の導電性を向上させることができる。したがって、小粒子層１４Ａおよび大粒子層１４Ｂを例えばカーボンブラック等の電気抵抗の比較的高い材料により構成した場合にも、金属粒子層１４Ｃを有する導電膜１４では電気抵抗の上昇が抑えられる。
【００４７】
金属粒子層１４Ｃは、金属粒子１４ＣＰを含むインクを例えば、大粒子層１４Ｂ上にスリットコート法を用いて塗布した後、これを乾燥させて形成する。金属粒子１４ＣＰには、例えば平均一次粒径が５０ｎｍのＡｇナノ粒子を用いる。このＡｇナノ粒子を例えば濃度３％で有機溶媒に分散させることにより、インクを調製する。金属粒子１４ＣＰを含むインクは、スリットコート法に代えて、スピンコート法、ダイコート法、スプレーコート法、インクジェット印刷法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法あるいはオフセット印刷法等を用いて塗布するようにしてもよい。このように金属粒子層１４Ｃの形成は、塗布工程を用いて行うため大型の真空装置が不要であり、導電性の高い金属膜１４を低コストで形成することができる。また、上記変形例２で説明したのと同様に導電膜１４をフォトリスグラフィ工程を用いてパターニングする場合には、稠密な導電膜１４により下地の劣化を防ぐことができる。
【００４８】
＜第２の実施の形態＞
図１１は、本技術の第２の実施の形態に係る膜構造体（膜構造体２０）の断面構成を表したものである。この膜構造体２０は、基板１１上に絶縁膜１２、半導体膜１３、導電膜１４および絶縁膜（絶縁膜２２）をこの順に有しており、絶縁膜２２が大粒子層２２Ａおよび小粒子層２２Ｂにより構成されている。この点を除き、膜構造体２０は膜構造体１０と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
【００４９】
図１２は、大粒子層２２Ａおよび小粒子層２２Ｂの具体的な構成を表すものであり、図１２（Ａ）が大粒子層２２Ａおよび小粒子層２２Ｂの断面構成、図１２（Ｂ）が大粒子層２２Ａおよび小粒子層２２Ｂの平面構成をそれぞれ表している。例えば、大粒子層２２Ａおよび小粒子層２２Ｂのうち、小粒子層２２Ａが半導体膜１３に近い位置に配置されている。大粒子層２２Ａおよび小粒子層２２Ｂのうち、小粒子層２２Ｂが半導体膜１３に近い位置に配置されていてもよい（図示せず）。大粒子層２２Ａは複数の大粒子２２ＡＰを含んでおり、小粒子層２２Ｂは複数の小粒子２２ＢＰを含んでいる。
【００５０】
大粒子２２ＡＰおよび小粒子２２ＢＰは、粒子状の絶縁物質である。大粒子２２ＡＰおよび小粒子２２ＢＰは、例えば同じ絶縁物質により構成されている。大粒子２２ＡＰおよび小粒子２２ＢＰの構成材料としては、例えば、シリカ，ポリスチレンおよび金属酸化物等が挙げられる。金属酸化物は、例えば、酸化チタン（ＴｉＯX）および酸化亜鉛（ＺｎＯX）等である。大粒子２２ＡＰと小粒子２２ＢＰとが、互いに異なる絶縁物質により構成されていてもよい。
【００５１】
複数の大粒子２２ＡＰの一次粒径の平均、即ち、大粒子層２２Ａの平均一次粒径は例えば７０ｎｍ〜３００ｎｍである。複数の小粒子２２ＢＰの一次粒径の平均、即ち、小粒子層２２Ｂの平均一次粒径は、この大粒子層２２Ａの平均一次粒径よりも小さく、例えば４０ｎｍ〜９０ｎｍである。換言すれば、大粒子層２２Ａには、小粒子２２ＢＰの一次粒径よりも大きな一次粒径の大粒子２２ＡＰが多く含まれている。
【００５２】
このような大粒子層２２Ａおよび小粒子層２２Ｂを含む絶縁膜２２では、仮に、大粒子層２２Ａに隙間が形成されていても、この隙間に小粒子２２ＢＰが入り込み、絶縁膜２２内の隙間が少なくなる（図１２）。あるいは、小粒子層２２Ｂに隙間が形成されていても、この隙間に大粒子２２ＡＰが入り込み、絶縁膜２２内の隙間が少なくなる（図示せず）。よって、絶縁膜２２の稠密性を向上させることが可能となる。稠密性の高い絶縁膜２２では、絶縁性が高まる。
【００５３】
絶縁膜２２は、例えば以下のようにして形成する。まず、基板１１上に大粒子２２ＡＰを含むインクをスプレーコート法を用いて塗布した後、これを乾燥させて大粒子層２２Ａを形成する。大粒子２２ＡＰには、例えば平均一次粒径が１００ｎｍのシリカを用いる。このシリカを例えば濃度２％で水等の溶媒に分散させることによりインクを調製する。大粒子層２２Ａを設けた後、大粒子層２２Ａ上に小粒子２２ＢＰを含むインクをスリットコート法を用いて塗布し、これを乾燥させて小粒子層２２Ｂを形成する。小粒子２２ＢＰには、例えば平均一次粒径が５０ｎｍのシリカを用いる。このシリカを例えば濃度２％で水等の溶媒に分散させることによりインクを調製する。大粒子２２ＡＰあるいは小粒子２２ＢＰを含むインクは、スプレーコート法あるいはスリットコート法に代えて、スピンコート法、ダイコート法、インクジェット印刷法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法あるいはオフセット印刷法等を用いて塗布するようにしてもよい。このように、大粒子層２２Ａおよび小粒子層２２Ｂを設けることにより、絶縁膜２２を形成することができる。絶縁膜２２をパターニングする場合には、例えば、フォトリソグラフィ工程を用いる。このフォトリソグラフィ工程では、まず、絶縁膜２２上にレジスト材料を成膜した後、露光および現像を行って絶縁膜２２上にレジストパターンを形成する。次いで、絶縁膜２２に、ＣＦ4ガスを用いてＲＩＥ（Reactive Ion Etching）を行う。最後に、レジストパターンを除去する。このように、大粒子層２２Ａおよび小粒子層２２Ｂからなる絶縁膜２２は、塗布法のみを用いて形成することが可能であり、その形成工程では、真空設備が不要となる。よって、コストを抑えることができる。また、稠密な絶縁膜２２は、下地（例えば半導体膜１３）を十分に保護することができる。このため、フォトリソグラフィ工程を用いた絶縁膜２２のパターニングの際に下地の劣化を防ぐことができる。絶縁膜２２上に他の膜を形成する際にも同様に、下地が保護される。
【００５４】
＜第３の実施の形態＞
図１３は、本技術の第３の実施の形態に係る膜構造体（膜構造体３０）の断面構成を表したものである。この膜構造体３０では、導電膜（導電膜３４）が繊維層３４Ａおよび粒子層３４Ｂを含んでいる。この点を除き、膜構造体３０は膜構造体１０と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
【００５５】
膜構造体３０は、基板１１上に絶縁膜１２、半導体膜１３および導電膜３４をこの順に有している。繊維層３４Ａおよび粒子層３４Ｂからなる導電膜３４では、半導体膜１３に近い位置に繊維層３４Ａが設けられている。導電膜３４の表面は粒子層３４Ｂにより構成されている。
【００５６】
図１４は、導電膜３４の構成を表したものである。繊維層３４Ａは複数の繊維状物質３４ＡＦを含んでおり、粒子層３４Ｂは複数の粒子状物質３４ＢＰを含んでいる。繊維状物質３４ＡＦは、例えばカーボンナノチューブ等の繊維状の導電材料により構成されている。繊維状物質３４ＡＦの直径は例えば５ｎｍ程度であり、長さは０．５μｍ〜５μｍである。粒子状物質３４ＢＰは、粒子状の導電物質により構成されている。粒子状物質３４ＢＰの構成材料には、例えば、Ａｕ，Ａｇ，Ｃu，カーボンブラック，グラフェン，ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（(3,4-ethylendioxythiophene):Poly(styrenesulfonate）およびＩＴＯ(Indium Tin Oxide)等が挙げられる。繊維状物質３４ＡＦおよび粒子状物質３４ＢＰを共に、炭素系の導電材料により構成することが好ましく、例えば、カーボンナノチューブからなる繊維状物質３４ＡＦとカーボンブラックからなる粒子状物質３４ＢＰとを用いることができる。
【００５７】
このような繊維層３４Ａおよび粒子層３４Ｂを含む導電膜３４は、例えば以下のようにして形成する。まず、半導体膜１３上に、例えばスリットコート法により繊維状物質３４ＡＦを含むインクを塗布する。このインクは、例えばカーボンナノチューブを溶媒中に濃度０．５％で分散させたものである。溶媒としては、例えば水を用いることができる。繊維状物質３４ＡＦを含むインクを塗布した後、これを例えば１００℃に加熱してインク中の溶媒を蒸発させる。これにより、溶媒が除去され、繊維層３４Ａが形成される。続いて、繊維層３４Ａ上に、例えばスリットコート法を用いて粒子状物質３４ＢＰを含むインクを塗布する。このインクは、例えば一次粒径の平均が５０ｎｍとなる複数のファーネスブラック粒子を溶媒中に濃度３％で分散させたものである。溶媒としては、例えば水を用いることができる。粒子状物質３４ＢＰを含むインクを塗布した後、これを例えば１００℃に加熱してインク中の溶媒を蒸発させ、粒子層３４Ｂを形成する。これにより繊維層３４Ａおよび粒子層３４Ｂからなる導電膜３４が形成される。
【００５８】
この導電膜３４では、繊維層３４Ａに粒子層３４Ｂを積層して形成するので、仮に繊維層３４Ａ内に多くの隙間が形成されていても、繊維層３４Ａの隙間に粒子状物質３４ＢＰが入りこみ、導電膜３４の隙間が少なくなる。よって、導電膜３４の稠密性を向上させることが可能となる。
【００５９】
また、導電性の高いカーボンナノチューブからなる繊維状物質３４ＡＦを、半導体膜１３に近い位置に設けることにより、半導体膜１３と導電膜３４との界面での正孔注入効率を向上させることができる。
【００６０】
＜第４の実施の形態＞
図１５は、本技術の第４の実施の形態に係るトランジスタ（トランジスタ４）の断面構成を表したものである。このトランジスタ４は、上記第１，第２，第３の実施の形態および変形例１，２，３の膜構造体（膜構造体１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，２０，３０）の少なくともいずれか１つを含むものである。ここでは、膜構造体１０Ｂ（図７）を含むトランジスタ４について説明する。
【００６１】
トランジスタ４は、半導体膜（後述の半導体膜４４）に有機半導体材料を用いた電界効果型のトランジスタ、即ち有機ＴＦＴである。このトランジスタ４は、所謂トップコンタクト・ボトムゲート型構造のＴＦＴであり、基板４１上にゲート電極４２（第２導電膜）、ゲート絶縁膜４３、半導体膜４４（有機膜）、保護膜４５およびソース・ドレイン電極４８（第１導電膜）をこの順に有している。
【００６２】
基板４１はゲート電極１２等を支持するものであり、その表面（ゲート電極１２側の面）は絶縁性を有している。基板４１には、上記基板１１と同様のものを用いることができる。
【００６３】
ゲート電極４２は、トランジスタ４にゲート電圧を印加し、このゲート電圧により半導体膜４４中のキャリア密度を制御する役割を有するものである。ゲート電極４２は基板４１上の選択的な領域に設けられ、例えば金（Ａｕ），アルミニウム（Ａｌ），銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ），白金（Ｐｔ）またはニッケル（Ｎｉ）等の金属単体あるいはこれらの合金により構成されている。ゲート電極４２はチタン（Ｔｉ）やクロム（Ｃｒ）を含む積層体にしてもよい。このような積層構造により、基板４１あるいは加工用のレジストとの密着性を向上させることができる。ゲート電極４２には、この他の無機導電材料、または有機導電材料、更には炭素材料を使用してもよい。ゲート電極４２は、例えば５０ｎｍ〜２００ｎｍの厚みを有している。
【００６４】
ゲート絶縁膜４３は、ゲート電極４２とソース・ドレイン電極４８に電気的に接続された半導体膜４４とを絶縁するためのものであり、ゲート電極４２と半導体膜４４との間に設けられている。このゲート絶縁膜４３には、上記絶縁膜１２と同様のものを用いることができる。
【００６５】
半導体膜４４はゲート絶縁膜４３上にゲート電極４２に対向して設けられ、ゲート電圧の印加によりチャネルを形成するものである。半導体膜４４には、上記半導体膜１３と同様のものを用いることができる。
【００６６】
保護膜４５は、ソース・ドレイン電極４８を形成する際に、半導体膜４４を保護するためのものであり、半導体膜４４の一部を覆うように設けられている。この保護膜４５は所謂エッチストップとして機能する。保護膜４５は、例えば厚み１００ｎｍの酸化シリコンにより構成されている。
【００６７】
ソース・ドレイン電極４８は、半導体膜４４に電気的に接続されており、半導体膜４４の表面から側面を介してゲート絶縁膜４３上に設けられている。ソース・ドレイン電極４８には間隙が設けられている。ソース・ドレイン電極４８は、間隙を間にした一対の電極（ソース電極およびドレイン電極）である。ソース・ドレイン電極４８の間隙は、保護膜４５上に配置されている。ソース・ドレイン電極４８は、半導体膜４４に近い位置から導電膜１４および金属膜１５をこの順に積層したものである。導電膜１４は小粒子層１４Ａおよび大粒子層１４Ｂを含んでいる。小粒子層１４Ａは複数の小粒子１４ＡＰにより構成され、大粒子層１４Ｂは複数の大粒子１４ＢＰにより構成されている。即ち、ソース・ドレイン電極４８は、上記膜構造体１０Ｂの導電膜１４および金属膜１５により構成されている。
【００６８】
このようなトランジスタ４は、例えば次のようにして製造することができる（図１６Ａ〜図１７Ｂ）。
【００６９】
まず、図１６Ａに表したように、基板４１上にゲート電極４２、ゲート絶縁膜４３および半導体膜４４をこの順に形成する。具体的には、まず、基板１１上の全面に、ゲート電極４２の構成材料を例えば蒸着法またはスパッタ法等により成膜した後、この導電膜をフォトリソグラフィ法を用いてパターニングする。これにより、ゲート電極４２が形成される。ゲート電極４２は、この他、スクリーン印刷、グラビア印刷あるいはインクジェット印刷などの印刷法により形成するようにしてもよい。次いで、例えばスピンコート法、スクリーン印刷、グラビア印刷あるいはインクジェット印刷等の印刷法を含む塗布法を用いて、基板１１上の全面に渡り例えば有機絶縁材料からなるゲート絶縁膜４３を形成する。ゲート絶縁膜４３を無機絶縁性材料により形成する場合には、例えば蒸着法、スパッタ法またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等を用いることが可能である。ゲート絶縁膜４３を設けた後、例えば印刷法等を用いて半導体膜４４を形成する。
【００７０】
続いて、図１６Ｂに示したように、半導体膜４４の表面の一部に保護膜４５を形成する。保護膜４５は、例えば半導体膜４４上を含む基板４１の全面に、真空蒸着法を用いて酸化シリコン膜を成膜した後、これをフォトリソグラフィ工程を用いてパターニングすることにより形成する。酸化シリコン膜のエッチングには、例えばフッ酸によるウェットエッチングを用いることができる。
【００７１】
保護膜４５を設けた後、基板４１の全面に導電膜１４および金属膜１５をこの順に形成する（図１６Ｃ）。導電膜１４および金属膜１５は、上記で説明したのと同様の方法を用いて形成することができる。次いで、この金属膜１５および導電膜１４をパターニングすることにより、ソース・ドレイン電極４８を形成する。金属膜１５および導電膜１４のパターニングは、例えば以下のようなリソグラフィ工程を用いて行う。まず、金属膜１５上にレジスト材料を成膜した後、露光・現像を行って、金属膜１５上にレジストパターン（レジスト４９）を形成する（図１７Ａ）。次いで、このレジスト４９をマスクにして金属膜１５をウェットエッチングする。続いて、導電膜１４をドライエッチングする（図１７Ｂ）。最後に、レジスト４９を除去する。以上の工程により、トランジスタ４が完成する。
【００７２】
このトランジスタ４では、稠密性の高いソース・ドレイン電極４８により、トランジスタ特性が向上する。また、ソース・ドレイン電極４８は、安価に形成することが可能であり、トランジスタ４のコストを抑えることができる。
【００７３】
＜第５の実施の形態＞
図１８は、本技術の第５の実施の形態に係る表示装置（表示装置５）の断面構成を表したものである。この表示装置５は駆動素子として上記トランジスタ４を有している。
【００７４】
表示装置５は、基板５１上に、トランジスタ４を含むＴＦＴ層５２、平坦化膜５３、有機ＥＬ素子５０をこの順に有するものである。基板５１が、トランジスタ４の基板４１を兼ねていてもよい。各有機ＥＬ素子５０は、例えば赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３つのサブピクセル（後述の図１９の画素ＰＸＬＣ）のいずれかを構成しており、これらの３つのサブピクセルが１つのピクセルとして機能するようになっている。隣り合う有機ＥＬ素子５０の間には、画素間絶縁膜５７が設けられている。このような有機ＥＬ素子５０および画素間絶縁膜５７は封止膜５８で覆われている。有機ＥＬ素子５０および封止膜５８を間にして基板５１には、封止基板５９が対向している。表示装置５は、有機ＥＬ素子５０が発した光を封止基板５９から取り出す、いわゆるトップエミッション型の表示装置である。
【００７５】
図１９は、表示装置５の全体構成を表すものである。このように、例えば基板５１上には、有機ＥＬ素子５０（図１）を含む複数の画素ＰＸＬＣ（サブピクセル）がマトリクス状に配置されてなる表示領域６０が形成され、この表示領域６０の周辺に、信号線駆動回路としての水平セレクタ（ＨＳＥＬ）６１と、走査線駆動回路としてのライトスキャナ（ＷＳＣＮ）６２と、電源線駆動回路としての電源スキャナ（ＤＳＣＮ）６３とが設けられている。
【００７６】
表示領域６０において、列方向には複数（整数ｎ個）の信号線ＤＴＬ１〜ＤＴＬｎが配置され、行方向には、複数（整数ｍ個）の走査線ＷＳＬ１〜ＷＳＬｍおよび電源線ＤＳＬ１〜ＤＳＬｍがそれぞれ配置されている。また、各信号線ＤＴＬと各走査線ＷＳＬとの交差点に、各画素ＰＸＬＣ（Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する画素のいずれか１つ）が設けられている。各信号線ＤＴＬは水平セレクタ６１に接続され、この水平セレクタ６１から各信号線ＤＴＬへ映像信号が供給されるようになっている。各走査線ＷＳＬはライトスキャナ６２に接続され、このライトスキャナ６２から各走査線ＷＳＬへ走査信号（選択パルス）が供給されるようになっている。各電源線ＤＳＬは電源スキャナ６３に接続され、この電源スキャナ６３から各電源線ＤＳＬへ電源信号（制御パルス）が供給されるようになっている。
【００７７】
図２０は、画素ＰＸＬＣにおける具体的な回路構成例を表したものである。各画素ＰＸＬＣは、有機ＥＬ素子５０を含む画素回路６４を有している。この画素回路６４は、駆動用トランジスタＴｒ１およびサンプリング用トランジスタＴｒ２と、保持容量素子Ｃｓと、有機ＥＬ素子５０とを有するアクティブ型の駆動回路である。駆動用トランジスタＴｒ１およびサンプリング用トランジスタＴｒ２の少なくともいずれか一方がトランジスタ４により構成されている。
【００７８】
サンプリング用トランジスタＴｒ２は、そのゲートが対応する走査線ＷＳＬに接続され、そのソースおよびドレインのうちの一方が対応する信号線ＤＴＬに接続され、他方が駆動用トランジスタＴｒ１のゲートに接続されている。駆動用トランジスタＴｒ１は、そのドレインが対応する電源線ＤＳＬに接続され、ソースが有機ＥＬ素子５０のアノードに接続されている。また、この有機ＥＬ素子５０のカソードは、接地配線ＧＮＤに接続されている。保持容量素子Ｃｓは、駆動用トランジスタＴｒ１のソースとゲートとの間に配置されている。
【００７９】
サンプリング用トランジスタＴｒ２は、走査線ＷＳＬから供給される走査信号（選択パルス）に応じて導通することにより、信号線ＤＴＬから供給される映像信号の信号電位をサンプリングし、保持容量素子Ｃｓに保持するものである。駆動用トランジスタＴｒ１は、所定の第１電位（図示せず）に設定された電源線ＤＳＬから電流の供給を受け、保持容量素子Ｃｓに保持された信号電位に応じて、駆動電流を有機ＥＬ素子５０へ供給するものである。有機ＥＬ素子５０は、この駆動用トランジスタＴｒ１から供給された駆動電流により、映像信号の信号電位に応じた輝度で発光するようになっている。
【００８０】
次に、再び図１８を参照して、各部の構成について説明する。
【００８１】
ＴＦＴ層５２は、上記駆動用トランジスタＴｒ１およびサンプリング用トランジスタＴｒ２を含み、有機ＥＬ素子５０の能動素子として機能するものである。
【００８２】
平坦化膜５３は、ＴＦＴ層５２が形成された基板５１の表面を平坦化するためのものであり、例えばポリイミド，アクリル系樹脂またはノボラック系樹脂などの有機絶縁膜により構成されている。あるいは、無機絶縁膜、例えば酸化シリコン（ＳｉＯx），窒化シリコン（ＳｉＮx）および酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）等のうちの少なくとも１種を含む単層膜あるいは積層膜より平坦化膜５３を構成するようにしてもよい。この平坦化膜５３には、接続孔（図示せず）が設けられており、この接続孔を介して有機ＥＬ素子５０と駆動用トランジスタＴｒ１のソースとが電気的に接続されている。
【００８３】
この平坦化膜５３上に有機ＥＬ素子５０が設けられている。有機ＥＬ素子５０は、平坦化膜５３（基板５１）に近い位置から、第１電極５４、発光層を含む有機層５５および第２電極５６をこの順に有している。
【００８４】
第１電極５４は例えばアノード電極としての機能および反射層としての機能を兼ね備えたものであり、反射率が高く、かつ、正孔注入性も高い材料により構成されていることが望ましい。このような第１電極５４としては、例えば、積層方向の厚み（以下、単に厚みと言う）が１００ｎｍ〜３００ｎｍの導電材料を用いることができる。第１電極５４の厚みは、例えば、中継電極１４の厚みよりも小さい。第１電極５４の構成材料としては、例えば、クロム（Ｃｒ），金（Ａｕ），白金（Ｐｔ），ニッケル（Ｎｉ），銅（Ｃｕ），モリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），チタン（Ｔｉ），タンタル（Ｔａ），アルミニウム（Ａｌ），鉄（Ｆｅ）あるいは銀（Ａｇ）などの金属元素の単体または合金が挙げられる。第１電極５４は、このような金属膜を複数積層したものであってもよい。銀に０．３重量％〜１重量％のパラジウム（Ｐｄ）と０．３重量％〜１重量％の銅とを含有させたＡｇ―Ｐｄ―Ｃｕ合金あるいはＡｌ―ネオジム（Ｎｄ）合金を第１電極５４に用いるようにしてもよい。第１電極５４には仕事関数の高い材料を用いることが好ましいが、アルミニウムおよびアルミニウム合金等の仕事関数の小さい金属であっても、適切な有機層５５（特に、後述の正孔注入層）を選択することにより、第１電極５４として用いることが可能となる。光透過性の高い導電材料により第１電極５４を構成し、基板５１と第１電極５４との間に反射層を設けるようにしてもよい。
【００８５】
第１電極５４と第２電極５６との間には、画素間絶縁膜５７が設けられている。画素間絶縁膜５７には、開口が設けられており、この開口で第１電極５４と有機層５５とが接している。このような画素間絶縁膜５７により、隣り合う有機ＥＬ素子５０が電気的に分離され、かつ、第１電極５４と第２電極５６との間の絶縁性も確保される。画素間絶縁膜５７の開口は有機ＥＬ素子５０の発光領域を規定するためのものである。画素間絶縁膜５７は、例えば、ポリイミド，アクリル系樹脂およびノボラック系樹脂等の有機絶縁膜により構成されている。無機絶縁膜により画素間絶縁膜５７を構成するようにしてもよく、無機絶縁膜と有機絶縁膜とを積層させて画素間絶縁膜５７を構成するようにしてもよい。
【００８６】
有機層５５は、例えば、第１電極５４に近い位置から、正孔注入層，正孔輸送層，発光層，電子輸送層および電子注入層（いずれも図示せず）をこの順に有している。有機層５５は、有機ＥＬ素子５０毎に設けるようにしてもよく（図１８）、全ての有機ＥＬ素子５０に共通して設けるようにしてもよい（図示せず）。有機層５５の一部の層（例えば発光層）を有機ＥＬ素子５０毎に設け、他の有機層５５を有機ＥＬ素子５０に共通に設けるようにしてもよい。正孔輸送層，発光層および電子輸送層により有機層５５を構成するようにしてもよく、このとき、発光層が電子輸送層を兼ねるようにしてもよい。このような一連の積層構造（いわゆるタンデムユニット）が接続層を介して複数重なることで有機層５５が構成されてもよい。例えば、赤色、緑色、青色および白色の色毎にタンデムユニットを有し、これらを積層して有機層５５を構成するようにしてもよい。有機層５５の厚みは例えば１００ｎｍ〜３００ｎｍである。
【００８７】
有機層５５を構成する各層の膜厚および構成材料等は特に限定されないが、一例を以下に示す。
【００８８】
正孔注入層は、発光層への正孔注入効率を高めると共に、リークを防止するためのバッファ層である。正孔注入層の厚みは例えば５ｎｍ〜２００ｎｍであることが好ましく、さらに好ましくは８ｎｍ〜１５０ｎｍである。正孔注入層の構成材料は、電極や隣接する層の材料との関係で適宜選択すればよく、例えばポリアニリン，ポリチオフェン，ポリピロール，ポリフェニレンビニレン，ポリチエニレンビニレン，ポリキノリン，ポリキノキサリンおよびそれらの誘導体、芳香族アミン構造を主鎖又は側鎖に含む重合体などの導電性高分子，金属フタロシアニン（銅フタロシアニン等），カーボンなどが挙げられる。導電性高分子の具体例としてはオリゴアニリンおよびポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）などのポリジオキシチオフェンが挙げられる。
【００８９】
正孔輸送層は、発光層への正孔輸送効率を高めるためのものである。正孔輸送層の厚みは、素子の全体構成にもよるが、例えば５ｎｍ〜２００ｎｍであることが好ましく、さらに好ましくは８ｎｍ〜１５０ｎｍである。正孔輸送層を構成する材料としては、有機溶媒に可溶な発光材料、例えば、ポリビニルカルバゾール，ポリフルオレン，ポリアニリン，ポリシランまたはそれらの誘導体、側鎖または主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体，ポリチオフェンおよびその誘導体，ポリピロールまたはＡｌｑ3などを用いることができる。
【００９０】
発光層では、電界がかかると電子と正孔との再結合が起こり発光する。発光層の厚みは、素子の全体構成にもよるが、例えば１０ｎｍ〜２００ｎｍであることが好ましく、さらに好ましくは２０ｎｍ〜１５０ｎｍである。発光層は、それぞれ単層あるいは積層構造であってもよい。
【００９１】
発光層を構成する材料は、それぞれの発光色に応じた材料を用いればよく、例えばポリフルオレン系高分子誘導体や、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体，ポリフェニレン誘導体，ポリビニルカルバゾール誘導体，ポリチオフェン誘導体，ペリレン系色素，クマリン系色素，ローダミン系色素，あるいは上記高分子に有機ＥＬ材料をドープしたものが挙げられる。ドープ材料としては、例えばルブレン，ペリレン，９，１０−ジフェニルアントラセン，テトラフェニルブタジエン，ナイルレッド，クマリン６等を用いることができる。なお、発光層１４Ｃを構成する材料は、上記材料を２種類以上混合して用いてもよい。また、上記高分子量の材料に限らず、低分子量の材料を組み合わせて用いてもよい。低分子材料の例としては、ベンジン，スチリルアミン，トリフェニルアミン，ポルフィリン，トリフェニレン，アザトリフェニレン，テトラシアノキノジメタン，トリアゾール，イミダゾール，オキサジアゾール，ポリアリールアルカン，フェニレンジアミン，アリールアミン，オキザゾール，アントラセン，フルオレノン，ヒドラゾン，スチルベンあるいはこれらの誘導体、または、ポリシラン系化合物，ビニルカルバゾール系化合物，チオフェン系化合物あるいはアニリン系化合物等の複素環式共役系のモノマーあるいはオリゴマーが挙げられる。
【００９２】
発光層を構成する材料としては、上記材料の他に発光性ゲスト材料として、発光効率が高い材料、例えば、低分子蛍光材料、りん光色素あるいは金属錯体等の有機発光材料を用いることができる。
【００９３】
なお、発光層は、例えば上述した正孔輸送層を兼ねた正孔輸送性の発光層としてもよく、また、後述する電子輸送層を兼ねた電子輸送性の発光層としてもよい。
【００９４】
電子輸送層および電子輸送層は、発光層への電子輸送効率を高めるためのものである。電子輸送層および電子輸送層の総膜厚は素子の全体構成にもよるが、例えば５ｎｍ〜２００ｎｍであることが好ましく、より好ましくは１０ｎｍ〜１８０ｎｍである。
【００９５】
電子輸送層の材料としては、優れた電子輸送能を有する有機材料を用いることが好ましい。発光層の輸送効率を高めることにより、電界強度による発光色の変化が抑制される。具体的には、例えばアリールピリジン誘導体およびベンゾイミダゾール誘導体などを用いることが好ましい。これにより、低い駆動電圧でも高い電子の供給効率が維持されるからである。電子輸送層１４Ｅの材料としては、アルカリ金属，アルカリ土類金属，希土類金属およびその酸化物，複合酸化物，フッ化物，炭酸塩等が挙げられる。
【００９６】
第２電極５６は、有機層５５を間にして第１電極５４と対をなし、全ての有機ＥＬ素子５０に共通して設けられている。第２電極５６は例えばカソード電極としての機能および光透過層としての機能を兼ね備えたものであり、導電性が高く、かつ、光透過率も高い材料により構成されていることが望ましい。したがって、第２電極５６は、例えば、アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），銀（Ａｇ），カルシウム（Ｃａ）またはナトリウム（Ｎａ）の合金により構成されている。中でも、マグネシウムと銀との合金（Ｍｇ−Ａｇ合金）は、薄膜での導電性と吸収の小ささとを兼ね備えているので好ましい。Ｍｇ−Ａｇ合金におけるマグネシウムと銀との比率は特に限定されないが、膜厚比でＭｇ：Ａｇ＝２０：１〜１：１の範囲であることが望ましい。また、第２電極５６の材料には、アルミニウム（Ａｌ）とリチウム（Ｌｉ）との合金（Ａｌ−Ｌｉ合金）を用いるようにしてもよく、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ），酸化亜鉛（ＺｎＯ），アルミナドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ），ガリウムドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ），インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ），インジウムチタン酸化物（ＩＴｉＯ）またはインジウムタングステン酸化物（ＩＷＯ）等を用いてもよい。第２電極５６は、複数の膜を積層させて構成するようにしてもよい。例えば、カルシウム，バリウム（Ｂａ），リチウム，セシウム（Ｃｓ），インジウム（Ｉｎ），マグネシウムまたは銀等からなる膜に、マグネシウム，銀，あるいは、マグネシウムまたは銀を含む合金からなる膜を積層させて第２電極５６を構成するようにしてもよい。第２電極５６の厚みは、例えば５０ｎｍ〜５００ｎｍ程度である。
【００９７】
第２電極５６上の封止膜５８は、有機層５５への水分の侵入を防ぐと共に、表示装置５の機械的強度を高めるためのものである。封止膜５８は、光透過性が高く、かつ、透水性の低い材料により構成されており、例えばその厚みは５μｍ〜１５μｍである。保護層には、絶縁性材料および導電性材料のいずれを用いるようにしてもよい。封止膜５８には、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮX），酸化ケイ素（ＳｉＯX），酸化アルミニウム（ＡｌＯX）またはこれらの組み合わせを用いることができる。封止膜５８上には接着層（図示せず）を間にして封止基板５９が貼り合わされている。接着層は、例えば熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂などにより構成されている。
【００９８】
封止基板５９は、封止膜５８と共に、各有機ＥＬ素子５０を封止するためのものであり、例えば、赤色，緑色，青色の各色光に対して透明な材料、例えばガラスなどにより構成されている。封止基板５９の基板１１との対向面には、カラーフィルタおよび遮光層（図示せず）が設けられており、これらがオーバーコート層（図示せず）により覆われている。
【００９９】
このような表示装置５では、各有機ＥＬ素子５０に、各色の映像信号に応じた駆動電流が印加されると、第１電極５４および第２電極５６を通じて、有機層５５に電子および正孔が注入される。これらの電子および正孔は、有機層５５に含まれる発光層においてそれぞれ再結合され、発光を生じる。この光は第１電極５４で反射され、第２電極５６および封止基板５９を透過して外部へ取り出される。このようにして、表示装置５では、例えばＲ，Ｇ，Ｂのフルカラーの映像表示がなされる。
【０１００】
表示装置５では、高い特性を有するトランジスタ４（図１５）により駆動されるので、表示性能を向上させることが可能となる。
【０１０１】
＜適用例＞
以下、上記のような表示装置５の電子機器への適用例について説明する。電子機器としては、例えばテレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラ等が挙げられる。すなわち、上記表示装置は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
【０１０２】
［モジュール］
上記表示装置５は、例えば図２１に示したようなモジュールとして、後述の適用例１〜７などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、基板５１または封止基板５９の一辺に、封止基板５９または基板５１から露出した領域６５を設け、この露出した領域６５に、水平セレクタ６１と、ライトスキャナ６２と、電源スキャナ６３の配線を延長して外部接続端子を形成したものである。この外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ；Flexible Printed Circuit）６６が設けられていてもよい。
【０１０３】
［適用例１］
図２２Ａおよび図２２Ｂはそれぞれ、上記表示装置５が適用される電子ブックの外観を表したものである。この電子ブックは、例えば、表示部２１０および非表示部２２０を有しており、この表示部２１０が上記表示装置５により構成されている。
【０１０４】
［適用例２］
図２３は、上記表示装置５が適用されるスマートフォンの外観を表したものである。このスマートフォンは、例えば、表示部２３０および非表示部２４０を有しており、この表示部２３０が上記表示装置５により構成されている。
【０１０５】
［適用例３］
図２４は、上記表示装置５が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル３１０およびフィルターガラス３２０を含む映像表示画面部３００を有しており、この映像表示画面部３００は、上記表示装置５により構成されている。
【０１０６】
［適用例４］
図２５Ａ，図２５Ｂは、上記表示装置５が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部４１０、表示部４２０、メニュースイッチ４３０およびシャッターボタン４４０を有しており、この表示部４２０が上記表示装置５により構成されている。
【０１０７】
［適用例５］
図２６は、上記表示装置５が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５１０，文字等の入力操作のためのキーボード５２０および画像を表示する表示部５３０を有しており、この表示部５３０が上記表示装置５により構成されている。
【０１０８】
［適用例６］
図２７は、上記表示装置５が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部６１０，この本体部６１０の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ６２０，撮影時のスタート／ストップスイッチ６３０および表示部６４０を有している。そして、この表示部６４０が上記表示装置５により構成されている。
【０１０９】
［適用例７］
図２８Ａ，図２８Ｂは、上記表示装置５が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０，サブディスプレイ７５０，ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。そして、これらのうちのディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０が、上記表示装置５により構成されている。
【０１１０】
以上、実施の形態および変形例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれら実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、基板１１、絶縁膜１２（あるいは絶縁膜２２）、半導体膜１３および導電膜１４（あるいは導電膜３４）の積層構造を有する膜構造体１０（あるいは膜構造体１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，２０，３０）を例に挙げて説明したが、膜構造体の構成はどのようなものであってもよい。例えば、絶縁膜１２に接して導電膜１４が設けられていてもよい。
【０１１１】
また、上記第４の実施の形態では、ボトムゲート・トップコンタクト型のトランジスタ４について説明したが、トランジスタ４はトップゲート構造を有するトランジスタであってもよく、ボトムコンタクト型のトランジスタであってもよい。半導体膜４４がアモルファスシリコンまたは酸化物半導体等により構成されていてもよい。
【０１１２】
更に、上記第５の実施の形態では、表示装置５の駆動素子にトランジスタ４（膜構造体１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，２０，３０）を用いる場合について説明したが、表示装置５の有機ＥＬ素子５０に膜構造体（膜構造体１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，２０，３０）を用いるようにしてもよい。例えば、有機ＥＬ素子５０の第１電極５４を導電膜１４（あるいは導電膜３４）により構成するようにしてもよい。有機ＥＬ素子５０の有機層５５（例えば正孔輸送層）を大粒子層と小粒子層とにより構成するようにしてもよい。あるいは、表示装置５の配線を導電膜１４（あるいは導電膜３４）により構成するようにしてもよい。
【０１１３】
加えて、上記変形例３では、小粒子層１４Ａおよび大粒子層１４Ｂに加えて、金属粒子層１４Ｃを設ける場合について説明したが、互いに同じ材料からなる粒子を含む粒子層を３層以上積層させて膜を構成するようにしてもよい。全ての層の平均一次粒径が異なっていてもよく、同じ平均一次粒径を有する層が含まれていてもよい。
【０１１４】
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であってこれに限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
【０１１５】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）複数の第１粒子状物質を含み、第１の平均一次粒径を有する第１粒子層と、複数の第２粒子状物質を含むとともに前記第１の平均一次粒径とは異なる第２の平均一次粒径を有し、前記第１粒子層に積層された第２粒子層とを備えた膜。
（２）前記第１粒子状物質および前記第２粒状物質が導電材料により構成されている前記（１）に記載の膜。
（３）前記第１粒子状物質および前記第２粒子状物質の少なくとも一方は、Ａｕ，Ａｇ，Ｃu，カーボンブラック，グラフェン，ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳまたはＩＴＯにより構成されている前記（２）に記載の膜。
（４）前記第１粒子状物質および前記第２粒状物質が絶縁材料により構成されている前記（１）に記載の膜。
（５）前記第１粒子状物質および前記第２粒子状物質の少なくとも一方は、シリカ，ポリスチレンまたは金属酸化物により構成されている前記（４）に記載の膜。
（６）前記第１粒子状物質および前記第２粒状物質の構成材料が同じである前記（１）乃至（５）のうちいずれか１つに記載の膜。
（７）複数の粒子状物質を含む粒子層と、繊維状物質を含み、前記粒子層に積層された繊維層とを備えた膜。
（８）前記繊維状物質は、カーボンナノチューブにより構成されている前記（７）に記載の膜。
（９）膜を備え、前記膜は、第１粒子状物質を含み、第１の平均一次粒径を有する第１粒子層と、第２粒子状物質を含むとともに前記第１の平均一次粒径とは異なる第２の平均一次粒径を有し、前記第１粒子層に積層された第２粒子層とを有する膜構造体。
（１０）更に、有機膜を含み、前記第１粒子層および前記第２粒子層のうち、前記第１粒子層が前記有機膜に近い位置に配置されている前記（９）に記載の膜構造体。
（１１）前記第１の平均一次粒径は、前記第２の平均一次粒径よりも小さい前記（１０）に記載の膜構造体。
（１２）前記第２の平均一次粒径は、前記第１の平均一次粒径よりも小さい前記（１０）に記載の膜構造体。
（１３）前記第１粒子状物質および前記第２粒子状物質のうち、少なくとも一方は炭素を含む導電材料により構成されている前記（１０）乃至（１２）のうちいずれか１つに記載の膜構造体。
（１４）更に、前記第２粒子層に積層された金属膜を含む前記（９）乃至（１３）のうちいずれか１つに記載の膜構造体。
（１５）更に、第３粒子状物質を含む第３粒子層を含み、前記第３粒子層は、前記第２粒子層に積層されている前記（９）乃至（１３）のうちいずれか１つに記載の膜構造体。
（１６）前記第３粒子状物質は金属材料により構成されている前記（１５）に記載の膜構造体。
（１７）前記膜は第１電極膜である前記（９）乃至（１６）のうちいずれか１つに記載の膜構造体。
（１８）更に、前記第１電極膜に電気的に接続された有機半導体膜と、前記有機半導体膜に対向する第２電極膜とを含む前記（１７）に記載の膜構造体。
【符号の説明】
【０１１６】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，２０，３０…膜構造体、１１，４１，５１…基板、１２，２２…絶縁膜、１３…半導体膜、１４，３４，４６…導電膜、１５，４７…金属膜、１４Ａ，２２Ｂ，４６Ａ…小粒子層、１４Ｂ，２２Ａ，４６Ｂ…大粒子層、３４Ａ…繊維層、３４Ｂ…粒子層、１４Ｃ…金属粒子層、１４ＡＰ，２２ＢＰ…小粒子、１４ＢＰ，２２ＡＰ…大粒子、３４ＡＦ…繊維状物質、３４ＢＰ…粒子状物質、１４ＣＰ…金属粒子、４…トランジスタ、４２…ゲート電極、４３…ゲート絶縁膜、４４…半導体膜、４５…保護膜、４８…ソース・ドレイン電極、４９…レジスト、５・・・表示装置、５０・・・有機ＥＬ素子、５２…ＴＦＴ層、５３・・・平坦化膜、５４・・・第１電極、５５・・・有機層、５６・・・第２電極、５７・・・画素間絶縁膜、５８・・・封止膜、５９・・・封止基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８Ａ】
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【図２８Ｂ】
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