(57)【要約】【課題】トランジスタや半導体回路が不透明であることによる表示素子の開口率の低下や外観を損ねることを回避するために、透明なトランジスタおよび半導体回路を提供することが目的であり、第２に該半導体回路を選択駆動回路として用いた有機ＥＬ素子或いは液晶表示素子等のアクティブマトリクス型表示装置を提供することにある。【解決手段】実質透明なトランジスタと、該トランジスタと電気的接点を有する実質透明な導電性材料によって構成した半導体回路。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質透明なトランジスタと、該トランジスタと電気的接点を有する実質透明な導電性材料によって構成したことを特徴とする半導体回路。
【請求項２】
透明な基板上にソース、ドレインおよびゲートの各電極と、有機半導体層および絶縁層を、実質透明な材料により所望の構造にて配設した薄膜トランジスタおよび該トランジスタと電気的接点を有する実質透明な導電性材料によって構成した配線を有することを特徴とする半導体回路。
【請求項３】
薄膜トランジスタのソース、ドレイン、およびゲートの各電極および該トランジスタと電気的接点を有する導電性材料がともにＩＴＯからなることを特徴とする請求項２に記載の半導体回路。
【請求項４】
透明な基板上に、複数の走査線と複数の信号線とが互いに直交する方向に配設され、上記両配線の各交差部に画素部と選択駆動回路が形成されたアクティブマトリクス型の画像表示装置において、前記選択駆動回路を、実質透明な薄膜トランジスタおよび該トランジスタと電気的接点を有する実質透明な導電性材料によって構成したことを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
薄膜トランジスタが、透明な基板上にソース、ドレインおよびゲートの各電極と、有機半導体層および絶縁層を、実質透明な材料により所望の構造にて配設したものであることを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
選択駆動回路を構成する薄膜トランジスタのソース、ドレイン、およびゲートの各電極および該電極と電気的接点を有する導電性材料がともにＩＴＯで構成されたことを特徴とする請求項４または５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
画素部が液晶表示素子であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
画素部が有機エレクトロルミネッセンス表示素子であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、実質透明な半導体回路に関するものであり、これを液晶素子や有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示素子を駆動するための選択駆動回路として用いた画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来半導体層については、ケイ素系半導体を用いた半導体回路では少なくとも半導体層を透明にすることは難しく、また典型的なケイ素系半導体回路も不透明であり、これらが液晶素子や有機ＥＬ表示素子等を用いたディスプレイの開口率を下げる原因であった。また、ＩＣカードやＩＣタグ用途の半導体回路に用いる場合でも非常に外観を損ねるものであった。
【０００３】
近年非接触ＩＣカードおよびＩＣタグが実用化されつつあり、代表的なものにＪＲが採用したＳｕｉｃａがあるが、そのほかにも日経エレクトロニクス２００２．２．２５のｐ１０９からｐ１３７に記載の通り、個人認証に用いるものや、物品にとりつけ、レジでの精算が一括でできるもの、荷物の配送を追跡するものなど様々な用途が提案されている。
【０００４】
しかしそれらについてもシリコントランジスタを集積したＩＣを用いており、見た目は金属であることが明白である。将来的には食品、アパレル、雑貨、音楽関連商品、書籍、家電、乗り物その他あらゆる物品にＩＣタグをつけることが予想されるが、明らかにデザインを損なうものばかりである。現状最も小さいＩＣはアメリカのＡｌｉｅｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙの０．１から０．２ミリメートル角のチップであるが、データ送受信用のアンテナが３×１０センチメートルであり、結局目障りである。アメリカのＢａｌｌ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｉｎｃ．が開発した直系１ミリメートルの球状のＩＣチップは表面にアンテナを形成するため大きさとしては直系１ミリメートルの球のままである。しかしシリコントランジスタを使用しているため、非常に高価になってしまい、日に３０００個もの手荷物を処理する飛行場での使用や、郵便、宅配、その他配送物の追跡などに使い捨て状に使用するのは現実的ではない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、トランジスタや半導体回路が不透明であることによる表示素子の開口率の低下や外観を損ねることを回避するために、透明なトランジスタおよび半導体回路を提供することが目的であり、第２に該半導体回路を選択駆動回路として用いた有機ＥＬ素子或いは液晶表示素子等のアクティブマトリクス型表示装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、以下の手段により達成される。
【０００７】
１．実質透明なトランジスタと、該トランジスタと電気的接点を有する実質透明な導電性材料によって構成したことを特徴とする半導体回路。
【０００８】
２．透明な基板上にソース、ドレインおよびゲートの各電極と、有機半導体層および絶縁層を、実質透明な材料により所望の構造にて配設した薄膜トランジスタおよび該トランジスタと電気的接点を有する実質透明な導電性材料によって構成した配線を有することを特徴とする半導体回路。
【０００９】
３．薄膜トランジスタのソース、ドレイン、およびゲートの各電極および該トランジスタと電気的接点を有する導電性材料がともにＩＴＯからなることを特徴とする前記２に記載の半導体回路。
【００１０】
４．透明な基板上に、複数の走査線と複数の信号線とが互いに直交する方向に配設され、上記両配線の各交差部に画素部と選択駆動回路が形成されたアクティブマトリクス型の画像表示装置において、前記選択駆動回路を、実質透明な薄膜トランジスタおよび該トランジスタと電気的接点を有する実質透明な導電性材料によって構成したことを特徴とする画像表示装置。
【００１１】
５．薄膜トランジスタが、透明な基板上にソース、ドレインおよびゲートの各電極と、有機半導体層および絶縁層を、実質透明な材料により所望の構造にて配設したものであることを特徴とする前記４に記載の画像表示装置。
【００１２】
６．選択駆動回路を構成する薄膜トランジスタのソース、ドレイン、およびゲートの各電極および該電極と電気的接点を有する導電性材料がともにＩＴＯで構成されたことを特徴とする前記４または５に記載の画像表示装置。
【００１３】
７．画素部が液晶表示素子であることを特徴とする前記４〜６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【００１４】
８．画素部が有機エレクトロルミネッセンス表示素子であることを特徴とする前記４〜６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【００１５】
以下本発明を詳細に説明する。
本発明に係る半導体回路は、実質透明なトランジスタと、該トランジスタと電気的接点を有する実質透明な導電性材料によって構成することができる。
【００１６】
ここで実質透明なトランジスタはソース、ドレイン、およびゲートの各電極と、半導体層および絶縁層を、透明な基板上に所望の構造にて配設したものである。実質的に透明とは可視光である波長４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲において７０％以上の透過率を有するものをさす。
【００１７】
本発明の薄膜トランジスタ（ＴＦＴともいう）と該トランジスタと電気的接点を有する実質透明な導電性材料によって構成する半導体回路に用いられる透明な基板としては、ガラスやフレキシブルな樹脂製シートが挙げられ、例えばプラスチックフィルムをシートとして用いることができる。前記プラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ボリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。プラスチックフィルムを用いることで、ガラス基板を用いる場合に比べて軽量化を図ることができ、可撓性を有するため衝撃に対する耐性を向上できる。
【００１８】
実質透明な薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成するためには、例えば有機半導体材料を用いて薄膜トランジスタを構成することが可能である。このような有機薄膜トランジスタの半導体層に用いることができる有機半導体の例としてはペンタセンやテトラセンなどのアセン類、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（ＮＴＣＤＡ）やナフタレンテトラカルボン酸ジイミド（ＮＴＣＤＩ）、あるいは「アドバンスド・マテリアル」３６８〜３７１ページ（２００２年）に記載のＮＴＣＤＩ類縁構造をもつ高分子や、当該分の技術者にはα−６Ｔとして知られるチオフェンが２位および５位で互いに結合した６量体やその誘導体もしくは類縁体、ポリチオフェンやポリアニリン、ポリ−ｐ−フェニレンビニレン、ポリアセチレン、ポリジアセチレン、ポリチエニレンビニレンといった共役高分子を挙げることができる。
【００１９】
これらの有機半導体材料を用いた半導体薄膜は蒸着によって形成することもできるし、溶媒に可溶もしくは分散可能な物質であれば塗布あるいはインクジェット法を含む印刷プロセスによって形成することが可能である。蒸着して金属光沢をもつ不透明な薄膜になる場合は膜厚を制御し、光が透ける膜厚に設定する。
【００２０】
実質的に透明な電極材料または配線材料に用いることのできる導電性材料としては例えば有機導電材料やＩＴＯ、ＺｎＯなどの金属酸化物膜、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｌｉなどの金属の薄膜にＩＴＯを積層したものなどを用いることが出来る。有機導電材料としては例えばポリ（ビスエチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）やポリアニリンなどにドーピングを施した導電性ポリマーや導電性ポリピロール、導電性ポリチオフェン、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の錯体なども好適に用いられる。
【００２１】
薄膜トランジスタの電極または配線等の形成方法としては、金属酸化物膜や金属の薄膜をもちいる場合、これらの材料を原料として蒸着やスパッタリング等の方法により形成した導電性薄膜を、公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法を用いてパターニングする方法やこれらの導電性薄膜上に熱転写、インクジェット等により、レジストを形成しエッチングする方法等がある。また導電性ポリマーの溶液あるいは分散液、導電性微粒子分散液等を直接インクジェット法によりパターニングしてもよいし、塗工膜からリソグラフやレーザーアブレーションなどにより形成してもよい。さらに導電性ポリマーや導電性微粒子を含むインク、導電性ペーストなどを凸版、凹版、平版、スクリーン印刷などの印刷法でパターニングする方法も用いることができる。
【００２２】
実質的に透明な絶縁層としては例えば有機絶縁層などを用いることが出来る。有機絶縁材料としては例えば、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）等のポリアクリレート、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＰＳ（ポリスチレン）、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、あるいはアクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、およびシアノエチルプルラン等が挙げられる。有機絶縁材料皮膜の形成方法としては、ディッピング、スピンコート、ナイフコート、バーコート、ブレードコート、スクイズコート、リバースロールコート、グラビアロールコート、カーテンコート、スプレイコート、ダイコートなどの塗布による方法、印刷やインクジェットなどのパターニング方法など、ウェットプロセスが好ましい。
【００２３】
この様な材料により透明基板上にソース、ドレインおよびゲートの各電極と、有機半導体層および絶縁層を、実質透明な材料により所望の構造にて配置した薄膜トランジスタを形成し、該トランジスタと電気的接点を有する実質透明な導電性材料によって配線を構成して実質的に透明な半導体回路を形成できる。
【００２４】
この様な半導体回路は、例えば、アクティブマトリクス型の液晶表示装置や、有機ＥＬ表示装置の、それぞれ画素となる液晶表示素子や有機ＥＬ表示素子を駆動する、選択駆動回路として好ましく用いられる。
【００２５】
これらの選択駆動回路は、基板上に、複数の走査線と複数の信号線とが互いに直交する方向に配設され、上記両配線の各交差部に画素部と該選択駆動回路が形成されており、液晶表示素子においては、ゲートに接続した走査線（ゲートバスライン）の制御で、ソースに接続する信号線（ソースバスライン）からの信号を表示電極に送る、スイッチング素子として薄膜トランジスタが最低１つ、また、有機ＥＬ表示装置においては、走査線（ゲートバスライン）に接続し信号線からの信号のｏｎ／ｏｆｆを選択する選択トランジスタおよび信号線からの信号により電流を制御して有機ＥＬ発光素子を発光させる駆動トランジスタの少なくとも２つの薄膜トランジスタが用いられている。従って、これらの薄膜トランジスタを前記実質透明なトランジスタとし、また該トランジスタとの電気的接点を含め配線を実質透明な導電性材料によって構成することで、アクティブマトリクス型の選択駆動回路を実質透明とすることができ、シリコン等で形成した半導体回路により駆動回路を構成したアクティブマトリクス型液晶表示装置、或いは、有機ＥＬ表示装置において、各画素毎に配置された選択駆動回路が開口率を低下させている原因をとり除くことができる。
【００２６】
液晶表示装置については、その構成等、例えば、特開２００２−１１６７４４、同２００２−１０８３１０、２００２−１２２８４４等に詳しく記載されており参考にできる。また、ＥＬ表示素子に用いられる各種の材料およびその構成等についても特開２００２−５６９７６、同２００２−１４１１７０、同２００２−７５６４２、同２００２−１００４８０等に詳しく記載されており、参考にできる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について図１〜４を用いて具体的に説明する。
【００２８】
図１は前記液晶表示素子の表示電極、信号線、走査線、および、有機薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）からなる選択駆動回路の一例を等価回路で示したものである。
【００２９】
行方向に延びる複数のゲートバスライン（走査線）１４および、これに交差するように列方向に複数のソースバスライン（信号線）１３が配置されている。ゲートバスライン（走査線）１４とソースバスライン（信号線）１３とのそれぞれの交点にはＴＦＴ１０が接続されている。ＴＦＴ１０のゲートはゲートバスライン（走査線）１４に接続され、ＴＦＴ１０のソースがソースバスライン（信号線）１３に接続されている。ＴＦＴ１０のドレインは蓄積コンデンサ１２と表示素子１７の透明な表示電極に接続されている。表示素子１７のもう一方の電極および蓄積コンデンサ１２の対極は接地されている。
【００３０】
ゲートバスライン（走査線）１４はゲート線ドライバ１６に接続され、ゲートバスライン（走査線）１４には、ゲート線ドライバによって順次ゲート信号が印加される。ゲート信号はオンもしくはオフの２値の信号で、例えば、オンの時は正の所定電圧、オフの時は０Ｖとなる。ゲート線ドライバ１６は、複数接続されるゲートバスライン（走査線）１４のうち、選択された所定のゲートバスライン（走査線）のゲート信号をオンとする。ゲート信号がオンとなると、そのゲートバスライン（走査線）１４に接続された全てのＴＦＴ１０がオンとなり、ＴＦＴ１０を介してソースバスライン（信号線）１３と表示素子１７の表示電極１１とが接続される。ソースバスライン（信号線）１３には信号線ドライバ１５から信号が出力されており、信号は表示電極に入力されるとともに、蓄積コンデンサ１２に充電される。この結果、信号に応じ表示電極および接地した対向電極間で液晶分子が配向する。蓄積コンデンサ１２は、接地した対向電極との間で静電容量を形成しており、一定時間表示信号を蓄積することができる。信号は、ゲート線ドライバ１６が他のゲートバスライン（走査線）１４を選択し、そのゲートバスライン（走査線）１４が非選択となってＴＦＴ１０がオフした後も、蓄積コンデンサ１２によって１垂直走査期間の間保持され表示素子１７中の液晶はその配向を維持できる。
【００３１】
以上が、アクティブマトリクス型液晶表示装置の動作原理であるが、本明細書において、上述したＴＦＴ１０等を有し、ゲート信号のような表示素子の１つもしくは複数を同時に選択する信号と、表示する映像によって決定される信号とによって、所定の表示素子に信号に応じた電流を供給する回路を総称して選択駆動回路と称する。選択駆動回路は、上述した以外にも様々なパターンが考えられ、また、既に提案されており、本発明の適用は上記の例に限限定されない。
【００３２】
図２は基板上に薄膜トランジスタ、これと電気的な接点を有する配線および表示電極等を形成し構成した、選択駆動回路の構成の一例を示す概略図である。
【００３３】
ポリカーボネートフィルムからなる基板７上に、例えば、ＩＴＯ膜を蒸着により形成した後（１１０ｎｍ）、フォトリソグラフィー法によって、レジストからなるマスクを形成し、エッチングによりパターニングを行い、ドレイン電極２、ソース電極３およびこれと接続したソースバスライン１３をＩＴＯ膜で形成する。次いで、マスクを重ねた後、蒸着によりペンタセン結晶からなる有機半導体チャネル４をパターニング形成する（厚み５０ｎｍ）。更に、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）からなるゲート絶縁膜５をスピンコートにより全面に形成し（２００ｎｍ）、ＩＴＯ膜形成（厚み１００ｎｍ）、パターニングによりゲート電極を兼ねゲートバスライン１４を形成した後、更に平坦化絶縁膜６をフェノール樹脂をスピンコートにより塗布することで形成する（１００ｎｍ）。次いで平坦化絶縁膜６を貫通してドレイン電極に達するコンタクトホール用孔をエキシマレーザー等の短波長レーザーにより形成して、更に最表面およびコンタクトホール用孔の内壁にＩＴＯ膜を蒸着或いはスパッタにより形成して、次いでマスク形成した後、ＩＴＯ膜をエッチングによりパターニングして、最表面に１００ｎｍの膜厚の表示電極１１と、該表示電極１１およびドレイン電極２を電気的に連結するコンタクトホール８を形成する。
【００３４】
図２（ａ）に　形成された薄膜トランジスタを含む選択駆動回路および表示電極の構成を示す断面図（Ａ−Ａ断面図）およびこれを上面からみたところ（図２（ｂ））を示す。
【００３５】
この表示電極１１に対向してやはり透明な対向電極を設け、対向電極を接地し、２つの電極間に液晶層、偏光膜等を配設させ液晶表示素子が構成される。
【００３６】
この様な表示電極および駆動回路を用いた液晶表示装置は、表示電極のみでなく、ソース、ドレインおよびゲート電極等の電極材料また、ソースバスラインやゲートバスラインも実質透明な材料で構成しているので、対向電極としてやはりＩＴＯ等の透明導電性材料を用い表示素子を構成すると、表示素子駆動のための薄膜トランジスタをおよびゲートバスライン等の配線部分からなる選択駆動回路が全て実質的に透明な材料で構成されているため表示素子としての開口率が大きくとれ、明るい液晶表示装置を構成することができる。
【００３７】
選択駆動回路を構成する薄膜トランジスタを例えば、ケイ素系の半導体をもちいて形成しソースバスライン、ゲートバスライン等を含む他の配線部分を金属等の導電性材料で形成した場合には、該薄膜トランジスタを構成部分およびゲートバスライン等が、光を透過しない材料であるため該駆動回路部分の大きさだけ開口率が小さくなる。
【００３８】
次いで図３に、有機ＥＬ表示装置の選択駆動回路の一例を等価回路で示す。行方向に延びる複数のゲート線１０１が配置され、これに交差するように列方向に複数のデータ線１０２および駆動線１０３が配置されている。駆動線１０３は、電源ＰＶに接続されている。電源ＰＶは正の定電圧を出力する電源であり、その電圧は、例えば接地電圧を基準として１０Ｖの正電圧である。ゲート線１０１とデータ線１０２とのそれぞれの交点には選択ＴＦＴ１０４が接続されている。選択ＴＦＴ１０４のゲートはゲート線１０１に接続され、選択ＴＦＴ１０４のドレインがデータ線１０２に接続されている。選択ＴＦＴ１０４のソースは保持コンデンサ１０５と駆動ＴＦＴ１０６のゲートに接続されている。駆動ＴＦＴ１０６のドレインは、駆動線１０３に接続され、ソースは有機ＥＬ表示素子１０７の陽極に接続されている。有機ＥＬ表示素子１０７の陰極は接地されている。保持コンデンサ１０５の対極には、列方向に延在する容量線１０９が接続されている。
【００３９】
ゲート線１０１は図示しないゲート線ドライバに接続され、ゲート線１０１には、ゲート線ドライバによって順次ゲート信号が印加される。ゲート信号はオンもしくはオフの２値の信号で、例えば、オンの時は正の所定電圧、オフの時は０Ｖとなる。ゲート線ドライバは、複数接続されるゲート線１０１のうち、選択された所定のゲート線のゲート信号をオンとする。ゲート信号がオンとなると、そのゲート線１０１に接続された全ての選択ＴＦＴ１０４がオンとなり、選択ＴＦＴ１０４を介してデータ線１０２と駆動ＴＦＴ１０６のゲートが接続される。データ線１０２にはデータ線ドライバ１０８から表示する映像に応じて決定されるデータ信号が出力されており、データ信号は駆動ＴＦＴ１０６のゲートに入力されるとともに、保持コンデンサ１０５に充電される。駆動ＴＦＴ１０６は、データ信号の大きさに応じた導電率で駆動線１０３と有機ＥＬ表示素子１０７とを接続する。この結果、データ信号に応じた電流が駆動ＴＦＴ１０６を介して駆動線１０３から有機ＥＬ表示素子１０７に供給され、データ信号に応じた輝度で有機ＥＬ表示素子１０７が発光する。保持コンデンサ１０５は、専用の容量線１０９もしくは駆動線１０など他の電極との間で静電容量を形成しており、一定時間データ信号を蓄積することができる。データ信号は、ゲート線ドライバが他のゲート線１０１を選択し、そのゲート線１０１が非選択となって選択ＴＦＴ１０４がオフした後も、保持コンデンサ１０５によって１垂直走査期間の間保持され、その間、駆動ＴＦＴ１０６は前記導電率を保持し、有機ＥＬ表示素子１０７はその輝度で発光を続けることができる。
【００４０】
以上が、アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の動作原理であるが、本明細書において、上述した選択ＴＦＴ１０４、駆動ＴＦＴ１０６等を有し、ゲート信号のような表示素子の１つもしくは複数を同時に選択する信号と、表示する映像によって決定されるデータ信号とによって、所定の表示素子にデータ信号に応じた電流を供給する回路を総称して選択駆動回路と称する。選択駆動回路は、上述した以外にも様々なパターンが考えられ、また、既に提案されている。例えば、発光輝度の画素毎のバラツキを抑えるために、４ＴＦＴ構成とした駆動回路等もあり、上記の構成は一例にすぎず、本発明はこれに限られるものではない。
【００４１】
図４に上記のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の構成の一例を断面図で示す。
【００４２】
但し上記のうち、選択ＴＦＴ１０４およびこれとデータ線１０２、駆動ＴＦＴ１０６との接続等については省略されている。
【００４３】
ガラス基板１１１上に駆動ＴＦＴ１０６を複数配置する。即ち、ガラス基板上に、先ず駆動ＴＦＴ１０６のゲート電極１０６Ｇを１００ｎｍの膜厚でＩＴＯ膜をパターニングして形成する。次いで、ＰＭＭＡからなる層間絶縁膜１１２をスピンコートにより形成する（厚み１５０ｎｍ）。次いで、やはり層間絶縁膜上にＩＴＯ膜を形成（厚み１００ｎｍ）しパターニングしてソース電極１０６Ｓ、ドレイン電極１０６Ｄを形成する。次いでマスクを重ねた後、ソース、ドレイン電極間に蒸着によってペンタセン膜からなる有機半導体チャネル１０６Ｃを形成する（厚み５０ｎｍ）。駆動ＴＦＴ１０６上に層間絶縁膜１１３をやはりＰＭＭＡをスピンコートして形成し（厚み１００ｎｍ）、その上にデータ線１０２および駆動線１０３をやはり全面にＩＴＯ膜を蒸着形成（厚み１００ｎｍ）した後、パターニングして配置する。こうして形成した駆動線１０３は、駆動ＴＦＴ１０６のドレイン電極１０６Ｄにコンタクトホールを介して接続させる。それらの上に、更に、厚み１００ｎｍでＰＭＭＡによる平坦化絶縁膜１１４をスピンコートする。平坦化絶縁膜１１４の上には以下のようにして、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ　ｔｉｎ　ｏｘｉｄｅ）透明電極よりなる陽極１１５を蒸着、パターニングして形成し（厚み１１０ｎｍ）、画素毎に有機ＥＬ表示素子１０７を配置する。即ち、即ち、ＰＭＭＡによる平坦化絶縁膜１１４をスピンコートした後、平坦化絶縁膜１１４および層間絶縁膜１１３を貫通して駆動ＴＦＴ１０６のソース電極１０６Ｓに達するコンタクトホール用の孔をエキシマレーザを用いて穿ち、平坦化絶縁膜１１４の表面およびコンタクトホール用の孔の内壁に同時にＩＴＯ膜を形成させ、その後表面のパターニングを行って、陽極１１５を形成すると共に、各陽極１１５と各駆動ＴＦＴ１０６のソース電極１０６ＳとをＩＴＯ膜によって電気的に接続する。
【００４４】
次いで、こうして形成したＩＴＯ膜からなる陽極上にホール輸送層１１６としてα―ＮＰＤ（４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル）を４０ｎｍの厚さに蒸着し、さらに、ＣＢＰ（４，４′−（Ｎ，Ｎ′−ビスカルバゾリル）ビフェニル）とトリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体の蒸着速度が１００：７になるように調節し、２０ｎｍの厚さに蒸着した発光層１１７を設ける。
【００４５】
次いで、厚さ１０ｎｍのＢＣ（バソキュプロイン）からなるホールブロック層を設け（図では省略）、更に、Ａｌｑ３（トリス（８−キノリノラート）アルミニウム（ＩＩＩ））からなる膜厚４０ｎｍの電子輸送層１１８を蒸着同様に蒸着により設ける。さらに、陰極バッファー層として酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を０．５ｎｍ蒸着する（同じく図では省略）。以上の層上に、更にアルミニウムを真空蒸着によって、１１０ｎｍ積層し、前記陽極１１５に対向して陰極１１９を形成する。
【００４６】
この様にして形成された有機ＥＬ表示装置は、陽極１１５からホール輸送層１１６に注入されたホールと、陰極１１９から電子輸送層１１８に注入された電子とが発光層１１７の内部で再結合することにより光が放たれ、この光が図中矢印で示したように、透明な陽極１１５側からガラス基板１１１を透過して外部に放射される。陽極１１５は各画素毎に独立して形成され、ホール輸送層１１６、発光層１１７、電子輸送層１１８、陰極１１９は、ここにおいては各画素共通に形成される。
【００４７】
この有機ＥＬ表示素子はＴＦＴおよびこれと電気的接点を有する導電性材料からなる配線を含む駆動回路が実質的に透明な材料で形成されているために、通常は陽極側から観察するため（陰極としては、有機ＥＬ材料への電子注入しやすい金属でなければならないので、仕事関数の小さいものを使用しなければならないため、透明な電極が得られにくく、通常は陽極のＩＴＯ電極の側から観察するのが普通である）、画素の一部に駆動回路を構成するためのスペースが必要であり、画素全体を発光させる構成をとりにくいため、駆動回路を透明として、発光面積を大きくでき、明るい表示が可能である。一方、シリコン系の薄膜トランジスタを用いた場合には、駆動回路が電界発光の観察側になるために、駆動回路分の大きさだけ光取り出しの開口率が小さくなってしまう。
【００４８】
以上のように、液晶表示素子や有機ＥＬ表示素子における駆動回路として本発明によれば実質的に透明な回路を構成できるが、上記は一例であり、その他の構成を有する半導体回路においても、薄膜トランジスタおよび実質透明な電気配線により形成される半導体回路であれば、いかなるものにも応用でき、また、不透明な素子が部分的に含まれている場合でも、その部分が実質的に大きな部分を占めない限り、透明化による効果は大きい。
【００４９】
【発明の効果】
実質透明な薄膜トランジスタおよび導電性材料により実質透明な半導体回路が得られるために、液晶表示素子や有機ＥＬ表示素子等のディスプレイの開口率がアップする他、半導体回路を透明化でき、これを有する半導体装置の外観やデザインを損なうことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶表示素子の選択駆動回路の一例を等価回路で示した図である。
【図２】選択駆動回路の構成の一例を示す概略図である。
【図３】有機ＥＬ表示装置の選択駆動回路の一例を等価回路で示した図である。
【図４】有機ＥＬ表示装置の構成の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
２，１０６Ｄ　ドレイン電極
３，１０６Ｓ　ソース電極
４，１０６Ｃ　有機半導体チャネル
５　ゲート絶縁膜
６，１１４　平坦化絶縁膜
７　基板
８　コンタクトホール
１０　ＴＦＴ
１１　表示電極
１２　蓄積コンデンサ
１３　ソースバスライン
１４　ゲートバスライン
１５　信号線ドライバ
１６　ゲート線ドライバ
１７　表示素子
１０１　ゲート線
１０２　データ線
１０３　駆動線
ＰＶ　電源
１０４　選択ＴＦＴ
１０５　保持コンデンサ
１０６　駆動ＴＦＴ
１０６Ｇ　ゲート電極
１０７　有機ＥＬ表示素子
１０８　データ線ドライバ
１０９　容量線
１１１　ガラス基板
１１２，１１３　層間絶縁膜
１１５　陽極
１１６　ホール輸送層
１１７　発光層
１１８　電子輸送層
１１９　陰極
【図１】
2004014982.tif 000002
【図２】
2004014982.tif 000003
【図３】
2004014982.tif 000004
【図４】
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