(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出法または印刷法により、ゲート電極を有する走査線を形成し、
前記ゲート電極上に窒化珪素でなるゲート絶縁膜を形成し、
前記ゲート絶縁膜上に接して、酸化珪素を含む酸化インジウムスズでなる第１の電極を形成し、
前記第１の電極を覆うように、前記ゲート絶縁膜上に第１の半導体膜を形成し、
前記第１の半導体膜上に前記ゲート電極と重なるように保護膜を形成し、
前記第１の半導体膜をパターニングすることで、前記第１の電極を露出させ、
前記パターニングされた第１の半導体膜、前記保護膜及び前記第１の電極を覆うように不純物が添加された第２の半導体膜を形成し、
前記第２の半導体膜上に信号線及び配線を形成し、
前記信号線及び前記配線をマスクとして用い、前記第２の半導体膜をパターニングすることで、ソース領域及びドレイン領域を形成し、なおかつ前記第１の電極のうち、前記配線と重なる領域以外の領域を露出させ、
前記露出された領域に開口部を有する隔壁を形成し、
前記開口部において、前記第１の電極と重なるように、なおかつ順に積層するように、電界発光層と、第２の電極とを形成し、
前記第１の電極、前記保護膜、前記信号線、前記配線、前記隔壁または前記第２の電極は、液滴吐出法または印刷法で形成されていることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項２】
液滴吐出法または印刷法により、ゲート電極を有する走査線を形成し、
前記ゲート電極上に窒化珪素でなるゲート絶縁膜を形成し、
前記ゲート絶縁膜上に接して、酸化珪素を含む酸化インジウムスズでなる第１の電極を形成し、
前記第１の電極を覆うように、前記ゲート絶縁膜上に第１の半導体膜を形成し、
前記第１の半導体膜上に前記ゲート電極と重なるように保護膜を形成し、
前記保護膜を覆うように、前記第１の半導体膜上に不純物が添加された第２の半導体膜を形成し、
前記第１の半導体膜及び前記第２の半導体膜をパターニングすることで、前記第１の電極を露出させ、
前記パターニングされた第２の半導体膜に接する信号線と、前記パターニングされた第２の半導体膜及び前記第１の電極の一部に接する配線とを形成し、
前記信号線及び前記配線をマスクとして用い、前記パターニングされた第２の半導体膜を再びパターニングすることで、ソース領域及びドレイン領域を形成し、
前記第１の電極が露出する開口部を有する隔壁を形成し、
前記開口部において、前記第１の電極と重なるように、なおかつ順に積層するように、電界発光層と、第２の電極とを形成し、
前記第１の電極、前記保護膜、前記信号線、前記配線、前記隔壁または前記第２の電極は、液滴吐出法または印刷法で形成されていることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項３】
液滴吐出法または印刷法によりゲート電極を有する走査線を形成し、
前記ゲート電極上に窒化珪素でなるゲート絶縁膜を形成し、
前記ゲート絶縁膜上に、第１の半導体膜、前記第１の半導体膜上の前記ゲート電極と重なる保護膜、不純物が添加された第２の半導体膜を順に形成し、
前記第２の半導体膜上に信号線及び配線を形成し、
前記信号線及び前記配線をマスクとして用い、前記第２の半導体膜をパターニングすることで、ソース領域及びドレイン領域を形成し、
前記配線及び前記ゲート絶縁膜上に接するように、酸化珪素を含む酸化インジウムスズでなる第１の電極を形成し、
前記第１の電極が露出する開口部を有する隔壁を形成し、
前記開口部において、前記第１の電極と重なるように、なおかつ順に積層するように、電界発光層と、第２の電極とを形成し、
前記第１の電極、前記保護膜、前記信号線、前記配線、前記隔壁または前記第２の電極は、液滴吐出法または印刷法で形成されていることを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項において、前記ゲート電極、前記ゲート絶縁膜、前記第１の半導体膜、前記保護膜及び前記第２の半導体膜を有するトランジスタを覆うように、液滴吐出法により第１の層間絶縁膜を形成し、前記第１の層間絶縁膜上に、液滴吐出法により第２の層間絶縁膜として前記隔壁を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、基板表面にＺｎＯまたはＴｉＯ２を付着させ、前記ＺｎＯまたはＴｉＯ２上に前記走査線を形成することを特徴とする発光装置の作製方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項において、前記ゲート電極には、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｄを用いることを特徴とする発光装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流を発光素子に供給するための手段と発光素子とを、複数の各画素に有する発光装置及び発光装置の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子は自ら発光するため視認性が高く、液晶表示装置（ＬＣＤ）で必要なバックライトが要らず薄型化に最適であると共に、視野角がＬＣＤに比べて広いという特徴を有している。そのため発光素子を用いた発光装置は、ＣＲＴやＬＣＤに代わる表示装置として注目されており、実用化が進められている。発光素子の１つであるＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）は、電場を加えることでルミネッセンス（Electroluminescence）が得られる電界発光材料を含む層（以下、電界発光層と記す）と、陽極と、陰極とを有している。陽極から注入された正孔と、陰極から注入された電子とが電界発光層で結合することで、発光が得られる。
【０００３】
このような発光素子を応用した発光装置の一形態として、パッシブマトリクス型が挙げられる。パッシブマトリクス型の発光装置は、一方向に延びる複数の電極（行電極）と、それと交差する方向に延びる複数の電極（列電極）と、複数の行電極と複数の列電極の間に形成された電界発光層とを有している（例えば、非特許文献１参照）。発光素子は行電極と、列電極と、電界発光層とが重なっている部分に相当し、画素部には複数の発光素子がマトリクス状に配置される。
【０００４】
【非特許文献１】Ｃ．Ｗ．タン（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ）、他、ジャーナル  オブ  アプライド  フィジックス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ）、第６５巻、ｐ．３６１０、１９８８年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
パッシブマトリクス型の発光装置の動作について説明する。パッシブマトリクス型の発光装置は、複数の行電極の電位を制御することで、複数の発光素子を１行づつ選択することができる。そして選択された一行分の発光素子は、複数の列電極に入力されるビデオ信号によってさらに順に選択される。つまり１つの列電極に着目すると、該列電極を共有している複数の発光素子は、複数の行電極によってさらに選択されることになる。選択された発光素子には、該ビデオ信号によって値が定まる電流が供給され、輝度が制御される。
【０００６】
ところで発光素子は、容量素子のように２つの電極間に電荷を蓄積する性質を有している。そのため上記動作において画素部に供給された電流は、実際には、選択された発光素子に供給される際に、列電極を共有している全ての発光素子の充電にも充てられる。そして該充電が済んでから初めて、選択された一の発光素子において、ビデオ信号によって定まる正確な値の電流が電界発光層へ供給される。
【０００７】
ここで問題となるのは、発光素子に蓄積される電荷の量が、ビデオ信号の電流値によって異なり、それにより発光素子の充電時間に差が生じることである。すなわち、ある発光素子が選択された際に蓄積された電荷の量が大きいほど、次に発光素子が選択された際に、充電にかかる時間がより短くなる。逆に、ある発光素子が選択された際に蓄積された電荷の量が小さいほど、次に発光素子が選択された際に、充電にかかる時間がより長くなる。充電にかかる時間は、列電極に電流が供給されてから、選択された発光素子が発光するまでの時間に関与するので、充電時間のばらつきは、即、輝度の不均一さとなって現れてしまう。特に解像度が高くなると、一行あたりの選択時間が短くなり、この傾向は顕著になる。
【０００８】
そして、画素部を高精細化するために発光素子の数を増やすと、１つの列電極を共有する発光素子の数も当然増え、発光素子によって形成される合成容量が大きくなる。よって、発光にたどり着くまでの充電時間が長くなり、応答速度が非常に高速だという電界発光材料のメリットを生かせない。
【０００９】
一方、各発光素子への電流の供給をトランジスタで制御することができるアクティブマトリクス型の発光装置の場合、選択された発光素子と、それ以外の発光素子とを、トランジスタにより電気的に切り離すことができる。よって、選択された発光素子のみ充電を行なえばよいので、パッシブマトリクス型ほど充電時間のばらつきが生じにくく、輝度の不均一さを抑えることができる。しかし、アクティブマトリクス型の発光装置の場合、各発光素子に対応するトランジスタを形成するために、パッシブマトリクス型よりもリソグラフィ法を用いる工程数が増え、作製工程も複雑になってしまう。
【００１０】
本発明は上述した問題に鑑み、充電時間のばらつきにより輝度の不均一さが生じるのを防ぎ、なおかつリソグラフィ法を用いた工程数を抑え、より簡単な作製工程を用いて形成することができる発光装置及び発光装置の作製方法の提案を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では、選択された発光素子と他の発光素子とを電気的に切り離すことができるトランジスタを、該発光素子と直列に接続するように形成する。具体的に本発明の発光装置は、複数の画素がマトリクス状に画素部に形成されており、各画素は、発光素子と、該発光素子と直列に接続された薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とを有している。そして複数の走査線によって上記ＴＦＴの動作が制御され、１行分の画素が選択される。該１行分の画素は、複数の信号線によって順にまたは同時に選択され、選択された画素の発光素子は、ビデオ信号の電流値に見合った値の輝度で発光する。
【００１２】
上記構成を有する発光装置では、信号線を共有する１列の画素が、走査線によって順に選択されることになる。そして各画素に形成されたＴＦＴによって、選択された画素の発光素子のみが信号線に電気的に接続され、他の画素の発光素子は信号線から電気的に切り離される。よって、選択された発光素子のみ充電を行なえばよいので、従来のトランジスタを用いないパッシブマトリクス型の発光装置よりも充電時間のばらつきが生じにくく、輝度の不均一さを抑えることができる。
【００１３】
また本発明では、上記構成を有する発光装置を、スクリーン印刷法、オフセット印刷法に代表される印刷法、液滴吐出法を用いて形成する。なお液滴吐出法とは、所定の組成物を含む液滴を細孔から吐出して所定のパターンを形成する方法を意味する。上記印刷法、液滴吐出法を用いることで、露光用のマスクを用いずとも、信号線、走査線に代表される各種配線、ＴＦＴのゲート電極、発光素子の電極などを形成することが可能になる。ただし、本発明の発光装置は、パターンを形成する全ての工程に、印刷法または液滴吐出法を用いる必要はない。よって、例えば配線及びゲート電極の形成には印刷法または液滴吐出法を用い、半導体膜のパターニングにはリソグラフィ法を用いる、というように、少なくとも一部の工程において印刷法または液滴吐出法を用いていれば良く、リソグラフィ法も併用していても良い。またパターニングの際に用いるマスクは、印刷法または液滴吐出法で形成しても良い。
【００１４】
なお、通常のアクティブマトリクス型の発光装置の場合、ビデオ信号の画素への入力を制御するＴＦＴと、該ビデオ信号に従って発光素子への電流の供給を制御するＴＦＴとの、少なくとも２つのＴＦＴを各画素に有している。一方、本発明の発光装置では、通常のアクティブマトリクス型の発光装置よりも、画素内のＴＦＴの数を少なくすることができる。よって、パターンをリソグラフィ法よりも高精細化することが難しい印刷法や液滴吐出法の場合に適している。
【００１５】
またアクティブマトリクス型の発光装置の場合、発光素子への電流の供給を制御するＴＦＴの、閾値電圧、移動度などの特性のばらつきは、発光素子に供給される電流のばらつき、延いては画素間における輝度のばらつきの要因となる。本発明の発光装置では、画素に形成されているＴＦＴをスイッチング素子として用い、各画素の発光素子に供給される電流の値は、駆動回路において直接制御する。従って、ＴＦＴの特性のばらつきにより、画素間の輝度のばらつきが生じるのを防ぐことができる。
【００１６】
なお本発明の発光装置は、発光素子が封止された状態にあるパネルと、該パネルにコントローラを含むＩＣ等を実装した状態にあるモジュールとを含む。さらに本発明は、該発光装置を作製する過程において、発光素子が完成する前の一形態に相当する素子基板を範疇に含めていても良い。具体的に素子基板は、電流を発光素子に供給するための手段（ＴＦＴ）を複数の各画素に有している。そして素子基板は、発光素子の第１の電極のみが形成された状態であっても良いし、第１の電極となる導電膜を形成した後であって、パターニングして第１の電極を形成する前の状態であっても良いし、あらゆる形態があてはまる。
【００１７】
また本明細書において発光素子は、電流または電圧によって輝度が制御される素子をその範疇に含んでおり、具体的にはＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）や、ＦＥＤ（Field Emission Display）に用いられているＭＩＭ型の電子源素子（電子放出素子）等が含まれる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、選択された発光素子のみ充電を行なえばよいので、従来のトランジスタを用いないパッシブマトリクス型の発光装置よりも充電時間のばらつきが生じにくく、輝度の不均一さを抑えることができる。また発光にたどり着くまでの充電時間を飛躍的に短くすることができ、応答速度が非常に高速だという電界発光材料のメリットを生かしやすい。そして従来のパッシブマトリクス型の発光装置とは異なり、画素数を増やしても、充電時間の増加を抑えることができ、パネルの大型化に向いている。
【００１９】
また、本発明では、通常のアクティブマトリクス型の発光装置よりも、画素内のＴＦＴの数を少なくすることができる。よって、印刷法や液滴吐出法の場合だと、リソグラフィ法の場合よりも、パターンを高精細化することが難しかったとしても、画素のサイズをある程度抑えることができる。
【００２０】
また本発明では、画素に形成されているＴＦＴをスイッチング素子として用い、各画素の発光素子に供給される電流の値は、駆動回路において直接制御する。従って、ＴＦＴの特性のばらつきにより、画素間の輝度のばらつきが生じるのを防ぐことができる。
【００２１】
また液滴吐出法、印刷法を用いてパターンを形成することで、リソグラフィ法で行なわれるフォトレジストの成膜、露光、現像、エッチング、剥離などの一連の工程を簡略化することができる。また、液滴吐出法、印刷法だと、リソグラフィ法と異なり、エッチングにより除去されてしまうような材料の無駄がない。また高価な露光用のマスクを用いなくとも良いので、発光装置の作製に費やされるコストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の発光装置の構成について説明する。図１（Ａ）に、発光素子をカバー材で封止する前の、素子基板の上面図を示す。図１（Ａ）に示す素子基板１０１は、画素部１０２と、信号及び電源電圧の画素部への供給を行なうための接続端子１０３とが形成されている。図１（Ｂ）に、画素部１０２の回路図を示す。
【００２３】
図１（Ｂ）に示すように、画素部１０２には複数の画素１０４が形成されている。画素１０４は、ＴＦＴ１０５と、発光素子１０６とを有している。発光素子１０６は、第１の電極と、第１の電極上に形成された電界発光層と、電界発光層上に形成された第２の電極とを有している。有する第１の電極と第２の電極は、いずれか一方が陽極、他方が陰極に相当する。この第１の電極と第２の電極の間に順方向バイアスの電圧を印加し、電流を供給することで、発光素子１０６を発光させることができる。電界発光層において得られる発光には、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）とが含まれる。
【００２４】
なお図１（Ｂ）では、第２の電極が画素間で電気的に切り離されている様子を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。第１の電極は画素間において電気的に切り離しておくが、第２の電極は電気的に全て接続されていても良い。なお従来のパッシブマトリクス型の発光装置では、第２の電極を列ごと或いは行ごとに分離させて形成しなくてはならないが、本発明では第２の電極を分離する必要がないので、第２の電極の作製工程を簡素化することができるというメリットを有する。また、カラーの映像を表示するために、光の三原色に対応した画素を形成している場合、各色に対応する画素ごとに第２の電極を電気的に接続しておいても良い。
【００２５】
そして各画素１０４は、複数の信号線（ここではＳ１〜Ｓ４）と、複数の走査線（ここではＧ１〜Ｇ３）とによって、その動作が制御されている。具体的に各画素のＴＦＴ１０５は、そのゲート電極が走査線Ｇ１〜Ｇ３のいずれか１つと接続されており、ソース領域とドレイン領域は、いずれか一方が信号線Ｓ１〜Ｓ４のいずれか１つに、他方が発光素子１０６の第１の電極に接続されている。なお図１（Ｂ）では、各画素にＴＦＴが１つづつ形成されている例を示しているが、複数のＴＦＴを直列に接続していても良い。
【００２６】
なおＴＦＴ１０５は、活性層として非晶質半導体を用いていても、セミアモルファス半導体（微結晶半導体）を用いていても、有機半導体を用いていても良い。特に、アモルファス半導体、セミアモルファス半導体を用いたＴＦＴは多結晶半導体を用いたＴＦＴよりも作製工程が少ない分、コスト、歩留まりを高くすることができるというメリットを有している。また半導体膜の成膜後に結晶化の工程を設ける必要がないので、比較的パネルの大型化が容易である。ただし、アモルファス半導体またはセミアモルファス半導体をＴＦＴ１０５の活性層として用いる場合、ある程度の移動度を確保することができるｎ型であることが望ましい。
【００２７】
セミアモルファス半導体とは、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造の半導体を含む膜である。このセミアモルファス半導体は、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質なものであり、その粒径を０．５〜２０ｎｍとして非単結晶半導体中に分散させて存在せしめることが可能である。セミアモルファス半導体は、そのラマンスペクトルが５２０ｃｍ-1よりも低波数側にシフトしており、またＸ線回折ではＳｉ結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。また、未結合手（ダングリングボンド）の中和剤として水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。ここでは便宜上、このような半導体をセミアモルファス半導体（ＳＡＳ）と呼ぶ。さらに、ヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンなどの希ガス元素を含ませて格子歪みをさらに助長させることで安定性が増し良好なＳＡＳが得られる。
【００２８】
次に、図１（Ｂ）に示す画素部１０４の動作について説明する。まず走査線Ｇ１〜Ｇ３が順に選択される。走査線が選択されると、該走査線を有する１行分の画素において、ＴＦＴ１０５がオンになる。この状態で、信号線Ｓ１〜Ｓ４に、順にまたは並行してビデオ信号に基づく電流が供給されると、該電流がオンになっているＴＦＴ１０５を通して発光素子１０６に供給される。発光素子は供給された電流の値に従って、その輝度が制御される。
【００２９】
なお図１では示していないが、基板１０１上に保護回路を設けていても良い。保護回路により放電経路を確保することができるので、信号及び電源電圧が有する雑音や、何らかの理由によって絶縁膜にチャージングされた電荷によって、基板１０１に形成された半導体素子が劣化あるいは絶縁破壊されるのを防ぐことができる。具体的に図１（Ａ）の場合、接続端子１０３と画素部１０１とを電気的に接続している配線に、保護回路を接続することができる。なお図１（Ａ）では、画素部１０２の動作を制御するための信号線駆動回路、走査線駆動回路は基板１０１上に形成していない。信号線駆動回路、走査線駆動回路を基板１０１上に形成している場合は上記保護回路に加え、接続端子１０３と信号線駆動回路とを電気的に接続している配線、接続端子１０３と走査線駆動回路とを電気的に接続している配線、信号線駆動回路と画素部１０２とを電気的に接続している配線（信号線）、走査線駆動回路と画素部１０２とを電気的に接続している配線（走査線）に、それぞれ保護回路を接続することができる。
【００３０】
なおビデオ信号はアナログであることが前提であるが、ＴＦＴの移動度が高められるのならばデジタルであっても良い。ビデオ信号がデジタルである場合、発光素子が発光する時間を制御することで階調を表示する時間階調方式であっても良いし、発光素子が発光する画素の面積により階調を表示する面積階調方式であっても良い。
【００３１】
次に、本発明の発光装置の、より具体的な構成とその作製方法について、図２〜図４を用いて説明する。
【００３２】
まず、ＴＦＴ及び発光素子を形成する基板２００を用意する。具体的に基板２００は、例えばバリウムホウケイ酸ガラスや、アルミノホウケイ酸ガラスなどのガラス基板、石英基板、セラミック基板等を用いることができる。また、ＳＵＳ基板を含む金属基板または半導体基板の表面に絶縁膜を形成したものを用いても良い。プラスチック等の可撓性を有する合成樹脂からなる基板は、一般的に上記基板と比較して耐熱温度が低い傾向にあるが、作製工程における処理温度に耐え得るのであれば用いることが可能である。基板２００の表面を、ＣＭＰ法などの研磨により平坦化しておいても良い。
【００３３】
上述した基板２００の表面に、液滴吐出法、印刷法を用いて形成される導電膜または絶縁膜の、密着性を高めるための前処理を施す。密着性を高めることができる方法として、具体的には、例えば触媒作用により導電膜または絶縁膜の密着性を高めることができる金属または金属化合物を基板２００の表面に付着させる方法、形成される導電膜または絶縁膜との密着性が高い有機系の絶縁膜、金属、金属化合物を基板２００の表面に付着させる方法、基板２００の表面に大気圧下または減圧下においてプラズマ処理を施し、表面改質を行なう方法などが挙げられる。上記有機系の絶縁膜として、例えばポリイミド、シロキサン系材料を出発材料として形成されたＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む絶縁膜（以下、シロキサン系絶縁膜と呼ぶ）等が挙げられる。シロキサン系絶縁膜は、置換基に水素の他、フッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも１種を有していても良い。
【００３４】
なお、基板２００に付着させる金属または金属化合物が導電性を有する場合、半導体素子の正常な動作が妨げられない程度に、そのシート抵抗を制御する。具体的には、導電性を有する金属または金属化合物の平均の厚さを、例えば１〜１０ｎｍとなるように制御したり、該金属または金属化合物を酸化により部分的に、または全体的に絶縁化したりすれば良い。或いは、密着性を高めたい領域以外は、付着した金属または金属化合物をエッチングにより選択的に除去しても良い。また金属または金属化合物を、予め基板の全面に付着させるのではなく、液滴吐出法、印刷法、ゾル−ゲル法などを用いて特定の領域にのみ選択的に付着させても良い。なお金属または金属化合物は、基板２００の表面において完全に連続した膜状である必要はなく、ある程度分散した状態であっても良い。
【００３５】
本実施の形態では、光触媒反応により密着性を高めることができるＺｎＯまたはＴｉＯ2などの光触媒を基板２００の表面に付着させる。具体的には、ＺｎＯまたはＴｉＯ2を溶媒に分散させ、基板２００の表面に撒布したり、Ｚｎの化合物またはＴｉの化合物を基板２００の表面に付着させた後、酸化させたり、ゾル−ゲル法を用いたりすることで、結果的にＺｎＯまたはＴｉＯ2を基板２００の表面に付着させることができる。
【００３６】
次に密着性を高めるための前処理が施された基板２００の表面上に、液滴吐出法または各種印刷法を用いて、ゲート電極２０１を形成する。具体的に、ゲート電極には、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｄなどの金属、金属化合物を１つまたは複数有する導電材料を用いる。なお、分散剤により凝集を抑え、溶液に分散させることができるならば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌなどの金属、金属化合物を１つまたは複数有する導電材料を用いることも可能である。また液滴吐出法または各種印刷法による導電材料の成膜を複数回行なうことで、複数の導電膜が積層されたゲート電極を形成することも可能である。
【００３７】
液滴吐出法を用いる場合、有機系または無機系の溶媒に該導電材料を分散させたものを、ノズルから滴下した後、室温において乾燥または焼成することで、形成することができる。具体的に本実施の形態では、テトラデカンにＡｇを分散させた溶液を滴下し、２００℃〜３００℃で１ｍｉｎ〜５０ｈｒ焼成することで溶媒を除去し、ゲート電極２０１を形成する。有機系の溶媒を用いる場合、上記焼成を酸素雰囲気下で行なうことで、効率的に溶媒を除去することができ、ゲート電極２０１の抵抗をより下げることができる。なお図示しないが、この工程でゲート電極２０１に接続した走査線も、同時に形成することができる。
【００３８】
なお、液滴吐出法を用いた場合、パターンの精度は、液滴１ドットあたりの吐出量、該溶液の表面張力、液滴が滴下される基板２００の表面の撥水性などに依存する。そのため、所望するパターンの精度に合わせて、これらの条件を最適化することが望ましい。
【００３９】
ここで、液滴吐出法でＡｇを吐出する前に、酸化チタンを基板の表面に付着させた場合における、Ａｇの密着性の評価について説明する。まずガラス基板上にスパッタ法を用いてチタンを１〜５ｎｍの膜厚で成膜した。そして２３０℃の焼成により成膜したチタンを酸化し、酸化チタンとした。このとき、酸化チタンで形成されている膜のシート抵抗を測定したところ、装置の測定可能の下限値１×１０-6Ω／□よりも低くなったため、十分絶縁性が高いことが確認された。
【００４０】
次に、液滴吐出法を用いてＡｇを１６箇所のエリアに滴下した後、２３０℃で焼成した。なお焼成後、１６箇所の各エリアに形成された、短冊形のＡｇ膜は、長さ１ｃｍ、幅２００〜３００μｍ、厚さ４００〜５００ｎｍの寸法となった。
【００４１】
上記Ａｇ膜が形成された基板に、カプトン（Ｒ）テープを貼った後、該テープを剥がすことでＡｇ膜の密着性を確認したところ、テープを剥がした後もＡｇ膜の剥離は見られなかった。また上記Ａｇ膜が形成された基板を、０．５ｗｔ％のＨＦ水溶液に１分間浸した後、流水洗浄を行なうことで膜の密着性を確認したところ、全てのＡｇ膜が剥がれず基板上に残存していた。なお、チタン酸化膜を溶媒に分散させた溶液を、基板の表面に撒布することで、酸化チタンを基板の表面に付着させた場合も、同様の結果が得られた。ちなみに、素のガラス基板、表面をＣＭＰ研磨したガラス基板、非晶質珪素膜、窒化珪素膜または酸化珪素膜を形成したガラス基板を用いた場合には、若干の違いはあるものの、いずれも数本程度しかＡｇ膜は残存しなかった。従って、酸化チタンにより高い密着性が得られていると考えられる。
【００４２】
次に、ゲート電極２０１を覆うようにゲート絶縁膜２０２を形成する。ゲート絶縁膜２０２は、例えば酸化珪素、窒化珪素または窒化酸化珪素等の絶縁膜を用いることができる。ゲート絶縁膜２０２は、単層の絶縁膜を用いても良いし、複数の絶縁膜を積層していても良い。本実施の形態では、窒化珪素、酸化珪素、窒化珪素が順に積層された絶縁膜を、ゲート絶縁膜２０２として用いる。また成膜方法は、プラズマＣＶＤ法、スパッタ法などを用いることができる。低い成膜温度でゲートリーク電流を抑えることができる緻密な絶縁膜を形成するには、アルゴンなどの希ガス元素を反応ガスに含ませ、形成される絶縁膜中に混入させると良い。また窒化アルミニウムをゲート絶縁膜２０２として用いることができる。窒化アルミニウムは熱伝導率が比較的高く、ＴＦＴで発生した熱を効率的に発散させることができる。
【００４３】
次に図２（Ｂ）に示すように、発光素子が有する第１の電極２０３をゲート絶縁膜２０２上に形成する。なお本実施の形態では、第１の電極２０３が陽極、後に形成される第２の電極２１７が陰極に相当するが、本発明はこの構成に限定されない。第１の電極２０３が陰極、第２の電極２１７が陽極に相当していても良い。
【００４４】
陽極には、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、ガリウムを添加した酸化亜鉛（ＧＺＯ）などその他の透光性酸化物導電材料を用いることが可能である。ＩＴＯ及び酸化珪素を含む酸化インジウムスズ（以下、ＩＴＳＯとする）や、酸化珪素を含んだ酸化インジウムに、さらに２〜２０％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したものを用いても良い。また陽極として上記透光性酸化物導電材料の他に、例えばＴｉＮ、ＺｒＮ、Ｔｉ、Ｗ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｌ等の１つまたは複数からなる単層膜の他、窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化チタン膜との三層構造等を用いることができる。ただし透光性酸化物導電材料以外の材料で陽極側から光を取り出す場合、光が透過する程度の膜厚（好ましくは、５ｎｍ〜３０ｎｍ程度）で形成する。
【００４５】
本実施の形態では、陽極に相当する第１の電極２０３として、ＩＴＳＯを用いる。なお第１の電極２０３は、スパッタ法、液滴吐出法または印刷法を用いて形成することが可能である。液滴吐出法または印刷法を用いる場合、マスクを用いなくても第１の電極２０３を形成することが可能である。またスパッタ法を用いる場合でも、リソグラフィー法において用いるレジストを、液滴吐出法または印刷法で形成することで、露光用のマスクを別途用意しておく必要がなくなり、よってコストの削減に繋がる。
【００４６】
なお第１の電極２０３は、その表面が平坦化されるように、ＣＭＰ法、ポリビニルアルコール系の多孔質体で拭浄し、研磨しても良い。またＣＭＰ法を用いた研磨後に、陽極の表面に紫外線照射、酸素プラズマ処理などを行ってもよい。
【００４７】
次に図２（Ｃ）に示すように、第１の半導体膜２０４を形成する。第１の半導体膜２０４は非晶質（アモルファス）半導体またはセミアモルファス半導体（ＳＡＳ）で形成することができる。本実施の形態では、第１の半導体膜２０４としてセミアモルファス半導体を用いる。セミアモルファス半導体は、非晶質半導体よりも結晶性が高く高い移動度が得られ、また多結晶半導体と異なり結晶化させるための工程を増やさずとも形成することができる。
【００４８】
非晶質半導体は、珪化物気体をグロー放電分解することにより得ることができる。代表的な珪化物気体としては、ＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ6が挙げられる。この珪化物気体を、水素、水素とヘリウムで希釈して用いても良い。
【００４９】
またＳＡＳも珪化物気体をグロー放電分解することにより得ることができる。代表的な珪化物気体としては、ＳｉＨ4であり、その他にもＳｉ2Ｈ6、ＳｉＨ2Ｃｌ2、ＳｉＨＣｌ3、ＳｉＣｌ4、ＳｉＦ4などを用いることができる。また水素や、水素にヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素を加えたガスで、この珪化物気体を希釈して用いることで、ＳＡＳの形成を容易なものとすることができる。希釈率は２倍〜１０００倍の範囲で珪化物気体を希釈することが好ましい。またさらに、珪化物気体中に、ＣＨ4、Ｃ2Ｈ6などの炭化物気体、ＧｅＨ4、ＧｅＦ4などのゲルマニウム化気体、Ｆ2などを混入させて、エネルギーバンド幅を１．５〜２．４ｅＶ、若しくは０．９〜１．１ｅＶに調節しても良い。ＳＡＳを第１の半導体膜として用いたＴＦＴは、１〜１０cm2/Vsecや、それ以上の移動度を得ることができる。
【００５０】
また異なるガスで形成されたＳＡＳを複数積層することで、第１の半導体膜を形成しても良い。例えば、上述した各種ガスのうち、弗素原子を含むガスを用いて形成されたＳＡＳと、水素原子を含むガスを用いて形成されたＳＡＳとを積層して、第１の半導体膜を形成することができる。
【００５１】
勿論、グロー放電分解による被膜の反応生成は減圧下で行なうが、圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲で行なえば良い。グロー放電を形成するための電力は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚの高周波電力を供給すれば良い。圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚとする。基板加熱温度は３００℃以下でよく、好ましくは１００〜２５０℃とする。膜中の不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０20ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下、好ましくは１×１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下とする。
【００５２】
なお、Ｓｉ2Ｈ6と、ＧｅＦ4またはＦ2とを用いて半導体膜を形成する場合、半導体膜のより基板に近い側から結晶が成長するので、基板に近い側ほど半導体膜の結晶性が高い。よって、ゲート電極が第１の半導体膜よりも基板により近いボトムゲート型のＴＦＴの場合、第１の半導体膜のうち基板に近い側の結晶性が高い領域をチャネル形成領域として用いることができるので、移動度をより高めることができ、適している。
【００５３】
また、ＳｉＨ4と、Ｈ2とを用いて半導体膜を形成する場合、半導体膜の表面により近い側ほど大きい結晶粒が得られる。よって、第１の半導体膜がゲート電極よりも基板により近いトップゲート型のＴＦＴの場合、第１の半導体膜のうち基板から遠い側の結晶性が高い領域をチャネル形成領域として用いることができるので、移動度をより高めることができ、適している。
【００５４】
また、ＳＡＳは、価電子制御を目的とした不純物を意図的に添加しないときに弱いｎ型の導電型を示す。これは、アモルファス半導体を成膜するときよりも高い電力のグロー放電を行なうため酸素が半導体膜中に混入しやすいためである。そこで、ＴＦＴのチャネル形成領域を設ける第１の半導体膜に対しては、ｐ型を付与する不純物を、この成膜と同時に、或いは成膜後に添加することで、しきい値制御をすることが可能となる。ｐ型を付与する不純物としては、代表的には硼素であり、Ｂ2Ｈ6、ＢＦ3などの不純物気体を１ｐｐｍ〜１０００ｐｐｍの割合で珪化物気体に混入させると良い。例えば、ｐ型を付与する不純物としてボロンを用いる場合、該ボロンの濃度を１×１０14〜６×１０16atoms/cm3とすると良い。
【００５５】
次に、第１の半導体膜２０４のうち、チャネル形成領域となる部分と重なるように、第１の半導体膜２０４上に保護膜２０５を形成する。保護膜２０５は液滴吐出法または印刷法を用いて形成しても良いし、ＣＶＤ法、スパッタ法などを用いて形成しても良い。保護膜２０５といて、酸化珪素、窒化珪素、窒化酸化珪素などの無機絶縁膜、シロキサン系絶縁膜などを用いることができる。またこれらの膜を積層し、保護膜２０５として用いても良い。本実施の形態では、プラズマＣＶＤ法で形成された窒化珪素、液滴吐出法で形成されたシロキサン系絶縁膜を積層して、保護膜２０５として用いる。この場合、窒化珪素のパターニングは、液滴吐出法で形成されたシロキサン系絶縁膜をマスクとして用い行なうことができる。
【００５６】
次に図２（Ｄ）に示すように、第１の半導体膜２０４のパターニングを行なう。第１の半導体膜２０４のパターニングは、リソグラフィー法を用いても良いし。液滴吐出法または印刷法で形成されたレジストをマスクとして用いても良い。後者の場合、露光用のマスクを別途用意しておく必要がなくなり、よってコストの削減に繋がる。本実施の形態では、液滴吐出法で形成されたレジスト２０６を用い、パターニングする例を示す。なおレジスト２０６は、ポリイミド、アクリルなどの有機樹脂を用いることができる。そして、レジスト２０６を用いたドライエッチングにより、パターニングされた第１の半導体膜２０７が形成される。
【００５７】
次に図３（Ａ）に示すように、パターニングされた第１の半導体膜２０７を覆うように、第２の半導体膜２０８を形成する。第２の半導体膜２０８には、一導電型を付与する不純物を添加しておく。ｎチャネル型のＴＦＴを形成する場合には、第２の半導体膜２０８に、ｎ型を付与する不純物、例えばリンを添加すれば良い。具体的には、珪化物気体にＰＨ3などの不純物気体を加え、第２の半導体膜２０８を形成すれば良い。一導電型を有する第２の半導体膜２０８は、第１の半導体膜２０４にセミアモルファス半導体、非晶質半導体で形成することができる。
【００５８】
なお本実施の形態では、第２の半導体膜２０８を第１の半導体膜２０７と接するように形成しているが、本発明はこの構成に限定されない。第１の半導体膜２０７と第２の半導体膜２０８の間に、ＬＤＤ領域として機能する第３の半導体膜を形成しておいても良い。この場合、第３の半導体膜は、セミアモルファス半導体または非晶質半導体で形成する。そして、第３の半導体膜は、導電型を付与するための不純物を意図的に添加しなくとも、もともと弱いｎ型の導電型を示す。よって第３の半導体膜には、導電型を付与するための不純物を添加してもしなくても、ＬＤＤ領域として用いることができる。
【００５９】
次に図３（Ｂ）に示すように、配線２０９、２１０を液滴吐出法または印刷法を用いて形成し、該配線２０９、２１０をマスクとして用い、第２の半導体２０８をエッチングする。第２の半導体２０８のエッチングは、真空雰囲気下もしくは大気圧雰囲気下におけるドライエッチングで行なうことができる。上記エッチングにより、第２の半導体２０８からソース領域またはドレイン領域として機能する、２つの第２の半導体２１１、２１２が形成され、さらに第１の電極２０３の一部が露出される。第２の半導体２０８をエッチングする際、保護膜２０５によって、第１の半導体膜２０７がオーバーエッチングされるのを防ぐことができる。
【００６０】
配線２０９、２１０は、ゲート電極２０１と同様に形成することができる。具体的には、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｄなどの金属、金属化合物を１つまたは複数有する導電材料を用いる。液滴吐出法を用いる場合、有機系または無機系の溶媒に該導電材料を分散させたものを、ノズルから滴下した後、室温において乾燥または焼成することで、形成することができる。分散剤により凝集を抑え、溶液に分散させることができるならば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ａｌなどの金属、金属化合物を１つまたは複数有する導電材料を用いることも可能である。焼成は酸素雰囲気下で行ない、配線２０９、２１０の抵抗を下げるようにしても良い。また液滴吐出法または各種印刷法による導電材料の成膜を複数回行なうことで、複数の導電膜が積層された配線２０９、２１０を形成することも可能である。
【００６１】
図３（Ｃ）に、図３（Ｂ）に示す発光装置の、上面図を示す。図３（Ｂ）は、図３（Ｃ）のＡ−Ａ’における断面図に相当する。２１３は、後に形成される発光素子２１８への電流の供給を制御するためのＴＦＴに相当する。また配線２０９は信号線として機能する。配線２１０は、ＴＦＴ２１３と発光素子２１８とを電気的に接続する機能を有している。またゲート電極２０１は、走査線２１４と電気的に接続されている。
【００６２】
次に図４（Ａ）に示すように、ＴＦＴ２１３及び第１の電極２０３の端部を覆うように、隔壁２１５を形成する。隔壁２１５は、有機樹脂膜、無機絶縁膜またはシロキサン系絶縁膜を用いて形成することができる。有機樹脂膜ならば、例えばアクリル、ポリイミド、ポリアミドなど、無機絶縁膜ならば酸化珪素、窒化酸化珪素などを用いることができる。特に感光性の有機樹脂膜を隔壁２１５に用い、第１の電極２０３上に開口部２２０を形成し、その開口部２２０の側壁が連続した曲率を持って形成される傾斜面となるように形成することで、第１の電極２０３と後に形成される第２の電極２１７とが接続してしまうのを防ぐことができる。このとき、マスクを液滴吐出法または印刷法で形成することができる。また隔壁２１５自体を、液滴吐出法または印刷法で形成することもできる。なお隔壁２１５は開口部２２０を有している。図４（Ｂ）に、図４（Ａ）に示す発光装置の、上面図を示す。図４（Ａ）は、図４（Ｂ）のＡ−Ａ’における断面図に相当する。開口部２２０において第１の電極２０３が一部露出している。
【００６３】
次に電界発光層２１６を形成する前に、隔壁２１５及び第１の電極２０３に吸着した水分や酸素等を除去するために、大気雰囲気下で加熱処理または真空雰囲気下で加熱処理（真空ベーク）を行なっても良い。具体的には、基板の温度を２００℃〜４５０℃、好ましくは２５０〜３００℃で、０．５〜２０時間程度、真空雰囲気下で加熱処理を行なう。望ましくは３×１０-7Ｔｏｒｒ以下とし、可能であるならば３×１０-8Ｔｏｒｒ以下とするのが最も望ましい。そして、真空雰囲気下で加熱処理を行なった後に電界発光層を成膜する場合、電界発光層を成膜する直前まで当該基板を真空雰囲気下に置いておくことで、信頼性をより高めることができる。また真空ベークの前または後に、第１の電極２０３に紫外線を照射してもよい。
【００６４】
なお、本実施の形態ではゲート絶縁膜２０２のうち窒化珪素で形成されている絶縁膜と、ＩＴＳＯで形成された第１の電極２０３とが接している。このように、窒化珪素または窒化酸化珪素を含む絶縁膜上に接するように、ＩＴＳＯなどの透光性酸化物導電材料と酸化珪素を含む導電膜を用い、発光素子の第１の電極または第２の電極を形成することで、上述したどの材料の組み合わせよりも、発光素子の輝度を高めることができる。この場合、第１の電極２０３に含まれる酸化珪素によって、水分が付着しやすいので、上述した真空ベークは特に有効である。
【００６５】
そして、隔壁２１５の開口部２２０において第１の電極２０３と接するように、電界発光層２１６を形成する。電界発光層２１６は、単数の層で構成されていても、複数の層が積層されるように構成されていてもどちらでも良い。複数の層で構成されている場合、陽極に相当する第１の電極２０３上に、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の順に積層する。なお第１の電極２０３が陰極に相当する場合は、電界発光層２１６を、電子注入層、電子輸送層、発光層、ホール輸送層、ホール注入層の順に積層して形成する。
【００６６】
なおモノクロの画像を表示する場合、もしくは白色の発光素子とカラーフィルターを用いてカラーの画像を表示する場合、電界発光層２１６の構造は全ての画素において同じである。三原色の光をそれぞれ発する３つの発光素子を用いてカラーの画像を表示する場合、電界発光層２１６は、対応する色ごとに材料、積層する層または膜厚を変えて塗り分けても良い。電界発光層を塗り分ける場合、液滴吐出法は材料の無駄がなく、工程も簡素化できるので、非常に有効である。なおカラーは、混色を用いたフルカラーであっても良いし、単一の色相を有する複数の画素を特定のエリアごとに配したエリアカラーであっても良い。
【００６７】
なおカラーフィルターは、特定の波長領域の光を透過させることができる着色層と、場合によっては該着色層に加え、可視光を遮蔽することができる遮蔽膜とを有する場合がある。そしてカラーフィルターは、発光素子を封止するためのカバー材上に形成する場合もあれば、素子基板に形成する場合もありうる。いずれの場合においても、着色層または遮蔽膜は、印刷法または液滴吐出法を用いて形成することが可能である。
【００６８】
また電界発光層２１６は、高分子系有機化合物、中分子系有機化合物、低分子系有機化合物、無機化合物のいずれを用いていても、液滴吐出法で形成することが可能である。また中分子系有機化合物、低分子系有機化合物、無機化合物は蒸着法で形成しても良い。
【００６９】
そして電界発光層２１６を覆うように、第２の電極２１７を形成する。本実施の形態では、第２の電極２１７は陰極に相当する。第２の電極２１７の作製方法は、蒸着法、スパッタ法、液滴吐出法などを材料に合わせて使い分けることが好ましい。
【００７０】
陰極は、仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。具体的には、ＬｉやＣｓ等のアルカリ金属、およびＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ等のアルカリ土類金属、これらを含む合金（Ｍｇ：Ａｇ、Ａｌ：Ｌｉ、Ｍｇ：Ｉｎなど）、およびこれらの化合物（ＣａＦ2、ＣａＮ）の他、ＹｂやＥｒ等の希土類金属を用いることができる。また電子注入層を設ける場合、Ａｌなどの他の導電層を用いることも可能である。また陰極側から光を取り出す場合は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、ガリウムを添加した酸化亜鉛（ＧＺＯ）などその他の透光性酸化物導電材料を用いることが可能である。ＩＴＯ及び酸化珪素を含む酸化インジウムスズ（以下、ＩＴＳＯとする）や、酸化珪素を含んだ酸化インジウムに、さらに２〜２０％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合したものを用いても良い。透光性酸化物導電材料を用いる場合、電界発光層２１６に電子注入層を設けるのが望ましい。また透光性酸化物導電材料を用いずとも、陰極を光が透過する程度の膜厚（好ましくは、５ｎｍ〜３０ｎｍ程度）で形成することで、陰極側から光を取り出すことができる。この場合、該陰極の上または下に接するように透光性酸化物導電材料を用いて透光性を有する導電層を形成し、陰極のシート抵抗を抑えるようにしても良い。
【００７１】
隔壁２１５の開口部２２０において、第１の電極２０３と電界発光層２１６と第２の電極２１７が重なり合うことで、発光素子２１８が形成されている。
【００７２】
なお、発光素子２１８からの光の取り出しは、第１の電極２０３側からであっても良いし、第２の電極２１７側からであっても良いし、その両方からであっても良い。上記３つの構成にうち、目的とする構成に合わせて、陽極、陰極ぞれぞれの材料及び膜厚を選択するようにする。
【００７３】
なお発光素子２１８を覆うようにパッシベーション膜を形成しても良い。パッシベーション膜は、水分や酸素などの発光素子の劣化を促進させる原因となる物質を、他の絶縁膜と比較して透過させにくい膜を用いる。代表的には、例えばＤＬＣ膜、窒化炭素膜、ＲＦスパッタ法、ＣＶＤ法などで形成された窒化珪素膜等を用いるのが望ましい。また、例えば窒化炭素膜と窒化珪素を積層した膜、ポリスチレンを積層した膜など、をパッシベーション膜として用いても良い。また上述した水分や酸素などの物質を透過させにくい膜と、該膜に比べて水分や酸素などの物質を透過させやすいが内部応力の低い膜とを積層させて、パッシベーション膜として用いることも可能である。窒化珪素を用いる場合、低い成膜温度で緻密なパッシベーション膜を形成するには、アルゴンなどの希ガス元素を反応ガスに含ませ、パッシベーション膜中に混入させると良い。
【００７４】
なお実際には、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示す状態まで完成したら、さらに外気に曝されないように気密性が高く、脱ガスの少ない保護フィルム（ラミネートフィルム、紫外線硬化樹脂フィルム等）やカバー材でパッケージング（封入）することが好ましい。
【００７５】
なお本実施の形態では、画素部を形成する工程について説明したが、セミアモルファス半導体を第１の半導体膜として用いる場合、走査線駆動回路を画素部と同じ基板上に形成することが可能である。またアモルファス半導体を用いたＴＦＴで画素部を形成し、該画素部が形成された基板に別途形成された駆動回路を貼り付けても良い。
【００７６】
なお図２〜図４では、第１の半導体膜と第２の半導体膜を別々の工程でパターニングしているが、本発明の発光装置はこの作製方法に限定されない。次に図５を用いて、第１の半導体膜と第２の半導体膜を同一のマスクを用いてパターニングする例について説明する。
【００７７】
まず上述した作製方法に従って、図２（Ｃ）に示す状態まで同様に作製する。次に図５（Ａ）に示すように、第１の半導体膜２０４をパターニングする前に、第２の半導体膜２３０を成膜する。ＬＤＤ領域として用いる第３の半導体膜を形成する場合は、第１の半導体膜２０４を形成した後、第３の半導体膜を形成し、それから第２の半導体膜２３０を形成するようにする。次に図５（Ｂ）に示すように、液滴吐出法または印刷法で形成したレジスト２３１をマスクとして用い、第１の半導体膜２０４及び第２の半導体膜２３０をパターニングする。図５（Ｂ）において、２３２、２３３はそれぞれパターニング後の第１の半導体膜及び第２の半導体膜に相当する。
【００７８】
次に図５（Ｃ）に示すように、液滴吐出法または印刷法で配線２３４、２３５を形成する。そして配線２３４、２３５をマスクとして用い、第２の半導体膜２３３を更にパターニングすることで、ソース領域またはドレイン領域として機能する２つの第２の半導体膜２３６、２３７が形成される。そして後は、図２〜図４に示した作製方法と同様に、隔壁２４０、電界発光層２４１、第２の電極２４２を形成することができる。
【００７９】
図５に示した作製方法を用いる場合、第１の電極２０３と配線２３５とが直接接するので、該接続部分における接触抵抗を低くすることができる。
【００８０】
また図２〜図４に示した作製方法及び図５に示した作製方法では、第２の半導体膜と、該第２の半導体膜に接している配線とを形成する前に、第１の電極を形成している例を示しているが、本発明はこの構成に限定されない。図６（Ａ）に、図２〜図４に示した作製方法において、第２の半導体膜と、該第２の半導体膜に接している配線とを形成した後に、第１の電極を形成した、画素の断面図を示す。
【００８１】
図６（Ａ）において、６０１、６０２は、ソース領域またはドレイン領域として機能する第２の半導体膜に相当し、第２の半導体膜６０１上に接するように配線６０３が、第２の半導体膜６０２上に接するように配線６０４が形成されている。なお図６（Ａ）では、第１の半導体膜６０６と第２の半導体膜６０１、６０２とを、図２〜図４に示した場合のように、同一のマスクを用いたパターニングにより形成しているが、本発明はこの構成に限定されず、図５の場合のように別途パターニングしていても良い。そして図６（Ａ）では、配線６０４上に接するように、第１の電極６０５が形成されている。図６（Ａ）に示すように、第２の半導体膜６０１、６０２と、該第２の半導体膜６０１、６０２に接している配線６０３、６０４とを形成した後に、第１の電極６０５を形成することで、第２の半導体膜６０１、６０２のパターニングの際にドライエッチングを用いることで、第１の電極６０５の表面が荒れるのを防ぐことができる。
【００８２】
また図２〜図４、図５、図６（Ａ）では、第１の電極をゲート絶縁膜上に形成しているが本発明はこの構成に限定されない。図６（Ｂ）に、ＴＦＴを覆って層間絶縁膜を形成し、該層間絶縁膜上に第１の電極を形成した場合の、画素の断面図を示す。図６（Ｂ）では、ＴＦＴ６１０と、該ＴＦＴ６１０のソース領域またはドレイン領域と接続された配線６１１、６１２とが、層間絶縁膜６１３によって覆われており、該層間絶縁膜６１３上に第１の電極６１４が形成されている。層間絶縁膜６１３は、有機樹脂膜、無機絶縁膜またはシロキサン系絶縁膜を用いて形成することができる。層間絶縁膜６１３に、低誘電率材料（low-k材料）と呼ばれる材料を用いていても良い。そして第１の電極６１４と配線６１１とは、層間絶縁膜６１３のコンタクトホール内に形成されたピラー６１５を通して電気的に接続されている。
【００８３】
図６（Ｂ）では、該ピラー６１５は層間絶縁膜６１３を形成する前に液滴吐出法を用いて形成されている。具体的には、導電材料を含む溶液を同じポイントに滴下し、液滴を重ねることでピラー６１５を形成する。ピラー６１５に用いる導電材料として、ＩＴＯ、ＩＴＳＯに代表される透光性酸化物導電材料を用いることができる。そして、ピラー６１５を形成した後に層間絶縁膜６１３をスピンコート法などの塗布法で形成し、次に層間絶縁膜６１３の表面をエッチングすることでピラー６１５を露出させる。そして該ピラー６１５と接するように、層間絶縁膜６１３上に第１の電極６１４を形成する。
【００８４】
なお図６（Ｂ）では、層間絶縁膜６１３を形成する前にピラー６１５を形成しているが、層間絶縁膜６１３を形成した後にピラー６１５を形成しても良い。この場合、層間絶縁膜６１３にコンタクトホールを形成し、液滴吐出法を用いて該コンタクトホールに導電材料を含む溶液を滴下することで、ピラー６１５を形成する。コンタクトホールの形成は、ドライエッチングを用いても、ウェットエッチングを用いてもどちらでも良い。また、層間絶縁膜を形成する前に、コンタクトホールを形成する領域に撥液性を有する有機材料を液滴吐出法または印刷法などを用いて塗布しておいても良い。この場合、層間絶縁膜を形成した後、撥液性を有する有機材料を除去することで、エッチングを行なわずともコンタクトホールを形成することができる。撥液性を有する有機材料として、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、フルオロアルキルシラン（ＦＡＳ）などを用いることができる。また撥液性を有する有機材料の除去は、水による洗浄、ＣＦ4、Ｏ2などを用いたドライエッチングで行なうことができる。
【００８５】
また層間絶縁膜は、液滴吐出法を用いて形成しても良い。図６（Ｃ）に、液滴吐出法を用いて層間絶縁膜を形成した場合の、画素の断面図を示す。図６（Ｃ）では、ＴＦＴ６２０が第１の層間絶縁膜６２１に覆われており、第１の層間絶縁膜６２１は液滴吐出法を用いて形成されている。ＴＦＴ６２０のソース領域とドレイン領域に接続された配線６２２は、第１の層間絶縁膜６２１と完全に重なってはおらず、一部露出している。また第１の層間絶縁膜６２４は、第１の層間絶縁膜６２１と同様に液滴吐出法を用いて形成されており、該第１の層間絶縁膜６２４を覆うように第１の電極６２３が形成されている。そして配線６２２の一部露出している部分は第１の電極６２３と接しており、該接している部分を覆うように更に第２の層間絶縁膜６２５が形成されている。
【００８６】
第２の層間絶縁膜６２５は、第１の層間絶縁膜６２４と重なる領域に開口部を有しており、該開口部において、第１の電極６２３と、第２の層間絶縁膜６２５上に形成された電界発光層６２６と、陰極６２７とが重なり、発光素子を形成している。
【００８７】
また図２乃至図６では、ＴＦＴの第１の半導体膜と第２の半導体膜の間に保護膜を形成しているが、本発明はこの構成に限定されず、図２乃至図６の場合において、保護膜は必ずしも形成しなくて良い。図７（Ａ）に、保護膜を形成していない場合の、画素の断面図を示す。図７（Ａ）に示すＴＦＴ７０１は、基板７００上に形成されたゲート電極７０２と、該ゲート電極７０２を覆うように形成されたゲート絶縁膜７０３と、該ゲート電極７０２と重なるようにゲート絶縁膜７０３上に形成された第１の半導体膜７０４と、第１の半導体膜７０４と接する第２の半導体膜７０５、７０６とを有している。エッチングにより第２の半導体膜７０５、７０６を形成する際、ＳＦ6、ＮＦ3、ＣＦ4などのフッ化物気体を用いてエッチングガスとして用いる。そしてこのエッチングでは、第１の半導体膜７０４とのエッチングの選択比がとれないので、処理時間を適宜調整して行なうこととなる。このエッチングにより、第１の半導体膜７０４が一部露出する。
【００８８】
図７（Ａ）のように保護膜を形成せず、第１の半導体膜７０４と第２の半導体膜７０５、７０６を、同じマスクを用いてパターニングする場合、ゲート絶縁膜７０３と、第１の半導体膜７０４と、第２の半導体膜７０５とを、大気に触れさせることなく連続して形成することが可能である。すなわち、大気成分や大気中に浮遊する汚染物質に汚染されることなく各積層界面を形成することができるので、ＴＦＴ特性のばらつきを低減することができる。
【００８９】
また図２乃至図６、図７（Ａ）では、ゲート電極が第１の半導体膜よりも基板側に形成されているが、本発明はこの構成に限定されない。図７（Ｂ）に、第１の半導体膜がゲート電極よりも基板側に形成されている場合の、画素の断面図を示す。図７（Ｂ）において、基板７１０上に配線７１２、７１３が形成されており、また配線７１２、７１３上に接するように、第２の半導体膜７１４、７１５が形成されており、第２の半導体膜７１４、７１５上に接するように第１の半導体膜７１６が形成されている。そして第１の半導体膜７１６上にはゲート絶縁膜７１７が形成されており、第１の半導体膜７１６と重なるように該ゲート絶縁膜７１７上にゲート電極７１８が形成されている。
【００９０】
なお、上記図２〜図４、図５、図６、図７に示したＴＦＴは、いずれもソース領域またはドレイン領域として機能する第２の半導体膜を用いているが、第２の半導体膜は必ずしも形成する必要はない。この場合、配線が直接第１の半導体膜と接続され、該配線がソース領域またはドレイン領域として機能する。特に図７（Ｂ）に示したＴＦＴの場合、第２の半導体膜７１４、７１５を形成するためのパターニングに用いるマスクが不要になるので、大幅に工程数を削減することができる。
【実施例１】
【００９１】
本実施例では、ＴＦＴのレイアウトが図３（Ｃ）とは異なっている場合の、画素の上面図を示す。
【００９２】
図８に、本実施例の画素の上面図を示す。図８において、８０１は信号線、８０２は走査線、８０３はＴＦＴ、８０４は発光素子が有する第１の電極を示している。ＴＦＴ８０３のソース領域またはドレイン領域は、一方は信号線８０１に電気的に接続されており、他方は配線８０５を通じて第１の電極８０４に電気的に接続されている。また図示してはいないが、第１の電極８０４上には電界発光層と第２の電極とが順に積層されており、８０５は第１の電極８０４と、電界発光層と、第２の電極とが重なっている領域を示している。
【００９３】
本実施例では、ＴＦＴ８０３が有する第１の半導体膜８０６が走査線８０２と交差しており、従って走査線８０２の一部がゲート電極として機能している。このため、液滴吐出法を用いて走査線を形成する際、ノズルを一方向に走査させるだけで済むので、走査線の描画にかかる時間を短くすることができる。
【実施例２】
【００９４】
次に図９を用いて、発光素子の構成について説明する。本発明における発光素子の素子構成を、図９に模式的に示す。
【００９５】
図９に示す発光素子は、基板５００上に形成された第１の電極５０１と、第１の電極５０１上に形成された電界発光層５０２と、電界発光層５０２上に形成された第２の電極５０３とを有する。なお実際には、基板５００と第１の電極５０１の間には、各種の層または半導体素子などが設けられている。
【００９６】
本実施例では、第１の電極５０１が陽極、第２の電極が陰極の場合について説明するが、第１の電極５０１が陰極、第２の電極が陽極であっても良い。陽極、陰極に用いる具体的な材料については、既に説明してあるので、ここでは電界発光層５０２の具体的な構成について説明する。
【００９７】
電界発光層５０２は単数または複数の層で構成されている。複数の層で構成されている場合、これらの層は、キャリア輸送特性の観点から正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などに分類することができる。なお各層の境目は必ずしも明確である必要はなく、互いの層を構成している材料が一部混合し、界面が不明瞭になっている場合もある。各層には、有機系の材料、無機系の材料を用いることが可能である。有機系の材料として、高分子系、中分子系、低分子系のいずれの材料も用いることが可能である。なお中分子系の材料とは、構造単位の繰返しの数（重合度）が２から２０程度の低重合体に相当する。
【００９８】
正孔注入層と正孔輸送層との区別は必ずしも厳密なものではなく、これらは正孔輸送性（正孔移動度）が特に重要な特性である意味において同じである。便宜上正孔注入層は陽極に接する側の層であり、正孔注入層に接する層を正孔輸送層と呼んで区別する。電子輸送層、電子注入層についても同様であり、陰極に接する層を電子注入層と呼び、電子注入層に接する層を電子輸送層と呼んでいる。発光層は電子輸送層を兼ねる場合もあり、発光性電子輸送層とも呼ばれる。図９では、第１〜第５の層５０４〜５０８を電界発光層５０２が有している場合を例示している。第１〜第５の層５０４〜５０８は、第１の電極５０１から第２の電極５０３に向かって順に積層されている、
【００９９】
第１の層５０４は、正孔注入層として機能するため、正孔輸送性を有し、なおかつイオン化ポテンシャルが比較的小さく、正孔注入性が高い材料を用いるのが望ましい。大別すると金属酸化物、低分子系有機化合物、および高分子系有機化合物に分けられる。金属酸化物であれば、例えば、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウムなど用いることができる。低分子系有機化合物あれば、例えば、ｍ−ＭＴＤＡＴＡに代表されるスターバースト型アミン、銅フタロシアニン（略称：Ｃｕ−Ｐｃ）に代表される金属フタロシアニン、フタロシアニン（略称：Ｈ2−Ｐｃ）、２，３−ジオキシエチレンチオフェン誘導体などを用いることができる。低分子系有機化合物と上記金属酸化物とを共蒸着させた膜であっても良い。高分子系有機化合物であれば、例えば、ポリアニリン（略称：ＰＡｎｉ）、ポリビニルカルバゾール（略称：ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体などの高分子を用いることができる。ポリチオフェン誘導体の一つであるポリエチレンジオキシチオフェン（略称：ＰＥＤＯＴ）にポリスチレンスルホン酸（略称：ＰＳＳ）をドープしたものを用いても良い。また、ベンゾオキサゾール誘導体と、ＴＣＱｎ、ＦｅＣｌ3、Ｃ60またはＦ4ＴＣＮＱのいずれか一または複数の材料とを併せて用いても良い。
【０１００】
第２の層５０５は、正孔輸送層として機能するため、正孔輸送性が高く、結晶性の低い公知の材料を用いることが望ましい。具体的には芳香族アミン系（すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの）の化合物が好適であり、例えば、４，４−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＴＰＤ）や、その誘導体である４，４'−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）などがある。４，４'，４''−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＴＤＡＴＡ）や、ＭＴＤＡＴＡなどのスターバースト型芳香族アミン化合物も用いることができる。また４，４’，４’’−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（略称：ＴＣＴＡ）を用いても良い。また高分子材料としては、良好な正孔輸送性を示すポリ（ビニルカルバゾール）などを用いることができる。
【０１０１】
第３の層５０６は発光層として機能するため、イオン化ポテンシャルが大きく、かつバンドギャップの大きな材料を用いるのが望ましい。具体的には、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ3）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｍｑ3）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［η］−キノリナト）ベリリウム（ＢｅＢｑ2）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−（４−ヒドロキシ−ビフェニリル）−アルミニウム（ＢＡｌｑ）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾオキサゾラト］亜鉛（Ｚｎ（ＢＯＸ）2）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）−ベンゾチアゾラト］亜鉛（Ｚｎ（ＢＴＺ）2）などの金属錯体を用いることができる。また、各種蛍光色素（クマリン誘導体、キナクリドン誘導体、ルブレン、４，４−ジシアノメチレン、１−ピロン誘導体、スチルベン誘導体、各種縮合芳香族化合物など）も用いることができる。白金オクタエチルポルフィリン錯体、トリス（フェニルピリジン）イリジウム錯体、トリス（ベンジリデンアセトナート）フェナントレンユーロピウム錯体などの燐光材料も用いることができる。
【０１０２】
また、第３の層５０６に用いるホスト材料としては、上述した例に代表されるホール輸送材料や電子輸送材料を用いることができる。また、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾリルビフェニル（略称：ＣＢＰ）などのバイポーラ性の材料も用いることができる。
【０１０３】
第４の層５０７は電子輸送層として機能するため、電子輸送性の高い材料を用いることが望ましい。具体的には、Ａｌｑ3に代表されるような、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体やその混合配位子錯体などを用いることができる。具体的には、Ａｌｑ3、Ａｌｍｑ3、ＢｅＢｑ2、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＯＸ）2、Ｚｎ（ＢＴＺ）2などの金属錯体が挙げられる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（ＯＸＤ−７）などのオキサジアゾール誘導体、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（ｐ−ＥｔＴＡＺ）などのトリアゾール誘導体、ＴＰＢＩのようなイミダゾール誘導体、バソフェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（ＢＣＰ）などのフェナントロリン誘導体を用いることができる。
【０１０４】
第５の層５０８は電子注入層として機能するため、電子注入性の高い材料を用いるのが望ましい。具体的には、ＬｉＦ、ＣｓＦなどのアルカリ金属ハロゲン化物や、ＣａＦ2のようなアルカリ土類ハロゲン化物、Ｌｉ2Ｏなどのアルカリ金属酸化物のような絶縁体の超薄膜がよく用いられる。また、リチウムアセチルアセトネート（略称：Ｌｉ（ａｃａｃ）や８−キノリノラト−リチウム（略称：Ｌｉｑ）などのアルカリ金属錯体も有効である。また、モリブデン酸化物（ＭｏＯｘ）やバナジウム酸化物（ＶＯｘ）、ルテニウム酸化物（ＲｕＯｘ）、タングステン酸化物（ＷＯｘ）等の金属酸化物またはベンゾオキサゾール誘導体と、アルカリ金属、アルカリ土類金属、または遷移金属のいずれか一または複数の材料とを含むようにしても良い。また酸化チタンを用いていても良い。
【０１０５】
上記構成を有する発光素子において、第１の電極５０１と第２の電極５０３の間に電圧を印加し、電界発光層５０２に順方向バイアスの電流を供給することで、第３の層５０６から光を発生させ、該光を第１の電極５０１側と第２の電極５０３側から取り出すことができる。なお、電界発光層５０２は、必ずしもこれら第１〜第５の層を全て有している必要はない。本発明では、少なくとも発光層として機能する第３の層５０６を有していれば良い。また必ずしも第３の層５０６からのみ発光が得られるわけではなく、第１〜第５の層に用いられる材料の組み合わせによっては、第３の層５０６以外の層から発光が得られる場合もある。また、第３の層５０６と第４の層５０７の間に正孔ブロック層を設けても良い。
【０１０６】
なお色によっては、燐光材料の方が蛍光材料よりも、駆動電圧を低くすることができ、信頼性も高い場合がある。そこで、三原色の各色に対応する発光素子を用いて、フルカラーの表示を行なう場合は、蛍光材料を用いた発光素子と、燐光材料を用いた発光素子とを組み合わせて、各色の発光素子における劣化の度合いを揃えるようにしても良い。
【０１０７】
図９では、第１の電極５０１が陰極、第２の電極５０３が陰極である場合について示しているが、第１の電極５０１が陰極、第２の電極５０３が陽極である場合、第１〜第５の層５０４〜５０８は逆に積層される。具体的には、第１の電極５０１上に第５の層５０８、第４の層５０７、第３の層５０６、第２の層５０５、第１の層５０４が順に積層される。
【実施例３】
【０１０８】
本実施例では、本発明の発光装置に用いる駆動回路について説明する。図１０に本実施例の発光装置のブロック図を示す。図１０に示す発光装置は、発光素子を備えた画素を複数有する画素部１１０１と、各画素を選択する走査線駆動回路１１０２と、選択された画素へのビデオ信号の入力を制御する信号線駆動回路１１０３とを有する。
【０１０９】
図１０において信号線駆動回路１１０３は、シフトレジスタ１１０４、ラッチ回路１１０５と、Ｖ／Ｉ変換回路１１０６とを有している。シフトレジスタ１１０４には、クロック信号（ＣＬＫ）、スタートパルス信号（ＳＰ）、切り替え信号（Ｌ／Ｒ）が入力されている。クロック信号（ＣＬＫ）とスタートパルス信号（ＳＰ）が入力されると、シフトレジスタ１１０４においてタイミング信号が生成され、ラッチ回路１１０５に入力される。また切り替え信号（Ｌ／Ｒ）によって、タイミング信号のパルスの出現する順序が切り替わる。
【０１１０】
生成したタイミング信号は、ラッチ回路１１０５に順に入力される。ラッチ回路１１０５にタイミング信号が入力されると、該タイミング信号のパルスに同期して、ビデオ信号が順にラッチ回路１１０５に書き込まれ、保持される。なお、本実施例ではラッチ回路１１０５に順にビデオ信号を書き込んでいるが、本発明はこの構成に限定されない。複数のステージのラッチ回路１１０５をいくつかのグループに分け、グループごとに並行してビデオ信号を入力する、いわゆる分割駆動を行っても良い。なおこのときのグループの数を分割数と呼ぶ。例えば４つのステージごとにラッチをグループに分けた場合、４分割で分割駆動すると言う。
【０１１１】
ラッチ回路１１０５に書き込まれたビデオ信号は、Ｖ／Ｉ変換回路１０６に入力される。Ｖ／Ｉ変換回路１０６では、入力されたビデオ信号が有する電位に見合った値の電流を、信号線を介して画素部１１０１に供給する。
【０１１２】
次に、走査線駆動回路１１０２の構成について説明する。走査線駆動回路１１０２は、シフトレジスタ１１０７、バッファ１１０８を有している。また場合によってはレベルシフタを有していても良い。走査線駆動回路１１０２において、シフトレジスタ１１０７にクロックＣＬＫ及びスタートパルス信号ＳＰが入力されることによって、選択信号が生成される。生成された選択信号はバッファ１１０８において緩衝増幅され、対応する走査線に供給される。走査線には、１ライン分の画素のトランジスタのゲートが接続されている。そして、１ライン分の画素のトランジスタを一斉にＯＮにしなくてはならないので、バッファ１１０８は大きな電流を流すことが可能なものが用いられる。
【０１１３】
なお、シフトレジスタ１１０４、１１０７の代わりに、例えばデコーダ回路のような信号線の選択ができる別の回路を用いても良い。
【０１１４】
図１０に示す発光装置では、信号線駆動回路１１０３と、走査線駆動回路１１０２とをＩＣで形成し、画素部１１０１が形成された基板に実装することができる。なお本発明はこれに限定されず、走査線駆動回路１１０２または信号線駆動回路１１０３のいずれか一方を、画素部１１０１と同じ基板上に形成し、他方をＩＣで形成するようにしても良い。或いは、信号線駆動回路１１０３の一部、走査線駆動回路１１０２の一部のみを、ＩＣで形成するようにしても良い。
【０１１５】
なお信号線駆動回路や走査線駆動回路に代表される、表示素子の動作を制御するための駆動回路のみならず、コントローラ、ＣＰＵ、メモリ等をＩＣで形成し、該ＩＣを画素部が形成されている基板に実装する形態も取り得る。
【実施例４】
【０１１６】
本実施例では、発光装置とＩＣとの接続方法の一実施例について説明する。
【０１１７】
図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に、チップ状のＩＣ（ＩＣチップ）を、画素部が形成された素子基板に実装する様子を示す。図１１（Ａ）では、基板６００１上に画素部６００２と、走査線駆動回路６００３とが形成されている。そして、ＩＣチップ６００４に形成された信号線駆動回路が、基板６００１に実装されている。具体的には、ＩＣチップ６００４に形成された信号線駆動回路が、基板６００１に貼り合わされ、画素部６００２と電気的に接続されされている。また６００５はＦＰＣであり、画素部６００２と、走査線駆動回路６００３と、ＩＣチップ６００４に形成された信号線駆動回路とに、それぞれ電源電位、各種信号等が、ＦＰＣ６００５を介して供給される。
【０１１８】
図１１（Ｂ）では、基板６１０１上に画素部６１０２と、走査線駆動回路６１０３とが形成されている。そして、ＩＣチップ６１０４に形成された信号線駆動回路が、基板６１０１に実装されたＦＰＣ６１０５に更に実装されている。画素部６１０２と、走査線駆動回路６１０３と、ＩＣチップ６１０４に形成された信号線駆動回路とに、それぞれ電源電位、各種信号等が、ＦＰＣ６１０５を介して供給される。
【０１１９】
ＩＣチップの実装方法は、特に限定されるものではなく、公知のＣＯＧ方法やワイヤボンディング方法、或いはＴＡＢ方法などを用いることができる。またＩＣチップを実装する位置は、電気的な接続が可能であるならば、図１１に示した位置に限定されない。また、図１１では信号線駆動回路のみをＩＣチップで形成した例について示したが、走査線駆動回路をＩＣチップで形成しても良いし、またコントローラ、ＣＰＵ、メモリ等をＩＣチップで形成し、実装するようにしても良い。また、信号線駆動回路や走査線駆動回路全体をＩＣチップで形成するのではなく、各駆動回路を構成している回路の一部だけを、ＩＣチップで形成するようにしても良い。
【０１２０】
なお、駆動回路などの集積回路を別途ＩＣチップで形成して実装することで、全ての回路を画素部と同じ基板上に形成する場合に比べて、歩留まりを高めることができ、また各回路の特性に合わせたプロセスの最適化を容易に行なうことができる。
【実施例５】
【０１２１】
本実施例では、本発明の発光装置の一形態に相当するパネルの外観について、図１２を用いて説明する。図１２は、素子基板上に形成されたＴＦＴ及び発光素子を、カバー材との間にシール材によって封止した、パネルの上面図であり、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）のＡ−Ａ’における断面図に相当する。
【０１２２】
素子基板４００１上に設けられた画素部４００２と、走査線駆動回路４００４とを囲むようにして、シール材４００５が設けられている。また画素部４００２と、走査線駆動回路４００４の上にカバー材４００６が設けられている。よって画素部４００２と、走査線駆動回路４００４とは、素子基板４００１とシール材４００５とカバー材４００６とによって、充填材４００７と共に密封されている。また素子基板４００１上のシール材４００５によって囲まれている領域とは異なる領域に、信号線駆動回路４００３が形成されたＩＣが実装されている。
【０１２３】
また素子基板４００１上に設けられた画素部４００２と、走査線駆動回路４００４は、ＴＦＴを複数有しており、図１２（Ｂ）では、画素部４００２に含まれるＴＦＴ４０１０とを例示している。また４０１１は発光素子に相当し、ＴＦＴ４０１０のソース領域またはドレイン領域と電気的に接続されている。
【０１２４】
また、別途形成された信号線駆動回路４００３と、走査線駆動回路４００４または画素部４００２に与えられる各種信号及び電位は、図１２（Ｂ）に示す断面図では図示されていないが、引き回し配線４０１４及び４０１５を介して、接続端子４０１６から供給されている。接続端子４０１６、引き回し配線４０１４、４０１５は、いずれも液滴吐出法または印刷法で形成することができる。
【０１２５】
接続端子４０１６は、ＦＰＣ４０１８が有する端子と、異方性導電膜４０１９を介して電気的に接続されている。
【０１２６】
なお、素子基板４００１、カバー材４００６としては、ガラス、金属（代表的にはステンレス）、セラミックス、プラスチックを用いることができる。プラスチックとしては、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）板、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィルム、マイラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリル樹脂フィルムを用いることができる。また、アルミニウムホイルをＰＶＦフィルムやマイラーフィルムで挟んだ構造のシートを用いることもできる。
【０１２７】
但し、発光素子４０１１からの光の取り出し方向に位置する基板には、カバー材は透明でなければならない。その場合には、ガラス板、プラスチック板、ポリエステルフィルムまたはアクリルフィルムのような透光性を有する材料を用いる。
【０１２８】
また、充填材４００７としては窒素やアルゴンなどの不活性な気体の他に、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）、アクリル、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）を用いることができる。本実施例では充填材として窒素を用いた。
【０１２９】
また充填材４００７を吸湿性物質（好ましくは酸化バリウム）もしくは酸素を吸着しうる物質にさらしておくために、カバー材４００６と素子基板４００１との間に、充填材４００７と共に、吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質を設けておいても良い。吸湿性物質または酸素を吸着しうる物質を設けることで、発光素子４０１１の劣化を抑制できる。
【０１３０】
なお図１２では、信号線駆動回路４００３を別途形成し、素子基板４００１に実装している例を示しているが、本実施例はこの構成に限定されない。走査線駆動回路を別途形成して実装しても良いし、信号線駆動回路の一部または走査線駆動回路の一部のみを別途形成して実装しても良い。
【０１３１】
本実施例は、他の実施例に記載した構成と組み合わせて実施することが可能である。
【実施例６】
【０１３２】
本実施例では、本発明の発光装置において、画素に形成されるＴＦＴの構成について説明する。
【０１３３】
図１４に、本実施例の画素の断面図を示す。図１４において、１４０１は画素へのビデオ信号の入力を制御するためのＴＦＴに相当し、１４０２は発光素子に相当する。ＴＦＴ１４０１と発光素子１４０２は、シール材１４０５によって、基板１４０３とカバー材１４０４との間において、充填材１４０６と共に密封されている。
【０１３４】
ＴＦＴ１４０１は、ゲート電極１４０７、１４０８と、ゲート電極１４０７、１４０８上に形成されたゲート絶縁膜１４０９と、ゲート絶縁膜１４０９上に形成された第１の半導体膜１４１０と、第１の半導体膜１４１０上に形成された第２の半導体膜１４１１〜１４１３と、第２の半導体膜１４１１〜１４１３にそれぞれ接続された配線１４１４〜１４１６とを有している。配線１４１４は信号線に相当し、配線１４１６は発光素子１４０２に接続されている。
【０１３５】
ＴＦＴ１４０１は、直列に接続され、なおかつゲート電極が接続された複数のＴＦＴが、第１の半導体膜を共有しているような構成、所謂マルチゲート構造を有している。マルチゲート構造とすることで、ＴＦＴ１４０１のオフ電流を低減させることができる。具体的に図１４ではＴＦＴ１４０１が２つのＴＦＴが直列に接続されたような構成を有しているが、３つ以上のＴＦＴが直列に接続され、なおかつゲート電極が接続されたようなマルチゲート構造であっても良い。
【０１３６】
なお本実施例では、図５において示したＴＦＴがマルチゲート構造を有する場合について示したが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、図２〜図４を用いて示したＴＦＴ、図６に示したＴＦＴ、図７に示したＴＦＴも、同様にマルチゲート構造であっても良い。
【実施例７】
【０１３７】
本発明の発光装置を用いることができる電子機器として、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（代表的にはＤＶＤ：Digital Versatile Disc等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを有する装置）などが挙げられる。特に本発明の発光装置は、画素数を増やしても、充電時間の増加を抑えることができ、また面積あたりのコストを抑えることができる。よって本発明の発光装置は、比較的大型のパネルが用いられる電子機器に特に適している。これら電子機器の具体例を図１３に示す。
【０１３８】
図１３（Ａ）は表示装置であり、筐体２００１、表示部２００２、スピーカー部２００３等を含む。本発明の発光装置は、表示部２００２に用いることができる。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、液晶ディスプレイよりも薄い表示部とすることができる。なお、表示装置には、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。なお表示装置に発光装置を用いる場合、発光素子が有する第１の電極または第２の電極において外光が反射することで、鏡面のように像を写してしまうのを防ぐために、偏光板を設けておいても良い。
【０１３９】
図１３（Ｂ）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２２０３、キーボード２２０４、マウス２２０５等を含む。本発明の発光装置は、表示部２２０３に用いることができる。
【０１４０】
図１３（Ｃ）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２４０３、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部２４０４、操作キー２４０５、スピーカー部２４０６等を含む。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。本発明の発光装置は、表示部２４０３に用いることができる。
【０１４１】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。また、本実施例の電子機器は、実施例１〜６に示したいずれの構成の発光装置を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】本発明の発光装置における、素子基板の上面図と、画素部の回路図。
【図２】本発明の発光装置の作製方法を示す画素断面図。
【図３】本発明の発光装置の作製方法を示す画素断面図及び画素上面図。
【図４】本発明の発光装置の作製方法を示す画素断面図及び画素上面図。
【図５】本発明の発光装置の作製方法を示す画素断面図。
【図６】本発明の発光装置の画素断面図。
【図７】本発明の発光装置の画素断面図。
【図８】本発明の発光装置の画素上面図。
【図９】本発明の発光装置が有する発光素子の積層構造を示す図。
【図１０】本発明の発光装置のブロック図。
【図１１】素子基板にＩＣチップを実装している様子を示す図。
【図１２】本発明の発光装置の上面図及び断面図。
【図１３】本発明の発光装置を用いた電子機器の図。
【図１４】本発明の発光装置の画素断面図。
【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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