(57)【要約】【課題】  本発明は、材料の利用効率を向上させ、かつ、作製工程を簡略化して作製可能な表示装置及びその作製技術を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の表示装置の一は、開口部を有する絶縁層と、開口部に設けられた第１の導電層と、絶縁層及び前記第１の導電層上に、設けられた第２の導電層を有し、第１の導電層は、第２の導電層より、幅が広くかつ厚く、第２の導電層は導電性材料を有する液滴を噴出して形成されることを特徴とする。【選択図】  図１
2005191555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する絶縁層と、
前記開口部に設けられた第１の導電層と、
前記絶縁層と前記第１の導電層とに接して、設けられた第２の導電層とを有し、
前記第１の導電層は、前記第２の導電層より、幅が広くかつ厚いことを特徴とする薄膜トランジスタ。
【請求項２】
開口部を有する絶縁層と、
前記開口部に設けられた第１の導電層と、
前記絶縁層と前記第１の導電層とに接して、設けられた第２の導電層とを有し、
前記第１の導電層は、前記第２の導電層より、幅が広くかつ厚く、
前記第２の導電層は導電性材料を有する液滴を噴出して形成されることを特徴とする薄膜トランジスタ。
【請求項３】
開口部を有する絶縁層と、
前記開口部に設けられた第１の導電層と、
前記絶縁層と前記第１の導電層とに接して、設けられた第２の導電層と、
前記第２の導電層上にゲート絶縁膜を介して設けられた半導体層と、
前記半導体層上に設けられた第３の導電層と、
前記第３の導電層上に設けられた開口部を有する第２の絶縁層と、
前記開口部に設けられた第４の導電層とを有し、
前記第１の導電層は、前記第２の導電層より、幅が広くかつ厚く、
前記第４の導電層は、前記第３の導電層より、幅が広くかつ厚いことを特徴とする表示装置。
【請求項４】
開口部を有する絶縁層と、
前記開口部に設けられた第１の導電層と、
前記絶縁層と前記第１の導電層とに接して、設けられた第２の導電層と、
前記第２の導電層上にゲート絶縁膜を介して設けられた半導体層と、
前記半導体層上に設けられた第３の導電層と、
前記第３の導電層上に設けられた開口部を有する第２の絶縁層と、
前記開口部に設けられた第４の導電層とを有し、
前記第１の導電層は、前記第２の導電層より、幅が広くかつ厚く、
前記第４の導電層は、前記第３の導電層より、幅が広くかつ厚く、
前記第２の導電層及び前記第３の導電層は導電性材料を有する液滴を噴出して形成されることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
開口部を有する絶縁層と、
前記開口部に設けられた第１の導電層と、
前記絶縁層と前記第１の導電層とに接して、設けられた第２の導電層と、
前記第２の導電層上にゲート絶縁膜を介して設けられた半導体層と、
前記半導体層上に設けられた一対の第３の導電層と、
一方の前記第３の導電層上に設けられた第１の電極と、
前記第１の電極上に設けられた電界発光層と、
前記電界発光層上に設けられた第２の電極とを有し、
前記第１の導電層は、前記第２の導電層より、幅が広くかつ厚いことを特徴とする表示装置。
【請求項６】
開口部を有する絶縁層と、
前記開口部に設けられた第１の導電層と、
前記絶縁層と前記第１の導電層とに接して、設けられた第２の導電層と、
前記第２の導電層上にゲート絶縁膜を介して設けられた半導体層と、
前記半導体層上に設けられた一対の第３の導電層と、
一方の前記第３の導電層上に設けられた第１の電極と、
前記第１の電極上に設けられた電界発光層と、
前記電界発光層上に設けられた第２の電極とを有し、
前記第１の導電層は、前記第２の導電層より、幅が広くかつ厚く、
前記第２の導電層は導電性材料を有する液滴を噴出して形成されることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
開口部を有する絶縁層と、
前記開口部に設けられた第１の導電層と、
前記絶縁層と前記第１の導電層とに接して、設けられた第２の導電層と、
前記第２の導電層上にゲート絶縁膜を介して設けられた半導体層と、
前記半導体層上に設けられた一対の第３の導電層と、
一方の前記第３の導電層上に設けられた第１の電極と、
他方の前記第３の導電層上に設けられた開口部を有する第２の絶縁層と、
前記開口部に設けられた第４の導電層と、
前記第１の電極上に設けられた電界発光層と、
前記電界発光層上に設けられた第２の電極とを有し、
前記第１の導電層は、前記第２の導電層より、幅が広くかつ厚く、
前記第４の導電層は、前記第３の導電層より、幅が広くかつ厚いことを特徴とする表示装置。
【請求項８】
開口部を有する絶縁層と、
前記開口部に設けられた第１の導電層と、
前記絶縁層と前記第１の導電層とに接して、設けられた第２の導電層と、
前記第２の導電層上にゲート絶縁膜を介して設けられた半導体層と、
前記半導体層上に設けられた一対の第３の導電層と、
一方の前記第３の導電層上に設けられた第１の電極と、
他方の前記第３の導電層上に設けられた開口部を有する第２の絶縁層と、
前記開口部に設けられた第４の導電層と、
前記第１の電極上に設けられた電界発光層と、
前記電界発光層上に設けられた第２の電極とを有し、
前記第１の導電層は、前記第２の導電層より、幅が広くかつ厚く、
前記第４の導電層は、前記第３の導電層より、幅が広くかつ厚く、
前記第２の導電層及び前記第３の導電層は導電性材料を有する液滴を噴出して形成されることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項３乃至８のいずれか一項において、前記第１の導電層の下に酸化チタン膜を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項３乃至８のいずれか一項において、前記第１の導電層の下にＷ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｔａ（タンタル）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｐｄ（鉛）、Ｐｔ（白金）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｒｈ（ロジウム）、Ｓｃ（スカンジウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｖ（バナジウム）、Ｃｒ（クロム）、Ｍｎ（マンガン）、Ｆｅ（鉄）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）もしくはＺｎ（亜鉛）の元素、又は前記元素の酸化物、窒化物もしくは酸窒化物からなる膜を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項３乃至１０のいずれか一項において、前記第２の導電層は、銀、金、銅、又はインジウム錫酸化物を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
請求項３乃至１１のいずれか一項において、前記第３の導電層は、銀、金、銅、又はインジウム錫酸化物を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
請求項３乃至１２のいずれか一項において、前記開口部の幅は、５μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする表示装置。
【請求項１４】
請求項３乃至１３のいずれか一項において、前記半導体層は、水素又はハロゲン元素を含む非単結晶半導体であることを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
請求項３乃至１３のいずれか一項において、前記半導体層は、水素又はハロゲン元素を含むセミアモルファス半導体であることを特徴とする表示装置。
【請求項１６】
請求項３乃至１３のいずれか一項において、前記半導体層が、水素とハロゲン元素を含む多結晶半導体であることを特徴とする表示装置。
【請求項１７】
請求項３乃至１６のいずれか一項において、前記半導体層のチャネルの長さは５μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする表示装置。
【請求項１８】
請求項３乃至１７のいずれか一項の表示装置で、表示画面を構成したことを特徴とするテレビジョン装置。
【請求項１９】
開口部を有する絶縁層を形成し、
前記開口部に第１の導電層を形成し、
前記絶縁層及び前記第１の導電層上に、導電性材料を有する液滴を噴出することにより、第２の導電層を形成し、
前記第１の導電層は、前記第２の導電層より、幅が広くかつ厚くなるように形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項２０】
開口部を有する絶縁層を形成し、
前記開口部に第１の導電層を形成し、
導電性材料を有する液滴を噴出することにより、前記絶縁層及び前記第１の導電層に接して第２の導電層を形成し、
前記第２の導電層上にゲート絶縁膜を介して半導体層を形成し、
前記半導体層上に、導電性材料を有する液滴を噴出することにより第３の導電層を形成し、
前記第３の導電層上に第２の絶縁層及び第４の導電層を形成し、
前記第１の導電層は、前記第２の導電層より、幅が広くかつ厚く、
前記第４の導電層は、前記第３の導電層より、幅が広くかつ厚くなるように形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項２１】
開口部を有する絶縁層を形成し、
前記開口部に第１の導電層を形成し、
導電性材料を有する液滴を噴出することにより、前記絶縁層及び前記第１の導電層に接して第２の導電層を形成し、
前記第２の導電層上にゲート絶縁膜を介して半導体層を形成し、
前記半導体層上に、導電性材料を有する液滴を噴出することにより第３の導電層を形成し、
前記第３の導電層上に第１の電極を形成し、
前記第１の電極上に電界発光層を形成し、
前記電界発光層上に第２の電極を形成し、
前記第１の導電層は、前記第２の導電層より、幅が広くかつ厚くなるように形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項２２】
開口部を有する絶縁層を形成し、
前記開口部に第１の導電層を形成し、
導電性材料を有する液滴を噴出することにより、前記絶縁層及び前記第１の導電層に接して第２の導電層を形成し、
前記第２の導電層上にゲート絶縁膜を介して半導体層を形成し、
前記半導体層上に、導電性材料を有する液滴を噴出することにより一対の第３の導電層を形成し、
一方の前記第３の導電層上に第１の電極を形成し、
他方の前記第３の導電層上に第２の絶縁層及び第４の導電層を形成し、
前記第１の電極上に電界発光層を形成し、
前記電界発光層上に第２の電極を形成し、
前記第１の導電層は、前記第２の導電層より、幅が広くかつ厚くなるように形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項２３】
請求項１９乃至２２のいずれか一項において、前記第１の導電層の下に酸化チタン膜を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項２４】
請求項１９乃至２３のいずれか一項において、前記第１の導電層の下にＷ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｔａ（タンタル）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｐｄ（鉛）、Ｐｔ（白金）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｒｈ（ロジウム）、Ｓｃ（スカンジウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｖ（バナジウム）、Ｃｒ（クロム）、Ｍｎ（マンガン）、Ｆｅ（鉄）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）もしくはＺｎ（亜鉛）の元素、又は前記元素の酸化物、窒化物もしくは酸窒化物からなる膜を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項２５】
請求項１９乃至２４のいずれか一項において、前記導電性材料として、銀、金、銅、又はインジウム錫酸化物を用いて形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項２６】
請求項１９乃至２５のいずれか一項において、前記開口部の幅が、５μｍ以上１００μｍ以下となるように形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項２７】
請求項１９乃至２６のいずれか一項において、前記半導体層は、水素又はハロゲン元素を含むガスにより形成された非単結晶半導体であることを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項２８】
請求項１９乃至２６のいずれか一項において、前記半導体層は、水素又はハロゲン元素を含むガスにより形成されたセミアモルファス半導体であることを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項２９】
請求項１９乃至２６のいずれか一項において、前記半導体層は、水素とハロゲン元素を含むガスにより形成された多結晶半導体であることを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項３０】
請求項１９乃至２９のいずれか一項において、前記半導体層のチャネルの長さが５μｍ以上１００μｍ以下となるように第２の導電層を形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出法を用いた表示装置及びその作製方法、並びにテレビジョン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」という。）及びそれを用いた電子回路は、半導体、絶縁体及び導電体などの各種薄膜を基板上に積層し、適宜フォトリソグラフィ技術により所定のパターンを形成して製造されている。フォトリソグラフィ技術とは、フォトマスクと呼ばれる透明な平板面上に光を通さない材料で形成した回路等のパターンを、光を利用して目的とする基板上に転写する技術であり、半導体集積回路等の製造工程において広く用いられている。
【０００３】
従来のフォトリソグラフィ技術を用いた製造工程では、フォトレジストと呼ばれる感光性の有機樹脂材料を用いて形成されるマスクパターンの取り扱いだけでも、露光、現像、焼成、剥離といった多段階の工程が必要になる。従って、フォトリソグラフィ工程の回数が増える程、製造コストは必然的に上がってしまうことになる。このような問題点を改善するために、フォトリソグラフィ工程を削減してＴＦＴを製造することが試みられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
しかし、上記特許文献１に記載された技術は、ＴＦＴの製造工程で複数回行われるフォトリソグラフィ工程の一部を印刷法で置き替えただけのものであり、抜本的に工程数の削減に寄与できるものではない。また、フォトリソグラフィ技術においてマスクマスクパターンを転写するために用いる露光装置は、等倍投影露光若しくは縮小投影露光により、数ミクロンから１ミクロン以下のパターンを転写するものであり、原理的にみて、一辺が１メートルを越えるような大面積基板を一括で露光することは技術的に困難である。
【特許文献１】特開平１１−２５１２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ＴＦＴ及びそれを用いる電子回路並びにＴＦＴによって形成される表示装置の製造工程においてフォトリソグラフィ工程の回数を削減し、或いはその工程自体を無くすことで製造工程を簡略化し、一辺が１メートルを越えるような大面積の基板にも、低いコストで歩留まり良く製造することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した従来技術の課題を解決するために、本発明においては以下の手段を講じる。
【０００７】
本発明は、配線層若しくは電極を形成する導電層や、所定のパターンを形成するためのマスク層など表示パネルを作製するために必要なパターンのうち、少なくとも一つ若しくはそれ以上を、選択的にパターンを形成可能な方法により形成して、表示装置を作製することを特徴とするものである。選択的にパターンを形成可能な方法として、導電層や絶縁層など形成し、特定の目的に調合された組成物の液滴を選択的に吐出して所定のパターンを形成することが可能な、液滴吐出法（その方式によっては、インクジェット法とも呼ばれる。）を用いる。また、パターンが転写、または描写できる方法、例えば印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）なども用いることができる。
【０００８】
本発明は、エレクトロルミネセンス（以下「ＥＬ」ともいう。）と呼ばれる発光を発現する有機物、若しくは有機物と無機物の混合物を含む媒体を、電極間に介在させた発光素子、又は液晶材料を有する液晶素子を表示素子とＴＦＴとが接続された表示装置（発光表示装置、液晶表示装置）であって、このような表示装置を液滴吐出法を用いて作製する。
【０００９】
また、本発明は、液滴吐出法によりパターンを形成するに際し、その形成する領域に密着性を向上させる手段（下地前処理）を行い、表示装置の信頼性を向上させる。
【００１０】
本発明は、密着性を高める効果を有する物質を利用して、配線、その他半導体膜、絶縁膜、マスク等表示装置を構成することを特徴とする。工程において、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際、その密着性を高めるために下地前処理として高融点金属からなる物質を形成する。具体的には、高融点金属からなる導電層上又はその両端に、塗布法等により、溶媒に混入された配線材料（配線材料（導電性材料）を溶媒に溶解又は分散させたものを含む）を形成し、配線を形成することを特徴とする。例えば、高融点金属や、３ｄ遷移元素からなる導電層上に、液滴吐出法により、溶媒に混入された導電体を吐出する。液滴吐出法以外に、スピンコーティング法、ディップ法、その他の塗布法、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）により、前記高融点金属からなる導電層上に、溶媒に混入された導電体を形成してもよい。
【００１１】
下地前処理として用いられる物質は、酸化チタン（ＴｉＯX）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）、セレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）、タンタル酸カリウム（ＫＴａＯ3）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2）、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）、酸化タングステン（ＷＯ3）等を用いることができる。
【００１２】
ゾルゲル法のディップコーティング法、スピンコーティング法、液滴吐出法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、CVD法、スパッタリング法、ＲＦマグネトロンスパッタリング法、プラズマ溶射法、プラズマスプレー法、又は陽極酸化法により形成することができる。また物質は、その形成方法により膜としての連続性を有さなくても良い。
【００１３】
前記高融点金属、または３ｄ遷移元素として、Ｔｉ（チタン）、Ｗ（タングステン）、Ｃｒ（クロム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｔａ（タンタル）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｖ（バナジウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｐｄ（鉛）、Ｐｔ（白金）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｃｏ（コバルト）、Ｒｈ（ロジウム）、Ｓｃ（スカンジウム）、Ｍｎ（マンガン）、Ｆｅ（鉄）、Ｃｕ（銅）又はＺｎ（亜鉛）の材料、またそれらの酸化物、窒化物、酸化窒化物などを用いることができる。前記導電層は、スパッタリング法、蒸着法、イオン注入法、ＣＶＤ法、ディップ法、スピンコート法等の公知の方法で形成することを特徴とし、好適には、スパッタリング法、ディップ法又はスピンコート法で形成することを特徴とする。また、後に導電層を絶縁化する場合には、導電層を０．０１〜１０ｎｍの厚さで形成し、自然酸化で絶縁化すると簡便であり好ましい。
【００１４】
また、他の方法として、形成領域（被形成面）に対してプラズマ処理を行う方法がある。プラズマ処理の条件は、空気、酸素又は窒素を処理ガスとして用い、圧力を数十Ｔｏｒｒ〜１０００Ｔｏｒｒ（１３３０００Ｐａ）、好ましくは１００（１３３００Ｐａ）〜１０００Ｔｏｒｒ（１３３０００Ｐａ）、より好ましくは７００Ｔｏｒｒ（９３１００Ｐａ）〜８００Ｔｏｒｒ（１０６４００Ｐａ）、つまり大気圧又は大気圧近傍の圧力となる状態で、パルス電圧を印加する。このとき、プラズマ密度は、1×１０10〜１×１０14ｍ-3、所謂コロナ放電やグロー放電の状態となるようにする。空気、酸素又は窒素の処理ガスを用いプラズマ処理を用いることにより、材質依存性なく、表面改質を行うことができる。その結果、あらゆる材料に対して表面改質を行うことができる。
【００１５】
また、他の方法として、液滴吐出法によるパターンのその形成領域との密着性を上げるために、接着材として機能するような有機材料系の物質を形成してもよい。材料としては、感光性または非感光性の有機材料（有機樹脂材料）（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、ベンゾシクロブテンなど）、低誘電率であるＬｏｗ  ｋ材料などの一種、もしくは複数種からなる膜、またはこれらの膜の積層などを用いることができる。また、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも１種を有する材料を用いてもよい。作製法としては、液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）を用いることもできる。塗布法で得られるＴＯＦ膜やＳＯＧ膜なども用いることができる。
【００１６】
上記、液滴吐出法を用いて形成される導電体の領域に、下地前処理として密着性向上や、表面改質のために行われる工程は、液滴吐出法を用いて形成したパターンの上に、さらに導電体を形成する場合行っても良い。また、その場合の下地前処理として、液滴吐出法によって第１の導電層を形成した後、紫外線の照射をする紫外線照射処理を行い、処理領域に第２の導電層を液滴吐出法により形成しても良い。例えば、径の大きな吐出口を用いて、幅広のパターンを形成した後、径の小さな吐出口を用いて幅広のパターンに部分的に重なるように細いパターンを形成し、微細なパターンを形成することも出来る。
【００１７】
導電体（導電層）を形成するため、液滴吐出法により吐出口から吐出する組成物は、導電性材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いる。導電性材料とは、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ等の金属、Ｃｄ、Ｚｎの金属硫化物、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｂａなどの酸化物、ハロゲン化銀の微粒子又は分散性ナノ粒子に相当する。また、導電性材料として前記金属や化合物の混合物を用いてもよい。また、透明導電膜として用いられるインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム錫酸化物と酸化珪素からなるＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタン等に相当する。但し、吐出口から吐出する組成物は、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いることが好適であり、より好適には、低抵抗な銀、銅を用いるとよい。但し、銀、銅を用いる場合には、不純物対策のため、合わせてバリア膜を設けるとよい。バリア膜としては、窒化珪素膜やニッケルボロン（ＮｉＢ）を用いるとことができる。
【００１８】
また、導電性材料の周りに他の導電性材料がコーティングされ、複数の層になっている粒子でも良い。例えば、銅の周りにニッケルボロン（ＮｉＢ）がコーティングされ、その周囲に銀がコーティングされている３層構造の粒子などを用いても良い。溶媒は、酢酸ブチル、酢酸エチル等のエステル類、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトン、アセトン等の有機溶剤等を用いる。組成物の粘度は２０ｍＰａ・ｓ（ｃＰｓ）以下が好適であり、これは、乾燥が起こることを防止したり、吐出口から組成物を円滑に吐出できるようにしたりするためである。また、組成物の表面張力は、４０ｍＮ／ｍ以下が好適である。但し、用いる溶媒や、用途に合わせて、組成物の粘度等は適宜調整するとよい。一例として、ＩＴＯや、有機インジウム、有機スズを溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は５〜２０ｍＰａ・ｓ、銀を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は５〜２０ｍＰａ・ｓ、金を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は５〜２０ｍＰａ・ｓに設定するとよい。
【００１９】
本発明では、表示装置を構成する導電層のうち、ゲート線やソース線、他の引き回し配線など比較的広い線幅で形成する導電層（バスラインとも呼ばれる）を、絶縁層に埋め込むように液滴吐出法によって形成する。一方、画素部内のゲート電極やソース、ドレイン電極、他の配線などの比較的細い線幅の導電層は、液滴吐出法により直接描画し、形成する。。本発明によりゲート配線の線幅は１０〜４０μｍ、ゲート電極の線幅は５〜２０μｍ、ゲート配線の線幅がゲート電極の線幅の約２倍となるような配線が形成できる。本発明により、配線への大電流を効率よく、高速で流すための低抵抗化と、電極への断線のないパターンの微細化という要求が、両方満たすことができる。絶縁層間へ埋め込みで形成する幅広の配線と、微細な導電層の形成は、他工程で行ってもよいし、同時に行ってもよい。それぞれその配線に要求される役割と、表示装置の構成の違いによって、微細パターンを先に行っても、後から形成してもよく、その順序には限定されない。
【００２０】
本発明の薄膜トランジスタの一は、開口部を有する絶縁層と、開口部に設けられた第１の導電層と、絶縁層と第１の導電層とに接して、設けられた第２の導電層とを有し、第１の導電層は、第２の導電層より、幅が広くかつ厚いことを特徴とする。
【００２１】
本発明の薄膜トランジスタの一は、開口部を有する絶縁層と、開口部に設けられた第１の導電層と、絶縁層と第１の導電層とに接して、設けられた第２の導電層とを有し、第１の導電層は、第２の導電層より、幅が広くかつ厚く、第２の導電層は導電性材料を有する液滴を噴出して形成されることを特徴とする。
【００２２】
本発明の表示装置の一は、開口部を有する絶縁層と、開口部に設けられた第１の導電層と、絶縁層と第１の導電層とに接して、設けられた第２の導電層と、第２の導電層上にゲート絶縁膜を介して設けられた半導体層と、半導体層上に設けられた一対の第３の導電層と、一方の第３の導電層上に設けられた第１の電極と、第１の電極上に設けられた電界発光層と、電界発光層上に設けられた第２の電極とを有し、第１の導電層は、第２の導電層より、幅が広くかつ厚いことを特徴とする。
【００２３】
本発明の表示装置の一は、開口部を有する絶縁層と、開口部に設けられた第１の導電層と、絶縁層と第１の導電層とに接して、設けられた第２の導電層と、第２の導電層上にゲート絶縁膜を介して設けられた半導体層と、半導体層上に設けられた一対の第３の導電層と、一方の第３の導電層上に設けられた第１の電極と、第１の電極上に設けられた電界発光層と、電界発光層上に設けられた第２の電極とを有し、第１の導電層は、第２の導電層より、幅が広くかつ厚く、第２の導電層は導電性材料を有する液滴を噴出して形成されることを特徴とする。
【００２４】
本発明の表示装置の一は、開口部を有する絶縁層と、開口部に設けられた第１の導電層と、絶縁層と第１の導電層とに接して、設けられた第２の導電層と、第２の導電層上にゲート絶縁膜を介して設けられた半導体層と、半導体層上に設けられた一対の第３の導電層と、一方の第３の導電層上に設けられた第１の電極と、他方の第３の導電層上に設けられた開口部を有する第２の絶縁層と、開口部に設けられた第４の導電層と、第１の電極上に設けられた電界発光層と、電界発光層上に設けられた第２の電極とを有し、第１の導電層は、第２の導電層より、幅が広くかつ厚く、第４の導電層は、第３の導電層より、幅が広くかつ厚いことを特徴とする。
【００２５】
本発明の表示装置の一は、開口部を有する絶縁層と、開口部に設けられた第１の導電層と、絶縁層と第１の導電層とに接して、設けられた第２の導電層と、第２の導電層上にゲート絶縁膜を介して設けられた半導体層と、半導体層上に設けられた一対の第３の導電層と、一方の第３の導電層上に設けられた第１の電極と、他方の第３の導電層上に設けられた開口部を有する第２の絶縁層と、開口部に設けられた第４の導電層と、第１の電極上に設けられた電界発光層と、電界発光層上に設けられた第２の電極とを有し、第１の導電層は、第２の導電層より、幅が広くかつ厚く、第４の導電層は、第３の導電層より、幅が広くかつ厚く、第２の導電層及び第３の導電層は導電性材料を有する液滴を噴出して形成されることを特徴とする。
【００２６】
本発明において、第１の導電層、第２の導電層、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極、第１の電極、第２の電極は前述の導電体を形成する材料によって、液滴吐出法によって形成することができる。
【００２７】
本発明の表示装置の一は、開口部を有する絶縁層と、開口部に設けられた第１の導電層と、絶縁層及び第１の導電層上に、設けられた第２の導電層を有し、第１の導電層は、第２の導電層より、幅が広くかつ厚いことを特徴とする。
【００２８】
本発明の表示装置の一は、開口部を有する絶縁層と、開口部に設けられた第１の導電層と、絶縁層及び第１の導電層上に、設けられた第２の導電層を有し、第１の導電層は、第２の導電層より、幅が広くかつ厚く、第２の導電層は導電性材料を有する液滴を噴出して形成されることを特徴とする。
【００２９】
本発明の表示装置の一は、開口部を有する絶縁層と、開口部に設けられた第１の導電層と、絶縁層と第１の導電層とに接して、設けられた第２の導電層と、第２の導電層上にゲート絶縁膜を介して設けられた半導体層と、半導体層上に設けられた第３の導電層と、第３の導電層上に設けられた開口部を有する第２の絶縁層と、開口部に設けられた第４の導電層とを有し、第１の導電層は、第２の導電層より、幅が広くかつ厚く、第４の導電層は、第３の導電層より、幅が広くかつ厚いことを特徴とする。
【００３０】
本発明の表示装置の一は、開口部を有する絶縁層と、開口部に設けられた第１の導電層と、絶縁層と第１の導電層とに接して、設けられた第２の導電層と、第２の導電層上にゲート絶縁膜を介して設けられた半導体層と、半導体層上に設けられた第３の導電層と、第３の導電層上に設けられた開口部を有する第２の絶縁層と、開口部に設けられた第４の導電層とを有し、第１の導電層は、第２の導電層より、幅が広くかつ厚く、第４の導電層は、第３の導電層より、幅が広くかつ厚く、第２の導電層及び第３の導電層は導電性材料を有する液滴を噴出して形成されることを特徴とする。
【００３１】
上記構成において、液滴吐出法により形成された第１の導電層、第２の導電層、ゲート電極、ソース電極またはドレイン電極の線幅は、５μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。液滴吐出法により、液量を０．１ｐｌ以上４０ｐｌ吐出し、パターンを形成することができる。
【００３２】
上記構成において、半導体層が、水素とハロゲン元素を含み、結晶構造を含むセミアモルファス半導体であってもよい。水素とハロゲン元素を含む非単結晶半導体、水素とハロゲン元素を含む多結晶半導体であってもよい。半導体層のチャネルの長さは５μｍ以上１００μｍ以下であると好ましい。また、上記構成の表示装置で、表示画面を構成したことを特徴とするテレビジョン装置を作製することができる。
【００３３】
本発明の表示装置の作製方法の一は、開口部を有する絶縁層を形成し、開口部に第１の導電層を形成し、導電性材料を有する液滴を噴出することにより、絶縁層及び第１の導電層に接して第２の導電層を形成し、第２の導電層上にゲート絶縁膜を介して半導体層を形成し、半導体層上に、導電性材料を有する液滴を噴出することにより第３の導電層を形成し、第３の導電層上に第１の電極を形成し、第１の電極上に電界発光層を形成し、電界発光層上に第２の電極を形成し、第１の導電層は、第２の導電層より、幅が広くかつ厚くなるように形成することを特徴とする。
【００３４】
本発明の表示装置の作製方法の一は、開口部を有する絶縁層を形成し、開口部に第１の導電層を形成し、導電性材料を有する液滴を噴出することにより、絶縁層及び第１の導電層に接して第２の導電層を形成し、第２の導電層上にゲート絶縁膜を介して半導体層を形成し、半導体層上に、導電性材料を有する液滴を噴出することにより一対の第３の導電層を形成し、一方の第３の導電層上に第１の電極を形成し、他方の第３の導電層上に第２の絶縁層及び第４の導電層を形成し、第１の電極上に電界発光層を形成し、電界発光層上に第２の電極を形成し、第１の導電層は、第２の導電層より、幅が広くかつ厚くなるように形成することを特徴とする。
【００３５】
本発明の表示装置の作製方法の一は、開口部を有する絶縁層を形成し、開口部に第１の導電層を形成し、導電性材料を有する液滴を噴出することにより、絶縁層及び第１の導電層に接して第２の導電層を形成し、第２の導電層上にゲート絶縁膜を介して半導体層を形成し、半導体層上に、導電性材料を有する液滴を噴出することにより第３の導電層を形成し、第３の導電層上に第１の電極を形成し、第１の電極上に電界発光層を形成し、電界発光層上に第２の電極を形成し、第１の導電層は、第２の導電層より、幅が広くかつ厚くなるように形成する。
【００３６】
本発明の表示装置の作製方法の一は、開口部を有する絶縁層を形成し、開口部に第１の導電層を形成し、導電性材料を有する液滴を噴出することにより、絶縁層及び第１の導電層に接して第２の導電層を形成し、第２の導電層上にゲート絶縁膜を介して半導体層を形成し、半導体層上に、導電性材料を有する液滴を噴出することにより一対の第３の導電層を形成し、一方の第３の導電層上に第１の電極を形成し、他方の第３の導電層上に第２の絶縁層及び第４の導電層を形成し、第１の電極上に電界発光層を形成し、電界発光層上に第２の電極を形成し、第１の導電層は、第２の導電層より、幅が広くかつ厚くなるように形成する。
【００３７】
ゲート絶縁膜は、第１の窒化珪素膜、酸化珪素膜及び第２の窒化珪素膜を順次積層して形成することで、ゲート電極の酸化を防止出来、かつ、ゲート絶縁膜の上層側に形成する半導体層と良好な界面を形成することが出来る。
【００３８】
本発明は、ゲート電極層や配線層、及びパターニングの時に利用するマスクを形成する際に液滴吐出法により行うことを特徴としているが、表示装置を作製するために必要なパターンのうち、少なくとも一つ若しくはそれ以上を、選択的にパターンを形成可能な方法により形成して、表示装置を製造することでその目的は達成される。
【００３９】
また、第１の絶縁層及び第２の絶縁層は、有機材料、無機材料又は珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料で形成してもよい。有機材料は、その平坦性が優れているため、後に導電体を成膜した際にも、段差部で膜厚が極端に薄くなったり、断線が起こったりすることがなく、好適である。また、有機材料は、誘電率が低い。そのため、複数の配線の層間絶縁体として用いると、配線容量が低減し、多層配線を形成することが可能となり、高性能化及び高機能化が実現される。
【００４０】
一方、珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料としては、シロキサン系ポリマーが代表例として挙げられ、詳しくは、珪素と酸素との結合で骨格構造が構成され置換基に少なくとも水素を含む材料、又は、置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも１種を有する材料である。この材料も平坦性に優れており、また透明性や耐熱性をも有し、シロキサンポリマーからなる絶縁体を形成後に３００度〜６００度程度以下の温度で加熱処理を行うことができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明により、導電層のパターンをその線幅によって作り分けることが出来るので、表示装置を構成する配線のうち、太い幅の低抵抗な配線と、画素部などに用いられる微細な配線の両方とを、その役割によって要求される機能を満たすように形成することができる。
【００４２】
本発明によれば、液滴吐出法により、配線層やマスクのパターニングを直接行うことができるので、材料の利用効率を向上させて、かつ、作製工程を簡略化したＴＦＴ及びそれを用いた信頼性の高い表示装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
【００４４】
図３８は本発明に係る表示パネルの構成を示す上面図であり、絶縁表面を有する基板２７００上に画素２７０２をマトリクス上に配列させた画素部２７０１、走査線側入力端子２７０３、信号線側入力端子２７０４が形成されている。画素数は種々の規格に従って設ければ良く、ＸＧＡであれば１０２４×７６８×３（ＲＧＢ）、ＵＸＧＡであれば１６００×１２００×３（ＲＧＢ）、フルスペックハイビジョンに対応させるのであれば１９２０×１０８０×３（ＲＧＢ）とすれば良い。
【００４５】
画素２７０２は、走査線側入力端子２７０３から延在する走査線と、信号線側入力端子２７０４から延在する信号線とが交差することで、マトリクス状に配設される。画素２７０２のそれぞれには、スイッチング素子とそれに接続する画素電極が備えられている。スイッチング素子の代表的な一例はＴＦＴであり、ＴＦＴのゲート電極側が走査線と、ソース若しくはドレイン側が信号線と接続されることにより、個々の画素を外部から入力する信号によって独立して制御可能としている。
【００４６】
ＴＦＴは、その主要な構成要素として、半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極層が挙げられ、半導体層に形成されるソース及びドレイン領域に接続する配線層がそれに付随する。構造的には基板側から半導体層、ゲート絶縁層及びゲート電極層を配設したトップゲート型と、基板側からゲート電極層、ゲート絶縁層及び半導体層を配設したボトムゲート型などが代表的に知られているが、本発明においてはそれらの構造のどのようなものを用いても良い。
【００４７】
半導体層を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製されるアモルファス半導体（以下「ＡＳ」ともいう。）、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いはセミアモルファス（微結晶若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。以下「ＳＡＳ」ともいう。）半導体などを用いることができる。
【００４８】
ＳＡＳは、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいる。少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０ｎｍの結晶領域を観測することが出来、珪素を主成分とする場合にはラマンスペクトルが５２０ｃｍ-1よりも低波数側にシフトしている。Ｘ線回折では珪素結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。未結合手（ダングリングボンド）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。ＳＡＳは、珪化物気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。珪化物気体としては、ＳｉＨ4、その他にもＳｉ2Ｈ6、ＳｉＨ2Ｃｌ2、ＳｉＨＣｌ3、ＳｉＣｌ4、ＳｉＦ4などを用いることが可能である。またＧｅＦ4を混合させても良い。この珪化物気体をＨ2、又は、Ｈ2とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。希釈率は２〜１０００倍の範囲。圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚ、基板加熱温度は３００℃以下でよい。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。
【００４９】
図３８は、走査線及び信号線へ入力する信号を、外付けの駆動回路により制御する表示パネルの構成を示しているが、図２７に示すように、ＣＯＧ(Chip on Glass)によりドライバＩＣを基板７００上に実装しても良い。ドライバＩＣは単結晶半導体基板に形成されたものでも良いし、ガラス基板上にＴＦＴで回路を形成したものであっても良い。
【００５０】
また、画素に設けるＴＦＴをＳＡＳで形成する場合には、図１１に示すように走査線側の駆動回路３７０２を基板３７００上に形成し一体化することも出来る。図１１において、３７０１は画素領域であり、信号線側駆動回路は、ＣＯＧによりドライバＩＣ３７０５ａ、３７０５ｂを実装し、ＦＰＣ３７０４ａ、３７０４ｂに接続している。
【００５１】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態について、図１〜図７、図１６〜図２３を用いて説明する。より詳しくは、本発明を適用した表示装置の作製方法について説明する。まず、本発明を適用した、チャネルエッチ型の薄膜トランジスタを有する表示装置の作製方法について説明する。図１〜図７はそれぞれ図１６〜図２２に対応しており、図１〜図７は表示装置画素部の上面図であり、図１６〜図２２の（Ａ）は、図１〜図７における線Ａ―Ａ'による断面図、（Ｂ）は線Ｂ―Ｂ'による断面図、（Ｃ）は線Ｃ―Ｃ'による断面図である。
【００５２】
基板１００の上に、下地前処理として密着性を向上させる下地膜１０１を形成し、図１及び図１６（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）のように、絶縁層１０２ａ、１０２ｂを選択的に形成する。基板１００は、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス等からなるガラス基板、石英基板、シリコン基板、金属基板、ステンレス基板又は本作製工程の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いる。また、基板１００の表面が平坦化されるようにＣＭＰ法などによって、研磨しても良い。なお、基板１００上に、絶縁層を形成してもよい。絶縁層は、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、スピンコート法等の公知の方法により、珪素を含む酸化物材料、窒化物材料を用いて、単層又は積層して形成される。この絶縁層は、形成しなくても良いが、基板１００からの汚染物質などを遮断する効果がある。ガラス基板よりの汚染を防ぐための絶縁層を形成する場合は、その上に液滴吐出法によって形成するゲート配線層１０３の下地前処理として下地膜１０１を形成する。
【００５３】
パターンの形成に用いる液滴吐出装置の一態様は図３７に示されている。液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１４０５は制御手段１４０７に接続され、それがコンピュータ１４１０で制御することにより予めプログラミングされたパターンを描画することができる。描画するタイミングは、例えば、基板１４００上に形成されたマーカー１４１１を基準に行えば良い。或いは、基板１４００の縁を基準にして基準点を確定させても良い。これをＣＣＤなどの撮像手段１４０４で検出し、画像処理手段１４０９にてデジタル信号に変換したものをコンピュータ１４１０で認識して制御信号を発生させて制御手段１４０７に送る。勿論、基板１４００上に形成されるべきパターンの情報は記憶媒体１４０８に格納されたものであり、この情報を基にして制御手段１４０７に制御信号を送り、液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１４０５、１４１２を個別に制御することができる。吐出する材料は、材料供給源１４１３、材料供給源１４１４より配管を通してヘッド１４０５、ヘッド１４１２にそれぞれ供給される。
【００５４】
ヘッド１４０５と１４１２のノズルのサイズは異なっており、異なる材料を異なる幅で同時に描画することができる。一つのヘッドで、導電材料や有機、無機材料などをそれぞれ吐出し、描画することができ、層間膜のような広領域に描画する場合は、スループットを向上させるため複数のノズルより同材料を同時に吐出し、描画することができる。大型基板を用いる場合、ヘッド１４０５は基板上を、矢印の方向に自在に走査し、描画する領域を自由に設定することができ、同じパターンを一枚の基板に複数描画することができる。
【００５５】
本実施の形態で下地前処理として形成する下地膜１０１は、ゾルゲル法のディップコーティング法、スピンコーティング法、液滴吐出法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、CVD法、スパッタリング法、ＲＦマグネトロンスパッタリング法、プラズマ溶射法、プラズマスプレー法、又は陽極酸化法により形成することができる。また下地膜を形成する物質は、その形成方法により膜としての連続性を有さなくても良い。ディップコーティング法、スピンコーティング法等の塗布法により形成する場合、溶媒を除去する必要があるとき、焼成したり、乾燥すればよい。
【００５６】
本実施の形態では、下地膜１０１として、スパッタリング法により所定の結晶構造を有するＴｉＯX（代表としてはＴｉＯ2）結晶を形成する場合を説明する。ターゲットには金属チタンチューブを用い、アルゴンガスと酸素を用いてスパッタリングを行う。更にＨｅガスを導入してもよい。成膜室又は処理物が設けられた基板を加熱しながらＴｉＯXを形成してもよい。
【００５７】
このように形成されるＴｉＯXは非常に薄膜（1ｎｍ程度）であってもよい。
【００５８】
また、スパッタリング法や蒸着法などの方法により、Ｔｉ（チタン）、Ｗ（タングステン）、Ｃｒ（クロム）、Ｔａ（タンタル）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｍｏ（モリブデン）などの金属材料若しくはその酸化物で形成される下地膜１０１を形成してもよい。
【００５９】
下地膜１０１は０．０１〜１０ｎｍの厚さで形成すれば良いが、極薄く形成すれば良いので、必ずしも層構造を持っていなくても良い。下地膜として、高融点金属材料や、３ｄ遷移元素を用いて、下地膜が導電性を有している場合、導電層形成領域以外の下地膜においては、下記の２つの方法を行うことが望ましい。
【００６０】
第１の方法としては、ゲート配線層１０３と重ならない下地膜１０１を絶縁化して、絶縁体層を形成する。つまり、ゲート配線層１０３と重ならない下地膜１０１を酸化して絶縁化する。このように、下地膜１０１を酸化して絶縁化する場合には、当該下地膜１０１を０．０１〜１０ｎｍの厚さで形成しておくことが好適であり、そうすると容易に酸化させることができる。なお、酸化する方法としては、酸素雰囲気下に晒す方法を用いてもよいし、熱処理を行う方法を用いてもよい。
【００６１】
第２の方法としては、ゲート配線層１０３の形成領域（導電性材料を含む組成物と吐出領域）に選択的に形成する。下地膜１０１は、液滴吐出法などを用いるか、絶縁層１０２ａ、１０２ｂをマスクとして用いるかなどして、基板上に選択的に形成してもよいし、全面に形成した後、選択的に下地膜１０１をエッチングして除去してもよい。この工程を用いる場合には下地膜１０１の厚さに制約はない。
【００６２】
また、下地前処理の他の方法として、形成領域（被形成面）に対してプラズマ処理を行う方法がある。プラズマ処理の条件は、空気、酸素又は窒素を処理ガスとして用い、圧力を数十Ｔｏｒｒ〜１０００Ｔｏｒｒ（１３３０００Ｐａ）、好ましくは１００（１３３００Ｐａ）〜１０００Ｔｏｒｒ（１３３０００Ｐａ）、より好ましくは７００Ｔｏｒｒ（９３１００Ｐａ）〜８００Ｔｏｒｒ（１０６４００Ｐａ）、つまり大気圧又は大気圧近傍の圧力となる状態で、パルス電圧を印加する。このとき、プラズマ密度は、1×１０10〜１×１０14ｍ-3、所謂コロナ放電やグロー放電の状態となるようにする。空気、酸素又は窒素の処理ガスを用いプラズマ処理を用いることにより、材質依存性なく、表面改質を行うことができる。その結果、あらゆる材料に対して表面改質を行うことができる。
【００６３】
また、他の方法として、液滴吐出法によるパターンのその形成領域との密着性を上げるために、接着材として機能するような有機材料系の物質を形成してもよい。有機材料（有機樹脂材料）（ポリイミド、アクリル）やシリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも１種を有する材料を用いてもよい。
【００６４】
絶縁層１０２ａ、１０２ｂを形成する。絶縁層１０２ａ、１０２ｂは、スピンコート法やディップ法により全面に絶縁層を形成した後、エッチング加工によって図１、図１６に示すようにパターニングし、形成する。エッチングは、プラズマを利用したドライエッチングを用いても良いし、ウェットエッチングを用いてもよい。また、液滴吐出法により絶縁層１０２ａ、１０２ｂを形成すれば、エッチング加工は必ずしも必要ない。液滴吐出法を用いて、絶縁層など広領域に形成する場合、液滴吐出装置のノズル吐出口の径が大きなものを用いるか、複数のノズル吐出口から組成物を吐出し、複数の線が重なるように描画し形成すると、スループットが向上する。
【００６５】
絶縁層１０２ａ、１０２ｂは、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウムその他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド(polyimide)、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール(polybenzimidazole)などの耐熱性高分子、又はシロキサン系材料を出発材料として形成された珪素、酸素、水素からなる化合物のうちＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む無機シロキサン、珪素上の水素がメチルやフェニルのような有機基によって置換された有機シロキサン系の絶縁材料で形成することができる。アクリル、ポリイミド等の感光性、非感光性の材料を用いて形成してもよい。感光性の材料を用いると、レジストによるマスクを用いることなくパターニングができる。本実施の形態では、感光性有機樹脂材料を用いる。
【００６６】
絶縁層１０２ａ、１０２ｂを形成した後、液滴吐出法によりゲート配線層１０３を、絶縁層１０２ａ、１０２ｂ間を埋め込むように形成する（図２、図１７参照。）。先に形成した絶縁層１０２ａ、１０２ｂ、を焼成した後でもよく、完全には焼成しない仮焼成でとどめておいて、ゲート配線層１０３を形成して同時に完全に焼成しても良い。本発明は、表示装置を構成する導電層のうち、画素間を跨ぎ、比較的太い線幅で形成されるゲート配線層や、容量配線層と、各画素内に比較的細線で形成されるゲート電極層、などの電極層を作り分ける。先にゲート配線層や容量配線層などの太い線幅を有する導電層を、絶縁層間に埋め込むように形成することにより、断線等がなく信頼性の高い、かつ低抵抗なゲート配線層、容量配線層を形成することができる。
【００６７】
図１、図２のように、絶縁層を先に選択的に形成し、その間に導電層を形成してもよいが、液滴吐出法を用いる場合、絶縁層を形成するための絶縁層有する組成物と、導電層を形成するための導電性材料を含む組成物を同時に吐出してもよい。同時に組成物を吐出することで、お互いがお互いの隔壁として機能するので、横に広がることなく、パターンが制御よく形成できる。その場合、それぞれの吐出口は、その形成する領域に応じて、選択すればよい。例えば、図２に示すように、絶縁層の方が導電層より広い領域形成する場合は、絶縁層を吐出するノズルの吐出口は、導電層を吐出するノズルの吐出口より大きなものを用いるとよい。また図１２に示すように、絶縁層の形成領域が比較的広範囲な場合、まず、導電層を縁取るようにその周囲に同時に描画し、その後、残りの領域に絶縁層を吐出して形成することができる。図１２においては、ゲート配線層１０３を縁取るように絶縁層１０２ａ、１０２ｂの一部分が同時に形成される。次に、図１３に示すように、絶縁層１０２ｂの残りの部分が液滴吐出法により形成される。図１３における残りの部分の絶縁層は導電層のパターンより比較的広範囲なので、大きな径のノズルの吐出口を用いるとスループットを向上する事ができる。このように、所定の物質のパターンの構成によって、吐出口の大きさや、描画回数を設計することによって、スループットを向上することができる。
【００６８】
ゲート配線層１０３の形成は、液滴吐出手段を用いて行う。液滴吐出手段とは、組成物の吐出口を有するノズルや、１つ又は複数のノズルを具備したヘッド等の液滴を吐出する手段を有するものの総称とする。液滴吐出手段が具備するノズルの径は、０．０２〜１００μｍ（好適には３０μｍ以下）に設定し、該ノズルから吐出される組成物の吐出量は０．００１ｐｌ〜１００ｐｌ（好適には０．１ｐｌ以上４０ｐｌ以下、より好ましくは１０ｐｌ以下）に設定する。吐出量は、ノズルの径の大きさに比例して増加する。また、被処理物とノズルの吐出口との距離は、所望の箇所に滴下するために、出来る限り近づけておくことが好ましく、好適には０．１〜３ｍｍ（好適には１ｍｍ以下）程度に設定する。
【００６９】
吐出口から吐出する組成物は、導電性材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いる。導電性材料とは、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ等の金属、Ｃｄ、Ｚｎの金属硫化物、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｂａなどの酸化物、ハロゲン化銀の微粒子又は分散性ナノ粒子に相当する。また、透明導電膜として用いられるインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム錫酸化物と酸化珪素からなるＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタン等に相当する。但し、吐出口から吐出する組成物は、比抵抗値を考慮して、金、銀、銅のいずれかの材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いることが好適であり、より好適には、低抵抗な銀、銅を用いるとよい。但し、銀、銅を用いる場合には、不純物対策のため、合わせてバリア膜を設けるとよい。バリア膜としては、窒化珪素膜やニッケルボロン（ＮｉＢ）を用いるとことができる。
【００７０】
また、導電性材料の周りに他の導電性材料がコーティングされ、複数の層になっている粒子でも良い。例えば、銅の周りにニッケルボロン（ＮｉＢ）がコーティングされ、その周囲に銀がコーティングされている３層構造の粒子などを用いても良い。溶媒は、酢酸ブチル、酢酸エチル等のエステル類、イソプロピルアルコール、エチルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトン、アセトン等の有機溶剤等を用いる。組成物の粘度は２０ｍＰａ・ｓ以下が好適であり、これは、乾燥が起こることを防止したり、吐出口から組成物を円滑に吐出できるようにしたりするためである。また、組成物の表面張力は、４０ｍＮ／ｍ以下が好適である。但し、用いる溶媒や、用途に合わせて、組成物の粘度等は適宜調整するとよい。一例として、ＩＴＯや、有機インジウム、有機スズを溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は５〜２０ｍＰａ・ｓ、銀を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は５〜２０ｍＰａ・ｓ、金を溶媒に溶解又は分散させた組成物の粘度は５〜２０ｍＰａ・ｓに設定するとよい。
【００７１】
また、導電層は、複数の導電性材料を積層しても良い。また、始めに導電性材料として銀を用いて、液滴吐出法で導電層を形成した後、銅などでめっきを行ってもよい。めっきは電気めっきや化学（無電界）めっき法で行えばよい。めっきは、めっきの材料を有する溶液を満たした容器に基板表面を浸してもよいが、基板を斜め（または垂直）に立てて設置し、めっきする材料を有する溶液を、基板表面に流すように塗布してもよい。基板を立てて溶液を塗布するようにめっきを行うと、工程装置が小型化する利点がある。
【００７２】
各ノズルの径や所望のパターン形状などに依存するが、ノズルの目詰まり防止や高精細なパターンの作製のため、導電体の粒子の径はなるべく小さい方が好ましく、好適には粒径０．１μｍ以下が好ましい。組成物は、電解法、アトマイズ法又は湿式還元法等の公知の方法で形成されるものであり、その粒子サイズは、一般的に約０．０１〜１０μｍである。但し、ガス中蒸発法で形成すると、分散剤で保護されたナノ粒子は約７ｎｍと微細であり、またこのナノ粒子は、被覆剤を用いて各粒子の表面を覆うと、溶剤中に凝集がなく、室温で安定に分散し、液体とほぼ同じ挙動を示す。従って、被覆剤を用いることが好ましい。
【００７３】
組成物を吐出する工程は、減圧下で行うと、組成物を吐出して被処理物に着弾するまでの間に、該組成物の溶媒が揮発し、後の乾燥と焼成の工程を省略することができる。また、減圧下で行うと、導電体の表面に酸化膜などが形成されないため好ましい。また、組成物を吐出後、乾燥と焼成の一方又は両方の工程を行う。乾燥と焼成の工程は、両工程とも加熱処理の工程であるが、例えば、乾燥は１００度で３分間、焼成は２００〜３５０度で１５分間〜６０分間で行うもので、その目的、温度と時間が異なるものである。乾燥の工程、焼成の工程は、常圧下又は減圧下で、レーザ光の照射や瞬間熱アニール、加熱炉などにより行う。なお、この加熱処理を行うタイミングは特に限定されない。乾燥と焼成の工程を良好に行うためには、基板を加熱しておいてもよく、そのときの温度は、基板等の材質に依存するが、一般的には１００〜８００度（好ましくは２００〜３５０度）とする。本工程により、組成物中の溶媒の揮発、又は化学的に分散剤を除去するとともに、周囲の樹脂が硬化収縮することで、ナノ粒子間を接触させ、融合と融着を加速する。
【００７４】
レーザ光の照射は、連続発振またはパルス発振の気体レーザ又は固体レーザを用いれば良い。前者の気体レーザとしては、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザ等が挙げられ、後者の固体レーザとしては、Ｃｒ、Ｎｄ等がドーピングされたＹＡＧ、ＹＶＯ4等の結晶を使ったレーザ等が挙げられる。なお、レーザ光の吸収率の関係から、連続発振のレーザを用いることが好ましい。また、パルス発振と連続発振を組み合わせた所謂ハイブリッドのレーザ照射方法を用いてもよい。但し、基板１００の耐熱性に依っては、レーザ光の照射による加熱処理は、該基板１００が破壊しないように、数マイクロ秒から数十秒の間で瞬間的に行うとよい。瞬間熱アニール（ＲＴＡ）は、不活性ガスの雰囲気下で、紫外光乃至赤外光を照射する赤外ランプやハロゲンランプなどを用いて、急激に温度を上昇させ、数分〜数マイクロ秒の間で瞬間的に熱を加えて行う。この処理は瞬間的に行うために、実質的に最表面の薄膜のみを加熱することができ、下層の膜には影響を与えない。つまり、プラスチック基板等の耐熱性が弱い基板にも影響を与えない。
【００７５】
液滴吐出法を用いて形成する導電層の下地前処理として、前述した下地膜１０１を形成する工程を行ったが、この処理工程は、ゲート配線層１０３を形成した後にも行っても良い。
【００７６】
また、液滴吐出法により、絶縁層１０２ａ、１０２ｂ、ゲート配線層１０３を組成物を吐出し形成した後、その平坦性を高めるために表面を圧力によってプレスして平坦化してもよい。プレスの方法としては、ローラー状のものを表面に走査することによって、凹凸をならすように軽減したり、平坦な板状な物で表面を垂直にプレスしてもよい。プレスする時に、加熱工程を行っても良い。また溶剤等によって表面を軟化、または融解させエアナイフで表面の凹凸部を除去しても良い。また、ＣＭＰ法を用いて研磨しても良い。この工程は、液滴吐出法によって凹凸が生じる場合に、その表面の平坦化する場合適用することができる。
【００７７】
次に、ゲート電極層１０４、ゲート電極層１０５を形成する。ゲート電極層１０４はゲート配線層１０３に接して形成する（図３参照。）。ゲート電極層１０４は、ゲート配線層１０３を形成した後、液滴吐出法によって、吐出口の径が小さなノズルを用いて微細に形成することができる。ゲート配線層１０３上のゲート電極層１０４の接する領域に下地前処理として、下地膜１０１を形成したときのような処理をしてもよい。もちろん、ゲート電極層１０５を形成する領域にも前述の下地前処理を行っても良い。本実施の形態では、密着性を向上するための処理として、紫外線照射処理を行う。紫外線照射処理後、ゲート電極層１０４を形成する。。本発明によりゲート配線層の線幅は１０〜４０μｍ、ゲート電極層の線幅は５〜２０μｍ、ゲート配線層の線幅がゲート電極層の線幅の約２倍となるような配線が形成できる。
【００７８】
また、ゲート配線層１０３とゲート電極層１０４、１０５を同時に形成しても良い。その場合、液滴吐出装置のヘッドに径の大きさが異なるノズルを設置し、一回の走査でゲート配線層１０３とゲート電極層１０４、１０５を同時に形成する。例えば、ゲート配線層１０３を形成する領域には、径の比較的大きな吐出口のノズルが、ゲート電極層１０４、１０５を形成する領域には、径の比較的小さな吐出口のノズルが設置されたヘッドを走査する。ゲート配線層１０３を形成する吐出口からは連続的に導電性材料を吐出し、ゲート電極層１０４、１０５を形成する吐出口からは、その形成領域にヘッドが走査された時に、導電性材料を吐出する。このようにしても、線幅の異なるパターンを形成することができ、スループットを向上することができる。
【００７９】
次に、ゲート電極層１０４、１０５の上にゲート絶縁層１０６を形成する（図３、図１８参照。）。ゲート絶縁層１０６としては、珪素の酸化物材料又は窒化物材料等の公知の材料で形成すればよく、積層でも単層でもよい。本実施の形態では、窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化珪素膜３層の積層を用いる。またそれらや、酸化窒化珪素膜の単層、２層からなる積層でも良い。好適には、緻密な膜質を有する窒化珪素膜を用いるとよい。また、液滴吐出法で形成される導電層に銀や銅などを用いる場合、その上にバリア膜として窒化珪素膜やＮｉＢ膜を形成すると、不純物の拡散を防ぎ、表面を平坦化する効果がある。なお、低い成膜温度でゲートリーク電流に少ない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。
【００８０】
次に半導体層を形成する。一導電性型を有する半導体層は必要に応じて形成すればよい。本実施の形態では、半導体層１０７、１０８と一導電型を有する半導体層としてＮ型半導体層１０９、１１０を積層する（図４、図１９参照。）。またＮ型半導体層を形成し、Ｎチャネル型ＴＦＴのＮＭＯＳ構造、Ｐ型半導体層を形成したＰチャネル型ＴＦＴのＰＭＯＳ構造、Ｎチャネル型ＴＦＴとＰチャネル型ＴＦＴとのＣＭＯＳ構造を作製することができる。また、導電性を付与するために、導電性を付与する元素をドーピングによって添加し、不純物領域を半導体層に形成することで、Ｎチャネル型ＴＦＴ、Ｐチャネル型ＴＦＴを形成することもできる。
【００８１】
半導体層は公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により成膜すればよい。半導体層の材料に限定はないが、好ましくはシリコン又はシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）合金などで形成すると良い。
【００８２】
半導体層は、アモルファス半導体（代表的には水素化アモルファスシリコン）、結晶性半導体（代表的にはポリシリコン）を素材として用いている。ポリシリコンには、８００℃以上のプロセス温度を経て形成される多結晶シリコンを主材料として用いた所謂高温ポリシリコンや、６００℃以下のプロセス温度で形成される多結晶シリコンを主材料として用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを添加し結晶化させた結晶シリコンなどを含んでいる。
【００８３】
また、他の物質として、セミアモルファス半導体又は半導体層の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。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であり、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る。典型的にはシリコンを主成分として含み、格子歪みを伴って、ラマンスペクトルが５２０ｃｍ-1よりも低波数側にシフトしている半導体層である。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、このような半導体をセミアモルファス半導体（以下「ＳＡＳ」とも呼ぶ。）と呼ぶ。このＳＡＳは所謂微結晶（マイクロクリスタル）半導体（代表的には微結晶シリコン）とも呼ばれている。
【００８４】
このＳＡＳは珪化物気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）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、GeF4、Ｆ2を混合してもよい。この珪化物気体を水素、若しくは水素とヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種又は複数種の希ガス元素で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。珪化物気体に対する水素の希釈率は、例えば流量比で２倍〜１０００倍とすることが好ましい。勿論、グロー放電分解によるＳＡＳの形成は、減圧下で行うことが好ましいが、大気圧における放電を利用しても形成することができる。代表的には、０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの圧力範囲で行えば良い。グロー放電を形成するための電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚである。高周波電力は適宜設定すれば良い。基板加熱温度は３００℃以下が好ましく、１００〜２００℃の基板加熱温度でも形成可能である。ここで、主に成膜時に取り込まれる不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分に由来する不純物は１×１０20ｃｍ-3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以下となるようにすることが好ましい。また、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。また半導体層としてフッ素系ガスより形成されるＳＡＳ層に水素系ガスより形成されるＳＡＳ層を積層してもよい。
【００８５】
半導体層に、結晶性半導体層を用いる場合、その結晶性半導体層の作製方法は、公知の方法（レーザー結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた熱結晶化法等）を用いれば良い。結晶化を助長する元素を導入しない場合は、非晶質珪素膜にレーザ光を照射する前に、窒素雰囲気下５００℃で１時間加熱することによって非晶質珪素膜の含有水素濃度を１×１０20ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下にまで放出させる。これは水素を多く含んだ非晶質珪素膜にレーザ光を照射すると膜が破壊されてしまうからである。
【００８６】
非晶質半導体層への金属元素の導入の仕方としては、当該金属元素を非晶質半導体層の表面又はその内部に存在させ得る手法であれば特に限定はなく、例えばスパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマ処理法（プラズマＣＶＤ法も含む）、吸着法、金属塩の溶液を塗布する方法を使用することができる。このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整が容易であるという点で有用である。また、このとき非晶質半導体層の表面の濡れ性を改善し、非晶質半導体層の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのＵＶ光の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等により、酸化膜を成膜することが望ましい。
【００８７】
非晶質半導体層の結晶化は、熱処理とレーザ光照射による結晶化を組み合わせてもよく、熱処理やレーザ光照射を単独で、複数回行っても良い。
【００８８】
また、結晶性半導体層を、直接基板に線状プラズマ法により形成しても良い。また、線状プラズマ法を用いて、結晶性半導体層を選択的に基板に形成してもよい。
【００８９】
半導体として、有機材料を用いる有機半導体を用いてもよい。有機半導体としては、低分子材料、高分子材料などが用いられ、有機色素、導電性高分子材料などの材料も用いることが出来る。
【００９０】
本実施の形態では、半導体として、非晶質半導体を用いる。半導体層を形成し、その後、プラズマＣＶＤ法等により一導電型を有する半導体層としてＮ型半導体層を形成する。
【００９１】
続いて、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるをマスクを用いて、半導体層、Ｎ型半導体層を同時にパターン加工し、半導体層１０７、１０８、Ｎ型半導体層１０９、１１０を形成する（図４、図１９参照。）。マスクは組成物を選択的に吐出して形成することができる。マスクは、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また、ベンゾシクロブテン、パリレン、フレア、透過性を有するポリイミドなどの有機材料、シロキサン系ポリマー等の重合によってできた化合物材料、水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いて液滴吐出法で形成する。或いは、感光剤を含む市販のレジスト材料を用いてもよく、例えば、代表的なポジ型レジストである、ノボラック樹脂と感光剤であるナフトキノンジアジド化合物、ネガ型レジストであるベース樹脂、ジフェニルシランジオール及び酸発生剤などを用いてもよい。いずれの材料を用いるとしても、その表面張力と粘度は、溶媒の濃度を調整したり、界面活性剤等を加えたりして適宜調整する。
【００９２】
再び、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるマスクを液滴吐出法を用いて形成し。そのマスクを用いて、エッチング加工によりゲート絶縁層１０６の一部に貫通孔１４５を形成して、その下層側に配置されているゲート電極層１０５の一部を露出させる。エッチング加工はプラズマエッチング（ドライエッチング）又はウエットエッチングのどちらを採用しても良いが、大面積基板を処理するにはプラズマエッチングが適している。エッチングガスとしては、ＣＦ4、ＮＦ3、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、などのフッ素系又は塩素系のガスを用い、ＨｅやＡｒなどの不活性ガスを適宜加えても良い。また、大気圧放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可能であり、基板の全面にマスク層を形成する必要はない。
【００９３】
マスクを除去した後、導電性材料を含む組成物を吐出して、ソース及びドレイン電極層１１１、１１３、１１５、１１６、導電層１１２を形成し、ソース及びドレイン電極層１１１、１１３、１１５、１１６をマスクとして、Ｎ型半導体層をパターン加工する（図５、図２０参照。）。なお、図示しないが、ソース及びドレイン電極層１１１、１１３、１１５、１１６、導電層１１２を形成する前に、ソース及びドレイン電極層１１１、１１３、１１５、１１６、導電層１１２が形成する領域に選択的にＴｉＯx膜などを形成する、前述の下地前処理工程を行っても良い。そうすると、導電層は密着性よく形成できる。
【００９４】
また、液滴吐出法を用いて形成する導電層の下地前処理として、前述した下地膜を形成する工程を行い、かつ、この処理工程は、導電層を形成した後にも行っても良い。この工程により、層間の密着性が向上するため、表示装置の信頼性も向上することができる。
【００９５】
ゲート絶縁層１０６に形成した貫通孔１４５において、ソース及びドレイン電極層１１６とゲート電極層１０５とを電気的に接続させる。導電層１１２は容量素子を形成する。このソース及びドレイン電極層１１１、１１３、１１５、１１６、導電層１１２を形成する導電性材料としては、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。また、透光性を有するインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム錫酸化物と酸化珪素からなるＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタンなどを組み合わせても良い。
【００９６】
ゲート絶縁層１０６の一部に貫通孔１４５を形成する工程を、ソース及びドレイン電極層１１１、１１３、１１５、１１６、導電層１１２形成後に、ソース及びドレイン電極層１１１、１１３、１１５、１１６、導電層１１２をマスクとして用いて貫通孔１４５を形成してもよい。そして貫通孔１４５に導電層を形成しソース及びドレイン電極層１１６とゲート電極層１０５を電気的に接続する。この場合、工程が簡略化する利点がある。
【００９７】
続いて、ゲート絶縁層１０６上に選択的に、導電性材料を含む組成物を吐出して、第１の電極層１１７を形成する（図６、図２１参照。）。第１の電極層１１７は、基板１００側から光を放射する場合、または両面放射型の表示パネルを作製する場合には、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ2）などを含む組成物により所定のパターンを形成し、焼成によって形成しても良い。
【００９８】
また、好ましくは、スパッタリング法によりインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などで形成する。より好ましくは、ＩＴＯに酸化珪素が２〜１０重量％含まれたターゲットを用いてスパッタリング法で酸化珪素を含む酸化インジウムスズを用いる。この他、酸化珪素を含み酸化インジウムに２〜２０％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した酸化物導電性材料を用いても良い。スパッタリング法で第１の電極層１１７を形成した後は、液滴吐出法を用いてマスク層を形成しエッチングにより、所望のパターンに形成すれば良い。本実施の形態では、第１の電極層１１７は、透光性を有する導電性材料により液滴吐出法を用いて形成し、具体的には、インジウム錫酸化物、ＩＴＯと酸化珪素から構成されるＩＴＳＯを用いて形成する。図示しないが、第１の電極層１１７を形成する領域にゲート配線層１０３を形成する時と同様に、ＴｉＯx膜を形成し、下地前処理を行ってもよい。下地前処理によって、密着性が向上し、所望なパターンに第１の電極層１１７を形成する事ができる。
【００９９】
本実施の形態では、ゲート絶縁層は窒化珪素からなる窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜（酸化珪素膜）、窒化珪素膜の３層の例を前述した。好ましい構成として、酸化珪素を含む酸化インジウムスズで形成される第１の電極層１１７は、ゲート絶縁層１０６に含まれる窒化珪素からなる絶縁層と密接して形成され、それにより電界発光層で発光した光が外部に放射される割合を高めることが出来るという効果がある。また、ゲート絶縁層はゲート配線層や、ゲート電極層と、第１の電極層の間に介在し、容量素子として機能することもできる。
【０１００】
また、発光した光を基板１００側とは反対側に放射させる構造とする場合、上面放射型の表示パネルを作製する場合には、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。他の方法としては、スパッタリング法により透明導電膜若しくは光反射性の導電膜を形成して、液滴吐出法によりマスクパターンを形成し、エッチング加工を組み合わせて第１の電極層１１７を形成しても良い。
【０１０１】
第１の電極層１１７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、第１の電極層１１７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。
【０１０２】
次に、第２の絶縁層となる絶縁層１２０を選択的に形成し、その間を埋めるようにソース配線層１１８、電源線１１９を液滴吐出法によって形成する（図７、図２２参照。）。絶縁層１２０は、ソース配線層１１８、電源線１１９形成領域の他に、第１の電極層１１７上に開口部を有するように形成してもよい。本実施の形態では、絶縁層１２０を全面に形成し、レジスト等のマスクによって、エッチングしパターニングする。この絶縁層１２０とソース配線層１１８、電源線１１９とを形成する工程も、前述した絶縁層１０２ａ、１０２ｂと、ゲート配線層１０３とを形成したときと同様に形成することができる。よって、先に絶縁層１２０を選択的に形成し、ソース配線層１１８、電源線１１９を後に形成する事もできるし、同時に形成することもできる。ソース配線層１１８、電源線１１９はソース、ドレイン電極層１１１、１１５とそれぞれ接して形成するため、その形成領域に前述のように下地前処理を行っても良い。
【０１０３】
ソース配線層１１８、電源線１１９を形成する導電性材料としては、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。また、透光性を有するインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム錫酸化物と酸化珪素からなるＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタンなどを組み合わせても良い。
【０１０４】
絶縁層１２０は、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウムその他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド(polyimide)、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール(polybenzimidazole)などの耐熱性高分子、又はシロキサン系材料を出発材料として形成された珪素、酸素、水素からなる化合物のうちＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む無機シロキサン、珪素上の水素がメチルやフェニルのような有機基によって置換された有機シロキサン系の絶縁材料で形成することができる。アクリル、ポリイミド等の感光性、非感光性の材料を用いて形成してもよい。
【０１０５】
また、液滴吐出法により、絶縁層１２０、ソース配線層１１８、電源線１１９を組成物を吐出し形成した後、その平坦性を高めるために表面を圧力によってプレスして平坦化してもよい。プレスの方法としては、ローラー状のものを表面に走査することによって、凹凸をならすように軽減したり、平坦な板状な物で表面を垂直にプレスしてもよい。また溶剤等によって表面を軟化、または融解させエアナイフで表面の凹凸部を除去しても良い。また、ＣＭＰ法を用いて研磨しても良い。この工程は、液滴吐出法によって凹凸が生じる場合に、その表面の平坦化する場合適用することができる。この工程により平坦性が向上すると、表示パネルの表示ムラなどを防止することができ、高繊細な画像を表示することができる。
【０１０６】
以上の工程により、基板１００上にボトムゲート型（逆スタガ型ともいう。）のＴＦＴと画素電極として機能する第１の電極層が接続された表示パネル用のＴＦＴを有する基板１００が完成する。また本実施の形態のＴＦＴはチャネルエッチ型である。
【０１０７】
表示パネル用のＴＦＴを有する基板１００の上に、発光素子を形成する（図２３参照。）。ソース配線層１１８、電源線１１９を形成した後、絶縁層１２１を形成する。絶縁層１２１は絶縁層１２０と同様な材料で形成することができる。絶縁層１２１は、絶縁層１２０とともに、隔壁（土手ともよばれる）となる。
【０１０８】
電界発光層１２２を形成する前に、大気圧中で２００℃の熱処理を行い絶縁層１２０、１２１中若しくはその表面に吸着している水分を除去する。また、減圧下で２００〜４００℃、好ましくは２５０〜３５０℃に熱処理を行い、そのまま大気に晒さずに電界発光層１２２を真空蒸着法や、減圧下の液滴吐出法で形成することが好ましい。
【０１０９】
電界発光層１２２として、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の発光を示す材料を、それぞれ蒸着マスクを用いた蒸着法等によって選択的に形成する。赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の発光を示す材料はカラーフィルタ同様、液滴吐出法により形成することもでき（低分子または高分子材料など）、この場合マスクを用いずとも、ＲＧＢの塗り分けを行うことができるため好ましい。電界発光層１２２上に第２の電極層１２３を積層形成して、発光素子を用いた表示機能を有する表示装置（発光表示装置）が完成する（図２３参照。）。
【０１１０】
図示しないが、第２の電極層１２３を覆うようにしてパッシベーション膜を設けることは有効である。パッシベーション膜としては、窒化珪素（ＳｉＮ）、酸化珪素（ＳｉＯ2）、酸化窒化珪素（ＳｉＯＮ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化窒化アルミニウム（ＡｌＯＮ）、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウム（ＡｌＮＯ）または酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素膜（ＣＮX）を含む絶縁膜からなり、該絶縁膜を単層もしくは組み合わせた積層を用いることができる。例えば窒素含有炭素膜（ＣＮX）と窒化珪素（ＳｉＮ）との積層、また有機材料を用いることも出来、スチレンポリマーなど高分子の積層でもよい。また、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも１種を有する材料を用いてもよい。
【０１１１】
この際、カバレッジの良い膜をパッシベーション膜として用いることが好ましく、炭素膜、特にＤＬＣ膜を用いることは有効である。ＤＬＣ膜は室温から１００℃以下の温度範囲で成膜可能であるため、耐熱性の低い電界発光層の上方にも容易に成膜することができる。ＤＬＣ膜は、プラズマＣＶＤ法（代表的には、ＲＦプラズマＣＶＤ法、マイクロ波ＣＶＤ法、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）ＣＶＤ法、熱フィラメントＣＶＤ法など）、燃焼炎法、スパッタ法、イオンビーム蒸着法、レーザー蒸着法などで形成することができる。成膜に用いる反応ガスは、水素ガスと、炭化水素系のガス（例えばＣＨ4、Ｃ2Ｈ2、Ｃ6Ｈ6など）とを用い、グロー放電によりイオン化し、負の自己バイアスがかかったカソードにイオンを加速衝突させて成膜する。また、ＣＮX膜は反応ガスとしてＣ2Ｈ4ガスとＮ2ガスとを用いて形成すればよい。ＤＬＣ膜は酸素に対するブロッキング効果が高く、電界発光層の酸化を抑制することが可能である。そのため、この後に続く封止工程を行う間に電界発光層が酸化するといった問題を防止できる。
【０１１２】
続いて、シール材を形成し、封止基板を用いて封止する。その後、ゲート配線層１０３にフレキシブル配線基板を接続し、外部との電気的な接続をしても良い。これは、ソース配線層１１８も同様である。
【０１１３】
なお、本実施の形態では、ガラス基板で発光素子を封止した場合を示すが、封止の処理とは、発光素子を水分から保護するための処理であり、カバー材で機械的に封入する方法、熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂で封入する方法、金属酸化物や窒化物等のバリア能力が高い薄膜により封止する方法のいずれかを用いる。カバー材としては、ガラス、セラミックス、プラスチックもしくは金属を用いることができるが、カバー材側に光を放射させる場合は透光性でなければならない。また、カバー材と上記発光素子が形成された基板とは熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂等のシール材を用いて貼り合わせられ、熱処理又は紫外光照射処理によって樹脂を硬化させて密閉空間を形成する。この密閉空間の中に酸化バリウムに代表される吸湿材を設けることも有効である。この吸湿材は、シール材の上に接して設けても良いし、発光素子からの光を妨げないような、隔壁の上や周辺部に設けても良い。さらに、カバー材と発光素子の形成された基板との空間を熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化性樹脂で充填することも可能である。この場合、熱硬化性樹脂若しくは紫外光硬化性樹脂の中に酸化バリウムに代表される吸湿材を添加しておくことは有効である。
【０１１４】
本実施の形態では、スイッチングＴＦＴはシングルゲート構造を示したが、ダブルゲート構造などのマルチゲート構造でもよい。図１４にダブルゲート構造のスイッチングＴＦＴとしてＴＦＴ１６０１を有する表示装置画素部の上面図を（Ａ）に、回路図を（Ｂ）に示す。１６０１はＴＦＴ、１６０２はＴFT、１６０３は発光素子、１６０４は容量、１６０５はソース配線層、１６０６はゲート配線層、１６０７は電源線である。ＴＦＴ１６０１は信号線との接続状態を制御するトランジスタ（以下「スイッチング用トランジスタ」又は「スイッチング用ＴＦＴ」ともいう。）であり、ＴＦＴ１６０２は発光素子へ流れる電流を制御するトランジスタ（以下「駆動用トランジスタ」又は「駆動用ＴＦＴ」ともいう。）であり、駆動用TFTが発光素子と直列に接続されている。容量１６０４はTFT１６０２のソース、ゲート間の電圧を保持する。
【０１１５】
以上示したように、本実施の形態では、フォトマスクを利用した光露光工程を用いないことにより、工程を省略することができる。また、液滴吐出法を用いて基板上に直接的に各種のパターンを形成することにより、１辺が１０００ｍｍを超える第５世代以降のガラス基板を用いても、容易にＥＬ表示パネルを製造することができる。
【０１１６】
また、密着性が向上した信頼性の高いＥＬ表示パネルを作製することができる。
【０１１７】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態として、図８を用いて説明する。本実施の形態は、実施の形態１において、薄膜トランジスタとしてチャネル保護型の薄膜トランジスタを用いるものである。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。なお、図８は、図２３の（Ｃ）のチャネルエッチ型の薄膜トランジスタとの断面図と対応している。
【０１１８】
基板１００上に、絶縁層１０２ｂを形成し、導電性材料を含む組成物を液滴吐出法により吐出して、ゲート配線層１０３を形成する。ゲート配線層と接するようにゲート電極層１０５を、液滴吐出法により形成する。次に、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法を用いて、ゲート絶縁層１０６を単層又は積層構造で形成する。特に好ましい形態としては、窒化珪素からなる絶縁体層、酸化珪素からなる絶縁体層、窒化珪素からなる絶縁体層の３層の積層体がゲート絶縁層に相当する。さらに、活性層として機能する半導体層１０８まで形成する。以上の工程は第１の実施の形態と同様である。
【０１１９】
半導体層１０８を形成し、チャネル保護膜１４０を形成するため、例えば、プラズマＣＶＤ法により絶縁膜を形成し、所望の領域に、所望の形状となるようにパターニングする。このとき、ゲート電極をマスクとして基板の裏面から露光することにより、チャネル保護膜１４０を形成することができる。またチャネル保護膜１４０は、液滴吐出法を用いてポリイミド又はポリビニルアルコール等を滴下してもよい。その結果、露光工程を省略することができる。
【０１２０】
チャネル保護膜１４０としては、無機材料（酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素など）、感光性または非感光性の有機材料（有機樹脂材料）（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、ベンゾシクロブテンなど）、低誘電率であるＬｏｗ  ｋ材料などの一種、もしくは複数種からなる膜、またはこれらの膜の積層などを用いることができる。また、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも１種を有する材料を用いてもよい。作製法としては、プラズマＣＶＤ法や熱ＣＶＤ法などの気相成長法やスパッタリング法を用いることができる。また、液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）を用いることもできる。塗布法で得られるＴＯＦ膜やＳＯＧ膜なども用いることができる。
【０１２１】
半導体層１０８、チャネル保護膜１４０上に、Ｎ型半導体層１１０を形成する。次に、半導体層１０８、Ｎ型半導体層１１０上に、組成物を選択的に吐出してマスクを形成する。続いて、マスクを利用して、半導体層１０８とＮ型半導体層１１０を同時にエッチングして、半導体層とＮ型半導体層を形成する。その後、半導体層１０８上に、導電性材料を含む組成物を吐出して、ソース及びドレイン電極層１１３、１１５を形成する。
【０１２２】
次に、ソース又はドレイン電極層１１３、１１５をマスクとして、Ｎ型半導体層１１０をエッチングする。次にソース又はドレイン電極層１１３に接して導電性材料を含む組成物を吐出して、第１の電極層１１７を形成する。続いて、絶縁層１２０を選択的に形成し、絶縁層１２０の開口部を埋めるようにソース配線層１１８、電源線１１９を液滴吐出法により形成する。実施の形態１と同様に、絶縁層１２０、ソース配線層１１８、電源線１１９は同時に形成しても良く、その形成前と後に、前述の下地前処理を行っても良い。この後、プレス工程を行い、表面を平坦化しても良い。
【０１２３】
図９は、図８におけるＥＬ表示パネルと、第１の電極層１１７とソース及びドレイン電極層１１３との接続構造が異なる例である。図９においては、第１の電極層１１７をソース又はドレイン電極層１１３より先に形成し、後にソース又はドレイン電極層１１３を第１の電極層１１７と接するように形成する。
【０１２４】
その後、絶縁層１２１を形成し、第１の電極層１１７上に開口部を設けたのち、電界発光層１２２、第２の電極層１２３を形成する。さらに、シール材を形成し、封止基板を用いて封止する。その後、ゲート配線層１０３にフレキシブル配線基板を接続しても良い。以上によって、表示機能を有するＥＬ表示パネルを作製することができる。
【０１２５】
以上、実施の形態１、及び実施の形態２において逆スタガ型の薄膜トランジスタの例を示したが、本発明は、順スタガ型の薄膜トランジスタにも適用できる。順スタガ型の薄膜トランジスタの場合、ソース配線層がまず絶縁層中に埋め込むように形成され、液滴吐出法によって微細な画素部内のソース及びドレイン電極層がそのソース配線層に接して形成される。これにより、ソース配線層の低抵抗化と、電極層の微細化の両方が、逆スタガ型の薄膜トランジスタと同様、達成できる。
【０１２６】
（実施の形態３）
本実施の形態は、実施の形態１で作成したチャネルエッチ型の薄膜トランジスタと、第１の電極層との接続構造が異なるものであり、図１５を用いて説明する。
【０１２７】
ソース及びドレイン電極層１１３まで形成するのは実施の形態１と同一である。次にピラーとして機能する柱状の導電層１４４を形成する。本実施の形態では液滴吐出法を用いて導電層を積層して柱状の導電層１４４を形成する。柱状の導電層１４４は絶縁層１２０を形成する前に形成しても、後に形成してもよいが、絶縁層１２０を先に形成する場合、液滴吐出法により選択的に形成することによって、層間絶縁膜の形成と同時に柱状の導電層１４４が形成されるコンタクトホールの形成が可能となる。
【０１２８】
また、他の方法として、上層配線と下層配線の導通をとる箇所において、下層配線に、絶縁層１２０と撥液性を有する材料を液滴吐出法により吐出する。この撥液性を有する材料の撥液性により、絶縁層１２０は撥液性を有する材料が形成された領域には形成されない。よって、絶縁層１２０に開口部（コンタクトホール）が形成される。よってこの開口部に導電性材料を吐出し、柱状の導電層１４４を形成することもできる。絶縁層１２０上に絶縁層１４６を形成する。このとき、柱状の導電層１４４は絶縁層１４６に覆われてしまっていたら、エッチングし、柱状の導電層１４４を露出させる。絶縁層１４６はプラズマＣＶＤにより窒化珪素膜などを用いるとよい。
【０１２９】
柱状の導電層１４４と接するように第１の電極層１４７を形成し、隔壁となる絶縁層１４１を形成する。第１の電極層１４７上に電界発光層１４２を形成し、第２の電極層１４３を形成する。さらに、シール材を形成し、封止基板を用いて封止する。その後、ゲート配線層にフレキシブル配線基板を接続しても良い。以上によって、表示機能を有するＥＬ表示パネルを作製することができる。
【０１３０】
（実施の形態４）
本発明を適用して薄膜トランジスタを形成し、該薄膜トランジスタを用いて表示装置（発光表示装置）を形成することができるが、発光素子を用いて、なおかつ、該発光素子を駆動するトランジスタとしてＮ型トランジスタを用いた場合、該発光素子から発せられる光は、下面放射、上面放射、両面放射のいずれかを行う。ここでは、いずれの場合に応じた発光素子の積層構造について、図１０を用いて説明する。
【０１３１】
また、本実施の形態では、本発明を適用し、本実施の形態２で形成されるチャネル保護型の薄膜トランジスタであるトランジスタ４８１を用いる。
【０１３２】
まず、光が基板４８０側に放射する場合、つまり下面放射を行う場合について、図１０（Ａ）を用いて説明する。この場合、トランジスタ４８１に電気的に接続するように、ソース・ドレイン配線４８２、４８３、第１の電極４８４、電界発光層４８５、第２の電極４８６が順に積層される。次に、光が基板４８０と反対側に放射する場合、つまり上面放射を行う場合について、図１０（Ｂ）を用いて説明する。トランジスタ４８１に電気的に接続するソース・ドレイン配線４６１、４６２、第１の電極４６３、電界発光層４６４、第２の電極４６５が順に積層される。上記構成により、第１の電極４６３において光が透過しても、該光は配線４６２において反射され、基板４８０と反対側に放射する。なお、本構成では、第１の電極４６３には透光性を有する材料を用いる必要はない。最後に、光が基板４８０側とその反対側の両側に放射する場合、つまり両面放射を行う場合について、図１０（Ｃ）を用いて説明する。トランジスタ４８１に電気的に接続するソース・ドレイン配線４７０、４７１、第１の電極４７２、電界発光層４７３、第２の電極４７４が順に積層される。このとき、第１の電極４７２と第２の電極４７４のどちらも透光性を有する材料、又は光を透過できる厚さで形成すると、両面放射が実現する。
【０１３３】
発光素子は、電界発光層を第１の電極と第２の電極で挟んだ構成になっている。第１の電極及び第２の電極は仕事関数を考慮して材料を選択する必要があり、そして第１の電極及び第２の電極は、画素構成によりいずれも陽極、又は陰極となりうる。本実施の形態では、駆動用ＴＦＴの極性がＮチャネル型であるため、第１の電極を陰極、第２の電極を陽極とすると好ましい。また駆動用ＴＦＴの極性がｐチャネル型である場合、第１の電極を陽極、第２の電極を陰極とするとよい。
【０１３４】
また第１の電極が陽極であった場合、電界発光層は、第１の電極側から、ＨＩＬ（ホール注入層）、ＨＴＬ（ホール輸送層）、ＥＭＬ（発光層）、ＥＴＬ（電子輸送層）、ＥＩＬ（電子注入層）の順に積層するのが好ましい。また、第１の電極が陰極である場合はその逆にのとなり、第１の電極側からＥＩＬ（電子注入層）、ＥＴＬ（電子輸送層）、ＥＭＬ（発光層）、ＨＴＬ（ホール輸送層）、ＨＩＬ（ホール注入層）、第２の電極である陽極の順に積層するのが好ましい。なお電界発光層は、積層構造以外に単層構造、又は混合構造をとることがでる。
【０１３５】
また、電界発光層として、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の発光を示す材料を、それぞれ蒸着マスクを用いた蒸着法等によって選択的に形成する。赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の発光を示す材料はカラーフィルタ同様、液滴吐出法により形成することもでき（低分子または高分子材料など）、この場合マスクを用いずとも、ＲＧＢの塗り分けを行うことができるため好ましい。
【０１３６】
具体的には、ＨＩＬとしてＣｕＰｃやＰＥＤＯＴ、ＨＴＬとしてα−ＮＰＤ、ＥＴＬとしてＢＣＰやＡｌｑ3、ＥＩＬとしてＢＣＰ：ＬｉやＣａＦ2、をそれぞれ用いる。また上面放射型の場合で、第２の電極に透光性を有するＩＴＯやＩＴＳＯを用いる場合、ベンゾオキサゾール誘導体（ＢｚＯＳ）にＬｉを添加したＢｚＯＳ−Ｌｉなどを用いることができる。また例えばＥＭＬは、Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれの発光色に対応したドーパント（Ｒの場合ＤＣＭ等、Ｇの場合ＤＭＱＤ等）をドープしたＡｌｑ3を用いればよい。
【０１３７】
なお、電界発光層は上記材料に限定されない。例えば、ＣｕＰｃやＰＥＤＯＴの代わりに酸化モリブデン（ＭｏＯｘ：ｘ＝２〜３）等の酸化物とα−ＮＰＤやルブレンを共蒸着して形成し、ホール注入性を向上させることもできる。また電界発光層の材料は、有機材料（低分子又は高分子を含む）、又は有機材料と無機材料の複合材料として用いることができる。
【０１３８】
また、図１０には図示していないが、基板４８０の対向基板にカラーフィルタを形成してもよい。カラーフィルタは液滴吐出法によって形成することができ、その場合、前述の下地前処理として光プラズマ処理などを適用することができる。本発明の下地膜により、所望なパターンに密着性よくカラーフィルタを形成することができる。カラーフィルターを用いると、高精細な表示を行うこともできる。カラーフィルターにより、各ＲＧＢの発光スペクトルにおいてブロードなピークを鋭くなるように補正できるからである。
【０１３９】
以上、各ＲＧＢの発光を示す材料を形成する場合を説明したが、単色の発光を示す材料を形成し、カラーフィルターや色変換層を組み合わせることによりフルカラー表示を行うことができる。例えば、白色又は橙色の発光を示す電界発光層を形成する場合、カラーフィルター、色変換層、又はカラーフィルターと色変換層とを組み合わせたものを別途設けることによってフルカラー表示ができる。カラーフィルターや色変換層は、例えば第２の基板（封止基板）に形成し、基板へ張り合わせればよい。また上述したように、単色の発光を示す材料、カラーフィルター、及び色変換層のいずれも液滴吐出法により形成することができる。
【０１４０】
もちろん単色発光の表示を行ってもよい。例えば、単色発光を用いてエリアカラータイプの表示装置を形成してもよい。エリアカラータイプは、パッシブマトリクス型の表示部が適しており、主に文字や記号を表示することができる。
【０１４１】
上記構成において、陰極としては、仕事関数が小さい材料を用いることが可能で、例えば、Ｃａ、Ａｌ、ＣａＦ、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ等が望ましい。電界発光層は、単層型、積層型、また層の界面がない混合型のいずれでもよく、またシングレット材料、トリプレット材料、又はそれらを組み合わせた材料や、低分子材料、高分子材料及び中分子材料を含む有機材料、電子注入性に優れる酸化モリブデン等に代表される無機材料、有機材料と無機材料の複合材料のいずれを用いてもよい。第１の電極４８４、４７２は光を透過する透明導電膜を用いて形成し、例えばＩＴＯ、ＩＴＳＯの他、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用いる。なお、第１の電極４８４、４６３、４７２形成前に、酸素雰囲気中でのプラズマ処理や真空雰囲気下での加熱処理を行うとよい。隔壁（土手ともいう）は、珪素を含む材料、有機材料及び化合物材料を用いて形成する。また、多孔質膜を用いても良い。但し、アクリル、ポリイミド等の感光性、非感光性の材料を用いて形成すると、その側面は曲率半径が連続的に変化する形状となり、上層の薄膜が段切れせずに形成されるため好ましい。本実施の形態は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることが可能である。
【０１４２】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態について、図４０〜図４６を用いて説明する。より詳しくは、本発明を適用した液晶表示装置の作製方法について説明する。まず、本発明を適用した、チャネル保護型の薄膜トランジスタを有する液晶表示装置の作製方法について説明する。また図４０〜図４６において、（Ａ）は液晶表示装置画素部の上面図であり、（Ｂ）は（Ａ）における線Ａ―Ａ'による断面図、（Ｃ）は線Ｂ―Ｂ'による断面図である。
【０１４３】
基板５１００の上に、下地前処理として密着性を向上させる下地膜５１０１を形成し、図４０（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）のように、絶縁層５１０２ａ、５１０２ｂ、５１０２ｃを選択的に形成する。基板５１００は、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス等からなるガラス基板、石英基板、シリコン基板、金属基板、ステンレス基板又は本作製工程の処理温度に耐えうる耐熱性を有するプラスチック基板を用いる。また、基板５１００の表面が平坦化されるようにＣＭＰ法などによって、研磨しても良い。なお、基板５１００上に、絶縁層を形成してもよい。絶縁層は、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法、スピンコート法等の公知の方法により、珪素を含む酸化物材料、窒化物材料を用いて、単層又は積層して形成される。この絶縁層は、形成しなくても良いが、基板５１００からの汚染物質などを遮断する効果がある。ガラス基板よりの汚染を防ぐための絶縁層を形成する場合は、その上に液滴吐出法によって形成する導電層の下地前処理として下地膜５１０１を形成する。
【０１４４】
本実施の形態で下地前処理として形成する下地膜５１０１は、ゾルゲル法のディップコーティング法、スピンコーティング法、液滴吐出法、イオンプレーティング法、イオンビーム法、CVD法、スパッタリング法、ＲＦマグネトロンスパッタリング法、プラズマ溶射法、プラズマスプレー法、又は陽極酸化法により形成することができる。また物質は、その形成方法により膜としての連続性を有さなくても良い。ディップコーティング法、スピンコーティング法等の塗布法により形成する場合、溶媒を除去する必要があるとき、焼成したり、乾燥すればよい。
【０１４５】
本実施の形態では、下地膜５１０１として、スパッタリング法により所定の結晶構造を有するＴｉＯX（代表としてはＴｉＯ2）結晶を形成する場合を説明する。ターゲットには金属チタンチューブを用い、アルゴンガスと酸素を用いてスパッタリングを行う。更にＨｅガスを導入してもよい。成膜室又は処理物が設けられた基板を加熱しながらＴｉＯXを形成してもよい。
【０１４６】
また、スパッタリング法や蒸着法などの方法により、Ｔｉ（チタン）、Ｗ（タングステン）、Ｃｒ（クロム）、Ｔａ（タンタル）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｍｏ（モリブデン）などの金属材料若しくはその酸化物で形成される下地膜５１０１を形成してもよい。
【０１４７】
下地膜５１０１は０．０１〜１０ｎｍの厚さで形成すれば良いが、極薄く形成すれば良いので、必ずしも層構造を持っていなくても良い。下地膜として、高融点金属材料や、３ｄ遷移元素を用いて、下地膜が導電性を有している場合、導電層形成領域以外の下地膜においては、下記の２つの方法を行うことが望ましい。
【０１４８】
第１の方法としては、ゲート配線層５１０３、容量配線層５１０４と重ならない下地膜５１０１を絶縁化して、絶縁体層を形成する。つまり、ゲート配線層５１０３、容量配線層５１０４と重ならない下地膜５１０１を酸化して絶縁化する。このように、下地膜５１０１を酸化して絶縁化する場合には、当該下地膜５１０１を０．０１〜１０ｎｍの厚さで形成しておくことが好適であり、そうすると容易に酸化させることができる。なお、酸化する方法としては、酸素雰囲気下に晒す方法を用いてもよいし、熱処理を行う方法を用いてもよい。
【０１４９】
第２の方法としては、ゲート配線層５１０３、容量配線層５１０４の形成領域（導電性材料を含む組成物と吐出領域）に選択的に形成する。下地膜５１０１は、液滴吐出法などを用いるか、絶縁層５１０２ａ、５１０２ｂ、５１０２ｃをマスクとして用いるかなどして、基板上に選択的に形成してもよいし、全面に形成した後、選択的に下地膜５１０１をエッチングして除去してもよい。この工程を用いる場合には下地膜５１０１の厚さに制約はない。
【０１５０】
また、下地前処理の他の方法として、形成領域（被形成面）に対してプラズマ処理を行う方法がある。プラズマ処理の条件は、空気、酸素又は窒素を処理ガスとして用い、圧力を数十Ｔｏｒｒ〜１０００Ｔｏｒｒ（１３３０００Ｐａ）、好ましくは１００（１３３００Ｐａ）〜１０００Ｔｏｒｒ（１３３０００Ｐａ）、より好ましくは７００Ｔｏｒｒ（９３１００Ｐａ）〜８００Ｔｏｒｒ（１０６４００Ｐａ）、つまり大気圧又は大気圧近傍の圧力となる状態で、パルス電圧を印加する。このとき、プラズマ密度は、1×１０10〜１×１０14ｍ-3、所謂コロナ放電やグロー放電の状態となるようにする。空気、酸素又は窒素の処理ガスを用いプラズマ処理を用いることにより、材質依存性なく、表面改質を行うことができる。その結果、あらゆる材料に対して表面改質を行うことができる。
【０１５１】
また、他の方法として、液滴吐出法によるパターンのその形成領域との密着性を上げるために、接着材として機能するような有機材料系の物質を形成してもよい。有機材料（有機樹脂材料）（ポリイミド、アクリル）やシリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも１種を有する材料を用いてもよい。
【０１５２】
絶縁層５１０２ａ、５１０２ｂ、５１０２ｃを形成する。絶縁層５１０２ａ、５１０２ｂ、５１０２ｃは、スピンコート法やディップ法により全面に絶縁層を形成した後、エッチング加工によって図４０に示すようにパターニングし、形成する。エッチングは、プラズマＣＶＤ法などのドライエッチングを用いても良いし、ウェットエッチングを用いてもよい。また、液滴吐出法により絶縁層５１０２ａ、５１０２ｂ、５１０２ｃを形成すれば、エッチング加工は必ずしも必要ない。液滴吐出法を用いて、絶縁層など広領域に形成する場合、液滴吐出装置のノズル吐出口の径が大きなものを用いるか、複数のノズル吐出口から組成物を吐出し、複数の線が重なるように描画し形成すると、スループットが向上する。
【０１５３】
絶縁層５１０２ａ、５１０２ｂ、５１０２ｃは、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウムその他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド(polyimide)、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール(polybenzimidazole)などの耐熱性高分子、又はシロキサン系材料を出発材料として形成された珪素、酸素、水素からなる化合物のうちＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む無機シロキサン、珪素上の水素がメチルやフェニルのような有機基によって置換された有機シロキサン系の絶縁材料で形成することができる。アクリル、ポリイミド等の感光性、非感光性の材料を用いて形成してもよい。感光性の材料を用いると、レジストによるマスクを用いることなくパターニングができる。本実施の形態では、感光性有機樹脂材料を用いる。
【０１５４】
絶縁層５１０２ａ、５１０２ｂ、５１０２ｃを形成した後、液滴吐出法によりゲート配線層５１０３と容量配線層５１０４を、絶縁層５１０２ａ、５１０２ｂ、５１０２ｃ間を埋め込むように形成する。先に形成した絶縁層５１０２ａ、５１０２ｂ、５１０２ｃを焼成した後でもよく、完全には焼成しない仮焼成でとどめておいて、ゲート配線層５１０３、容量配線層５１０４を形成して同時に完全に焼成しても良い。本発明は、表示装置を構成する導電層のうち、画素間を跨ぎ、比較的太い線幅で形成されるゲート配線層や、容量配線層と、各画素内に比較的細線で形成されるゲート電極層、などの電極層を作り分ける。先にゲート配線層や容量配線層などの太い線幅を有する導電層を、絶縁層間に埋め込むように形成することにより、断線等がなく信頼性の高い、かつ低抵抗なゲート配線層、容量配線層を形成することができる。
【０１５５】
図４０、図４１のように、絶縁層を先に選択的に形成し、その間に導電層を形成してもよいが、液滴吐出法を用いる場合、絶縁層を形成するための絶縁層有する組成物と、導電層を形成するための導電性材料を含む組成物を同時に吐出してもよい。同時に組成物を吐出することで、お互いがお互いの隔壁として機能するので、横に広がることなく、パターンが制御よく形成できる。その場合、それぞれの吐出口は、その形成する領域に応じて、選択すればよい。例えば、図４１に示すように、絶縁層の方が導電層より広い領域形成する場合は、絶縁層を吐出するノズルの吐出口は、導電層を吐出するノズルの吐出口より大きなものを用いるとよい。また図５０に示すように、絶縁層の形成領域が比較的広範囲な場合、まず、導電層を縁取るようにその周囲に同時に描画し、その後、残りの領域に絶縁層を吐出して形成することができる。図５０においては、ゲート配線層５１０３、容量配線層５１０４を縁取るように絶縁層５１０２ａ、５１０２ｂ、５１０２ｃの一部分が同時に形成される。次に、図５１に示すように、絶縁層５１０２ｂ、５１０２ｃの残りの部分が液滴吐出法により形成される。図５１における残りの部分の絶縁層は導電層のパターンより比較的広範囲なので、大きな径のノズルの吐出口を用いるとスループットを向上する事ができる。このように、所定の物質のパターンの構成によって、吐出口の大きさや、描画回数を設計することによって、スループットを向上することができる。
【０１５６】
このゲート配線層５１０３、容量配線層５１０４の形成は、液滴吐出手段を用いて行う。
【０１５７】
液滴吐出法を用いて形成する導電層の下地前処理として、前述した下地膜５１０１を形成する工程を行ったが、この処理工程は、ゲート配線層５１０３、容量配線層５１０４を形成した後にも行っても良い。
【０１５８】
また、液滴吐出法により、絶縁層５１０２ａ、５１０２ｂ、５１０２ｃ、ゲート配線層５１０３、及び容量配線層５１０４を組成物を吐出し形成した後、その平坦性を高めるために表面を圧力によってプレスして平坦化してもよい。プレスの方法としては、ローラー状のものを表面に走査することによって、凹凸をならすように軽減したり、平坦な板状な物で表面を垂直にプレスしてもよい。プレスする時に、加熱工程を行っても良い。また溶剤等によって表面を軟化、または融解させ、エアナイフで表面の凹凸部を除去しても良い。また、ＣＭＰ法を用いて研磨しても良い。この工程は、液滴吐出法によって凹凸が生じる場合に、その表面の平坦化する場合適用することができる。
【０１５９】
次に、ゲート電極層５１０５をゲート配線層５１０３に接して形成する（図４２参照。）。ゲート電極層５１０５は、ゲート配線層５１０３を形成した後、液滴吐出法によって、吐出口の径が小さなノズルを用いて微細に形成することができる。ゲート配線層５１０３上のゲート電極層５１０５の接する領域に下地前処理として、下地膜５１０１を形成したときのような処理をしてもよい。本実施の形態では、密着性を向上するための処理として、紫外線照射処理を行う。紫外線照射処理後、ゲート電極層５１０５を形成する。本発明によりゲート配線の線幅は１０〜４０μｍ、ゲート電極の線幅は５〜２０μｍ、ゲート配線の線幅がゲート電極の線幅の約２倍となるような配線が形成できる。
【０１６０】
また、ゲート配線層５１０３とゲート電極層５１０５を同時に形成しても良い。その場合、液滴吐出装置のヘッドに径の大きさが異なるノズルを設置し、一回の走査でゲート配線層５１０３とゲート電極層５１０５を同時に形成する。例えば、ゲート配線層５１０３を形成する領域には、径の比較的大きな吐出口のノズルが、ゲート電極層５１０５を形成する領域には、径の比較的小さな吐出口のノズルが設置されたヘッドを走査する。ゲート配線層５１０３を形成する吐出口からは連続的に導電性材料を吐出し、ゲート電極層５１０５を形成する吐出口からは、その形成領域にヘッドが走査された時に、導電性材料を吐出する。このようにしても、線幅の異なるパターンを形成することができ、スループットを向上することができる。
【０１６１】
次に、ゲート電極層５１０５の上にゲート絶縁層５１１６を形成する（図４２参照。）。ゲート絶縁層５１１６としては、珪素の酸化物材料又は窒化物材料等の公知の材料で形成すればよく、積層でも単層でもよい。本実施の形態では、窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化珪素膜３層の積層を用いる。またそれらや、酸化窒化珪素膜の単層、２層からなる積層でも良い。好適には、緻密な膜質を有する窒化珪素膜を用いるとよい。また、液滴吐出法で形成される導電層に銀や銅などを用いる場合、その上にバリア膜として窒化珪素膜やＮｉＢ膜を形成すると、不純物の拡散を防ぎ、表面を平坦化する効果がある。なお、低い成膜温度でゲートリーク電流が少ない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。
【０１６２】
次に半導体層を形成する。一導電性型を有する半導体層は必要に応じて形成すればよい。本実施の形態では、半導体層５１０６と一導電型を有する半導体層としてＮ型半導体層５１０７を積層する（図４３参照。）。またＮ型半導体層を形成し、Ｎチャネル型ＴＦＴのＮＭＯＳ構造、Ｐ型半導体層を形成したＰチャネル型ＴＦＴのＰＭＯＳ構造、Ｎチャネル型ＴＦＴとＰチャネル型ＴＦＴとのＣＭＯＳ構造を作製することができる。また、導電性を付与するために、導電性を付与する元素をドーピングによって添加し、不純物領域を半導体層に形成することで、Ｎチャネル型ＴＦＴ、Ｐチャネル型ＴＦＴを形成することもできる。
【０１６３】
本実施の形態では、半導体として、非晶質半導体を用いる。半導体層を形成し、その後、プラズマＣＶＤ法等により一導電型を有する半導体層としてＮ型半導体層を形成する。
【０１６４】
続いて、レジストやポリイミド等の絶縁体からなるをマスクを用いて、半導体層５１０６、Ｎ型半導体層５１０７を同時にパターン加工し、半導体層５１０６、Ｎ型半導体層５１０７を形成する（図４３参照。）。マスクは組成物を選択的に吐出して形成することができる。マスクは、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また、ベンゾシクロブテン、パリレン、フレア、透過性を有するポリイミドなどの有機材料、シロキサン系ポリマー等の重合によってできた化合物材料、水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いて液滴吐出法で形成する。或いは、感光剤を含む市販のレジスト材料を用いてもよく、例えば、代表的なポジ型レジストである、ノボラック樹脂と感光剤であるナフトキノンジアジド化合物、ネガ型レジストであるベース樹脂、ジフェニルシランジオール及び酸発生剤などを用いてもよい。いずれの材料を用いるとしても、その表面張力と粘度は、溶媒の濃度を調整したり、界面活性剤等を加えたりして適宜調整する。
【０１６５】
導電性材料を含む組成物を吐出して、ソース、ドレイン電極層５１３０、５１０８を形成し、該ソース、ドレイン電極層５１３０、５１０８をマスクとして、半導体層５１０６及びＮ型半導体層５１０７をパターン加工して、半導体層を露出させる（図４４参照。）。なお、図示しないが、ソース、ドレイン電極層を形成する前に、ソース、ドレイン電極層が形成する領域に選択的にＴｉＯx膜などを形成する、前述の下地前処理工程を行っても良い。そうすると、導電層は密着性よく形成できる。この処理工程は、導電層を形成した後にも行っても良い。この工程により、層間の密着性が向上するため、表示装置の信頼性も向上することができる。
【０１６６】
次に、第２の絶縁層となる絶縁層５１２０を選択的に形成し、その間を埋めるようにソース配線層５１０９、導電層５１１０を液滴吐出法によって形成する（図４５参照。）。絶縁層５１２０は、ソース配線層５１０９形成領域の他に、ソース、ドレイン電極層５１０８と画素電極層５１１１とを接続するための導電層５１１０を形成するため、ソース、ドレイン電極層５１０８上に開口部を有するように形成される。この絶縁層５１２０とソース配線層５１０９、導電層５１１０とを形成する工程も、前述した絶縁層５１０２ａ、５１０２ｂ、５１０２ｃと、ゲート配線層５１０３、容量配線層５１０４とを形成したときと同様に形成することができる。よって、先に絶縁層５１２０を選択的に形成し、ソース配線層５１０９、導電層５１１０を後に形成する事もできるし、同時に形成することもできる。ソース配線層５１０９、導電層５１１０はソース、ドレイン電極層５１３０、５１０８とそれぞれ接して形成するため、その形成領域に前述のように下地前処理を行っても良い。導電層５１１０はソース、ドレイン電極層５１０８と画素電極層５１１１とに接し、電気的に接続する機能を持つため、導電層５１１０の形成後にも下地前処理を行い、その上に画素電極層５１１１を形成することが好ましい。
【０１６７】
ソース、ドレイン電極層５１３０、５１０８、ソース配線層５１０９、導電層５１１０を形成する導電性材料としては、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。また、透光性を有するインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム錫酸化物と酸化珪素からなるＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタンなどを組み合わせても良い。
【０１６８】
絶縁層５１２０は、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウムその他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド(polyimide)、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール(polybenzimidazole)などの耐熱性高分子、又はシロキサン系材料を出発材料として形成された珪素、酸素、水素からなる化合物のうちＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む無機シロキサン、珪素上の水素がメチルやフェニルのような有機基によって置換された有機シロキサン系の絶縁材料で形成することができる。アクリル、ポリイミド等の感光性、非感光性の材料を用いて形成してもよい。
【０１６９】
また、液滴吐出法により、絶縁層５１２０、ソース配線層５１０９、導電層５１１０を組成物を吐出し形成した後、その平坦性を高めるために表面を圧力によってプレスして平坦化してもよい。プレスの方法としては、ローラー状のものを表面に走査することによって、凹凸をならすように軽減したり、平坦な板状な物で表面を垂直にプレスしてもよい。また溶剤等によって表面を軟化、または融解させエアナイフで表面の凹凸部を除去しても良い。また、ＣＭＰ法を用いて研磨しても良い。この工程は、液滴吐出法によって凹凸が生じる場合に、その表面の平坦化する場合適用することができる。この工程により平坦性が向上すると、表示パネルの表示ムラなどを防止することができ、高繊細な画像を表示することができる。
【０１７０】
続いて、導電層５１１０と接するように、絶縁層５１２０上に選択的に、導電性材料を含む組成物を吐出して、画素電極層５１１１を形成する（図４６参照。）。画素電極層５１１１は、透過型の液晶表示パネルを作製する場合には、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ2）などを含む組成物により所定のパターンを形成し、焼成によって形成しても良い。
【０１７１】
また、好ましくは、スパッタリング法によりインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などで形成する。より好ましくは、ＩＴＯに酸化珪素が２〜１０重量％含まれたターゲットを用いてスパッタリング法で、酸化珪素を含む酸化インジウムスズ膜を形成する。この他、酸化珪素を含み酸化インジウムに２〜２０％の酸化亜鉛（ＺｎＯ）を混合した酸化物導電性材料を用いても良い。スパッタリング法で画素電極層５１１１を形成した後は、液滴吐出法を用いてマスク層を形成しエッチングにより、所望のパターンに形成すれば良い。本実施の形態では、画素電極層５１１１は、透光性を有する導電性材料により液滴吐出法を用いて形成し、具体的には、インジウム錫酸化物、ＩＴＯと酸化珪素から構成されるＩＴＳＯを用いて形成する。
【０１７２】
また、反射型の液晶表示パネルを作製する場合には、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）等の金属の粒子を主成分とした組成物を用いることができる。他の方法としては、スパッタリング法により透明導電膜若しくは光反射性の導電膜を形成して、液滴吐出法によりマスクパターンを形成し、エッチング加工を組み合わせて画素電極層５１１１を形成しても良い。
【０１７３】
画素電極層５１１１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、画素電極層５１１１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。
【０１７４】
以上の工程により、基板５１００上にボトムゲート型（逆スタガ型ともいう。）のＴＦＴと画素電極が接続された液晶表示パネル用のＴＦＴを有する基板５１００が完成する。また本実施の形態のＴＦＴはチャネルエッチ型である。
【０１７５】
次に、図４８に示すように、画素電極層５１１１を覆うように、印刷法やスピンコート法により、配向膜と呼ばれる絶縁体層５１３１を形成する。図４８の（Ａ）は図４０乃至４６で示した上面図の線Ａ―Ａ'による断面図であり、図４８（Ｂ）は、線Ｂ―Ｂ'による断面図であり、液晶表示パネルの完成図である。なお、絶縁体層５１３１は、スクリーン印刷法やオフセット印刷法を用いれば、選択的に形成することができる。その後、ラビングを行う。続いて、シール材を液滴吐出法により画素を形成した周辺の領域に形成する（図示せず。）。
【０１７６】
その後、配向膜として機能する絶縁体層５１３３、カラーフィルタとして機能する着色層５１３４、対向電極として機能する導電体層５１３５、偏光板５１３６が設けられた対向基板５１４０とＴＦＴを有する基板５１００とをスペーサを介して貼り合わせ、その空隙に液晶層５１３２を設けることにより液晶表示パネルを作製することができる（図４８参照。）。シール材にはフィラーが混入されていても良く、さらに対向基板５１４０には、遮蔽膜（ブラックマトリクス）などが形成されていても良い。なお、液晶層５１３２を形成する方法として、ディスペンサ式（滴下式）や、対向基板５１４０を貼り合わせてから毛細管現象を用いて液晶を注入するディップ式（汲み上げ式）を用いることができる。
【０１７７】
ディスペンサ方式を採用した液晶滴下注入法を図５２を用いて説明する。図５２において、５１８０はＣＰＵ、５１８１はコントローラ、５１８２は撮像手段、５１８３はヘッド、５１８４は液晶、５１８５、５１９１はマーカー、５１８６はバリア層、５１８７はシール材、５１８８はＴＦＴ基板、５１９０は対向基板である。シール材５１８７で閉ループを形成し、その中にヘッド５１８３より液晶５１８４を１回若しくは複数回滴下する。そのとき、シール材５１８７と液晶５１８４とが反応することを防ぐため、バリア層５１８６を設ける。続いて、真空中で基板を貼り合わせ、その後紫外線硬化を行って、液晶が充填された状態とする。
【０１７８】
以上の工程で形成された画素部と外部の配線基板を接続するために接続部を形成する。大気圧又は大気圧近傍下で、酸素ガスを用いたアッシング処理により、接続部の絶縁体層を除去する。この処理は、酸素ガスと、水素、ＣＦ4、ＮＦ3、Ｈ2Ｏ、ＣＨＦ3から選択された一つ又は複数とを用いて行う。本工程では、静電気による損傷や破壊を防止するために、対向基板を用いて封止した後に、アッシング処理を行っているが、静電気による影響が少ない場合には、どのタイミングで行っても構わない。
【０１７９】
続いて、異方性導電体層を介して、ゲート配線層５１０３が電気的に接続するように、接続用の配線基板を設ける。配線基板は、外部からの信号や電位を伝達する役目を担う。上記工程を経て、チャネルエッチ型のスイッチング用ＴＦＴと容量素子を含む液晶表示パネルが完成する。容量素子は、容量配線層５１０４とゲート絶縁層５１１６、絶縁層５１２０と画素電極層５１１１とで形成される。
【０１８０】
本実施の形態では、スイッチングＴＦＴはシングルゲート構造を示したが、ダブルゲート構造などのマルチゲート構造でもよい。図４９にダブルゲート構造のスイッチングＴＦＴ４２００を有する液晶表示装置の上面図を示す。
【０１８１】
以上示したように、本実施の形態では、フォトマスクを利用した光露光工程を用いないことにより、工程を省略することができる。また、液滴吐出法を用いて基板上に直接的に各種のパターンを形成することにより、１辺が１０００ｍｍを超える第５世代以降のガラス基板を用いても、容易に液晶表示パネルを製造することができる。
【０１８２】
また、密着性が向上した信頼性の高い液晶表示パネルを作製することができる。
【０１８３】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態として、図４７を用いて説明する。本実施の形態は、実施の形態５において、薄膜トランジスタとしてチャネル保護型の薄膜トランジスタを用いるものである。よって、同一部分又は同様な機能を有する部分の繰り返しの説明は省略する。なお、図４７は、図４８の（Ｂ）のチャネルエッチ型の薄膜トランジスタとの断面図と対応している。
【０１８４】
基板５１００上に、絶縁層５１０２ｃを形成し、導電性材料を含む組成物を液滴吐出法により吐出して、ゲート配線層、容量配線層を形成する。ゲート配線層と接するようにゲート電極層５１０５を、液滴吐出法により形成する。次に、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法を用いて、ゲート絶縁層５１１６を単層又は積層構造で形成する。特に好ましい形態としては、窒化珪素からなる絶縁体層、酸化珪素からなる絶縁体層、窒化珪素からなる絶縁体層の３層の積層体がゲート絶縁膜に相当する。さらに、活性層として機能する半導体層５１０６まで形成する。以上の工程は第５の実施の形態と同様である。
【０１８５】
半導体層５１０６を形成し、チャネル保護膜５１４１を形成するため、例えば、プラズマＣＶＤ法により絶縁膜を形成し、所望の領域に、所望の形状となるようにパターニングする。このとき、ゲート電極をマスクとして基板の裏面から露光することにより、チャネル保護膜５１４１を形成することができる。またチャネル保護膜は、液滴吐出法を用いてポリイミド又はポリビニルアルコール等を滴下してもよい。その結果、露光工程を省略することができる。
【０１８６】
チャネル保護膜としては、無機材料（酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素など）、感光性または非感光性の有機材料（有機樹脂材料）（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、ベンゾシクロブテンなど）、低誘電率であるＬｏｗ  ｋ材料などの一種、もしくは複数種からなる膜、またはこれらの膜の積層などを用いることができる。また、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、もしくは置換基にフッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも１種を有する材料を用いてもよい。作製法としては、プラズマＣＶＤ法や熱ＣＶＤ法などの気相成長法やスパッタリング法を用いることができる。また、液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）を用いることもできる。塗布法で得られるＴＯＦ膜やＳＯＧ膜なども用いることができる。
【０１８７】
半導体層５１０６、チャネル保護膜５１４１上に、Ｎ型半導体層５１０７を形成する。次に、半導体層５１０６、Ｎ型半導体層５１０７上に、組成物を選択的に吐出してマスクを形成する。続いて、マスクを利用して、半導体層５１０６とＮ型半導体層５１０７を同時にエッチングして、半導体層とＮ型半導体層を形成する。その後、半導体層５１０６上に、導電性材料を含む組成物を吐出して、ソース及びドレイン電極層５１３０、５１０８を形成する。
【０１８８】
次に、ソース及びドレイン電極層５１３０、５１０８をマスクとして、Ｎ型半導体層５１０７をエッチングする。続いて、絶縁層５１２０を選択的に形成し、絶縁層５１２０の開口部を埋めるようにソース配線層５１０９、導電層５１１０を液滴吐出法により形成する。実施の形態５と同様に、絶縁層５１２０、ソース配線層５１０９、導電層５１１０は同時に形成しても良く、その形成前と後に、前述の下地前処理を行っても良い。ソース及びドレイン電極層５１０８と、導電層５１１０を介して電気的に接続するように、導電層５１１０に接して導電性材料を含む組成物を吐出して、画素電極層５１１１を形成する。この後、プレス工程を行い、表面を平坦化しても良い。
【０１８９】
次に、配向膜として機能する絶縁体層５１３１を形成する。続いて、シール材を形成し、該シール材を用いて、基板５１００と、カラーフィルタ（着色層）５１３４と導電体層５１３５と絶縁体層５１３３が形成された対向基板５１４０を貼り合わせる。その後、基板５１００と対向基板５１４０の間に液晶層５１３２を形成する。次に、接続端子を貼り付ける領域を大気圧又は大気圧近傍下でエッチングして露出させ、該接続端子を貼り付けたら、表示機能を有する液晶表示パネルを作製することができる（図４７参照。）。
【０１９０】
以上、実施の形態５、及び実施の形態６において逆スタガ型の薄膜トランジスタの例を示したが、本発明は、順スタガ型の薄膜トランジスタにも適用できる。順スタガ型の薄膜トランジスタの場合、ソース配線層がまず絶縁層中に埋め込むように形成され、液滴吐出法によって微細な画素部内のソース及びドレイン電極層がそのソース配線層に接して形成される。これにより、ソース配線層の低抵抗化と、電極層の微細化の両方が、逆スタガ型の薄膜トランジスタと同様、達成できる。
【０１９１】
（実施の形態７）
実施の形態１乃至６によって作製される表示パネル（ＥＬ表示パネル、液晶表示パネル）において、半導体層をＳＡＳで形成することによって、図１１で説明したように、走査線側の駆動回路を基板３７００上に形成することができる。
【０１９２】
図２９は、１〜１５ｃｍ2／Ｖ・ｓｅｃの電界効果移動度が得られるＳＡＳを使ったｎチャネル型のＴＦＴで構成する走査線側駆動回路のブロック図を示している。
【０１９３】
図２９において５００で示すブロックが１段分のサンプリングパルスを出力するパルス出力回路に相当し、シフトレジスタはｎ個のパルス出力回路により構成される。５０１はバッファ回路であり、その先に画素５０２が接続される。
【０１９４】
図３０は、パルス出力回路５００の具体的な構成を示したものであり、ｎチャネル型のＴＦＴ６０１〜６１２で回路が構成されている。このとき、ＳＡＳを使ったｎチャネル型のＴＦＴの動作特性を考慮して、ＴＦＴのサイズを決定すれば良い。例えば、チャネル長を８μｍとすると、チャネル幅は１０〜８０μｍの範囲で設定することができる。
【０１９５】
また、バッファ回路５０１の具体的な構成を図３１に示す。バッファ回路も同様にｎチャネル型のＴＦＴ６２０〜６３５で構成されている。このとき、ＳＡＳを使ったｎチャネル型のＴＦＴの動作特性を考慮して、ＴＦＴのサイズを決定すれば良い。例えば、チャネル長を１０μｍとすると、チャネル幅は１０〜１８００μｍの範囲で設定することとなる。
【０１９６】
このような回路を実現するには、ＴＦＴ相互を配線によって接続する必要があり、その場合における配線の構成例を図３２に示す。図３２では、実施の形態１と同様に、ゲート電極層１０４、ゲート絶縁層１０６（窒化珪素からなる絶縁体層１０６ａ、酸化珪素からなる絶縁体層１０６ｂ、窒化珪素からなる絶縁体層１０６ｃの３層の積層体）、ＳＡＳで形成される半導体層１０７、ソース及びドレインを形成するＮ型半導体層１０９、ソース及びドレイン電極層１１１、１１６が形成された状態を示している。この場合、基板１００上には、ゲート電極層１０４と同じ工程で接続配線層１７０、１７１、１７２を形成しておく。そして、接続配線層１７０、１７１、１７２が露出するようにゲート絶縁層の一部をエッチング加工して、ソース及びドレイン電極層１１１、１１６及びそれと同じ工程で形成する接続配線層１７３により適宜ＴＦＴを接続することにより様々な回路を実現することができる。
【０１９７】
（実施の形態８）
次に、実施の形態１乃至７によって作製されるＥＬ表示パネル、液晶表示パネルなどの表示パネルに駆動用のドライバ回路を実装する態様について説明する。
【０１９８】
まず、ＣＯＧ方式を採用した表示装置について、図１１を用いて説明する。基板３７００上には、文字や画像などの情報を表示する画素領域３７０１、走査側の駆動回路３７０２が設けられる。複数の駆動回路が設けられた基板を、矩形状に分断し、分断後の駆動回路（以下ドライバＩＣと表記）３７０５ａ、３７０５ｂは、基板３７００上に実装される。図１１は複数のドライバＩＣ３７０５ａ、３７０５ｂ、該ドライバＩＣ３７０５ａ、３７０５ｂの先にテープ３７０４を実装する形態を示す。また、分割する大きさを画素部の信号線側の辺の長さとほぼ同じにし、単数のドライバＩＣに、該ドライバＩＣの先にテープを実装してもよい。
【０１９９】
また、ＴＡＢ方式を採用してもよく、その場合は、複数のテープを貼り付けて、該テープにドライバＩＣを実装すればよい。ＣＯＧ方式の場合と同様に、単数のテープに単数のドライバＩＣを実装してもよく、この場合には、強度の問題から、ドライバＩＣを固定する金属片等を一緒に貼り付けるとよい。
【０２００】
これらの表示パネルに実装されるドライバＩＣは、生産性を向上させる観点から、一辺が３００ｍｍから１０００ｍｍ以上の矩形状の基板上に複数個作り込むとよい。
【０２０１】
つまり、基板上に駆動回路部と入出力端子を一つのユニットとする回路パターンを複数個形成し、最後に分割して取り出せばよい。ドライバＩＣの長辺の長さは、画素部の一辺の長さや画素ピッチを考慮して、長辺が１５〜８０ｍｍ、短辺が１〜６ｍｍの矩形状に形成してもよいし、画素領域の一辺、又は画素部の一辺と各駆動回路の一辺とを足した長さに形成してもよい。
【０２０２】
ドライバＩＣのＩＣチップに対する外形寸法の優位性は長辺の長さにあり、長辺が１５〜８０ｍｍで形成されたドライバＩＣを用いると、画素部に対応して実装するのに必要な数がＩＣチップを用いる場合よりも少なくて済み、製造上の歩留まりを向上させることができる。また、ガラス基板上にドライバＩＣを形成すると、母体として用いる基板の形状に限定されないので生産性を損なうことがない。これは、円形のシリコンウエハからＩＣチップを取り出す場合と比較すると、大きな優位点である。
【０２０３】
図１１において、画素領域３７０１の外側の領域には、駆動回路が形成されたドライバＩＣ３７０５ａ、３７０５ｂが実装される。これらのドライバＩＣ３７０５ａ、３７０５ｂは、信号線側の駆動回路である。ＲＧＢフルカラーに対応した画素領域を形成するためには、ＸＧＡクラスで信号線の本数が３０７２本必要であり、ＵＸＧＡクラスでは４８００本が必要となる。このような本数で形成された信号線は、画素領域３７０１の端部で数ブロック毎に区分して引出線を形成し、ドライバＩＣ３７０５ａ、３７０５ｂの出力端子のピッチに合わせて集められる。
【０２０４】
ドライバＩＣは、基板上に形成された結晶質半導体により形成されることが好適であり、該結晶質半導体は連続発光のレーザ光を照射することで形成されることが好適である。従って、当該レーザ光を発生させる発振器としては、連続発光の固体レーザ又は気体レーザを用いる。連続発光のレーザを用いると、結晶欠陥が少なく、大粒径の多結晶半導体層を用いて、トランジスタを作成することが可能となる。また移動度や応答速度が良好なために高速駆動が可能で、従来よりも素子の動作周波数を向上させることができ、特性バラツキが少ないために高い信頼性を得ることができる。なお、さらなる動作周波数の向上を目的として、トランジスタのチャネル長方向とレーザ光の走査方向と一致させるとよい。これは、連続発光レーザによるレーザ結晶化工程では、トランジスタのチャネル長方向とレーザ光の基板に対する走査方向とが概ね並行（好ましくは−３０°〜３０°）であるときに、最も高い移動度が得られるためである。なおチャネル長方向とは、チャネル形成領域において、電流が流れる方向、換言すると電荷が移動する方向と一致する。このように作製したトランジスタは、結晶粒がチャネル方向に延在する多結晶半導体層によって構成される活性層を有し、このことは結晶粒界が概ねチャネル方向に沿って形成されていることを意味する。
【０２０５】
レーザ結晶化を行うには、レーザ光の大幅な絞り込みを行うことが好ましく、そのビームスポットの幅は、ドライバＩＣの短辺の同じ幅の１〜３ｍｍ程度とすることがよい。また、被照射体に対して、十分に且つ効率的なエネルギー密度を確保するために、レーザ光の照射領域は、線状であることが好ましい。但し、ここでいう線状とは、厳密な意味で線を意味しているのではなく、アスペクト比の大きい長方形もしくは長楕円形を意味する。例えば、アスペクト比が２以上（好ましくは１０〜１００００）のものを指す。このように、レーザ光のビームスポットの幅をドライバＩＣの短辺と同じ長さとすることで、生産性を向上させた表示装置の作製方法を提供することができる。
【０２０６】
図１１では、走査線駆動回路は画素部と共に一体形成し、信号線駆動回路としてドライバＩＣを実装した形態を示した。しかしながら、本発明はこの形態に限定されず、走査線駆動回路及び信号線駆動回路の両方として、ドライバＩＣを実装してもよい。その場合には、走査線側と信号線側で用いるドライバＩＣの仕様を異なるものにするとよい。
【０２０７】
画素領域３７０１は、信号線と走査線が交差してマトリクスを形成し、各交差部に対応してトランジスタが配置される。本発明は、画素領域３７０１に配置されるトランジスタとして、非晶質半導体又はセミアモルファス半導体をチャネル部としたＴＦＴを用いることを特徴とする。非晶質半導体は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法等の方法により形成する。セミアモルファス半導体は、プラズマＣＶＤ法で３００℃以下の温度で形成することが可能であり、例えば、外寸５５０×６５０mmの無アルカリガラス基板であっても、トランジスタを形成するのに必要な膜厚を短時間で形成するという特徴を有する。このような製造技術の特徴は、大画面の表示装置を作製する上で有効である。また、セミアモルファスＴＦＴは、ＳＡＳでチャネル形成領域を構成することにより２〜１０ｃｍ2／Ｖ・ｓｅｃの電界効果移動度を得ることができる。従って、このＴＦＴを画素のスイッチング用素子や、走査線側の駆動回路を構成する素子として用いることができる。従って、システムオンパネル化を実現した表示パネルを作製することができる。
【０２０８】
なお、図１１では、半導体層をＳＡＳで形成したＴＦＴを用いることにより、走査線側駆動回路も基板上に一体形成することを前提として示している。半導体層をＡＳで形成したＴＦＴを用いる場合には、走査線側駆動回路及び信号線側駆動回路の両方をドライバＩＣを実装してもよい。
【０２０９】
その場合には、走査線側と信号線側で用いるドライバＩＣの仕様を異なるものにすることが好適である。例えば、走査線側のドライバＩＣを構成するトランジスタには３０Ｖ程度の耐圧が要求されるものの、駆動周波数は１００ｋＨｚ以下であり、比較的高速動作は要求されない。従って、走査線側のドライバを構成するトランジスタのチャネル長（Ｌ）は十分大きく設定することが好適である。一方、信号線側のドライバＩＣのトランジスタには、１２Ｖ程度の耐圧があれば十分であるが、駆動周波数は３Ｖにて６５ＭＨｚ程度であり、高速動作が要求される。そのため、ドライバを構成するトランジスタのチャネル長などはミクロンルールで設定することが好適である。
【０２１０】
ドライバＩＣ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方法を用いることができる。
【０２１１】
ドライバＩＣの厚さは、対向基板と同じ厚さとすることで、両者の間の高さはほぼ同じものとなり、表示装置全体としての薄型化に寄与する。また、それぞれの基板を同じ材質のもので作製することにより、この表示装置に温度変化が生じても熱応力が発生することなく、ＴＦＴで作製された回路の特性を損なうことはない。その他にも、本実施形態で示すようにＩＣチップよりも長尺のドライバＩＣで駆動回路を実装することにより、１つの画素領域に対して、実装されるドライバＩＣの個数を減らすことができる。
【０２１２】
以上のようにして、表示パネルに駆動回路を組み入れることができる。
【０２１３】
（実施の形態９）
本実施の形態で示すＥＬ表示パネルの画素の構成について、図３３に示す等価回路図を参照して説明する。
【０２１４】
図３３（Ａ）に示す画素は、列方向に信号線４１０及び電源線４１１〜４１３、行方向に走査線４１４が配置される。また、スイッチング用ＴＦＴであるＴＦＴ４０１、駆動用ＴＦＴであるＴＦＴ４０３、電流制御用ＴＦＴであるＴＦＴ４０４、容量素子４０２及び発光素子４０５を有する。
【０２１５】
図３３（Ｃ）に示す画素は、ＴＦＴ４０３のゲート電極が、行方向に配置された電源線４１２に接続される点が異なっており、それ以外は図３３（Ａ）に示す画素と同じ構成である。つまり、図３３（Ａ）（Ｃ）に示す両画素は、同じ等価回路図を示す。しかしながら、列方向に電源線４１２が配置される場合（図３３（Ａ））と、行方向に電源線４１２が配置される場合（図３３（Ｃ））では、各電源線は異なるレイヤーの導電体層で形成される。ここでは、駆動用ＴＦＴであるＴＦＴ４０３のゲート電極が接続される配線に注目し、これらを作製するレイヤーが異なることを表すために、図３３（Ａ）（Ｃ）として分けて記載する。
【０２１６】
図３３（Ａ）（Ｃ）に示す画素の特徴として、画素内にＴＦＴ４０３、４０４が直列に接続されており、ＴＦＴ４０３のチャネル長Ｌ3、チャネル幅Ｗ3、ＴＦＴ４０４のチャネル長Ｌ4、チャネル幅Ｗ4は、Ｌ3／Ｗ3：Ｌ4／Ｗ4＝５〜６０００：１を満たすように設定される点が挙げられる。６０００：１を満たす場合の一例としては、Ｌ3が５００μｍ、Ｗ3が３μｍ、Ｌ4が３μｍ、Ｗ4が１００μｍの場合がある。
【０２１７】
なお、ＴＦＴ４０３は、飽和領域で動作し発光素子４０５に流れる電流値を制御する役目を有し、ＴＦＴ４０４は線形領域で動作し発光素子４０５に対する電流の供給を制御する役目を有する。両ＴＦＴは同じ導電型を有していると作製工程上好ましい。またＴＦＴ４０３には、エンハンスメント型だけでなく、ディプリーション型のＴＦＴを用いてもよい。上記構成を有する本発明は、ＴＦＴ４０４が線形領域で動作するために、ＴＦＴ４０４のＶGSの僅かな変動は発光素子４０５の電流値に影響を及ぼさない。つまり、発光素子４０５の電流値は、飽和領域で動作するＴＦＴ４０３により決定される。上記構成を有する本発明は、ＴＦＴの特性バラツキに起因した発光素子の輝度ムラを改善して画質を向上させた表示装置を提供することができる。
【０２１８】
図３３（Ａ）〜（Ｄ）に示す画素において、ＴＦＴ４０１は、画素に対するビデオ信号の入力を制御するものであり、ＴＦＴ４０１がオンして、画素内にビデオ信号が入力されると、容量素子４０２にそのビデオ信号が保持される。なお図３３（Ａ）〜（Ｄ）には、容量素子４０２を設けた構成を示したが、本発明はこれに限定されず、ビデオ信号を保持する容量がゲート容量などでまかなうことが可能な場合には、明示的に容量素子４０２を設けなくてもよい。
【０２１９】
発光素子４０５は、２つの電極間に電界発光層が挟まれた構造を有し、順バイアス方向の電圧が印加されるように、画素電極と対向電極の間（陽極と陰極の間）に電位差が設けられる。電界発光層は有機材料や無機材料等の広汎に渡る材料により構成され、この電界発光層におけるルミネッセンスには、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。
【０２２０】
図３３（Ｂ）に示す画素は、ＴＦＴ４０６と走査線４１５を追加している以外は、図３３（Ａ）に示す画素構成と同じである。同様に、図３３（Ｄ）に示す画素は、ＴＦＴ４０６と走査線４１５を追加している以外は、図３３（Ｃ）に示す画素構成と同じである。
【０２２１】
ＴＦＴ４０６は、新たに配置された走査線４１５によりオン又はオフが制御される。ＴＦＴ４０６がオンになると、容量素子４０２に保持された電荷は放電し、ＴＦＴ４０４がオフする。つまり、ＴＦＴ４０６の配置により、強制的に発光素子４０５に電流が流れない状態を作ることができる。従って、図３３（Ｂ）（Ｄ）の構成は、全ての画素に対する信号の書き込みを待つことなく、書き込み期間の開始と同時又は直後に点灯期間を開始することができるため、デューティ比を向上することが可能となる。
【０２２２】
図３３（Ｅ）に示す画素は、列方向に信号線４５０、電源線４５１、４５２、行方向に走査線４５３が配置される。また、スイッチング用ＴＦＴ４４１、駆動用ＴＦＴ４４３、容量素子４４２及び発光素子４４４を有する。図３３（Ｆ）に示す画素は、ＴＦＴ４４５と走査線４５４を追加している以外は、図３３（Ｅ）に示す画素構成と同じである。なお、図３３（Ｆ）の構成も、ＴＦＴ４４５の配置により、デューティ比を向上することが可能となる。
【０２２３】
（実施の形態１０）
走査線側入力端子部と信号線側入力端子部とに保護ダイオードを設けた一態様について図３４を参照して説明する。図３４において画素３４００にはＴＦＴ５４１、５４２が設けられている。このＴＦＴは第１の実施の形態と同様な構成を有している。
【０２２４】
信号線側入力端子部には、保護ダイオード５６１と５６２が設けられている。この保護ダイオードは、ＴＦＴ５４１若しくは５４２と同様な工程で作製され、ゲートとドレイン若しくはソースの一方とを接続することによりダイオードとして動作させている。図３４で示す上面図の等価回路図を図３９に示している。
【０２２５】
保護ダイオード５６１は、ゲート電極層５５０、半導体層５５１、チャネル保護用の絶縁層５５２、配線層５５３から成っている。保護ダイオード５６２も同様な構造である。この保護ダイオードと接続する共通電位線５５４、５５５はゲート電極層と同じ層で形成している。従って、配線層５５３と電気的に接続するには、ゲート絶縁層にコンタクトホールを形成する必要がある。
【０２２６】
ゲート絶縁層中のコンタクトホールは、液滴吐出法によりマスク層を形成し、エッチング加工すれば良い。この場合、大気圧放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可能であり、基板の全面にマスク層を形成する必要はない。
【０２２７】
信号配線層２３７はＴＦＴ５４１におけるソース及びドレイン配線層と同じ層で形成され、それに接続している信号配線層２３７とソース又はドレイン側が接続する構造となっている。
【０２２８】
走査信号線側の入力端子部も同様な構成である。このように、本発明によれば、入力段に設けられる保護ダイオードを同時に形成することができる。なお、保護ダイオードを挿入する位置は、本実施の形態のみに限定されず、駆動回路と画素との間に設けることもできる。
【０２２９】
（実施の形態１１）
走査線側入力端子部と信号線側入力端子部とに保護ダイオードを設けた一態様について図５３、図５４を用いて説明する。図５４において画素６２０２にはＴＦＴ２６０が設けられている。このＴＦＴは第５の実施の形態と同様な構成を有している。
【０２３０】
信号線側入力端子部には、保護ダイオード５２６１と５２６２が設けられている。この保護ダイオードは、ＴＦＴ５２６０と同様な工程で作製され、ゲートとドレイン若しくはソースの一方とを接続することによりダイオードとして動作させている。図５３で示す上面図の等価回路図を図５４に示している。
【０２３１】
基板６２００上の保護ダイオード５２６１は、ゲート電極層５２５０、半導体層５２５１、チャネル保護用の絶縁層５２５２、配線層５２５３から成っている。保護ダイオード５２６２も同様な構造である。この保護ダイオードと接続する共通電位線５２５４、５２５５はゲート電極層５２５０と同じ層で形成している。従って、配線層５２５３と電気的に接続するには、ゲート絶縁層にコンタクトホールを形成する必要がある。
【０２３２】
ゲート絶縁層へのコンタクトホールは、液滴吐出法によりマスク層を形成し、エッチング加工すれば良い。この場合、大気圧放電のエッチング加工を適用すれば、局所的な放電加工も可能であり、基板の全面にマスク層を形成する必要はない。
【０２３３】
保護ダイオード５２６１若しくは５２６２は、ＴＦＴ５２６０におけるソース及びドレイン配線層５２１９と同じ層で形成され、それに接続している信号配線層５２５６とソース又はドレイン側が接続する構造となっている。
【０２３４】
走査信号線側の入力端子部も同様な構成である。このように、本発明によれば、入力段に設けられる保護ダイオードを同時に形成することができる。なお、保護ダイオードを挿入する位置は、本実施の形態のみに限定されず、駆動回路と画素との間に設けることもできる。
【０２３５】
（実施の形態１２）
図２８及び図３５は、液滴吐出法により作製されるＴＦＴ基板２８００を用いてＥＬ表示モジュールを構成する一例を示している。両図面において、ＴＦＴ基板２８００上には、画素により構成された画素部が形成されている。
【０２３６】
図２８では、画素部の外側であって、駆動回路と画素との間に、画素に形成されたものと同様なＴＦＴ又はそのＴＦＴのゲートとソース若しくはドレインの一方とを接続してダイオードと同様に動作させた保護回路部２８０１が備えられている。駆動回路２８０９は、単結晶半導体で形成されたドライバＩＣ、ガラス基板上に多結晶半導体膜で形成されたスティックドライバＩＣ、若しくはＳＡＳで形成された駆動回路などが適用されている。
【０２３７】
ＴＦＴ基板２８００は、液滴吐出法で形成されたスペーサ２８０６ａ、２８０６ｂを介して封止基板２８２０と固着されている。スペーサは、基板の厚さが薄く、また画素部の面積が大型化した場合にも、２枚の基板の間隔を一定に保つために設けておくことが好ましい。発光素子２８０４、２８０５上であって、ＴＦＴ基板２８００と封止基板２８２０との間にある空隙には透光性の樹脂材料を充填して固体化しても良いし、無水化した窒素若しくは不活性気体を充填させても良い。
【０２３８】
図２７では発光素子２８０４、２８０５をトップエミッション型の構成とした場合を示し、図中に示す矢印の方向に光を放射する構成としている。各画素は、画素を赤色、緑色、青色として発光色を異ならせておくことで、多色表示を行うことができる。また、このとき封止基板２８２０側に各色に対応した着色層２８０７ａ、２８０７ｂ、２８０７ｃを形成しておくことで、外部に放射される発光の色純度を高めることができる。また、画素を白色発光素子として着色層２８０７ａ、２８０７ｂ、２８０７ｃと組み合わせても良い。
【０２３９】
駆動回路２８０９は、ＴＦＴ基板２８００の一端に設けられた走査線若しくは信号線接続端子と、配線基板２８１０で接続される。また、ＴＦＴ基板２８００に接して若しくは近接させて、ヒートパイプ２８１３と放熱板２８１２を設け、放熱効果を高める構成としても良い。
【０２４０】
なお、図２８では、トップエミッションのＥＬモジュールとしたが、発光素子の構成や外部回路基板の配置を変えてボトムエミッション構造としても良い。
【０２４１】
図３５は、ＴＦＴ基板２８００において、画素部が形成された側にシール材や接着性の樹脂２９０１を用いて樹脂フィルム２９００を貼り付けて封止構造を形成した一例を示している。樹脂フィルム２９００の表面には水蒸気の透過を防止するガスバリア膜を設けておくと良い。図３５では、発光素子の光が基板を通して放射されるボトムエミッションの構成を示しているが、樹脂フィルム２９００や接着性の樹脂２９０１を透光性とすることにより、トップエミッション構造とすることもできる。いずれにしても、フィルム封止構造とすることで、さらなる薄型化及び軽量化を図ることができる。
【０２４２】
（実施の形態１３）
本発明によって形成される表示装置によって、テレビジョン装置（ELテレビジョン装置、液晶テレビジョン装置）を完成させることができる。図２６はテレビジョン装置の主要な構成を示すブロック図を示している。表示パネルには、図３８で示すような構成として画素部のみが形成されて走査線側駆動回路と信号線側駆動回路とがＴＡＢ方式により実装される場合と、図２７に示すような構成として画素部とその周辺に走査線側駆動回路と信号線側駆動回路とがＣＯＧ方式により実装される場合と、図１１に示すようにＳＡＳでＴＦＴを形成し、画素部と走査線側駆動回路を基板上に一体形成し信号線側駆動回路を別途ドライバＩＣとして実装する場合などがあるが、どのような形態としても良い。
【０２４３】
その他の外部回路の構成として、映像信号の入力側では、チューナ８０４で受信した信号のうち、映像信号を増幅する映像信号増幅回路８０５と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路８０６と、その映像信号をドライバＩＣの入力仕様に変換するためのコントロール回路８０７などからなっている。コントロール回路８０７は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路８０８を設け、入力デジタル信号をｍ個に分割して供給する構成としても良い。
【０２４４】
チューナ８０４で受信した信号のうち、音声信号は、音声信号増幅回路８０９に送られ、その出力は音声信号処理回路８１０を経てスピーカ８１３に供給される。制御回路８１１は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部８１２から受け、チューナ８０４や音声信号処理回路８１０に信号を送出する。
【０２４５】
図５５は液晶表示モジュールの一例であり、ＴＦＴ基板４６００と対向基板４６０１がシール材４６０２により固着され、その間に画素部４６０３と液晶層４６０４が設けられ表示領域を形成している。着色層４６０５はカラー表示を行う場合に必要であり、ＲＧＢ方式の場合は、赤、緑、青の各色に対応した着色層が各画素に対応して設けられている。ＴＦＴ基板４６００と対向基板４６０１の外側には偏光板４６０６、４６０７が配設されている。光源は冷陰極管４６１０と導光板４６１１により構成され、回路基板４６１２は、フレキシブル配線基板４６０９によりＴＦＴ基板４６００上の外部回路４６０８と接続され、コントロール回路や電源回路などの外部回路が組みこまれている。
【０２４６】
このＥＬモジュール、液晶表示モジュールなどの表示モジュールを、図２４に示すように、筐体２００１に組みこんで、テレビジョン装置を完成させることができる。表示モジュールにより主画面２００３が形成され、その他付属設備としてスピーカ部２００９、操作スイッチなどが備えられている。このように、本発明によりテレビジョン装置を完成させることができる。
【０２４７】
また、図３６に示すように、波長板や偏光板を用いて、外部から入射する光の反射光を遮断するようにしてもよい。図３６はトップエミッション型の構成であり、隔壁となる絶縁層３６０５を着色しブラックマトリクスとして用いている。この隔壁は液滴吐出法により形成することができ、ポリイミドなどの樹脂材料に、カーボンブラック等を混合させてもよく、その積層でもよい。液滴吐出法によって、異なった材料を同領域に複数回吐出し、隔壁を形成してもよい。波長板３６０３、３６０４としてはλ／４、＼λ／２を用い、光を制御できるように設計すればよい。構成としては、順にＴＦＴ基板２８００、発光素子２８０４、封止基板（封止材）２８２０、波長板３６０３、３６０４（λ／４、λ／２）、偏光板３６０２となり、発光素子から放射された光は、これらを通過し偏光板側より外部に放射される。この波長板や偏光板は光が放射される側に設置すればよく、両面放射される両面放射型の表示装置であれば両方に設置することもできる。また、偏光板の外側に反射防止膜３６０１を有していても良い。これにより、より高繊細で精密な画像を表示することができる。
【０２４８】
筐体２００１に表示素子を利用した表示用パネル２００２が組みこまれ、受信機２００５により一般のテレビ放送の受信をはじめ、モデム２００４を介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより一方向（送信者から受信者）又は双方向（送信者と受信者間、又は受信者間同士）の情報通信をすることもできる。テレビジョン装置の操作は、筐体に組みこまれたスイッチ又は別体のリモコン装置２００６により行うことが可能であり、このリモコン装置にも出力する情報を表示する表示部２００７が設けられていても良い。
【０２４９】
また、テレビジョン装置にも、主画面２００３の他にサブ画面２００８を第２の表示用パネルで形成し、チャネルや音量などを表示する構成が付加されていても良い。主画面２００３を低消費電力で表示可能な液晶表示用パネルで形成し、サブ画面を視野角の優れたＥＬ表示用パネルで形成し、点滅可能とする構成としても良い。本発明を用いると、このような大型基板を用いて、多くのＴＦＴや電子部品を用いても、信頼性の高い表示装置とすることができる。
【０２５０】
勿論、本発明はテレビジョン装置に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。
【０２５１】
（実施の形態１４）
本発明を適用して、様々な表示装置を作製することができる。即ち、それら表示装置を表示部に組み込んだ様々な電子機器に本発明を適用できる。
【０２５２】
その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、プロジェクター、ヘッドマウントディスプレイ（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲーション、カーステレオ、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Digital Versatile Disc（ＤＶＤ）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備えた装置）などが挙げられる。それらの例を図２５に示す。
【０２５３】
図２５（Ａ）は、ノート型パーソナルコンピュータであり、本体２１０１、筐体２１０２、表示部２１０３、キーボード２１０４、外部接続ポート２１０５、ポインティングマウス２１０６等を含む。本発明は、表示部２１０３の作製に適用される。本発明を用いると、小型化し、配線等が精密化しても、信頼性の高い高画質な画像を表示することができる。
【０２５４】
図２５（Ｂ）は記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはＤＶＤ再生装置）であり、本体２２０１、筐体２２０２、表示部Ａ２２０３、表示部Ｂ２２０４、記録媒体（ＤＶＤ等）読み込み部２２０５、操作キー２２０６、スピーカー部２２０７等を含む。表示部Ａ２２０３は主として画像情報を表示し、表示部Ｂ２２０４は主として文字情報を表示するが、本発明は、これら表示部Ａ、Ｂ２２０３、２２０４の作製に適用される。本発明を用いると、小型化し、配線等が精密化しても、信頼性の高い高画質な画像を表示することができる。
【０２５５】
図２５（Ｃ）は携帯電話であり、本体２３０１、音声出力部２３０２、音声入力部２３０３、表示部２３０４、操作スイッチ２３０５、アンテナ２３０６等を含む。本発明により作製される表示装置を表示部２３０４に適用することで、小型化し、配線等が精密化する携帯電話であっても、信頼性の高い高画質な画像を表示できる。
【０２５６】
図２５（Ｄ）はビデオカメラであり、本体２４０１、表示部２４０２、筐体２４０３、外部接続ポート２４０４、リモコン受信部２４０５、受像部２４０６、バッテリー２４０７、音声入力部２４０８、操作キー２４０９、接眼部２４１０を含む。本発明は、表示部２４０２に適用することができる。本発明により作製される表示装置を表示部２３０４に適用することで、小型化し、配線等が精密化するビデオカメラであっても、信頼性の高い高画質な画像を表示できる。本実施の形態は、上記の実施の形態と自由に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０２５７】
【図１】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図２】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図３】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図４】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図５】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図６】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図７】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図８】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図９】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図１０】本発明の表示装置を説明する図。
【図１１】本発明の表示装置の上面図。
【図１２】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図１３】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図１４】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図１５】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図１６】本発明の表示装置の画素回路の上面図。
【図１７】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図１８】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図１９】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図２０】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図２１】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図２２】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図２３】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図２４】本発明が適用される電子機器を示す図。
【図２５】本発明が適用される電子機器を示す図。
【図２６】本発明の電子機器の主要な構成を示すブロック図。
【図２７】本発明の表示装置の上面図。
【図２８】本発明のＥＬ表示モジュールの構成例を説明する断面図。
【図２９】本発明の表示パネルにおいて走査線側駆動回路をＴＦＴで形成する場合の回路構成を説明する図。
【図３０】本発明の表示パネルにおいて走査線側駆動回路をＴＦＴで形成する場合の回路構成を説明する図（シフトレジスタ回路）。
【図３１】本発明の表示パネルにおいて走査線側駆動回路をＴＦＴで形成する場合の回路構成を説明する図（バッファ回路）。
【図３２】本発明の表示装置の作製方法を説明する図。
【図３３】本発明のＥＬ表示パネルに適用できる画素の構成を説明する回路図。
【図３４】本発明のＥＬ表示パネルを説明する上面図である。
【図３５】本発明のＥＬ表示モジュールの構成例を説明する断面図。
【図３６】本発明のＥＬ表示モジュールの構成例を説明する断面図。
【図３７】本発明に適用することのできる液滴吐出装置の構成を説明する図。
【図３８】本発明の表示装置の上面図。
【図３９】図３４で説明するＥＬ表示パネルの等価回路図である。
【図４０】本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。
【図４１】本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。
【図４２】本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。
【図４３】本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。
【図４４】本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。
【図４５】本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。
【図４６】本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。
【図４７】本発明の液晶表示装置の断面図。
【図４８】本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。
【図４９】本発明の液晶表示装置の上面図。
【図５０】本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。
【図５１】本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。
【図５２】本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。
【図５３】本発明の液晶表示パネルを説明する上面図。
【図５４】図５３で説明する液晶表示パネルの等価回路図。
【図５５】本発明の液晶表示モジュールの構成を説明する図。
【図１】
2005191555.tif 000003
【図２】
2005191555.tif 000004
【図３】
2005191555.tif 000005
【図４】
2005191555.tif 000006
【図５】
2005191555.tif 000007
【図６】
2005191555.tif 000008
【図７】
2005191555.tif 000009
【図８】
2005191555.tif 000010
【図９】
2005191555.tif 000011
【図１０】
2005191555.tif 000012
【図１１】
2005191555.tif 000013
【図１２】
2005191555.tif 000014
【図１３】
2005191555.tif 000015
【図１４】
2005191555.tif 000016
【図１５】
2005191555.tif 000017
【図１６】
2005191555.tif 000018
【図１７】
2005191555.tif 000019
【図１８】
2005191555.tif 000020
【図１９】
2005191555.tif 000021
【図２０】
2005191555.tif 000022
【図２１】
2005191555.tif 000023
【図２２】
2005191555.tif 000024
【図２３】
2005191555.tif 000025
【図２４】
2005191555.tif 000026
【図２５】
2005191555.tif 000027
【図２６】
2005191555.tif 000028
【図２７】
2005191555.tif 000029
【図２８】
2005191555.tif 000030
【図２９】
2005191555.tif 000031
【図３０】
2005191555.tif 000032
【図３１】
2005191555.tif 000033
【図３２】
2005191555.tif 000034
【図３３】
2005191555.tif 000035
【図３４】
2005191555.tif 000036
【図３５】
2005191555.tif 000037
【図３６】
2005191555.tif 000038
【図３７】
2005191555.tif 000039
【図３８】
2005191555.tif 000040
【図３９】
2005191555.tif 000041
【図４０】
2005191555.tif 000042
【図４１】
2005191555.tif 000043
【図４２】
2005191555.tif 000044
【図４３】
2005191555.tif 000045
【図４４】
2005191555.tif 000046
【図４５】
2005191555.tif 000047
【図４６】
2005191555.tif 000048
【図４７】
2005191555.tif 000049
【図４８】
2005191555.tif 000050
【図４９】
2005191555.tif 000051
【図５０】
2005191555.tif 000052
【図５１】
2005191555.tif 000053
【図５２】
2005191555.tif 000054
【図５３】
2005191555.tif 000055
【図５４】
2005191555.tif 000056
【図５５】
2005191555.tif 000057