JP2005191555A - Display, manufacturing method thereof, and television set - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display that can be manufactured, by making the utilization efficiency of a material improved and simplifying a manufacturing process, and to provide a manufacturing technology for the display. <P>SOLUTION: The display has an insulating layer, having an opening, a first conductive layer provided at the opening, and a second conductive layer provided on the insulating layer and the first conductive layer. The first conductive layer is wider and thicker than the second layer. The second conductive layer is formed by jetting a droplet having a conductive material. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

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。   The present invention relates to a display device using a droplet discharge method, a manufacturing method thereof, and a television device.

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。   A thin film transistor (hereinafter referred to as “TFT”) and an electronic circuit using the thin film transistor are manufactured by laminating various thin films such as a semiconductor, an insulator, and a conductor on a substrate and appropriately forming a predetermined pattern by a photolithography technique. Has been. Photolithographic technology is a technology that uses a light to transfer a circuit pattern or other pattern formed on a transparent flat plate called a photomask onto a target substrate. It is widely used in the manufacturing process.

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。)。   In the manufacturing process using the conventional photolithography technology, a multi-step process such as exposure, development, baking, and peeling is required only for handling a mask pattern formed using a photosensitive organic resin material called a photoresist. Become. Therefore, the manufacturing cost inevitably increases as the number of photolithography processes increases. In order to improve such problems, attempts have been made to manufacture TFTs by reducing the photolithography process (see, for example, Patent Document 1).

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。
特開平11−251259号公報
However, the technique described in Patent Document 1 is merely a replacement of a part of the photolithography process performed a plurality of times in the TFT manufacturing process by the printing method, and drastically contributes to the reduction in the number of processes. It is not possible. In addition, an exposure apparatus used for transferring a mask mask pattern in photolithography technology transfers a pattern of several microns to 1 micron or less by 1x projection exposure or reduced projection exposure. It is technically difficult to collectively expose a large area substrate having a thickness exceeding 1 meter.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-251259

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。   The present invention simplifies the manufacturing process by reducing the number of photolithography processes in the manufacturing process of the TFT, the electronic circuit using the TFT, and the display device formed by the TFT, or eliminating the process itself. It is an object of the present invention to provide a technique capable of manufacturing a substrate having a large area exceeding 1 mm with a high yield at a low cost.

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。   In order to solve the above-described problems of the prior art, the following measures are taken in the present invention.

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。   The present invention selectively selects at least one or more of patterns necessary for manufacturing a display panel, such as a conductive layer for forming a wiring layer or an electrode, or a mask layer for forming a predetermined pattern. A display device is manufactured by forming a pattern by a method capable of forming a pattern. As a method capable of selectively forming a pattern, a conductive layer, an insulating layer, or the like can be formed, and a predetermined pattern can be formed by selectively discharging droplets of a composition prepared for a specific purpose. A droplet discharge method (also called an ink jet method depending on the method) is used. In addition, a method by which a pattern can be transferred or drawn, for example, a printing method (a method for forming a pattern such as screen printing or offset printing) can be used.

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。     The present invention relates to a light-emitting element in which an organic substance expressing light emission called electroluminescence (hereinafter also referred to as “EL”) or a medium containing a mixture of an organic substance and an inorganic substance is interposed between electrodes, or a liquid crystal having a liquid crystal material. An element is a display device (light-emitting display device, liquid crystal display device) in which a display element and a TFT are connected, and such a display device is manufactured by a droplet discharge method.

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。   In addition, according to the present invention, when a pattern is formed by a droplet discharge method, means for improving adhesion (base pretreatment) is performed on a region to be formed, thereby improving the reliability of the display device.

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。   The present invention is characterized in that a display device such as a wiring, another semiconductor film, an insulating film, or a mask is formed using a substance having an effect of improving adhesion. In the process, when a predetermined pattern is formed by discharging droplets containing a predetermined composition from the pores, a substance made of a refractory metal is formed as a base pretreatment in order to improve the adhesion. Specifically, a wiring material mixed in a solvent (including a material in which a wiring material (conductive material) is dissolved or dispersed in a solvent) on a conductive layer made of a refractory metal or on both ends thereof by a coating method or the like. And forming a wiring. For example, a conductor mixed in a solvent is discharged onto a conductive layer made of a refractory metal or a 3d transition element by a droplet discharge method. In addition to the droplet discharge method, a spin coating method, a dip method, other coating methods, and a printing method (a method for forming a pattern such as screen printing or offset printing) can be used as a solvent on the conductive layer made of the refractory metal. A mixed conductor may be formed.

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(Nb25)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化鉄(Fe23)、酸化タングステン(WO3)等を用いることができる。 Substances used as the base pretreatment are titanium oxide (TiO x ), strontium titanate (SrTiO 3 ), cadmium selenide (CdSe), potassium tantalate (KTaO 3 ), cadmium sulfide (CdS), zirconium oxide (ZrO 2 ). ), Niobium oxide (Nb 2 O 5 ), zinc oxide (ZnO), iron oxide (Fe 2 O 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), and the like.

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。     Sol-gel dip coating method, spin coating method, droplet discharge method, ion plating method, ion beam method, CVD method, sputtering method, RF magnetron sputtering method, plasma spraying method, plasma spraying method, or anodic oxidation method can do. The substance may not have continuity as a film depending on the formation method.

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。   As the refractory metal or 3d transition element, Ti (titanium), W (tungsten), Cr (chromium), Al (aluminum), Ta (tantalum), Ni (nickel), Zr (zirconium), Hf (hafnium) , V (vanadium), Ir (iridium), Nb (niobium), Pd (lead), Pt (platinum), Mo (molybdenum), Co (cobalt), Rh (rhodium), Sc (scandium), Mn (manganese) , Fe (iron), Cu (copper), or Zn (zinc), and oxides, nitrides, oxynitrides thereof, and the like can be used. The conductive layer is formed by a known method such as a sputtering method, a vapor deposition method, an ion implantation method, a CVD method, a dip method, or a spin coating method, preferably a sputtering method, a dip method, or a spin coating method. It is characterized by forming in. Further, when the conductive layer is insulated later, it is convenient and preferable that the conductive layer is formed with a thickness of 0.01 to 10 nm and insulated by natural oxidation.

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、1×1010〜1×1014-3、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。 As another method, there is a method of performing plasma treatment on a formation region (formation surface). The plasma treatment is performed using air, oxygen, or nitrogen as a treatment gas, and the pressure is several tens of Torr to 1000 Torr (133000 Pa), preferably 100 (13300 Pa) to 1000 Torr (133000 Pa), more preferably 700 Torr (93100 Pa) to 800 Torr ( 106400 Pa), that is, a pulse voltage is applied in a state where the pressure becomes atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure. At this time, the plasma density is set to 1 × 10 10 to 1 × 10 14 m −3 , so-called corona discharge or glow discharge. By using plasma treatment using a treatment gas of air, oxygen, or nitrogen, surface modification can be performed without material dependency. As a result, surface modification can be performed on any material.

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。   As another method, an organic material substance that functions as an adhesive may be formed in order to improve the adhesion of the pattern formed by the droplet discharge method to the formation region. Materials include photosensitive or non-photosensitive organic materials (organic resin materials) (polyimide, acrylic, polyamide, polyimide amide, resist, benzocyclobutene, etc.), a low-k material having a low dielectric constant, or a plurality of materials. A film made of seeds or a stack of these films can be used. In addition, a skeleton structure is formed by a bond of silicon (Si) and oxygen (O), and at least one of a material containing at least hydrogen as a substituent, or fluorine, an alkyl group, or an aromatic hydrocarbon as a substituent. You may use the material which has. As a manufacturing method, a droplet discharge method or a printing method (a method of forming a pattern such as screen printing or offset printing) can be used. A TOF film or an SOG film obtained by a coating method can also be used.

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。   The above-described processes for improving the adhesion and surface modification of the conductor region formed by using the droplet discharge method are performed on the pattern formed by using the droplet discharge method. In addition, it may be performed when a conductor is further formed. In addition, as a base pretreatment in that case, after forming the first conductive layer by a droplet discharge method, an ultraviolet irradiation process of irradiating ultraviolet rays is performed, and a second conductive layer is formed in the processing region by a droplet discharge method. It may be formed. For example, after forming a wide pattern using a discharge port having a large diameter, a thin pattern is formed so as to partially overlap the wide pattern using a discharge port having a small diameter, thereby forming a fine pattern. You can also.

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。   In order to form a conductor (conductive layer), a composition in which a conductive material is dissolved or dispersed in a solvent is used as a composition discharged from a discharge port by a droplet discharge method. Conductive materials include metals such as Ag, Au, Cu, Ni, Pt, Pd, Ir, Rh, W, and Al, metal sulfides of Cd, Zn, Fe, Ti, Si, Ge, Si, Zr, Ba It corresponds to oxides such as silver halide fine particles or dispersible nanoparticles. Moreover, you may use the mixture of the said metal and compound as an electroconductive material. Further, it corresponds to indium tin oxide (ITO) used as a transparent conductive film, ITSO composed of indium tin oxide and silicon oxide, organic indium, organic tin, zinc oxide, titanium nitride, and the like. However, it is preferable to use a composition in which any of gold, silver and copper is dissolved or dispersed in a solvent in consideration of the specific resistance value, more preferably the composition discharged from the discharge port. It is preferable to use low resistance silver or copper. However, when silver or copper is used, a barrier film may be provided as a countermeasure against impurities. As the barrier film, a silicon nitride film or nickel boron (NiB) can be used.

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。   Alternatively, particles in which a conductive material is coated with another conductive material to form a plurality of layers may be used. For example, particles having a three-layer structure in which nickel boron (NiB) is coated around copper and silver is coated around it may be used. As the solvent, esters such as butyl acetate and ethyl acetate, alcohols such as isopropyl alcohol and ethyl alcohol, organic solvents such as methyl ethyl ketone and acetone are used. The viscosity of the composition is preferably 20 mPa · s (cPs) or less, in order to prevent the drying from occurring or to allow the composition to be smoothly discharged from the discharge port. The surface tension of the composition is preferably 40 mN / m or less. However, the viscosity and the like of the composition may be appropriately adjusted according to the solvent to be used and the application. As an example, the viscosity of a composition in which ITO, organic indium, or organic tin is dissolved or dispersed in a solvent is 5 to 20 mPa · s, the viscosity of a composition in which silver is dissolved or dispersed in a solvent is 5 to 20 mPa · s, The viscosity of the composition in which gold is dissolved or dispersed in a solvent is preferably set to 5 to 20 mPa · s.

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。   In the present invention, among the conductive layers constituting the display device, a conductive layer (also referred to as a bus line) formed with a relatively wide line width such as a gate line, a source line, or other routing wiring is embedded in the insulating layer. It is formed by a droplet discharge method. On the other hand, a conductive layer having a relatively narrow line width such as a gate electrode, a source, a drain electrode, and other wiring in the pixel portion is directly drawn and formed by a droplet discharge method. . According to the present invention, it is possible to form a wiring in which the line width of the gate wiring is 10 to 40 μm, the line width of the gate electrode is 5 to 20 μm, and the line width of the gate wiring is about twice the line width of the gate electrode. According to the present invention, it is possible to satisfy both of the requirements of low resistance for allowing a large current to flow efficiently and at high speed and miniaturization of a pattern without disconnection to the electrode. The formation of the wide wiring formed by being embedded between the insulating layers and the fine conductive layer may be performed in other steps or simultaneously. Depending on the role required for the wiring and the structure of the display device, the fine pattern may be formed first or later, and the order is not limited.

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。   One thin film transistor of the present invention includes an insulating layer having an opening, a first conductive layer provided in the opening, and a second conductive layer provided in contact with the insulating layer and the first conductive layer. And the first conductive layer is wider and thicker than the second conductive layer.

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。   One thin film transistor of the present invention includes an insulating layer having an opening, a first conductive layer provided in the opening, and a second conductive layer provided in contact with the insulating layer and the first conductive layer. The first conductive layer is wider and thicker than the second conductive layer, and the second conductive layer is formed by ejecting droplets containing a conductive material. .

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。   One embodiment of the display device of the present invention includes an insulating layer having an opening, a first conductive layer provided in the opening, and a second conductive provided in contact with the insulating layer and the first conductive layer. A layer, a semiconductor layer provided over the second conductive layer with a gate insulating film interposed therebetween, a pair of third conductive layers provided over the semiconductor layer, and one of the third conductive layers. The first electrode, the electroluminescent layer provided on the first electrode, and the second electrode provided on the electroluminescent layer, the first conductive layer being the second conductive layer It is characterized by being wider and thicker.

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。   One embodiment of the display device of the present invention includes an insulating layer having an opening, a first conductive layer provided in the opening, and a second conductive provided in contact with the insulating layer and the first conductive layer. A layer, a semiconductor layer provided over the second conductive layer with a gate insulating film interposed therebetween, a pair of third conductive layers provided over the semiconductor layer, and one of the third conductive layers. The first electrode, the electroluminescent layer provided on the first electrode, and the second electrode provided on the electroluminescent layer, the first conductive layer being the second conductive layer The second conductive layer is wider and thicker, and is formed by ejecting droplets having a conductive material.

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。   One embodiment of the display device of the present invention includes an insulating layer having an opening, a first conductive layer provided in the opening, and a second conductive provided in contact with the insulating layer and the first conductive layer. A layer, a semiconductor layer provided over the second conductive layer with a gate insulating film interposed therebetween, a pair of third conductive layers provided over the semiconductor layer, and one of the third conductive layers. The first electrode, the second insulating layer having an opening provided on the other third conductive layer, the fourth conductive layer provided in the opening, and the first electrode. And the second electrode provided on the electroluminescent layer. The first conductive layer is wider and thicker than the second conductive layer, and the fourth conductive layer is The third conductive layer is wider and thicker than the third conductive layer.

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。   One embodiment of the display device of the present invention includes an insulating layer having an opening, a first conductive layer provided in the opening, and a second conductive provided in contact with the insulating layer and the first conductive layer. A layer, a semiconductor layer provided over the second conductive layer with a gate insulating film interposed therebetween, a pair of third conductive layers provided over the semiconductor layer, and one of the third conductive layers. The first electrode, the second insulating layer having an opening provided on the other third conductive layer, the fourth conductive layer provided in the opening, and the first electrode. And the second electrode provided on the electroluminescent layer. The first conductive layer is wider and thicker than the second conductive layer, and the fourth conductive layer is The second conductive layer and the third conductive layer are wider and thicker than the third conductive layer, and are formed by ejecting droplets containing a conductive material.

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。   In the present invention, the first conductive layer, the second conductive layer, the gate electrode, the source electrode, the drain electrode, the first electrode, and the second electrode are made of a material that forms the above-described conductor, by a droplet discharge method. Can be formed.

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。   One embodiment of the display device of the present invention includes an insulating layer having an opening, a first conductive layer provided in the opening, and a second conductive layer provided over the insulating layer and the first conductive layer. And the first conductive layer is wider and thicker than the second conductive layer.

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。   One embodiment of the display device of the present invention includes an insulating layer having an opening, a first conductive layer provided in the opening, and a second conductive layer provided over the insulating layer and the first conductive layer. The first conductive layer is wider and thicker than the second conductive layer, and the second conductive layer is formed by ejecting droplets containing a conductive material.

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。   One embodiment of the display device of the present invention includes an insulating layer having an opening, a first conductive layer provided in the opening, and a second conductive provided in contact with the insulating layer and the first conductive layer. A layer, a semiconductor layer provided on the second conductive layer with a gate insulating film interposed therebetween, a third conductive layer provided on the semiconductor layer, and an opening provided on the third conductive layer. A second conductive layer provided in the opening, and the first conductive layer is wider and thicker than the second conductive layer, and the fourth conductive layer is The third conductive layer is wider and thicker than the third conductive layer.

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。   One embodiment of the display device of the present invention includes an insulating layer having an opening, a first conductive layer provided in the opening, and a second conductive provided in contact with the insulating layer and the first conductive layer. A layer, a semiconductor layer provided on the second conductive layer with a gate insulating film interposed therebetween, a third conductive layer provided on the semiconductor layer, and an opening provided on the third conductive layer. A second conductive layer provided in the opening, and the first conductive layer is wider and thicker than the second conductive layer, and the fourth conductive layer is The second conductive layer and the third conductive layer are wider and thicker than the third conductive layer, and are formed by ejecting droplets containing a conductive material.

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。   In the above structure, the line width of the first conductive layer, the second conductive layer, the gate electrode, the source electrode, or the drain electrode formed by a droplet discharge method is preferably 5 μm or more and 100 μm or less. By the droplet discharge method, the liquid volume can be discharged from 0.1 pl to 40 pl to form a pattern.

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。   In the above structure, the semiconductor layer may be a semi-amorphous semiconductor including hydrogen and a halogen element and including a crystal structure. A non-single-crystal semiconductor containing hydrogen and a halogen element, or a polycrystalline semiconductor containing hydrogen and a halogen element may be used. The channel length of the semiconductor layer is preferably 5 μm or more and 100 μm or less. In addition, a television device in which a display screen is configured using the display device having the above structure can be manufactured.

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。   According to one embodiment of the method for manufacturing a display device of the present invention, an insulating layer having an opening is formed, a first conductive layer is formed in the opening, and a droplet having a conductive material is ejected. A second conductive layer is formed in contact with the first conductive layer, a semiconductor layer is formed over the second conductive layer with a gate insulating film interposed therebetween, and a droplet having a conductive material is ejected onto the semiconductor layer The third conductive layer is formed, the first electrode is formed on the third conductive layer, the electroluminescent layer is formed on the first electrode, and the second electrode is formed on the electroluminescent layer. The first conductive layer is formed to be wider and thicker than the second conductive layer.

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。   According to one embodiment of the method for manufacturing a display device of the present invention, an insulating layer having an opening is formed, a first conductive layer is formed in the opening, and a droplet having a conductive material is ejected. A second conductive layer is formed in contact with the first conductive layer, a semiconductor layer is formed over the second conductive layer with a gate insulating film interposed therebetween, and a droplet having a conductive material is ejected onto the semiconductor layer Thus, a pair of third conductive layers is formed, a first electrode is formed on one third conductive layer, and a second insulating layer and a fourth conductive layer are formed on the other third conductive layer. Forming a layer, forming an electroluminescent layer on the first electrode, forming a second electrode on the electroluminescent layer, and the first conductive layer is wider and thicker than the second conductive layer. It forms so that it may become.

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。   According to one embodiment of the method for manufacturing a display device of the present invention, an insulating layer having an opening is formed, a first conductive layer is formed in the opening, and a droplet having a conductive material is ejected. A second conductive layer is formed in contact with the first conductive layer, a semiconductor layer is formed over the second conductive layer with a gate insulating film interposed therebetween, and a droplet having a conductive material is ejected onto the semiconductor layer The third conductive layer is formed, the first electrode is formed on the third conductive layer, the electroluminescent layer is formed on the first electrode, and the second electrode is formed on the electroluminescent layer. The first conductive layer is formed to be wider and thicker than the second conductive layer.

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。 According to one embodiment of the method for manufacturing a display device of the present invention, an insulating layer having an opening is formed, a first conductive layer is formed in the opening, and a droplet having a conductive material is ejected. A second conductive layer is formed in contact with the first conductive layer, a semiconductor layer is formed over the second conductive layer with a gate insulating film interposed therebetween, and a droplet having a conductive material is ejected onto the semiconductor layer Thus, a pair of third conductive layers is formed, a first electrode is formed on one third conductive layer, and a second insulating layer and a fourth conductive layer are formed on the other third conductive layer. Forming a layer, forming an electroluminescent layer on the first electrode, forming a second electrode on the electroluminescent layer, and the first conductive layer is wider and thicker than the second conductive layer. It forms so that it may become.

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。   The gate insulating film is formed by sequentially laminating a first silicon nitride film, a silicon oxide film, and a second silicon nitride film, so that the gate electrode can be prevented from being oxidized and formed on the upper layer side of the gate insulating film. It is possible to form a favorable interface with the semiconductor layer.

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。   The present invention is characterized in that it is performed by a droplet discharge method when forming a gate electrode layer, a wiring layer, and a mask used for patterning, but at least of the patterns necessary for manufacturing a display device. The object is achieved by manufacturing one or more by a method capable of selectively forming a pattern and manufacturing a display device.

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。   The first insulating layer and the second insulating layer may be formed using an organic material, an inorganic material, or a material in which a skeleton structure is formed by a bond of silicon and oxygen. Since the organic material has excellent flatness, the film thickness is not extremely reduced at the step portion or disconnection occurs even when the conductor is formed later. Organic materials have a low dielectric constant. Therefore, when used as an interlayer insulator for a plurality of wirings, the wiring capacity is reduced, multilayer wiring can be formed, and high performance and high functionality are realized.

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。   On the other hand, a typical example of a material in which a skeleton structure is formed by a bond of silicon and oxygen is a siloxane polymer. Specifically, a skeleton structure is formed by a bond of silicon and oxygen, and at least hydrogen is added to a substituent. Or a material having at least one of fluorine, an alkyl group, and an aromatic hydrocarbon as a substituent. This material is also excellent in flatness, has transparency and heat resistance, and can be subjected to heat treatment at a temperature of about 300 ° C. to 600 ° C. or less after forming an insulator made of a siloxane polymer.

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。   According to the present invention, since the pattern of the conductive layer can be created according to the line width, among the wirings constituting the display device, both the low-width wiring with a large width and the fine wiring used for the pixel portion and the like Can be configured to satisfy the functions required by its role.

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。   According to the present invention, a wiring layer and a mask can be directly patterned by a droplet discharge method. Therefore, a TFT in which a material use efficiency is improved and a manufacturing process is simplified, and a reliability using the TFT. A highly display device can be obtained.

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。   Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it is easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited to the description of the embodiments below. Note that in structures of the present invention described below, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference numerals in different drawings, and description thereof is not repeated.

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。   FIG. 38 is a top view showing the structure of a display panel according to the present invention. A pixel portion 2701 in which pixels 2702 are arranged in a matrix on a substrate 2700 having an insulating surface, a scanning line side input terminal 2703, and a signal line side input. A terminal 2704 is formed. The number of pixels may be provided in accordance with various standards. For XGA, 1024 × 768 × 3 (RGB), for UXGA, 1600 × 1200 × 3 (RGB), and for full specification high vision, 1920 × 1080. X3 (RGB) may be used.

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。   The pixels 2702 are arranged in a matrix by a scan line extending from the scan line side input terminal 2703 and a signal line extending from the signal line side input terminal 2704 intersecting. Each of the pixels 2702 includes a switching element and a pixel electrode connected to the switching element. A typical example of the switching element is a TFT. By connecting the gate electrode side of the TFT to a scanning line and the source or drain side to a signal line, each pixel can be controlled independently by a signal input from the outside. Yes.

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。   A TFT includes a semiconductor layer, a gate insulating layer, and a gate electrode layer as main components, and a wiring layer connected to a source region and a drain region formed in the semiconductor layer is attached to the TFT. Structurally, the top gate type in which the semiconductor layer, the gate insulating layer and the gate electrode layer are arranged from the substrate side, and the bottom gate type in which the gate electrode layer, the gate insulating layer and the semiconductor layer are arranged from the substrate side are representative. In the present invention, any of those structures may be used.

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。   As a material for forming the semiconductor layer, an amorphous semiconductor (hereinafter also referred to as “AS”) manufactured by a vapor deposition method or a sputtering method using a semiconductor material gas typified by silane or germane is used. A polycrystalline semiconductor crystallized using energy or thermal energy, a semi-amorphous (also referred to as microcrystal or microcrystal, hereinafter, also referred to as “SAS”) semiconductor, or the like can be used.

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Si26、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。 SAS is a semiconductor having an intermediate structure between amorphous and crystalline structures (including single crystal and polycrystal) and having a third state that is stable in terms of free energy and has a short-range order and a lattice. It includes a crystalline region with strain. A crystal region of 0.5 to 20 nm can be observed in at least a part of the film, and when silicon is the main component, the Raman spectrum shifts to a lower wave number side than 520 cm −1. Yes. In X-ray diffraction, diffraction peaks of (111) and (220) that are derived from the silicon crystal lattice are observed. At least 1 atomic% or more of hydrogen or halogen is contained as a neutralizing agent for dangling bonds. The SAS is formed by glow discharge decomposition (plasma CVD) of a silicide gas. As the silicide gas, SiH 4 , Si 2 H 6 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiCl 4 , SiF 4, and the like can be used. Further, GeF 4 may be mixed. This silicide gas may be diluted with H 2 , or H 2 and one or more kinds of rare gas elements selected from He, Ar, Kr, and Ne. The dilution rate is in the range of 2 to 1000 times. The pressure may be in the range of approximately 0.1 Pa to 133 Pa, the power frequency may be 1 MHz to 120 MHz, preferably 13 MHz to 60 MHz, and the substrate heating temperature may be 300 ° C. or lower. As an impurity element in the film, impurities of atmospheric components such as oxygen, nitrogen, and carbon are desirably 1 × 10 20 atoms / cm 3 or less, and particularly, an oxygen concentration is preferably 5 × 10 19 atoms / cm 3 or less. Is 1 × 10 19 atoms / cm 3 or less.

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。   FIG. 38 shows a configuration of a display panel in which signals input to the scanning lines and signal lines are controlled by an external driving circuit. As shown in FIG. 27, the driver IC is formed by COG (Chip on Glass). You may mount on the board | substrate 700. FIG. The driver IC may be formed on a single crystal semiconductor substrate or may be a circuit in which a TFT is formed on a glass substrate.

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。   In the case where a TFT provided for a pixel is formed using SAS, a driver circuit 3702 on the scanning line side can be formed over the substrate 3700 and integrated as shown in FIG. In FIG. 11, reference numeral 3701 denotes a pixel region, and the signal line side driver circuit is mounted with driver ICs 3705a and 3705b by COG and connected to the FPCs 3704a and 3704b.

(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。
(Embodiment 1)
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7 and FIGS. 16 to 23. More specifically, a method for manufacturing a display device to which the present invention is applied will be described. First, a method for manufacturing a display device having a channel-etched thin film transistor to which the present invention is applied will be described. 1 to 7 correspond to FIGS. 16 to 22, respectively. FIGS. 1 to 7 are top views of the display device pixel portion, and FIG. 16 to FIG. FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line AA ′, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line BB ′, and FIG.

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。   A base film 101 for improving adhesion is formed on the substrate 100 as a base pretreatment, and the insulating layers 102a and 102b are selectively formed as shown in FIGS. 1 and 16A, 16B, and 16C. To form. As the substrate 100, a glass substrate made of barium borosilicate glass, alumino borosilicate glass, or the like, a quartz substrate, a silicon substrate, a metal substrate, a stainless steel substrate, or a plastic substrate having heat resistance that can withstand the processing temperature in this manufacturing process is used. Further, polishing may be performed by a CMP method or the like so that the surface of the substrate 100 is planarized. Note that an insulating layer may be formed over the substrate 100. The insulating layer is formed as a single layer or a stacked layer using an oxide material or a nitride material containing silicon by a known method such as a CVD method, a plasma CVD method, a sputtering method, or a spin coating method. This insulating layer may not be formed, but has an effect of blocking contaminants from the substrate 100. In the case of forming an insulating layer for preventing contamination from the glass substrate, a base film 101 is formed thereon as a base pretreatment for the gate wiring layer 103 formed by a droplet discharge method.

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。   One mode of a droplet discharge device used for forming a pattern is shown in FIG. The individual heads 1405 of the droplet discharge means 1403 are connected to the control means 1407, which can draw a pre-programmed pattern under the control of the computer 1410. The drawing timing may be performed with reference to a marker 1411 formed on the substrate 1400, for example. Alternatively, the reference point may be determined based on the edge of the substrate 1400. This is detected by an imaging means 1404 such as a CCD, and converted into a digital signal by the image processing means 1409 is recognized by the computer 1410 to generate a control signal and sent to the control means 1407. Of course, the information on the pattern to be formed on the substrate 1400 is stored in the storage medium 1408. Based on this information, a control signal is sent to the control means 1407, and each head 1405 of the droplet discharge means 1403 is sent. , 1412 can be individually controlled. The material to be discharged is supplied from the material supply source 1413 and the material supply source 1414 to the head 1405 and the head 1412 through piping.

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。     The nozzles of the heads 1405 and 1412 are different in size, and different materials can be drawn simultaneously with different widths. With one head, conductive material, organic material, inorganic material, etc. can be discharged and drawn respectively. When drawing in a wide area like an interlayer film, the same material is simultaneously used from multiple nozzles to improve throughput. It can be discharged and drawn. In the case of using a large substrate, the head 1405 can freely scan on the substrate in the direction of the arrow, and a drawing area can be freely set, so that a plurality of the same patterns can be drawn on one substrate.

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。   The base film 101 formed as the base pretreatment in this embodiment is a sol-gel dip coating method, spin coating method, droplet discharge method, ion plating method, ion beam method, CVD method, sputtering method, RF magnetron sputtering. It can be formed by a method, a plasma spraying method, a plasma spraying method, or an anodic oxidation method. Further, the substance forming the base film may not have continuity as a film depending on the formation method. When the film is formed by a coating method such as a dip coating method or a spin coating method, it may be fired or dried when the solvent needs to be removed.

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。 In this embodiment, a case where a TiO x (typically TiO 2 ) crystal having a predetermined crystal structure is formed as the base film 101 by a sputtering method will be described. A metal titanium tube is used as a target, and sputtering is performed using argon gas and oxygen. Further, He gas may be introduced. TiO x may be formed while heating a substrate provided with a film formation chamber or a processed material.

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。 The TiO x formed in this way may be a very thin film (about 1 nm).

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。   In addition, a metal material such as Ti (titanium), W (tungsten), Cr (chromium), Ta (tantalum), Ni (nickel), or Mo (molybdenum) or an oxide thereof can be formed by a method such as sputtering or vapor deposition. The base film 101 to be formed may be formed.

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。   The base film 101 may be formed with a thickness of 0.01 to 10 nm. However, since the base film 101 may be formed with a very small thickness, the base film 101 does not necessarily have a layer structure. When the base film is conductive using a refractory metal material or a 3d transition element as the base film, it is desirable to perform the following two methods for the base film other than the conductive layer formation region. .

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。   As a first method, the base film 101 which does not overlap with the gate wiring layer 103 is insulated to form an insulator layer. That is, the base film 101 that does not overlap with the gate wiring layer 103 is oxidized and insulated. As described above, when the base film 101 is oxidized to be insulated, it is preferable to form the base film 101 with a thickness of 0.01 to 10 nm, so that the base film 101 can be easily oxidized. . As a method of oxidizing, a method of exposing to an oxygen atmosphere or a method of performing heat treatment may be used.

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。   As a second method, the gate wiring layer 103 is selectively formed in a formation region (a composition containing a conductive material and a discharge region). The base film 101 may be selectively formed over the substrate by using a droplet discharge method or the like, or using the insulating layers 102a and 102b as a mask. Alternatively, the base film 101 may be selectively formed after being formed over the entire surface. The base film 101 may be removed by etching. When this process is used, the thickness of the base film 101 is not limited.

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、1×1010〜1×1014-3、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。 Further, as another method for the base pretreatment, there is a method for performing plasma treatment on a formation region (formation surface). The plasma treatment is performed using air, oxygen, or nitrogen as a treatment gas, and the pressure is several tens of Torr to 1000 Torr (133000 Pa), preferably 100 (13300 Pa) to 1000 Torr (133000 Pa), more preferably 700 Torr (93100 Pa) to 800 Torr ( 106400 Pa), that is, a pulse voltage is applied in a state where the pressure becomes atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure. At this time, the plasma density is set to 1 × 10 10 to 1 × 10 14 m −3 , so-called corona discharge or glow discharge. By using plasma treatment using a treatment gas of air, oxygen, or nitrogen, surface modification can be performed without material dependency. As a result, surface modification can be performed on any material.

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。   As another method, an organic material substance that functions as an adhesive may be formed in order to improve the adhesion of the pattern formed by the droplet discharge method to the formation region. Organic material (organic resin material) (polyimide, acrylic) or skeleton structure is composed of a bond of silicon (Si) and oxygen (O), a material containing at least hydrogen as a substituent, or fluorine, alkyl group as a substituent, Alternatively, a material having at least one of aromatic hydrocarbons may be used.

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。   Insulating layers 102a and 102b are formed. The insulating layers 102a and 102b are formed by forming an insulating layer over the entire surface by a spin coating method or a dip method, and then patterning by etching as shown in FIGS. Etching may be dry etching using plasma or wet etching. Further, if the insulating layers 102a and 102b are formed by a droplet discharge method, etching is not necessarily required. In the case of forming a wide area such as an insulating layer by using a droplet discharge method, a droplet discharge device having a large nozzle discharge port diameter is used, or a composition is discharged from a plurality of nozzle discharge ports to generate a plurality of lines. If the images are drawn and formed so as to overlap, the throughput is improved.

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。   The insulating layers 102a and 102b are formed of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum oxynitride, other inorganic insulating materials, acrylic acid, methacrylic acid and derivatives thereof, or polyimide (polyimide), Inorganic siloxanes containing Si—O—Si bonds among silicon, oxygen, and hydrogen compounds formed from aromatic polyamides, heat-resistant polymers such as polybenzimidazole, or siloxane-based materials as starting materials The upper hydrogen can be formed of an organic siloxane-based insulating material substituted with an organic group such as methyl or phenyl. You may form using photosensitive and non-photosensitive materials, such as an acryl and a polyimide. When a photosensitive material is used, patterning can be performed without using a resist mask. In this embodiment mode, a photosensitive organic resin material is used.

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。   After the insulating layers 102a and 102b are formed, the gate wiring layer 103 is formed so as to be embedded between the insulating layers 102a and 102b by a droplet discharge method (see FIGS. 2 and 17). The insulating layers 102a and 102b formed earlier may be fired, or may be stopped by temporary firing that is not completely fired, and the gate wiring layer 103 may be formed and fired completely at the same time. The present invention relates to a gate wiring layer, a capacitor wiring layer, and a gate formed with a relatively thin line in each pixel, straddling pixels among conductive layers constituting a display device. Separate electrode layers such as electrode layers. A conductive layer having a large line width, such as a gate wiring layer or a capacitor wiring layer, is formed so as to be embedded between insulating layers, so that there is no disconnection or the like, and a highly reliable and low resistance gate wiring layer or capacitor wiring. A layer can be formed.

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。   As shown in FIGS. 1 and 2, an insulating layer may be selectively formed first, and a conductive layer may be formed therebetween. However, when a droplet discharge method is used, an insulating layer for forming an insulating layer is provided. The composition and a composition containing a conductive material for forming the conductive layer may be discharged simultaneously. By discharging the composition at the same time, each other functions as a partition wall, so that the pattern can be formed with good control without spreading laterally. In that case, each discharge port may be selected according to the region to be formed. For example, as shown in FIG. 2, in the case where the insulating layer is formed to have a wider area than the conductive layer, the discharge port of the nozzle that discharges the insulating layer is larger than the discharge port of the nozzle that discharges the conductive layer. Good. As shown in FIG. 12, when the insulating layer is formed over a relatively wide area, first, the conductive layer is drawn simultaneously around the periphery of the conductive layer, and then the insulating layer is discharged to the remaining area. be able to. In FIG. 12, a part of the insulating layers 102a and 102b is formed at the same time so as to border the gate wiring layer 103. Next, as shown in FIG. 13, the remaining portion of the insulating layer 102b is formed by a droplet discharge method. Since the remaining insulating layer in FIG. 13 is relatively wider than the pattern of the conductive layer, the throughput can be improved by using a large-diameter nozzle outlet. As described above, the throughput can be improved by designing the size of the discharge port and the number of drawing operations according to the configuration of the pattern of the predetermined substance.

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。   The gate wiring layer 103 is formed using a droplet discharge unit. The droplet discharge means is a general term for a device having means for discharging droplets such as a nozzle having a composition discharge port and a head having one or a plurality of nozzles. The diameter of the nozzle provided in the droplet discharge means is set to 0.02 to 100 μm (preferably 30 μm or less), and the discharge amount of the composition discharged from the nozzle is 0.001 pl to 100 pl (preferably 0). .1pl or more and 40pl or less, more preferably 10pl or less). The discharge amount increases in proportion to the size of the nozzle diameter. In addition, the distance between the object to be processed and the nozzle outlet is preferably as close as possible in order to drop it at a desired location, preferably about 0.1 to 3 mm (preferably about 1 mm or less). Set.

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。   A composition in which a conductive material is dissolved or dispersed in a solvent is used as the composition discharged from the discharge port. Conductive materials include metals such as Ag, Au, Cu, Ni, Pt, Pd, Ir, Rh, W, and Al, metal sulfides of Cd, Zn, Fe, Ti, Si, Ge, Si, Zr, Ba It corresponds to oxides such as silver halide fine particles or dispersible nanoparticles. Further, it corresponds to indium tin oxide (ITO) used as a transparent conductive film, ITSO composed of indium tin oxide and silicon oxide, organic indium, organic tin, zinc oxide, titanium nitride, and the like. However, it is preferable to use a composition in which any of gold, silver and copper is dissolved or dispersed in a solvent in consideration of the specific resistance value, more preferably the composition discharged from the discharge port. It is preferable to use low resistance silver or copper. However, when silver or copper is used, a barrier film may be provided as a countermeasure against impurities. As the barrier film, a silicon nitride film or nickel boron (NiB) can be used.

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。   Alternatively, particles in which a conductive material is coated with another conductive material to form a plurality of layers may be used. For example, particles having a three-layer structure in which nickel boron (NiB) is coated around copper and silver is coated around it may be used. As the solvent, esters such as butyl acetate and ethyl acetate, alcohols such as isopropyl alcohol and ethyl alcohol, organic solvents such as methyl ethyl ketone and acetone are used. The viscosity of the composition is preferably 20 mPa · s or less, in order to prevent drying from occurring or to smoothly discharge the composition from the discharge port. The surface tension of the composition is preferably 40 mN / m or less. However, the viscosity and the like of the composition may be appropriately adjusted according to the solvent to be used and the application. As an example, the viscosity of a composition in which ITO, organic indium, or organic tin is dissolved or dispersed in a solvent is 5 to 20 mPa · s, the viscosity of a composition in which silver is dissolved or dispersed in a solvent is 5 to 20 mPa · s, The viscosity of the composition in which gold is dissolved or dispersed in a solvent is preferably set to 5 to 20 mPa · s.

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。   The conductive layer may be a stack of a plurality of conductive materials. Alternatively, first, silver may be used as a conductive material, and a conductive layer may be formed by a droplet discharge method, followed by plating with copper or the like. Plating may be performed by electroplating or chemical (electroless) plating. For plating, the substrate surface may be immersed in a container filled with a solution having a plating material, but the substrate is placed at an angle (or vertically) so that the solution having the material to be plated flows on the substrate surface. It may be applied. When plating is performed so that the solution is applied while standing the substrate, there is an advantage that the process apparatus is downsized.

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。   Although depending on the diameter of each nozzle and the desired pattern shape, the diameter of the conductor particles is preferably as small as possible for preventing nozzle clogging and producing a high-definition pattern. 1 μm or less is preferable. The composition is formed by a known method such as an electrolytic method, an atomizing method, or a wet reduction method, and its particle size is generally about 0.01 to 10 μm. However, when formed by a gas evaporation method, the nanoparticles protected by the dispersant are as fine as about 7 nm, and these nanoparticles are aggregated in the solvent when the surface of each particle is covered with a coating agent. And stably disperse at room temperature and shows almost the same behavior as liquid. Therefore, it is preferable to use a coating agent.

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。   When the step of discharging the composition is performed under reduced pressure, the solvent of the composition is volatilized between the time of discharging the composition and landing on the object to be processed, and the subsequent drying and baking steps are omitted. be able to. Further, it is preferable to perform under reduced pressure because an oxide film or the like is not formed on the surface of the conductor. In addition, after discharging the composition, one or both steps of drying and baking are performed. The drying and firing steps are both heat treatment steps. For example, drying is performed at 100 degrees for 3 minutes, and firing is performed at 200 to 350 degrees for 15 minutes to 60 minutes. Time is different. The drying process and the firing process are performed under normal pressure or reduced pressure by laser light irradiation, rapid thermal annealing, a heating furnace, or the like. In addition, the timing which performs this heat processing is not specifically limited. In order to satisfactorily perform the drying and firing steps, the substrate may be heated, and the temperature at that time depends on the material of the substrate or the like, but is generally 100 to 800 degrees (preferably 200). ~ 350 degrees). By this step, the solvent in the composition is volatilized or the dispersant is chemically removed, and the surrounding resin is cured and contracted to bring the nanoparticles into contact with each other, thereby accelerating fusion and fusion.

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。 For the laser light irradiation, a continuous wave or pulsed gas laser or solid-state laser may be used. Examples of the former gas laser include an excimer laser and a YAG laser, and examples of the latter solid-state laser include a laser using a crystal such as YAG or YVO 4 doped with Cr, Nd, or the like. Note that it is preferable to use a continuous wave laser because of the absorption rate of the laser light. In addition, a so-called hybrid laser irradiation method combining pulse oscillation and continuous oscillation may be used. However, depending on the heat resistance of the substrate 100, the heat treatment by laser light irradiation may be performed instantaneously within a few microseconds to several tens of seconds so that the substrate 100 is not destroyed. Instantaneous thermal annealing (RTA) uses an infrared lamp or a halogen lamp that irradiates ultraviolet light or infrared light in an inert gas atmosphere, and rapidly raises the temperature for several minutes to several microseconds. This is done by applying heat instantaneously. Since this treatment is performed instantaneously, only the outermost thin film can be heated substantially without affecting the lower layer film. That is, it does not affect a substrate having low heat resistance such as a plastic substrate.

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。   Although the above-described step of forming the base film 101 is performed as the base pretreatment of the conductive layer formed using the droplet discharge method, this treatment step may be performed after the gate wiring layer 103 is formed.

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。   Alternatively, after the insulating layers 102a and 102b and the gate wiring layer 103 are formed by discharging a composition by a droplet discharge method, the surface may be pressed and flattened by pressure in order to improve the flatness. As a pressing method, unevenness may be reduced by scanning a roller-like object on the surface, or the surface may be pressed vertically with a flat plate-like object. A heating step may be performed when pressing. Alternatively, the surface may be softened or melted with a solvent or the like, and the surface irregularities may be removed with an air knife. Further, polishing may be performed using a CMP method. This step can be applied when the surface is flattened when unevenness is generated by the droplet discharge method.

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。   Next, the gate electrode layer 104 and the gate electrode layer 105 are formed. The gate electrode layer 104 is formed in contact with the gate wiring layer 103 (see FIG. 3). The gate electrode layer 104 can be finely formed by a droplet discharge method after forming the gate wiring layer 103 using a nozzle having a small discharge port diameter. As a base pretreatment, a treatment similar to that performed when the base film 101 is formed may be performed on a region of the gate wiring layer 103 in contact with the gate electrode layer 104. Needless to say, the above-described base pretreatment may be performed on a region where the gate electrode layer 105 is formed. In this embodiment, an ultraviolet irradiation process is performed as a process for improving adhesion. After the ultraviolet irradiation treatment, the gate electrode layer 104 is formed. . According to the present invention, it is possible to form a wiring in which the line width of the gate wiring layer is 10 to 40 μm, the line width of the gate electrode layer is 5 to 20 μm, and the line width of the gate wiring layer is about twice the line width of the gate electrode layer. .

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。   Alternatively, the gate wiring layer 103 and the gate electrode layers 104 and 105 may be formed at the same time. In that case, nozzles having different diameters are installed in the head of the droplet discharge device, and the gate wiring layer 103 and the gate electrode layers 104 and 105 are formed simultaneously by one scan. For example, a discharge port nozzle having a relatively large diameter is installed in the region where the gate wiring layer 103 is formed, and a discharge port nozzle having a relatively small diameter is installed in the region where the gate electrode layers 104 and 105 are formed. Scan the head. The conductive material is continuously discharged from the discharge port for forming the gate wiring layer 103, and the conductive material is discharged from the discharge port for forming the gate electrode layers 104 and 105 when the head is scanned in the formation region. Discharge. Even in this case, patterns having different line widths can be formed, and throughput can be improved.

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。   Next, the gate insulating layer 106 is formed over the gate electrode layers 104 and 105 (see FIGS. 3 and 18). The gate insulating layer 106 may be formed of a known material such as a silicon oxide material or a nitride material, and may be a stacked layer or a single layer. In this embodiment, a stacked layer of a silicon nitride film, a silicon oxide film, and a silicon nitride film is used. Alternatively, a single layer or a double layer of silicon oxynitride film may be used. A silicon nitride film having a dense film quality is preferably used. In addition, when silver or copper is used for a conductive layer formed by a droplet discharge method, if a silicon nitride film or a NiB film is formed thereon as a barrier film, diffusion of impurities can be prevented and the surface can be planarized. is there. Note that in order to form a dense insulating film with low gate leakage current at a low deposition temperature, a rare gas element such as argon is preferably contained in the reaction gas and mixed into the formed insulating film.

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。   Next, a semiconductor layer is formed. A semiconductor layer having one conductivity type may be formed as necessary. In this embodiment mode, semiconductor layers 107 and 108 and N-type semiconductor layers 109 and 110 are stacked as a semiconductor layer having one conductivity type (see FIGS. 4 and 19). In addition, an N-type semiconductor layer is formed, and an NMOS structure of an N-channel TFT, a PMOS structure of a P-channel TFT having a P-type semiconductor layer, and a CMOS structure of an N-channel TFT and a P-channel TFT are manufactured. it can. In order to impart conductivity, an element imparting conductivity is added by doping, and an impurity region is formed in the semiconductor layer, whereby an N-channel TFT or a P-channel TFT can be formed.

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。   The semiconductor layer may be formed by a known means (such as sputtering, LPCVD, or plasma CVD). There is no limitation on the material of the semiconductor layer, but it is preferably formed of silicon or a silicon germanium (SiGe) alloy.

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。   The semiconductor layer uses an amorphous semiconductor (typically hydrogenated amorphous silicon) or a crystalline semiconductor (typically polysilicon) as a material. For polysilicon, so-called high-temperature polysilicon using polycrystalline silicon formed at a process temperature of 800 ° C. or higher as a main material, or polycrystalline silicon formed at a process temperature of 600 ° C. or lower as a main material is used. It includes so-called low-temperature polysilicon and crystalline silicon that is crystallized by adding an element that promotes crystallization.

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。 As another substance, a semi-amorphous semiconductor or a semiconductor including a crystal phase in part of a semiconductor layer can be used. A semi-amorphous semiconductor is a semiconductor having an intermediate structure between amorphous and crystalline (including single crystal and polycrystal), and has a third state that is stable in terms of free energy, and has a short distance. It is crystalline with order and lattice distortion. Typically, it is a semiconductor layer containing silicon as a main component and having a Raman spectrum shifted to a lower wave number side than 520 cm −1 with lattice distortion. Further, hydrogen or halogen is contained at least 1 atomic% or more as a neutralizing agent for dangling bonds. Here, such a semiconductor is referred to as a semi-amorphous semiconductor (hereinafter also referred to as “SAS”). This SAS is also called a so-called microcrystalline semiconductor (typically microcrystalline silicon).

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Si26、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。 This SAS can be obtained by glow discharge decomposition (plasma CVD) of a silicide gas. A typical silicide gas is SiH 4 , and in addition, Si 2 H 6 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiCl 4 , SiF 4 and the like can be used. Further, GeF 4 and F 2 may be mixed. The formation of the SAS can be facilitated by diluting the silicide gas with hydrogen or one or plural kinds of rare gas elements selected from hydrogen and helium, argon, krypton, and neon. It is preferable that the dilution ratio of hydrogen with respect to the silicide gas is, for example, 2 to 1000 times in flow rate ratio. Of course, formation of the SAS by glow discharge decomposition is preferably performed under reduced pressure, but it can also be formed by utilizing discharge at atmospheric pressure. Typically, it may be performed in a pressure range of 0.1 Pa to 133 Pa. The power supply frequency for forming the glow discharge is 1 MHz to 120 MHz, preferably 13 MHz to 60 MHz. What is necessary is just to set high frequency electric power suitably. The substrate heating temperature is preferably 300 ° C. or lower, and can be formed even at a substrate heating temperature of 100 to 200 ° C. Here, as an impurity element mainly taken in at the time of film formation, it is desirable that impurities derived from atmospheric components such as oxygen, nitrogen, and carbon be 1 × 10 20 cm −3 or less, and in particular, the oxygen concentration is 5 × 10 5. It is preferable to set it to 19 atoms / cm 3 or less, preferably 1 × 10 19 atoms / cm 3 or less. Further, by adding a rare gas element such as helium, argon, krypton, or neon to further promote lattice distortion, stability is improved and a favorable SAS can be obtained. In addition, a SAS layer formed of a hydrogen-based gas may be stacked on a SAS layer formed of a fluorine-based gas as a semiconductor layer.

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。 In the case where a crystalline semiconductor layer is used for the semiconductor layer, a method for manufacturing the crystalline semiconductor layer is a known method (laser crystallization method, thermal crystallization method, or heat using an element that promotes crystallization such as nickel. A crystallization method or the like may be used. In the case where an element for promoting crystallization is not introduced, the amorphous silicon film is heated at 500 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere before irradiating the amorphous silicon film with laser light, whereby the concentration of hydrogen contained in the amorphous silicon film is set to 1 ×. Release to 10 20 atoms / cm 3 or less. This is because the film is destroyed when the amorphous silicon film containing a large amount of hydrogen is irradiated with laser light.

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。   The method of introducing the metal element into the amorphous semiconductor layer is not particularly limited as long as the metal element can be present on the surface of the amorphous semiconductor layer or inside the amorphous semiconductor layer. For example, sputtering, CVD, A plasma treatment method (including a plasma CVD method), an adsorption method, or a method of applying a metal salt solution can be used. Among these, the method using a solution is simple and useful in that the concentration of the metal element can be easily adjusted. At this time, in order to improve the wettability of the surface of the amorphous semiconductor layer and to spread the aqueous solution over the entire surface of the amorphous semiconductor layer, irradiation with UV light in an oxygen atmosphere, thermal oxidation method, hydroxy radical It is desirable to form an oxide film by treatment with ozone water or hydrogen peroxide.

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。   The crystallization of the amorphous semiconductor layer may be a combination of heat treatment and crystallization by laser light irradiation, or may be performed multiple times by heat treatment or laser light irradiation alone.

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。   Alternatively, the crystalline semiconductor layer may be directly formed over the substrate by a linear plasma method. Alternatively, the crystalline semiconductor layer may be selectively formed over the substrate by a linear plasma method.

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。   An organic semiconductor using an organic material may be used as the semiconductor. As the organic semiconductor, a low molecular material, a polymer material, or the like is used, and materials such as an organic dye or a conductive polymer material can also be used.

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。   In this embodiment mode, an amorphous semiconductor is used as the semiconductor. A semiconductor layer is formed, and then an N-type semiconductor layer is formed as a semiconductor layer having one conductivity type by a plasma CVD method or the like.

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。   Subsequently, using a mask made of an insulator such as resist or polyimide, the semiconductor layer and the N-type semiconductor layer are simultaneously patterned to form the semiconductor layers 107 and 108 and the N-type semiconductor layers 109 and 110 (FIG. 4). , See FIG. The mask can be formed by selectively discharging a composition. For the mask, a resin material such as an epoxy resin, an acrylic resin, a phenol resin, a novolac resin, a melamine resin, or a urethane resin is used. Also, using organic materials such as benzocyclobutene, parylene, flare, permeable polyimide, compound materials made by polymerization of siloxane polymers, composition materials containing water-soluble homopolymers and water-soluble copolymers, etc. And formed by a droplet discharge method. Alternatively, a commercially available resist material containing a photosensitizer may be used. For example, a novolak resin that is a typical positive resist and a naphthoquinonediazide compound that is a photosensitizer, a base resin that is a negative resist, diphenylsilanediol, and An acid generator or the like may be used. Whichever material is used, the surface tension and viscosity are appropriately adjusted by adjusting the concentration of the solvent or adding a surfactant or the like.

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。 Again, a mask made of an insulator such as resist or polyimide is formed using a droplet discharge method. Using the mask, a through hole 145 is formed in a part of the gate insulating layer 106 by etching, and a part of the gate electrode layer 105 disposed on the lower layer side is exposed. The etching process may be either plasma etching (dry etching) or wet etching, but plasma etching is suitable for processing a large area substrate. As an etching gas, a fluorine-based or chlorine-based gas such as CF 4 , NF 3 , Cl 2 , or BCl 3 may be used, and an inert gas such as He or Ar may be appropriately added. Further, if an atmospheric pressure discharge etching process is applied, a local electric discharge process is also possible, and it is not necessary to form a mask layer on the entire surface of the substrate.

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。 After the mask is removed, a composition containing a conductive material is discharged to form the source and drain electrode layers 111, 113, 115, and 116, and the conductive layer 112, and the source and drain electrode layers 111, 113, 115, and 116 are formed. Is used as a mask to pattern the N-type semiconductor layer (see FIGS. 5 and 20). Although not shown, before the source and drain electrode layers 111, 113, 115, and 116 and the conductive layer 112 are formed, the source and drain electrode layers 111, 113, 115, 116, and the conductive layer 112 are selected. In particular, the above-described base pretreatment process for forming a TiO x film or the like may be performed. Then, the conductive layer can be formed with good adhesion.

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。   In addition, as the base pretreatment of the conductive layer formed using a droplet discharge method, the above-described step of forming the base film may be performed, and this treatment step may be performed after the conductive layer is formed. This step improves the adhesion between the layers, so that the reliability of the display device can also be improved.

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。   In the through-hole 145 formed in the gate insulating layer 106, the source / drain electrode layer 116 and the gate electrode layer 105 are electrically connected. The conductive layer 112 forms a capacitor element. As the conductive material for forming the source and drain electrode layers 111, 113, 115, 116 and the conductive layer 112, Ag (silver), Au (gold), Cu (copper), W (tungsten), Al (aluminum) are used. A composition mainly composed of metal particles such as the above can be used. Further, light-transmitting indium tin oxide (ITO), ITSO made of indium tin oxide and silicon oxide, organic indium, organic tin, zinc oxide, titanium nitride, or the like may be combined.

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。   In the step of forming the through-hole 145 in part of the gate insulating layer 106, after the source and drain electrode layers 111, 113, 115, and 116 and the conductive layer 112 are formed, the source and drain electrode layers 111, 113, 115, and 116 are electrically conductive. The through-hole 145 may be formed using the layer 112 as a mask. Then, a conductive layer is formed in the through hole 145 to electrically connect the source / drain electrode layer 116 and the gate electrode layer 105. In this case, there is an advantage that the process is simplified.

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。 Next, a first electrode layer 117 is formed by selectively discharging a composition containing a conductive material over the gate insulating layer 106 (see FIGS. 6 and 21). The first electrode layer 117 is formed of indium tin oxide (ITO) or indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO) when light is emitted from the substrate 100 side or when a dual emission display panel is manufactured. ), Zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO 2 ), or the like, a predetermined pattern may be formed and fired.

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。 Further, it is preferably formed of indium tin oxide (ITO), indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO), zinc oxide (ZnO), or the like by a sputtering method. More preferably, indium tin oxide containing silicon oxide is used by a sputtering method using a target containing 2 to 10% by weight of silicon oxide in ITO. In addition, an oxide conductive material containing silicon oxide and in which 2 to 20% zinc oxide (ZnO) is mixed with indium oxide may be used. After the first electrode layer 117 is formed by a sputtering method, a mask layer may be formed by a droplet discharge method and formed into a desired pattern by etching. In this embodiment mode, the first electrode layer 117 is formed using a light-transmitting conductive material by a droplet discharge method, and specifically includes indium tin oxide, ITO, and silicon oxide. It is formed using ITSO. Although not shown, a TiO x film may be formed and base pretreatment may be performed in the same manner as when the gate wiring layer 103 is formed in a region where the first electrode layer 117 is formed. By the base pretreatment, the adhesion is improved and the first electrode layer 117 can be formed in a desired pattern.

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。   In this embodiment mode, the example in which the gate insulating layer is a three-layer structure including a silicon nitride film made of silicon nitride, a silicon oxynitride film (silicon oxide film), and a silicon nitride film has been described above. As a preferable structure, the first electrode layer 117 formed of indium tin oxide containing silicon oxide is formed in close contact with the insulating layer made of silicon nitride included in the gate insulating layer 106, thereby emitting light in the electroluminescent layer. There is an effect that the ratio of the emitted light to the outside can be increased. In addition, the gate insulating layer is interposed between the gate wiring layer, the gate electrode layer, and the first electrode layer, and can function as a capacitor.

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。   In addition, when a structure in which emitted light is emitted to the side opposite to the substrate 100 side and a top emission type display panel is manufactured, Ag (silver), Au (gold), Cu (copper), W A composition containing metal particles such as (tungsten) or Al (aluminum) as a main component can be used. As another method, a transparent conductive film or a light reflective conductive film is formed by a sputtering method, a mask pattern is formed by a droplet discharge method, and the first electrode layer 117 is formed by combining etching processes. Also good.

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。   The first electrode layer 117 may be wiped with a CMP method or a polyvinyl alcohol-based porous body and polished so that the surface thereof is planarized. Further, after the polishing using the CMP method, the surface of the first electrode layer 117 may be subjected to ultraviolet irradiation, oxygen plasma treatment, or the like.

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。   Next, an insulating layer 120 to be a second insulating layer is selectively formed, and a source wiring layer 118 and a power supply line 119 are formed by a droplet discharge method so as to fill a gap therebetween (see FIGS. 7 and 22). . The insulating layer 120 may be formed so as to have an opening over the first electrode layer 117 in addition to the source wiring layer 118 and the power supply line 119 formation region. In this embodiment mode, the insulating layer 120 is formed over the entire surface, and is etched and patterned with a mask such as a resist. The step of forming the insulating layer 120, the source wiring layer 118, and the power supply line 119 can be performed in the same manner as when the insulating layers 102a and 102b and the gate wiring layer 103 are formed. Therefore, the insulating layer 120 can be selectively formed first, and the source wiring layer 118 and the power supply line 119 can be formed later, or can be formed simultaneously. Since the source wiring layer 118 and the power supply line 119 are formed in contact with the source and drain electrode layers 111 and 115, respectively, a base pretreatment may be performed on the formation region as described above.

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。   The conductive material for forming the source wiring layer 118 and the power supply line 119 is mainly composed of metal particles such as Ag (silver), Au (gold), Cu (copper), W (tungsten), and Al (aluminum). The composition can be used. Further, light-transmitting indium tin oxide (ITO), ITSO made of indium tin oxide and silicon oxide, organic indium, organic tin, zinc oxide, titanium nitride, or the like may be combined.

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。   The insulating layer 120 is made of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum oxynitride, or other inorganic insulating materials, or acrylic acid, methacrylic acid and derivatives thereof, polyimide, aromatic, Heat-resistant polymers such as polyamide, polybenzimidazole, or inorganic siloxanes containing Si-O-Si bonds among silicon, oxygen, and hydrogen compounds formed from siloxane-based materials as starting materials It can be formed of an organic siloxane insulating material in which hydrogen is substituted with an organic group such as methyl or phenyl. You may form using photosensitive and non-photosensitive materials, such as an acryl and a polyimide.

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。   Alternatively, the insulating layer 120, the source wiring layer 118, and the power supply line 119 may be formed by discharging a composition by a droplet discharge method, and then the surface may be pressed and flattened by pressure in order to improve the flatness. As a pressing method, unevenness may be reduced by scanning a roller-like object on the surface, or the surface may be pressed vertically with a flat plate-like object. Alternatively, the surface may be softened or melted with a solvent or the like, and the surface irregularities may be removed with an air knife. Further, polishing may be performed using a CMP method. This step can be applied when the surface is flattened when unevenness is generated by the droplet discharge method. When flatness is improved by this step, display unevenness of the display panel can be prevented and a high-definition image can be displayed.

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。   Through the above steps, a substrate 100 having a TFT for a display panel in which a bottom gate type (also referred to as an inverted stagger type) TFT and a first electrode layer functioning as a pixel electrode are connected to the substrate 100 is completed. The TFT of this embodiment mode is a channel etch type.

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。   A light emitting element is formed over a substrate 100 having a TFT for a display panel (see FIG. 23). After the source wiring layer 118 and the power supply line 119 are formed, the insulating layer 121 is formed. The insulating layer 121 can be formed using a material similar to that of the insulating layer 120. The insulating layer 121 becomes a partition wall (also called a bank) together with the insulating layer 120.

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。   Before forming the electroluminescent layer 122, heat treatment is performed at 200 ° C. under atmospheric pressure to remove moisture adsorbed in the insulating layers 120 and 121 or on the surface thereof. In addition, it is preferable to perform heat treatment at 200 to 400 ° C., preferably 250 to 350 ° C. under reduced pressure, and to form the electroluminescent layer 122 by vacuum deposition or droplet discharge under reduced pressure without being exposed to the air as it is. .

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。)。   As the electroluminescent layer 122, materials that emit red (R), green (G), and blue (B) light are selectively formed by an evaporation method using an evaporation mask or the like. A material that emits red (R), green (G), and blue (B) light can be formed by a droplet discharge method (such as a low-molecular or high-molecular material) in the same manner as a color filter. In this case, a mask is not used. Both are preferable because RGB can be separately applied. A second electrode layer 123 is stacked over the electroluminescent layer 122 to complete a display device (light-emitting display device) having a display function using a light-emitting element (see FIG. 23).

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。 Although not shown, it is effective to provide a passivation film so as to cover the second electrode layer 123. As the passivation film, silicon nitride (SiN), silicon oxide (SiO 2 ), silicon oxynitride (SiON), silicon nitride oxide (SiNO), aluminum nitride (AlN), aluminum oxynitride (AlON), nitrogen content is oxygen It is made of an insulating film containing aluminum nitride oxide (AlNO) or aluminum oxide, diamond-like carbon (DLC), or nitrogen-containing carbon film (CN x ) that is higher than the content, and a single layer or a combination of the insulating films is used. Can do. For example, a laminate of a nitrogen-containing carbon film (CN x ) and silicon nitride (SiN), an organic material can be used, and a laminate of polymers such as styrene polymer may be used. In addition, a skeleton structure is formed by a bond of silicon (Si) and oxygen (O), and at least one of a material containing at least hydrogen as a substituent, or fluorine, an alkyl group, or an aromatic hydrocarbon as a substituent. You may use the material which has.

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、C22、C66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C24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。 At this time, it is preferable to use a film with good coverage as the passivation film, and it is effective to use a carbon film, particularly a DLC film. Since the DLC film can be formed in the temperature range from room temperature to 100 ° C., it can be easily formed over the electroluminescent layer having low heat resistance. The DLC film is formed by a plasma CVD method (typically, an RF plasma CVD method, a microwave CVD method, an electron cyclotron resonance (ECR) CVD method, a hot filament CVD method, etc.), a combustion flame method, a sputtering method, or an ion beam evaporation method. It can be formed by laser vapor deposition. The reaction gas used for film formation was hydrogen gas and a hydrocarbon-based gas (for example, CH 4 , C 2 H 2 , C 6 H 6, etc.), ionized by glow discharge, and negative self-bias was applied. Films are formed by accelerated collision of ions with the cathode. The CN X film may be formed using C 2 H 4 gas and N 2 gas as reaction gases. The DLC film has a high blocking effect against oxygen and can suppress oxidation of the electroluminescent layer. Therefore, the problem that the electroluminescent layer is oxidized during the subsequent sealing process can be prevented.

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。   Subsequently, a sealing material is formed and sealed using a sealing substrate. After that, a flexible wiring board may be connected to the gate wiring layer 103 and electrically connected to the outside. The same applies to the source wiring layer 118.

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。   Note that in this embodiment mode, a case where a light-emitting element is sealed with a glass substrate is shown; however, the sealing process is a process for protecting the light-emitting element from moisture and is mechanically sealed with a cover material. Any of a method, a method of encapsulating with a thermosetting resin or an ultraviolet light curable resin, or a method of encapsulating with a thin film having a high barrier ability such as a metal oxide or a nitride is used. As the cover material, glass, ceramics, plastic, or metal can be used. However, when light is emitted to the cover material side, it must be translucent. In addition, the cover material and the substrate on which the light emitting element is formed are bonded together using a sealing material such as a thermosetting resin or an ultraviolet light curable resin, and the resin is cured by heat treatment or ultraviolet light irradiation treatment to form a sealed space. Form. It is also effective to provide a hygroscopic material typified by barium oxide in this sealed space. This hygroscopic material may be provided in contact with the sealing material, or may be provided on the partition wall or in the peripheral portion so as not to block light from the light emitting element. Further, the space between the cover material and the substrate on which the light emitting element is formed can be filled with a thermosetting resin or an ultraviolet light curable resin. In this case, it is effective to add a moisture absorbing material typified by barium oxide in the thermosetting resin or the ultraviolet light curable resin.

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。   In this embodiment mode, the switching TFT has a single gate structure, but a multi-gate structure such as a double gate structure may be used. FIG. 14A is a top view of a pixel portion of a display device having a TFT 1601 as a switching gate having a double gate structure, and FIG. 14B is a circuit diagram thereof. Reference numeral 1601 denotes a TFT, 1602 denotes a TFT, 1603 denotes a light emitting element, 1604 denotes a capacitor, 1605 denotes a source wiring layer, 1606 denotes a gate wiring layer, and 1607 denotes a power supply line. The TFT 1601 is a transistor (hereinafter also referred to as “switching transistor” or “switching TFT”) that controls the connection state with the signal line, and the TFT 1602 is a transistor that controls the current flowing to the light emitting element (hereinafter “drive transistor”). Or “driving TFT”), and the driving TFT is connected in series with the light emitting element. A capacitor 1604 holds a voltage between the source and gate of the TFT 1602.

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。   As described above, in this embodiment mode, the process can be omitted by not using a light exposure process using a photomask. In addition, by forming various patterns directly on the substrate using a droplet discharge method, an EL display panel can be easily manufactured even when a glass substrate of 5th generation or later with one side exceeding 1000 mm is used. be able to.

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。   In addition, a highly reliable EL display panel with improved adhesion can be manufactured.

(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。
(Embodiment 2)
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment mode, a channel protective thin film transistor is used as the thin film transistor in Embodiment Mode 1. Therefore, repetitive description of the same portion or a portion having a similar function is omitted. Note that FIG. 8 corresponds to a cross-sectional view of the channel etch type thin film transistor in FIG.

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。   An insulating layer 102b is formed over the substrate 100, and a gate wiring layer 103 is formed by discharging a composition containing a conductive material by a droplet discharge method. A gate electrode layer 105 is formed by a droplet discharge method so as to be in contact with the gate wiring layer. Next, the gate insulating layer 106 is formed with a single layer or a stacked structure by a plasma CVD method or a sputtering method. As a particularly preferable embodiment, a three-layered structure of an insulator layer made of silicon nitride, an insulator layer made of silicon oxide, and an insulator layer made of silicon nitride corresponds to the gate insulating layer. Further, a semiconductor layer 108 that functions as an active layer is formed. The above steps are the same as those in the first embodiment.

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。   In order to form the semiconductor layer 108 and the channel protective film 140, for example, an insulating film is formed by a plasma CVD method and patterned in a desired region so as to have a desired shape. At this time, the channel protective film 140 can be formed by exposing from the back surface of the substrate using the gate electrode as a mask. For the channel protective film 140, polyimide, polyvinyl alcohol, or the like may be dropped using a droplet discharge method. As a result, the exposure process can be omitted.

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。   As the channel protective film 140, an inorganic material (silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, or the like), a photosensitive or non-photosensitive organic material (organic resin material) (polyimide, acrylic, polyamide, polyimide amide, Resist, benzocyclobutene, or the like), a low-k material having a low dielectric constant, or a film made of a plurality of kinds, or a stack of these films can be used. In addition, a skeleton structure is formed by a bond of silicon (Si) and oxygen (O), and at least one of a material containing at least hydrogen as a substituent, or fluorine, an alkyl group, or an aromatic hydrocarbon as a substituent. You may use the material which has. As a manufacturing method, a vapor deposition method such as a plasma CVD method or a thermal CVD method, or a sputtering method can be used. Alternatively, a droplet discharge method or a printing method (a method for forming a pattern such as screen printing or offset printing) can be used. A TOF film or an SOG film obtained by a coating method can also be used.

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。   An N-type semiconductor layer 110 is formed over the semiconductor layer 108 and the channel protective film 140. Next, a mask is formed by selectively discharging the composition over the semiconductor layer 108 and the N-type semiconductor layer 110. Subsequently, using the mask, the semiconductor layer 108 and the N-type semiconductor layer 110 are simultaneously etched to form a semiconductor layer and an N-type semiconductor layer. After that, a composition containing a conductive material is discharged over the semiconductor layer 108 to form source and drain electrode layers 113 and 115.

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。   Next, the N-type semiconductor layer 110 is etched using the source or drain electrode layers 113 and 115 as a mask. Next, a composition containing a conductive material is discharged in contact with the source or drain electrode layer 113, whereby the first electrode layer 117 is formed. Subsequently, the insulating layer 120 is selectively formed, and the source wiring layer 118 and the power supply line 119 are formed by a droplet discharge method so as to fill the opening of the insulating layer 120. As in Embodiment Mode 1, the insulating layer 120, the source wiring layer 118, and the power supply line 119 may be formed at the same time, and the above-described base pretreatment may be performed before and after the formation. Thereafter, a pressing process may be performed to flatten the surface.

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。   FIG. 9 is an example in which the EL display panel in FIG. 8 is different in connection structure between the first electrode layer 117 and the source / drain electrode layer 113. In FIG. 9, the first electrode layer 117 is formed before the source or drain electrode layer 113, and the source or drain electrode layer 113 is formed in contact with the first electrode layer 117 later.

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。   After that, the insulating layer 121 is formed and an opening is provided over the first electrode layer 117, and then the electroluminescent layer 122 and the second electrode layer 123 are formed. Further, a sealing material is formed and sealed using a sealing substrate. Thereafter, a flexible wiring substrate may be connected to the gate wiring layer 103. Through the above steps, an EL display panel having a display function can be manufactured.

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。   As described above, an example of an inverted staggered thin film transistor is described in Embodiments 1 and 2, but the present invention can also be applied to a forward staggered thin film transistor. In the case of a forward staggered thin film transistor, a source wiring layer is first formed so as to be embedded in an insulating layer, and a source and drain electrode layer in a fine pixel portion is formed in contact with the source wiring layer by a droplet discharge method. Thereby, both the resistance reduction of the source wiring layer and the miniaturization of the electrode layer can be achieved as in the case of the inverted staggered thin film transistor.

(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。
(Embodiment 3)
This embodiment mode is different in connection structure between the channel-etched thin film transistor formed in Embodiment Mode 1 and the first electrode layer, and will be described with reference to FIGS.

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。   The formation up to the source and drain electrode layers 113 is the same as in the first embodiment. Next, a columnar conductive layer 144 that functions as a pillar is formed. In this embodiment, the columnar conductive layer 144 is formed by stacking conductive layers by a droplet discharge method. The columnar conductive layer 144 may be formed before or after the insulating layer 120 is formed. However, when the insulating layer 120 is formed first, by forming it selectively by a droplet discharge method, A contact hole in which the columnar conductive layer 144 is formed simultaneously with the formation of the interlayer insulating film can be formed.

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。   As another method, the insulating layer 120 and a material having liquid repellency are discharged to the lower layer wiring by a droplet discharge method at a place where the upper layer wiring and the lower layer wiring are electrically connected. Due to the liquid repellency of the liquid repellent material, the insulating layer 120 is not formed in the region where the liquid repellent material is formed. Therefore, an opening (contact hole) is formed in the insulating layer 120. Therefore, a conductive material 144 can be formed by discharging a conductive material into the opening. An insulating layer 146 is formed over the insulating layer 120. At this time, if the columnar conductive layer 144 is covered with the insulating layer 146, the columnar conductive layer 144 is exposed by etching. As the insulating layer 146, a silicon nitride film or the like is preferably formed by plasma CVD.

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。   A first electrode layer 147 is formed so as to be in contact with the columnar conductive layer 144, and an insulating layer 141 serving as a partition is formed. The electroluminescent layer 142 is formed over the first electrode layer 147, and the second electrode layer 143 is formed. Further, a sealing material is formed and sealed using a sealing substrate. Thereafter, a flexible wiring board may be connected to the gate wiring layer. Through the above steps, an EL display panel having a display function can be manufactured.

(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。
(Embodiment 4)
A thin film transistor is formed by applying the present invention, and a display device (light-emitting display device) can be formed using the thin film transistor. An N-type transistor is used as a transistor that uses a light-emitting element and drives the light-emitting element. When light is used, light emitted from the light emitting element performs any one of bottom emission, top emission, and dual emission. Here, a stacked structure of a light-emitting element corresponding to any case will be described with reference to FIGS.

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。   In this embodiment, the present invention is applied and a transistor 481 which is a channel protection thin film transistor formed in this Embodiment 2 is used.

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。   First, the case where light is emitted to the substrate 480 side, that is, the case where bottom emission is performed will be described with reference to FIG. In this case, source / drain wirings 482 and 483, a first electrode 484, an electroluminescent layer 485, and a second electrode 486 are sequentially stacked so as to be electrically connected to the transistor 481. Next, the case where light is emitted to the side opposite to the substrate 480, that is, the case where top emission is performed will be described with reference to FIG. Source / drain wirings 461 and 462 electrically connected to the transistor 481, a first electrode 463, an electroluminescent layer 464, and a second electrode 465 are sequentially stacked. With the above structure, even when light is transmitted through the first electrode 463, the light is reflected by the wiring 462 and is emitted to the side opposite to the substrate 480. Note that in this structure, it is not necessary to use a light-transmitting material for the first electrode 463. Lastly, a case where light is emitted to the substrate 480 side and both sides opposite thereto, that is, a case where dual emission is performed will be described with reference to FIG. Source / drain wirings 470 and 471 electrically connected to the transistor 481, a first electrode 472, an electroluminescent layer 473, and a second electrode 474 are sequentially stacked. At this time, when both the first electrode 472 and the second electrode 474 are formed using a light-transmitting material or a thickness capable of transmitting light, dual emission is realized.

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。   The light emitting element has a structure in which an electroluminescent layer is sandwiched between a first electrode and a second electrode. It is necessary to select materials for the first electrode and the second electrode in consideration of a work function, and both the first electrode and the second electrode can be an anode or a cathode depending on a pixel configuration. In this embodiment mode, since the polarity of the driving TFT is an N-channel type, it is preferable that the first electrode be a cathode and the second electrode be an anode. In the case where the polarity of the driving TFT is a p-channel type, the first electrode may be an anode and the second electrode may be a cathode.

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。   When the first electrode is an anode, the electroluminescent layer is arranged from the first electrode side to HIL (hole injection layer), HTL (hole transport layer), EML (light emitting layer), ETL (electron transport layer). , EIL (electron injection layer) are preferably stacked in this order. When the first electrode is a cathode, the reverse is true, and from the first electrode side, EIL (electron injection layer), ETL (electron transport layer), EML (light emitting layer), HTL (hole transport layer) , HIL (hole injection layer), and anode as the second electrode are preferably laminated in this order. The electroluminescent layer can have a single layer structure or a mixed structure in addition to the laminated structure.

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。   In addition, as the electroluminescent layer, materials that emit red (R), green (G), and blue (B) light are selectively formed by an evaporation method using an evaporation mask, respectively. A material that emits red (R), green (G), and blue (B) light can be formed by a droplet discharge method (such as a low-molecular or high-molecular material) in the same manner as a color filter. In this case, a mask is not used. Both are preferable because RGB can be separately applied.

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。 Specifically, CuPc or PEDOT is used as HIL, α-NPD is used as HTL, BCP or Alq 3 is used as ETL, and BCP: Li or CaF 2 is used as EIL. In the case of a top emission type, in the case where light-transmitting ITO or ITSO is used for the second electrode, BzOS-Li in which Li is added to a benzoxazole derivative (BzOS) or the like can be used. Further, for example, EML may be Alq 3 doped with a dopant corresponding to each emission color of R, G, and B (DCM in the case of R, DMQD in the case of G).

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。   Note that the electroluminescent layer is not limited to the above materials. For example, instead of CuPc or PEDOT, an oxide such as molybdenum oxide (MoOx: x = 2 to 3) and α-NPD or rubrene can be co-evaporated to improve the hole injection property. The material of the electroluminescent layer can be used as an organic material (including a low molecule or a polymer), or a composite material of an organic material and an inorganic material.

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。   Although not shown in FIG. 10, a color filter may be formed on the counter substrate of the substrate 480. The color filter can be formed by a droplet discharge method, and in this case, an optical plasma treatment or the like can be applied as the above-described base pretreatment. With the base film of the present invention, a color filter can be formed in a desired pattern with good adhesion. When a color filter is used, high-definition display can be performed. This is because the color filter can correct a broad peak to be sharp in the emission spectrum of each RGB.

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。   As described above, the case where a material that emits light of each RGB is formed has been described. However, full color display can be performed by forming a material that emits light of a single color and combining a color filter and a color conversion layer. For example, when an electroluminescent layer that emits white or orange light is formed, full color display can be performed by separately providing a color filter, a color conversion layer, or a combination of a color filter and a color conversion layer. The color filter and the color conversion layer may be formed on, for example, a second substrate (sealing substrate) and attached to the substrate. In addition, as described above, any of the material that emits monochromatic light, the color filter, and the color conversion layer can be formed by a droplet discharge method.

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。   Of course, monochromatic light emission may be displayed. For example, an area color type display device may be formed using monochromatic light emission. As the area color type, a passive matrix type display unit is suitable, and characters and symbols can be mainly displayed.

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。   In the above configuration, a material having a small work function can be used as the cathode, and for example, Ca, Al, CaF, MgAg, AlLi, or the like is desirable. The electroluminescent layer may be a single layer type, a laminated type, or a mixed type having no layer interface, and a singlet material, a triplet material, or a combination thereof, a low molecular material, a polymer material, and a medium molecule. Any of organic materials including materials, inorganic materials typified by molybdenum oxide having excellent electron injection properties, and composite materials of organic materials and inorganic materials may be used. The first electrodes 484 and 472 are formed using a transparent conductive film that transmits light. For example, in addition to ITO and ITSO, a transparent conductive film in which indium oxide is mixed with 2 to 20% zinc oxide (ZnO) is used. Note that plasma treatment in an oxygen atmosphere or heat treatment in a vacuum atmosphere is preferably performed before the first electrodes 484, 463, and 472 are formed. A partition wall (also referred to as a bank) is formed using a material containing silicon, an organic material, and a compound material. A porous film may be used. However, it is preferable to use a photosensitive or non-photosensitive material such as acrylic or polyimide because the side surface has a shape in which the radius of curvature continuously changes and the upper thin film is formed without being cut off. This embodiment mode can be freely combined with the above embodiment modes.

(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。
(Embodiment 5)
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. More specifically, a method for manufacturing a liquid crystal display device to which the present invention is applied will be described. First, a method for manufacturing a liquid crystal display device having a channel protective thin film transistor to which the present invention is applied will be described. In FIGS. 40 to 46, (A) is a top view of the pixel portion of the liquid crystal display device, (B) is a sectional view taken along line AA 'in (A), and (C) is taken along line BB'. It is sectional drawing.

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。   Over the substrate 5100, a base film 5101 for improving adhesion is formed as a base pretreatment, and the insulating layers 5102a, 5102b, and 5102c are selectively formed as shown in FIGS. 40A, 40B, and 40C. Form. As the substrate 5100, a glass substrate made of barium borosilicate glass, alumino borosilicate glass, or the like, a quartz substrate, a silicon substrate, a metal substrate, a stainless steel substrate, or a plastic substrate having heat resistance that can withstand the processing temperature in this manufacturing process is used. Further, polishing may be performed by a CMP method or the like so that the surface of the substrate 5100 is planarized. Note that an insulating layer may be formed over the substrate 5100. The insulating layer is formed as a single layer or a stacked layer using an oxide material or a nitride material containing silicon by a known method such as a CVD method, a plasma CVD method, a sputtering method, or a spin coating method. This insulating layer is not necessarily formed, but has an effect of blocking contaminants from the substrate 5100. In the case of forming an insulating layer for preventing contamination from the glass substrate, a base film 5101 is formed thereon as a base pretreatment for a conductive layer formed by a droplet discharge method.

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。   The base film 5101 formed as the base pretreatment in this embodiment is a sol-gel dip coating method, a spin coating method, a droplet discharge method, an ion plating method, an ion beam method, a CVD method, a sputtering method, or an RF magnetron sputtering. It can be formed by a method, a plasma spraying method, a plasma spraying method, or an anodizing method. The substance may not have continuity as a film depending on the formation method. When the film is formed by a coating method such as a dip coating method or a spin coating method, it may be fired or dried when the solvent needs to be removed.

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。 In this embodiment, the case where a TiO x (typically TiO 2 ) crystal having a predetermined crystal structure is formed as the base film 5101 by a sputtering method will be described. A metal titanium tube is used as a target, and sputtering is performed using argon gas and oxygen. Further, He gas may be introduced. TiO x may be formed while heating a substrate provided with a film formation chamber or a processed material.

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。   In addition, a metal material such as Ti (titanium), W (tungsten), Cr (chromium), Ta (tantalum), Ni (nickel), or Mo (molybdenum) or an oxide thereof can be formed by a method such as sputtering or vapor deposition. A base film 5101 to be formed may be formed.

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。   The base film 5101 may be formed with a thickness of 0.01 to 10 nm. However, since the base film 5101 may be formed extremely thin, it does not necessarily have a layer structure. When the base film is conductive using a refractory metal material or a 3d transition element as the base film, it is desirable to perform the following two methods for the base film other than the conductive layer formation region. .

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。   As a first method, an insulating layer is formed by insulating the base film 5101 which does not overlap with the gate wiring layer 5103 and the capacitor wiring layer 5104. That is, the base film 5101 which does not overlap with the gate wiring layer 5103 and the capacitor wiring layer 5104 is oxidized and insulated. As described above, in the case where the base film 5101 is oxidized to be insulated, the base film 5101 is preferably formed with a thickness of 0.01 to 10 nm, and can be easily oxidized. . As a method of oxidizing, a method of exposing to an oxygen atmosphere or a method of performing heat treatment may be used.

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。   As a second method, the gate wiring layer 5103 and the capacitor wiring layer 5104 are selectively formed in a formation region (a composition containing a conductive material and a discharge region). The base film 5101 may be selectively formed over the substrate by a droplet discharge method or the like, or using the insulating layers 5102a, 5102b, and 5102c as a mask, or may be selected after being formed over the entire surface. Alternatively, the base film 5101 may be removed by etching. When this step is used, there is no restriction on the thickness of the base film 5101.

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、1×1010〜1×1014-3、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。 Further, as another method for the base pretreatment, there is a method for performing plasma treatment on a formation region (formation surface). The plasma treatment is performed using air, oxygen, or nitrogen as a treatment gas, and the pressure is several tens of Torr to 1000 Torr (133000 Pa), preferably 100 (13300 Pa) to 1000 Torr (133000 Pa), more preferably 700 Torr (93100 Pa) to 800 Torr ( 106400 Pa), that is, a pulse voltage is applied in a state where the pressure becomes atmospheric pressure or a pressure near atmospheric pressure. At this time, the plasma density is set to 1 × 10 10 to 1 × 10 14 m −3 , so-called corona discharge or glow discharge. By using plasma treatment using a treatment gas of air, oxygen, or nitrogen, surface modification can be performed without material dependency. As a result, surface modification can be performed on any material.

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。   As another method, an organic material substance that functions as an adhesive may be formed in order to improve the adhesion of the pattern formed by the droplet discharge method to the formation region. Organic material (organic resin material) (polyimide, acrylic) or skeleton structure is composed of a bond of silicon (Si) and oxygen (O), a material containing at least hydrogen as a substituent, or fluorine, alkyl group as a substituent, Alternatively, a material having at least one of aromatic hydrocarbons may be used.

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。   Insulating layers 5102a, 5102b, and 5102c are formed. The insulating layers 5102a, 5102b, and 5102c are formed by forming an insulating layer over the entire surface by spin coating or dip, and then patterning by etching as shown in FIG. For the etching, dry etching such as plasma CVD may be used, or wet etching may be used. Further, if the insulating layers 5102a, 5102b, and 5102c are formed by a droplet discharge method, etching is not necessarily required. In the case of forming a wide area such as an insulating layer by using a droplet discharge method, a droplet discharge device having a large nozzle discharge port diameter is used, or a composition is discharged from a plurality of nozzle discharge ports to generate a plurality of lines. If the images are drawn and formed so as to overlap, the throughput is improved.

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。   The insulating layers 5102a, 5102b, and 5102c are formed of silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum oxynitride, or other inorganic insulating materials, or acrylic acid, methacrylic acid, and derivatives thereof, or polyimide (polyimide) ), Aromatic polyamide, polybenzimidazole, or other heat-resistant polymers, or inorganic siloxanes containing Si—O—Si bonds among silicon, oxygen, and hydrogen compounds formed from siloxane-based materials It can be formed of an organic siloxane insulating material in which hydrogen on silicon is replaced by an organic group such as methyl or phenyl. You may form using photosensitive and non-photosensitive materials, such as an acryl and a polyimide. When a photosensitive material is used, patterning can be performed without using a resist mask. In this embodiment mode, a photosensitive organic resin material is used.

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。   After the insulating layers 5102a, 5102b, and 5102c are formed, the gate wiring layer 5103 and the capacitor wiring layer 5104 are formed so as to be embedded between the insulating layers 5102a, 5102b, and 5102c by a droplet discharge method. The insulating layers 5102a, 5102b, and 5102c that are formed in advance may be fired. Alternatively, the insulating layers 5102a, 5102b, and 5102c may be fired. Also good. The present invention relates to a gate wiring layer, a capacitor wiring layer, and a gate formed with a relatively thin line in each pixel, straddling pixels among conductive layers constituting a display device. Separate electrode layers such as electrode layers. A conductive layer having a large line width, such as a gate wiring layer or a capacitor wiring layer, is formed so as to be embedded between insulating layers, so that there is no disconnection or the like, and a highly reliable and low resistance gate wiring layer or capacitor wiring. A layer can be formed.

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。   As shown in FIGS. 40 and 41, an insulating layer may be selectively formed first, and a conductive layer may be formed therebetween. However, when a droplet discharge method is used, an insulating layer for forming an insulating layer is provided. The composition and a composition containing a conductive material for forming the conductive layer may be discharged simultaneously. By discharging the composition at the same time, each other functions as a partition wall, so that the pattern can be formed with good control without spreading laterally. In that case, each discharge port may be selected according to the region to be formed. For example, as shown in FIG. 41, when the insulating layer is formed to be wider than the conductive layer, the nozzle outlet for discharging the insulating layer is larger than the nozzle outlet for discharging the conductive layer. Good. As shown in FIG. 50, when the insulating layer is formed over a relatively wide area, first, the conductive layer is drawn simultaneously around the periphery of the conductive layer, and then the insulating layer is discharged into the remaining area. be able to. In FIG. 50, a part of insulating layers 5102a, 5102b, and 5102c are formed at the same time so as to border the gate wiring layer 5103 and the capacitor wiring layer 5104. Next, as shown in FIG. 51, the remaining portions of the insulating layers 5102b and 5102c are formed by a droplet discharge method. Since the remaining insulating layer in FIG. 51 is relatively wider than the pattern of the conductive layer, the throughput can be improved by using a large-diameter nozzle outlet. As described above, the throughput can be improved by designing the size of the discharge port and the number of drawing operations according to the configuration of the pattern of the predetermined substance.

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。   The gate wiring layer 5103 and the capacitor wiring layer 5104 are formed using a droplet discharge means.

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。   As the base pretreatment of the conductive layer formed using the droplet discharge method, the above-described step of forming the base film 5101 was performed. This treatment step is performed even after the gate wiring layer 5103 and the capacitor wiring layer 5104 are formed. You can go.

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。   In addition, the insulating layers 5102a, 5102b, and 5102c, the gate wiring layer 5103, and the capacitor wiring layer 5104 are formed by discharging a composition by a droplet discharge method, and then the surface is pressed by pressure in order to improve the flatness. You may planarize. As a pressing method, unevenness may be reduced by scanning a roller-like object on the surface, or the surface may be pressed vertically with a flat plate-like object. A heating step may be performed when pressing. Alternatively, the surface may be softened or melted with a solvent or the like, and the surface irregularities may be removed with an air knife. Further, polishing may be performed using a CMP method. This step can be applied when the surface is flattened when unevenness is generated by the droplet discharge method.

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。   Next, a gate electrode layer 5105 is formed in contact with the gate wiring layer 5103 (see FIG. 42). The gate electrode layer 5105 can be finely formed by a droplet discharge method using a nozzle having a small discharge port diameter after the gate wiring layer 5103 is formed. A treatment similar to that performed when the base film 5101 is formed may be performed as a base pretreatment in a region on the gate wiring layer 5103 in contact with the gate electrode layer 5105. In this embodiment, an ultraviolet irradiation process is performed as a process for improving adhesion. After the ultraviolet irradiation treatment, a gate electrode layer 5105 is formed. According to the present invention, it is possible to form a wiring in which the line width of the gate wiring is 10 to 40 μm, the line width of the gate electrode is 5 to 20 μm, and the line width of the gate wiring is about twice the line width of the gate electrode.

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。   Alternatively, the gate wiring layer 5103 and the gate electrode layer 5105 may be formed at the same time. In that case, nozzles having different diameters are provided in the head of the droplet discharge device, and the gate wiring layer 5103 and the gate electrode layer 5105 are formed at the same time by one scan. For example, a head in which a nozzle having a relatively large diameter is formed in a region where the gate wiring layer 5103 is formed and a nozzle having a nozzle having a relatively small diameter is installed in a region where the gate electrode layer 5105 is formed. Scan. The conductive material is continuously discharged from the discharge port for forming the gate wiring layer 5103, and the conductive material is discharged from the discharge port for forming the gate electrode layer 5105 when the head is scanned in the formation region. . Even in this case, patterns having different line widths can be formed, and throughput can be improved.

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。   Next, a gate insulating layer 5116 is formed over the gate electrode layer 5105 (see FIG. 42). The gate insulating layer 5116 may be formed using a known material such as a silicon oxide material or a nitride material, and may be a stacked layer or a single layer. In this embodiment, a stacked layer of a silicon nitride film, a silicon oxide film, and a silicon nitride film is used. Alternatively, a single layer or a double layer of silicon oxynitride film may be used. A silicon nitride film having a dense film quality is preferably used. In addition, when silver or copper is used for a conductive layer formed by a droplet discharge method, if a silicon nitride film or a NiB film is formed thereon as a barrier film, diffusion of impurities can be prevented and the surface can be planarized. is there. Note that in order to form a dense insulating film with low gate leakage current at a low deposition temperature, a rare gas element such as argon is preferably contained in a reaction gas and mixed into the formed insulating film.

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。   Next, a semiconductor layer is formed. A semiconductor layer having one conductivity type may be formed as necessary. In this embodiment, an N-type semiconductor layer 5107 is stacked as the semiconductor layer 5106 and a semiconductor layer having one conductivity type (see FIG. 43). In addition, an N-type semiconductor layer is formed, and an NMOS structure of an N-channel TFT, a PMOS structure of a P-channel TFT having a P-type semiconductor layer, and a CMOS structure of an N-channel TFT and a P-channel TFT are manufactured. it can. In order to impart conductivity, an element imparting conductivity is added by doping, and an impurity region is formed in the semiconductor layer, whereby an N-channel TFT or a P-channel TFT can be formed.

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。   In this embodiment mode, an amorphous semiconductor is used as the semiconductor. A semiconductor layer is formed, and then an N-type semiconductor layer is formed as a semiconductor layer having one conductivity type by a plasma CVD method or the like.

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。   Subsequently, using a mask made of an insulator such as resist or polyimide, the semiconductor layer 5106 and the N-type semiconductor layer 5107 are simultaneously patterned to form the semiconductor layer 5106 and the N-type semiconductor layer 5107 (see FIG. 43). ). The mask can be formed by selectively discharging a composition. For the mask, a resin material such as an epoxy resin, an acrylic resin, a phenol resin, a novolac resin, a melamine resin, or a urethane resin is used. Also, using organic materials such as benzocyclobutene, parylene, flare, permeable polyimide, compound materials made by polymerization of siloxane polymers, composition materials containing water-soluble homopolymers and water-soluble copolymers, etc. And formed by a droplet discharge method. Alternatively, a commercially available resist material containing a photosensitizer may be used. For example, a novolak resin that is a typical positive resist and a naphthoquinonediazide compound that is a photosensitizer, a base resin that is a negative resist, diphenylsilanediol, and An acid generator or the like may be used. Whichever material is used, the surface tension and viscosity are appropriately adjusted by adjusting the concentration of the solvent or adding a surfactant or the like.

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。 A composition containing a conductive material is discharged to form source and drain electrode layers 5130 and 5108, and the semiconductor layer 5106 and the N-type semiconductor layer 5107 are patterned using the source and drain electrode layers 5130 and 5108 as masks. Then, the semiconductor layer is exposed (see FIG. 44). Although not shown, before the source and drain electrode layers are formed, the above-described base pretreatment step of selectively forming a TiO x film or the like in a region where the source and drain electrode layers are formed may be performed. Then, the conductive layer can be formed with good adhesion. This processing step may be performed after the conductive layer is formed. This step improves the adhesion between the layers, so that the reliability of the display device can also be improved.

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。 Next, an insulating layer 5120 to be a second insulating layer is selectively formed, and a source wiring layer 5109 and a conductive layer 5110 are formed by a droplet discharge method so as to fill a gap therebetween (see FIG. 45). The insulating layer 5120 has an opening over the source / drain electrode layer 5108 in order to form a conductive layer 5110 for connecting the source / drain electrode layer 5108 and the pixel electrode layer 5111 in addition to the source wiring layer 5109 formation region. Is formed. The insulating layer 5120, the source wiring layer 5109, and the conductive layer 5110 are formed in the same manner as the insulating layers 5102a, 5102b, and 5102c, the gate wiring layer 5103, and the capacitor wiring layer 5104 described above. be able to. Therefore, the insulating layer 5120 can be selectively formed first, and the source wiring layer 5109 and the conductive layer 5110 can be formed later, or can be formed at the same time. Since the source wiring layer 5109 and the conductive layer 5110 are formed in contact with the source and drain electrode layers 5130 and 5108, respectively, base pretreatment may be performed on the formation regions as described above. The conductive layer 5110 is in contact with and electrically connected to the source / drain electrode layer 5108 and the pixel electrode layer 5111. Therefore, after the conductive layer 5110 is formed, base pretreatment is performed, and the pixel electrode layer 5111 is formed thereon. It is preferable to form.

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。   As a conductive material for forming the source and drain electrode layers 5130 and 5108, the source wiring layer 5109, and the conductive layer 5110, Ag (silver), Au (gold), Cu (copper), W (tungsten), Al (aluminum) A composition mainly composed of metal particles such as the above can be used. Further, light-transmitting indium tin oxide (ITO), ITSO made of indium tin oxide and silicon oxide, organic indium, organic tin, zinc oxide, titanium nitride, or the like may be combined.

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。   The insulating layer 5120 is formed using silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum oxide, aluminum nitride, aluminum oxynitride, or other inorganic insulating materials, or acrylic acid, methacrylic acid and derivatives thereof, polyimide, aromatic Heat-resistant polymers such as polyamide, polybenzimidazole, or inorganic siloxanes containing Si-O-Si bonds among silicon, oxygen, and hydrogen compounds formed from siloxane-based materials as starting materials It can be formed of an organic siloxane insulating material in which hydrogen is substituted with an organic group such as methyl or phenyl. You may form using photosensitive and non-photosensitive materials, such as an acryl and a polyimide.

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。   Alternatively, the insulating layer 5120, the source wiring layer 5109, and the conductive layer 5110 may be formed by discharging a composition by a droplet discharge method, and then the surface may be pressed and flattened by pressure in order to improve the flatness. As a pressing method, unevenness may be reduced by scanning a roller-like object on the surface, or the surface may be pressed vertically with a flat plate-like object. Alternatively, the surface may be softened or melted with a solvent or the like, and the surface irregularities may be removed with an air knife. Further, polishing may be performed using a CMP method. This step can be applied when the surface is flattened when unevenness is generated by the droplet discharge method. When flatness is improved by this step, display unevenness of the display panel can be prevented and a high-definition image can be displayed.

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。 Subsequently, the pixel electrode layer 5111 is formed by selectively discharging a composition containing a conductive material over the insulating layer 5120 so as to be in contact with the conductive layer 5110 (see FIG. 46). In the case of manufacturing a transmissive liquid crystal display panel, the pixel electrode layer 5111 includes indium tin oxide (ITO), indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO), zinc oxide (ZnO), and tin oxide (SnO 2 ). ) And the like may be formed by firing and forming a predetermined pattern.

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。   Further, it is preferably formed of indium tin oxide (ITO), indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO), zinc oxide (ZnO), or the like by a sputtering method. More preferably, an indium tin oxide film containing silicon oxide is formed by a sputtering method using a target containing 2 to 10% by weight of silicon oxide in ITO. In addition, an oxide conductive material containing silicon oxide and in which 2 to 20% zinc oxide (ZnO) is mixed with indium oxide may be used. After the pixel electrode layer 5111 is formed by a sputtering method, a mask layer may be formed by a droplet discharge method and formed into a desired pattern by etching. In this embodiment, the pixel electrode layer 5111 is formed using a light-transmitting conductive material by a droplet discharge method, specifically, ITSO including indium tin oxide, ITO, and silicon oxide. It forms using.

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。   In the case of manufacturing a reflective liquid crystal display panel, the composition is mainly composed of particles of metal such as Ag (silver), Au (gold), Cu (copper), W (tungsten), Al (aluminum). Can be used. As another method, the pixel electrode layer 5111 may be formed by forming a transparent conductive film or a light reflective conductive film by a sputtering method, forming a mask pattern by a droplet discharge method, and combining etching processes. .

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。   The pixel electrode layer 5111 may be wiped with a CMP method or a polyvinyl alcohol-based porous material and polished so that the surface thereof is planarized. Further, after the polishing using the CMP method, the surface of the pixel electrode layer 5111 may be subjected to ultraviolet irradiation, oxygen plasma treatment, or the like.

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。   Through the above steps, a substrate 5100 having a TFT for a liquid crystal display panel in which a bottom gate type (also referred to as an inverted stagger type) TFT and a pixel electrode are connected to the substrate 5100 is completed. The TFT of this embodiment mode is a channel etch type.

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。)。   Next, as illustrated in FIG. 48, an insulator layer 5131 called an alignment film is formed by a printing method or a spin coating method so as to cover the pixel electrode layer 5111. 48A is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in the top view shown in FIGS. 40 to 46, and FIG. 48B is a cross-sectional view taken along the line BB ′. It is a completed drawing. Note that the insulator layer 5131 can be selectively formed by a screen printing method or an offset printing method. Then, rubbing is performed. Subsequently, a sealing material is formed in a peripheral region where pixels are formed by a droplet discharge method (not shown).

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。   After that, an insulating substrate 5133 functioning as an alignment film, a colored layer 5134 functioning as a color filter, a conductor layer 5135 functioning as a counter electrode, a counter substrate 5140 provided with a polarizing plate 5136, and a substrate 5100 having TFTs are separated from each other by a spacer. And a liquid crystal display panel can be manufactured by providing a liquid crystal layer 5132 in the gap (see FIG. 48). A filler may be mixed in the sealing material, and a shielding film (black matrix) or the like may be formed on the counter substrate 5140. Note that as a method for forming the liquid crystal layer 5132, a dispenser type (dropping type) or a dip type (pumping type) in which liquid crystal is injected using a capillary phenomenon after the counter substrate 5140 is bonded can be used.

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。   A liquid crystal dropping injection method employing a dispenser method will be described with reference to FIG. 52, 5180 is a CPU, 5181 is a controller, 5182 is an imaging means, 5183 is a head, 5184 is a liquid crystal, 5185 and 5191 are markers, 5186 is a barrier layer, 5187 is a sealing material, 5188 is a TFT substrate, and 5190 is a counter substrate. It is. A closed loop is formed by the sealant 5187, and the liquid crystal 5184 is dropped from the head 5183 once or a plurality of times. At that time, a barrier layer 5186 is provided to prevent the sealant 5187 and the liquid crystal 5184 from reacting. Subsequently, the substrates are bonded together in a vacuum, and thereafter UV curing is performed to fill the liquid crystal.

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。 A connection portion is formed in order to connect the pixel portion formed in the above steps and an external wiring substrate. The insulator layer in the connection portion is removed by ashing using oxygen gas at or near atmospheric pressure. This treatment is performed using oxygen gas and one or more selected from hydrogen, CF 4 , NF 3 , H 2 O, and CHF 3 . In this step, in order to prevent damage and destruction due to static electricity, ashing is performed after sealing using the counter substrate. However, if there is little influence from static electricity, it may be performed at any timing. .

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。   Subsequently, a wiring board for connection is provided so that the gate wiring layer 5103 is electrically connected through the anisotropic conductor layer. The wiring board plays a role of transmitting signals and potentials from the outside. Through the above steps, a liquid crystal display panel including a channel etch type switching TFT and a capacitor is completed. The capacitor is formed of a capacitor wiring layer 5104, a gate insulating layer 5116, an insulating layer 5120, and a pixel electrode layer 5111.

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。   In this embodiment mode, the switching TFT has a single gate structure, but a multi-gate structure such as a double gate structure may be used. FIG. 49 shows a top view of a liquid crystal display device having a switching TFT 4200 having a double gate structure.

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。   As described above, in this embodiment mode, the process can be omitted by not using a light exposure process using a photomask. In addition, by forming various patterns directly on the substrate using the droplet discharge method, a liquid crystal display panel can be easily manufactured even if a glass substrate of the fifth generation or more with one side exceeding 1000 mm is used. be able to.

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。   In addition, a highly reliable liquid crystal display panel with improved adhesion can be manufactured.

(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。
(Embodiment 6)
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment mode, a channel protective thin film transistor is used as a thin film transistor in Embodiment Mode 5. Therefore, repetitive description of the same portion or a portion having a similar function is omitted. Note that FIG. 47 corresponds to a cross-sectional view of the channel etch type thin film transistor of FIG.

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。   An insulating layer 5102c is formed over the substrate 5100, and a composition including a conductive material is discharged by a droplet discharge method to form a gate wiring layer and a capacitor wiring layer. A gate electrode layer 5105 is formed by a droplet discharge method so as to be in contact with the gate wiring layer. Next, the gate insulating layer 5116 is formed with a single layer or a stacked structure by a plasma CVD method or a sputtering method. As a particularly preferable embodiment, a three-layered structure of an insulator layer made of silicon nitride, an insulator layer made of silicon oxide, and an insulator layer made of silicon nitride corresponds to the gate insulating film. Further, a semiconductor layer 5106 functioning as an active layer is formed. The above steps are the same as in the fifth embodiment.

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。   In order to form the semiconductor layer 5106 and the channel protective film 5141, for example, an insulating film is formed by a plasma CVD method and patterned in a desired region so as to have a desired shape. At this time, the channel protective film 5141 can be formed by exposing from the back surface of the substrate using the gate electrode as a mask. For the channel protective film, polyimide or polyvinyl alcohol may be dropped using a droplet discharge method. As a result, the exposure process can be omitted.

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。   Channel protective films include inorganic materials (silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon nitride oxide, etc.), photosensitive or non-photosensitive organic materials (organic resin materials) (polyimide, acrylic, polyamide, polyimide amide, resist , Benzocyclobutene, etc.), a low-k material having a low dielectric constant, or a film made of a plurality of kinds, or a stack of these films. In addition, a skeleton structure is formed by a bond of silicon (Si) and oxygen (O), and at least one of a material containing at least hydrogen as a substituent, or fluorine, an alkyl group, or an aromatic hydrocarbon as a substituent. You may use the material which has. As a manufacturing method, a vapor deposition method such as a plasma CVD method or a thermal CVD method, or a sputtering method can be used. Alternatively, a droplet discharge method or a printing method (a method for forming a pattern such as screen printing or offset printing) can be used. A TOF film or an SOG film obtained by a coating method can also be used.

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。   An N-type semiconductor layer 5107 is formed over the semiconductor layer 5106 and the channel protective film 5141. Next, a composition is selectively discharged over the semiconductor layer 5106 and the N-type semiconductor layer 5107 to form a mask. Subsequently, the semiconductor layer 5106 and the N-type semiconductor layer 5107 are simultaneously etched using a mask to form a semiconductor layer and an N-type semiconductor layer. After that, a composition containing a conductive material is discharged over the semiconductor layer 5106 to form source and drain electrode layers 5130 and 5108.

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。   Next, the N-type semiconductor layer 5107 is etched using the source and drain electrode layers 5130 and 5108 as a mask. Subsequently, an insulating layer 5120 is selectively formed, and a source wiring layer 5109 and a conductive layer 5110 are formed by a droplet discharge method so as to fill an opening of the insulating layer 5120. As in Embodiment 5, the insulating layer 5120, the source wiring layer 5109, and the conductive layer 5110 may be formed at the same time, and the above-described base pretreatment may be performed before and after the formation. A pixel electrode layer 5111 is formed by discharging a composition containing a conductive material in contact with the conductive layer 5110 so as to be electrically connected to the source and drain electrode layers 5108 through the conductive layer 5110. Thereafter, a pressing process may be performed to flatten the surface.

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。)。   Next, an insulator layer 5131 which functions as an alignment film is formed. Subsequently, a sealant is formed, and the counter substrate 5140 on which the substrate 5100, the color filter (colored layer) 5134, the conductor layer 5135, and the insulator layer 5133 are formed is attached using the sealant. After that, a liquid crystal layer 5132 is formed between the substrate 5100 and the counter substrate 5140. Next, when the region where the connection terminal is attached is exposed by etching under atmospheric pressure or near atmospheric pressure, and the connection terminal is attached, a liquid crystal display panel having a display function can be manufactured (see FIG. 47). ).

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。   As described above, the example of the inverted staggered thin film transistor is described in Embodiments 5 and 6, but the present invention can also be applied to a forward staggered thin film transistor. In the case of a forward staggered thin film transistor, a source wiring layer is first formed so as to be embedded in an insulating layer, and a source and drain electrode layer in a fine pixel portion is formed in contact with the source wiring layer by a droplet discharge method. Thereby, both the resistance reduction of the source wiring layer and the miniaturization of the electrode layer can be achieved as in the case of the inverted staggered thin film transistor.

(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。
(Embodiment 7)
In the display panel (an EL display panel or a liquid crystal display panel) manufactured in Embodiments 1 to 6, the semiconductor layer is formed using SAS, so that the driver circuit on the scan line side is formed over the substrate 3700 as described in FIG. Can be formed on top.

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。 FIG. 29 shows a block diagram of a scanning line side driving circuit constituted by an n-channel TFT using SAS capable of obtaining a field effect mobility of 1 to 15 cm 2 / V · sec.

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。   In FIG. 29, a block denoted by 500 corresponds to a pulse output circuit that outputs a sampling pulse for one stage, and the shift register includes n pulse output circuits. Reference numeral 501 denotes a buffer circuit to which a pixel 502 is connected.

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。   FIG. 30 shows a specific configuration of the pulse output circuit 500, and the circuit is composed of n-channel TFTs 601 to 612. At this time, the size of the TFT may be determined in consideration of the operating characteristics of the n-channel TFT using SAS. For example, if the channel length is 8 μm, the channel width can be set in the range of 10 to 80 μm.

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。   A specific configuration of the buffer circuit 501 is shown in FIG. Similarly, the buffer circuit is composed of n-channel TFTs 620 to 635. At this time, the size of the TFT may be determined in consideration of the operating characteristics of the n-channel TFT using SAS. For example, if the channel length is 10 μm, the channel width is set in the range of 10 to 1800 μm.

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。   In order to realize such a circuit, the TFTs need to be connected to each other by wiring, and a configuration example of the wiring in that case is shown in FIG. In FIG. 32, as in the first embodiment, a gate electrode layer 104, a gate insulating layer 106 (an insulating layer 106a made of silicon nitride, an insulating layer 106b made of silicon oxide, and an insulating layer 106c made of silicon nitride) A layered body), a semiconductor layer 107 formed of SAS, an N-type semiconductor layer 109 for forming a source and a drain, and source and drain electrode layers 111 and 116 are shown. In this case, connection wiring layers 170, 171, and 172 are formed on the substrate 100 in the same process as the gate electrode layer 104. Then, a part of the gate insulating layer is etched so that the connection wiring layers 170, 171, and 172 are exposed, and the TFTs are appropriately formed by the source and drain electrode layers 111 and 116 and the connection wiring layer 173 formed in the same process. Various circuits can be realized by connection.

(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。
(Embodiment 8)
Next, a mode in which a driver circuit for driving is mounted on a display panel such as an EL display panel or a liquid crystal display panel manufactured according to Embodiments 1 to 7 will be described.

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。   First, a display device employing a COG method is described with reference to FIG. Over the substrate 3700, a pixel region 3701 for displaying information such as characters and images, and a driving circuit 3702 on the scanning side are provided. A substrate provided with a plurality of drive circuits is divided into rectangular shapes, and the divided drive circuits (hereinafter referred to as driver ICs) 3705a and 3705b are mounted on the substrate 3700. FIG. 11 shows a form in which a plurality of driver ICs 3705a and 3705b and a tape 3704 are mounted on the tip of the driver ICs 3705a and 3705b. Further, the size of the division may be substantially the same as the length of the side of the pixel portion on the signal line side, and a tape may be mounted on the tip of the driver IC on a single driver IC.

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。   Alternatively, a TAB method may be employed. In that case, a plurality of tapes may be attached and a driver IC may be mounted on the tapes. As in the case of the COG method, a single driver IC may be mounted on a single tape. In this case, a metal piece or the like for fixing the driver IC may be attached together due to strength problems.

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。   A plurality of driver ICs mounted on these display panels may be formed on a rectangular substrate having a side of 300 mm to 1000 mm or more from the viewpoint of improving productivity.

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。   That is, a plurality of circuit patterns having a drive circuit portion and an input / output terminal as one unit may be formed on the substrate, and finally divided and taken out. The long side of the driver IC may be formed in a rectangular shape having a long side of 15 to 80 mm and a short side of 1 to 6 mm in consideration of the length of one side of the pixel portion and the pixel pitch. Or a length obtained by adding one side of the pixel portion and one side of each driver circuit.

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。   The advantage of the external dimensions of the driver IC over the IC chip lies in the length of the long side. When a driver IC formed with a long side of 15 to 80 mm is used, the number required for mounting corresponding to the pixel portion is as follows. This is less than when an IC chip is used, and the manufacturing yield can be improved. Further, when a driver IC is formed over a glass substrate, the shape of the substrate used as a base is not limited, and thus productivity is not impaired. This is a great advantage compared with the case where the IC chip is taken out from the circular silicon wafer.

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。   In FIG. 11, driver ICs 3705a and 3705b in which a drive circuit is formed are mounted in a region outside the pixel region 3701. These driver ICs 3705a and 3705b are drive circuits on the signal line side. In order to form a pixel region corresponding to RGB full color, the number of signal lines in the XGA class is 3072 and the number in the UXGA class is 4800. The signal lines formed in such a number are divided into several blocks at the end of the pixel region 3701 to form lead lines, and are collected according to the pitch of the output terminals of the driver ICs 3705a and 3705b.

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。   The driver IC is preferably formed of a crystalline semiconductor formed over a substrate, and the crystalline semiconductor is preferably formed by irradiating continuous-emitting laser light. Therefore, a continuous light emitting solid state laser or gas laser is used as an oscillator for generating the laser light. When a continuous light emission laser is used, a transistor can be formed using a polycrystalline semiconductor layer having a large grain size with few crystal defects. In addition, since the mobility and response speed are good, high-speed driving is possible, the operating frequency of the element can be improved as compared with the prior art, and there is less variation in characteristics, so that high reliability can be obtained. Note that for the purpose of further improving the operating frequency, the channel length direction of the transistor and the scanning direction of the laser light are preferably matched. This is because, in the laser crystallization process using a continuous emission laser, the highest mobility is obtained when the channel length direction of the transistor and the scanning direction of the laser beam with respect to the substrate are substantially parallel (preferably −30 ° to 30 °). It is because it is obtained. Note that the channel length direction corresponds to the direction in which current flows in the channel formation region, in other words, the direction in which charges move. The transistor thus fabricated has an active layer composed of a polycrystalline semiconductor layer in which crystal grains extend in the channel direction, which means that the crystal grain boundaries are formed substantially along the channel direction. means.

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。   In order to perform laser crystallization, it is preferable to significantly narrow the laser beam, and the width of the beam spot is preferably about 1 to 3 mm, which is the same width of the short side of the driver IC. In order to ensure a sufficient and efficient energy density for the irradiated object, the laser light irradiation region is preferably linear. However, the line shape here does not mean a line in a strict sense, but means a rectangle or an ellipse having a large aspect ratio. For example, the aspect ratio is 2 or more (preferably 10 to 10,000). In this manner, a method for manufacturing a display device with improved productivity can be provided by setting the width of the beam spot of the laser light to the same length as the short side of the driver IC.

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。   In FIG. 11, the scanning line driving circuit is formed integrally with the pixel portion, and a driver IC is mounted as the signal line driving circuit. However, the present invention is not limited to this mode, and a driver IC may be mounted as both the scanning line driving circuit and the signal line driving circuit. In that case, the specifications of the driver ICs used on the scanning line side and the signal line side may be different.

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。 In the pixel region 3701, signal lines and scanning lines intersect to form a matrix, and a transistor is disposed corresponding to each intersection. The present invention is characterized in that a TFT having an amorphous semiconductor or a semi-amorphous semiconductor as a channel portion is used as a transistor arranged in the pixel region 3701. The amorphous semiconductor is formed by a method such as a plasma CVD method or a sputtering method. A semi-amorphous semiconductor can be formed at a temperature of 300 ° C. or less by a plasma CVD method. For example, even a non-alkali glass substrate with an outer dimension of 550 × 650 mm has a film thickness necessary for forming a transistor. Is formed in a short time. Such a feature of the manufacturing technique is effective in manufacturing a large-screen display device. In addition, a semi-amorphous TFT can obtain a field effect mobility of 2 to 10 cm 2 / V · sec by forming a channel formation region with SAS. Therefore, this TFT can be used as a switching element for a pixel or an element constituting a driving circuit on the scanning line side. Therefore, a display panel that realizes system-on-panel can be manufactured.

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。   Note that FIG. 11 shows the premise that the scanning line side driver circuit is also integrally formed on the substrate by using a TFT having a semiconductor layer formed of SAS. When a TFT having a semiconductor layer formed of AS is used, a driver IC may be mounted on both the scanning line side driver circuit and the signal line side driver circuit.

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。   In that case, it is preferable that the specifications of the driver ICs used on the scanning line side and the signal line side are different. For example, although a transistor constituting the driver IC on the scanning line side is required to have a withstand voltage of about 30 V, the driving frequency is 100 kHz or less, and a relatively high speed operation is not required. Therefore, it is preferable to set the channel length (L) of the transistors forming the driver on the scanning line side to be sufficiently large. On the other hand, it is sufficient for the transistor of the driver IC on the signal line side to have a withstand voltage of about 12V, but the drive frequency is about 65 MHz at 3V, and high speed operation is required. Therefore, it is preferable to set the channel length and the like of the transistors constituting the driver on the micron rule.

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。   The method for mounting the driver IC is not particularly limited, and a known COG method, wire bonding method, or TAB method can be used.

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。   By setting the thickness of the driver IC to the same thickness as that of the counter substrate, the height between the two becomes substantially the same, which contributes to a reduction in thickness of the entire display device. In addition, since each substrate is made of the same material, thermal stress is not generated even when a temperature change occurs in the display device, and the characteristics of a circuit made of TFTs are not impaired. In addition, the number of driver ICs to be mounted in one pixel region can be reduced by mounting the drive circuit with a driver IC that is longer than the IC chip as shown in this embodiment.

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。   As described above, a driver circuit can be incorporated in the display panel.

(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。
(Embodiment 9)
A structure of a pixel of the EL display panel described in this embodiment will be described with reference to an equivalent circuit diagram shown in FIG.

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。   In the pixel shown in FIG. 33A, a signal line 410 and power supply lines 411 to 413 are arranged in the column direction, and a scanning line 414 is arranged in the row direction. In addition, the pixel includes a TFT 401 that is a switching TFT, a TFT 403 that is a driving TFT, a TFT 404 that is a current control TFT, a capacitor element 402, and a light emitting element 405.

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。   The pixel shown in FIG. 33C is different from the pixel shown in FIG. 33A except that the gate electrode of the TFT 403 is connected to the power supply line 412 arranged in the row direction. is there. That is, both pixels shown in FIGS. 33A and 33C show the same equivalent circuit diagram. However, in the case where the power supply line 412 is arranged in the column direction (FIG. 33A) and the power supply line 412 is arranged in the row direction (FIG. 33C), each power supply line is conductive on a different layer. Formed with body layers. Here, attention is paid to the wiring to which the gate electrode of the TFT 403 which is a driving TFT is connected, and FIGS. 33A and 33C are shown separately to show that the layers for producing these are different.

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。 33A and 33C, TFTs 403 and 404 are connected in series in the pixel. The channel length L 3 and channel width W 3 of the TFT 403, the channel length L 4 and channel width of the TFT 404 are the same. W 4 may be set to satisfy L 3 / W 3 : L 4 / W 4 = 5 to 6000: 1. As an example when 6000: 1 is satisfied, there is a case where L 3 is 500 μm, W 3 is 3 μm, L 4 is 3 μm, and W 4 is 100 μm.

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。 Note that the TFT 403 operates in a saturation region and has a role of controlling a current value flowing through the light emitting element 405, and the TFT 404 has a role of controlling a current supply to the light emitting element 405 by operating in a linear region. Both TFTs preferably have the same conductivity type in terms of manufacturing process. The TFT 403 may be a depletion type TFT as well as an enhancement type. In the present invention having the above structure, since the TFT 404 operates in a linear region, a slight change in V GS of the TFT 404 does not affect the current value of the light emitting element 405. That is, the current value of the light emitting element 405 is determined by the TFT 403 operating in the saturation region. The present invention having the above structure can provide a display device in which luminance unevenness of a light emitting element due to variation in TFT characteristics is improved and image quality is improved.

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。   In the pixels shown in FIGS. 33A to 33D, the TFT 401 controls input of a video signal to the pixel. When the TFT 401 is turned on and a video signal is input into the pixel, the capacitor 402 The video signal is held in Note that FIGS. 33A to 33D illustrate a structure in which the capacitor 402 is provided; however, the present invention is not limited to this, and a capacitor for holding a video signal can be covered by a gate capacitor or the like. In that case, the capacitor 402 need not be explicitly provided.

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。   The light-emitting element 405 has a structure in which an electroluminescent layer is sandwiched between two electrodes, and a potential difference is generated between the pixel electrode and the counter electrode (between the anode and the cathode) so that a forward bias voltage is applied. Is provided. The electroluminescent layer is composed of a wide variety of materials such as organic materials and inorganic materials. The luminescence in the electroluminescent layer includes light emission (fluorescence) when returning from a singlet excited state to a ground state, and a triplet excited state. And light emission (phosphorescence) when returning to the ground state.

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。   The pixel shown in FIG. 33B has the same pixel structure as that shown in FIG. 33A except that a TFT 406 and a scanning line 415 are added. Similarly, the pixel illustrated in FIG. 33D has the same pixel structure as that illustrated in FIG. 33C except that a TFT 406 and a scanning line 415 are added.

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。   The TFT 406 is controlled to be turned on or off by a newly arranged scanning line 415. When the TFT 406 is turned on, the charge held in the capacitor 402 is discharged and the TFT 404 is turned off. That is, a state in which no current flows through the light emitting element 405 can be created by the arrangement of the TFT 406. Therefore, the configurations of FIGS. 33B and 33D can improve the duty ratio because the lighting period can be started simultaneously with or immediately after the start of the writing period without waiting for signal writing to all pixels. It becomes possible.

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。   In the pixel shown in FIG. 33E, a signal line 450, power supply lines 451 and 452 are arranged in the column direction, and a scanning line 453 is arranged in the row direction. In addition, the pixel includes a switching TFT 441, a driving TFT 443, a capacitor element 442, and a light emitting element 444. The pixel shown in FIG. 33F has the same pixel structure as that shown in FIG. 33E except that a TFT 445 and a scanning line 454 are added. Note that the duty ratio of the structure in FIG. 33F can also be improved by the arrangement of the TFTs 445.

(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。
(Embodiment 10)
One mode in which protective diodes are provided in the scanning line side input terminal portion and the signal line side input terminal portion will be described with reference to FIG. In FIG. 34, the pixel 3400 is provided with TFTs 541 and 542. This TFT has the same configuration as that of the first embodiment.

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。   Protection diodes 561 and 562 are provided in the signal line side input terminal portion. This protective diode is manufactured in the same process as the TFT 541 or 542, and operates as a diode by connecting the gate and one of the drain or the source. An equivalent circuit diagram of the top view shown in FIG. 34 is shown in FIG.

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。   The protection diode 561 includes a gate electrode layer 550, a semiconductor layer 551, a channel protection insulating layer 552, and a wiring layer 553. The protective diode 562 has a similar structure. The common potential lines 554 and 555 connected to the protection diode are formed in the same layer as the gate electrode layer. Therefore, in order to be electrically connected to the wiring layer 553, a contact hole needs to be formed in the gate insulating layer.

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。   The contact hole in the gate insulating layer may be etched by forming a mask layer by a droplet discharge method. In this case, if an atmospheric pressure discharge etching process is applied, a local electric discharge process is also possible, and it is not necessary to form a mask layer on the entire surface of the substrate.

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。   The signal wiring layer 237 is formed of the same layer as the source and drain wiring layers in the TFT 541, and has a structure in which the signal wiring layer 237 connected thereto is connected to the source or drain side.

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。   The input terminal portion on the scanning signal line side has the same configuration. Thus, according to the present invention, the protection diode provided in the input stage can be formed simultaneously. Note that the position at which the protective diode is inserted is not limited to this embodiment mode, and can be provided between the driver circuit and the pixel.

(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。
(Embodiment 11)
One mode in which protective diodes are provided in the scanning line side input terminal portion and the signal line side input terminal portion will be described with reference to FIGS. In FIG. 54, the pixel 6202 is provided with a TFT 260. This TFT has a configuration similar to that of the fifth embodiment.

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。   Protection diodes 5261 and 5262 are provided in the signal line side input terminal portion. This protective diode is manufactured in the same process as the TFT 5260, and is operated as a diode by connecting a gate and one of a drain and a source. An equivalent circuit diagram of the top view shown in FIG. 53 is shown in FIG.

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。   The protection diode 5261 over the substrate 6200 includes a gate electrode layer 5250, a semiconductor layer 5251, a channel protection insulating layer 5252, and a wiring layer 5253. The protective diode 5262 has a similar structure. Common potential lines 5254 and 5255 connected to the protection diode are formed in the same layer as the gate electrode layer 5250. Therefore, in order to be electrically connected to the wiring layer 5253, a contact hole needs to be formed in the gate insulating layer.

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。   The contact hole for the gate insulating layer may be etched by forming a mask layer by a droplet discharge method. In this case, if an atmospheric pressure discharge etching process is applied, a local electric discharge process is also possible, and it is not necessary to form a mask layer on the entire surface of the substrate.

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。   The protective diode 5261 or 5262 is formed of the same layer as the source and drain wiring layer 5219 in the TFT 5260, and has a structure in which the signal wiring layer 5256 connected thereto is connected to the source or drain side.

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。   The input terminal portion on the scanning signal line side has the same configuration. Thus, according to the present invention, the protection diode provided in the input stage can be formed simultaneously. Note that the position at which the protective diode is inserted is not limited to this embodiment mode, and can be provided between the driver circuit and the pixel.

(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。
(Embodiment 12)
28 and 35 show an example in which an EL display module is formed using a TFT substrate 2800 manufactured by a droplet discharge method. In both drawings, a pixel portion composed of pixels is formed on a TFT substrate 2800.

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。   In FIG. 28, the same TFT as that formed in the pixel or the gate of the TFT and one of the source and the drain is connected between the driving circuit and the pixel, outside the pixel portion. The protection circuit portion 2801 operated in the above is provided. As the driver circuit 2809, a driver IC formed of a single crystal semiconductor, a stick driver IC formed of a polycrystalline semiconductor film over a glass substrate, a driver circuit formed of SAS, or the like is applied.

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。   The TFT substrate 2800 is fixed to the sealing substrate 2820 through spacers 2806a and 2806b formed by a droplet discharge method. The spacer is preferably provided to keep the distance between the two substrates constant even when the substrate is thin and the area of the pixel portion is increased. A space between the TFT substrate 2800 and the sealing substrate 2820 over the light-emitting elements 2804 and 2805 may be filled with a light-transmitting resin material to be solidified, or anhydrous nitrogen or inert Gas may be filled.

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。   FIG. 27 shows a case where the light emitting elements 2804 and 2805 have a top emission type structure, and the light is emitted in the direction of the arrow shown in the figure. Each pixel can perform multicolor display by changing the emission color of the pixels to red, green, and blue. At this time, by forming the colored layers 2807a, 2807b, and 2807c corresponding to the respective colors on the sealing substrate 2820 side, the color purity of the emitted light can be increased. Alternatively, the pixel may be combined with the colored layers 2807a, 2807b, and 2807c as a white light emitting element.

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。   The driver circuit 2809 is connected to a scanning line or a signal line connection terminal provided at one end of the TFT substrate 2800 through a wiring substrate 2810. Further, a heat pipe 2813 and a heat radiating plate 2812 may be provided in contact with or in proximity to the TFT substrate 2800 to enhance the heat radiation effect.

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。   In FIG. 28, a top-emission EL module is used, but a bottom-emission structure may be used by changing the configuration of the light-emitting element and the arrangement of the external circuit board.

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。   FIG. 35 shows an example in which a sealing structure is formed by attaching a resin film 2900 to a TFT substrate 2800 on a side where a pixel portion is formed using a sealant or an adhesive resin 2901. A gas barrier film for preventing permeation of water vapor may be provided on the surface of the resin film 2900. FIG. 35 shows a bottom emission structure in which light from the light emitting element is emitted through the substrate; however, a top emission structure can be obtained by making the resin film 2900 or an adhesive resin 2901 translucent. . In any case, the film sealing structure can further reduce the thickness and weight.

(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。
(Embodiment 13)
With the display device formed according to the present invention, a television device (an EL television device or a liquid crystal television device) can be completed. FIG. 26 is a block diagram illustrating a main configuration of the television device. In the display panel, only the pixel portion is formed as shown in FIG. 38 and the scanning line side driving circuit and the signal line side driving circuit are mounted by the TAB method, and as shown in FIG. In the case where the scanning line side driving circuit and the signal line side driving circuit are mounted on the pixel portion and its periphery by the COG method, a TFT is formed by SAS as shown in FIG. 11, and the pixel portion and the scanning line side driving circuit are There are cases where the signal line side driver circuit is separately formed as a driver IC and formed integrally on the substrate, but any form may be adopted.

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。   As other external circuit configurations, on the input side of the video signal, among the signals received by the tuner 804, the video signal amplifier circuit 805 that amplifies the video signal, and the signals output from the video signal amplifier circuit 805 are red, green, and blue colors. And a control circuit 807 for converting the video signal into the input specification of the driver IC. The control circuit 807 outputs signals to the scanning line side and the signal line side, respectively. In the case of digital driving, a signal dividing circuit 808 may be provided on the signal line side so that an input digital signal is divided into m pieces and supplied.

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。   Of the signals received by the tuner 804, the audio signal is sent to the audio signal amplifier circuit 809, and the output is supplied to the speaker 813 through the audio signal processing circuit 810. The control circuit 811 receives control information on the receiving station (reception frequency) and volume from the input unit 812, and sends a signal to the tuner 804 and the audio signal processing circuit 810.

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。   FIG. 55 shows an example of a liquid crystal display module. A TFT substrate 4600 and a counter substrate 4601 are fixed to each other with a sealant 4602, and a pixel portion 4603 and a liquid crystal layer 4604 are provided therebetween to form a display region. The colored layer 4605 is necessary when performing color display. In the case of the RGB method, a colored layer corresponding to each color of red, green, and blue is provided corresponding to each pixel. Polarizing plates 4606 and 4607 are provided outside the TFT substrate 4600 and the counter substrate 4601. The light source is composed of a cold cathode tube 4610 and a light guide plate 4611. The circuit board 4612 is connected to an external circuit 4608 on the TFT substrate 4600 by a flexible wiring board 4609, and an external circuit such as a control circuit or a power supply circuit is incorporated. Yes.

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。   A display device such as an EL module or a liquid crystal display module can be incorporated in a housing 2001 as shown in FIG. 24 to complete a television device. A main screen 2003 is formed by the display module, and a speaker portion 2009, operation switches, and the like are provided as other accessory equipment. Thus, a television device can be completed according to the present invention.

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。   In addition, as shown in FIG. 36, reflected light of light incident from the outside may be blocked using a wavelength plate or a polarizing plate. FIG. 36 shows a top emission type structure in which an insulating layer 3605 serving as a partition is colored and used as a black matrix. This partition wall can be formed by a droplet discharge method, and carbon black or the like may be mixed with a resin material such as polyimide, or may be a laminate thereof. A different material may be discharged to the same region a plurality of times by a droplet discharge method to form a partition wall. As the wave plates 3603 and 3604, λ / 4 and \ λ / 2 may be used so that the light can be controlled. The structure is a TFT substrate 2800, a light emitting element 2804, a sealing substrate (sealing material) 2820, a wave plate 3603, 3604 (λ / 4, λ / 2), and a polarizing plate 3602, and light emitted from the light emitting element. Passes through these and is emitted to the outside from the polarizing plate side. The wave plate and the polarizing plate may be installed on the side from which light is emitted, and may be installed on both sides as long as the display is a double-sided emission type that emits light on both sides. Further, an antireflection film 3601 may be provided outside the polarizing plate. This makes it possible to display a higher-definition and precise image.

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。   A display panel 2002 using a display element is incorporated in a housing 2001, and a receiver 2005 receives a general television broadcast and connects to a wired or wireless communication network via a modem 2004 in one direction ( Information communication can also be performed in a bidirectional manner (between the sender and the receiver, or between the sender and the receiver). The television device can be operated by a switch incorporated in the housing or a separate remote control device 2006, and the remote control device 2006 also includes a display unit 2007 for displaying information to be output. good.

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。   In addition, the television device may have a configuration in which a sub screen 2008 is formed using the second display panel in addition to the main screen 2003 to display channels, volume, and the like. The main screen 2003 may be formed using a liquid crystal display panel that can display with low power consumption, and the sub screen may be formed using an EL display panel with an excellent viewing angle so that the display can blink. When the present invention is used, a highly reliable display device can be obtained even when such a large substrate is used and a large number of TFTs and electronic components are used.

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。   Of course, the present invention is not limited to a television device, but can be applied to various uses such as a monitor for a personal computer, an information display board in a railway station or airport, an advertisement display board in a street, etc. can do.

(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。
(Embodiment 14)
Various display devices can be manufactured by applying the present invention. That is, the present invention can be applied to various electronic devices in which these display devices are incorporated in a display portion.

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。   Such electronic devices include video cameras, digital cameras, projectors, head mounted displays (goggles type displays), car navigation systems, car stereos, personal computers, game machines, personal digital assistants (mobile computers, mobile phones, electronic books, etc.) ), An image reproducing apparatus provided with a recording medium (specifically, an apparatus provided with a display capable of reproducing a recording medium such as a digital versatile disc (DVD) and displaying the image). Examples thereof are shown in FIG.

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。   FIG. 25A illustrates a laptop personal computer including a main body 2101, a housing 2102, a display portion 2103, a keyboard 2104, an external connection port 2105, a pointing mouse 2106, and the like. The present invention is applied to manufacturing the display portion 2103. When the present invention is used, a highly reliable high-quality image can be displayed even if the size is reduced and wiring and the like are refined.

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。   FIG. 25B shows an image reproduction device (specifically, a DVD reproduction device) provided with a recording medium, which includes a main body 2201, a housing 2202, a display portion A 2203, a display portion B 2204, and a recording medium (DVD etc.) reading portion 2205. , Operation key 2206, speaker portion 2207, and the like. The display portion A 2203 mainly displays image information, and the display portion B 2204 mainly displays character information. The present invention is applied to the production of the display portions A, B 2203, and 2204. When the present invention is used, a highly reliable high-quality image can be displayed even if the size is reduced and wiring and the like are refined.

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。   FIG. 25C illustrates a mobile phone, which includes a main body 2301, an audio output portion 2302, an audio input portion 2303, a display portion 2304, operation switches 2305, an antenna 2306, and the like. By applying the display device manufactured according to the present invention to the display portion 2304, a highly reliable and high-quality image can be displayed even in a mobile phone that is downsized and wiring and the like are precise.

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。   FIG. 25D illustrates a video camera, which includes a main body 2401, a display portion 2402, a housing 2403, an external connection port 2404, a remote control reception portion 2405, an image receiving portion 2406, a battery 2407, an audio input portion 2408, operation keys 2409, and an eyepiece. Part 2410. The present invention can be applied to the display portion 2402. By applying the display device manufactured according to the present invention to the display portion 2304, a highly reliable and high-quality image can be displayed even with a video camera that is downsized and wiring and the like are precise. This embodiment mode can be freely combined with the above embodiment modes.

本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置を説明する図。8A and 8B illustrate a display device of the present invention. 本発明の表示装置の上面図。The top view of the display apparatus of this invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の画素回路の上面図。FIG. 6 is a top view of a pixel circuit of a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 本発明が適用される電子機器を示す図。FIG. 11 illustrates an electronic device to which the present invention is applied. 本発明が適用される電子機器を示す図。FIG. 11 illustrates an electronic device to which the present invention is applied. 本発明の電子機器の主要な構成を示すブロック図。1 is a block diagram illustrating a main configuration of an electronic device of the present invention. 本発明の表示装置の上面図。The top view of the display apparatus of this invention. 本発明のEL表示モジュールの構成例を説明する断面図。Sectional drawing explaining the structural example of EL display module of this invention. 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。4A and 4B each illustrate a circuit structure in the case where a scan line driver circuit is formed using TFTs in a display panel of the present invention. 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)。4A and 4B illustrate a circuit structure in the case where a scan line driver circuit is formed using TFTs in a display panel of the present invention (shift register circuit). 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)。4A and 4B illustrate a circuit configuration in the case where a scan line side driver circuit is formed using TFTs in a display panel of the present invention (buffer circuit). 本発明の表示装置の作製方法を説明する図。4A to 4D illustrate a method for manufacturing a display device of the present invention. 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。FIG. 10 is a circuit diagram illustrating a structure of a pixel that can be applied to an EL display panel of the present invention. 本発明のEL表示パネルを説明する上面図である。It is a top view illustrating an EL display panel of the present invention. 本発明のEL表示モジュールの構成例を説明する断面図。Sectional drawing explaining the structural example of EL display module of this invention. 本発明のEL表示モジュールの構成例を説明する断面図。Sectional drawing explaining the structural example of EL display module of this invention. 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。2A and 2B illustrate a structure of a droplet discharge device that can be applied to the present invention. 本発明の表示装置の上面図。The top view of the display apparatus of this invention. 図34で説明するEL表示パネルの等価回路図である。FIG. 35 is an equivalent circuit diagram of an EL display panel described in FIG. 34. 本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention. 本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention. 本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention. 本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention. 本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention. 本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention. 本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention. 本発明の液晶表示装置の断面図。Sectional drawing of the liquid crystal display device of this invention. 本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention. 本発明の液晶表示装置の上面図。1 is a top view of a liquid crystal display device of the present invention. 本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention. 本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention. 本発明の液晶表示装置の作製方法を説明する図。8A and 8B illustrate a method for manufacturing a liquid crystal display device of the present invention. 本発明の液晶表示パネルを説明する上面図。FIG. 6 is a top view illustrating a liquid crystal display panel of the present invention. 図53で説明する液晶表示パネルの等価回路図。FIG. 54 is an equivalent circuit diagram of the liquid crystal display panel described in FIG. 本発明の液晶表示モジュールの構成を説明する図。4A and 4B illustrate a structure of a liquid crystal display module of the present invention.

Claims (30)

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。
An insulating layer having an opening;
A first conductive layer provided in the opening;
A second conductive layer provided in contact with the insulating layer and the first conductive layer;
The thin film transistor, wherein the first conductive layer is wider and thicker than the second conductive layer.
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。
An insulating layer having an opening;
A first conductive layer provided in the opening;
A second conductive layer provided in contact with the insulating layer and the first conductive layer;
The first conductive layer is wider and thicker than the second conductive layer,
The thin film transistor, wherein the second conductive layer is formed by ejecting droplets having a conductive material.
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。
An insulating layer having an opening;
A first conductive layer provided in the opening;
A second conductive layer provided in contact with the insulating layer and the first conductive layer;
A semiconductor layer provided on the second conductive layer via a gate insulating film;
A third conductive layer provided on the semiconductor layer;
A second insulating layer having an opening provided on the third conductive layer;
A fourth conductive layer provided in the opening,
The first conductive layer is wider and thicker than the second conductive layer,
The display device, wherein the fourth conductive layer is wider and thicker than the third conductive layer.
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。
An insulating layer having an opening;
A first conductive layer provided in the opening;
A second conductive layer provided in contact with the insulating layer and the first conductive layer;
A semiconductor layer provided on the second conductive layer via a gate insulating film;
A third conductive layer provided on the semiconductor layer;
A second insulating layer having an opening provided on the third conductive layer;
A fourth conductive layer provided in the opening,
The first conductive layer is wider and thicker than the second conductive layer,
The fourth conductive layer is wider and thicker than the third conductive layer,
The display device, wherein the second conductive layer and the third conductive layer are formed by ejecting droplets having a conductive material.
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。
An insulating layer having an opening;
A first conductive layer provided in the opening;
A second conductive layer provided in contact with the insulating layer and the first conductive layer;
A semiconductor layer provided on the second conductive layer via a gate insulating film;
A pair of third conductive layers provided on the semiconductor layer;
A first electrode provided on one of the third conductive layers;
An electroluminescent layer provided on the first electrode;
A second electrode provided on the electroluminescent layer,
The display device, wherein the first conductive layer is wider and thicker than the second conductive layer.
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。
An insulating layer having an opening;
A first conductive layer provided in the opening;
A second conductive layer provided in contact with the insulating layer and the first conductive layer;
A semiconductor layer provided on the second conductive layer via a gate insulating film;
A pair of third conductive layers provided on the semiconductor layer;
A first electrode provided on one of the third conductive layers;
An electroluminescent layer provided on the first electrode;
A second electrode provided on the electroluminescent layer,
The first conductive layer is wider and thicker than the second conductive layer,
The display device, wherein the second conductive layer is formed by ejecting a droplet having a conductive material.
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。
An insulating layer having an opening;
A first conductive layer provided in the opening;
A second conductive layer provided in contact with the insulating layer and the first conductive layer;
A semiconductor layer provided on the second conductive layer via a gate insulating film;
A pair of third conductive layers provided on the semiconductor layer;
A first electrode provided on one of the third conductive layers;
A second insulating layer having an opening provided on the other third conductive layer;
A fourth conductive layer provided in the opening;
An electroluminescent layer provided on the first electrode;
A second electrode provided on the electroluminescent layer,
The first conductive layer is wider and thicker than the second conductive layer,
The display device, wherein the fourth conductive layer is wider and thicker than the third conductive layer.
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。
An insulating layer having an opening;
A first conductive layer provided in the opening;
A second conductive layer provided in contact with the insulating layer and the first conductive layer;
A semiconductor layer provided on the second conductive layer via a gate insulating film;
A pair of third conductive layers provided on the semiconductor layer;
A first electrode provided on one of the third conductive layers;
A second insulating layer having an opening provided on the other third conductive layer;
A fourth conductive layer provided in the opening;
An electroluminescent layer provided on the first electrode;
A second electrode provided on the electroluminescent layer,
The first conductive layer is wider and thicker than the second conductive layer,
The fourth conductive layer is wider and thicker than the third conductive layer,
The display device, wherein the second conductive layer and the third conductive layer are formed by ejecting droplets having a conductive material.
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。   The display device according to claim 3, further comprising a titanium oxide film under the first conductive layer. 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。   9. The structure according to claim 3, wherein W (tungsten), Al (aluminum), Ta (tantalum), Zr (zirconium), Hf (hafnium), Ir (iridium) is formed under the first conductive layer. Nb (niobium), Pd (lead), Pt (platinum), Mo (molybdenum), Rh (rhodium), Sc (scandium), Ti (titanium), V (vanadium), Cr (chromium), Mn (manganese) , Fe (iron), Co (cobalt), Ni (nickel), Cu (copper) or Zn (zinc) element, or a film made of an oxide, nitride or oxynitride of the element, Display device. 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。   The display device according to claim 3, wherein the second conductive layer includes silver, gold, copper, or indium tin oxide. 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。   12. The display device according to claim 3, wherein the third conductive layer includes silver, gold, copper, or indium tin oxide. 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。   13. The display device according to claim 3, wherein a width of the opening is 5 μm or more and 100 μm or less. 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。   14. The display device according to claim 3, wherein the semiconductor layer is a non-single-crystal semiconductor containing hydrogen or a halogen element. 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。   14. The display device according to claim 3, wherein the semiconductor layer is a semi-amorphous semiconductor containing hydrogen or a halogen element. 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。   14. The display device according to claim 3, wherein the semiconductor layer is a polycrystalline semiconductor containing hydrogen and a halogen element. 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。   17. The display device according to claim 3, wherein a channel length of the semiconductor layer is greater than or equal to 5 μm and less than or equal to 100 μm. 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。   18. A television device comprising the display device according to claim 3, wherein a display screen is configured. 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。
Forming an insulating layer having an opening;
Forming a first conductive layer in the opening;
A second conductive layer is formed by ejecting a droplet having a conductive material on the insulating layer and the first conductive layer,
The method for manufacturing a display device is characterized in that the first conductive layer is formed to be wider and thicker than the second conductive layer.
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。
Forming an insulating layer having an opening;
Forming a first conductive layer in the opening;
Forming a second conductive layer in contact with the insulating layer and the first conductive layer by ejecting a droplet having a conductive material;
Forming a semiconductor layer on the second conductive layer via a gate insulating film;
Forming a third conductive layer on the semiconductor layer by ejecting a droplet having a conductive material;
Forming a second insulating layer and a fourth conductive layer on the third conductive layer;
The first conductive layer is wider and thicker than the second conductive layer,
The method for manufacturing a display device, wherein the fourth conductive layer is formed to be wider and thicker than the third conductive layer.
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。
Forming an insulating layer having an opening;
Forming a first conductive layer in the opening;
Forming a second conductive layer in contact with the insulating layer and the first conductive layer by ejecting a droplet having a conductive material;
Forming a semiconductor layer on the second conductive layer via a gate insulating film;
Forming a third conductive layer on the semiconductor layer by ejecting a droplet having a conductive material;
Forming a first electrode on the third conductive layer;
Forming an electroluminescent layer on the first electrode;
Forming a second electrode on the electroluminescent layer;
The method for manufacturing a display device is characterized in that the first conductive layer is formed to be wider and thicker than the second conductive layer.
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。
Forming an insulating layer having an opening;
Forming a first conductive layer in the opening;
Forming a second conductive layer in contact with the insulating layer and the first conductive layer by ejecting a droplet having a conductive material;
Forming a semiconductor layer on the second conductive layer via a gate insulating film;
A pair of third conductive layers is formed on the semiconductor layer by ejecting droplets having a conductive material,
Forming a first electrode on one of the third conductive layers;
Forming a second insulating layer and a fourth conductive layer on the other third conductive layer;
Forming an electroluminescent layer on the first electrode;
Forming a second electrode on the electroluminescent layer;
The method for manufacturing a display device is characterized in that the first conductive layer is formed to be wider and thicker than the second conductive layer.
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。   23. The method for manufacturing a display device according to claim 19, wherein a titanium oxide film is formed under the first conductive layer. 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。   24. In any one of Claims 19 thru | or 23, W (tungsten), Al (aluminum), Ta (tantalum), Zr (zirconium), Hf (hafnium), Ir (iridium) under the said 1st conductive layer. Nb (niobium), Pd (lead), Pt (platinum), Mo (molybdenum), Rh (rhodium), Sc (scandium), Ti (titanium), V (vanadium), Cr (chromium), Mn (manganese) , Fe (iron), Co (cobalt), Ni (nickel), Cu (copper) or Zn (zinc) element, or a film made of an oxide, nitride or oxynitride of the element is formed. A method for manufacturing a display device. 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。   25. The method for manufacturing a display device according to claim 19, wherein the conductive material is formed using silver, gold, copper, or indium tin oxide. 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。   26. The method for manufacturing a display device according to any one of claims 19 to 25, wherein the opening is formed to have a width of 5 μm to 100 μm. 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。   27. The method for manufacturing a display device according to claim 19, wherein the semiconductor layer is a non-single-crystal semiconductor formed using a gas containing hydrogen or a halogen element. 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。   27. The method for manufacturing a display device according to any one of claims 19 to 26, wherein the semiconductor layer is a semi-amorphous semiconductor formed with a gas containing hydrogen or a halogen element. 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。   27. The method for manufacturing a display device according to claim 19, wherein the semiconductor layer is a polycrystalline semiconductor formed using a gas containing hydrogen and a halogen element. 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。
30. The method for manufacturing a display device according to claim 19, wherein the second conductive layer is formed so that a channel length of the semiconductor layer is greater than or equal to 5 μm and less than or equal to 100 μm.
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