TWI528603B - 發光裝置及其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明關於一種將包含有機化合物的層用作發光層的發光裝置以及該發光裝置的製造方法。例如，本發明關於一種安裝有用作部件的包含有機發光元件的發光顯示裝置的電子設備。
對將如下發光元件應用於下一代平面顯示器及照明進行探討研究，該發光元件是具有薄型輕量、高速回應性、直流低電壓驅動等特徵的將有機化合物用作發光體的發光元件。一般認為尤其是將發光元件配置為矩陣狀的顯示裝置與現有的液晶顯示裝置相比具有廣視角、優異的可見度的優點。
一般認為發光元件的發光機制是如下機制：藉由在一對電極之間夾著EL層並施加電壓，從陰極植入的電子和從陽極植入的電洞在EL層的發光中心重新結合而形成分子激子，當該分子激子緩和而到達基態時放出能量以發光。已知激發態有單重激發(singlet excitation)和三重激發(triplet excitation)，並且經過任一種激發態也可以實現發光。
構成發光元件的EL層至少具有發光層。另外，EL層也可以採用除了發光層之外還具有電洞植入層、電洞傳輸層、電子傳輸層、電子植入層等的疊層結構。
另外，作為呈現半導體特性的材料的金屬氧化物受到注目。作為呈現半導體特性的金屬氧化物，例如有氧化鎢、氧化錫、氧化銦、氧化鋅等，並且將這些呈現半導體特性的金屬氧化物用作通道形成區的薄膜電晶體(TFT：Thin Film Transistor)已經是眾所周知的(專利文獻1及專利文獻2)。
另外，應用氧化物半導體的TFT的場效應遷移率高。因此，也可以使用該TFT構成顯示裝置等的驅動電路。
[專利文獻1] 日本專利申請公開第2007-123861號公報
[專利文獻2] 日本專利申請公開第2007-96055號公報
當在絕緣表面上形成多個不同電路時，例如當同一基板上形成像素部和驅動電路時，要求用於像素部的薄膜電晶體具有優異的開關特性，例如導通截止比大，而要求用於驅動電路的薄膜電晶體具有快工作速度。尤其是顯示裝置的清晰度越高，顯示圖像的寫入時間越短，因此最好使用於驅動電路的薄膜電晶體具有快工作速度。
本發明的一個實施例的目的之一是提供一種發光裝置，其中在同一基板上形成多種電路且具備分別對應於多種電路特性的多種薄膜電晶體。
本發明的一個實施例的目的之一是製造一種可靠性高的發光裝置，其中將電特性優異且可靠性高的薄膜電晶體用作切換元件。
本發明的一個實施例是一種在同一基板上包括顯示部(也稱為像素部)及驅動電路的發光裝置，並且用於像素的薄膜電晶體和用於驅動電路的薄膜電晶體的結構互不相同。像素部所具有的第一薄膜電晶體是具有重疊於源極電極層及汲極電極層上的氧化物半導體層的反轉共平面型(inverted coplanar)(也稱為底接觸型)的薄膜電晶體。此外，驅動電路所具有的第二薄膜電晶體是源極電極層及汲極電極層的端部重疊於氧化物半導體層上的通道蝕刻型的薄膜電晶體。
此外，第一薄膜電晶體所具有的氧化物半導體層的上面部和側面部以及第二薄膜電晶體所具有的氧化物半導體層的上面部的一部分與氧化物絕緣膜接觸。另外，使用氧化物導電膜構成第一薄膜電晶體的源極電極層及汲極電極層，使用金屬導電膜構成第二薄膜電晶體的源極電極層及汲極電極層，並使用金屬導電膜構成用於驅動電路的佈線。
此外，用於驅動電路的薄膜電晶體是設置有與露出在源極電極層及汲極電極層之間的氧化物半導體膜接觸的氧化物絕緣層的底閘型薄膜電晶體。
在用於驅動電路的薄膜電晶體中，具有由Ti等的金屬導電膜構成的汲極電極層。在該汲極電極層接觸於氧化物半導體層上面的一部分，並且其中形成與汲極電極層重疊的氧缺乏型高電阻汲極區(也稱為HRD(High Resistance Drain)區)。明確而言，高電阻汲極區的載子濃度在高於或等於1×1018/cm3的範圍內，而高電阻汲極區是其載子濃度至少比通道形成區的載子濃度(低於1×1018/cm3)高的區域。另外，本發明說明的載子濃度是指在室溫下藉由霍爾效應測定求出的載子濃度的值。
另外，源極電極層接觸於氧化物半導體層上面的一部分，並且其中形成與源極電極層重疊的氧缺乏型的高電阻源極區(也稱為HRS(High Resistance Source)區)。
此外，藉由在該像素部形成與第一薄膜電晶體電連接的多個第一像素電極，並在各第一像素電極上形成發光元件，可以製造顯示裝置等的發光裝置。再者，藉由在該像素部設置多種發光顏色的發光元件，可以製造能夠進行全彩色顯示的發光裝置。此外，藉由設置發射白色光的多個發光元件，且以與各發光元件的發光區重疊的方式設置光學薄膜，具體地設置濾色片，可以製造進行全彩色的發光顯示裝置。
另外，當在發射白色光的發光元件和用於像素的薄膜電晶體之間設置濾色片，且使從發光元件發射的光穿過濾色片來進行顯示時，藉由作為用於像素的薄膜電晶體的閘電極層、源極電極層及汲極電極層的材料使用具有透光性的導電膜，可以提高孔徑比。注意，在此，濾色片不是指具備包括黑矩陣或外敷(overcoat)的三種顏色的濾色片層(紅色濾色片、藍色濾色片、綠色濾色片等)的薄膜的整體，而是指一種顏色的濾色片。
也就是說，本發明的一個實施例是一種在同一基板上包括具有第一薄膜電晶體的顯示部(也稱為像素部)及具有與該第一薄膜電晶體不同的結構的第二薄膜電晶體的驅動電路的發光裝置。該第一薄膜電晶體包括：基板上的閘電極層；閘電極層上的閘極絕緣層；閘極絕緣層上的第一電極層及第二電極層；閘極絕緣層上的與第一電極層及第二電極層重疊的氧化物半導體層；與氧化物半導體層接觸的氧化物絕緣層；以及閘極絕緣層上的與第二電極層電連接的連接電極層。此外，該第一薄膜電晶體的閘電極層、閘極絕緣層、氧化物半導體層、第一電極層、第二電極層及氧化物絕緣層具有透光性。而且，該像素部包括：氧化物絕緣層上的濾色片層；濾色片層上的與連接電極層電連接的第一像素電極；第一像素電極上的發光層；以及發光層上的第二電極。
本發明的一個實施例是一種具有上述結構的發光裝置第二薄膜電晶體的閘電極層、源極電極層及汲極電極層使用與第一薄膜電晶體的閘電極層、第一電極層及第二電極層不同的材料，並且使用其電阻比第一薄膜電晶體的第一電極層及第二電極層的電阻低的導電材料。
本發明的一個實施例是一種具有上述結構的發光裝置，其中連接電極層包括以選自Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo及W中的元素為主要成分的膜或者組合上述元素的合金膜的疊層膜。
本發明的一個實施例是一種具有上述結構的發光裝置，其中第二薄膜電晶體的源極電極層及汲極電極層使用與第一薄膜電晶體的連接電極層相同的材料。
本發明的一個實施例是一種具有上述結構的發光裝置，其中第一薄膜電晶體的第一電極層及第二電極層是氧化銦、氧化銦氧化錫合金、氧化銦氧化鋅合金或氧化鋅。
本發明的一個實施例是一種具有上述結構的發光裝置，其中第一薄膜電晶體及第二薄膜電晶體包括氧化物半導體層，且在該氧化物半導體層上包括氧化物絕緣層，並且氧化物半導體層的通道形成區與氧化物絕緣層接觸。
本發明的一個實施例是一種具有上述結構中的發光裝置，其中與第一薄膜電晶體及第二薄膜電晶體所具有的氧化物半導體層的通道形成區接觸的氧化物絕緣層使用藉由濺射法形成的無機絕緣膜，典型地使用氧化矽膜、氮氧化矽膜、氧化鋁膜或氧氮化鋁膜等。
上述結構至少解決上述目的中的一個。
另外，作為氧化物半導體層，形成由InMO3(ZnO)m(m>O)表示的薄膜，並製造將該薄膜用作氧化物半導體層的薄膜電晶體。另外，M表示選自Ga、Fe、Ni、Mn和Co中的其中之一者金屬元素或多種金屬元素。例如，作為M，除了有包含Ga的情況以外，還有包含Ga和Ni或Ga和Fe等包含Ga以外的上述金屬元素的情況。此外，在上述氧化物半導體中，除了作為M而包含的金屬元素之外，有時還包含作為雜質元素的Fe、Ni等其他過渡金屬元素或該過渡金屬的氧化物。在本發明說明中，在具有由InMO3(ZnO)m(m>0)表示的結構的氧化物半導體層中，將具有作為M包含Ga的結構的氧化物半導體稱為In-Ga-Zn-O類氧化物半導體，並且將其薄膜也稱為In-Ga-Zn-O類非單晶膜。
另外，作為用於氧化物半導體層的金屬氧化物，除了可以使用上述材料之外，還可以使用In-Sn-O類、In-Sn-Zn-O類、In-Al-Zn-O類、Sn-Ga-Zn-O類、Al-Ga-Zn-O類、Sn-Al-Zn-O類、In-Zn-O類、Sn-Zn-O類、Al-Zn-O類、In-O類、Sn-O類、Zn-O類的金屬氧化物。另外，由上述金屬氧化物構成的氧化物半導體層還可以含有氧化矽。
為了實現上述結構的本發明的一個實施例是一種發光裝置的製造方法，包括如下步驟：在具有絕緣表面的基板上形成第一閘電極層及第二閘電極層；在第一閘電極層及第二閘電極層上形成閘極絕緣層；在閘極絕緣層上形成與第一閘電極層重疊的第一電極層及第二電極層；在閘極絕緣層上形成與第一閘電極層、第一電極層的一部分及第二電極層的一部分重疊的第一氧化物半導體層以及與第二閘電極層重疊的第二氧化物半導體層；在第二氧化物半導體層上形成源極電極層及汲極電極層，而且在閘極絕緣層上形成與第二電極層電連接的連接電極層；形成與第一氧化物半導體層的上面部和側面部及第二氧化物半導體層的上面部接觸的氧化物絕緣層；在與第一氧化物半導體層重疊的氧化物絕緣層上形成濾色片層；在濾色片層上形成與連接電極層電連接的第一像素電極；在第一像素電極上形成發光層；以及在發光層上形成第二電極。
在上述製造方法的結構中，在對氧化物半導體層進行脫水化或脫氫化之後，不接觸於大氣且防止水或氫的再次混入地形成與該第一氧化物半導體層及該第二氧化物半導體層接觸的氧化物絕緣層。
脫水化或脫氫化是在氮或稀有氣體(氬、氦等)的惰性氣體氣圍下以高於或等於400℃且低於750℃，最好以高於或等於425℃且低於或等於700℃進行的加熱處理，並降低包含在氧化物半導體層中的水分等的雜質。
當在氮或稀有氣體(氬、氦等)的惰性氣體氣圍下進行加熱處理時，可以說是藉由加熱處理使氧化物半導體層變成氧缺乏型而降低電阻，即進行n型化(n-化等)，然後藉由形成與氧化物半導體層接觸的氧化物絕緣膜來使氧化物半導體層變成氧過剩狀態，可以增高電阻，即進行i型化。由此，可以製造並提供具有電特性良好且可靠性高的薄膜電晶體的半導體裝置。
用於進行氧化物半導體層的脫水化或脫氫化的熱處理條件是：即使在將溫度升至450℃的條件下利用熱脫附譜(TDS：Thermal Desorption Spectroscopy)法對該進行了脫水化或脫氫化之後的氧化物半導體層進行測定，水的兩個峰值或者至少出現在300℃附近的一個峰值也不被檢測出。所以，即使在將溫度升至450℃的條件下利用TDS對使用進行了脫水化或脫氫化的氧化物半導體層的薄膜電晶體進行測定時，至少出現在300℃附近的水的峰值也不被檢測出。
並且，當從對氧化物半導體層進行脫水化或脫氫化的加熱溫度T降低溫度時，在進行了脫水化或脫氫化的同一爐中，不接觸於大氣並防止水或氫再次混入是重要的。藉由進行脫水化或脫氫化，使氧化物半導體層的電阻降低，即在將其n型化(n-等)之後使其電阻增大而使其成為I型的氧化物半導體層，並且藉由使用該氧化物半導體層製造薄膜電晶體，可以使薄膜電晶體的臨界值電壓值為正，從而實現所謂常關閉型的切換元件。至於顯示裝置，最好以薄膜電晶體的閘電壓為儘量近於0V的正的臨界值電壓的條件形成通道。注意，當薄膜電晶體的臨界值電壓值為負時，容易成為所謂常開啟型，也就是說即使閘電壓為0V，在源極電極和汲極電極之間也有電流流過。在主動矩陣型的顯示裝置中，構成電路的薄膜電晶體的電特性是重要的，該電特性決定顯示裝置的性能。尤其是，在薄膜電晶體的電特性之中臨界值電壓(Vth)很重要。即使在場效應遷移率高的情況下，當臨界值電壓值高或臨界值電壓值為負時，作為電路的控制比較困難。在薄膜電晶體的臨界值電壓值高且臨界值電壓的絕對值大的情況下，當驅動電壓低時TFT不能起到開關功能而有可能導致負載。在採用n通道型的薄膜電晶體的情況下，最好採用只有施加用作閘電壓的正電壓，才形成通道並產生汲極電流的電晶體。除非提高驅動電壓，才形成通道的電晶體和即使在負的電壓狀態下也能形成通道並產生汲極電流的電晶體不適合用作用於電路的薄膜電晶體。
另外，也可以將從加熱溫度T降低的氣體氣圍轉換成與上升到加熱溫度T的氣體氣圍不同的氣體氣圍。例如，在與進行了脫水化或脫氫化的相同的爐中以不接觸於大氣的方式使爐中充滿高純度的氧氣體或N2O氣體、超乾燥空氣(露點為-40℃或以下，最好為-60℃或以下)而進行冷卻。
在藉由進行脫水化或脫氫化的加熱處理使膜中所含有的水分減少之後，在不含有水分的氣圍(露點為-40℃或以下，最好為-60℃或以下)下進行緩冷(或冷卻)，並且藉由使用該氧化物半導體膜，可以在提高薄膜電晶體的電特性的同時實現具有量產性的高性能的薄膜電晶體。
在本發明說明中，將在氮或稀有氣體(氬、氦等)的惰性氣體氣圍下進行的加熱處理稱為用於脫水化或脫氫化的加熱處理。在本發明說明中，不僅將藉由該加熱處理使H2脫離的情況稱為脫氫化，而且為方便起見包括使H、OH等脫離的情況而稱為脫水化或脫氫化。
在使用發光元件的發光顯示裝置中，在像素部中包括多個薄膜電晶體，而且在像素部中也包括連接某個薄膜電晶體的閘電極與另一個薄膜電晶體的源極佈線或汲極佈線的部分。此外，在使用發光元件的發光顯示裝置的驅動電路中包括連接薄膜電晶體的閘電極與該薄膜電晶體的源極佈線或汲極佈線的部分。
另外，因為靜電等容易損壞薄膜電晶體，所以最好在同一基板上對閘極線或源極線設置用來保護像素部的薄膜電晶體的保護電路。保護電路最好利用使用氧化物半導體的非線性元件構成。
注意，為了方便起見而附加第一、第二等序數詞，但其並不表示製程順序或疊層順序。此外，其在本發明說明中不表示特定發明的事項的固有名稱。
在本發明的一個實施例的半導體裝置中，在同一基板上製造具有用於驅動電路的TFT的驅動電路部以及具有用於像素的TFT的顯示部。因此，可以降低發光裝置的製造成本。
另外，也可以在基板上形成白色發光元件製造照明裝置等的發光裝置。另外，作為照明裝置，尤其使用包括具有包含能夠得到電致發光(Electroluminescence：以下簡稱為EL)的發光物質的層的發光元件。
像素部中的第一薄膜電晶體的閘電極層、閘極絕緣層、氧化物半導體層、第一電極層、第二電極層及氧化物絕緣層具有透光性，並且可以保持高孔徑比及大通道寬度。其結果是，當實現高精細度時也可以增大供應到發光元件的導通電流，從而可以提供亮度高的發光裝置。
此外，驅動電路中的包括第二薄膜電晶體的閘電極的閘電極層、包括源極電極的源極電極層及包括汲極電極的汲極電極層將低電阻的金屬用作佈線。其結果是，在本發明的一個實施例的顯示裝置中，抑制佈線電阻而可以縮短延遲時間，從而可以提供縮短顯示圖像的寫入時間的高精細的顯示裝置。
像這樣，可以提供一種發光裝置，其中在同一基板上形成多種電路，且具備分別對應於多種電路的特性的多種薄膜電晶體。
本發明的一個實施例可以將電特性良好且可靠性高的薄膜電晶體用作切換元件來提供可靠性高的發光裝置。
藉由使用受到用於進行脫水化或脫氫化的加熱處理的氧化物半導體層，可以將電特性良好且可靠性高的薄膜電晶體用作切換元件，以製造可靠性高的發光裝置。另外，也可以在同一基板上形成用於像素的TFT和用於驅動電路的TFT來製造發光裝置，該用於像素的TFT和用於驅動電路的TFT分別採用根據各電路的不同結構。
以下參照附圖詳細地說明本發明的實施例。但是，本發明不侷限於以下的說明，本領域的普通技術人員能夠容易地理解，其模式和細節可以作各種各樣的變換。另外，本發明不應該被解釋為僅限於以下所示的實施例的記載內容。另外，在本發明說明中的附圖中，使用相同的附圖標記來表示相同的部分或具有相同功能的部分，而省略重複說明。
在本實施例中，使用圖1A至1E說明發光裝置及發光裝置的製造方法的一個方式。圖1E示出製造在同一基板上的具有不同結構的兩個薄膜電晶體的截面結構的一例。
圖1E所示的薄膜電晶體450是底閘結構的一種，並且薄膜電晶體460是被稱為底接觸型(也稱為反共面型)的底閘結構的一種。
配置在像素中的薄膜電晶體460是底接觸型薄膜電晶體，並在具有絕緣表面的基板400上包括閘電極層111a、閘極絕緣層402、包括通道形成區的氧化物半導體層123、第一電極層115a以及第二電極層115b。另外，設置有覆蓋薄膜電晶體460且與氧化物半導體層123的上面及側面接觸的氧化物絕緣層407。
另外，雖然使用單閘極結構的薄膜電晶體說明配置在像素中的薄膜電晶體460，但是根據需要也可以形成具有多個通道形成區的多閘結構的薄膜電晶體。
另外，氧化物半導體層123形成在第一電極層115a及第二電極層115b的上方並與第一電極層115a及第二電極層115b重疊。另外，氧化物半導體層123隔著閘極絕緣層402與閘電極層111a重疊。配置在像素中的薄膜電晶體460的通道形成區是氧化物半導體層123中的由第一電極層115a的側面和相對於該側面的第二電極層115b的側面夾持的區域，即與閘極絕緣層402接觸且與閘電極層111a重疊的區域。
另外，為了作為薄膜電晶體460使用具有透光性的薄膜電晶體來實現具有高孔徑比的發光裝置，作為第一電極層115a及第二電極層115b使用具有透光性的導電膜。
另外，薄膜電晶體460的閘電極層111a也使用對可見光具有透光性的導電膜。在本發明說明中，對可見光具有透光性的膜是指可見光的透過率是75%至100%的膜，當該膜具有導電性時將其也稱為透明的導電膜。另外，也可以使用對可見光半透明的導電膜。對可見光半透明是指可見光的透過率是50%至75%的狀態。
另外，配置在驅動電路中的薄膜電晶體450在具有絕緣表面的基板400上包括閘電極層211a、閘極絕緣層402、氧化物半導體層、源極電極層215a及汲極電極層215b。此外，該氧化物半導體層至少包括具有通道形成區223、高電阻源極區213a及高電阻汲極區213b的氧化物半導體層。另外，設置與通道形成區423接觸的絕緣層427。此外，在氧化物絕緣層407上設置保護絕緣層408，也可以採用疊層結構。
此外，在圖1E中，將與閘電極層重疊且與氧化物絕緣層407和閘極絕緣層402接觸並被它們夾住的氧化物半導體層的區域稱為通道形成區。注意，薄膜電晶體450的通道長度L是被與氧化物半導體層接觸並彼此相對的一對源極電極層215a和汲極電極層215b的端部夾住的部分的長度。
以下，使用圖1A、1B、1C、1D及1E說明在同一基板上製造薄膜電晶體450及薄膜電晶體460的製程。
在具有絕緣表面的基板400上形成導電膜之後，利用第一光刻製程形成閘電極層211a、211c。
另外，也可以使用噴墨法形成抗蝕劑掩罩。當使用噴墨法形成抗蝕劑掩罩時不需要光掩罩，由此可以降低製造成本。
作為用來形成閘電極層211a、211c的導電膜，可以舉出選自Al、Cr、Ta、Ti、Mo、W中的元素、以上述元素為成分的合金、組合上述元素的合金膜等。
另外，當後面的加熱處理的溫度較高時，作為玻璃基板最好使用應變點為730℃以上的玻璃基板。另外，作為玻璃基板，例如可以使用如鋁矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃或鋇硼矽酸鹽玻璃等的玻璃材料。另外，藉由使玻璃基板包含比硼酸多的氧化鋇(BaO)，可以獲得更實用的耐熱玻璃。因此，最好使用包含比B2O3多的BaO的玻璃基板。
另外，還可以使用如陶瓷基板、石英基板、藍寶石基板等的由絕緣體構成的基板代替上述玻璃基板。此外，還可以使用晶化玻璃等。
另外，也可以在基板400和閘電極層211a、211c之間設置成為基底膜的絕緣膜。基底膜具有防止雜質元素從基板400擴散的功能，並且基底膜可以使用選自氮化矽膜、氧化矽膜、氮氧化矽膜和氧氮化矽膜中的其中之一者或多種膜的疊層結構形成。
接著，在覆蓋閘電極層211a、211c地形成具有透光性的導電膜之後，藉由第二光刻製程形成閘電極層111a、111c。在本實施例中，為了降低佈線電阻，使用與閘電極層211c相同的金屬導電膜形成配置在像素部中的閘極佈線，使用具有透光性的導電膜形成隔著閘極絕緣層402與後面形成的氧化物半導體層重疊的閘電極層111a。
接著，在閘電極層211a、211b、111a、111c上形成閘極絕緣層402。
藉由利用電漿CVD法或濺射法等並使用氧化矽層、氮化矽層、氧氮化矽層或氮氧化矽層的單層或疊層，可以形成閘極絕緣層402。另外，也可以在膜中添加有磷(P)及硼(B)。
例如，作為成膜氣體使用SiH4、氧及氮並藉由電漿CVD法來形成氧氮化矽層，即可。將閘極絕緣層402的厚度設定為大於或等於100 nm且小於或等於500 nm，當採用疊層時例如採用大於或等於50nm且小於或等於200 nm的第一閘極絕緣層和第一閘極絕緣層上的大於或等於5 nm且小於或等於300 nm的第二閘極絕緣層的疊層。
在本實施例中，閘極絕緣層402是藉由電漿CVD法形成為100nm的氧氮化矽層(SiON(組成比N<O))。
接著，在閘極絕緣層402上形成具有透光性的導電膜之後，藉由第三光刻製程形成第一電極層115a及第二電極層115b(參照圖1A)。具有透光性的導電膜可以使用對可見光具有透光性的導電材料，例如可以使用In-Sn-O類、In-Sn-Zn-O類、In-Al-Zn-O類、Sn-Ga-Zn-O類、Al-Ga-Zn-O類、Sn-Al-Zn-O類、In-Zn-O類、Sn-Zn-O類、Al-Zn-O類、In-O類、Sn-O類、Zn-O類的金屬氧化物，並且具有透光性的導電膜的膜厚度在大於或等於50 nm且小於或等於300 nm的範圍內適當地進行選擇。另外，當使用濺射法時，最好使用含有大於或等於2 wt%且小於或等於10 wt%的SiO2的靶材來進行成膜，而使具有透光性的導電膜含有阻礙晶化的SiOx(X>0)，以抑制在後面的製程中進行用於脫水化或脫氫化的加熱處理時被晶化。
接著，藉由第四光刻製程對閘極絕緣層402選擇性地進行蝕刻，來形成到達閘電極層211c的接觸孔。
接著，在閘極絕緣層402上形成大於或等於5 nm且小於或等於200 nm，最好是大於或等於10 nm且小於或等於20 nm的氧化物半導體膜。為了即使在形成氧化物半導體膜之後進行用於脫水化或脫氫化的加熱處理也使氧化物半導體膜處於非晶狀態，最好將氧化物半導體膜的厚度設定得薄，即小於或等於50 nm。藉由將氧化物半導體膜的厚度設定得薄，即使在形成氧化物半導體層之後進行加熱處理也可以抑制晶化。
氧化物半導體膜使用In-Ga-Zn-O類非單晶膜、In-Sn-Zn-O類氧化物半導體膜、In-Al-Zn-O類氧化物半導體膜、Sn-Ga-Zn-O類氧化物半導體膜、Al-Ga-Zn-O類氧化物半導體膜、Sn-Al-Zn-O類氧化物半導體膜、In-Zn-O類氧化物半導體膜、Sn-Zn-O類氧化物半導體膜、Al-Zn-O類氧化物半導體膜、In-O類氧化物半導體膜、Sn-O類氧化物半導體膜、Zn-O類氧化物半導體膜。另外，可以在稀有氣體(典型是氬)氣圍下、在氧氣圍下或者在稀有氣體(典型是氬)及氧氣圍下藉由濺射法來形成氧化物半導體膜。另外，當使用濺射法時，最好使用含有2wt%以上且10wt%以下的SiO2的靶材來進行成膜，而使氧化物半導體膜含有阻礙晶化的SiOx(X>0)，以抑制當在後面的製程中進行用於脫水化或脫氫化的加熱處理時進行晶化。
在此，在以下條件下進行成膜：使用包含In、Ga及Zn的氧化物半導體靶材(作為組成比，In2O3：Ga2O3：ZnO=1：1：1[mol%]，In：Ga：Zn=1：1：0.5[at.%])；基板與靶材之間的距離是100 mm；壓力是0.6Pa；直流(DC)電源是0.5 kW；並且在氧(氧流量比是100%)氣圍下形成。藉由使用脈衝直流(DC)電源，可以減少塵屑，且膜厚分佈也變得均勻，所以是最好的。在本實施例中，使用In-Ga-Zn-O類氧化物半導體靶材並藉由濺射法而形成厚度為15 nm的In-Ga-Zn-O類非單晶膜作為氧化物半導體膜。
在濺射法中，有作為濺射電源使用高頻電源的RF濺射法、DC濺射法，並且還有以脈衝方式施加偏壓的脈衝DC濺射法。RF濺射法主要用於絕緣膜的形成，而DC濺射法主要用於金屬導電膜的形成。
此外，還有可以設置多個材料不同的靶材的多元濺射裝置。多元濺射裝置既可以在同一處理室中層疊形成不同材料的膜，又可以在同一處理室中使多種材料同時放電而進行成膜。
此外，有利用如下濺射法的濺射裝置，該濺射法是：在處理室內具備磁體機構的磁控管濺射法；以及不使用輝光放電而利用使用微波來產生的電漿的ECR濺射法。
此外，作為使用濺射法的成膜方法，還有在膜形成期間使靶材物質與濺射氣體成分產生化學反應而形成它們的化合物薄膜的反應濺射法以及在膜形成期間對基板也施加電壓的偏壓濺射法。
另外，最好在藉由濺射法形成氧化物半導體膜之前，進行藉由導入氬氣體來產生電漿的反濺射，而去除附著於閘極絕緣層402的表面的塵屑。反濺射是指一種方法，其中在氬氣圍下使用RF電源對基板一側施加電壓來在基板近旁形成電漿，以對表面進行改性。另外，也可以使用氮、氦、氧等代替氬氣圍。
在本實施例中，藉由第四光刻製程對閘極絕緣層選擇性地進行蝕刻來形成到達閘電極層211c的接觸孔，但是沒有特別的限制，而也可以在對氧化物半導體膜進行蝕刻之後在氧化物半導體層上形成抗蝕劑掩罩，以形成到達閘電極層211c的接觸孔，此時最好進行反濺射來去除附著在氧化物半導體層及閘極絕緣層402表面上的抗蝕劑殘渣等。
另外，也可以在閘極絕緣層上形成氧化物半導體膜之後，在氧化物半導體膜上形成抗蝕劑掩罩，在形成到達閘電極層211c的接觸孔之後，去除抗蝕劑掩罩，然後在氧化物半導體膜上再次形成抗蝕劑掩罩，對氧化物半導體膜選擇性地進行蝕刻，以加工為島狀氧化物半導體層。
另外，也可以在形成氧化物半導體膜之前在惰性氣體氣圍(氮或氦、氖、氬等)下進行加熱處理(高於或等於400℃且低於基板的應變點)而去除包含在閘極絕緣層內的氫及水等的雜質。
在本實施例中，因為藉由第四光刻製程對閘極絕緣層選擇性地進行蝕刻來形成到達閘電極層211b的接觸孔，在形成接觸孔之後在惰性氣體氣圍(氮或氦、氖、氬等)下進行加熱處理(高於或等於400℃且低於750℃)而去除包含在層內的氫及水等的雜質，然後形成氧化物半導體膜。
接著，藉由第五光刻製程將氧化物半導體膜加工為島狀的氧化物半導體層。注意，在氧化物半導體膜的蝕刻條件中，當不能得到氧化物半導體膜和第一電極層115a及第二電極層115b之間的充分高的選擇比時，也可以與氧化物半導體膜一起去除不被抗蝕劑掩罩的第一電極層115a及第二電極層115b的一部分或全部。當去除第一電極層115a及第二電極層115b的全部時，如圖1B所示的方式那樣，在包括第一電極層115a及第二電極層115b的導電層的上面形成氧化物半導體層，該導電層的端部與氧化物半導體層的端部對準。此外，當去除第一電極層115a及第二電極層115b的一部分時，與重疊於島狀的氧化物半導體層的區域相比，從島狀的氧化物半導體層113的端部延伸存在於其外側的區域的第一電極層115a及第二電極層115b的厚度變薄。
另外，也可以藉由噴墨法形成用於形成島狀氧化物半導體層的抗蝕劑掩罩。當藉由噴墨法形成抗蝕劑掩罩時不使用光掩罩，因此可以降低製造成本。
接著，進行氧化物半導體層的脫水化或脫氫化。將進行脫水化或脫氫化的第一加熱處理的溫度設定為高於或等於400℃且低於750℃，最好設定為425℃或更高。注意，當採用425℃或更高的溫度時加熱處理時間是1小時以下即可，但是當採用低於425℃的溫度時加熱處理時間長於1小時。在此，將基板放入到加熱處理裝置之一的電爐中，在氮氣圍下對氧化物半導體層進行加熱處理，然後不使其接觸於大氣而防止水或氫等的再次混入到氧化物半導體層，而形成氧化物半導體層。在本實施例中，在氮氣圍下使用同一爐將氧化物半導體層的溫度從進行氧化物半導體層的脫水化或脫氫化所需的加熱溫度T緩冷到水無法再次混入的溫度，明確而言，成為比加熱溫度T降100℃或的溫度。另外，不侷限於氮氣圍，而也可以在氦、氖、氬等的稀有氣體氣圍下進行脫水化或脫氫化。
注意，加熱處理不侷限於電爐而可以使用利用由電阻發熱體等的發熱體的熱傳導或熱輻射對被處理物進行加熱的裝置等。例如，可以使用GRTA(Gas Rapid Thermal Anneal)裝置、LRTA(Lamp Rapid Thermal Anneal)裝置等的RTA(Rapid Thermal Anneal)裝置。LRTA裝置是藉由鹵素燈、金鹵燈、氙弧燈、碳弧燈、高壓鈉燈、或者高壓汞燈等的燈發射的光(電磁波)輻射來加熱被處理物的裝置。GRTA裝置是利用被加熱的氣體所引起的熱傳導對被處理物進行加熱的裝置。作為氣體，使用即使進行加熱處理也不與被處理物產生反應的惰性氣體如氬等的稀有氣體或氮。
另外，在第一加熱處理中，最好氮或氦、氖、氬等的稀有氣體不包含水、氫等。另外，最好將導入於加熱處理裝置中的氮或氦、氖、氬等的稀有氣體的純度設定為6N(99.9999%)以上，更佳地設定為7N(99.99999%)以上(即，將雜質濃度設定為1 ppm或更低，最好設定為0.1 ppm或更低)。
另外，依靠第一加熱處理的條件或氧化物半導體層的材料，產生晶化而形成微晶膜或多晶膜。例如，有時成為晶化率為90%或更高或80%或更高的微晶氧化物半導體膜。此外，依靠第一加熱處理的條件或氧化物半導體層的材料，氧化物半導體層有時是不包含結晶成分的非晶氧化物半導體膜。
此外，在第一加熱處理之後實現成為氧缺乏型而降低電阻的氧化物半導體層213、113(參照圖1B)。在第一加熱處理之後，其載子濃度變高於剛進行成膜之後的氧化物半導體膜的載子濃度，而最好成為具有1×1018/cm3以上的載子濃度的氧化物半導體層213、113。此外，依靠第一加熱處理的條件或閘電極層111a、111b的材料，有時閘電極層111a及閘電極層111c晶化而成為微晶膜或多晶膜。例如，當作為閘電極層111a、111c使用氧化銦氧化錫合金膜時，以450℃進行第一熱處理1小時來實現晶化，並且當作為閘電極層111a、111c，使用包含氧化矽的氧化銦氧化錫合金膜時，不產生晶化。
也可以對加工成島狀氧化物半導體層之前的氧化物半導體膜進行氧化物半導體層的第一加熱處理。在此情況下，在第一加熱處理之後從加熱裝置拿出基板，以進行第五光刻製程。
接著，在藉由接觸孔在閘電極層211c、閘極絕緣層402、第一電極層115a、第二電極層115b及氧化物半導體層上形成導電膜之後，藉由第六光刻製程形成抗蝕劑掩罩，並選擇性地進行蝕刻來形成源極電極層215a及汲極電極層215b(參照圖1C)。此外，如圖1C所示，還形成與閘電極層211c電連接的連接電極層215c及藉由氧缺乏型的氧化物半導體層與第二電極層115b電連接的連接電極層215d。作為導電膜的形成方法，使用濺射法、真空蒸鍍法(電子束蒸鍍法等)、電弧放電離子電鍍法、噴射法。作為導電膜，使用選自Ti、Mo、W、Al、Cr、Cu、Ta中的元素、以上述元素為成分的合金、組合上述元素的合金等。導電膜不侷限於包含上述元素的單層，而可以採用兩層以上的疊層。在本實施例中，形成鈦膜(厚度是100 nm)、鋁膜(厚度是200 nm)、鈦膜(厚度是100 nm)的三層結構的導電膜。另外，也可以使用氮化鈦膜代替鈦膜。
在第六光刻製程中，有如下部分，即選擇性地只去除接觸於氧化物半導體層上的導電膜。因此，因為選擇性地只去除接觸於氧化物半導體層上的導電膜，所以藉由作為鹼性的蝕刻劑使用過氧化氫氨水(作為組成的重量比，31 wt%的過氧化氫水：28 wt%的氨水：水=5：2：2)等，可以選擇性地去除金屬導電膜，並殘留由In-Ga-Zn-O類氧化物半導體構成的氧化物半導體層。
此外，在有的蝕刻條件下，有可能在第六光刻製程中氧化物半導體層(113、213)的露出區被蝕刻。在此情況下，被源極電極層215a和汲極電極層215b夾住的區域的氧化物半導體層的厚度比與源極電極層215a重疊的區域的氧化物半導體層或與汲極電極層215b重疊的區域的氧化物半導體層的厚度變薄。
注意，也可以藉由噴墨法形成用來形成源極電極層215a、汲極電極層215b、連接電極層(215c、215d)的抗蝕劑掩罩。因為當藉由噴墨法形成抗蝕劑掩罩時不使用光掩罩，所以可以減少製造成本。
接著，在藉由濺射法在閘極絕緣層402及氧化物半導體層(213、113)上形成氧化物絕緣膜來形成氧化物絕緣層407。在這種步驟中，在氧化物半導體層中形成與氧化物絕緣層407重疊的區域。另外，與閘電極層重疊，且與氧化物絕緣層407和閘極絕緣層402接觸並被它們夾住的氧化物半導體層的區域成為通道形成區。
將氧化物絕緣膜的厚度至少設定為1nm以上，並且可以適當地使用濺射法等的防止水、氫等的雜質混入到氧化物絕緣膜的方法來形成氧化物絕緣膜。在本實施例中，使用濺射法形成氧化矽膜作為氧化物絕緣膜。當形成膜時的基板溫度設定為高於或等於室溫且低於或等於300℃即可，在本實施例中將該基板溫度設定為100℃。可以在稀有氣體(典型為氬)氣圍下、在氧氣圍下或者在稀有氣體(典型為氬)和氧的氣圍下藉由濺射法形成氧化矽膜。另外，作為靶，可以使用氧化矽靶或矽靶。例如，可以使用矽靶在氧及稀有氣體氣圍下藉由濺射法形成氧化矽膜。作為接觸於降低了電阻的氧化物半導體層地形成的氧化物絕緣膜，使用不包含水分、氫離子、OH-等的雜質且阻擋上述雜質從外部侵入的無機絕緣膜，典型地使用氧化矽膜、氮氧化矽膜、氧化鋁膜或者氧氮化鋁膜等。注意，藉由濺射法形成的氧化物絕緣膜特別緻密，即使是單層也可以用作抑制雜質擴散到所接觸的層的現象的保護膜。此外，使用摻雜磷(P)、硼(B)的靶材來對氧化物絕緣膜添加磷(P)、硼(B)。
在本實施例中，以如下條件進行成膜：使用純度為6N且柱狀多晶B摻雜的矽靶(電阻率為0.01Ωcm)；基板和靶之間的距離(T-S間距離)是89 mm；壓力是0.4 Pa；直流(DC)電源是6 kW；在氧(氧流量比率是100%)氣圍下；以及使用DC濺射法。將膜厚度設定為300 nm。
接著，在惰性氣體氣圍下或氮氣體氣圍下進行第二加熱處理(最好以高於或等於200℃且低於或等於400℃，最好以高於或等於250℃且低於或等於350℃)(參照圖1D)。例如，在氮氣圍下以250℃進行1小時的第二加熱處理。藉由進行第二加熱處理，在氧化物半導體層213的一部分與氧化物絕緣層407接觸的狀態下受到加熱。另外，藉由進行第二加熱處理，藉由第一加熱處理降低電阻的氧化物半導體層成為氧過剩的狀態，而可以增高電阻(進行i型化)。此外，此時，在氧化物半導體層為小於或等於15 nm的情況下，在與由金屬導電膜構成的源極電極層215a及汲極電極層215b重疊的氧化物半導體層中，氧容易移動到該金屬導電膜一側，從而該氧化物半導體層的整體都進行n型化。另外，在氧化物半導體層是30 nm至50 nm的情況下，與該金屬導電膜的介面近旁進行n型化，但是其下面一側成為進行了i型化或n-型化的狀態。此外，氧化物絕緣層407在氧化物半導體層的成為通道形成區的區域上與其接觸地設置，並用作通道保護層。
此外，只要在進行第六光刻製程之後進行第二加熱處理，就並不侷限於在剛進行第六光刻製程之後。
接著，在氧化物絕緣層407上形成保護絕緣層408(參照圖1E)。作為保護絕緣層408，使用氮化矽膜、氮氧化矽膜或氮化鋁膜等。在本實施例中，使用RF濺射法形成氮化矽膜的保護絕緣層408。
另外，在形成保護絕緣層408之後，還藉由第七光刻製程形成抗蝕劑掩罩，並選擇性地進行蝕刻，來形成到達連接電極層215d的接觸孔。
藉由上述製程，可以在同一基板上形成兩種薄膜電晶體、通道蝕刻型薄膜電晶體450、底接觸型薄膜電晶體460。
軀動電路中的包括通道蝕刻型的薄膜電晶體450的閘電極的閘電極層、包括源極電極的源極電極層及包括汲極電極的汲極電極層將低電阻的金屬用作佈線。由此，抑制發光裝置的佈線電阻而可以提供能夠以短的寫入時間驅動的顯示裝置。此外，在底接觸型的薄膜電晶體460中，除了連接電極層215d之外的部分由具有透光性的材料構成，從而可以保持高孔徑比及大通道寬度。其結果是，當實現高精細度時也可以對發光元件供應大電流，從而可以提供亮度高的發光裝置。
注意，在發光裝置中，也可以在一個像素中配置多種結構的薄膜電晶體。例如，與發光元件電連接的驅動TFT最好採用獲得大的導通電流的結構，而且與驅動TFT的閘電極層電連接的開關TFT最好採用抑制截止電流的結構。於是，將具有與薄膜電晶體460相同的結構的底接觸型TFT用作像素部的驅動TFT來保持高孔徑比並增大通道寬度，從而可以獲得大的導通電流。此外，還可以將與薄膜電晶體450相同的結構的通道蝕刻型TFT用作像素部的開關TFT。注意，由於開關TFT不需要大電流，因此可以形成得比驅動TFT小而不容易導致孔徑比的降低。
另外，當製造發光裝置時，設置與驅動TFT的源極電極層電連接的電源供給線，該電源供給線與閘極佈線交叉，並且該電源供給線使用與由金屬導電膜構成的連接電極層215c相同的材料和相同的製程形成。或者，共同電位線與源極佈線交叉，並且該電源供給線使用與閘電極層211c相同的材料和相同的製程形成。
另外，當製造發光裝置時，發光元件的一方的電極與驅動TFT的汲極電極層電連接，並且設置與發光元件的另一方的電極電連接的共同電位線。另外，該共同電位線使用與由金屬導電膜構成的連接電極層215c相同的材料和相同的製程形成。或者，共同電位線使用與閘電極層211c相同的材料和相同的製程形成。
另外，當製造發光裝置時，設置如下連接部，該連接部在一個像素中包括多個薄膜電晶體，並連接一方的薄膜電晶體的閘電極層與另一方的薄膜電晶體的汲極電極層。該連接部藉由與電連接到閘電極層211c的連接電極層215c相同製程形成。
在本實施例中形成驅動電路和像素部，且藉由鑒於驅動電路和像素部或像素部中的驅動TFT及選擇TFT的特性而使用通道蝕刻型薄膜電晶體450或者底接觸型薄膜電晶體460，可以實現最適化。
本實施例可以與其他實施例自由地組合。
在本實施例中，示出使用實施例1所示的多個薄膜電晶體和利用電致發光的發光元件來製造主動矩陣型發光顯示裝置的一例。
根據其發光材料是有機化合物還是無機化合物對利用電致發光的發光元件進行區別，一般前者稱為有機EL元件，而後者稱為無機EL元件。
在有機EL元件中，藉由對發光元件施加電壓，電子和電洞從一對電極分別植入到包含發光有機化合物的層，以電流流過。而且，藉由這些載子(電子和電洞)重新結合，發光有機化合物形成激發態，並且當該激發態恢復到基態時獲得發光。根據該機制，這種發光元件稱為電流激發型發光元件。
無機EL元件根據其元件結構分類為分散型無機EL元件和薄膜型無機EL元件。分散型無機EL元件包括在黏合劑中分散有發光材料的粒子的發光層，並且其發光機制是利用施主能級和受主能級的施主-受主重新結合型發光。薄膜型無機EL元件具有利用電介質層夾持發光層並還利用電極夾持該夾有發光層的電介質層的結構，並且其發光機制是利用金屬離子的內層電子躍遷的定域型發光。另外，在此，使用有機EL元件作為發光元件而進行說明。
圖2是示出可以使用數位時間灰度級驅動的像素結構的一例作為半導體裝置的例子的圖。
說明可以使用數位時間灰度級驅動的像素的結構以及像素的工作。在此示出在一個像素中使用兩個n通道型電晶體的例子，在該n通道型電晶體中將氧化物半導體層用於通道形成區。
像素6400包括開關電晶體6401、驅動電晶體6402、發光元件6404以及電容元件6403。在開關電晶體6401中，閘極與掃描線6406連接，第一電極(源極電極和汲極電極中的一方)與信號線6405連接，並且第二電極(源極電極和汲極電極中的另一方)與驅動電晶體6402的閘極連接。在驅動電晶體6402中，閘極藉由電容元件6403與電源線6407連接，第一電極與電源線6407連接，第二電極與發光元件6404的第一電極(像素電極)連接。發光元件6404的第二電極相當於共同電極6408。共同電極6408與形成在同一基板上的共同電位線電連接。
將發光元件6404的第二電極(共同電極6408)設定為低電源電位。另外，低電源電位是指以電源線6407所設定的高電源電位為基準滿足低電源電位<高電源電位的電位，作為低電源電位例如可以設定為GND、0V等。將該高電源電位與低電源電位的電位差施加到發光元件6404上，為了使電流流過發光元件6404以使發光元件6404發光，以使高電源電位與低電源電位的電位差成為發光元件6404的正向臨界值電壓以上的方式分別設定電位。
注意，還可以使用驅動電晶體6402的閘極電容代替電容元件6403而省略電容元件6403。至於驅動電晶體6402的閘極電容，也可以在通道區與閘電極之間形成有電容。
當採用電壓輸入電壓驅動方式時，對驅動電晶體6402的閘極輸入能夠使驅動電晶體6402充分處於導通或截止的兩個狀態的視頻信號。即，使驅動電晶體6402在線形區域中工作。由於使驅動電晶體6402在線形區域中工作，所以將比電源線6407的電壓高的電壓施加到驅動電晶體6402的閘極。另外，對信號線6405施加(電源線電壓+驅動電晶體6402的Vth)以上的電壓。
當進行模擬灰度級驅動而代替數位時間灰度級驅動時，藉由使信號的輸入不同，可以使用與圖2相同的像素結構。
當進行模擬灰度級驅動時，對驅動電晶體6402的閘極施加(發光元件6404的正向電壓+驅動電晶體6402的Vth)以上的電壓。發光元件6404的正向電壓是指設定為所希望的亮度時的電壓，至少包括正向臨界值電壓。另外，藉由輸入使驅動電晶體6402在飽和區域中工作的視頻信號，可以使電流流過發光元件6404。為了使驅動電晶體6402在飽和區域中工作，將電源線6407的電位設定得高於驅動電晶體6402的閘極電位。藉由將視頻信號設定為模擬方式，可以使與視頻信號對應的電流流過發光元件6404，而進行模擬灰度級驅動。
注意，圖2所示的像素結構不侷限於此。例如，也可以還對圖2所示的像素追加開關、電阻元件、電容元件、電晶體或邏輯電路等。
接著，參照圖3A至3C說明發光元件的結構。在此，以驅動TFT是n通道型的情況為例子來說明像素的截面結構。用於圖3A、3B和3C的半導體裝置的驅動TFT7001、7011、7021可以與實施例1所示的薄膜電晶體同樣地製造，並且驅動TFT7001、7011、7021是包括氧化物半導體層的可靠性高的薄膜電晶體。
為了取出發光，發光元件的陽極或陰極的至少一方是透明的即可。而且，在基板上形成薄膜電晶體及發光元件，並且發光元件有如下結構，即從與基板相反的面得到發光的頂部發射結構、從基板一側的面得到發光的底部發射結構以及從基板一側及與基板相反的面得到發光的雙面發射結構。圖2所示的像素結構可以應用於任何發射結構的發光元件。
接著，使用圖3A說明頂部發射結構的發光元件。
圖3A示出當驅動TFT 7001是n通道型，並且從發光元件7012發射的光穿過到第一電極7013一側時的像素的截面圖。在圖3A中，在藉由連接電極層7030與驅動TFT 7011電連接的具有透光性的導電膜7017上形成有發光元件7012的第一電極7013，並且在第一電極7013上按順序層疊有EL層7014、第二電極7015。另外，連接電極層7030與驅動TFT7011的汲極電極層電連接。
作為具有透光性的導電膜7017，可以使用包含氧化鎢的銦氧化物、包含氧化鎢的銦鋅氧化物、包含氧化鈦的銦氧化物、包含氧化鈦的銦錫氧化物、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、添加有氧化矽的銦錫氧化物等。
另外，作為發光元件的第一電極7013，可以使用各種材料。例如，當將第一電極7013用作陰極時，最好使用功函數小的材料，明確而言，Li、Cs等的鹼金屬；Mg、Ca、Sr等的鹼土金屬；包含它們的合金(Mg：Ag，Al：Li等)；以及Yb、Er等的稀土金屬等。在圖3A中，將第一電極7013的厚度設定為透過光的厚度(最好是5nm至30nm左右)。例如，作為第一電極7013，使用20nm的鋁膜。
注意，也可以在層疊形成具有透光性的導電膜和鋁膜之後選擇性地進行蝕刻來形成具有透光性的導電膜7017和第一電極7013，此時可以使用相同掩罩進行蝕刻，所以是最好的。
使用分隔壁7019覆蓋第一電極7013的邊緣部。分隔壁7019使用聚醯亞胺、丙烯酸樹脂、聚醯胺、環氧樹脂等的有機樹脂膜、無機樹脂膜或有機聚矽氧烷形成。最好以如下方式形成分隔壁7019：尤其使用感光樹脂材料；在第一電極7013上形成開口部；該開口部的側壁成為具有曲率的傾斜面。當作為分隔壁7019使用感光樹脂材料時，可以省略形成抗蝕劑掩罩的製程。
形成在第一電極7013及分隔壁7019上的EL層7014至少包括發光層即可，而可以由單層或多個層的疊層構成。當EL層7014由多個層構成時，可以在用作陰極的第一電極7013上按順序層疊電子植入層、電子傳輸層、發光層、電洞傳輸層、電洞植入層。注意，不需要設置上述的所有層。
不侷限於上述層疊順序，而也可以在使第一電極7013用作陽極而在第一電極7013上依次層疊電洞植入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子植入層。但是，當比較功耗時，當在使第一電極7013用作陰極而在第一電極7013上上依次形成電子植入層、電子傳輸層、發光層、電洞傳輸層、電洞植入層時可以抑制驅動電路的電壓上升且減少功耗，因此是最好的。
另外，作為形成在EL層7014上的第二電極7015，可以使用各種各樣的材料。例如，當將第二電極7015用作陽極時，最好使用功函數大的材料，例如ZrN、Ti、W、Ni、Pt、Cr等或ITO、IZO、ZnO等的透明導電材料。另外，作為第二電極7015上的遮罩膜7016，例如使用遮光的金屬、反射光的金屬等。在本實施例中，作為第二電極7015使用ITO膜，而作為遮罩膜7016使用Ti膜。
使用第一電極7013及第二電極7015夾有包括發光層的EL層7014的區域相當於發光元件7012。在圖3A所示的元件結構中，從發光元件7012發射的光如箭頭所示那樣發射到第一電極7013一側。
注意，圖3A示出作為閘電極層使用具有透光性的導電膜的例子，其中使從發光元件7012發射的光通過濾色片層7033，並藉由驅動TFT7011的閘電極層或源極電極層而射出。藉由作為驅動TFT7011的閘電極層、汲極電極層使用具有透光性的導電膜，可以提高孔徑比。
濾色片層7033分別使用噴墨法等的液滴噴射法、印刷法、利用光微影技術的蝕刻方法等形成。
使用外敷層7034覆蓋濾色片層7033，並且使用保護絕緣層7035覆蓋外敷層7034。另外，雖然在圖3A中外敷層7034的厚度薄，但是外敷層7034具有將起因於濾色片層7033的凹凸平坦化的功能。
形成在保護絕緣層7035、外敷層7034、濾色片層7033及氧化物絕緣層7031中且到達連接電極層7030的接觸孔配置在與分隔壁7019重疊的位置上。因為圖3A是作為連接電極層7030使用金屬導電膜的例子，所以藉由採用層疊到達連接電極層7030和接觸孔、分隔壁7019、連接電極層7030的佈局，可以提高孔徑比。
接著，使用圖3B說明具有雙面發射結構的發光元件。
在圖3B中，在藉由連接電極層7040與驅動TFT7021電連接的具有透光性的導電膜7027上形成有發光元件7022的第一電極7023，並且在第一電極7023上按順序層疊有發光層7024、第二電極7025。另外，連接電極層7040與驅動TFT7021的汲極電極層電連接。
作為具有透光性的導電膜7027，可以使用如下具有透光性的導電膜，即包含氧化鎢的銦氧化物、包含氧化鎢的銦鋅氧化物、包含氧化鈦的銦氧化物、包含氧化鈦的銦錫氧化物、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、添加有氧化矽的銦錫氧化物等。
另外，作為第一電極7023，可以使用各種各樣的材料。例如，當將第一電極7023用作陰極時，最好使用功函數小的材料，明確而言，Li、Cs等的鹼金屬；Mg、Ca、Sr等的鹼土金屬；包含它們的合金(Mg：Ag，Al：Li等)；以及Yb、Er等的稀土金屬等。在本實施例中，將第一電極7023用作陰極，且將其厚度設定為透過光的厚度(最好是大約5 nm至30 nm)。例如，作為陰極，使用20 nm的鋁膜。
注意，也可以在層疊形成具有透光性的導電膜和鋁膜之後選擇性地進行蝕刻來形成具有透光性的導電膜7027和第一電極7023，此時可以使用相同掩罩進行蝕刻，所以是最好的。
使用分隔壁7029覆蓋第一電極7023的邊緣部。分隔壁7029使用聚醯亞胺、丙烯酸樹脂、聚醯胺、環氧樹脂等的有機樹脂膜、無機樹脂膜或有機聚矽氧烷形成。最好以如下方式形成分隔壁7029：尤其使用感光樹脂材料；在第一電極7023上形成開口部；該開口部的側壁成為具有曲率的傾斜面。當作為分隔壁7029使用感光樹脂材料時，可以省略形成抗蝕劑掩罩的製程。
形成在第一電極7023及分隔壁7029上的EL層7024包括發光層即可，而可以由單層或多個層的疊層構成。當EL層7024由多個層構成時，在用作陰極的第一電極7023上按順序層疊電子植入層、電子傳輸層、發光層、電洞傳輸層、電洞植入層。注意，不需要設置上述的所有層。
不侷限於上述層疊順序，而也可以將第一電極7023用作陽極且在陽極上依次層疊電洞植入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子植入層。但是，當比較功耗時，當將第一電極7023用作陰極且在陰極上依次形成電子植入層、電子傳輸層、發光層、電洞傳輸層、電洞植入層時功耗少，因此是最好的。
另外，作為形成在EL層7024上的第二電極7025，可以使用各種各樣的材料。例如，擋將第二電極7025用作陽極時，最好使用功函數大的材料，例如使用ITO、IZO、ZnO等的透明導電材料。在本實施例中，將第二電極7025用作陽極，並形成包含氧化矽的ITO膜。
由第一電極7023及第二電極7025夾有包括發光層的EL 7024的區域相當於發光元件7022。在圖3B所示的元件結構中，從發光元件7022發射的光如箭頭所示那樣向第二電極7025一側和第一電極7023一側這兩側出射。
注意，圖3B示出作為閘電極層及源極電極層使用具有透光性的導電膜的例子，其中使從發光元件7022發射到第一電極7023一側的光通過濾色片層7043，並藉由驅動TFT 7021的閘電極層或源極電極層而射出。藉由作為驅動TFT 7021的閘電極層、源極電極層使用具有透光性的導電膜，可以使第二電極7025一側的孔徑比和第一電極7023一側的孔徑比大致相同。
濾色片層7043分別使用噴墨法等的液滴噴射法、印刷法、利用光微影技術的蝕刻方法等形成。
另外，使用外敷層7044覆蓋濾色片層7043，並且使用保護絕緣層7045覆蓋外敷層7044。
形成在保護絕緣層7045、外敷層7044、濾色片層7043及氧化物絕緣層7041中且到達連接電極層7040的接觸孔配置在與分隔壁7029重疊的位置上。因為圖3B是作為連接電極層7040使用金屬導電膜的例子，所以藉由採用層疊到達連接電極層7040和接觸孔、分隔壁7029、連接電極層7040的佈局，可以使第二電極7025一側的孔徑比和第一電極7023一側的孔徑比大致相同。
注意，當使用具有雙面發射結構的發光元件來使兩側的顯示面採用全彩色顯示時，來自第二電極7025一側的光不通過濾色片層7043，因此最好在第二電極7025的上方另行設置具備濾色片層的密封基板。
接著，使用圖3C說明頂部發射結構的發光元件。
圖3C示出當驅動TFT 7001是n通道型，並且從發光元件7002發射的光穿過到第二電極7005一側時的像素的截面圖。在圖3C中，形成有藉由連接電極層7050與驅動TFT 7001電連接的發光元件7002的第一電極7003，並且在第一電極7003上按順序層疊有EL層7004、第二電極7005。
另外，第一電極7003可以使用各種各樣的材料。例如，當將第一電極7003用作陰極時，最好使用功函數小的材料，明確而言，Li、Cs等的鹼金屬；Mg、Ca、Sr等的鹼土金屬；包含它們的合金(Mg：Ag，Al：Li等)；以及Yb、Er等的稀土金屬等。
使用分隔壁7009覆蓋第一電極7003的邊緣部。分隔壁7009使用聚醯亞胺、丙烯酸樹脂、聚醯胺、環氧樹脂等的有機樹脂膜、無機樹脂膜或有機聚矽氧烷形成。最好以如下方式形成分隔壁7009：尤其使用感光樹脂材料；在第一電極7003上形成開口部；該開口部的側壁成為具有曲率的傾斜面。當作為分隔壁7009使用感光樹脂材料時，可以省略形成抗蝕劑掩罩的製程。
形成在第一電極7003及分隔壁7009上的EL層7004至少包括發光層即可，可以由單層或多個層的疊層構成。當EL層7004由多個層構成時，在用作陰極的第一電極7003上按順序層疊電子植入層、電子傳輸層、發光層、電洞傳輸層、電洞植入層。注意，不需要設置上述的所有層。
不侷限於上述層疊順序，而也可以在用作陽極的第一電極7003上依次層疊電洞植入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子植入層。
在圖3C中，在依次形成Ti膜、鋁膜、Ti膜的疊層上依次形成電洞植入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子植入層，並且在其上形成Mg：Ag合金薄膜和ITO的疊層。
注意，當TFT 7001是n通道型時，藉由在第一電極7003上依次層疊電子植入層、電子傳輸層、發光層、電洞傳輸層、電洞植入層，可以抑制驅動電路中的電壓上升，減少功耗，所以是最好的。
第二電極7005使用具有透光性的導電材料形成，例如可以使用如下具有透光性的導電膜，即包含氧化鎢的銦氧化物、包含氧化鎢的銦鋅氧化物、包含氧化鈦的銦氧化物、包含氧化鈦的銦錫氧化物、銦錫氧化物、銦鋅氧化物、添加有氧化矽的銦錫氧化物等。
使用第一電極7003及第二電極7005夾有包括發光層的EL層7004的區域相當於發光元件7002。在圖3C所示的像素中，從發光元件7002發射的光如箭頭所示那樣發射到第二電極7005一側。
圖3C示出作為TFT 7001使用薄膜電晶體460的例子，但是沒有特別的限制，而也可以使用薄膜電晶體450。當作為TFT 7001使用薄膜電晶體450時，以彼此接觸的方式使第一電極7003與汲極電極層電連接。
在圖3C中，TFT 7001的汲極電極層與連接電極層7050電連接，並且連接電極層7050藉由形成在平坦化絕緣層7053、保護絕緣層7055及氧化物絕緣層7051的接觸孔與第一電極7003電連接。作為平坦化絕緣層7053，可以使用如聚醯亞胺、丙烯酸樹脂、苯並環丁烯、聚醯胺、環氧樹脂等的樹脂材料。另外，除了上述有機材料之外，還可以使用低介電常數材料(low-k材料)、矽氧烷類樹脂、PSG(磷矽玻璃)、BPSG(硼磷矽玻璃)等。另外，也可以藉由層疊多個由這些材料形成的絕緣膜來形成平坦化絕緣層7053。對平坦化絕緣層7053的形成方法沒有特別的限制，而可以根據其材料利用濺射法、SOG法、旋塗法、浸漬法、噴塗法、液滴噴射法(噴墨法、絲網印刷、膠版印刷等)等的方法；刮片、輥塗機、幕塗機、刮刀塗佈機等的設備。
在圖3C的結構中，當進行全彩色顯示時，例如以發光元件7002為綠色發光元件，以相鄰的一方的發光元件為紅色發光元件，以另一方的發光元件為藍色發光元件。另外，也可以製造利用上述三種發光元件和白色發光元件的四種發光元件來能夠進行全彩色顯示的發光顯示裝置。
在圖3C的結構中，也可以以所配置的所有多個發光元件為白色發光元件，在發光元件7002的上方配置具有濾色片等的密封基板，以製造能夠進行全彩色顯示的發光顯示裝置。藉由形成顯示白色等的單色發光的材料並組合濾色片、顏色轉換層來可以進行全彩色顯示。
當然也可以進行單色發光的顯示。例如，既可以使用白色發光形成照明裝置，又可以使用單色發光形成區域彩色型發光裝置。
若有需要，也可以設置圓偏光板等的偏振薄膜等的光學薄膜。
注意，雖然在此描述了用作發光元件的有機EL元件，但是也可以設置無機EL元件作為發光元件。
注意，雖然在此示出了控制發光元件的驅動的薄膜電晶體(驅動TFT)與發光元件電連接的例子，但是也可以採用在驅動TFT和發光元件之間連接有電流控制TFT的結構。
本實施例可以與其他實施例自由地組合。
在本實施例中，示出如下例子：即使用實施例1所示的多個薄膜電晶體在同一基板上形成像素部和驅動電路，以製造主動矩陣型發光顯示裝置。
在此實施例中圖示出兩個薄膜電晶體和連接部的截面，而在本實施例中也圖示出佈線交叉部及電容部而說明。
圖4是示出在第一電極(像素電極)上形成EL層之前的基板狀態的截面圖。另外，使用相同附圖標記說明與圖1E相同的部分。
在圖4中，與第一電極414電連接的驅動TFT是底閘型薄膜電晶體460，在本實施例中，可以根據實施例1製造該TFT。
在根據實施例1形成氧化物絕緣層407之後，依次形成綠色濾色片層411、藍色濾色片層、紅色濾色片層。注意，藉由濺射法形成的氧化物絕緣膜是特別緻密，即使該氧化物絕緣膜是單層，也可以用作抑制雜質擴散到所接觸的層的現象的保護膜。此外，各濾色片層分別藉由印刷法、噴墨法、使用光微影技術的蝕刻方法等形成。藉由在形成TFT的基板設置濾色片層，可以精度高地進行濾色片層和發光元件的發光區的位置對準，而不依賴於密封基板的貼合精度。
接著，形成覆蓋綠色濾色片層411、藍色濾色片層及紅色濾色片層的外敷層412。外敷層412使用具有透光性的樹脂。
在此示出使用RGB的三種顏色來進行全彩色顯示的例子，但是不侷限於此，也可以使用RGBW的四種顏色來進行全彩色顯示。
接著，形成覆蓋外敷層412及氧化物絕緣層407的保護絕緣層408。保護絕緣層408使用無機絕緣膜，例如使用氮化矽膜、氮化鋁膜、氮氧化矽膜、氧氮化鋁膜等。
接著，藉由光刻製程對保護絕緣層408及氧化物絕緣層407選擇性地進行蝕刻來形成到達連接電極層215d的接觸孔。另外，藉由該光刻製程對端子部的保護絕緣層408及氧化物絕緣層407選擇性地進行蝕刻來使端子電極的一部分露出。另外，為了連接然後形成的發光元件的第二電極與共同電位線，也形成到達共同電位線的接觸孔。
接著，形成具有透光性的導電膜，並且藉由光刻製程形成與連接電極層215d電連接的第一電極414。
接著，覆蓋第一電極414的邊緣部地形成分隔壁459。分隔壁459使用聚醯亞胺、丙烯酸樹脂、聚醯胺、環氧樹脂等的有機樹脂膜、無機樹脂膜或有機聚矽氧烷形成。最好以如下方式形成分隔壁459：尤其使用感光樹脂材料；在第一電極414上形成開口部；該開口部的側壁成為具有曲率的傾斜面。當作為分隔壁459使用感光樹脂材料時，可以省略形成抗蝕劑掩罩的製程。
藉由上述製程可以得到圖4所示的基板狀態。在以後的製程中，如在實施例2中示出其一例那樣，在第一電極414上形成EL層，在EL層上形成第二電極，以形成發光元件。另外，第二電極與共同電位線電連接。
如圖4所示那樣在像素部中形成電容部。圖4所示的電容部以閘極絕緣層402為電介質並由電容佈線層111b和電容電極層115c形成。另外，在發光裝置中，電容佈線層111b是電源供給線的一部分，而電容電極層115c是像素TFT的閘電極層的一部分。
注意，雖然在圖4中示出作為閘極佈線層211b使用金屬導電膜的例子，但是閘極佈線層211b也可以使用具有與薄膜電晶體460的閘電極層111a相同的透光性的導電膜形成。此外，佈線層215e由與連接電極層(215c、215d)相同的導電層形成，並夾著閘極絕緣膜與閘極佈線層211b交叉。
另外，在圖4中，配置在驅動電路中的至少一個TFT是通道蝕刻型的薄膜電晶體450，在本實施例中可以根據實施例1製造該TFT。
另外，也可以在驅動電路的薄膜電晶體450的氧化物半導體層上方設置導電層216。導電層216可以使用與第一電極414相同材料和相同製程形成。
藉由將導電層216設置在與氧化物半導體層的通道形成區223重疊的位置上，在用來調查薄膜電晶體的可靠性的偏壓-溫度測試(以下，稱為BT測試)中可以減少BT測試前後的薄膜電晶體450的臨界值電壓的變化量。另外，導電層216的電位可以與閘電極層211a的電位相同或不同，並且導電層216可以用作第二閘電極層。另外，導電層216的電位可以是GND、0V或浮動狀態。此外，設置導電層216的薄膜電晶體450用作四端子的電晶體。
因為靜電等容易損壞薄膜電晶體，所以最好在與像素部或驅動電路相同的基板上設置保護電路。保護電路最好利用使用氧化物半導體的非線性元件構成。例如，保護電路設置在像素部和掃描線輸入端子及信號線輸入端子之間。在本實施例中，設置多個保護電路，不使靜電等對掃描線、信號線及電容匯流排施加衝擊電壓而損壞像素電晶體等。因此，保護電路採用當施加衝擊電壓時向公共佈線釋放電荷的結構。另外，保護電路由在其間包括掃描線並聯配置的非線性元件。非線性元件由二極體等的二端子元件或電晶體等的三端子元件構成。例如，也可以與像素部的像素電晶體460相同的製程形成保護電路，例如藉由連接閘極端子和汲極端子，可以使其具有與二極體同樣的特性。
本實施例可以與實施例1或實施例2自由地組合。
在本實施例中，圖5A1及圖5A2和圖5B1及圖5B2示出設置在與薄膜電晶體同一基板上的端子部的結構的一例。另外，在圖5A1及圖5A2和圖5B1及圖5B2中，使用與圖4相同的附圖標記說明相同的部分。
圖5A1、圖5A2分別圖示閘極佈線端子部的截面圖及俯視圖。圖5A1相當於沿著圖5A2中的線C1-C2的截面圖。在圖5A1中，形成在氧化物絕緣層407和保護絕緣層408的疊層上的導電層415是用作輸入端子的用於連接的端子電極。另外，在圖5A1中，在端子部中，使用與閘極佈線層211b相同的材料形成的第一端子417隔著閘極絕緣層402與包括源極電極層215a的使用與源極佈線層相同的材料形成的連接電極層215f重疊，並且利用導電層415實現導通。另外，導電層415可以使用與第一電極414相同的具有透光性的材料並藉由與第一電極414相同的製程形成。
圖5B1及圖5B2分別示出源極佈線端子部的截面圖及俯視圖。另外，圖5B1相當於沿著圖5B2中的線C3-C4的截面圖。在圖5B1中，形成在氧化物絕緣層407和保護絕緣層408的疊層上的導電層418是用作輸入端子的用於連接的端子電極。另外，在圖5B1中，在端子部中，使用與閘極佈線層211b相同的材料形成的電極層416隔著閘極絕緣層402與電連接到源極佈線的第二端子215g的下方重疊。電極層416不與第二端子215g電連接，並且藉由將電極層416設定為與第二端子215g不同的電位，例如浮動狀態、GND、0V等，可以形成用於對雜波的措施的電容或用於對靜電的措施的電容。此外，第二端子215g藉由形成在氧化物絕緣層407和保護絕緣層408的接觸孔與導電層418電連接。另外，導電層418可以使用與第一電極414相同的具有透光性的材料和與第一電極414相同的製程形成。
根據像素密度設置多個閘極佈線、多個源極佈線、多個共同電位線及多個電源供給線。此外，在端子部中，排列地配置多個具有與閘極佈線相同的電位的第一端子、多個具有與源極佈線相同的電位的第二端子、多個具有與電源供給線相同的電位的第三端子、多個具有與共同電位線相同的電位的第四端子等。各端子的數量可以是任意的，實施者適當地決定各端子的數量，即可。
本實施例可以與實施例1、實施例2或實施例3自由地組合。
在本實施例中，說明實施例2所示的用於圖3A及圖3C的發光元件的元件結構的一例。
圖6A所示的元件結構具有在一對電極(第一電極1001、第二電極1002)之間夾有包括發光區域的EL層1003的結構。此外，在以下本實施例的說明中，作為例子，將第一電極1001用作陽極，而將第二電極1002用作陰極。
EL層1003至少包括發光層而形成即可，也可以採用除了發光層以外還包括功能層的疊層結構。作為發光層以外的功能層，可以使用包含電洞植入性高的物質、電洞傳輸性高的物質、電子傳輸性高的物質、電子植入性高的物質、雙極性的物質(電子及電洞的傳輸性高的物質)等的層。明確而言，可以將電洞植入層、電洞傳輸層、電子傳輸層、電子植入層等的功能層適當地組合而使用。
在圖6A所示的發光元件中，產生在第一電極1001和第二電極1002之間的電位差引起電流流過，而在EL層1003中電洞和電子重新結合，以得到發光。換言之，在EL層1003中形成發光區域。
發光經過第一電極1001和第二電極1002中的一方或兩者而被取出到外部。因此，第一電極1001和第二電極1002中的一方或兩者使用透光物質形成。
注意，多個EL層可以如圖6B所示那樣層疊在第一電極1001和第二電極1002之間。當EL層具有n(n是2以上的自然數)層的疊層結構時，最好在第m(m是自然數，且1≦m≦n-1)個EL層和第(m+1)個EL層之間分別設置電荷產生層1004。
電荷產生層1004除了可以使用有機化合物和金屬氧化物的複合材料；金屬氧化物；有機化合物和鹼金屬、鹼土金屬或這些化合物的複合材料形成之外，還可以適當地組合這些材料來形成。作為有機化合物和金屬氧化物的複合材料，例如包括有機化合物和V2O5、MoO3或WO3等的金屬氧化物。作為有機化合物，可以使用各種化合物諸如芳香胺化合物、咔唑衍生物、芳烴、高分子化合物(低聚物、樹枝狀聚合物、聚合物等)等。此外，作為電洞傳輸性有機化合物，最好使用其電洞遷移率為高於或等於10-6cm2/Vs的有機化合物。但是，只要是其電洞傳輸性高於其電子傳輸性的物質，就可以使用這些以外的物質。另外，由於用於電荷產生層1004的這些材料具有優異的載子植入性、載子傳輸性，所以可以實現發光元件的低電壓驅動及低電壓驅動。
注意，電荷產生層1004也可以組合有機化合物和金屬氧化物的複合材料與其他材料來形成。例如，也可以組合包含有機化合物和金屬氧化物的複合材料的層與包含選自電子供給物質中的其中之一者化合物和電子傳輸性高的化合物的層而形成電荷產生層1004。另外，也可以組合包含有機化合物和金屬氧化物的複合材料的層與透明導電膜形成電荷產生層1004。
具有上述結構的發光元件不容易產生能量的移動或滅光等的問題，並且因為具有上述結構的發光元件的材料的選擇範圍變大，所以可以容易形成為具有高發光效率和長使用壽命的發光元件。另外，也容易從一方的EL層得到磷光發光而從另一方的EL層得到螢光發光。
注意，電荷產生層1004具有當對第一電極1001和第二電極1002施加電壓時對接觸於電荷產生層1004地形成的一方的EL層1003植入電洞的功能以及對另一方的EL層1003植入電子的功能。
圖6B所示的發光元件藉由改變用於發光層的發光物質的種類來可以得到各種發光顏色。另外，藉由作為發光物質使用多個不同發光物質，也可以得到寬光譜的發光或白色發光。
當使用圖6B所示的發光元件得到白色發光時，多個發光層的組合具有包括紅色、藍色及綠色的光而發射白色光的結構即可，例如可以舉出如下結構：即具有包括藍色的螢光材料作為發光物質的第一EL層和包括綠色和紅色的磷光材料作為發光物質的第二EL層的結構；以及具有呈現紅色發光的第一EL層、呈現綠色發光的第二EL層和呈現藍色發光的第三EL層的結構。或者，即使採用如下結構也可以獲得白色發光，該結構是具有發射處於補色關係的光的發光層的結構。在層疊有兩個EL層的疊層型元件中，當使從第一EL層獲得的發光顏色和從第二EL層獲得的發光顏色處於補色關係時，作為補色關係可以舉出藍色和黃色或者藍綠色和紅色等。
注意，在上述疊層型元件的結構中，藉由在層疊的EL層之間配置電荷產生層，可以保持低電流密度地實現高亮度區域中的長使用壽命元件。另外，由於可以降低電極材料的電阻所導致的電壓降低，所以可以實現大面積的均勻發光。
本實施例可以與實施例1至4中的任一個組合。
在本實施例中，參照圖7A和圖7B說明發光顯示面板(也稱為發光面板)的外觀及截面。圖7A是一種面板的平面圖，其中利用密封材料在第一基板與第二基板之間密封形成在第一基板上的薄膜電晶體及發光元件。圖7B相當於沿著圖7A的H-I的截面圖。
以圍繞設置在第一基板4501上的像素部4502、信號線驅動電路4503a、4503b及掃描線驅動電路4504a、4504b的方式設置有密封材料4505。此外，在像素部4502、信號線驅動電路4503a、4503b及掃描線驅動電路4504a、4504b上設置有第二基板4506。因此，像素部4502、信號線驅動電路4503a、4503b、以及掃描線驅動電路4504a、4504b與填料4507一起由第一基板4501、密封材料4505和第二基板4506密封。像這樣，為了不暴露於空氣中，最好使用高氣密性且少漏氣的保護薄膜(貼合薄膜、紫外線固化樹脂薄膜等)、覆蓋材料進行封裝(密封)。
此外，設置在第一基板4501上的像素部4502、信號線驅動電路4503a、4503b及掃描線驅動電路4504a、4504b包括多個薄膜電晶體。在圖7B中例示包括在像素部4502中的薄膜電晶體4510和包括在信號線驅動電路4503a中的薄膜電晶體4509。
作為薄膜電晶體4509、4510，可以使用實施例1所示的包括氧化物半導體層的高可靠性的薄膜電晶體。作為用於驅動電路的薄膜電晶體4509可以使用實施例1所示的薄膜電晶體450，而作為用於像素的薄膜電晶體4509可以使用薄膜電晶體460。在本實施例中，薄膜電晶體4509、4510是n通道型薄膜電晶體。
在絕緣層4544之上，在與用於驅動電路的薄膜電晶體4509的氧化物半導體層的通道形成區重疊的位置上設置有導電層4540。藉由在與氧化物半導體層的通道形成區重疊的位置上設置導電層4540，可以減少BT測試前後的薄膜電晶體4509的臨界值電壓的變化量。另外，導電層4540的電位可以與薄膜電晶體4509的閘電極層相同或不同，並且可以將導電層4540用作第二閘電極層。另外，導電層4540的電位可以是GND、0V或浮動狀態。
薄膜電晶體4510藉由連接電極層4548電連接到第一像素電極4517。另外，形成有覆蓋薄膜電晶體4510的氧化物半導體層的氧化物絕緣層4542。
氧化物絕緣層4542使用與實施例1所示的氧化物絕緣層407同樣的材料及方法形成，即可。此外，形成覆蓋氧化物絕緣層4542的絕緣層4544。絕緣層4544使用與實施例所示的保護絕緣層408同樣的材料及方法形成，即可。
在薄膜電晶體4510上與發光元件4511的發光區域重疊地形成濾色片層4545。
另外，為了減少濾色片層4545表面的凹凸，使用用作平坦化絕緣膜的外敷層4543進行覆蓋。
另外，在外敷層4543上形成有絕緣層4544。絕緣層4544使用與實施例1所示的保護絕緣層408同樣的材料及方法形成，即可。
附圖標記4511相當於發光元件，發光元件4511所具有的作為像素電極的第一像素電極層4517與薄膜電晶體4510的源極電極層或汲極電極層電連接。注意，雖然發光元件4511的結構是第一像素電極層4517、電場發光層4512、第二電極層4513的疊層結構，但是不侷限於所示出的結構。可以根據從發光元件4511得到的光的方向等適當地改變發光元件4511的結構。
使用有機樹脂膜、無機絕緣膜或有機聚矽氧烷形成分隔壁4520。特別最好的是，使用感光材料，在第一像素電極層4517上形成開口部，以將該開口部中的側壁形成為具有連續的曲率地形成的傾斜面。
電場發光層4512既可以由單層構成，又可以由多個層的疊層構成。
也可以在第二電極4513及分隔壁4520上形成保護膜，以防止氧、氫、水分、二氧化碳等侵入到發光元件4511中。作為保護膜，可以形成氮化矽膜、氮氧化矽膜、DLC膜等。
供給到信號線驅動電路4503a、4503b、掃描線驅動電路4504a、4504b、或像素部4502的各種信號及電位是從FPC4518a、4518b供給的。
連接端子電極4515由與發光元件4511所具有的第一像素電極4517相同的導電膜形成，並且端子電極4516由與薄膜電晶體4509的源極電極層及汲極電極層相同的導電膜形成。
連接端子電極4515藉由各向異性導電膜4519電連接到FPC4518a所具有的端子。
位於從發光元件4511的光的取出方向上的第二基板必須對可見光具有透光性。在此情況下，使用如玻璃板、塑膠板、聚酯薄膜或丙烯酸樹脂薄膜等的具有透光性的材料。
作為填料4507，除了氮及氬等的惰性氣體之外，還可以使用紫外線固化樹脂或熱固化樹脂。可以使用PVC(聚氯乙烯)、丙烯酸樹脂、聚醯亞胺、環氧樹脂、矽酮樹脂、PVB(聚乙烯醇縮丁醛)、或EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)。例如，作為填料使用氮即可。
若有需要，也可以在發光元件的出射面上適當地設置諸如偏光板、圓偏光板(包括橢圓偏光板)、相位差板(λ/4片、λ/2片)、彩色濾光片等的光學薄膜。另外，也可以在偏光板或圓偏光板上設置抗反射膜。例如，可以進行抗眩光處理，該處理是利用表面的凹凸來擴散反射光並降低眩光的處理。
信號線驅動電路4503a、4503b及掃描線驅動電路4504a、4504b也可以安裝於在另行準備的基板上由單晶半導體膜或多晶半導體膜形成的驅動電路。此外，也可以另行僅形成信號線驅動電路或其一部分、或者掃描線驅動電路或其一部分而安裝。據此，不侷限於圖7A和圖7B的結構。
藉由上述製程，可以製造作為半導體裝置的可靠性高的發光顯示面板(顯示面板)。
在本實施例中，下面說明在同一基板上至少製造驅動電路的一部分和配置在像素部中的薄膜電晶體的例子。
根據實施例1形成配置在像素部中的薄膜電晶體。此外，因為實施例1所示的薄膜電晶體是n通道型TFT，所以將驅動電路中的可以由n通道型TFT構成的驅動電路的一部分形成在與像素部的薄膜電晶體同一基板上。
圖8A示出主動矩陣型顯示裝置的方塊圖的一例。在顯示裝置的基板5300上包括：像素部5301；第一掃描線驅動電路5302；第二掃描線驅動電路5303；信號線驅動電路5304。在像素部5301中配置有從信號線驅動電路5304延伸的多個信號線以及從第一掃描線驅動電路5302及第二掃描線驅動電路5303延伸的多個掃描線。此外，在掃描線與信號線的交叉區中分別具有顯示元件的像素設置為矩陣狀。另外，顯示裝置的基板5300藉由FPC(撓性印刷電路)等的連接部連接於時序控制電路5305(也稱為控制器、控制IC)。
在圖8A中，在與像素部5301相同的基板5300上形成第一掃描線驅動電路5302、第二掃描線驅動電路5303、信號線驅動電路5304。由此，設置在外部的驅動電路等的構件的數量減少，所以可以實現成本的降低。另外，可以減少當在基板5300的外部設置驅動電路而使佈線延伸時的連接部的連接數量，因此可以提高可靠性或良率。
注意，作為一例，時序控制電路5305向第一掃描線驅動電路5302供應第一掃描線驅動電路啟動信號(GSP1)、掃描線驅動電路時鐘信號(GCLK1)。此外，作為一例，時序控制電路5305向第二掃描線驅動電路5303供應第二掃描線驅動電路啟動信號(GSP2)(也稱為起始脈衝)、掃描線驅動電路時鐘信號(GCLK2)。此外，時序控制電路5305向信號線驅動電路5304供應信號線驅動電路啟動信號(SSP)、信號線驅動電路時鐘信號(SCLK)、視頻信號資料(DATA)(也簡單地稱為視頻信號)及鎖存信號(LAT)。另外，各時鐘信號可以是錯開其週期的多個時鐘信號或者與使時鐘信號反轉的信號(CKB)一起供給的信號。另外，可以省略第一掃描線驅動電路5302和第二掃描線驅動電路5303中的一方。
圖8B示出在與像素部5301相同的基板5300上形成驅動頻率低的電路(例如，第一掃描線驅動電路5302、第二掃描線驅動電路5303)，在與像素部5301不同的基板上形成信號線驅動電路5304的結構。藉由採用該結構，可以使用其場效應遷移率比使用單晶半導體的電晶體小的薄膜電晶體構成形成在基板5300上的驅動電路。從而，可以實現顯示裝置的大型化、成本的降低或良率的提高等。
實施例1所示的薄膜電晶體是n通道型TFT。圖9A和圖9B示出由n通道型TFT構成的信號線驅動電路的結構、工作的一例而說明。
信號線驅動電路具有移位暫存器5601及開關電路5602。開關電路5602具有多個電路，即開關電路5602_1至5602_N(N是自然數)。開關電路5602_1至5602_N分別具有多個電晶體，即薄膜電晶體5603_1至5603_k(k是自然數)。對薄膜電晶體5603_1至5603_k是n通道型TFT的例子進行說明。
以開關電路5602_1為例子說明信號線驅動電路的連接關係。薄膜電晶體5603_1至5603_k的第一端子分別連接到佈線5604_1至5604_k。薄膜電晶體5603_1至5603_k的第二端子分別連接到信號線S1至Sk。薄膜電晶體5603_1至5603_k的閘極連接到佈線5605_1。
移位暫存器5601具有對佈線5605_1至5605_N依次輸出H電平(也稱為H信號、高電源電位位準)的信號，並依次選擇開關電路5602_1至5602_N的功能。
開關電路5602_1具有控制佈線5604_1至5604_k與信號線S1至Sk的導通狀態(第一端子和第二端子之間的導通)的功能，即將佈線5604_1至5604_k的電位供應還是不供應到信號線S1至Sk的功能。像這樣，開關電路5602_1具有作為選擇器的功能。另外，薄膜電晶體5603_1至5603_k分別具有控制佈線5604_1至5604_k與信號線S1至Sk的導通狀態的功能，即將佈線5604_1至5604_k的電位供應到信號線S1至Sk的功能。像這樣，薄膜電晶體5603_1至5603_k分別具有作為開關的功能。
對佈線5604_1至5604_k分別輸入視頻信號資料(DATA)。在很多情況下，視頻信號資料(DATA)是根據圖像資訊或視頻信號的模擬信號。
接著，參照圖9B的時序圖說明圖9A的信號線驅動電路的工作。圖9B示出信號Sout_1至Sout_N及信號Vdata_1至Vdata_k的一例。信號Sout_1至Sout_N分別是移位暫存器5601的輸出信號的一例，並且信號Vdata_1至Vdata_k分別是輸入到佈線5604_1至5604_k的信號的一例。另外，信號線驅動電路的一個工作期間對應於顯示裝置中的一個閘極選擇期間。作為一例，一個閘極選擇期間被分割為期間T1至期間TN。期間T1至期間TN分別是用來對屬於被選擇的行的像素寫入視頻信號資料(DATA)的期間。
在本實施例所示的附圖等中，有時為了明瞭地示出，誇大表示各結構的信號波形的畸變。因此，不侷限於所示的尺寸。
在期間T1至期間TN中，移位暫存器5601將H電平的信號依次輸出到佈線5605_1至5605_N。例如，在期間T1中，移位暫存器5601將高電平的信號輸出到佈線5605_1。然後，薄膜電晶體5603_1至5603_k導通，所以佈線5604_1至5604_k與信號線S1至Sk處於導通狀態。此時，對佈線5604_1至5604_k輸入Data(S1)至Data(Sk)。Data(S1)至Data(Sk)分別藉由薄膜電晶體5603_1至5603_k寫入到屬於被選擇的行的像素中的第一行至第k行的像素。藉由上述步驟，在期間T1至TN中，對屬於被選擇的列的像素的每k行按順序寫入視頻信號資料(DATA)。
如上所述，藉由對每多個行的像素寫入視頻信號資料(DATA)，可以減少視頻信號資料(DATA)的數量或佈線的數量。因此，可以減少與外部電路的連接數量。此外，藉由對每多個行的像素寫入視頻信號，可以延長寫入時間，因此可以防止視頻信號的寫入不足。
注意，作為移位暫存器5601及開關電路部5602，可以使用由實施例1、3及6所示的薄膜電晶體構成的電路。此時，移位暫存器5601所具有的所有電晶體的極性可以只由n通道型或p通道型的任一極性構成。
參照圖10A至10D以及圖11A和11B說明用於掃描線驅動電路及/或信號線驅動電路的一部分的移位暫存器的一個方式的結構。
掃描線驅動電路具有移位暫存器。此外，有時也可以具有電平移動器、緩衝器等。在掃描線驅動電路中，藉由對移位暫存器輸入時鐘信號(CLK)及起始脈衝信號(SP)，產生選擇信號。所產生的選擇信號在緩衝器中被緩衝放大並供應到對應的掃描線。掃描線連接到一行的像素的電晶體的閘電極。而且，由於需要將一行的像素的電晶體同時導通，因此使用能夠使大電流流過的緩衝器。
移位暫存器具有第一脈衝輸出電路10_1至第N脈衝輸出電路10_N(N是大於或等於3的自然數)(參照圖10A)。向圖10A所示的移位暫存器的第一脈衝輸出電路10_1至第N脈衝輸出電路10_N從第一佈線11供應第一時鐘信號CK1，從第二佈線12供應第二時鐘信號CK2，從第三佈線13供應第三時鐘信號CK3，從第四佈線14供應第四時鐘信號CK4。另外，對第一脈衝輸出電路10_1輸入來自第五佈線15的起始脈衝SP1(第一起始脈衝)。此外，對第二級以後的第n脈衝輸出電路10_n(n是2以上且N以下的自然數)輸入來自前一級的脈衝輸出電路的信號(稱為前級信號OUT(n-1))(n是2以上的自然數)。另外，對第一脈衝輸出電路10_1輸入來自後二級的第三脈衝輸出電路10_3的信號。同樣地，對第二級以後的第n脈衝輸出電路10_n輸入來自後二級的第(n+2)脈衝輸出電路10_(n+2)的信號(後級信號OUT(n+2))。從而，從各級的脈衝輸出電路輸出用來輸入到後級及/或前二級的脈衝輸出電路的第一輸出信號(OUT(1)(SR)至OUT(N)(SR))、電連接到其他佈線等的第二輸出信號(OUT(1)至OUT(N))。注意，如圖10A所示，由於不對移位暫存器的最後級的兩個級輸入後級信號OUT(n+2)，所以作為一例，採用另行分別輸入第二起始脈衝SP2、第三起始脈衝SP3的結構即可。
注意，時鐘信號(CK)是以一定間隔反復H電平和L電平(也稱為L信號、低電源電位位準)的信號。在此，第一時鐘信號(CK1)至第四時鐘信號(CK4)依次遲延1/4週期。在本實施例中，利用第一時鐘信號(CK1)至第四時鐘信號(CK4)而進行脈衝輸出電路的驅動的控制等。注意，時鐘信號根據所輸入的驅動電路有時稱為GCK、SCK，在此稱為CK而說明。
第一輸入端子21、第二輸入端子22及第三輸入端子23電連接到第一佈線11至第四佈線14中的任一個。例如，在圖10A中，在第一脈衝輸出電路10_1中，第一輸入端子21電連接到第一佈線11，第二輸入端子22電連接到第二佈線12，並且第三輸入端子23電連接到第三佈線13。此外，在第二脈衝輸出電路10_2中，第一輸入端子21電連接到第二佈線12，第二輸入端子22電連接到第三佈線13，並且第三輸入端子23電連接到第四佈線14。
第一脈衝輸出電路10_1至第N脈衝輸出電路10_N分別具有第一輸入端子21、第二輸入端子22、第三輸入端子23、第四輸入端子24、第五輸入端子25、第一輸出端子26、第二輸出端子27(參照圖10B)。在第一脈衝輸出電路10_1中，對第一輸入端子21輸入第一時鐘信號CK1，對第二輸入端子22輸入第二時鐘信號CK2，對第三輸入端子23輸入第三時鐘信號CK3，對第四輸入端子24輸入起始脈衝，對第五輸入端子25輸入後級信號OUT(3)，從第一輸入端子26輸出第一輸出信號OUT(1)(SR)，從第二輸出端子27輸出第二輸出信號OUT(1)。
第一脈衝輸出電路10_1至第N脈衝輸出電路10_N除了三端子薄膜電晶體(TFT：Thin Film Transistor)之外還可以使用在上述實施例中說明的四端子薄膜電晶體。圖10C示出在上述實施例中說明的四端子薄膜電晶體28的標誌。圖10C所示的薄膜電晶體28的標誌是指在上述實施例3及6中的任一中說明的四端子薄膜電晶體，而以下在附圖等中使用該標誌。另外，在本發明說明中，當薄膜電晶體隔著半導體層具有兩個閘電極時，將位於半導體層的下方的閘電極也稱為下方的閘電極，而將位於半導體層的上方的閘電極也稱為上方的閘電極。薄膜電晶體28是一種元件，該元件能夠利用輸入到下方的閘電極的第一控制信號G1及輸入到上方閘電極的第二控制信號G2來電控制In端子與Out端子之間。
當將氧化物半導體用於薄膜電晶體的包括通道形成區的半導體層時，因製造製程而有時臨界值電壓移動到負一側或正一側。因此，在將氧化物半導體用於包括通道形成區的半導體層的薄膜電晶體中，最好採用能夠進行臨界值電壓的控制的結構。藉由在薄膜電晶體28的通道形成區上下隔著閘極絕緣膜設置閘電極，並控制上部及/或下部的閘電極的電位，而可以將圖10C所示的薄膜電晶體28的臨界值電壓控制為所希望的值。
接著，參照圖10D說明脈衝輸出電路的具體的電路結構的一例。
第一脈衝輸出電路10_1具有第一電晶體31至第十三電晶體43(參照圖10D)。此外，除了向上述輸入端子21至第五輸入端子25及第一輸出端子26、第二輸出端子27之外，還從被供應第一高電源電位VDD的電源線51、被供應第二高電源電位VCC的電源線52、被供應低電源電位VSS的電源線53向第一電晶體31至第十三電晶體43供應信號或電源電位。在此，示出圖10D中的各電源線的電源電位的大小關係：即第一電源電位VDD是第二電源電位VCC以上的電位，並且第二電源電位VCC是大於第三電源電位VSS的電位。此外，第一時鐘信號(CK1)至第四時鐘信號(CK4)是以一定間隔反復H電平和L電平的信號，並且當H電平時電位為VDD，並且當L電平時電位為VSS。另外，藉由使電源線51的電位VDD高於電源線52的電位VCC，可以不影響到工作地將施加到電晶體的閘電極的電位抑制得低，並降低電晶體的臨界值的移動，而可以抑制劣化。另外，如圖10D所示，最好作為第一電晶體31至第十三電晶體43中的第一電晶體31、第六電晶體36至第九電晶體39，使用圖10C所示的四端子薄膜電晶體28。要求第一電晶體31、第六電晶體36至第九電晶體39利用閘電極的控制信號切換連接有成為源極或汲極的電極之一的節點的電位。即，第一電晶體31、第六電晶體36至第九電晶體39是如下電晶體，即對於輸入到閘電極的控制信號的回應越快(導通電流的上升陡峭)，越可以減少脈衝輸出電路的錯誤工作。因此，藉由使用圖10C所示的四端子薄膜電晶體28，可以控制臨界值電壓，以可以得到更可以減少錯誤工作的脈衝輸出電路。另外，雖然在圖10D中，第一控制信號G1及第二控制信號G2是相同的信號，但是也可以採用輸入不同的控制信號的結構。
在圖10D的第一電晶體31中，第一端子電連接到電源線51，第二端子電連接到第九電晶體39的第一端子，閘電極(下方的閘電極及上方的閘電極)電連接到第四輸入端子24。在第二電晶體32中，第一端子電連接到電源線53，第二端子電連接到第九電晶體39的第一端子，閘電極電連接到第四電晶體34的閘電極。在第三電晶體33中，第一端子電連接到第一輸入端子21，第二端子電連接到第一輸出端子26。在第四電晶體34中，第一端子電連接到電源線53，第二端子電連接到第一輸出端子26。在第五電晶體35中，第一端子電連接到電源線53，第二端子電連接到第二電晶體32的閘電極及第四電晶體34的閘電極，閘電極電連接到第四輸入端子24。在第六電晶體36中，第一端子電連接到電源線52，第二端子電連接到第二電晶體32的閘電極及第四電晶體34的閘電極，閘電極(下方的閘電極及上方的閘電極)電連接到第五輸入端子25。在第七電晶體37中，第一端子電連接到電源線52，第二端子電連接到第八電晶體38的第二端子，閘電極(下方的閘電極及上方的閘電極)電連接到第三輸入端子23。在第八電晶體38中，第一端子電連接到第二電晶體32的閘電極及第四電晶體34的閘電極，閘電極(下方的閘電極及上方的閘電極)電連接到第二輸入端子22。在第九電晶體39中，第一端子電連接到第一電晶體31的第二端子及第二電晶體32的第二端子，第二端子電連接到第三電晶體33的閘電極及第十電晶體40的閘電極，閘電極(下方的閘電極及上方的閘電極)電連接到電源線52。在第十電晶體40中，第一端子電連接到第一輸入端子21，第二端子電連接到第二輸出端子27，閘電極電連接到第九電晶體39的第二端子。在第十一電晶體41中，第一端子電連接到電源線53，第二端子電連接到第二輸出端子27，閘電極電連接到第二電晶體32的閘電極及第四電晶體34的閘電極。在第十二電晶體42中，第一端子電連接到電源線53，第二端子電連接到第二輸出端子27，閘電極電連接到第七電晶體37的閘電極(下方的閘電極及上方的閘電極)。在第十三電晶體43中，第一端子電連接到電源線53，第二端子電連接到第一輸出端子26，閘電極電連接到第七電晶體37的閘電極(下方的閘電極及上方的閘電極)。
在圖10D中，以第三電晶體33的閘電極、第十電晶體40的閘電極以及第九電晶體39的第二端子的連接部分為節點A。此外，以第二電晶體32的閘電極、第四電晶體34的閘電極、第五電晶體35的第二端子、第六電晶體36的第二端子、第八電晶體38的第一端子以及第十一電晶體41的閘電極的連接部分為節點B(參照圖11A)。
圖11A示出當將圖10D所說明的脈衝輸出電路應用於第一脈衝輸出電路10_1時對第一輸入端子21至第五輸入端子25輸入的信號或從第一輸出端子26及第二輸出端子27輸出的信號。
明確而言，對第一輸入端子21輸入第一時鐘信號CK1，對第二輸入信號22輸入第二時鐘信號CK2，對第三輸入端子23輸入第三時鐘信號CK3，對第四輸入端子24輸入起始脈衝，對第五輸入端子25輸入後級信號OUT(3)，從第一輸出信號26輸出第一輸出信號OUT(1)(SR)，並且從第二輸出端子27輸出第二輸出信號OUT(1)。
注意，薄膜電晶體是指包括閘極、汲極、源極的至少包括三個端子的元件。此外，還包括在與閘極重疊的區域形成通道區的半導體，且藉由控制閘極的電位，可以控制藉由通道區流過在汲極和源極之間的電流。在此，因為源極和汲極根據薄膜電晶體的結構或工作條件等而變化，所以難以限定哪個是源極哪個是汲極。因此，有時不將用作源極及汲極的區域稱為源極或汲極。在此情況下，作為一例，有時將用作源極及汲極的區域分別記為第一端子、第二端子。
注意，在圖10D、圖11A中，也可以另行設置用來藉由使節點A處於浮動狀態來進行自舉工作的電容元件。另外，也可以另行設置將其一方的電極電連接到節點B的電容元件，以保持節點B的電位。
圖11B示出圖11A所示的具備多個脈衝輸出電路的移位暫存器的時序圖。此外，在移位暫存器是掃描線驅動電路時，圖11B中的期間61相當於垂直回掃期間，並且期間62相當於閘極選擇期間。
注意，如圖11A所示，藉由設置其閘極被施加第二電源電位VCC的第九電晶體39，在自舉工作的前後有如下優點。
在沒有其閘電極被施加第二電源電位VCC的第九電晶體39的情況下，當因自舉工作而節點A的電位上升時，第一電晶體31的第二端子的源極電位上升，而該源極電位變大於第一電源電位VDD。然後，第一電晶體31的源極轉換為第一端子一側，即電源線51一側。因此，在第一電晶體31中，因為對閘極和源極之間以及閘極和汲極之間施加較大的偏壓，所以閘極和源極之間以及閘極和汲極之間受到較大的壓力，這會導致電晶體的劣化。於是，藉由設置其閘電極被施加第二電源電位VCC的第九電晶體39，雖然因自舉工作而節點A的電位上升，但是可以不使第一電晶體31的第二端子的電位上升。換言之，藉由設置第九電晶體39，可以將對第一電晶體31的閘極和源極之間施加的負偏壓的值設定得小。由此，由於藉由採用本實施例的電路結構來可以將施加到第一電晶體31的閘極和源極之間的負偏壓設定得小，所以可以抑制因壓力而導致的第一電晶體31的劣化。
注意，只要在第一電晶體31的第二端子和第三電晶體33的閘極之間以藉由第一端子和第二端子連接的方式設置第九電晶體39，就對設置第九電晶體39的結構沒有特別的限制。另外，在採用具有多個本實施例的脈衝輸出電路的移位暫存器時，具有如下優點：在其級數與掃描線驅動電路相比多的信號線驅動電路中也可以省略第九電晶體39，而可以減少電晶體的數量。
注意，藉由作為第一電晶體31至第十三電晶體43的半導體層使用氧化物半導體，可以降低薄膜電晶體的截止電流並提高導通電流及場效應遷移率，並且還可以降低劣化的程度，所以可以減少電路內的錯誤工作。此外，使用氧化物半導體的電晶體的因其閘電極被施加高電位而導致的劣化的程度比使用非晶矽的電晶體小。由此，即使對供應第二電源電位VCC的電源線供應第一電源電位VDD也可以得到相同的工作，並且可以減少引導電路之間的電源線的數量，因此可以實現電路的小型化。
注意，即使替換接線關係也具有同樣的作用，向第七電晶體37的閘電極(下方的閘電極及上方的閘電極)藉由第三輸入端子23供應的時鐘信號、向第八電晶體38的閘電極(下方的閘電極及上方的閘電極)藉由第二輸入端子22供應的時鐘信號成為向第七電晶體37的閘電極(下方的閘電極及上方的閘電極)藉由第二輸入端子22供應的時鐘信號、向第八電晶體38的閘電極(下方的閘電極及上方的閘電極)藉由第三輸入端子23供應的時鐘信號。另外，在圖11A所示的移位暫存器中，藉由從第七電晶體37及第八電晶體38的狀態部是導通狀態變化到第七電晶體37截止且第八電晶體38導通的狀態，然後成為第七電晶體37截止且第八電晶體38截止的狀態，而由第二輸入端子22及第三輸入端子23的電位降低所產生的節點B的電位的降低發生兩次，該節點B的電位的降低起因於第七電晶體37的閘電極的電位的降低及第八電晶體38的閘電極的電位的降低。另一方面，在圖11A所示的移位暫存器中，如圖11B的期間那樣，藉由從第七電晶體37及第八電晶體38的狀態都是導通狀態變化到第七電晶體37導通且第八電晶體38截止的狀態，然後成為第七電晶體37截止且第八電晶體38截止的狀態，而由第二輸入端子22及第三輸入端子23的電位的降低所產生的節點B的電位的降低僅發生一次，該節點B的電位的降低起因於第八電晶體38的閘電極的電位的降低。由此，最好採用向第七電晶體37的閘電極(下方的閘電極及上方的閘電極)從第三輸入端子23供應時鐘信號CK3，且向第八電晶體38的閘電極(下方的閘電極及上方的閘電極)從第二輸入端子22輸入時鐘信號CK2的連接結構。這是因為這樣會可以減少節點B的電位的變動次數，並降低雜波的緣故。
依此方式，藉由採用在將第一輸出端子26及第二輸出端子27的電位保持為L電平的期間中對節點B定期供應H電平的信號的結構，可以抑制脈衝輸出電路的錯誤工作。
本發明說明所公開的發光裝置可以應用於各種電子設備(也包括遊戲機)。作為電子設備，例如可以舉出：電視裝置(也稱為電視或電視接收機)；用於電腦等的監視器；如數位相機、數碼攝像機等影像拍攝裝置；數碼相框；行動電話機(也稱為行動電話、行動電話裝置)；可攜式遊戲機；可攜式資訊終端；聲音再現裝置；彈珠機等大型遊戲機等。
圖12A示出行動電話機的一例。行動電話機1100除了組裝於外殼1101的顯示部1102之外，還具備操作按鈕1103、外接埠1104、揚聲器1105、麥克風1106等。
圖12A所示的行動電話機1100可以藉由用手指等觸摸顯示部1102來輸入資訊。此外，可以用手指等觸摸顯示部1102來進行打電話或製作電子郵件等操作。
顯示部1102的畫面主要有如下三種模式：第一是以圖像的顯示為主的顯示模式；第二是以文字等資訊輸入為主的輸入模式；第三是顯示模式與輸入模式這兩種模式混合而成的顯示+輸入模式。
例如，在打電話或製作電子郵件的情況下，將顯示部1102設定為以文字的輸入為主的文字輸入模式，並進行顯示在畫面上的文字的輸入操作即可。在此情況下，最好在顯示部1102的畫面的大部分中顯示鍵盤或號碼按鈕。
另外，藉由在行動電話機1100內部設置具有陀螺儀、加速度感測器等檢測傾斜度的感測器的檢測裝置，可以判斷行動電話機1100的方向(水平方向還是垂直方向)，從而對顯示部1102的畫面顯示進行自動切換。
另外，藉由觸摸顯示部1102或對外殼1101的操作按鈕1103進行操作來進行畫面模式的切換。還可以根據顯示於顯示部1102的圖像的種類切換畫面模式。例如，當顯示於顯示部的視頻信號為動態圖像的資料時，將畫面模式切換成顯示模式，當顯示於顯示部的視頻信號為文本資料時，將畫面模式切換成輸入模式。
另外，當在輸入模式下藉由檢測出顯示部1102的光感測器所檢測的信號得知在一定期間內沒有顯示部1102的觸摸操作輸入時，也可以進行控制以將畫面模式從輸入模式切換成顯示模式。
顯示部1102還可以用作圖像感測器。例如，藉由用手掌或手指觸摸顯示部1102，來拍攝掌紋、指紋等，由此可以進行身份識別。此外，藉由在顯示部中使用發射近紅外光的背光源或發射近紅外光的感測光源，也可以拍攝手指靜脈、手掌靜脈等。
在顯示部1102中設置多個實施例模式1所示的薄膜電晶體460。因為薄膜電晶體460具有透光性，所以當在顯示部1102中設置光感測器時薄膜電晶體460不妨礙入射光，因此是有效的。另外，當在顯示部中使用發射近紅外光的背光源或傳感光源時也最好設置薄膜電晶體460，因為薄膜電晶體不進行遮光。
圖12B也是行動電話機的一例。以圖12B為一例的可攜式資訊終端可以具有多個功能。例如，除了電話功能以外，還可以組裝有電腦而具有各種資料處理功能。
圖12B所示的可攜式資訊終端由外殼1800及外殼1801的兩個外殼構成。外殼1801具備顯示面板1802、揚聲器1803、麥克風1804、定位裝置1806、照相用透鏡1807、外部連接端子1808等，外殼1800具備鍵盤1810、外部儲存槽1811等。另外，在外殼1801內組裝有天線。
另外，顯示面板1802具備觸摸屏，圖12B使用虛線示出被顯示出來的多個操作鍵1805。
另外，除了上述結構以外，還可以安裝有非接觸IC晶片、小型記錄裝置等。
發光裝置可以用於顯示面板1802，並且其顯示方向根據使用方式而適當地變化。另外，由於在與顯示面板1802同一面上具備照相用透鏡1807，所以可以進行可視電話。揚聲器1803及麥克風1804不侷限於音頻通話，還可以進行可視通話、錄音、再生等。再者，外殼1800和外殼1801滑動而可以處於如圖12B那樣的展開狀態和重疊狀態，可以進行適於攜帶的小型化。
外部連接端子1808可以與AC整流器及各種電纜如USB電纜等連接，並可以進行充電及與個人電腦等的資料通訊。另外，藉由將記錄媒體插入外部儲存槽1811中，可以對應於更大量資料的保存及移動。
除了上述功能以外還可以具備紅外線通訊功能、電視接收功能等。
圖13A示出電視裝置的一例。在電視裝置9600中，外殼9601組裝有顯示部9603。利用顯示部9603可以顯示影像。此外，在此示出利用支架9605支撐外殼9601的結構。
可以藉由利用外殼9601所具備的操作開關、另行提供的遙控操作機9610進行電視裝置9600的操作。藉由利用遙控操作機9610所具備的操作鍵9609，可以進行頻道及音量的操作，並可以對在顯示部9603上顯示的圖像進行操作。此外，也可以採用在遙控操作機9610中設置顯示從該遙控操作機9610輸出的資訊的顯示部9607的結構。
注意，電視裝置9600採用具備接收機及數據機等的結構。藉由利用接收機可以接收一般的電視廣播。再者，藉由數據機連接到有線或無線方式的通信網路，還可以進行單向(從發送者到接收者)或雙向(在發送者和接收者之間或在接收者之間等)的資訊通信。
因為在顯示部9603中設置多個實施例模式1所示的薄膜電晶體460，所以尤其當發光裝置是底部發射型時可以提高孔徑比。
圖13B示出數碼相框的一例。例如，在數碼相框9700中，外殼9701組裝有顯示部9703。顯示部9703可以顯示各種圖像，例如藉由顯示使用數位相機等拍攝的圖像資料，可以發揮與一般的相框同樣的功能。
因為在顯示部9703中設置多個實施例模式1所示的薄膜電晶體460，所以尤其當發光裝置是底部發射型時可以提高孔徑比。
注意，數碼相框9700採用具備操作部、外部連接端子(USB端子、可以與USB電纜等的各種電纜連接的端子等)、記錄媒體插入部等的結構。這種結構也可以組裝到與顯示部相同面上，但是藉由將它設置在側面或背面上來提高設計性，所以是最好的。例如，可以對數碼相框的記錄媒體插入部插入儲存有由數位相機拍攝的圖像資料的記憶體並提取圖像資料，然後可以將所提取的圖像資料顯示於顯示部9703。
此外，數碼相框9700也可以採用以無線的方式收發資訊的結構。也可以採用以無線的方式提取所希望的圖像資料並進行顯示的結構。
圖14示出一種可攜式遊戲機，其由外殼9881和外殼9891的兩個外殼構成，並且藉由連接部9893可以開閉地連接。外殼9881安裝有顯示部9882，並且外殼9891安裝有顯示部9883。
因為在顯示部9882及顯示部9883中設置多個實施例模式1所示的薄膜電晶體460，所以尤其當發光裝置是底部發射型時可以提高孔徑比。
另外，圖14所示的可攜式遊戲機還具備揚聲器部9884、記錄媒體插入部9886、LED燈9890、輸入單元(操作鍵9885、連接端子9887、感測器9888(包括測定如下因素的功能：力量、位移、位置、速度、加速度、角速度、轉速、距離、光、液、磁、溫度、化學物質、聲音、時間、硬度、電場、電流、電壓、電力、輻射線、流量、濕度、傾斜度、振動、氣味或紅外線)以及麥克風9889)等。當然，可攜式遊戲機的結構不侷限於上述結構，只要採用至少具備本發明說明所公開的半導體裝置的結構即可，並且可以採用適當地設置有其他附屬設備的結構。圖14所示的可攜式遊戲機具有如下功能：讀出儲存在記錄媒體中的程式或資料並將其顯示在顯示部上；以及藉由與其他可攜式遊戲機進行無線通信而實現資訊共用。另外，圖14所示的可攜式遊戲機所具有的功能不侷限於此，而可以具有各種各樣的功能。
圖15是將使用上述實施例模式形成的發光裝置用於室內的照明裝置3001的例子。因為也可以將實施例模式2所示的發光裝置大面積化，所以可以將該發光裝置用於大面積的照明裝置。另外，也可以將上述實施例模式2所示的發光裝置用作臺燈3000。另外，照明設備除了固定在天花板上的照明設備、臺燈之外，還包括掛在牆上的照明設備、車內用照明、引導燈等。
如上所述那樣，可以將實施例模式2及實施例模式3所示的發光裝置配置在如上所述的各種電子設備的顯示面板中。藉由將薄膜電晶體450用作驅動電路並將薄膜電晶體460用作顯示面板的切換元件，可以提供具備如下顯示部的可靠性高的電子設備，該顯示部當發光裝置尤其是底部發射型時具有高孔徑比。
本發明說明根據2009年9月4日在日本專利局受理的日本專利申請編號2009-204929而製作，該申請內容包括在本發明說明中。
10．．．脈衝輸出電路
11．．．佈線
12．．．佈線
13．．．佈線
14．．．佈線
15．．．佈線
21．．．輸入端子
22．．．輸入端子
23．．．輸入端子
24．．．輸入端子
25．．．輸入端子
26．．．輸出端子
27．．．輸出端子
28．．．薄膜電晶體
31．．．電晶體
32．．．電晶體
33．．．電晶體
34．．．電晶體
35．．．電晶體
36．．．電晶體
37．．．電晶體
38．．．電晶體
39．．．電晶體
40．．．電晶體
41．．．電晶體
42．．．電晶體
43．．．電晶體
51．．．電源線
52．．．電源線
53．．．電源線
61．．．期間
62．．．期間
111a．．．閘電極層
111b．．．電容佈線層
111c．．．閘電極層
113．．．氧化物半導體層
115a．．．電極層
115b．．．電極層
115c．．．電容電極層
123．．．氧化物半導體層
211a．．．閘電極層
211b．．．閘極佈線層
211c．．．閘電極層
213．．．氧化物半導體層
213a．．．高電阻源極區
213b．．．高電阻汲極區
215a．．．源極電極層
215b．．．汲極電極層
215c．．．連接電極層
215d．．．連接電極層
215e．．．佈線層
215f．．．連接電極層
215g．．．端子
216．．．導電層
223．．．通道形成區
400．．．基板
402．．．閘極絕緣層
407．．．氧化物絕緣層
408．．．保護絕緣層
411．．．濾色片層
412．．．外敷層
414．．．電極
415．．．導電層
416．．．電極層
417．．．端子
418．．．導電層
450．．．薄膜電晶體
459．．．分隔壁
460．．．薄膜電晶體
1001．．．電極
1002．．．電極
1003．．．EL層
1004．．．電荷產生層
1100．．．行動電話機
1101．．．外殼
1102．．．顯示部
1103．．．操作按鈕
1104．．．外接埠
1105．．．揚聲器
1106．．．麥克風
1800．．．外殼
1801．．．外殼
1802．．．顯示面板
1803．．．揚聲器
1804．．．麥克風
1805．．．操作鍵
1806．．．定位裝置
1807．．．照相用透鏡
1808．．．外部連接端子
1810．．．鍵盤
1811．．．外部儲存槽
3000．．．臺燈
3001．．．照明裝置
4501．．．基板
4502．．．像素部
4503a．．．信號線驅動電路
4504a．．．掃描線驅動電路
4505．．．密封材料
4506．．．基板
4507．．．填料
4509．．．薄膜電晶體
4510．．．薄膜電晶體
4511．．．發光元件
4512．．．電場發光層
4513．．．像素電極
4515．．．連接端子電極
4516．．．端子電極
4517．．．像素電極
4518a．．．FPC
4519．．．各向異性導電膜
4520．．．分隔壁
4540．．．導電層
4542．．．氧化物絕緣層
4543．．．外敷層
4544．．．絕緣層
4545．．．濾色片層
4548．．．連接電極層
5300．．．基板
5301．．．像素部
5302．．．掃描線驅動電路
5303．．．掃描線驅動電路
5304．．．信號線驅動電路
5305．．．時序控制電路
5601．．．移位暫存器
5602．．．開關電路
5603．．．薄膜電晶體
5604．．．佈線
5605．．．佈線
6400．．．像素
6401．．．開關電晶體
6402．．．驅動電晶體
6403．．．電容元件
6404．．．發光元件
6405．．．信號線
6406．．．掃描線
6407．．．電源線
6408．．．共同電極
7001．．．TFT
7002．．．發光元件
7003．．．電極
7004．．．EL層
7005．．．電極
7009．．．分隔壁
7011．．．驅動TFT
7012．．．發光元件
7013．．．電極
7014．．．EL層
7015．．．電極
7016．．．遮罩膜
7017．．．導電膜
7019．．．分隔壁
7021．．．驅動TFT
7022．．．發光元件
7023．．．電極
7024．．．EL層
7025．．．電極
7027．．．導電膜
7029．．．分隔壁
7030．．．連接電極層
7031．．．氧化物絕緣層
7033．．．濾色片層
7034．．．外敷層
7035．．．保護絕緣層
7040．．．連接電極層
7041．．．氧化物絕緣層
7043．．．濾色片層
7044．．．外敷層
7045．．．保護絕緣層
7050．．．連接電極層
7051．．．氧化物絕緣層
7053．．．平坦化絕緣層
7055．．．保護絕緣層
9600．．．電視裝置
9601．．．外殼
9603．．．顯示部
9605．．．支架
9607．．．顯示部
9609．．．操作鍵
9610．．．遙控操作機
9700．．．數碼相框
9701．．．外殼
9703．．．顯示部
9881．．．外殼
9882．．．顯示部
9883．．．顯示部
9884．．．揚聲器部
9885．．．操作鍵
9886．．．記錄媒體插入部
9887．．．連接端子
9888．．．感測器
9889．．．麥克風
9890．．．LED燈
9891．．．外殼
9893．．．連接部
圖1A至1E是示出本發明的一個方式的截面製程圖；
圖2是示出像素結構的一例的圖；
圖3A至3C是示出本發明的一個方式的截面圖；
圖4是示出本發明的一個方式的截面圖；
圖5A1、5A2、5B1及5B2是示出本發明的一個方式的截面圖及平面圖；
圖6A和6B是示出本發明的一個方式的截面圖；
圖7A和7B是示出本發明的一個方式的截面圖及平面圖；
圖8A和8B是說明主動矩陣型顯示裝置的方塊圖的圖；
圖9A和9B是說明信號線驅動電路的結構的圖及說明工作的時序圖；
圖10A至10D是示出移位暫存器的結構的電路圖；
圖11A和11B是說明移位暫存器的結構的圖及說明工作的時序圖；
圖12A和12B是示出電子設備的圖；
圖13A和13B是示出電子設備的圖；
圖14是示出電子設備的圖；
圖15是示出電子設備的圖。
111a．．．閘電極層
115a．．．電極層
115b．．．電極層
123．．．氧化物半導體層
211a．．．閘電極層
213a．．．高電阻源極區
213b．．．高電阻汲極區
215a．．．源極電極層
215b．．．汲極電極層
215c．．．連接電極層
223．．．通道形成區
400．．．基板
407．．．氧化物絕緣層
408．．．保護絕緣層
450．．．薄膜電晶體
460．．．薄膜電晶體
Claims (15)
- 一種發光裝置，包括：像素部，在基板之上包括第一薄膜電晶體；以及驅動電路，在該基板之上包括第二薄膜電晶體，其中該第一薄膜電晶體具有與該第二薄膜電晶體不同的結構，其中，該第一薄膜電晶體包括：該基板之上的第一閘電極層；該第一閘電極層之上的閘極絕緣層；該閘極絕緣層之上的第一源極電極層及第一汲極電極層；該閘極絕緣層、該第一源極電極層、該第一汲極電極層之上的第一氧化物半導體層；與該第一氧化物半導體層接觸的第一氧化物絕緣層；以及該閘極絕緣層之上的連接電極層，其中該連接電極層電連接到該第一源極電極層和該第一汲極電極層中的其中之一者，其中該像素部包括：該第一氧化物絕緣層之上的濾色片層；該濾色片層之上的像素電極，其中該像素電極電連接到該連接電極層；該像素電極之上的發光層；以及該發光層之上的電極，其中，該第一閘電極層、該閘極絕緣層、該第一氧化 物半導體層、該第一源極電極層、該第一汲極電極層及該第一氧化物絕緣層具有透光性，以及其中該連接電極層與該第一氧化物半導體層的頂面、該第一氧化物半導體層的側面及該第一源極電極層和該第一汲極電極層中的一個的側面接觸。
- 一種發光裝置，包括：像素部，在基板之上包括第一薄膜電晶體；以及驅動電路，在該基板之上包括第二薄膜電晶體，該第一薄膜電晶體具有與該第二薄膜電晶體不同的結構，其中，該第一薄膜電晶體包括：該基板之上的第一閘電極層；該第一閘電極層之上的閘極絕緣層；該閘極絕緣層之上的第一源極電極層及第一汲極電極層；該閘極絕緣層、該第一源極電極層、該第一汲極電極層之上的第一氧化物半導體層；與該第一氧化物半導體層接觸的第一氧化物絕緣層；以及該閘極絕緣層之上的連接電極層，該連接電極層電連接到該第一源極電極層和該第一汲極電極層中的其中之一者，該像素部包括：該第一氧化物絕緣層之上的濾色片層；該濾色片層之上的像素電極，該像素電極電連接 到該連接電極層；該像素電極之上的發光層；以及該發光層之上的電極，其中該第一閘電極層、該閘極絕緣層、該第一氧化物半導體層、該第一源極電極層、該第一汲極電極層及該第一氧化物絕緣層具有透光性，其中，該第一氧化物絕緣層與該第一氧化物半導體層的側面及該第一源極電極層和該第一汲極電極層中的另一個的側面接觸，以及其中該連接電極層與該第一氧化物半導體層的頂面、該第一氧化物半導體層的側面及該第一源極電極層和該第一汲極電極層中的一個的側面接觸。
- 根據申請專利範圍第1或2項所述的發光裝置，其中該第二薄膜電晶體包括使用與該第一閘電極層、該第一源極電極層及該第一汲極電極層不同的材料所形成的第二閘電極層、第二源極電極層及第二汲極電極層，以及其中該第二閘電極層、該第二源極電極層及該第二汲極電極層係使用具有低於該第一源極電極層及該第一汲極電極層的導電材料的電阻的導電材料所形成。
- 根據申請專利範圍第1或2項所述的發光裝置，其中該連接電極層係使用包含選自Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo及W中的元素作為主要成分的膜、包含任何該元素的合金膜或組合該膜的疊層膜所形成。
- 根據申請專利範圍第3項所述的發光裝置，其中該第二源極電極層及該第二汲極電極層係使用與該連接電極層相同的材料所形成。
- 根據申請專利範圍第1或2項所述的發光裝置，其中該第一源極電極層及該第一汲極電極層係使用氧化銦、氧化銦氧化錫合金、氧化銦氧化鋅合金或氧化鋅所形成。
- 根據申請專利範圍第1或2項所述的發光裝置，其中該第二薄膜電晶體包括：第二氧化物半導體層；以及該第二氧化物半導體層之上的第二氧化物絕緣層，以及其中該第二氧化物半導體層的通道形成區與該第二氧化物絕緣層接觸。
- 根據申請專利範圍第7項所述的發光裝置，其中該第一氧化物絕緣層及該第二氧化物絕緣層係使用氧化矽膜或氧化鋁膜並藉由濺射法所形成。
- 根據申請專利範圍第1或2項所述的發光裝置，其中該第一氧化物半導體層包括In-Ga-Zn-O類氧化物半導體。
- 根據申請專利範圍第1或2項所述的發光裝置，其中該第一氧化物半導體層係i型氧化物半導體層。
- 根據申請專利範圍第1或2項所述的發光裝置，其中該第一氧化物半導體層包含銦、鋅及氧。
- 一種發光裝置的製造方法，包括：在具有絕緣表面的基板之上形成第一閘電極層及第二閘電極層；在該第一閘電極層及該第二閘電極層之上形成閘極絕緣層；在該閘極絕緣層之上形成第一源極電極層及第一汲極電極層，其中該第一源極電極層及該第一汲極電極層與該第一閘電極層重疊；在該閘極絕緣層之上形成第一氧化物半導體層，其中該第一氧化物半導體層與該第一閘電極層、該第一源極電極層的一部分及該第一汲極電極層的一部分重疊；在該閘極絕緣層之上形成電連接到該第一汲極電極層的連接電極層；形成與該第二閘電極層重疊的第二氧化物半導體層；在該第二氧化物半導體層之上形成第二源極電極層及第二汲極電極層；形成與該第一氧化物半導體層的頂面及側面以及該第二氧化物半導體層的頂面接觸的氧化物絕緣層；在與該第一氧化物半導體層重疊的該氧化物絕緣層之上形成濾色片層；在該濾色片層之上形成電連接到該連接電極層的像素電極；在該像素電極之上形成發光層；在該發光層之上形成電極，以及 其中該連接電極層與該第一氧化物半導體層的頂面、該第一氧化物半導體層的側面及該第一源極電極層和該第一汲極電極層中的一個的側面接觸。
- 根據申請專利範圍第12項所述的發光裝置的製造方法，其中該第一閘電極層、該閘極絕緣層、該第一氧化物半導體層、該第一源極電極層、該第一汲極電極層及該氧化物絕緣層具有透光性。
- 根據申請專利範圍第12項所述的發光裝置的製造方法，其中該第二源極電極層及該第二汲極電極層係使用與該連接電極層相同的材料所形成。
- 根據申請專利範圍第12項所述的發光裝置的製造方法，其中該第一氧化物半導體層包括In-Ga-Zn-O類氧化物半導體。
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| JP6122275B2 (ja) * | 2011-11-11 | 2017-04-26 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置 |
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| KR102222438B1 (ko) | 2012-05-10 | 2021-03-04 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 반도체 장치 및 표시 장치 |
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| KR102004956B1 (ko) * | 2012-08-02 | 2019-07-30 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 |
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| KR102264987B1 (ko) * | 2013-12-02 | 2021-06-16 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시 장치 |
| JP6570825B2 (ja) | 2013-12-12 | 2019-09-04 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 電子機器 |
| US9633710B2 (en) | 2015-01-23 | 2017-04-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for operating semiconductor device |
| KR101948998B1 (ko) * | 2015-01-26 | 2019-02-15 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | 산화물 반도체막 및 반도체 디바이스 |
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| KR102360010B1 (ko) * | 2015-06-05 | 2022-02-10 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 및 이의 제조 방법 |
| US10242244B2 (en) * | 2016-01-27 | 2019-03-26 | Japan Display Inc. | Fingerprint detection device and display device |
| US10069098B2 (en) | 2016-06-29 | 2018-09-04 | Lg Display Co., Ltd. | Organic light emitting display device, method of manufacturing the same, and head mounted display including the same |
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Family Cites Families (169)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5499124A (en) * | 1990-12-31 | 1996-03-12 | Vu; Duy-Phach | Polysilicon transistors formed on an insulation layer which is adjacent to a liquid crystal material |
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| KR100394896B1 (ko) | 1995-08-03 | 2003-11-28 | 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. | 투명스위칭소자를포함하는반도체장치 |
| JP3625598B2 (ja) | 1995-12-30 | 2005-03-02 | 三星電子株式会社 | 液晶表示装置の製造方法 |
| US6476784B2 (en) * | 1997-10-31 | 2002-11-05 | Kopin Corporation | Portable display system with memory card reader |
| JP4170454B2 (ja) | 1998-07-24 | 2008-10-22 | Ｈｏｙａ株式会社 | 透明導電性酸化物薄膜を有する物品及びその製造方法 |
| JP2000150861A (ja) | 1998-11-16 | 2000-05-30 | Tdk Corp | 酸化物薄膜 |
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| JP2000231124A (ja) | 1999-02-12 | 2000-08-22 | Sony Corp | 電気光学装置、電気光学装置用の駆動基板、及びこれらの製造方法 |
| TW460731B (en) | 1999-09-03 | 2001-10-21 | Ind Tech Res Inst | Electrode structure and production method of wide viewing angle LCD |
| JP3961172B2 (ja) * | 1999-11-26 | 2007-08-22 | アルプス電気株式会社 | 酸化物透明導電膜と酸化物透明導電膜形成用ターゲットおよび先の酸化物透明導電膜を備えた基板の製造方法と電子機器および液晶表示装置 |
| JP2001175198A (ja) * | 1999-12-14 | 2001-06-29 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置およびその作製方法 |
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| KR20020038482A (ko) | 2000-11-15 | 2002-05-23 | 모리시타 요이찌 | 박막 트랜지스터 어레이, 그 제조방법 및 그것을 이용한표시패널 |
| JP3997731B2 (ja) | 2001-03-19 | 2007-10-24 | 富士ゼロックス株式会社 | 基材上に結晶性半導体薄膜を形成する方法 |
| JP2002289859A (ja) | 2001-03-23 | 2002-10-04 | Minolta Co Ltd | 薄膜トランジスタ |
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| JP3925839B2 (ja) | 2001-09-10 | 2007-06-06 | シャープ株式会社 | 半導体記憶装置およびその試験方法 |
| EP1443130B1 (en) | 2001-11-05 | 2011-09-28 | Japan Science and Technology Agency | Natural superlattice homologous single crystal thin film, method for preparation thereof, and device using said single crystal thin film |
| JP4164562B2 (ja) | 2002-09-11 | 2008-10-15 | 独立行政法人科学技術振興機構 | ホモロガス薄膜を活性層として用いる透明薄膜電界効果型トランジスタ |
| JP2003179233A (ja) * | 2001-12-13 | 2003-06-27 | Fuji Xerox Co Ltd | 薄膜トランジスタ、及びそれを備えた表示素子 |
| JP2003243657A (ja) * | 2002-02-12 | 2003-08-29 | Seiko Epson Corp | 半導体装置、電気光学装置、電子機器、半導体装置の製造方法、電気光学装置の製造方法 |
| JP4083486B2 (ja) | 2002-02-21 | 2008-04-30 | 独立行政法人科学技術振興機構 | ＬｎＣｕＯ（Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅ）単結晶薄膜の製造方法 |
| US7049190B2 (en) | 2002-03-15 | 2006-05-23 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Method for forming ZnO film, method for forming ZnO semiconductor layer, method for fabricating semiconductor device, and semiconductor device |
| JP3933591B2 (ja) | 2002-03-26 | 2007-06-20 | 淳二 城戸 | 有機エレクトロルミネッセント素子 |
| US7339187B2 (en) | 2002-05-21 | 2008-03-04 | State Of Oregon Acting By And Through The Oregon State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University | Transistor structures |
| JP2004022625A (ja) | 2002-06-13 | 2004-01-22 | Murata Mfg Co Ltd | 半導体デバイス及び該半導体デバイスの製造方法 |
| US7105868B2 (en) | 2002-06-24 | 2006-09-12 | Cermet, Inc. | High-electron mobility transistor with zinc oxide |
| US7067843B2 (en) | 2002-10-11 | 2006-06-27 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Transparent oxide semiconductor thin film transistors |
| JP4166105B2 (ja) | 2003-03-06 | 2008-10-15 | シャープ株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2004273732A (ja) | 2003-03-07 | 2004-09-30 | Sharp Corp | アクティブマトリクス基板およびその製造方法 |
| KR100490322B1 (ko) * | 2003-04-07 | 2005-05-17 | 삼성전자주식회사 | 유기전계발광 표시장치 |
| JP4108633B2 (ja) | 2003-06-20 | 2008-06-25 | シャープ株式会社 | 薄膜トランジスタおよびその製造方法ならびに電子デバイス |
| US7262463B2 (en) | 2003-07-25 | 2007-08-28 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Transistor including a deposited channel region having a doped portion |
| US7297977B2 (en) | 2004-03-12 | 2007-11-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Semiconductor device |
| EP1737044B1 (en) | 2004-03-12 | 2014-12-10 | Japan Science and Technology Agency | Amorphous oxide and thin film transistor |
| US7282782B2 (en) | 2004-03-12 | 2007-10-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Combined binary oxide semiconductor device |
| US7145174B2 (en) | 2004-03-12 | 2006-12-05 | Hewlett-Packard Development Company, Lp. | Semiconductor device |
| JP2005352452A (ja) * | 2004-05-12 | 2005-12-22 | Seiko Epson Corp | 表示装置および電子機器 |
| US7211825B2 (en) | 2004-06-14 | 2007-05-01 | Yi-Chi Shih | Indium oxide-based thin film transistors and circuits |
| JP2006100760A (ja) | 2004-09-02 | 2006-04-13 | Casio Comput Co Ltd | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
| KR101061850B1 (ko) * | 2004-09-08 | 2011-09-02 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 표시판 및 그 제조방법 |
| US7285501B2 (en) | 2004-09-17 | 2007-10-23 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method of forming a solution processed device |
| US7298084B2 (en) | 2004-11-02 | 2007-11-20 | 3M Innovative Properties Company | Methods and displays utilizing integrated zinc oxide row and column drivers in conjunction with organic light emitting diodes |
| US7863611B2 (en) | 2004-11-10 | 2011-01-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Integrated circuits utilizing amorphous oxides |
| EP1812969B1 (en) | 2004-11-10 | 2015-05-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Field effect transistor comprising an amorphous oxide |
| US7791072B2 (en) | 2004-11-10 | 2010-09-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Display |
| US7868326B2 (en) | 2004-11-10 | 2011-01-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Field effect transistor |
| US7829444B2 (en) | 2004-11-10 | 2010-11-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Field effect transistor manufacturing method |
| US7453065B2 (en) | 2004-11-10 | 2008-11-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Sensor and image pickup device |
| CN101057333B (zh) | 2004-11-10 | 2011-11-16 | 佳能株式会社 | 发光器件 |
| US7579224B2 (en) | 2005-01-21 | 2009-08-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing a thin film semiconductor device |
| US7608531B2 (en) | 2005-01-28 | 2009-10-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, electronic device, and method of manufacturing semiconductor device |
| TWI562380B (en) | 2005-01-28 | 2016-12-11 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor device, electronic device, and method of manufacturing semiconductor device |
| US7858451B2 (en) | 2005-02-03 | 2010-12-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Electronic device, semiconductor device and manufacturing method thereof |
| US7948171B2 (en) | 2005-02-18 | 2011-05-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device |
| JP2006245031A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-14 | Casio Comput Co Ltd | 薄膜トランジスタパネル |
| US20060197092A1 (en) | 2005-03-03 | 2006-09-07 | Randy Hoffman | System and method for forming conductive material on a substrate |
| US8681077B2 (en) | 2005-03-18 | 2014-03-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device, and display device, driving method and electronic apparatus thereof |
| WO2006105077A2 (en) | 2005-03-28 | 2006-10-05 | Massachusetts Institute Of Technology | Low voltage thin film transistor with high-k dielectric material |
| US7645478B2 (en) | 2005-03-31 | 2010-01-12 | 3M Innovative Properties Company | Methods of making displays |
| US8300031B2 (en) | 2005-04-20 | 2012-10-30 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device comprising transistor having gate and drain connected through a current-voltage conversion element |
| US7652291B2 (en) * | 2005-05-28 | 2010-01-26 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Flat panel display |
| JP2006344849A (ja) | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Casio Comput Co Ltd | 薄膜トランジスタ |
| US7402506B2 (en) | 2005-06-16 | 2008-07-22 | Eastman Kodak Company | Methods of making thin film transistors comprising zinc-oxide-based semiconductor materials and transistors made thereby |
| US7691666B2 (en) | 2005-06-16 | 2010-04-06 | Eastman Kodak Company | Methods of making thin film transistors comprising zinc-oxide-based semiconductor materials and transistors made thereby |
| US7507618B2 (en) | 2005-06-27 | 2009-03-24 | 3M Innovative Properties Company | Method for making electronic devices using metal oxide nanoparticles |
| KR100711890B1 (ko) | 2005-07-28 | 2007-04-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 발광표시장치 및 그의 제조방법 |
| JP2007059128A (ja) | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Canon Inc | 有機ｅｌ表示装置およびその製造方法 |
| JP4280736B2 (ja) | 2005-09-06 | 2009-06-17 | キヤノン株式会社 | 半導体素子 |
| JP2007073705A (ja) | 2005-09-06 | 2007-03-22 | Canon Inc | 酸化物半導体チャネル薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
| JP4732080B2 (ja) * | 2005-09-06 | 2011-07-27 | キヤノン株式会社 | 発光素子 |
| JP4850457B2 (ja) | 2005-09-06 | 2012-01-11 | キヤノン株式会社 | 薄膜トランジスタ及び薄膜ダイオード |
| JP5116225B2 (ja) | 2005-09-06 | 2013-01-09 | キヤノン株式会社 | 酸化物半導体デバイスの製造方法 |
| KR100729043B1 (ko) | 2005-09-14 | 2007-06-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 투명 박막 트랜지스터 및 그의 제조방법 |
| JP4753373B2 (ja) * | 2005-09-16 | 2011-08-24 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示装置及び表示装置の駆動方法 |
| EP3614442A3 (en) | 2005-09-29 | 2020-03-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device having oxide semiconductor layer and manufactoring method thereof |
| JP5064747B2 (ja) | 2005-09-29 | 2012-10-31 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、電気泳動表示装置、表示モジュール、電子機器、及び半導体装置の作製方法 |
| JP5078246B2 (ja) | 2005-09-29 | 2012-11-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、及び半導体装置の作製方法 |
| EP1935027B1 (en) | 2005-10-14 | 2017-06-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| JP5037808B2 (ja) | 2005-10-20 | 2012-10-03 | キヤノン株式会社 | アモルファス酸化物を用いた電界効果型トランジスタ、及び該トランジスタを用いた表示装置 |
| JP5129473B2 (ja) | 2005-11-15 | 2013-01-30 | 富士フイルム株式会社 | 放射線検出器 |
| US7745798B2 (en) | 2005-11-15 | 2010-06-29 | Fujifilm Corporation | Dual-phosphor flat panel radiation detector |
| JP5089139B2 (ja) | 2005-11-15 | 2012-12-05 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
| KR101117948B1 (ko) | 2005-11-15 | 2012-02-15 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 액정 디스플레이 장치 제조 방법 |
| JP2006126855A (ja) * | 2005-11-15 | 2006-05-18 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 表示装置 |
| KR100732849B1 (ko) | 2005-12-21 | 2007-06-27 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 발광 표시장치 |
| TWI292281B (en) | 2005-12-29 | 2008-01-01 | Ind Tech Res Inst | Pixel structure of active organic light emitting diode and method of fabricating the same |
| KR100768199B1 (ko) | 2006-01-02 | 2007-10-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 유기 발광 표시 장치 |
| US7867636B2 (en) | 2006-01-11 | 2011-01-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Transparent conductive film and method for manufacturing the same |
| JP4977478B2 (ja) | 2006-01-21 | 2012-07-18 | 三星電子株式会社 | ＺｎＯフィルム及びこれを用いたＴＦＴの製造方法 |
| JP5250960B2 (ja) * | 2006-01-24 | 2013-07-31 | セイコーエプソン株式会社 | 発光装置および電子機器 |
| US7576394B2 (en) * | 2006-02-02 | 2009-08-18 | Kochi Industrial Promotion Center | Thin film transistor including low resistance conductive thin films and manufacturing method thereof |
| JP2007212699A (ja) | 2006-02-09 | 2007-08-23 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 反射型ｔｆｔ基板及び反射型ｔｆｔ基板の製造方法 |
| US7977169B2 (en) | 2006-02-15 | 2011-07-12 | Kochi Industrial Promotion Center | Semiconductor device including active layer made of zinc oxide with controlled orientations and manufacturing method thereof |
| JP5110803B2 (ja) | 2006-03-17 | 2012-12-26 | キヤノン株式会社 | 酸化物膜をチャネルに用いた電界効果型トランジスタ及びその製造方法 |
| KR20070101595A (ko) | 2006-04-11 | 2007-10-17 | 삼성전자주식회사 | ＺｎＯ ＴＦＴ |
| JP2007286150A (ja) | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 電気光学装置、並びに、電流制御用ｔｆｔ基板及びその製造方法 |
| US20070252928A1 (en) | 2006-04-28 | 2007-11-01 | Toppan Printing Co., Ltd. | Structure, transmission type liquid crystal display, reflection type display and manufacturing method thereof |
| JP2006313363A (ja) | 2006-05-24 | 2006-11-16 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 表示装置 |
| JP5386069B2 (ja) * | 2006-06-02 | 2014-01-15 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置、表示装置、液晶表示装置、表示モジュール及び電子機器 |
| JP5028033B2 (ja) | 2006-06-13 | 2012-09-19 | キヤノン株式会社 | 酸化物半導体膜のドライエッチング方法 |
| JP4609797B2 (ja) | 2006-08-09 | 2011-01-12 | Ｎｅｃ液晶テクノロジー株式会社 | 薄膜デバイス及びその製造方法 |
| JP4999400B2 (ja) | 2006-08-09 | 2012-08-15 | キヤノン株式会社 | 酸化物半導体膜のドライエッチング方法 |
| JP4332545B2 (ja) | 2006-09-15 | 2009-09-16 | キヤノン株式会社 | 電界効果型トランジスタ及びその製造方法 |
| JP5164357B2 (ja) | 2006-09-27 | 2013-03-21 | キヤノン株式会社 | 半導体装置及び半導体装置の製造方法 |
| JP4274219B2 (ja) | 2006-09-27 | 2009-06-03 | セイコーエプソン株式会社 | 電子デバイス、有機エレクトロルミネッセンス装置、有機薄膜半導体装置 |
| KR101426513B1 (ko) | 2006-09-29 | 2014-08-05 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 퀴녹살린 유도체, 발광소자, 발광장치 및 전자기기 |
| US7622371B2 (en) | 2006-10-10 | 2009-11-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Fused nanocrystal thin film semiconductor and method |
| JP2008134625A (ja) * | 2006-10-26 | 2008-06-12 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置、表示装置及び電子機器 |
| JP5210594B2 (ja) | 2006-10-31 | 2013-06-12 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置の作製方法 |
| US7646015B2 (en) * | 2006-10-31 | 2010-01-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Manufacturing method of semiconductor device and semiconductor device |
| US7772021B2 (en) | 2006-11-29 | 2010-08-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Flat panel displays comprising a thin-film transistor having a semiconductive oxide in its channel and methods of fabricating the same for use in flat panel displays |
| JP2008140684A (ja) | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Toppan Printing Co Ltd | カラーｅｌディスプレイおよびその製造方法 |
| KR101303578B1 (ko) | 2007-01-05 | 2013-09-09 | 삼성전자주식회사 | 박막 식각 방법 |
| US8207063B2 (en) | 2007-01-26 | 2012-06-26 | Eastman Kodak Company | Process for atomic layer deposition |
| WO2008099700A1 (ja) | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | ダブルゲートトランジスタおよびその製造方法ならびにダブルゲートトランジスタを備えるアクティブマトリクス基板 |
| US8436349B2 (en) | 2007-02-20 | 2013-05-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Thin-film transistor fabrication process and display device |
| WO2008105347A1 (en) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Thin-film transistor fabrication process and display device |
| JP5196870B2 (ja) | 2007-05-23 | 2013-05-15 | キヤノン株式会社 | 酸化物半導体を用いた電子素子及びその製造方法 |
| KR100851215B1 (ko) | 2007-03-14 | 2008-08-07 | 삼성에스디아이 주식회사 | 박막 트랜지스터 및 이를 이용한 유기 전계 발광표시장치 |
| JP2008276212A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-11-13 | Fujifilm Corp | 有機電界発光表示装置 |
| WO2008126879A1 (en) | 2007-04-09 | 2008-10-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-emitting apparatus and production method thereof |
| JP5197058B2 (ja) * | 2007-04-09 | 2013-05-15 | キヤノン株式会社 | 発光装置とその作製方法 |
| US7795613B2 (en) | 2007-04-17 | 2010-09-14 | Toppan Printing Co., Ltd. | Structure with transistor |
| KR101325053B1 (ko) | 2007-04-18 | 2013-11-05 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 트랜지스터 기판 및 이의 제조 방법 |
| KR20080094300A (ko) | 2007-04-19 | 2008-10-23 | 삼성전자주식회사 | 박막 트랜지스터 및 그 제조 방법과 박막 트랜지스터를포함하는 평판 디스플레이 |
| KR101334181B1 (ko) | 2007-04-20 | 2013-11-28 | 삼성전자주식회사 | 선택적으로 결정화된 채널층을 갖는 박막 트랜지스터 및 그제조 방법 |
| US8274078B2 (en) | 2007-04-25 | 2012-09-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Metal oxynitride semiconductor containing zinc |
| JP5261979B2 (ja) * | 2007-05-16 | 2013-08-14 | 凸版印刷株式会社 | 画像表示装置 |
| KR100846968B1 (ko) * | 2007-05-21 | 2008-07-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기전계발광표시장치 |
| KR101345376B1 (ko) | 2007-05-29 | 2013-12-24 | 삼성전자주식회사 | ＺｎＯ 계 박막 트랜지스터 및 그 제조방법 |
| US7910932B2 (en) * | 2007-06-01 | 2011-03-22 | Northwestern University | Transparent nanowire transistors and methods for fabricating same |
| JP5272342B2 (ja) * | 2007-07-13 | 2013-08-28 | 凸版印刷株式会社 | 薄膜トランジスタ基板の製造方法及び画像表示装置 |
| KR101413655B1 (ko) * | 2007-11-30 | 2014-08-07 | 삼성전자주식회사 | 산화물 반도체 박막 트랜지스터의 제조 방법 |
| JP5377940B2 (ja) * | 2007-12-03 | 2013-12-25 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
| JP5213422B2 (ja) * | 2007-12-04 | 2013-06-19 | キヤノン株式会社 | 絶縁層を有する酸化物半導体素子およびそれを用いた表示装置 |
| JP5215158B2 (ja) | 2007-12-17 | 2013-06-19 | 富士フイルム株式会社 | 無機結晶性配向膜及びその製造方法、半導体デバイス |
| KR101383705B1 (ko) * | 2007-12-18 | 2014-04-10 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터를 포함하는 표시 장치및 그 제조 방법 |
| KR101425131B1 (ko) * | 2008-01-15 | 2014-07-31 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 기판 및 이를 포함하는 표시 장치 |
| KR101525806B1 (ko) * | 2008-01-23 | 2015-06-05 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 트랜지스터 표시판 |
| JP5219529B2 (ja) * | 2008-01-23 | 2013-06-26 | キヤノン株式会社 | 電界効果型トランジスタ及び、該電界効果型トランジスタを備えた表示装置 |
| JP5264197B2 (ja) * | 2008-01-23 | 2013-08-14 | キヤノン株式会社 | 薄膜トランジスタ |
| US8586979B2 (en) * | 2008-02-01 | 2013-11-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Oxide semiconductor transistor and method of manufacturing the same |
| JP5540517B2 (ja) | 2008-02-22 | 2014-07-02 | 凸版印刷株式会社 | 画像表示装置 |
| JP2009265271A (ja) | 2008-04-23 | 2009-11-12 | Nippon Shokubai Co Ltd | 電気光学表示装置 |
| US9041202B2 (en) | 2008-05-16 | 2015-05-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method of the same |
| JP5430248B2 (ja) * | 2008-06-24 | 2014-02-26 | 富士フイルム株式会社 | 薄膜電界効果型トランジスタおよび表示装置 |
| US8129718B2 (en) | 2008-08-28 | 2012-03-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Amorphous oxide semiconductor and thin film transistor using the same |
| KR101542840B1 (ko) * | 2008-09-09 | 2015-08-07 | 삼성디스플레이 주식회사 | 박막 트랜지스터 표시판 및 이의 제조 방법 |
| KR20100030865A (ko) * | 2008-09-11 | 2010-03-19 | 삼성전자주식회사 | 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법 |
| JP4623179B2 (ja) * | 2008-09-18 | 2011-02-02 | ソニー株式会社 | 薄膜トランジスタおよびその製造方法 |
| JP5451280B2 (ja) | 2008-10-09 | 2014-03-26 | キヤノン株式会社 | ウルツ鉱型結晶成長用基板およびその製造方法ならびに半導体装置 |
| EP2202802B1 (en) | 2008-12-24 | 2012-09-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Driver circuit and semiconductor device |
| CN102576732B (zh) * | 2009-07-18 | 2015-02-25 | 株式会社半导体能源研究所 | 半导体装置与用于制造半导体装置的方法 |
| WO2011010545A1 (en) * | 2009-07-18 | 2011-01-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
| JP5663231B2 (ja) * | 2009-08-07 | 2015-02-04 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 発光装置 |
| TWI604594B (zh) * | 2009-08-07 | 2017-11-01 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 半導體裝置及包括該半導體裝置之電話、錶、和顯示裝置 |
| EP2284891B1 (en) * | 2009-08-07 | 2019-07-24 | Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| TWI634642B (zh) * | 2009-08-07 | 2018-09-01 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 半導體裝置和其製造方法 |
| TWI596741B (zh) * | 2009-08-07 | 2017-08-21 | 半導體能源研究所股份有限公司 | 半導體裝置和其製造方法 |
| US8115883B2 (en) * | 2009-08-27 | 2012-02-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device and method for manufacturing the same |
| KR101988341B1 (ko) * | 2009-09-04 | 2019-06-12 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 발광 장치 및 발광 장치를 제작하기 위한 방법 |
| WO2011027664A1 (en) * | 2009-09-04 | 2011-03-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device and method for manufacturing the same |
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