TWI543355B - 發光裝置及其製造方法 - Google Patents

Description

發光裝置及其製造方法

本發明係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，本發明係關於一種安裝有包含有機發光元件的發光顯示裝置作為部件的電子設備。

對將如下發光元件應用於下一代照明進行探討研究，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構是如下機構：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態和三重激發態，並且經過哪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已經是眾所周知的(專利文獻1及專利文獻2)。

另外，使用氧化物半導體的TFT的場效應遷移率高。因此，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發光裝置，所述發光裝置在同一基板上包括驅動電路部和顯示部(也稱為像素部)，所述驅動電路部包括閘極電極層、源極電極層及汲極電極層由金屬導電膜構成且通道層由氧化物半導體構成的用於驅動電路的薄膜電晶體和由金屬導電膜構成的用於驅動電路的佈線，所述顯示部包括其源極電極層及汲極電極層由氧化物導電體構成且其半導體層由氧化物半導體構成的用於像素的薄膜電晶體。

作為用於像素的薄膜電晶體及用於驅動電路的薄膜電晶體，使用具有底閘結構的薄膜電晶體。用於像素的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共面型(也稱為底接觸型)薄膜電晶體。

另外，可以在同一基板上形成多種發光顏色的發光元件和與發光元件電連接的用於像素的薄膜電晶體來製造顯示器等的發光裝置。

另外，也可以藉由設置多個白色發光顏色的發光元件並重疊於各發光元件的發光區域地設置光學薄膜，具體是濾色片來製造全彩色顯示的發光顯示裝置。當在白色發光顏色的發光元件和用於像素的薄膜電晶體之間設置濾色片而使來自發光元件的發光透過濾色片以進行顯示時，藉由作為用於像素的薄膜電晶體的閘極電極層、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。另外，在此濾色片不是指具備包括黑底、外敷層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)的整個薄膜，而是指一種顏色的濾色片。

另外，用於驅動電路的薄膜電晶體具有與用於像素的薄膜電晶體不同的結構，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和汲極電極層之間的氧化物半導體層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，並且形成有接觸於氧化物半導體層上面的一部分且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1×10¹⁸/cm³或以上的範圍內，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，本說明書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，源極電極層與氧化物半導體層上面的一部分接觸，而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)。

本說明書公開的本發明的一個實施例是一種發光裝置，所述發光裝置在同一基板上包括：包括第一薄膜電晶體的像素部；以及包括具有與所述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，其中所述第一薄膜電晶體包括：基板上的閘極電極層；所述閘極電極層上的閘極絕緣層；所述閘極絕緣層上的源極電極層及汲極電極層；所述閘極絕緣層上的與所述源極電極層及所述汲極電極層重疊的氧化物半導體層；與所述氧化物半導體層接觸的氧化物絕緣層；所述氧化物絕緣層上的與所述汲極電極層電連接的連接電極層；所述氧化物絕緣層上的濾色片層；以及所述濾色片層上的與所述連接電極層電連接的第一電極，在所述第一電極上形成有發光層且在所述發光層上形成有第二電極，並且所述第一薄膜電晶體的所述閘極電極層、所述閘極絕緣層、所述氧化物半導體層、所述源極電極層、所述汲極電極層、所述氧化物絕緣層及所述第一電極具有透光性。

上述結構至少解決上述課題中的一個。

另外，在上述結構中，連接電極層使用以選自Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、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。另外，第一薄膜電晶體的源極電極層及汲極電極層使用氧化銦、氧化銦氧化錫合金、氧化銦氧化鋅合金或者氧化鋅。

另外，作為用於驅動電路的薄膜電晶體的第二薄膜電晶體的源極電極層及汲極電極層使用與連接電極層相同的材料，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或者組合上述元素的合金等。源極電極層及汲極電極層不侷限於包含上述元素的單層，而可以使用兩層以上的疊層。

另外，第二薄膜電晶體的源極電極層及汲極電極層採用不與氧化物半導體層的通道形成區重疊的結構。另外，源極電極層的側面與相對於該側面的汲極電極層的側面之間的間隔距離寬於用作通道保護層的氧化物絕緣層的寬度。當為了實現用於驅動電路的薄膜電晶體的工作速度的高速化而將用作通道保護層的氧化物絕緣層的寬度(通道長度方向的寬度)設定得窄時，源極電極層的側面與相對於該側面的汲極電極層的側面之間的間隔距離也變窄，有可能產生源極電極層及汲極電極層的短路，因此將間隔距離設定得寬是有效的。另外，藉由使用工作速度快的薄膜電晶體，提高電路的集成度。

另外，在上述結構中，第二薄膜電晶體具有氧化物半導體層，在所述氧化物半導體層上具有氧化物絕緣層，並且氧化物半導體層的通道形成區及氧化物半導體層的邊緣部與氧化物絕緣層接觸。與氧化物半導體層的通道形成區上接觸的氧化物絕緣層用作通道保護層。

另外，在上述結構中，用作用於驅動電路的薄膜電晶體的通道保護層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。

另外，第二薄膜電晶體也可以採用在氧化物半導體層和源極電極層之間、在氧化物半導體層和汲極電極層之間的兩者分別具有氧化物導電層的結構。藉由採用上述結構，可以降低接觸電阻，從而可以實現能夠進行高速工作的薄膜電晶體。另外，作為氧化物導電層，最好使用包含氧化鋅作為成分的材料，並且最好使用不包含氧化銦的材料。作為上述氧化物導電層，可以舉出氧化鋅、氧化鋅鋁、氧氮化鋅鋁、氧化鋅鎵等。

另外，用於驅動電路的薄膜電晶體的氧化物半導體層在氧化物半導體層的上面具有不與氧化物絕緣層、汲極電極層及源極電極層重疊的區域，即第三區域。氧化物半導體層的構圖位置和汲極電極層及源極電極層的構圖位置決定該第三區域的通道長度方向的寬度。藉由將該第三區域的通道長度方向的寬度設定得寬，可以實現用於驅動電路的薄膜電晶體的截止電流的降低。另外，藉由將該第三區域的通道長度方向的寬度設定得窄，可以實現用於驅動電路的薄膜電晶體的工作速度的高速化。

另外，與第三區域接觸的絕緣層也使用藉由濺射法形成的無機絕緣膜，典型地使用氮化矽膜、氮氧化矽膜或氮化鋁膜等。

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。在本說明書中，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。

另外，用於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極電極層及第二閘極電極層；在所述第一閘極電極層及所述第二閘極電極層上形成閘極絕緣層；在所述閘極絕緣層上形成與所述第一閘極電極層重疊的第一源極電極層及第一汲極電極層；在所述閘極絕緣層上形成與所述第一閘極電極層、所述第一源極電極層的一部分及所述第一汲極電極層的一部分重疊的第一氧化物半導體層以及與所述第二閘極電極層重疊的第二氧化物半導體層；形成與所述第二氧化物半導體層的一部分接觸且與所述第二氧化物半導體層的上面及側面接觸的氧化物絕緣層；在所述第二氧化物半導體層上形成第二源極電極層及第二汲極電極層並在所述氧化物絕緣層上形成與所述第一汲極電極層電連接的連接電極層；在與所述第一氧化物半導體層重疊的所述氧化物絕緣層上形成濾色片層；以及在所述濾色片層上形成與所述連接電極層電連接的第一電極、發光層及第二電極。

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等的雜質的再次混入地形成與所述第一氧化物半導體層及所述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)的惰性氣體氛圍下以400℃或以上且低於基板的應變點的溫度進行的加熱處理，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)的惰性氣體氛圍下或減壓下進行加熱處理時，氧化物半導體層藉由加熱處理變成氧缺乏型而被低電阻化，即被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而被高電阻化，即被I型化。由此，可以製造並提供具有電特性好且可靠性高的薄膜電晶體的半導體裝置。

用來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TDS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，水的兩個峰值或至少出現在300℃附近的峰值也不被檢測出。所以，即使在將溫度升至450℃的條件下利用TDS對包括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，至少出現在300℃附近的水的峰值也不被檢測出。

並且進行緩冷，以使對氧化物半導體層進行用於脫水化或脫氫化的加熱溫度T降低到不使水或氫再次混入的溫度，明確而言，使加熱溫度T降低到比加熱溫度T低100℃ 以上的溫度。藉由使用進行了脫水化或脫氫化的同一爐來不使氧化物半導體層接觸於大氣，從而不使水或氫再次混入到氧化物半導體層中是重要的。進行脫水化或脫氫化，使氧化物半導體層的電阻降低，即將其N型化(N^-等)，然後使其電阻增大而使其成為I型的氧化物半導體層。藉由使用上述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。作為顯示裝置，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十分重要，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，電路的控制比較困難。在薄膜電晶體的臨界值電壓值高並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。在是n通道型的薄膜電晶體的情況下，最好是當對閘電壓施加正的電壓時初次形成通道並產生汲極電極電流的電晶體。不提高驅動電壓就不能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極電流的電晶體不適合用作用於電路的薄膜電晶體。

另外，可以將從加熱溫度T開始降溫的氣體氛圍轉換 成與升溫到加熱溫度T的氣體氛圍不同的氣體氛圍。例如，使用與進行了脫水化或脫氫化的相同的爐而在不接觸於大氣的情況下，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)來進行冷卻。

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，在不含有水分的氛圍(露點為-40℃或以下，最好為-60℃或以下)下進行緩冷(或冷卻)。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高量產性和高性能的薄膜電晶體。

在本說明書中，將在氮或稀有氣體(氬、氦等)的惰性氣體氛圍下或減壓下的加熱處理稱為用於脫水化或脫氫化的加熱處理。在本說明書中，為了方便起見，不僅將藉由該加熱處理使H₂脫離稱為脫氫化，而且將包括H、OH等的脫離也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，而且在像素部中也有連接某個薄膜電晶體的閘極電極與另一個電晶體的源極電極佈線或汲極電極佈線的部分。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極電極與該薄膜電晶體的源極電極佈線或汲極電極佈線的部分。

另外，因為薄膜電晶體容易被靜電等損壞，所以最好將用於保護像素部的薄膜電晶體的保護電路與閘極線或源極電極線設置在同一基板上。保護電路最好由使用氧化物 半導體層的非線形元件構成。

注意，為了方便起見而附加第一、第二等序數詞，但其並不表示步驟順序或疊層順序。此外，其在本說明書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，照明裝置尤其是使用如下發光元件的照明裝置，該發光元件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。

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。

以下使用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，本領域的技術人員能夠容易地理解，其方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，在本說明書中的附圖中，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。

實施例1

在本實施例中，使用圖1A至圖1E說明發光裝置及發光裝置的製造方法的一個實施例。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個例子。

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上包括閘極電極層451a、閘極絕緣層402、包括通道形成區的氧化物半導體層454、源極電極層455a以及汲極電極層455b。另外，設置有覆蓋薄膜電晶體460且與氧化物半導體層454的上面及側面接觸的氧化物絕緣層426b。

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454形成在源極電極層455a及汲極電極層455b的上方並與其一部分重疊。另外，氧化物半導體層454隔著閘極絕緣層402與閘極電極層451a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454中的由源極電極層455a的側面和相對於該側面的汲極電極層455b的側面夾持的區域，即與閘極絕緣層402接觸且與閘極電極層451a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，源極電極層455a及汲極電極層455b使用具有透光性的導電膜。

另外，薄膜電晶體460的閘極電極層451a也使用具有透光性的導電膜。在本說明書中，對可見光具有透光性的膜是指具有可見光的透過率是75%至100%的膜厚度的膜，當該膜具有導電性時將其也稱為透明導電膜。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上包括閘極電極層421a、閘極絕緣層402、至少具有通道形成區423、高電阻源極區424a及高電阻汲極區424b的氧化物半導體層、源極電極層425a及汲極電極層425b。另外，設置有與通道形成區423接觸的氧化物絕緣層426a。另外，在源極電極層425a及汲極電極層425b上設置絕緣層428。

另外，與氧化物絕緣層426b重疊的氧化物半導體層的第一區域424c、第二區域424d處於與通道形成區423相同的氧過剩狀態，並也發揮降低漏電流或降低寄生電容的功能。另外，與絕緣層428接觸的氧化物半導體層的第三區域424e設置在通道形成區423和高電阻源極區424a之間。另外，與絕緣層428接觸的氧化物半導體層的第四區域424f設置在通道形成區423和高電阻汲極區424b之間。與絕緣層428接觸的氧化物半導體層的第三區域424e及第四區域424f可以實現截止電流的降低。

另外，在通道保護型薄膜電晶體中，當為了縮短通道形成區的通道長度L而將氧化物絕緣層的寬度設定得窄，且在寬度窄的氧化物絕緣層上設置源極電極層及汲極電極層時，有在氧化物絕緣層上產生短路的憂慮。因此，將其端部從寬度窄的氧化物絕緣層426a離開而設置源極電極層425a及汲極電極層425b。

另外，在圖1E中將氧化物半導體層的如下區域稱為通道形成區，該區域是用作通道保護層的氧化物絕緣層426a隔著閘極絕緣層重疊於閘極電極層的區域。因此，薄膜電晶體450的通道長度L等於氧化物絕緣層426a的通道長度方向的寬度。另外，薄膜電晶體450的通道長度L是氧化物半導體層與氧化物絕緣層426a的介面的長度，即在圖1E所示的截面圖中氧化物絕緣層426a是梯形，薄膜電晶體450的通道長度L是該梯形的底邊長度。

以下，使用圖1A至圖1E說明在同一基板上製造薄膜電晶體450及薄膜電晶體460的步驟。

首先，在具有絕緣表面的基板400上形成導電膜之後，利用第一微影步驟形成閘極電極層421a、421b。

另外，也可以使用噴墨法形成抗蝕劑掩模。當使用噴墨法形成抗蝕劑掩模時不需要光掩模，由此可以降低製造成本。

作為用來形成閘極電極層421a、421b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。

對可以用於具有絕緣表面的基板400的基板沒有大限制，但是基板400需要至少具有能夠承受後面進行的加熱處理的程度的耐熱性。作為具有絕緣表面的基板400，可以使用玻璃基板。

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，藉由使玻璃基板相比硼酸而含有更多的氧化鋇(BaO)，可以獲得更實用的耐熱玻璃。因此，最好使用相比B₂O₃包含更多的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和閘極電極層421a、421b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，在覆蓋閘極電極層421a、421b地形成具有透光性的導電膜之後，藉由第二微影步驟形成閘極電極層451a、451b。在本實施例中，為了降低佈線電阻，使用與閘極電極層421b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極電極層451a的材料。

接著，在閘極電極層421a、421b、451a、451b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。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100nm或以上且500nm或以下，當採用疊層時例如採用50nm或以上且200nm或以下的第一閘極絕緣層和第一閘極絕緣層上的5nm或以上且300nm或以下的第二閘極絕緣層的疊層。

在本實施例中，藉由電漿CVD法形成100nm的氧氮化矽層(SiON(組成比N<O))作為閘極絕緣層402。

接著，在閘極絕緣層402上形成具有透光性的導電膜之後，藉由第三微影步驟形成源極電極層455a及汲極電極層455b(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50nm以上且300nm以下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2wt%以上且10wt%以下的SiO₂的靶來進行成膜，而使具有透光性的導電膜含有阻礙晶化的SiO_x(X>0)，以抑制在後面的步驟中進行用於脫水化或脫氫化的加熱處理時被晶化。

氧化物半導體最好是含有In的氧化物半導體，更佳是含有In及Ga的氧化物半導體。當使氧化物半導體層為I型(本征)時，脫水化或脫氫化是有效的。

接著，藉由第四微影步驟對閘極絕緣層402選擇性地進行蝕刻，來形成到達閘極電極層421b的接觸孔。

接著，在閘極絕緣層402上形成5nm或以上且200nm或以下，最好是10nm或以上且20nm或以下的氧化物半導體膜。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50nm以下。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、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類的氧化物半導體膜。另外，可以在稀有氣體(典型是氬)氛圍下、在氧氛圍下或者在稀有氣體 (典型是氬)及氧氛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的靶來進行成膜，而使氧化物半導體膜含有阻礙晶化的SiO_x(X>0)，以抑制當在後面的步驟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(In₂O₃：Ga₂O₃：ZnO=1：1：1[mol比])；基板與靶之間的距離是100mm；壓力是0.6Pa；直流(DC)電源是0.5kW；並且在氧(氧流量比是100%)氛圍下形成。最好使用脈衝直流(DC)電源，因為可以減少塵屑，而且膜厚分佈也變得均勻。在本實施例中，使用In-Ga-Zn-O類氧化物半導體靶並藉由濺射法而形成厚度為15nm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，還有在形成膜時使靶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形成膜時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，其中不對靶一側施加電壓而在氬氛圍下使用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、氧等代替氬氛圍。

在本實施例中，藉由第四微影步驟對閘極絕緣層選擇性地進行蝕刻來形成到達閘極電極層421b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模，以形成到達閘極電極層421b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模，在形成到達閘極電極層421b的接觸孔之後，去除抗蝕劑掩模，然後在氧化物半導體膜上再次形成抗蝕劑掩模，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，也可以採用如下閘極絕緣層，該閘極絕緣層是在形成氧化物半導體膜之前在惰性氣體氛圍(氮或氦、氖 、氬等)下進行加熱處理(400℃或以上且低於基板的應變點)而去除包含在層內的氫及水等的雜質的閘極絕緣層。

在本實施例中，因為藉由第四微影步驟對閘極絕緣層選擇性地進行蝕刻來形成到達閘極電極層421b的接觸孔，最好在形成接觸孔之後在惰性氣體氛圍(氮或氦、氖、氬等)下進行加熱處理(400℃或以上且低於基板的應變點)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，藉由第五微影步驟將氧化物半導體膜加工為島狀氧化物半導體層。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模。當藉由噴墨法形成抗蝕劑掩模時不使用光掩模，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400℃或以上且低於基板的應變點，最好設定為425℃或以上。注意，當採用425℃或以上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，在氮氛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雜質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，在氮氛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，在氮氛圍下將氧化物半導體層的溫度降低到比加熱溫度T低100℃或以上的溫度。另外，不侷限於氮氛圍，而在其他惰性氣體(氦、氖、氬等)氛圍下進行脫水化或脫氫化。

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%)或以上，更佳地設定為7N(99.99999%)或以上(即，將雜質濃度設定為1ppm或以下，最好設定為0.1ppm或以下)。

另外，根據第一加熱處理的條件、氧化物半導體膜的材料或閘極電極層451a、451b的材料，也有時進行晶化，而形成微晶膜或多晶膜。在第一加熱處理之後，成為氧缺乏型而成為被低電阻化的氧化物半導體層403、453(參照圖1B)。在第一加熱處理之後，其載子濃度與剛形成之後的氧化物半導體膜相比更高，成為最好具有1×10¹⁸/cm³或以上的載子濃度的氧化物半導體層403、453。例如，當作為閘極電極層451a、451b使用氧化銦氧化錫合金膜時以450℃且1小時的熱處理進行晶化，而當作為閘極電極層451a、451b使用包含氧化矽的氧化銦氧化錫合金膜時不進行晶化。

另外，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 行第五微影步驟。

接著，在藉由濺射法在閘極絕緣層402及氧化物半導體層403、453上形成氧化物絕緣膜之後，藉由第六微影步驟形成抗蝕劑掩模，選擇性地進行蝕刻來形成氧化物絕緣層426a、426b，然後去除抗蝕劑掩模。當該步驟時，形成有氧化物半導體層的接觸於氧化物絕緣層的區域，並且該區域中的重疊於閘極電極層、閘極絕緣層和氧化物絕緣層426a的區域成為通道形成區。另外，也形成有與覆蓋氧化物半導體層的邊緣及側面的氧化物絕緣層426b重疊的區域。另外，藉由第六微影步驟形成到達閘極絕緣層421b的接觸孔和到達汲極電極層455b的接觸孔。

將氧化物絕緣膜的厚度至少設定為1nm或以上，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室溫或以上且300℃或以下即可，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)氛圍下、在氧氛圍下或者在稀有氣體(典型為氬)和氧的氛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氛圍下藉由濺射法形成氧化矽。接觸於被低電阻化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。

在本實施例中，以如下條件形成膜：使用純度為6N且柱狀多晶B摻雜的矽靶(電阻值0.01Ωcm)；基板和靶之間的距離(T-S間距離)是89mm；壓力是0.4Pa；直流(DC)電源是6kW；在氧(氧流量比率是100%)氛圍下；以及使用DC濺射法。將膜厚度設定為300nm。

接著，在惰性氣體氛圍下或氮氣體氛圍下進行第二加熱處理(最好是200℃或以上且400℃或以下，例如250℃或以上且350℃或以下)(參照圖1C)。例如，在氮氛圍下進行250℃且1小時的第二加熱處理。當進行第二加熱處理時，在重疊於氧化物絕緣層426b的氧化物半導體層403的端部和重疊於氧化物絕緣層426a的氧化物半導體層403的一部分與氧化物絕緣層接觸的狀態下進行加熱。另外，當進行第二加熱處理時，在不重疊於氧化物絕緣層的氧化物半導體層的一部分露出的狀態下進行加熱。當在氧化物半導體層403露出的狀態下在氮或惰性氣體氛圍下進行加熱處理時，可以實現氧化物半導體層中的露出且被高電阻化(被I型化)的區域的低電阻化。另外，氧化物絕緣層426a接觸於氧化物半導體層的成為通道形成區的區域上地形成，並用作通道保護層。

另外，進行第二加熱處理的時序不侷限於剛結束第六微影步驟之後，只要在第六微影步驟之後的步驟中進行就沒有特別的限制。

接著，在閘極絕緣層402、氧化物絕緣層426a、426b以及氧化物半導體層上形成導電膜，然後藉由第七微影步驟形成抗蝕劑掩模，選擇性地進行蝕刻來形成源極電極層425a及汲極電極層425b(參照圖1D)。另外，如圖1D所示，也形成電連接到閘極電極層421b的連接電極層429和電連接到汲極電極層455b的連接電極層452。作為導電膜的形成方法，使用濺射法或真空蒸鍍法(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膜等。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100nm)、鋁膜(厚度是200nm)、鈦膜(厚度是100nm)的三層結構。另外，也可以使用氮化鈦膜代替Ti膜。

另外，在第七微影步驟中，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(過氧化氫水：氨水：水=5：2：2)等，可以選擇性地去除導電膜，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。

另外，也可以藉由噴墨法形成用來形成源極電極層425a、汲極電極層425b的抗蝕劑掩模。當藉由噴墨法形成抗蝕劑掩模時不使用光掩模，所以可以縮減製造成本。

接著，在氧化物絕緣層426a、426b、源極電極層425a、汲極電極層425b、連接電極層429及連接電極層452上形成絕緣層428(參照圖1E)。作為絕緣層428，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絕緣層428。

藉由上述步驟，可以在同一基板上形成兩種薄膜電晶體、通道保護型薄膜電晶體450、底接觸型薄膜電晶體460。

在通道保護型薄膜電晶體450中，為了將通道形成區的通道長度L設定得短，即0.1μm或以上且2μm或以下，將氧化物絕緣層的寬度設定得窄，以實現工作速度快的薄膜電晶體。底接觸型薄膜電晶體460的通道長度比通道保護型薄膜電晶體450長，以實現截止電流降低的薄膜電晶體。另外，底接觸型薄膜電晶體460的除了連接電極層452之外的部分由具有透光性的材料構成。

當製造發光裝置時，在一個像素中配置多個薄膜電晶體。例如，在與發光元件電連接的驅動TFT中，將通道長度L設定為55μm，將通道寬度W設定為20μm。在與驅動TFT的閘極電極層電連接的選擇TFT中，將通道長度L設定為25μm，將通道寬度W設定為60μm。另外，將通道長度方向的源極電極層與閘極電極層重疊的寬度設定為5μm，而將通道長度方向的汲極電極層與閘極電極層重疊的寬度設定為5μm。作為驅動TFT和選擇TFT，使用底接觸型薄膜電晶體460的結構。

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導電膜構成的連接電極層429相同的材料和相同的步驟形成。或者，電源供給線與源極電極佈線交叉，並且該電源供給線使用與閘極電極層421b相同的材料和相同的步驟形成。

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導電膜構成的連接電極層429相同的材料和相同的步驟形成。或者，共同電位線使用與閘極電極層421b相同的材料和相同的步驟形成。

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具有多個薄膜電晶體，並連接一方的薄膜電晶體的閘極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極電極層421b的連接電極層429相同步驟形成。

另外，當在同一基板上形成驅動電路時，例如使用通道保護型薄膜電晶體450，將通道長度L設定為2μm，並且將通道寬度W設定為50μm。另外，將通道長度方向的第三區域的寬度和第四區域的寬度分別設定為2μm。另外，將通道長度方向的源極電極層與閘極電極層重疊的寬度設定為2μm，並且將通道長度方向的汲極電極層與閘極電極層重疊的寬度設定為2μm。

在同一基板上形成多種電路，在本實施例中形成驅動電路和像素部，並且藉由根據驅動電路和像素部的特點分別使用通道保護型薄膜電晶體450或者底接觸型薄膜電晶體460，可以實現優化。

實施例2

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個例子。

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。根據該機構，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，並且其發光機構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，並且其發光機構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是示出可以使用數字時間灰度級驅動的像素結構的一個例子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。

另外，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。

另外，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極電極之間形成有電容。

在此，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。

另外，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。

此外，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型的情況為例子來說明像素的截面結構。用於圖3A、圖3B和圖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。

使用圖3A說明底部發射結構的發光元件。

示出當驅動TFT7011是n型，並且從發光元件7012發射的光穿過到陰極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TFT7011電連接的具有透光性的導電膜7017上形成有發光元件7012的陰極7013，並且在陰極7013上按順序層疊有EL層7014、陽極7015。另外，連接電極層7030藉由形成在氧化物絕緣層7031中的接觸孔與驅動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，陰極7013可以使用各種各樣的材料，但是最好使用功函數小的材料，例如，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，將陰極7013的厚度設定為透過光的厚度(最好是5nm至30nm左右)。例如，作為陰極7013，使用20nm的鋁膜。

另外，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和陰極7013，此時可以使用相同掩模進行蝕刻，所以是較佳的。

另外，使用分隔壁7019覆蓋陰極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；在陰極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模的步驟。

而且，形成在陰極7013及分隔壁7019上的EL層7014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，在陰極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。

另外，不侷限於上述層疊順序，而也可以在陰極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，當比較耗電量時，當在陰極7013上依次形成電子植入層、電子傳輸層、發光層、電洞傳輸層、電洞植入層時耗電量少，因此是較佳的。

另外，作為形成在EL層7014上的陽極7015，可以使用各種各樣的材料。但是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，在陽極7015上使用遮罩膜7016，例如起到遮光作用的金屬、反射光的金屬等。在本實施例中，作為陽極7015使用ITO膜，而作為遮罩膜7016使用Ti膜。

使用陰極7013及陽極7015夾有發光層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陰極7013一側。

另外，圖3A示出作為閘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7012發射的光通過濾色片層7033，並藉由薄膜電晶體7011的閘極電極層或源極電極層而射出。藉由作為薄膜電晶體7011的閘極電極層、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。

另外，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。

另外，形成在保護絕緣層7035及絕緣層7032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的陰極7023，並且在陰極7023上按順序層疊有發光層7024、陽極7025。另外，連接電極層7040藉由形成在氧化物絕緣層7041中的接觸孔與驅動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，作為陰極7023可以使用各種各樣的材料，但是最好使用功函數小的材料，例如，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，將陰極7023的厚度設定為透過光的厚度(最好是5nm至30nm左右)。例如，作為陰極7023，使用20nm的鋁膜。

另外，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和陰極7023，此時可以使用相同掩模進行蝕刻，所以是較佳的。

另外，使用分隔壁7029覆蓋陰極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；在陰極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模的步驟。

而且，形成在陰極7023及分隔壁7029上的EL層7024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，在陰極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。

另外，不侷限於上述層疊順序，而也可以在陰極7023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，當比較耗電量時，當在陰極7023上依次形成電子植入層、電子傳輸層、發光層、電洞傳輸層、電洞植入層時耗電量少，因此是較佳的。

另外，作為形成在EL層7024上的陽極7025，可以使用各種各樣的材料。但是最好使用功函數大的材料，例如ITO、IZO、ZnO等的透明導電材料。在本實施例中，作為陽極7025，使用包含氧化矽的ITO膜。

由陰極7023及陽極7025夾有發光層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陽極7025一側和陰極7023一側這兩側出射。

另外，圖3B示出作為閘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發射到陰極7023一側的光通過濾色片層7043，並藉由薄膜電晶體7021的閘極電極層或源極電極層而射出。藉由作為薄膜電晶體7021的閘極電極層、源極電極層使用具有透光性的導電膜，可以使陽極7025一側的孔徑比和陰極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。

另外，形成在保護絕緣層7045及絕緣層7042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，可以使陽極7025一側的孔徑比和陰極7023一側的孔徑比大致相同。

但是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，來自陽極7025一側的光不通過濾色片層7043，因此最好在陽極7025的上方另行設置具備濾色片層的密封基板。

使用圖3C說明頂部發射結構的發光元件。

圖3C示出當驅動TFT7001是n型，並且從發光元件7002發射的光穿過到陽極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TFT7001電連接的發光元件7002的陰極7003，並且在陰極7003上按順序層疊有EL層7004、陽極7005。

另外，陰極7003可以使用各種各樣的材料，但是最好使用功函數小的材料，例如明確而言，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。

另外，使用分隔壁7009覆蓋陰極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；在陰極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模的步驟。

而且，形成在陰極7003及分隔壁7009上的EL層7004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，在陰極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。

另外，不侷限於上述層疊順序，而也可以在陰極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。當以上述順序層疊時，陰極7003用作陽極。

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。

但是，當比較耗電量時，最好在陰極7003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，因為此時耗電量少。

陽極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。

使用陰極7003及陽極7005夾有發光層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陽極7005一側。

另外，圖3C示出作為TFT7001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TFT7001使用薄膜電晶體450時，使陰極7003與汲極電極層電連接。

另外，在圖3C中，TFT7001的汲極電極層通過氧化物絕緣層7051與連接電極層7050電連接，並且連接電極層7050藉由保護絕緣層7052及絕緣層7055與陰極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。

另外，為了使陰極7003與相鄰的像素的陰極7008絕緣，設置分隔壁7009。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；在陰極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模的步驟。

另外，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。

另外，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。

另外，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。

實施例3

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。

在實施例1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457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形成絕緣層428之後，依次形成綠色濾色片層456、藍色濾色片層、紅色濾色片層。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。藉由設置濾色片層，可以進行濾色片層和發光元件的位置對準，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456、藍色濾色片層及紅色濾色片層的外敷層458。外敷層458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458及絕緣層428的保護絕緣層413。保護絕緣層413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。藉由保護絕緣層413採用與絕緣層428相同的組成，當然後形成接觸孔時可以以一次步驟進行蝕刻，所以是較佳的。

接著，藉由微影步驟對保護絕緣層413及絕緣層428選擇性地進行蝕刻來形成到達連接電極層452的接觸孔。另外，藉由該微影步驟對端子部的保護絕緣層413及絕緣層428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，並且藉由微影步驟形成與連接電極層452電連接的第一電極457。

接著，覆蓋第一電極457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457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模的步驟。

藉由上述步驟可以得到圖4所示的基板狀態。在以後的步驟中，如在實施例2中示出其一個例子那樣，在第一電極457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。

另外，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430和電容電極層431形成。另外，在發光裝置中，電容佈線層430是電源供給線的一部分，而電容電極層431是驅動TFT的閘極電極層的一部分。

另外，在佈線交叉部中，為了如圖4所示那樣降低寄生電容，採用在閘極佈線層421c和源極電極佈線層422之間層疊閘極絕緣層402及氧化物絕緣層426b的結構。另外，雖然在圖4中示出作為閘極佈線層421c使用金屬導電膜的例子，但是閘極佈線層421c也可以使用具有與薄膜電晶體460的閘極電極層451a相同的透光性的導電膜形成。

另外，在圖4中，配置在驅動電路中的TFT是通道保護型薄膜電晶體450，在本實施例中可以根據實施例1製造該TFT。

另外，在圖4中，配置在驅動電路中的至少一個TFT是薄膜電晶體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417。導電層417可以使用與第一電極457相同材料和相同步驟形成。

藉由將導電層417設置在與氧化物半導體層的通道形成區423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417的電位可以與閘極電極層421a相同或不同，並且導電層417可以用作第二閘極電極層。另外，導電層417的電位可以是GND、0V或浮動狀態。

另外，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，保護電路包括隔著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相同的步驟形成保護電路，例如藉由連接閘極端子和汲極電極端子，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。

實施例4

此外，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個例子。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，形成在絕緣層428和保護絕緣層413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421c相同的材料形成的第一端子411隔著閘極絕緣層402與使用與源極電極佈線層422相同的材料形成的連接電極層412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457相同的具有透光性的材料和與第一電極457相同的步驟形成。

此外，圖5B1及圖5B2分別示出源極電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，形成在絕緣層428和保護絕緣層413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421c相同的材料形成的電極層416隔著閘極絕緣層402與電連接到源極電極佈線的第二端子414的下方重疊。電極層416不與第二端子414電連接，並且藉由將電極層416設定為與第二端子414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414藉由絕緣層428和保護絕緣層413與導電層418電連接。另外，導電層418可以使用與第一電極457相同的具有透光性的材料和與第一電極457相同的步驟形成。

根據像素密度設置多個閘極佈線、多個源極電極佈線、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、多個具有與源極電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。

實施例5

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個例子。

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。

此外，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。

另外，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或以上的自然數)層的疊層結構時，最好在第m個EL層和第(m+1)個EL層之間分別設置電荷產生層1004。另外，m是自然數，並是1或以上且(n-1)或以下。

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10^-6cm²/Vs或以上的有機化合物。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。

另外，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。

另外，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。

另外，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。

實施例6

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的閘極電極層相同或不同，並且可以將導電層4540用作第二閘極電極層。另外，導電層4540的電位可以是GND、0V或浮動狀態。

薄膜電晶體4509形成有用作通道保護層的絕緣層4541a和覆蓋氧化物半導體層的疊層的邊緣部(包括側面)的絕緣層4541b。

另外，薄膜電晶體4510藉由連接電極層4548電連接到第一電極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4541a、4541b、4542使用與實施例1所示的氧化物絕緣層426a、426b同樣的材料及方法形成，即可。另外，形成覆蓋氧化物絕緣層4541a、4541b、4542的絕緣層4544。絕緣層4544使用與實施例1所示的絕緣層428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4546。絕緣層4546使用與實施例1所示的保護絕緣層413同樣的材料及方法形成，即可。

此外，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。特別佳的是，使用感光材料，在第一電極層4517上形成開口部，以將該開口部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。

也可以在第二電極層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。

另外，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需要具有透光性。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。

此外，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。

另外，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也可以作為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安裝。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。

藉由上述步驟，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)。

實施例7

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9A示出主動矩陣型顯示裝置的方塊圖的一個例子。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9A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。

另外，作為一個例子，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(GCK1)。此外，作為一個例子，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(GCK2)。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(SCK)、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9B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。

另外，實施例1所示的薄膜電晶體是n通道型TFT。圖10A和圖10B示出由n通道型TFT構成的信號線驅動電路的結構、工作的一個例子而說明。

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電位(也稱為H信號、高電源電位水平)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。

另外，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10B的時序圖說明圖10A的信號線驅動電路的工作。圖10B示出信號Sout_1至Sout_N及信號Vdata_1至Vdata_k的一個例子。信號Sout_1至Sout_N分別是移位暫存器5601的輸出信號的一個例子，並且信號Vdata_1至Vdata_k分別是輸入到佈線5604_1至5604_k的信號的一個例子。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。作為一個例子，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列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電位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將高電位的信號輸出到佈線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列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。

另外，作為移位暫存器5601及開關電路5602，可以使用由實施例1、2、5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11A至圖11D及圖12A和圖12B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。

另外，說明掃描線驅動電路的結構。掃描線驅動電路具有移位暫存器。此外，有時也可以具有電位移動器、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)，生成選擇信號。所生成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。掃描線連接到一列的像素的電晶體的閘極電極。而且，由於需要將一列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。

參照圖11A至圖11D和圖12A及圖12B說明掃描線驅動電路、信號線驅動電路的移位暫存器。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3以上的自然數)(參照圖11A)。向圖11A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10_n-1的信號(稱為前級信號OUT(n-1))。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))、輸入到其他電路等的第二輸出信號(OUT(1)至OUT(N))。但是，如圖11A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)，所以作為一個例子，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。

另外，時鐘信號(CK)是以一定間隔反復H電位和L電位(也稱為L信號、低電源電位水平)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11B)。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11A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。

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輸入第一起始脈衝SP1，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)。

另外，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11C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11C所示的薄膜電晶體28的標誌是指在上述實施例1、2、5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，在本說明書中，當薄膜電晶體隔著半導體層具有兩個閘極電極時，將位於半導體層的下方的閘極電極也稱為下方的閘極電極，而將位於半導體層的上方的閘極電極也稱為上方的閘極電極。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極電極的第一控制信號G1及輸入到上方閘極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極電極，並控制上部及/或下部的閘極電極的電位，而可以將圖11C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11D說明脈衝輸出電路的具體的電路結構的一個例子。

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11D)。此外，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11D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電位和L電位的信號，並且當H電位時電位為VDD，並且當L電位時電位為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極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11D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11C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利用閘極電極的控制信號切換連接有成為源極電極或汲極電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，即對於輸入到閘極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11C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11D中第一控制信號G1和第二控制信號G2是相同的控制信號，但是也可以採用被輸入不同的控制信號的結構。

在圖11D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，閘極電極(下方的閘極電極及上方的閘極電極)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，閘極電極電連接到第四電晶體34的閘極電極。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的閘極電極及第四電晶體34的閘極電極，閘極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的閘極電極及第四電晶體34的閘極電極，閘極電極(下方的閘極電極及上方的閘極電極)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，閘極電極(下方的閘極電極及上方的閘極電極)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的閘極電極及第四電晶體34的閘極電極，閘極電極(下方的閘極電極及上方的閘極電極)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的閘極電極及第十電晶體40的閘極電極，閘極電極(下方的閘極電極及上方的閘極電極)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，閘極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，閘極電極電連接到第二電晶體32的閘極電極及第四電晶體34的閘極電極。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，閘極電極電連接到第七電晶體37的閘極電極(下方的閘極電極及上方的閘極電極)。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，閘極電極電連接到第七電晶體37的閘極電極(下方的閘極電極及上方的閘極電極)。

在圖11D中，以第三電晶體33的閘極電極、第十電晶體40的閘極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的閘極電極、第四電晶體34的閘極電極、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的閘極電極的連接部分為節點B。

圖12A示出如下信號，即當將圖11D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輸入的信號或者從第一輸出端子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)，從第一輸出端子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)。

此外，薄膜電晶體是指至少具有包括閘極、汲極電極以及源極電極的三個端子的元件，在汲極區和源極區之間具有通道區，可以藉由汲極區、通道區、源極區使電流流過。在此，因為源極電極和汲極電極根據薄膜電晶體的結構或工作條件等而變化，所以很難限定哪個是源極電極哪個是汲極電極。因此，有時不將用作源極電極及汲極電極的區域稱為源極電極或汲極電極。在此情況下，作為一個例子，有時將用作源極電極及汲極電極的區域分別記為第一端子、第二端子。

另外，在圖11D、圖12A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。

在此，圖12B示出圖12A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12B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。

此外，如圖12A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。

在沒有其閘極電極被施加第二電位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極電位上升，而該源極電極電位變大於第一電源電位VDD。然後，第一電晶體31的源極電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，因為對閘極和源極電極之間以及閘極和汲極電極之間施加較大的偏壓，所以閘極和源極電極之間以及閘極和汲極電極之間受到較大的壓力，這會導致電晶體的劣化。於是，藉由設置其閘極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的閘極和源極電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的閘極和源極電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。

此外，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，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，而減少電晶體的數量是優點。

另外，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極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。

另外，即使替換接線關係也具有同樣的作用，向第七電晶體37的閘極電極(下方的閘極電極及上方的閘極電極)藉由第三輸入端子23供應的時鐘信號、向第八電晶體38的閘極電極(下方的閘極電極及上方的閘極電極)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的閘極電極(下方的閘極電極及上方的閘極電極)藉由第二輸入端子22供應的時鐘信號、向第八電晶體38的閘極電極(下方的閘極電極及上方的閘極電極)藉由第三輸入端子23供應的時鐘信號。此外，在圖12A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的狀態都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的閘極電極的電位的降低及第八電晶體38的閘極電極的電位的降低。另一方面，在圖12A所示的移位暫存器中，如圖12B所示那樣，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的閘極電極的電位的降低。由此，最好採用向第七電晶體37的閘極電極(下方的閘極電極及上方的閘極電極)從第三輸入端子23供應時鐘信號，且向第八電晶體38的閘極電極(下方的閘極電極及上方的閘極電極)從第二輸入端子22供應時鐘信號的連接結構。這是因為這樣會可以減少節點B的電位的變動次數來降低雜訊。

像這樣，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電位的期間中對節點B定期供應H電位的信號的結構，可以抑制脈衝輸出電路的錯誤工作。

實施例8

在本實施例中，圖8A至圖8E示出其薄膜電晶體的製造製程的一部分與實施例1不同的例子。因為圖8A至圖8E的製程除了其一部分之外與圖1A至圖1C的製程相同，所以使用相同的附圖標記表示相同的部分而省略相同的部分的詳細說明。

首先，根據實施例1，在基板上形成兩種閘極電極層、閘極絕緣層402，並且形成其一部分隔著閘極絕緣層與一方的閘極電極層重疊的源極電極層455a及汲極電極層455b。並且，在閘極絕緣層402、源極電極層455a及汲極電極層455b上形成氧化物半導體膜。

接著，進行氧化物半導體膜的脫水化或脫氫化。將進行脫水化或脫氫化的第一加熱處理的溫度設定為400℃以上且低於基板的應變點，最好設定為425℃或以上。注意，當溫度為425℃或以上時，加熱處理時間為1小時以下即可，而當溫度低於425℃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種的電爐中而在氮氛圍下對氧化物半導體膜進行加熱處理，然後不接觸於大氣地防止水或氫等的雜質再次混入到氧化物半導體膜，來獲得氧化物半導體膜。然後，在相同的爐中導入高純度的氧氣體、高純度的N₂O氣體或超乾燥空氣(ultra dry air)( 露點為-40℃或以下，最好為-60℃或以下)來進行冷卻。最好氧氣體或N₂O氣體不包含水、氫等。或者，最好將導入到加熱處理裝置的氧氣體或N₂O氣體的純度設定為6N(99.9999%)或以上，最好設定為7N(99.99999%)或以上(也就是說，將氧氣體或N₂O氣體中的雜質濃度設定為1ppm或以下，最好設定為0.1ppm或以下)。

此外，也可以在進行脫水化或脫氫化的第一加熱處理之後，在氧氣體或N₂O氣體氛圍下以200℃或以上且400℃或以下，最好以200℃或以上且300℃或以下的溫度進行加熱處理。

藉由經過上述製程來使整個氧化物半導體膜處於氧過剩狀態，以實現高電阻化，即I型化。另外，雖然在本實施例中示出剛形成氧化物半導體膜之後進行用於脫水化或脫氫化的第一加熱處理的例子，但是不侷限於此，而只要在形成氧化物半導體膜之後進行該製程即可。

接著，藉由微影步驟對氧化物半導體膜及閘極絕緣層402選擇性地進行蝕刻，而形成到達閘極電極層421b的接觸孔。藉由在氧化物半導體膜上形成抗蝕劑，可以防止閘極絕緣層402和氧化物半導體膜的介面的污染。並且，圖8A示出去處抗蝕劑掩模的狀態。

接著，在去除抗蝕劑掩模之後，再次形成抗蝕劑掩模，對氧化物半導體膜選擇性地進行蝕刻來加工為島狀氧化物半導體層。並且，去除抗蝕劑掩模，以在閘極絕緣層402上得到氧化物半導體層404、405(參照圖8B)。

接著，藉由濺射法在閘極絕緣層402及氧化物半導體層404、405上形成氧化物絕緣膜，然後藉由微影步驟形成抗蝕劑掩模，選擇性地進行蝕刻來形成氧化物絕緣層426a、426b，然後去除抗蝕劑掩模。藉由上述步驟，在氧化物半導體層中形成有與氧化物絕緣層接觸的區域，並且在該區域中的與閘極電極層、閘極絕緣層和氧化物絕緣層426a重疊的區域成為通道形成區。另外，也形成與覆蓋氧化物半導體層的邊緣及側面的氧化物絕緣層426b重疊的區域。另外，藉由該微影步驟，形成到達閘極絕緣層421b的接觸孔和到達汲極電極層455b的接觸孔(參照圖8C)。

氧化物絕緣膜不包含水分、氫離子、OH^-等的雜質，並且該氧化物絕緣膜使用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、氧化鋁膜或氧氮化鋁膜等。

接著，在閘極絕緣層402、氧化物絕緣層426a、426b及氧化物半導體層上形成氧化物導電膜和金屬導電膜的疊層。藉由使用濺射法，可以不接觸於大氣地連續形成氧化物導電膜和金屬導電膜的疊層。

作為氧化物導電膜，最好使用作為成分含有氧化鋅的氧化物導電膜，並且最好使用不包含氧化銦的氧化物導電膜。作為上述氧化物導電膜，可以舉出氧化鋅、氧化鋅鋁、氧氮化鋅鋁、氧化鋅鎵等。在本實施例中，使用氧化鋅膜。

另外，作為金屬導電膜，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。另外，不侷限於包含上述元素的單層，也可以使用兩層以上的疊層。在本實施例中，使用層疊鉬膜、鋁膜和鉬膜的三層疊層膜。

接著，形成抗蝕劑掩模，對金屬導電膜選擇性地進行蝕刻來形成源極電極層445a、汲極電極層445b、連接電極層449及連接電極層442，然後去除抗蝕劑掩模。另外，用來去除抗蝕劑掩模的抗蝕劑剝離液是鹼性溶液，當使用抗蝕劑剝離液時將源極電極層445a、汲極電極層445b、連接電極層449及連接電極層442為掩模並氧化鋅膜也被選擇性地蝕刻。接觸於源極電極層445a下地形成氧化物導電層446a，並且接觸於汲極電極層445b下地形成氧化物導電層446b。藉由在源極電極層445a和氧化物半導體層之間設置氧化物導電層446a來可以降低接觸電阻而降低電阻，以可以實現能夠進行高速工作的薄膜電晶體。因為設置在源極電極層445a和氧化物半導體層之間的氧化物導電層446a用作源極區，並且設置在汲極電極層445b和氧化物半導體層之間的氧化物導電層446b用作汲極區，所以當提高週邊電路(驅動電路)的頻率特性時有效。另外，當鉬膜直接接觸於氧化物半導體層時，有使接觸電阻增高的問題。這是因為與Ti相比Mo不容易氧化而從氧化物半導體層拉出氧的作用弱，而Mo和氧化物半導體層的接觸介面不n型化的緣故。但是，在上述情況下也藉由使氧化物導電層446a介於氧化物半導體層和源極電極層之間，並使氧化物導電層446b介於氧化物半導體層和汲極電極層之間，可以降低接觸電阻，而可以提高週邊電路(驅動電路)的頻率特性。

另外，藉由相同步驟接觸於連接電極層449下地形成氧化物導電層448，並且接觸於連接電極層442下地形成氧化物導電層447(參照圖8D)。最好在連接電極層449和閘極電極層421b之間形成氧化物導電層448，因為這樣會形成有緩衝層並不與金屬形成絕緣氧化物。

另外，因為氧化物半導體層和氧化物導電層的蝕刻速度有差異，所以藉由控制蝕刻時間來可以去除接觸於氧化物半導體層上的氧化物導電層。

另外，也可以在對金屬導電膜選擇性地進行蝕刻之後，藉由氧灰化處理去除抗蝕劑掩模，使氧化鋅膜殘留，然後將源極電極層445a、汲極電極層445b、連接電極層449及連接電極層442用作掩模對氧化鋅膜選擇性地進行蝕刻。

另外，當在對金屬導電膜選擇性地進行蝕刻之後進行第一加熱處理時，除了氧化物導電層446a、446b、447、448包含如氧化矽那樣的阻礙晶化的物質時以外，氧化物導電層446a、446b、447、448都被晶化。另一方面，氧化物半導體層受到第一加熱處理也不晶化，而仍然保持非晶結構。氧化物導電層的結晶以相對於基底面柱狀的方式生長。其結果是，當為了形成源極電極及汲極電極對氧化物導電層的上層的金屬膜進行蝕刻時，可以防止在下層的氧化物導電層中形成凹蝕(undercut)。

接著，也可以在惰性氣體氛圍下或者氮氣體氛圍下進行第二加熱處理(最好是150℃或以上且低於350℃)，以降低薄膜電晶體的電特性的不均勻性。例如，在氮氛圍下進行250℃且1小時的加熱處理。另外，藉由第二加熱處理，氧擴散到氧化物半導體層中。藉由氧擴散到氧化物半導體層中，可以實現通道形成區的高電阻化(I型化)。由此，可以得到常關閉型薄膜電晶體。另外，藉由第二加熱處理，也可以使氧化物導電層446a、446b、447、448晶化，而提高導電性。

接著，在氧化物絕緣層426a、426b、源極電極層445a、汲極電極層445b上形成絕緣層428(參照圖8E)。

藉由上述步驟，可以在同一基板上形成薄膜電晶體440和薄膜電晶體460。

配置在驅動電路中的薄膜電晶體440在具有絕緣表面的基板400上包括：閘極電極層421a；閘極絕緣層402；至少具有通道形成區443、高電阻源極區444a及高電阻汲極區444b的氧化物半導體層；氧化物導電層446a、446b；源極電極層445a；以及汲極電極層445b。另外，設置有接觸於通道形成區443的氧化物絕緣層426a。另外，在源極電極層445a和汲極電極層445b上設置絕緣層428。

在高電阻源極區444a和源極電極層445a之間設置用作源極區的氧化物導電層446a，在高電阻汲極區444b和汲極電極層445b之間設置用作汲極區的氧化物導電層446b，以實現接觸電阻的降低。

另外，與氧化物絕緣層426b重疊的氧化物半導體層的第一區域444c、第二區域444d處於與通道形成區443相同的氧過剩狀態，並也發揮減少漏電流、寄生電容的功能。另外，與絕緣層428接觸的氧化物半導體層的第三區域444e設置在通道形成區443和高電阻源極區444a之間。另外，與絕緣層428接觸的氧化物半導體層的第四區域444f設置在通道形成區443和高電阻汲極區444b之間。與絕緣層428接觸的氧化物半導體層的第三區域444e及第四區域444f可以降低截止電流。

本實施例可以與實施例1至7中任一項自由地組合。

實施例9

本說明書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、數位攝像機等影像拍攝裝置；數位相框；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13A示出行動電話機的一個例子。行動電話機1100除了組裝於框體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13A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(縱向還是橫向)，從而對顯示部1102的畫面顯示進行自動切換。

藉由觸摸顯示部1102或對框體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13B也是行動電話機的一個例子。以圖13B為一個例子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13B所示的可攜式資訊終端由框體1800及框體1801的兩個框體構成。框體1800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，框體1801具備鍵盤1810、外部儲存槽1811等。另外，在框體1801內組裝有天線。

另外，顯示面板1802具備觸摸屏，圖13B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，框體1800和框體1801滑動而可以處於如圖13B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。

另外，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14A示出電視裝置9600的一個例子。在電視裝置9600中，框體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支撐框體9601的結構。

可以藉由利用框體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。

另外，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14B示出數位相框9700的一個例子。例如，在數位相框9700中，框體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，數位相框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，所以是較佳的。例如，可以對數位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，數位相框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15示出一種可攜式遊戲機，其由框體9881和框體9891的兩個框體構成，並且藉由連接部9893可以開閉地連接。框體9881安裝有顯示部9882，並且框體9891安裝有顯示部9883。

因為在顯示部9883中設置多個實施例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15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說明書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15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15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16是將使用上述實施例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2及實施例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。

本申請案係基於2009年8月7日在日本專利局受理的日本專利申請序列號2009-185252而製作，所述申請內容包括在本說明書中。

400．．．基板

402．．．閘極絕緣層

403．．．氧化物半導體層

404．．．氧化物半導體層

411．．．第一端子

412．．．連接電極層

413．．．保護絕緣層

414．．．第二端子

415．．．導電層

416．．．導電層

417．．．導電層

418．．．導電層

421a．．．閘極電極層

421b．．．閘極電極層

421c．．．閘極電極層

422．．．源極電極佈線層

423．．．通道形成區

424a．．．高電阻源極區

424b．．．高電阻汲極區

424c．．．第一區域

424d．．．第二區域

424e．．．第三區域

424f．．．第四區域

425a．．．源極電極層

425b．．．汲極電極層

426a．．．氧化物絕緣層

426b．．．氧化物絕緣層

428．．．絕緣層

429．．．連接電極層

430．．．電容佈線層

431．．．電容電極層

440．．．薄膜電晶體

441．．．氧化物半導體層

442．．．連接電極層

443．．．通道形成區

444a．．．高電阻源極區

444b．．．高電阻汲極區

444c．．．第一區域

444d．．．第二區域

444e．．．第三區域

444f．．．第四區域

445a．．．源極電極層

445b．．．汲極電極層

446a．．．氧化物導電層

446b．．．氧化物導電層

447．．．氧化物導電層

448．．．氧化物導電層

449．．．連接電極層

450．．．薄膜電晶體

451a．．．閘極電極層

451b．．．閘極電極層

452．．．連接電極層

453．．．氧化物半導體層

454．．．氧化物半導體層

455a．．．源極電極層

455b．．．汲極電極層

456．．．濾色片層

457．．．第一電極

458．．．外敷層

459．．．分隔壁

460．．．薄膜電晶體

在附圖中：

圖1A至圖1E是示出本發明的一個實施例的截面製程圖；

圖2是示出本發明的一個實施例的電路圖；

圖3A至圖3C是示出本發明的一個實施例的截面圖；

圖4是示出本發明的一個實施例的截面圖；

圖5A1及圖5B1是示出本發明的一個實施例的截面圖，且圖5A2圖5B2是示出本發明的一個實施例的平面圖；

圖6A和圖6B是示出本發明的一個實施例實施例的截面圖；

圖7A和圖7B是示出本發明的一個實施例的截面圖及平面圖；

圖8A至圖8E是示出本發明的一個實施例的截面圖；

圖9A和圖9B是說明半導體裝置的方塊圖；

圖10A和圖10B是說明信號線驅動電路的結構的圖及時序圖；

圖11A至圖11D是示出移位暫存器的結構的圖；

圖12A和圖12B是說明移位暫存器的工作的時序圖及電路圖；

圖13A和圖13B是示出電子設備的圖；

圖14A和圖14B是示出電子設備的圖；

圖15是示出電子設備的圖；

圖16是示出電子設備的圖。

426a、426b．．．氧化物絕緣層

425a．．．源極電極層

425b．．．汲極電極層

450．．．薄膜電晶體

429．．．連接電極層

428．．．絕緣層

452．．．連接電極層

455a．．．源極電極層

455b．．．汲極電極層

460．．．薄膜電晶體

451a．．．閘極電極層

454．．．氧化物半導體層

424a．．．高電阻源極區

424b．．．高電阻汲極區

424c．．．第一區域

424d．．．第二區域

424e．．．第三區域

424f．．．第四區域

423．．．通道形成區

Claims (10)

1. 一種發光裝置，包括：基板上的像素部，包括：第一薄膜電晶體，包括：該基板上的第一閘極電極層；該第一閘極電極層上的第一閘極絕緣層；該第一閘極絕緣層上的第一源極電極層及第一汲極電極層；以及該第一閘極絕緣層上的與該第一源極電極層及該第一汲極電極層重疊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；該第一氧化物絕緣層上的與該第一汲極電極層電連接的連接電極層；該第一氧化物絕緣層上的濾色片層；該濾色片層上的與該連接電極層電連接的第一電極；該第一電極上的發光層；以及該發光層上的第二電極；該基板上的驅動電路，包括：第二薄膜電晶體包括：該基板上的第二閘極電極層；該第二閘極電極層上的第二閘極絕緣層；該第二閘極絕緣層上的第二氧化物半導體層； 該第二氧化物半導體層上的第二氧化物絕緣層；該第二氧化物半導體層上並與之接觸的第二源極電極層及第二汲極電極層；及該第二氧化物絕緣層、該第二源極電極層、及該第二汲極電極層上並與該第二氧化物半導體層接觸的絕緣層。
2. 如申請專利範圍第1項的發光裝置，其中該第二氧化物絕緣層包括第一區域及第二區域，其中該第一區域與該第二氧化物半導體層接觸，以便與該第二閘極電極層重疊，其中該第二區域與該第二氧化物半導體層接觸，以便覆蓋該第二氧化物半導體層的端部，其中該第二區域被夾在該第二氧化物半導體層及該第二源極電極層與該第二汲極電極層其中之一者之間，及其中該第一閘極電極層、該第一閘極絕緣層、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、該第一氧化物絕緣層及該第一電極具有透光性。
3. 如申請專利範圍第1項的發光裝置，其中該第二源極電極層及該第二汲極電極層的材料與該第一源極電極層及該第一汲極電極層的材料不同，並且其中該第二源極電極層及該第二汲極電極層的該材料的電阻低於該第一源極電極層及該第一汲極電極層的該材料的電阻。
4. 如申請專利範圍第1項的發光裝置，其中該連接電極層使用包括選自Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo和W中的元 素作為主要成分的膜或者包括該膜和該元素中的任何元素的合金膜的疊層膜而形成。
5. 如申請專利範圍第1項的發光裝置，其中該第二源極電極層及該第二汲極電極層的材料與該連接電極層相同。
6. 如申請專利範圍第1項的發光裝置，其中該第一源極電極層及該第一汲極電極層是氧化銦、氧化銦及氧化錫的合金、氧化銦及氧化鋅的合金或者氧化鋅。
7. 如申請專利範圍第1項的發光裝置，其中該第一氧化物絕緣層及該第二氧化物絕緣層是藉由濺射法形成的氧化矽膜或者氧化鋁膜。
8. 如申請專利範圍第1項的發光裝置，其中該第二薄膜電晶體包括氧化物導電層，介於該第二氧化物半導體層和該第二源極電極層之間；以及氧化物導電層，介於該第二氧化物半導體層和該第二汲極電極層之間。
9. 一種發光裝置的製造方法，包括如下步驟：形成第一閘極電極層及第二閘極電極層；在該第一閘極電極層及該第二閘極電極層上形成閘極絕緣層；在該閘極絕緣層上形成第一源極電極層及第一汲極電極層，以便重疊該第一閘極電極層；在該閘極絕緣層上，形成第一氧化物半導體層，以便重疊該第一閘極電極層、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，以及形成第二氧化物半導體 層，以便重疊該第二閘極電極層；在該第二氧化物半導體層上形成氧化物絕緣層；在該第二氧化物半導體層上形成第二源極電極層及第二汲極電極層，並在該氧化物絕緣層上形成連接電極層，以便電連接該第一汲極電極層；在與該第一氧化物半導體層重疊的該氧化物絕緣層上形成濾色片層；以及在該濾色片層上，形成與該連接電極層、發光層及第二電極電連接的第一電極，其中該氧化物絕緣層包括第一區域及第二區域，其中該第一區域與該第二氧化物半導體層接觸，以便與該第二閘極電極層重疊，其中該第二區域與該第二氧化物半導體層接觸，以便覆蓋該第二氧化物半導體層的端部，及其中該第二區域被夾在該第二氧化物半導體層及該第二源極電極層與該第二汲極電極層其中之一者之間。
10. 如申請專利範圍第9項的發光裝置的製造方法，另外包括形成在該氧化物絕緣層、該第二源極電極層、及該第二汲極電極層上且與該第二氧化物半導體層接觸的絕緣層的步驟。