使用氧化物半导体的显示设备及其制造方法

摘要

提供一种可被长期稳定地驱动并可显示具有高清晰度和较少图像缺陷的图像的显示设备及其制造方法。所述显示设备包括：发光层；夹着发光层的一对电极；用于通过所述一对电极驱动发光层的、具有活性层的晶体管；和具有扫描电极线、信号电极线和第一绝缘层的矩阵布线部分，其中，所述活性层包括含有In和Zn并且至少一部分为非晶的氧化物，并且，其中，含氢量低于3×1021原子/cm3的第二绝缘层被设置在活性层和第一绝缘层之间。

权利要求

1.一种显示设备，该显示设备包括：发光层；夹着发光层的一对电极；用于通过所述一对电极驱动发光层的、具有活性层的晶体管；和具有扫描电极线、信号电极线和第一绝缘层的矩阵布线部分，其中，所述活性层包括含有In和Zn并且至少一部分为非晶的

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氧化物，并且，其中，含氢量低于3×10 原子/cm 的第二绝缘层被设置在活性层和第一绝缘层之间。

2.根据权利要求1的显示设备，其中，第二绝缘层中的氢含量低于第一绝缘层中的氢含量。

3.根据权利要求1的显示设备，其中，晶体管具有与活性层接触的源电极和漏电极，并且，其中，所述显示设备还包括覆盖活性层的除了与源电极和漏电极接触的部分以外的部分的第三绝缘层。

21 3

4.根据权利要求1的显示设备，其中，第一绝缘层的含氢量低于3×10 原子/cm。

5.根据权利要求1的显示设备，其中，矩阵布线部分和晶体管被串联或并联设置，并且，其中，第一绝缘层和活性层通过第二绝缘层相互接触。

6.一种显示设备的制造方法，包括：

形成具有扫描电极线、第一绝缘层和信号电极线的矩阵布线部分；

形成具有活性层的晶体管，所述活性层包括含有In和Zn并且至少一部分为非晶的氧化物；

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在第一绝缘层和活性层之间形成含氢量低于3×10 原子/cm 的第二绝缘层；并且形成发光层和夹着发光层的一对电极。

7.根据权利要求6的方法，其中，在形成矩阵布线部分之后执行晶体管的形成。

8.根据权利要求6的方法，其中，在形成矩阵布线部分和所述一对电极中的任一个之后执行晶体管的形成。

9.根据权利要求6的方法，其中，晶体管具有与活性层接触的源电极和漏电极，并且，其中，在第二绝缘层的形成之后形成第三绝缘层，以覆盖活性层的除了与源电极和漏电极接触的部分以外的部分。

说明书

使用氧化物半导体的显示设备及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及使用氧化物半导体的显示设备及其制造方法，特别是涉及顶发射型、底发射型或两侧发射型有机电致发光显示设备或无机电致发光显示设备。

背景技术

[0002] ITO(氧化铟锡)已被用于透射型液晶器件中的透明电极。 但是，由于ITO的主原料In2O3包含稀有金属，因此担心在将来是否也可稳定地供给希望的量的ITO。日本专利申请公开No.2000-044236提出了一种新的透明导体材料的制造方法以及使用该材料的电极材料，所述材料具有降低的In2O3含量、具有低的电阻、在紫外区域中具有光学吸收边缘、并且具有优异的蓝光透射性。

[0003] 另外，可替代ITO的材料已得到积极研究和开发。 例如，日本专利申请公开No.H07-235219提出了氧化锌(ZnO)膜和锌铟基氧化物。 另外，日本专利申请公开No.2000-044236提出了包含锌铟基氧化物和规定量的诸如镓的添加剂的氧化物。

[0004] 另外，近年来已进行了不仅电极而且晶体管的沟道层(以下，也被称为“活性层”)由透明膜形成的尝试。 例如，日本专利申请公开No.2002-76356公开了对于沟道层采用以含ZnO为主要成分的透明导电氧化物的多晶薄膜的TFT(薄膜晶体管)。

[0005] 另外，有机电致发光发光器件已得到积极研究和开发。 当有机电致发光被应用于显示单元时，在大多数情况下它以有源矩阵的方式被驱动。 对于有源矩阵驱动，一般利用使用非晶硅或多晶硅的TFT。

[0006] 另外，日本专利申请公开No.H09-114398公开了防止驱动器件的劣化、可显示电视图像并且目的在于实现高质量/高亮度显示单元的有机电致发光显示单元。 根据该专利文献的有源矩阵类型的有机电致发光显示单元意图在于，通过使用对于活性层使用单晶硅的两个MOS(金属氧化物半导体)场效应晶体管，在保持高图像质量的同时防止驱动器件的劣化。

[0007] 另外，日本专利申请公开No.2006-165528和No.2006-186319公开了通过使用通18 3
过向锌铟基氧化物添加规定量的镓等以将电子载流子浓度控制到小于10 /cm 制备的非晶氧化物，制造场效应晶体管，并将该场效应晶体管应用于图像显示设备或发光设备的例子。

[0008] 在常规的有机发光/显示设备中，由于主要使用非晶硅或多晶硅作为驱动晶体管的活性层(沟道层)，因此可以没有差别地使用栅绝缘层和层间绝缘层。并且，由于对于活性层使用的非晶硅或多晶硅最初包含氢原子，因此在大多数情况下氢在绝缘层中的扩散不会引起问题。 通过等离子体CVD(化学汽相淀积)处理制造的a-SiN:H膜中的氢反而被视为具有补偿非晶硅中的缺陷的效果。

[0009] 另一方面，已发现这样一种现象，即，当使用氧化物半导体作为驱动晶体管的活性层时，存在晶体管无任何特殊问题地执行驱动的情况和由于不明原因在长时间驱动期间关断状态电流增加的情况。 该现象看起来依赖于形成与氧化物半导体活性层接触的绝缘层的方法，但是原因尚未得到澄清。 因此，存在有时可能由于该现象导致特性的劣化的问题。 并且，在长时间的有源矩阵驱动期间集中出现特性的劣化。

[0010] 如上所述，常规的氧化物半导体具有这样的问题，即，当被用于层叠器件中时，如果在绝缘层中包含大量的氢，那么由于氢的扩散易于出现特性的劣化。 该问题在特别是对于TFT的活性层采用氧化物半导体的显示设备中显著出现。 在这种情况下，存在不能实现被长时间稳定地驱动并且显示高清晰度和较少图像缺陷的图像的显示设备的问题。

发明内容

[0011] 为了解决上述的问题实现了本发明，并且，本发明提供这样一种显示设备以及该显示设备的制造方法，即，该显示设备可被长期稳定地驱动而不使氧化物半导体特有的高迁移率和高特性劣化，并可显示具有高清晰度和较少图像缺陷的图像。

[0012] 为了实现上述的目的，根据本发明的一个方面，提供一种显示设备，该显示设备包括：发光层；夹着发光层的一对电极；用于通过所述一对电极驱动发光层的、具有活性层的晶体管；和具有扫描电极线、信号电极线和第一绝缘层的矩阵布线部分，其中，所述活性层包括含有In和Zn并且至少一部分为非晶的氧化物，并且，其中，含氢量21 3
低于3×10 原子/cm 的第二绝缘层被设置在活性层和第一绝缘层之间。

[0013] 并且，根据本发明的另一方面，提供一种显示设备的制造方法，该方法包括：形成具有扫描电极线、第一绝缘层和信号电极线的矩阵布线部分；形成具有活性层的晶体管，所述活性层包括含有In和Zn并且至少一部分为非晶的氧化物；在第一绝缘层和活
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性层之间形成含氢量低于3×10 原子/cm 的第二绝缘层；和形成发光层和夹着发光层的一对电极。

[0014] 根据本发明，提供一种显示设备，由于具有包括含有In和Zn并且至少一部分为非晶的氧化物的活性层的晶体管可长期稳定地执行驱动，因此该显示设备可显示具有高清晰度和较少图像缺陷的图像。 由此，本发明可提供长期维持优越的稳定性的底发射型显示设备、顶发射型显示设备或两侧发射型高亮度显示设备。

[0015] 通过参照附图阅读示例性实施例的以下说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

[0016] 图1是示出注In-Ga-Zn-O基非晶膜中的氢离子的量和该膜的电阻之间的关系的曲线图。

[0017] 图2是示出已扩散到In-Ga-Zn-O基非晶膜中的包含于绝缘层中的氢原子的分布状态的曲线图。

[0018] 图3是示出根据本发明的绝缘层中的氢原子的浓度的曲线图。

[0019] 图4是示出使用包含大量的氢的栅绝缘层的TFT的Id-Vg特性的曲线图。

[0020] 图5是示出根据本发明的使用包含少量的氢的栅绝缘层的TFT的Id-Vg特性的曲线图。

[0021] 图6是示出根据本发明的栅绝缘层中的氢原子的浓度与TFT特性中的ON/OFF比之间的关系的曲线图。

[0022] 图7A是在根据本发明的实施例的显示设备中使用的代表性的像素部分的平面图；图7B是沿图7A中的线7B-7B切取的断面图；图7C是沿图7A中的线7C-7C切取的断面图。

[0023] 图8是根据本发明的实施例的具有多个矩阵布线的显示设备的电路图。

[0024] 图9A是在根据本发明的实施例的显示设备中使用的代表性的像素部分的平面图；图9B是沿图9A中的线9B-9B切取的断面图。

具体实施方式

[0025] 以下将参照附图具体说明根据本发明的显示设备的实施例。

[0026] 首先将说明本发明的概要。

[0027] 本发明人已积极地对于TFT的氧化物半导体活性层、栅绝缘层和层间绝缘层以及与它们相关的膜生长条件实施了研究。 结果，本发明人已发现，可通过控制成膜过程中的氧气氛的条件并控制栅绝缘层和层间绝缘层中的氢的含量获得长期稳定性优异的TFT，从而实现本发明。

[0028] 本发明人已发现，具有优异的迁移率的常关型(normally-off type)晶体管可由具有希望的电子载流子浓度的氧化物半导体活性层和Y2O3绝缘层制成，并且可被应用于发光设备或图像显示设备等。 然后，已确认，很少有元件在经受长时间的重复发光试验时不正常工作，特别是具有矩阵布线的器件常常表现出这种倾向。

[0029] 然后，本发明人已发现，当矩阵布线部分中的层间绝缘层为通过低温等离子体CVD形成的a-SiNx:H时，稳定性的变化是明显的，并已进一步进行深入的研究。结果，21 3
本发明人已发现，通过使用溅射形成具有低于3×10 原子/cm 的氢含量的绝缘层，并且然后在该绝缘层上形成TFT的氧化物半导体活性层，获得显著提高TFT的长期稳定性的效果。 通过用具有与上述的氢含量相同的氢含量的绝缘层覆盖TFT的氧化物半导体活性层的与源电极和漏电极接触的部分以外的部分的实施例，也可获得类似的效果。

[0030] 这里，通过将氢含量控制为低于3×1021原子/cm3，形成与氧化物半导体活性层接触的绝缘层。 可通过使用溅射处理形成绝缘层，但是，本发明中的形成方法不限于溅射。 例如，也可通过使用低温等离子体CVD处理形成非晶氮化硅(a-SiNx:H)膜，并且21 3
通过使用快速热退火处理将该膜加热到450C，将氢含量控制为低于3×10 原子/cm。
并且，也可通过使用高温等离子体CVD处理制成绝缘层。

[0031] 基于这些发现实现了本发明，并且，本发明提供使用上述膜的显示设备。 以下将详细说明根据本发明的显示设备的实施例。

[0032] 根据本实施例的显示设备包括：(1)TFT；(2)发光层；(3)夹着发光层的下电极和上电极(一对电极)；和(4)具有扫描电极线、第一绝缘层和信号电极线的矩阵布线部分。 在该配置中，TFT的活性层包括含有In和Zn并且至少一部分为非晶的氧化物，21 3
并且，含氢量低于3×10 原子/cm 的第二绝缘层被设置在活性层和第一绝缘层之间。

[0033] 在该配置中，第二绝缘层中的氢含量优选低于第一绝缘层中的氢含量。 另外，在TFT的活性层中，活性层的与源电极和漏电极接触的部分以外的部分可被具有上述21 3
的低于3×10 原子/cm 的氢含量的第二绝缘层覆盖。 并且，第一绝缘层可具有低于
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3×10 原子/cm 的氢含量。 另外，TFT可被串联设置在由扫描电极线、第一绝缘层和信号电极构成的矩阵布线部分的顶部上，或者被并联设置在与其相邻的部分上。 并且，TFT可被设置在由扫描电极线、第一绝缘层和信号电极构成的矩阵布线部分的顶部上，或者，被设置在与其相邻的部分上，使得通过溅射步骤形成的第二绝缘层被用作栅绝缘层。第一绝缘层与矩阵布线部分的层间绝缘层对应。第二绝缘层主要与TFT的栅绝缘层对应，但是不限于此，并且可以由完全覆盖与TFT的源电极和漏电极接触的部分以外的部分的绝缘层构成。

[0034] 根据本实施例的显示设备的制造方法包括：(1)形成矩阵布线部分；(2)形成TFT；(3)形成第二绝缘层；(4)形成发光层；和(5)形成夹着发光层的一对电极(下电极和上电极)。 矩阵布线部分具有扫描电极线、层间绝缘层(第一绝缘层)和信号电极线。 TFT具有活性层，所述活性层包括含有In和Zn并且至少一部分为非晶的氧化物。21 3
第二绝缘层具有3×10 原子/cm 的氢含量。 所述一对电极为夹着发光层的上电极和下电极。

[0035] 对于根据本实施例的显示设备，可以采用以下的制造方法。

[0036] 1)首先，形成由扫描电极线、层间绝缘层和信号电极线构成的矩阵布线部分。随后，在其上面形成具有活性层和通过溅射步骤形成的第二绝缘层的TFT。 然后，形成下电极、发光层和上电极。

[0037] 2)首先，形成由扫描电极线、第一绝缘层和信号电极线构成的矩阵布线部分，以及下电极。 随后，形成具有活性层和通过溅射步骤形成的第二绝缘层的TFT，发光层和上电极。

[0038] 3)首先，形成由扫描电极线、第一绝缘层和信号电极线构成的矩阵布线部分。随后，形成TFT、发光层、下电极和上电极，所述TFT的活性层的源电极和漏电极以外的部分被通过溅射步骤形成的第二绝缘层覆盖。

[0039] 4)首先，形成由扫描电极线、第一绝缘层和信号电极线构成的矩阵布线部分，以及下电极。 随后，形成TFT，发光层和上电极，所述TFT的活性层的源电极和漏电极以外的部分被通过溅射步骤形成的第二绝缘层覆盖。

[0040] 现在特别针对氧化物半导体活性层和具有低于3×1021原子/cm3的氢含量的第二绝缘层，详细说明根据本实施例的显示设备。

[0041] (透明非晶氧化物膜)

[0042] 首先，作为氧化物半导体活性层，将说明本发明人制作的包含低于1018/cm3的浓度的电子载流子的透明非晶氧化物膜。

[0043] 上述透明非晶氧化物膜具体而言通过包含In-Ga-Zn-O被构成，并且在结晶状态18 3
中具有由InGaO3(ZnO)m表达的成分，其中，m是小于6的自然数，并具有低于10 /cm
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的电子载流子浓度。 还优选将该膜中的电子迁移率控制为1cm/(V·sec)或更大。

[0044] 当在TFT的沟道层(活性层)中使用上述膜时，可以制成这样的TFT，即，该3
TFT为当晶体管处于关断状态时栅电流小于0.1μA的常关型，具有超过10 的ON/OFF比的晶体管特性，并对于可见光是透明的并且是柔性的。 另外，上述的透明非晶氧化物膜的电子迁移率随传导电子的数量的增加而增加。 作为用于形成透明非晶氧化物膜的衬底，可以使用金属衬底、金属薄板、玻璃衬底、塑料衬底或塑料膜。

[0045] 本发明人已发现，这种透明非晶氧化物膜具有电子迁移率随传导电子数量的增加而增加的特定特性。 并且，他们还已发现，使用该膜形成的TFT具有进一步改进的诸如ON/OFF比、夹断状态(pinch off)下的饱和电流和切换速度的晶体管特性。

[0046] 当对于薄膜晶体管的沟道层使用透明非晶氧化物膜时，优选将电子迁移率控制2 18 3
为1cm/(V·sec)或更大并还将电子载流子浓度控制为低于10 /cm。更加优选将电子迁
2 16 3
移率控制为5cm/(V·sec)或更大并将电子载流子浓度控制为低于10 /cm。 通过分别将电子迁移率和电子载流子浓度控制在上述的范围内，可使得在处于关断状态下(当不施加栅极电压时)的漏极端子和源极端子之间流动的电流小于10μA、优选小于0.1μA。

[0047] 通过使用薄膜，当电子迁移率为1cm2/(V·sec)或更大并优选5cm2/(V·sec)3
或更大时，可使得夹断之后的饱和电流大于10μA。 并且，可使得ON/OFF比为10 或更大。 在处于夹断状态的TFT中，对于栅极端子施加高电压，并且在沟道中存在高密度的电子。

[0048] 因此，根据本发明，饱和电流值可增加与电子迁移率的增加对应的量。 结果，几乎所有的晶体管特性都得到提高，包括ON/OFF比增加、饱和电流增加和切换速度增加。 顺便说一句，在通常的化合物中，当电子的数量增加时，由于电子相互碰撞，因此电子迁移率减小。

[0049] 作为上述的TFT的结构，可以采用依次在半导体沟道层上形成栅绝缘膜和栅极端子的交错(顶栅)结构。 并且，也可以采用依次在栅极端子上形成栅绝缘膜和半导体沟道层的反交错(底栅)结构。

[0050] (膜成分)

[0051] 在结晶状态下的成分由InGaO3(ZnO)m(其中，m是小于6的自然数)表达的透明非晶氧化物薄膜中，当m的值小于6时，非晶状态稳定地保持直到800℃或更高的高温。但是，随着m的值增加，ZnO与InGaO3的比增加，即，成分接近ZnO成分，膜变得易于结晶。 因此，当对于非晶TFT的沟道层使用该膜时，m的值优选小于6。

[0052] (对于透明非晶氧化物膜的氢离子的注入)

[0053] 通过在使用具有InGaO3(ZnO)m(其中，m是小于6的自然数)的成分的多晶烧结体作为靶并且还使用氩气和氧气作为气氛气体的同时，使用溅射蒸镀(sputtering evaporation)处理，制备In-Ga-Zn的非晶氧化物。 在将衬底温度控制为室温、将溅射压力设为0.48Pa并将氧气比设为5％的同时，执行膜形成。 将氢离子注入得到的透明非晶3
氧化物(a-InGaZn:O)的淀积膜中，并且，观察依赖于氢离子的注入量(1/cm)的电阻率(Ωm)的变化。 结果示于图1中。

[0054] 从图1所示的结果可以看出，在1019/cm3的氢离子注入量的附近，透明非晶氧化物膜的电阻率改变4～5个数量级，并且，该膜的电阻率随着氢离子注入量的增加而19
减小。 这揭示了注入透明非晶氧化物(a-InGaZn:O)膜中的氢离子的影响。 但是，10 /
3
cm 的氢离子注入量的值不是固定值，电阻率变化的氢离子注入量将根据制备条件或方法改变。

[0055] (绝缘层中的氢原子浓度)

[0056] 用SIMS(二次离子质谱法)测量设备测量在通过等离子体-CVD处理或溅射处理制备的a-SiN:H、a-SiNx、a-SiOx:H和a-SiOx中包含的氢原子的浓度。 结果示于图2中。 从图2所示的结果可以看出，通过等离子体-CVD处理制成的a-SiN:H膜中的氢原22 3
子的浓度为1×10 原子/cm，并且，氢原子从a-SiN:H膜的内部扩散到a-InGaZn:O膜中。

[0057] 类似地，测量通过溅射步骤制成的绝缘层中的氢原子的浓度。 结果示于图3中。 从该结果可以看出，通过溅射处理制备的绝缘层(a-SiOx)中的氢原子的浓度低于21 3
3×10 原子/cm。

[0058] 从测量结果确认，可通过制备条件或方法降低绝缘层中的氢原子的浓度。

[0059] (TFT特性对于栅绝缘层中的氢原子的量的依赖性)

[0060] 关于Id-Vd特性，比较包括含有大量氢原子(氢原子浓度：1×1022原子/cm3)的栅绝缘层的TFT随时间的变化。结果示于图4中。从该结果可以看出，关断状态电流随着时间的过去而增加，并最终达到TFT不能接通/关断的状态。

[0061] 另一方面，图5表示使用含有少量氢原子(氢含量：低于3×1021原子/cm3)的栅绝缘层的TFT随时间的变化。 在这种情况下，几乎观察不到变化，并且，维持良好的特性。

[0062] 另外，图6表示栅绝缘层中的氢原子的浓度与制备后20天的TFT特性的ON/21 3
OFF比之间的关系。 结果意味着，TFT在包含至少低于3×10 原子/cm 的氢原子浓度时表现出更好的特性。 这被视为由于氧化物半导体的电阻因氢扩散到氧化物半导体层中而减小并且不能获得高的ON/OFF比，从上述的结果可以看出这一点。

[0063] 如上所述，对于要被用于使用透明非晶氧化物膜的薄膜晶体管中的栅绝缘层，SiOx或SiNx是优选的。 但是，可以看出，为了长期维持稳定性，必须将绝缘层中的氢21 3
含量设为低于3×10 原子/cm，并且，在该膜具有高的氢含量的情况下，特性随时间的过去而改变并且关断状态电流增加。 并且，容易假定这也适用于诸如Al2O3、Y2O3或HfO2膜的其它绝缘层中的氢的含量。 根据本发明人的发现，只要绝缘层中的氢含量低于
21 3
3×10 原子/cm，就可获得本发明的效果，使得对于氢含量没有特别的下限。因此，在理想情况下绝缘层中的氢含量的下限为零。

[0064] 另外，当在栅绝缘薄膜和沟道层薄膜之间的界面中存在缺陷时，电子迁移率减小，并且，在晶体管特性方面产生滞后。

[0065] 另外，泄漏电流根据栅绝缘膜的类型大大不同。 因此，需要选择栅绝缘膜以使与沟道层匹配。

[0066] 另外，可以在室温下形成栅绝缘膜和沟道层，使得可以形成交错结构和反交错结构的任意TFT结构。

[0067] TFT是具有栅极端子、源极端子和漏极端子的三端子器件，并且采用在诸如陶瓷、玻璃或塑料的绝缘衬底上形成的半导体薄膜作为电子或空穴移动的沟道层。 并且，TFT还是具有在操作中向栅极端子施加电压以控制在沟道层中流动的电流、由此切换源极端子和漏极端子之间的电流的功能的有源器件。

[0068] 以下，将具体说明根据本发明的实施例的显示设备。

[0069] 本实施例涉及使用上述透明非晶氧化物膜的显示设备。 特别地，本实施例涉及被均使用作为上述透明非晶氧化物膜的半导体的TFT驱动的显示设备，特别是涉及通过驱动有机EL器件发光的光源和显示单元。由此，本实施例可提供使用甚至由重量轻并且难以破裂的塑料等制成的衬底的显示设备。

[0070] 以下，将参照图7A、图7B和图7C说明根据本实施例的显示设备的基本配置[0071] 在图中，附图标记400表示衬底，附图标记401表示电源线，附图标记402表示GND(接地)线，附图标记403表示信号电极线，附图标记404表示第一绝缘层(层间绝缘层)，附图标记405表示被嵌入各接触孔中的接触电极。另外，附图标记406表示栅电极，附图标记407表示扫描电极线，附图标记408表示第二绝缘层，附图标记409表示非晶氧化物半导体，附图标记410表示源电极和漏电极，附图标记411表示下电极，附图标记412表示第三绝缘层，附图标记413表示发光层，附图标记414表示上电极。 在它们之中，第二绝缘层408和第三绝缘层412一起构成根据本发明的第二绝缘层。

[0072] 首先，在衬底400上对电源线401、GND线402和信号电极线403进行构图，随后淀积第一绝缘层404，在第一绝缘层404的希望的位置处形成接触孔，并且，进一步在希望的位置处嵌入接触电极405。

[0073] 然后，在第一绝缘层404上对栅电极406和扫描电极线407进行构图。 此时，根据晶体管的必要数量在希望的位置设置栅电极406，并且，还对于用于必要数量的电容器的电极(未示出)进行构图。 因此，本发明的关键特征之一是在形成晶体管之前形成矩阵布线部分。

[0074] 随后，通过溅射步骤形成具有小于3×1021原子/cm3的氢含量的第二绝缘层408。并且，在第二绝缘层408的希望的位置处形成接触孔，并且，在接触孔内嵌入接触电极。

[0075] 然后，发光部分的下电极411被形成为通过接触电极405与电源线401连接，并且，在第二绝缘层408上对非晶氧化物半导体409进行构图。 随后，形成源电极和漏电极410，并且，所述电极中的一个通过接触电极与GND线402连接。

[0076] 然后，为了保护晶体管的沟道部分，通过溅射步骤形成具有低于3×1021原子/3
cm 的氢含量的第三绝缘层412。 随后，在下电极411上形成由空穴传输层、发光部分和电子传输层(未示出)构成的发光层413。 随后，在发光层413上淀积上电极414，并且，上电极414与源电极和漏电极410中的另一个连接。

[0077] 发光层413不限于上述的配置。并且，当TFT处于ON状态时，对于发光层413施加电压以发光。 作为上电极414，当使用发光器件作为底发射型器件时，使用金属电极，并且，当使用发光器件作为两侧发射型器件时，可以使用透明电极。 材料可根据发光器件的预期用途改变。

[0078] 以下，将详细说明在本实施例中使用的显示设备的各构成。

[0079] 1.衬底

[0080] 一般在图像显示设备中使用玻璃衬底。 但是，原则上，要用于本发明中的衬底只要具有平坦性就不被特别限制。 由于用于本发明中的TFT可以在低温下形成，因此，可以使用一般难以用于有源矩阵型显示设备的塑料衬底。 由此，获得重量轻并且难以破裂的图像显示设备。 该图像显示设备可以在一定程度上弯曲。

[0081] 除了玻璃衬底和塑料衬底以外，也可以使用诸如Si或陶瓷衬底的半导体衬底。另外，在金属衬底上设置有绝缘层的衬底只要是平坦的就可被使用。

[0082] 2.晶体管

[0083] 作为活性层，使用In-Ga-Zn-O基半导体。 对于该成分，只要半导体具有希望18 3 2
的特性，即，电子载流子浓度低于10 /cm 并且电子迁移率大于1cm/(V·sec)，就可执行诸如Mg的元素的添加或替换。

[0084] 如上所述，溅射处理或脉冲激光蒸镀处理适于形成活性层，但是，更优选的是对生产率有利的各种溅射处理。 另外，适当地在活性层和衬底之间插入缓冲层是有效的。

[0085] 对于栅绝缘膜，存在上述的优选使用的Al2O3、Y2O3、HfO2、SiOx和SiNx。 但21 3
是，为了维持长期稳定性，绝缘层中的氢含量必须低于3×10 原子/cm。

[0086] 3.下电极

[0087] 当发光层为由有机电致发光器件代表的电流注入型时，根据其配置采用优选的电极。 例如，当下电极作为阳极与发光层连接时，下电极优选为具有大的功函数的18 3
透明电极。 这种材料的例子包含具有10 /cm 或更高的电子载流子浓度的ITO、导电
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ZnO或In-Zn-O。 作为替代方案，也可以使用具有10 /cm 或更高的电子载流子浓度的
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In-Ga-Zn-O基氧化物。在这种情况下，与TFT的情况不同，更加优选的是例如10 /cm或更高的更大的电子载流子浓度。

[0088] 4.发光层

[0089] 发光层只要可被In-Ga-Zn-O基TFT驱动就不被特别限制，但是，特别优选为有机电致发光层。

[0090] 用于本发明中的发光层一般由诸如以下的层的多个层构成：

[0091] (1)空穴传输层/(发光部分+电子传输层)(意味着具有电子传输功能的发光部分)；

[0092] (2)空穴传输层/发光部分/电子传输层；

[0093] (3)空穴注入层/空穴传输层/发光部分/电子传输层；

[0094] (4)空穴注入层/空穴传输层/发光部分/电子传输层/电子注入层。

[0095] 另外，存在另外设置电子势垒层或粘接改善层的情况。 在以上的例子中，代表性的发光层由空穴传输层/发光部分/电子传输层构成。 顺便说一句，根据本发明的发光层不限于这些配置。

[0096] 对于发光层，利用荧光和磷光，但是，从发射效率的观点看，利用磷光是有效的。作为磷光材料，铱铬合物是有用的。 并且，作为使用的化合物，低分子化合物和高分子化合物均是可用的。 一般地，低分子化合物可通过汽相淀积形成为膜，而高分子化合物可通过喷墨或印刷形成为膜。 低分子化合物的例子包含胺络合物、蒽、稀土络合物和贵金属络合物。 高分子化合物的例子包含п共轭或含颜料的聚合物。

[0097] 作为电子注入层的材料，包含碱金属、碱土金属以及它们的化合物；和掺杂有碱金属的有机层。

[0098] 并且，作为电子传输层的材料，包含铝络合物、恶二唑、三唑和菲罗啉。

[0099] 并且，作为空穴注入层的材料，包含芳基胺、酞菁和掺杂有刘易斯酸(Lewis acid)的有机层。

[0100] 并且，作为空穴传输层的材料，包含芳基胺。

[0101] 5.上电极

[0102] 上电极的优选材料根据发光器件是被用作两侧发射型还是底发射型以及上电极是被用作阳极还是阴极而改变。

[0103] 当被用作两侧发射型时，上电极需要是透明的。 透明电极的材料的例子包括诸如导电ZnO、In-Zn-O或ITO的氧化物，其包含In和Zn中的至少一种元素，在包括18 3
被调整为使得电子载流子浓度为10 /cm 或更高的氧流速的淀积条件下形成，并且其至
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少一部分为非晶。 作为替代方案，可以使用具有10 /cm 或更高的电子载流子浓度的In-Ga-Zn-O基氧化物。 并且，可通过将掺杂有碱金属或碱土金属的合金形成为几十nm或更小厚度的膜并在其上面形成透明电极，制备上电极。

[0104] 在底发射型的情况下，上电极不需要是透明的。 因此，当上电极被用作阳极时，可用的材料包括具有大的功函数的Au合金或Pt合金，并且，当被用作阴极时，可用的材料包括添加Ag的Mg、添加Li的Al、硅化物、硼化物和氮化物。

[0105] 在本实施例中，事先形成矩阵布线部分(其中，使用的层间绝缘膜一般为通过PCVD(等离子化学汽相淀积)处理制成的a-SiOx:H、a-SiNx:H或a-SiNOx:H等)。 随后，通过使用难以将氢加入绝缘层中的方法单独形成绝缘层，然后，形成氧化物半导体层并制成像素电路。 如上所述，根据本实施例的显示设备使用由具有低的氢含量的绝缘层形成或被其保护的TFT，并且因此可解决这样一种问题，即，在对于层叠器件使用常规的氧化物半导体的情况下，当绝缘层包含大量的氢时，器件的特性易于由于氢的扩散劣化。 由此，本发明可提供不使氧化物半导体特有的高迁移率和优异的特性劣化并且稳定地操作的显示设备。

[0106] (应用例子)

[0107] 现在将参照图8说明上述实施例被应用于具有多个矩阵布线的显示设备的配置例子。

[0108] 在图中，附图标记55表示选择像素的选择晶体管，附图标记56表示驱动发光层58的驱动晶体管。 另外，设置电容器57以保持所选状态、存储GND线53和选择晶体管55的源电极之间的电荷并保持驱动晶体管56的栅极的信号。 通过扫描电极线51和信号电极线52选择像素。

[0109] 现在具体说明动作。 来自驱动器电路(未示出)的图像信号通过扫描电极线51以脉冲信号的形式被施加到栅电极。 同时，来自另一驱动器电路(未示出)的另一脉冲信号通过信号电极线52被施加到选择晶体管55，由此，像素被选择。此时，选择晶体管55被接通，并且，电荷被存储在被设置在GND线53和选择晶体管55的源极之间的电容器57中。 由此，驱动晶体管56的栅极电压保持为希望的电压，并且，驱动晶体管56被接通。 维持该状态，直到接收下一信号。 当驱动晶体管56处于ON状态时，电压和电流继续被供给到发光层58以继续发光。

[0110] 图8所示的例子具有一个像素包括两个晶体管和一个电容器的配置，但是，为了提高性能，一个像素可包括集成于其中的更多数量的晶体管。 在晶体管的活性层的部21 3
分中使用至少包含In和Zn的非晶氧化物半导体并且使用具有低于3×10 原子/cm 的氢含量的绝缘层就足够了。 并且，优选在形成晶体管部分之前形成诸如扫描电极线、信号电极线和电源线的矩阵布线部分。 由此，可以获得长期重复特性优异的图像显示设备。

[0111] (另一实施例)

[0112] 以下，将参照图9A和图9B说明根据本发明的另一实施例的显示设备的基本配置。

[0113] 在图中，附图标记600表示衬底，附图标记601表示下电极，附图标记602表示电源线，附图标记603表示信号电极线，附图标记604表示GND线，附图标记605表示第一绝缘层(层间绝缘层)。另外，附图标记606表示栅电极，附图标记607表示第二绝缘层，附图标记608表示非晶氧化物半导体，附图标记609表示源电极和漏电极，附图标记610表示第三绝缘层，附图标记611表示台(bank)，附图标记612表示发光层，附图标记613表示上电极。 在上述的元件之中，第二绝缘层607和第三绝缘层610一起构成根据本发明的第二绝缘层。

[0114] 在图中，首先，在衬底600上对发光层612的下电极601进行构图。 并且，在淀积金属层之后，还对电源线602、信号电极线603和GND线604进行构图。 此时，电源线602被构图为与下电极601接触。

[0115] 随后，在第一绝缘层605被淀积和构图之后，在第一绝缘层605的希望的位置处形成接触孔，并且然后在接触孔中嵌入接触电极。 随后，在第一绝缘层605上的希望的位置处对栅电极606和扫描电极线(未示出)进行构图。 此时，与晶体管的必要数量对应地设置栅电极606，并且，还对用于必要数量的电容器的电极(未示出)进行构图。如上所述，在形成晶体管之前形成矩阵布线部分也是本发明的关键特征之一。

[0116] 然后，在其上面形成具有低于3×1021原子/cm3的氢含量的第二绝缘层607。并且，在第二绝缘层607的希望的位置处形成接触孔，并且，在接触孔内嵌入接触电极。另外，在第二绝缘层607上对变成晶体管的活性层的非晶氧化物半导体608进行构图。随后，形成源电极和漏电极609，并且，这些电极中的一个通过接触电极与GND线604连
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接。 然后，通过溅射步骤在其上面形成具有低于3×10 原子/cm 的氢含量的第三绝缘层610以保护晶体管的沟道部分。 随后，在下电极601上形成由空穴传输层、发光部分和电子传输层等(未示出)构成的发光层612。 随后，淀积上电极613，并且，由此形成的上电极613与源电极和漏电极609中的另一个连接。

[0117] 顺便说一句，发光层612不限于上述的配置。 并且，当TFT处于ON状态时，对于发光层612施加电压以发光。作为上电极613，当使用发光器件作为底发射型器件时使用金属电极，并且，当使用发光器件作为两侧发射型器件时，可以使用透明电极。 材料可根据发光器件的预期用途改变。

[0118] 以下将详细说明根据本发明的显示设备及其制造方法。

[0119] (例子1)

[0120] 首先，将说明根据本发明的例子1。

[0121] 首先，准备SiO2玻璃衬底(由Corning，Inc.制造的1737)作为用于成膜的衬底。作为成膜之前的预处理，依次用丙酮、IPA(异丙醇)和超纯水对衬底分别进行五分钟的超声波脱脂和清洗，然后在空气中在100℃下使其变干。

[0122] 随后，通过使用Al-Si(5％)作为靶材的DC(直流)溅射处理淀积厚度为200nm的膜，然后，通过使用光刻处理和干处理在希望的位置处对电源线、GND线和信号电极线进行构图。

[0123] 然后，通过使用等离子体-CVD处理在300℃的衬底温度下以600nm的厚度在其上面淀积a-SiNx:H的膜作为层间绝缘层。随后，在希望的位置形成接触孔，并且，电极被嵌入以接触电源线、GND线和信号电极线。 并且，分别通过使用Au和Ti作为靶材的DC溅射处理以5nm/40nm/5nm的厚度淀积Ti/Au/Ti的膜。 然后，通过光刻处理和剥离处理在希望的位置处形成扫描电极线、用于TFT的两个栅电极和用于电容器的电极。

[0124] 由此，在衬底上形成矩阵布线部分，然后在其上面形成用于TFT的栅电极和用于电容器的电极。

[0125] 然后，在上面形成有矩阵布线部分的衬底上形成具有低于3×1021原子/cm3的氢含量的第二绝缘层。对于靶材使用具有SiO2的成分的烧结体(具有98mm的直径和5mm-4的厚度的尺寸)。 淀积室被控制为达到2.0×10 Pa的真空度。 在淀积室内，在膜形成之前Ar气体以133Pa流动20分钟，并且，执行五分钟的预溅射。在成膜过程中，室内的总压力被控制为0.1Pa的恒定值，Ar气体在10sccm下流动，并且，靶与成膜衬底之间的距离被设为75mm。 输入功率为RF 400W，成膜速率为7nm/min。 淀积的第二绝缘层的膜厚为200nm。 并且，用干蚀刻处理在第二绝缘层中形成接触孔。 在CF4气体20sccm、
5Pa和RF150W的条件下以41nm/min的蚀刻速率执行5.5分钟的干蚀刻。

[0126] 然后，形成非晶氧化物半导体作为TFT的活性层。 对于靶材使用具有InGaO3(ZnO)4的成分的多晶烧结体(具有98mm的直径和5mm的厚度的尺寸)。 通过干混合In2O3、Ga2O3和ZnO(各4N试剂)作为开始材料(溶剂：乙醇)，然后预烧结(1000℃；2小时)、干磨和烧结(1500℃；2小时)，制备烧结体。 靶具有12S/cm的导-4电率并处于半绝缘状态。在淀积室内达到的真空为3.0×10 Pa。 在成膜过程中，淀积室内的总压力被控制为0.5Pa的恒定值，并且，氧气比被控制为5％。 另外，靶和成膜衬底之间的距离被设为75mm。 输入功率为RF 200W，成膜速率被设为7.1nm/min。 淀积的非晶氧化物半导体的膜厚为40nm。 并且，通过使用盐酸溶液(HCl∶水＝1∶10)执行湿蚀刻以对非晶In-Ga-Zn-O进行构图。

[0127] 然后，制备TFT的源电极和漏电极以及发光层的下电极。 使用具有ITO(Sn：5％)的成分的烧结体(具有98mm的直径和5mm的厚度的尺寸)作为靶材。 在淀积室-4
内达到的真空为3.0×10 Pa。 在成膜过程中，淀积室内的总压力被控制为0.3Pa的恒定值，Ar气体在10sccm下流动，并且，靶与成膜衬底之间的距离被设为75mm。 输入电功率为RF 300W，并且，成膜速率被设为60nm/min。 膜厚为100nm。 通过用光刻处理和剥离处理在希望的位置处构图，形成源电极、漏电极和发光层的下电极。

[0128] 然后，在非晶氧化物半导体上，通过遵循与第二绝缘层的形成过程相同的过程通过使用溅射处理层叠具有200nm的厚度的SiOx的膜，并且，通过用光刻处理和剥离处理在希望的位置处构图，形成第三绝缘层。

[0129] 随后，在发光层的下电极上形成发光层。 通过使用电阻蒸镀处理以45nm的厚度由4，4′-双[N，N-二氨基]-4″-苯基-三苯胺形成空穴注入层。 然后，在其上面以25nm的厚度形成4，4′-双[N-(1-萘基)-N-苯胺]联苯的膜作为空穴传输层。 随后，以30nm的厚度在其上面形成4，4′-双(2，2′-二苯基乙烯基)-1，1′-联苯的膜作为发光层，并且，进一步在其上面以15nm的厚度形成三(8-喹啉醇)铝的膜作为电子传输层，由此总体完成有机EL发光层。

[0130] 并且，通过用电阻加热蒸镀处理以50nm的厚度形成Al和Ag的合金的膜并在其上面以200nm的厚度形成Al膜，制备发光层的上电极。 上电极与TFT的漏电极连接。

[0131] 然后，用包含干燥剂(未示出)的玻璃帽密封具有在其上面层叠的膜的衬底，由此制成具有与图7A-7C所示的配置基本上相同的配置的显示设备。

[0132] 当给予上述器件的电源线、GND线、信号电极线和扫描电极线中的每一个希望的电压和信号以由此驱动TFT时，从衬底的下表面，即作为底发射型，发射蓝光。 另外，当TFT被驱动1,000,000次时，没有在光发射中观察到任何特别的异常。

[0133] (比较例1)

[0134] 作为本比较例，除了不使用具有低于3×1021原子/cm3的氢含量的第二绝缘层并且使用层间绝缘层作为TFT的栅绝缘层以外，通过遵循与例子1相同的过程，制成显示设备。当TFT被操作时，操作逐渐偏离正常的操作。在正常的操作中，应保持电荷并且应观察到发光，而对于本比较例的显示设备，泄漏电流随时间的过去而增加，并且发光变得断断续续。

[0135] (例子2)

[0136] 以下将说明根据本发明的例子2。

[0137] 首先，作为衬底，制备上面形成具有1.4×10-4Ω·cm的电阻率和100nm的厚度的ITO膜的SiO2玻璃衬底(由Corning，Inc.制造的1737)。 作为成膜之前的预处理，依次用丙酮、IPA和超纯水对衬底分别进行五分钟的超声波脱脂和清洗，然后在空气中在100℃下使其变干。

[0138] 随后，通过光刻处理和湿处理对发光层的下电极进行构图。

[0139] 随后，通过使用Al-Si(5％)作为靶材的DC溅射处理淀积具有200nm的厚度的膜，然后，通过使用光刻处理和干处理在希望的位置处对电源线、GND线和信号电极线进行构图。 此时，执行构图，使得下电极和电源线相互接触。

[0140] 然后，通过使用等离子体-CVD处理在250℃的衬底温度下以700nm的厚度在其上面淀积a-SiNx:H的膜作为层间绝缘层。随后，在希望的位置形成接触孔，并且，电极被嵌入以接触GND线和信号电极线。

[0141] 并且，通过使用Au和Ti作为靶材的DC溅射处理分别以5nm/40nm/5nm的厚度淀积Ti/Au/Ti的膜，并且，通过光刻处理和剥离处理在希望的位置处形成扫描电极线、两个栅电极和用于电容器的电极。

[0142] 由此，在衬底上形成矩阵布线部分和发光层的下电极，然后在其上面形成用于TFT的栅电极和用于电容器的电极。

[0143] 然后，在上面形成有矩阵布线部分的衬底上形成具有低于3×1021原子/cm3的氢含量的第二绝缘层。对于靶材使用具有SiO2的成分的烧结体(具有98mm的直径和5mm-4的厚度的尺寸)。 淀积室被控制为达到2.0×10 Pa的真空度。 在淀积室内，在膜形成之前Ar气体以133Pa流动25分钟，并且，执行五分钟的预溅射。在成膜过程中，室内的总压力被控制为0.1Pa的恒定值，Ar气体在10sccm下流动，并且，靶与成膜衬底之间的距离被设为75mm。 输入功率为RF 400W，成膜速率为7nm/min。 淀积的第二绝缘层的膜厚为220nm。 并且，用干蚀刻处理在第二绝缘层中形成接触孔。 在CF4气体20sccm、
5Pa和RF150W的条件下以41nm/min的蚀刻速率执行6.0分钟的干蚀刻。

[0144] 然后，形成非晶氧化物半导体作为TFT的活性层。 对于靶材使用具有InGaO3(ZnO)4的成分的多晶烧结体(具有98mm的直径和5mm的厚度的尺寸)。 通过干混合In2O3、Ga2O3和ZnO(各4N试剂)作为开始材料(溶剂：乙醇)，然后预烧结(1000℃；2小时)、干磨和烧结(1500℃；2小时)，制备烧结体。 靶具有12S/cm的导-4电率并处于半绝缘状态。在淀积室内达到的真空为3.0×10 Pa。 在成膜过程中，淀积室内的总压力被控制为0.5Pa的恒定值，并且，氧气比被控制为5.5％。 另外，靶和成膜衬底之间的距离被设为75mm。 输入功率为RF 200W，成膜速率被设为7.1nm/min。 淀积的非晶氧化物半导体的膜厚为35nm。 并且，通过使用盐酸溶液(HCl∶水＝1∶10)执行湿蚀刻以对非晶In-Ga-Zn-O进行构图。

[0145] 然后，制备TFT的源电极和漏电极。 使用Au和Ti作为靶材，并且通过DC溅射处理分别以5nm/40nm/5nm的厚度淀积Ti/Au/Ti的膜，并且，通过光刻处理和剥离处理在希望的位置处形成源电极和漏电极。

[0146] 然后，在非晶氧化物半导体上，通过遵循与第二绝缘层的形成过程相同的过程使用溅射处理，层叠具有300nm的厚度的SiOx的膜，并且，通过用光刻处理和剥离处理在希望的位置处构图，形成第三绝缘层。

[0147] 随后，在发光层的下电极上形成发光层。 通过使用电阻蒸镀处理以45nm的厚度由4，4′-双[N，N-二氨基]-4″-苯基-三苯胺形成空穴注入层。 然后，在其上面以25nm的厚度形成4，4′-双[N-(1-萘基)-N-苯胺]联苯的膜作为空穴传输层。 随后，以30nm的厚度在其上面形成4，4′-双(2，2′-二苯基乙烯基)-1，1′-联苯的膜作为发光层，并且，进一步在其上面以15nm的厚度形成三(8-喹啉醇)铝的膜作为电子传输层，由此总体完成有机EL发光层。

[0148] 并且，通过用电阻加热蒸镀处理以50nm的厚度形成Al和Ag的合金的膜并在其上面以200nm的厚度形成Al膜，制备发光层的上电极。 上电极与TFT的漏电极连接。

[0149] 然后，用包含干燥剂(未示出)的玻璃帽密封具有在其上面层叠的膜的衬底，由此制成具有与图9A和9B所示的配置基本上相同的配置的显示设备。

[0150] 当给予上述器件的电源线、GND线、信号电极线和扫描电极线中的每一个希望的电压和信号以由此驱动TFT时，从衬底的下表面，即作为底发射型，发射蓝光。 另外，当TFT被驱动1,000,000次时，没有在光发射中观察到任何特别的异常。

[0151] (比较例2)

[0152] 作为本比较例，除了不使用具有低于3×1021原子/cm3的氢含量的第二绝缘层并且使用层间绝缘层作为TFT的栅绝缘层以外，通过遵循与例子2相同的过程，制成显示设备。当TFT被操作时，保持电荷并且观察到发光。但是，随着时间的过去，泄漏电流逐渐增加并且发光变得断断续续。

[0153] (例子3)

[0154] 以下将说明根据本发明的例子3。

[0155] 在本例子中，在完成矩阵布线部分之前，通过遵循与例子1相同的过程制造显示设备。

[0156] 然后，在上面形成有矩阵布线部分的衬底上形成具有低于3×1021原子/cm3的氢含量的第二绝缘层。对于靶材使用具有Si3N4的成分的烧结体(具有98mm的直径和5mm-4的厚度的尺寸)。 淀积室被控制为达到2.5×10 Pa的真空度。 在淀积室内，在膜形成之前Ar气体以133Pa流动20分钟，并且，执行五分钟的预溅射。在成膜过程中，室内的总压力被控制为0.1Pa的恒定值，Ar气体在15sccm下流动，并且，靶与成膜衬底之间的距离被设为75mm。 输入功率为RF 400W，成膜速率为6nm/min。 淀积的第二绝缘层的膜厚为200nm。 并且，用干蚀刻处理在第二绝缘层中形成接触孔。 在CF4气体20sccm、
5Pa和RF 160W的条件下以41nm/min的蚀刻速率执行7分钟的干蚀刻。

[0157] 然后，形成非晶氧化物半导体作为TFT的活性层。 对于靶材使用具有InGaO3(ZnO)4的成分的多晶烧结体(具有98mm的直径和5mm的厚度的尺寸)。 通过干混合In2O3、Ga2O3和ZnO(各4N试剂)作为开始材料(溶剂：乙醇)，然后预烧结(1000℃；2小时)、干磨和烧结(1500℃；2小时)，制备烧结体。 靶具有12S/cm的导-4电率并处于半绝缘状态。在淀积室内达到的真空为3.0×10 Pa。 在成膜过程中，淀积室内的总压力被控制为0.5Pa的恒定值，并且，氧气比被控制为5％。 另外，靶和成膜衬底之间的距离被设为75mm。 输入功率为RF 200W，成膜速率被设为7.1nm/min。 淀积的非晶氧化物半导体的膜厚为30nm。 并且，通过使用盐酸溶液(HCl∶水＝1∶10)执行湿蚀刻以对非晶In-Ga-Zn-O进行构图。

[0158] 然后，通过遵循与例子1相同的过程执行随后的处理，制成具有与图7A～7C所示的配置基本上相同的配置的显示设备。

[0159] 当给予上述器件的电源线、GND线、信号电极线和扫描电极线中的每一个希望的电压和信号以由此驱动TFT时，从衬底的下表面，即作为底发射型，发射蓝光。 另外，当TFT被驱动1,000,000次时，没有在光发射中观察到任何特别的异常。

[0160] (例子4)

[0161] 以下将说明根据本发明的例子4。

[0162] 在本例子中，在完成矩阵布线部分之前，通过遵循与例子2相同的过程制造显示设备。

[0163] 然后，在上面形成有矩阵布线部分的衬底上形成具有低于3×1021原子/cm3的氢含量的第二绝缘层。对于靶材使用具有Si3N4的成分的烧结体(具有98mm的直径和5mm-4的厚度的尺寸)。 淀积室被控制为达到2.5×10 Pa的真空度。 在淀积室内，在膜形成之前Ar气体以133Pa流动20分钟，并且，执行五分钟的预溅射。 在成膜过程中，室内的总压力被控制为0.1Pa的恒定值，Ar气体在20sccm下流动，O2气体在3sccm下流动，并且，靶与成膜衬底之间的距离被设为75mm。输入功率为RF 420W，成膜速率为6nm/min。 淀积的第二绝缘层的膜厚为200nm。 并且，用干蚀刻处理在第二绝缘层中形成接触孔。 在CF4气体20sccm、5Pa和RF 180W的条件下以32nm/min的蚀刻速率执行7分钟的干蚀刻。

[0164] 然后，形成非晶氧化物半导体作为TFT的活性层。 对于靶材使用具有InGaO3(ZnO)4的成分的多晶烧结体(具有98mm的直径和5mm的厚度的尺寸)。 通过干混合In2O3、Ga2O3和ZnO(各4N试剂)作为开始材料(溶剂：乙醇)，然后预烧结(1000℃；2小时)、干磨和烧结(1500℃；2小时)，制备烧结体。 靶具有12S/cm的导-4电率并处于半绝缘状态。在淀积室内达到的真空为3.0×10 Pa。 在成膜过程中，淀积室内的总压力被控制为0.5Pa的恒定值，并且，氧气比被控制为5.5％。 另外，靶和成膜衬底之间的距离被设为75mm。 输入功率为RF 220W，成膜速率被设为7.1nm/min。 淀积的非晶氧化物半导体的膜厚为30nm。 并且，通过使用盐酸溶液(HCl∶水＝1∶10)执行湿蚀刻以对非晶In-Ga-Zn-O进行构图。

[0165] 然后，通过遵循与例子2相同的过程执行随后的处理，并且，制成具有与图9A和图9B所示的配置基本上相同的配置的显示设备。

[0166] 当给予上述器件的电源线、GND线、信号电极线和扫描电极线中的每一个希望的电压和信号以由此驱动TFT时，从衬底的下表面，即作为底发射型，发射蓝光。 另外，当TFT被驱动1,000,000次时，没有在光发射中观察到任何特别的异常。

[0167] 虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。 以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有的这些变更方式以及等同的结构和功能。

[0168] 本申请要求在2006年12月5日提交的日本专利申请No.2006-328307的权益，在此通过引用并入其全部内容。