表示装置及び表示装置の作製方法
【課題】より画質及び信頼性の高い表示装置、また大画面を有する大型な表示装置であっても、低コストで生産性よく提供することを目的の一とする。
【解決手段】表示装置に用いられる機能層（着色層や画素電極層など）を、主鎖にＣ−Ｎ結合、又はＣ−Ｏ結合を有する第１の有機化合物を含む層を底面に、第２の有機化合物を含む層を隔壁にして形成された開口に、液状の機能層形成材料を吐出することで形成する。有機化合物を含む層表面に付着する、液状の機能層形成材料に対して撥液性を示すフッ素密度を制御することによって、撥液領域及び親液領域を選択的に形成することができる。
【解決手段】表示装置に用いられる機能層（着色層や画素電極層など）を、主鎖にＣ−Ｎ結合、又はＣ−Ｏ結合を有する第１の有機化合物を含む層を底面に、第２の有機化合物を含む層を隔壁にして形成された開口に、液状の機能層形成材料を吐出することで形成する。有機化合物を含む層表面に付着する、液状の機能層形成材料に対して撥液性を示すフッ素密度を制御することによって、撥液領域及び親液領域を選択的に形成することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示素子を有する表示装置及び表示装置の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置に用いられるカラーフィルタなどの機能層をインクジェット法によって形成する際に、薄膜を高繊細な微細パターンとするために、薄膜の被形成領域において、薄膜材料液に対して改質処理した撥液領域及び親液領域を利用することが行われている。
【０００３】
例えば、薄膜の仕切部材であるバンクを無機材料からなるバンクと有機材料からなるバンクの積層とし、フッ素系ガスを用いたプラズマ処理により有機材料からなるバンク表面のみを撥液化することによって、薄膜材料液に対する撥液領域及び親液領域を形成している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−３５３５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような方法で撥液処理を行うためには大型で高価な真空装置が必要となる。また、無機材料からなるバンクを用いて親液領域を形成する場合、形成する薄膜の膜厚に合わせて、バンクを形成するための無機膜を成膜しなければならない。しかしカラーフィルタのように数μｍの膜厚の薄膜を形成する場合、無機膜の成膜及びエッチング工程に長い時間を要してしまい、実用的でないという問題があった。
【０００５】
従って、高価な真空装置を用いることなく、選択的に改質領域を形成し、所望の形状の親液領域及び撥液領域を形成し、様々な機能性を有する薄膜を形成することを目的の一とする。
【０００６】
また、より画質及び信頼性の高い表示装置、また大画面を有する大型な表示装置であっても、低コストで生産性よく提供することを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
表示装置に用いられる、着色層や画素電極層などの様々な特定の機能を有する薄膜（機能層という）を、液状の機能層形成材料を含む組成物を用いて湿式法で形成する。液状の機能層形成材料を含む組成物は流動性を有するため、被形成領域を囲むように設けられた隔壁（バンクともいう）内に充填されるように吐出され、乾燥や焼成によって固化されて機能層として形成される。
【０００８】
機能層形成材料を含む組成物を吐出する領域は、開口の底面領域と開口を囲む隔壁領域とを含み、隔壁領域の方が開口の底面領域より機能層形成材料を含む組成物に対して撥液性を高まるように撥液処理を行う。この撥液処理は機能層形成材料が隔壁を乗り越えて被形成領域外に流出されることなく、開口内の所望の領域に機能層が形成できるようにするために行う。
【０００９】
本発明では、開口の底面と開口を囲む隔壁を、少なくとも機能層形成材料に対して撥液性の強度（高さ低さ）を異ならせることができる２種類の有機物化合物を含む層によって形成する。機能層形成材料に対する撥液性の制御は、有機化合物層表面に付着する、液状の機能層形成材料に対して撥液性を示すフッ素密度を制御することによって行うことができる。
【００１０】
フッ素密度は、フッ化炭素層形成後の酸化層の有機溶剤に対する溶解性により制御することができる。酸化層の溶解性が高いほど酸化層はフッ化炭素層ごと除去されやすくなり、酸化層が薄膜化するとともにフッ素密度も低下する。
【００１１】
本発明の撥液処理では、有機化合物を含む層に対し、酸化雰囲気下における紫外線照射工程、フッ化炭素層形成工程、有機溶剤による洗浄工程を行う。
【００１２】
有機化合物を含む層に撥液性を示すフッ素を含むフッ化炭素層を形成する際、有機化合物を含む層表面を酸化して形成された酸化層上にフッ化炭素層を設ける。
【００１３】
酸化層は、有機化合物を含む層に酸素を含む雰囲気下で紫外線照射を行い、有機化合物を含む層表面を酸化して形成する。主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を有する有機化合物においては、紫外線照射によりＣ−Ｎ結合や、Ｃ−Ｏ結合において結合が分断し、分子量１００〜１００００程度の低分子の酸化層が形成され、フッ化炭素層は、有機化合物を含む層表面に形成された低分子の酸化層上に形成されることになる。
【００１４】
主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を有する有機化合物表面の酸化層は低分子のために、有機溶剤による洗浄工程においてフッ化炭素層ごと除去することが可能であり、主鎖にＣ−Ｎ結合又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層表面のフッ素密度を低くし親液化することができる。
【００１５】
従って、本発明の撥液処理のように、有機溶剤に対する有機化合物表面の酸化層の溶解性が異なる有機化合物を含む層を用いることで、撥液性の異なる領域を形成することができ、撥液性の制御を行うことができる。
【００１６】
従って、有機化合物表面の酸化層が有機溶剤に対して高い溶解性を示す、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む第１の有機化合物を含む層を開口の底面に用い、第２の有機化合物を含む層を隔壁として用いて撥液処理を行うと、機能層形成材料を含む組成物に対して撥液性の強度が異なる領域を選択的に形成することができる。
【００１７】
なお、本明細書において、２種類以上の領域を比較する場合、より低い撥液性を示す領域を、より高い撥液性を示す撥液領域に対して親液領域ともいう。本明細書において、開口とは開口の底面及び隔壁による側面を含む。
【００１８】
酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射して形成される酸化層において、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む第１の有機化合物を含む層表面の酸化層は、第２の有機化合物を含む層表面の酸化層より、有機溶剤に対する溶解性が高い。
【００１９】
また、撥液処理後の酸化層の膜厚において、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を有する第１の有機化合物を含む層表面に設けられる酸化層の膜厚は、第２の有機化合物を含む層表面に設けられる酸化層の膜厚より薄い。
【００２０】
このように選択的に撥液処理を行った開口に、液状の機能層形成材料を含む組成物を吐出すると、開口底面の親液領域に組成物は充填され、撥液領域である隔壁を乗り越えて被形成領域外に流出されない。よって、開口内の所望の被形成領域に機能層を形成することができる。
【００２１】
従って、高価な真空装置を用いることなく、選択的に撥液領域を形成することができる。撥液領域及び親液領域、両方を有機材料を用いて形成することができるため、厚膜化が容易であり、加工性も高い。よって、撥液領域及び親液領域の形状の選択性が広がるため、様々な機能性を有する機能層を制御性よく形成することができる。
【００２２】
大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができ、また湿式法を用いて表示素子に用いる機能性を有する機能層を作製できるため、材料の利用効率がよく、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、本発明を用いることにより、高信頼性の表示装置および電子機器も低コストで生産性よく得ることができる。
【００２３】
本発明の表示装置の一形態は、第１の有機化合物を含む層と、第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層と、開口に機能層とを有する。機能層と第２の有機化合物を含む層とはフッ化炭素層を間に介して接する。第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含む。
【００２４】
本発明の表示装置の一形態は、第１の有機化合物を含む層と、第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層と、開口に機能層とを有する。機能層と第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層とはフッ化炭素層を間に介して接する。第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含む。フッ化炭素層において、第１の有機化合物層上に設けられた領域のフッ素密度は第２の有機化合物を含む層上に設けられた領域より低い。
【００２５】
本発明の表示装置の一形態は、上記構成において、第１の有機化合物を含む層及びフッ化炭素層の間に第１の酸化層と、第２の有機化合物を含む層及びフッ化炭素層の間に第２の酸化層とを有する。
【００２６】
本発明の表示装置の作製方法の一形態は、第１の有機化合物を含む層を形成し、第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層を形成する。第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層に酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射する。紫外線を照射された第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層上にフッ化炭素層を形成する。第１の有機化合物を含む層上のフッ化炭素層を有機溶剤により除去する。開口に機能層形成材料を含む組成物を吐出し機能層を形成する。第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含む。
【００２７】
本発明の表示装置の作製方法の一形態は、第１の有機化合物を含む層を形成し、第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層を形成する。第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層に酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射し、第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層上に酸化層を形成する。酸化層上にフッ化炭素層を形成する。第１の有機化合物を含む層上の酸化層及びフッ化炭素層を有機溶剤により除去する。開口に機能層形成材料を含む組成物を吐出し機能層を形成する。第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含む。
【００２８】
本発明の表示装置の作製方法の一形態は、第１の有機化合物を含む層を形成し、第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層を形成する。第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層に酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射する。紫外線を照射された第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層上にフッ化炭素層を形成する。フッ化炭素層を有機溶剤により選択的に除去することにより、開口において第２の有機化合物を含む層表面を第１の有機化合物を含む層表面より撥液化する。開口に機能層形成材料を含む組成物を吐出し機能層を形成する。第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含む。
【００２９】
本発明の表示装置の作製方法の一形態は、第１の有機化合物を含む層を形成し、第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層を形成する。第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層に酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射し、第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層上に酸化層を形成する。酸化層上にフッ化炭素層を形成する。酸化層及びフッ化炭素層を有機溶剤により選択的に除去することにより、開口において第２の有機化合物を含む層表面を第１の有機化合物を含む層表面より撥液化する。開口に機能層形成材料を含む組成物を吐出し機能層を形成する。第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含む。
【００３０】
上記有機溶剤としては、アルコールなどを用いることができる。
【００３１】
上記のように機能層形成材料は溶媒に溶解させ液状の組成物として、湿式法によって機能性を有する薄膜を形成することができる。湿式法は、薄膜の形成材料を溶媒に溶解し、その液状の組成物を被形成領域に付着させ、溶媒を除去し固化させることによって薄膜として形成する。本明細書において、固化させるとは、流動性を失わせ一定の形状を保つ状態とすることをいう。
【００３２】
湿式法としては、スピンコート法、ロールコート法、スプレー法、キャスト法、ディップ法、液滴吐出（噴出）法（インクジェット法）、ディスペンサ法、各種印刷法（スクリーン（孔版）印刷、オフセット（平版）印刷、凸版印刷やグラビア（凹版）印刷など所望なパターンで形成される方法）などを用いることができる。なお、液状の組成物を用いる方法であれば上記に限定されず、本発明における液状の組成物を用いることができる。
【００３３】
湿式法は、蒸着法やスパッタリング法などの乾式法に比べ、材料がチャンバー内に飛散しないため、材料の利用効率が高い。また、大気圧下で行うことができるため、真空装置などにかかる設備を軽減することができる。さらに真空チャンバーの大きさに処理基板は制限されないために、基板の大型化にも対応できるので、低コストのうえ、生産性が向上する。組成物中の溶媒を除去する程度の温度の加熱処理が必要なだけであるので、いわゆる低温プロセスである。従って、高い加熱処理では分解や変質が生じてしまう基板、材料も用いることができる。
【００３４】
また、流動性を有する液状の組成物を用いて形成するために、材料の混合が容易であり、被形成領域に対する被覆性もよい。
【００３５】
所望なパターンに組成物を吐出できる液滴吐出法や、組成物を所望のパターンに転写、または描写できる印刷法などは、選択的に薄膜を形成することができるので、さらに材料のロスを防ぎ有効利用することができるため、生産コストが低下する。さらに、フォトリソグラフィ工程による薄膜の形状加工が不要となるため、工程が簡略化し、生産性が向上すると言う効果がある。
【発明の効果】
【００３６】
従って、高価な真空装置を用いることなく、選択的に撥液領域を形成することができる。撥液領域及び親液領域、両方を有機材料を用いて形成することができるため、厚膜化が容易であり、加工性も高い。よって、撥液領域及び親液領域の形状の選択性が広がるため、様々な機能性を有する薄膜を制御性よく形成することができる。
【００３７】
大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができ、また湿式法を用いて表示素子に用いる機能性を有する機能層を作製できるため、材料の利用効率がよく、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、本発明を用いることにより、高信頼性の表示装置および電子機器も低コストで生産性よく得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００３９】
（実施の形態１）
本実施の形態では、より高画質及び高信頼性を付与され、かつ低コストで生産性よく作製することのできることを目的とした表示装置における機能層の一例について説明する。
【００４０】
図１及び図２に、本発明を用いた機能層の例を示す。図１（Ａ）は有機化合物（第１の有機化合物）を含む層３０１及び有機化合物（第２の有機化合物）を含む層３０２ａ、３０２ｂに形成された開口に、有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂ表面に形成された酸化層３０３ａ、３０３ｂを間に介して開口を充填するように、機能層３０４が形成されている例である。開口底面の有機化合物を含む層３０１は、酸化処理より表面に形成された酸化層が有機溶剤によるエッチングによって除去されているため、膜厚が薄い領域となっており凹部が形成されている。以下、図３を用いて作製方法を説明する。
【００４１】
本実施の形態では、表示装置に用いられる、着色層や画素電極層などの様々な特定の機能層を、液状の機能層形成材料を含む組成物を用いて湿式法で形成する。液状の機能層形成材料を含む組成物は流動性を有するため、被形成領域を囲むように設けられた隔壁（バンクともいう）内に充填されるように吐出され、乾燥や焼成によって固化されて機能層として形成される。
【００４２】
機能層形成材料を含む組成物を吐出する領域は、開口の底面領域と開口を囲む隔壁領域とを含み、隔壁領域の方が開口の底面領域より機能層形成材料を含む組成物に対して撥液性が高まるように撥液処理を行う。この撥液処理は機能層形成材料が隔壁を乗り越えて被形成領域外に流出されることなく、開口内の所望の領域に機能層が形成できるようにするために行う。
【００４３】
本発明の本実施の形態では、開口の底面と開口を囲む隔壁を、少なくとも機能層形成材料に対して撥液性の強度（高さ低さ）を異ならせることができる２種類の有機物化合物を含む層によって形成する。機能層形成材料に対する撥液性の制御は、有機化合物層表面に付着する、液状の機能層形成材料に対して撥液性を示すフッ素密度を制御することによって行うことができる。
【００４４】
フッ素密度は、フッ化炭素層形成後の酸化層の有機溶剤に対する溶解性により制御することができる。酸化層の溶解性が高いほど酸化層はフッ化炭素層ごと除去されやすくなり、酸化層が薄膜化するとともにフッ素密度も低下する。
【００４５】
本実施の形態では、主鎖にＣ−Ｎ結合又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層３０１を形成し、有機化合物を含む層３０１上に、開口を有する有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂを形成する（図３（Ａ）参照。）。開口は有機化合物を含む層３０１に達しており、開口の底面には有機化合物を含む層３０１が露出する。開口に露出する有機化合物を含む層３０１及び有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂ表面に酸化層３４３、３０３ａ、３０３ｂをそれぞれ形成し、酸化層３４３、３０３ａ、３０３ｂ上にフッ化炭素層３４７、３０７ａ、３０７ｂを形成する（図３（Ｂ）参照。）。
【００４６】
本発明における本実施の形態の撥液処理では、有機化合物を含む層に対し、酸化雰囲気下における紫外線照射工程、フッ化炭素層形成工程、有機溶剤による洗浄工程を行う。
【００４７】
有機化合物を含む層に撥液性を示すフッ素を含むフッ化炭素層を形成する際、有機化合物を含む層表面を酸化して形成された酸化層上にフッ化炭素層を設ける。
【００４８】
酸化層は、有機化合物を含む層に酸素を含む雰囲気下で紫外線照射を行い、有機化合物を含む層表面を酸化して形成する。主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を有する有機化合物においては、紫外線照射によりＣ−Ｎ結合や、Ｃ−Ｏ結合において結合が分断し、分子量１００〜１００００程度の低分子の酸化層が形成され、フッ化炭素層は、有機化合物を含む層表面に形成された低分子の酸化層上に形成されることになる。
【００４９】
主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を有する有機化合物表面の酸化層は低分子のために、有機溶剤による洗浄工程においてフッ化炭素層ごと除去することが可能であり、主鎖にＣ−Ｎ結合又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層表面のフッ素密度を低くし親液化することができる。
【００５０】
有機化合物を含む層３０１表面に形成された酸化層３４３、３０３ａ、３０３ｂ及びフッ化炭素層３４７、３０７ａ、３０７ｂを有機溶剤によって選択的に除去する。本実施の形態では、有機溶剤としてアルコールを用いて洗浄する。酸化層３４３、３０３ａ、３０３ｂ及びフッ化炭素層３４７、３０７ａ、３０７ｂは、主鎖にＣ−Ｎ結合又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層３０１上ほど除去されやすいので、有機化合物を含む層３０１表面の酸化層３４３及びフッ化炭素層３４７をより多く選択的に除去することができる。
【００５１】
従って、開口底面の有機化合物を含む層３０１表面は酸化層３４３及び酸化層上に形成されていたフッ化炭素層３４７がエッチングによって除去され、ざぐれたように凹部が形成される（図３（Ｃ）参照。）。図３（Ｃ）においては、模式図的に酸化層３４３全てが除去される図を示したが、酸化層３４３は必ずしも全てが除去されなくてもよく、酸化層３４３表面に形成されたフッ化炭素層中のフッ素密度が低減されるようにエッチングされればよい。よって、エッチング後に残存する酸化層３４３は、酸化層３０３ａ、３０３ｂと比較して膜厚が薄くなりうる。
【００５２】
よって、フッ化炭素層中に含まれるフッ化炭素の密度を比較すると、有機化合物を含む層３０１表面より、有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂ表面の方がフッ化炭素の密度が高くなり、有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂ表面を撥液領域（高撥液領域）、有機化合物を含む層３０１表面をより親液領域（低撥液領域）とすることができる。
【００５３】
このように選択的に撥液処理を行った開口に、液状の機能層形成材料を含む組成物を液滴吐出装置３０８より吐出すると、開口底面の親液領域に組成物３０９は充填され、撥液領域である隔壁を乗り越えて被形成領域外に流出されない（図３（Ｄ）参照。）。よって、開口内の所望の被形成領域に機能層３０４を形成することができる（図３（Ｅ）参照。）。
【００５４】
このように、本発明の撥液処理のように、有機溶剤に対する有機化合物表面の酸化層の溶解性が異なる有機化合物を含む層を用いることで、撥液性の異なる領域を形成することができ、撥液性の制御を行うことができる。
【００５５】
従って、有機化合物表面の酸化層が有機溶剤に対して高い溶解性を示す、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む有機化合物を含む層３０１を開口の底面に用い、有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂを隔壁として用いて撥液処理を行うと、機能層形成材料を含む組成物に対して撥液性の強度が異なる領域を選択的に形成することができる。
【００５６】
酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射して形成される酸化層において、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む有機化合物を含む層３０１表面の酸化層３４３は、有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂ表面の酸化層３０３ａ、３０３ｂより、有機溶剤に対する溶解性が高い。
【００５７】
また、撥液処理後の酸化層の膜厚において、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を有する有機化合物を含む層３０１表面に設けられる酸化層の膜厚は、有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂ表面に設けられる酸化層の膜厚より薄い。
【００５８】
従って、高価な真空装置を用いることなく、選択的に撥液領域を形成することができる。撥液領域及び親液領域、両方を有機材料を用いて形成することができるため、厚膜化が容易であり、加工性も高い。よって、撥液領域及び親液領域の形状の選択性が広がるため、様々な機能性を有する機能層を制御性よく形成することができる。
【００５９】
大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができ、また湿式法を用いて表示素子に用いる機能性を有する機能層を作製できるため、材料の利用効率がよく、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、本発明を用いることにより、高信頼性の表示装置および電子機器も低コストで生産性よく得ることができる。
【００６０】
機能層の形状は、撥液性の強度や、機能層形成材料を含む組成物の粘度や固化条件、吐出量などによって様々に制御することができる。機能層の形状の例を図１（Ａ）乃至（Ｄ）で説明する。図１（Ａ）は、開口の隔壁である有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂの高さと同程度に機能層３０４が充填する様に形成される例であるが、図１（Ｂ）のように隔壁である有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂの高さより低く充填するような機能層３０５であってもよく、一部が開口より隔壁である有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂ上にかかるような図１（Ｃ）の機能層３０６のような形状でもよい。また、図１（Ｄ）に示す様に凸部を有する形状に機能層３１０を形成してもよい。
【００６１】
また、開口の隔壁となる有機化合物を含む層を積層構造としてもよく、第１の有機化合物を含む層に選択的に凹部を形成し、その凹部に機能層を充填するように形成してもよい。図２（Ａ）は、有機化合物を含む層３１１上に、隔壁となる端部が連続的な開口を有する有機化合物を含む層３１７ａ、３１７ｂ、３１２ａ、３１２ｂを形成し、有機化合物を含む層３１１及び有機化合物を含む層３１７ａ、３１７ｂで形成される開口に機能層３１４を形成する例である。有機化合物を含む層３１１及び有機化合物を含む層３１７ａ、３１７ｂは同材料を用いており、有機化合物を含む層３１２ａ、３１２ｂより撥液性が弱いため、機能層は撥液性の高い酸化層３１３ａ、３１３ｂ表面には形成されにくい。図２（Ｂ）は、有機化合物を含む層３２７ａ、３２７ｂ及び有機化合物を含む層３２２ａ、３２２ｂの端部が不連続な例である。機能層３２４は撥液性の高い酸化層３２３ａ、３２３ｂ表面には形成されにくい。図２（Ａ）（Ｂ）のように機能層を形成すると、機能層の膜厚の制御をより確かに行うことができる。図２（Ｃ）は、有機化合物を含む層３３１に選択的に凹部を形成し、その凹部に機能層３３４を充填する例である。撥液性の高い有機化合物を含む層３３２ａ、３３２ｂ、及び酸化層３３３ａ、３３３ｂ表面には機能層は形成されにくく、有機化合物を含む層３３１の凹部に制御性よく形成することができる。
【００６２】
有機化合物を含む層３０１、３１１、３１７ａ、３１７ｂ、３２１、３２７ａ、３２７ｂ、３３１としては、主鎖にＣ−Ｎ結合、又はＣ−Ｏ結合を含む有機化合物を用いることができ、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリアミド、芳香族ポリアミドなどを用いることができる。
【００６３】
有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂ、３１２ａ、３１２ｂ、３２２ａ、３２２ｂ、３３２ａ、３３２ｂとしては、有機化合物を用いることができ、アクリル樹脂、シロキサン樹脂、ビニル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂などを用いることができる。
【００６４】
撥液性、親液性が異なるとは、ぬれ性が異なることであり、このぬれ性の違いは両領域の相対的な関係であるので、開口の底面と隔壁において、機能層形成材料を含む組成物に対するぬれ性の程度に差を有していればよい。また、ぬれ性の異なる領域とは、機能層形成材料を含む組成物の接触角が異なることであり、機能層形成材料を含む組成物の接触角が大きい領域はよりぬれ性が低い（撥液性が高く親液性が低い領域）となり、接触角が小さい領域はぬれ性の高い領域（撥液性が低く親液性が高い領域）となる。接触角が大きいと、流動性を有する液状の組成物は、領域表面上で広がらず、組成物をはじくので、表面をぬらさないが、接触角が小さいと、表面上で流動性を有する組成物は広がり、よく表面をぬらすからである。よって、ぬれ性が異なる領域は、表面エネルギーも異なる。ぬれ性が低い領域における表面の、表面エネルギーは小さく、ぬれ性の高い領域表面における表面エネルギーは大きい。
【００６５】
フッ化炭素層は、加水分解基を有する有機シランを用いて形成することができる。加水分解基を有する有機シランは、Ｒｎ−Ｓｉ−Ｘ（４−ｎ）（ｎ＝１、２、３）、又はＲ３−Ｓｉ−ＮＲ−Ｓｉ−Ｒ３の化学式で表される。ここで、Ｒは、アルキル基などの比較的不活性な基を含む物である。また、Ｘはハロゲン、メトキシ基、エトキシ基又はアセトキシ基など、基質表面の水酸基あるいは吸着水との縮合により結合可能な加水分解基からなる。
【００６６】
また、加水分解基を有する有機シランの代表例として、Ｒにフルオロアルキル基を有するフッ素系加水分解基を有する有機シラン（フルオロアルキルシラン（（以下、ＦＡＳともいう。））を用いることができる。ＦＡＳのＲは、（ＣＦ３）（ＣＦ２）ｘ（ＣＨ２）ｙ（ｘ：０以上１０以下の整数、ｙ：０以上４以下の整数）で表される構造を持ち、複数個のＲ又はＸがＳｉに結合している場合には、Ｒ又はＸはそれぞれすべて同じでも良いし、異なっていてもよい。代表的なＦＡＳとしては、ヘプタデカフルオロテトラヒドロデシルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロテトラヒドロデシルトリクロロシラン、トリデカフルオロテトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等のフルオロアルキルシランが挙げられる。
【００６７】
加水分解基を有する有機シランの溶媒としては、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−デカン、ジシクロペンタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、デュレン、インデン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、スクワランなどの炭化水素系溶媒又はテトラヒドロフランなどを用いることができる。
【００６８】
なお、上記材料を用いてフッ化炭素層を形成する場合、上記材料を気相法により酸化層表面に化学吸着させて形成するとよい。化学吸着させることで、単分子層を形成することができる。また、上記材料を、液滴吐出法、塗布法等を用いて形成してもよい。
【００６９】
単分子層の形成方法としては、有機シランを有する密閉容器内に基板を設置することで酸化層表面に有機シランを化学吸着させた後、アルコールで洗浄することで単分子膜となり、単分子層のフッ化炭素層を形成することが可能である。また、有機シランを有する溶液中に、基板を浸漬することで、酸化層表面に有機シランが化学吸着して単分子膜となり、単分子層のフッ化炭素層を形成することが可能である。
【００７０】
加水分解基を有する有機シラン膜は、その形成条件によっては膜厚が極薄であり、膜として形態を保っていなくてもよい。
【００７１】
撥液処理として形成した加水分解基を有する有機シランは残してもよいし、機能層形成後に、不必要な部分は除去してしまってもよい。除去は、機能層をマスクとして用いることができ、酸素等によるアッシング、エッチング、プラズマ処理などにより除去すればよい。
【００７２】
上記のように機能層形成材料は溶媒に溶解させ液状の組成物として、湿式法によって機能性を有する薄膜を形成することができる。湿式法は、薄膜の形成材料を溶媒に溶解し、その液状の組成物を被形成領域に付着させ、溶媒を除去し固化させることによって薄膜として形成する。また、固化処理として、機能層形成材料中に光硬化性樹脂が含まれる場合は、光照射を行えばよく、熱硬化性樹脂が含まれる場合は加熱処理を行えばよい。
【００７３】
湿式法としては、スピンコート法、ロールコート法、スプレー法、キャスト法、ディップ法、液滴吐出（噴出）法（インクジェット法）、ディスペンサ法、各種印刷法（スクリーン（孔版）印刷、オフセット（平版）印刷、凸版印刷やグラビア（凹版）印刷など所望なパターンで形成される方法）などを用いることができる。なお、液状の組成物を用いる方法であれば上記に限定されず、本発明における液状の組成物を用いることができる。
【００７４】
湿式法は、蒸着法やスパッタリング法などの乾式法に比べ、材料がチャンバー内に飛散しないため、材料の利用効率が高い。また、大気圧下で行うことができるため、真空装置などにかかる設備を軽減することができる。さらに真空チャンバーの大きさに処理基板は制限されないために、基板の大型化にも対応できるので、低コストのうえ、生産性が向上する。組成物中の溶媒を除去する程度の温度の加熱処理が必要なだけであるので、いわゆる低温プロセスである。従って、高い加熱処理では分解や変質が生じてしまう基板、材料も用いることができる。
【００７５】
また、流動性を有する液状の組成物を用いて形成するために、材料の混合が容易であり、被形成領域に対する被覆性もよい。
【００７６】
所望なパターンに組成物を吐出できる液滴吐出法や、組成物を所望のパターンに転写、または描写できる印刷法などは、選択的に薄膜を形成することができるので、さらに材料のロスを防ぎ有効利用することができるため、生産コストが低下する。さらに、フォトリソグラフィ工程による薄膜の形状加工が不要となるため、工程が簡略化し、生産性が向上すると言う効果がある。
【００７７】
湿式法の例として、液滴吐出手段を図７を用いて説明する。液滴吐出手段とは、組成物の吐出口を有するノズルや、１つ又は複数のノズルを具備したヘッド等の液滴を吐出する手段を有するものの総称とする。
【００７８】
液滴吐出法に用いる液滴吐出装置の一態様を図７に示す。液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１４０５、ヘッド１４１２は制御手段１４０７に接続され、それがコンピュータ１４１０で制御することにより予めプログラミングされたパターンに描画することができる。描画する位置は、例えば、撮像手段１４０４、画像処理手段１４０９、コンピュータ１４１０を用いて基板１４００上に形成されたマーカー１４１１を認識し、基準点を確定して決定すればよい。或いは、基板１４００の縁を基準にして基準点を確定させても良い。
【００７９】
撮像手段１４０４としては、電荷結合素子（ＣＣＤ）や相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）を利用したイメージセンサなどを用いることができる。勿論、基板１４００上に形成されるべきパターンの情報は記憶媒体１４０８に格納されたものであり、この情報を基にして制御手段１４０７に制御信号を送り、液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１４０５、ヘッド１４１２を個別に制御することができる。吐出する材料は、材料供給源１４１３、材料供給源１４１４より配管を通してヘッド１４０５、ヘッド１４１２にそれぞれ供給される。
【００８０】
ヘッド１４０５内部は、点線１４０６が示すように液状の材料を充填する空間と、吐出口であるノズルを有する構造となっている。図示しないが、ヘッド１４１２もヘッド１４０５と同様な内部構造を有する。ヘッド１４０５とヘッド１４１２のノズルを異なるサイズで設けると、異なる材料を異なる幅で同時に描画することができる。一つのヘッドで、複数種の材料などをそれぞれ吐出し、描画することができ、広領域に描画する場合は、スループットを向上させるため複数のノズルより同材料を同時に吐出し、描画することができる。被処理物として、特に大型基板を用いる場合、ヘッド１４０５、ヘッド１４１２と被処理物を有するステージとを、矢印の方向に相対的に走査し、描画する領域を自由に設定し、例えば同じパターンを一枚の基板に複数描画することもできる。
【００８１】
また、組成物を吐出する工程は、減圧下で行ってもよい。吐出時に基板を加熱しておいてもよい。組成物を吐出後、乾燥と焼成の一方又は両方の工程を行う。乾燥と焼成の工程は、両工程とも加熱処理の工程であるが、例えば、乾燥は８０〜１００度（℃）で３分間、焼成は２００〜５５０度（℃）で１５分間〜６０分間で行うもので、その目的、温度と時間が異なるものである。乾燥の工程、焼成の工程は、常圧下又は減圧下で、レーザ光の照射や瞬間熱アニール、加熱炉などにより行う。なお、この加熱処理を行うタイミング、加熱処理の回数は特に限定されない。乾燥と焼成の工程を良好に行うための温度及び時間などの条件は、基板の材質及び組成物の性質に依存する。
【００８２】
また、液滴吐出法により、導電層、絶縁層などを、組成物を吐出し形成した後、その平坦性を高めるために表面を圧力によってプレスして平坦化してもよい。プレスの方法としては、ローラー状のものを表面に走査することによって、凹凸を軽減する、平坦な板状な物で表面をプレスするなどがある。プレスする時に、加熱工程を行っても良い。また溶剤等によって表面を軟化、または融解させエアナイフで表面の凹凸部を除去しても良い。また、ＣＭＰ法を用いて研磨しても良い。この工程は、液滴吐出法によって凹凸が生じる場合に、その表面の平坦化する場合適用することができる。
【００８３】
このように選択的に撥液処理を行った開口に、液状の機能層形成材料を含む組成物を吐出すると、開口底面の親液領域に組成物は充填され、撥液領域である隔壁を乗り越えて被形成領域外に流出されない。よって、開口内の所望の被形成領域に機能層を形成することができる。
【００８４】
従って、高価な真空装置を用いることなく、選択的に撥液領域を形成することができる。撥液領域及び親液領域、両方を有機材料を用いて形成することができるため、厚膜化が容易であり、加工性も高い。よって、撥液領域及び親液領域の形状の選択性が広がるため、様々な機能性を有する機能層を制御性よく形成することができる。
【００８５】
大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができ、また湿式法を用いて表示素子に用いる機能性を有する機能層を作製できるため、材料の利用効率がよく、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、本発明を用いることにより、高信頼性の表示装置および電子機器も低コストで生産性よく得ることができる。
【００８６】
本発明は表示機能を有する装置である表示装置に用いることができ、本発明を用いる表示装置には、エレクトロルミネセンス（以下「ＥＬ」ともいう。）と呼ばれる発光を発現する有機物、無機物、若しくは有機物と無機物の混合物を含む層を、電極間に介在させた発光素子とＴＦＴとが接続された発光表示装置や、液晶材料を有する液晶素子を表示素子として用いる液晶表示装置などがある。本発明において、表示装置とは、表示素子（液晶素子や発光素子など）を有する装置のことを言う。なお、基板上に液晶素子やＥＬ素子などの表示素子を含む複数の画素やそれらの画素を駆動させる周辺駆動回路が形成された表示パネル本体のことでもよい。さらに、フレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）やプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられたもの（ＩＣや抵抗素子や容量素子やインダクタやトランジスタなど）も含んでもよい。さらに、偏光板や位相差板などの光学シートを含んでいても良い。さらに、バックライト（導光板やプリズムシートや拡散シートや反射シートや光源（ＬＥＤや冷陰極管など）を含んでいても良い）を含んでいても良い。
【００８７】
なお、表示素子や表示装置は、様々な形態を用い、様々な素子を有することができる。例えば、ＥＬ素子（有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子又は有機物及び無機物を含むＥＬ素子）、液晶素子、電子インクなど、電気的作用によりコントラストが変化する表示媒体を適用することができる。なお、ＥＬ素子を用いた表示装置としてはＥＬディスプレイ、液晶素子を用いた表示装置としては液晶ディスプレイ、透過型液晶ディスプレイ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、電子インクを用いた表示装置としては電子ペーパーがある。
【００８８】
（実施の形態２）
本実施の形態では、より高画質及び高信頼性を付与され、かつ低コストで生産性よく作製することのできることを目的とした表示装置の一例について説明する。より具体的には、表示装置の構成がパッシブマトリクス型の場合に関して示す。
【００８９】
図４（Ａ）（Ｂ）は、本発明を適用したパッシブマトリクス型の液晶表示装置を示し、図４（Ａ）は反射型液晶表示装置であり、図４（Ｂ）は透過型液晶表示装置である。図４（Ａ）（Ｂ）において、画素電極層ともいわれる表示素子１７１３に用いる電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃ、配向膜として機能する絶縁層１７１２、カラーフィルタとして機能する着色層１７０６ａ、１７０６ｂ、１７０６ｃ、有機化合物を含む層１７２０、有機化合物を含む層１７２３、偏光板１７１４（１７１４ａ、１７１４ｂ）が設けられた基板１７００と、配向膜として機能する絶縁層１７０４、対向電極層ともいわれる表示素子に用いる電極層１７０５が設けられた基板１７１０とが液晶層１７０３を挟持して対向している。
【００９０】
有機化合物を含む層１７２３は透光性であるが、有機化合物を含む層１７２０は遮光層としても機能するため、遮光性を有する。
【００９１】
本実施の形態の表示装置は、機能層である電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃ、及び着色層１７０６ａ、１７０６ｂ、１７０６ｃを、有機化合物を含む層１７２０及び有機化合物を含む層１７２３によって形成された開口に各機能層形成材料を含む組成物を吐出することによって形成する。
【００９２】
開口において、有機化合物を含む層１７２０は隔壁であり、有機化合物を含む層１７２３は開口の底面領域である。撥液処理によって、隔壁となる有機化合物を含む層１７２０を、有機化合物を含む層１７２３より高い撥液性とするので、有機化合物を含む層１７２３に、有機化合物表面の酸化層が有機溶剤に対して高い溶解性を示す、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む有機化合物を含む層を用いる。
【００９３】
有機化合物表面の酸化層が有機溶剤に対して高い溶解性を示す、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む有機化合物を含む層１７２３を開口の底面に用い、有機化合物を含む層１７２０を隔壁として用いて撥液処理を行うと、機能層形成材料を含む組成物に対して撥液性の強度が異なる領域を選択的に形成することができる。
【００９４】
有機化合物を含む層１７２３及び有機化合物を含む層１７２０により開口を形成し、開口に酸化処理及び紫外線照射処理を行う。本実施の形態では酸化処理は酸素を含む雰囲気下における紫外線照射によって行う。酸化処理により形成された有機化合物を含む層１７２０及び１７２３表面の酸化層に、フッ化炭素層を形成する。本実施の形態ではフッ化炭素層としてＦＡＳ膜を用いる。フッ化炭素層を有機溶剤であるアルコールで洗浄すると、溶解性の高い有機化合物を含む層１７２３表面の低分子の酸化層はフッ化炭素層ごと溶解してしまい、主鎖にＣ−Ｎ結合又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層１７２３表面の酸化層及びフッ化炭素層が選択的に除去される。従って、撥液性を示すフッ素密度がより高い有機化合物を含む層１７２０表面がより高撥液性となり、有機溶剤でフッ化炭素層が除去され、フッ素密度が低い有機化合物を含む層１７２３表面はより低撥液性（親液性）となる。
【００９５】
よって液状の機能層形成材料を含む組成物に対して、底面は親液領域であり、隔壁は撥液領域である開口に、液状の機能層形成材料を含む組成物を吐出すると、撥液領域である隔壁を乗り越えて組成物が流出することなく、所定の領域に所望の形状で機能層を形成することができる。図４（Ａ）の表示装置においては、有機化合物を含む層１７２３及び有機化合物を含む層１７２０により形成された開口に、機能層である着色層と電極層とを順に積層した構成である。まず、開口に着色層形成材料を含む組成物を吐出し、着色層１７０６ａ、１７０６ｂ、１７０６ｃを形成し、着色層１７０６ａ、１７０６ｂ、１７０６ｃ上に導電性材料（導電層形成材料）を含む組成物を吐出し、電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃを形成する。
【００９６】
図４（Ｂ）の表示装置は、着色層と電極層とを同じ開口に直接積層せずに、それぞれ有機化合物を含む層によって形成された開口に形成する例である。着色層１７０６ａ、１７０６ｂ、１７０６ｃは、図４（Ａ）同様に、有機化合物を含む層１７２０及び主鎖にＣ−Ｎ結合又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層１７２３によって形成された開口に形成される。着色層１７０６ａ、１７０６ｂ、１７０６ｃ、及び有機化合物を含む層１７２０上に、有機化合物を含む層１７２１を形成し、有機化合物を含む層１７２１上に開口を有する有機化合物を含む層１７２２を形成する。開口において有機化合物を含む層１７２１は底面であり、有機化合物を含む層１７２２は隔壁となるため、有機化合物を含む層１７２１として、有機化合物表面の酸化層が有機溶剤に対して高い溶解性を示す、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む有機化合物を含む層を用いる。
【００９７】
従って、フッ素密度の差により、隔壁の有機化合物を含む層１７２２がより高撥液領域となり、底面の有機化合物を含む層１７２１がより低撥液領域（親液領域）となる。撥液性を制御された開口に導電性材料を含む組成物を吐出することによって、電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃを制御性よく形成することができる。
【００９８】
図４（Ａ）は反射型液晶表示装置であるため、電極層１７０５は反射性を有する必要がある。この場合、反射性を有する金属薄膜を用いるか、該金属薄膜と透光性を有する電極層との積層構造を用いてもよい。
【００９９】
図４（Ｂ）は透過型液晶表示装置であるため、一対の電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃ、及び電極層１７０５は透光性を有する電極層を用い、偏光板１７１４ａ、１７１４ｂを用いる。
【０１００】
図５（Ａ）（Ｂ）に、本発明を適用したパッシブマトリクス型の発光素子を有する表示装置（発光表示装置ともいう）を示す。図５（Ａ）は表示装置の平面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）における線Ａ−Ｂの断面図である。
【０１０１】
表示装置は、基板７６９上に設けられた有機化合物を含む層７６０上に第１の方向に延びた表示素子に用いる電極層である第１の電極層７６１ａ、第１の電極層７６１ｂ、第１の電極層７６１ｃ、第１の電極層７６１ａ、第１の電極層７６１ｂ及び第１の電極層７６１ｃを覆って設けられた電界発光層７６２ａ、７６２ｂ、７６２ｃと、第１の方向と垂直な第２の方向に延びた表示素子に用いる電極層である第２の電極層７６３ａ、第２の電極層７６３ｂ、第２の電極層７６３ｃとを有している。第１の電極層７６１ａ、第１の電極層７６１ｂ、第１の電極層７６１ｃと第２の電極層７６３ａ、第２の電極層７６３ｂ、第２の電極層７６３ｃとの間に、隔壁として機能する有機化合物を含む層７６５によって分離されて電界発光層７６２ａ、７６２ｂ、７６２ｃが設けられている。また、第２の電極層７６３ａ、第２の電極層７６３ｂ、第２の電極層７６３ｃを覆うように、保護膜として機能する絶縁層７６４を設けている（図５（Ａ）（Ｂ）参照。）。なお、図５（Ａ）においては、絶縁層７６４、封止材として機能する絶縁層７６８は省略してある。絶縁層７６８で封止する代わりに表示素子７８５上に充填材を設け、基板により封止してもよい。
【０１０２】
本実施の形態の表示装置は、機能層である第１の電極層７６１ａ、７６１ｂ、７６１ｃ、及び電界発光層７６２ａ、７６２ｂ、７６２ｃを、有機化合物を含む層７６０及び有機化合物を含む層７６５によって形成された開口に各機能層形成材料を含む組成物を吐出することによって形成する。
【０１０３】
開口において、有機化合物を含む層７６５は隔壁であり、有機化合物を含む層７６０は開口の底面領域である。撥液処理によって、隔壁となる有機化合物を含む層７６５を、有機化合物を含む層７６０より高い撥液性とするので、有機化合物を含む層７６０に、有機化合物表面の酸化層が有機溶剤に対して高い溶解性を示す、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む有機化合物を含む層を用いる。有機化合物表面の酸化層が有機溶剤に対して高い溶解性を示す、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む有機化合物を含む層７６０を開口の底面に用い、有機化合物を含む層７６５を隔壁として用いて撥液処理を行うと、機能層形成材料を含む組成物に対して撥液性の強度が異なる領域を選択的に形成することができる。
【０１０４】
有機化合物を含む層７６０及び有機化合物を含む層７６５により開口に酸化処理及び紫外線照射処理を行う。本実施の形態では酸化処理は酸素を含む雰囲気下における紫外線照射によって行う。酸化処理により形成された有機化合物を含む層７６０及び７６５表面の酸化層に、フッ化炭素層を形成する。本実施の形態ではフッ化炭素層としてＦＡＳ膜を用いる。フッ化炭素層を有機溶剤であるアルコールで洗浄すると、溶解性の高い有機化合物を含む層７６０表面の低分子の酸化層はフッ化炭素層ごと溶解してしまい、主鎖にＣ−Ｎ結合又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層７６０表面の酸化層及びフッ化炭素層が選択的に除去される。従って、撥液性を示すフッ素密度がより高い有機化合物を含む層７６５表面がより高撥液性となり、有機溶剤でフッ化炭素層が除去され、フッ素密度が低い有機化合物を含む層７６０表面はより低撥液性（親液性）となる。
【０１０５】
よって液状の機能層形成材料を含む組成物に対して、底面は親液領域であり、隔壁は撥液領域である開口に、液状の機能層形成材料を含む組成物を吐出すると、撥液領域である隔壁を乗り越えて組成物が流出することなく、所定の領域に所望の形状で機能層を形成することができる。図５（Ａ）（Ｂ）の表示装置においては、有機化合物を含む層７６０及び有機化合物を含む層７６５により形成された開口に、機能層である第１の電極層と電界発光層とを順に積層した構成である。まず、開口に導電性材料を含む組成物を吐出し、第１の電極層７６１ａ、７６１ｂ、７６１ｃを形成し、第１の電極層７６１ａ、７６１ｂ、７６１ｃ上に電界発光層形成材料を含む組成物を吐出し、電界発光層７６２ａ、７６２ｂ、７６２ｃを形成する。
【０１０６】
電界発光層は、蒸着法などの乾式法を用いてマスクにより所望の形状に作製してもよい。
【０１０７】
隔壁として機能する有機化合物を含む層は、端部が曲率を有さない形状であってもよいが、有機化合物を含む層７６５のように曲率を有し、その曲率半径が連続的に変化する形状であると、積層する絶縁層や導電層のカバレッジがよい。
【０１０８】
上記のように機能層形成材料は溶媒に溶解させ液状の組成物として、湿式法によって機能性を有する薄膜を形成することができる。湿式法は、薄膜の形成材料を溶媒に溶解し、その液状の組成物を被形成領域に付着させ、溶媒を除去し固化させることによって薄膜として形成する。また、固化処理として、機能層形成材料中に光硬化性樹脂が含まれる場合は、光照射を行えばよく、熱硬化性樹脂が含まれる場合は加熱処理を行えばよい。
【０１０９】
湿式法としては、スピンコート法、ロールコート法、スプレー法、キャスト法、ディップ法、液滴吐出（噴出）法（インクジェット法）、ディスペンサ法、各種印刷法（スクリーン（孔版）印刷、オフセット（平版）印刷、凸版印刷やグラビア（凹版）印刷など所望なパターンで形成される方法）などを用いることができる。なお、液状の組成物を用いる方法であれば上記に限定されず、本発明における液状の組成物を用いることができる。
【０１１０】
湿式法は、蒸着法やスパッタリング法などの乾式法に比べ、材料がチャンバー内に飛散しないため、材料の利用効率が高い。また、大気圧下で行うことができるため、真空装置などにかかる設備を軽減することができる。さらに真空チャンバーの大きさに処理基板は制限されないために、基板の大型化にも対応できるので、低コストのうえ、生産性が向上する。組成物中の溶媒を除去する程度の温度の加熱処理が必要なだけであるので、いわゆる低温プロセスである。従って、高い加熱処理では分解や変質が生じてしまう基板、材料も用いることができる。
【０１１１】
また、流動性を有する液状の組成物を用いて形成するために、材料の混合が容易であり、被形成領域に対する被覆性もよい。
【０１１２】
所望なパターンに組成物を吐出できる液滴吐出法や、組成物を所望のパターンに転写、または描写できる印刷法などは、選択的に薄膜を形成することができるので、さらに材料のロスを防ぎ有効利用することができるため、生産コストが低下する。さらに、フォトリソグラフィ工程による薄膜の形状加工が不要となるため、工程が簡略化し、生産性が向上すると言う効果がある。
【０１１３】
基板７６９、１７００、１７１０としては、ガラス基板や石英基板等を用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなる、プラスチック基板の他、高温では可塑化されてプラスチックと同じような成型加工ができ、常温ではゴムのような弾性体の性質を示す高分子材料エラストマー等が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルムを用いることもできる。
【０１１４】
有機化合物を含む層７６０、１７２０、１７２２としては、主鎖にＣ−Ｎ結合、又はＣ−Ｏ結合を含む有機化合物を用いることができ、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリアミド、芳香族ポリアミドなどを用いることができる。
【０１１５】
有機化合物を含む層７６５、１７２１、１７２３としては、有機化合物を用いることができ、アクリル樹脂、シロキサン樹脂、ビニル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂などを用いることができる。
【０１１６】
有機化合物を含む層は、液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）、塗布法などの湿式法によって形成することができる。
【０１１７】
本実施の形態のように機能層として表示素子に用いる電極層（画素電極層、第１、第２の電極層）に導電性高分子（導電性ポリマーともいう）を含む導電性組成物を用いることができる。導電性組成物は、電極層として薄膜を形成する場合、薄膜におけるシート抵抗が１００００Ω／□以下、波長５５０ｎｍにおける透光率が７０％以上であることが好ましい。また、含まれる導電性高分子の抵抗率が０．１Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
【０１１８】
導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子が用いることができる。例えば、ポリアニリン及びまたはその誘導体、ポリピロール及びまたはその誘導体、ポリチオフェン及びまたはその誘導体、これらの２種以上の共重合体などがあげられる。
【０１１９】
共役導電性高分子の具体例としては、ポリピロ−ル、ポリ（３−メチルピロ−ル）、ポリ（３−ブチルピロ−ル）、ポリ（３−オクチルピロ−ル）、ポリ（３−デシルピロ−ル）、ポリ（３，４−ジメチルピロ−ル）、ポリ（３，４−ジブチルピロ−ル）、ポリ（３−ヒドロキシピロ−ル）、ポリ（３−メチル−４−ヒドロキシピロ−ル）、ポリ（３−メトキシピロ−ル）、ポリ（３−エトキシピロ−ル）、ポリ（３−オクトキシピロ−ル）、ポリ（３−カルボキシルピロ−ル）、ポリ（３−メチル−４−カルボキシルピロ−ル）、ポリＮ−メチルピロール、ポリチオフェン、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ（３−ブチルチオフェン）、ポリ（３−オクチルチオフェン）、ポリ（３−デシルチオフェン）、ポリ（３−ドデシルチオフェン）、ポリ（３−メトキシチオフェン）、ポリ（３−エトキシチオフェン）、ポリ（３−オクトキシチオフェン）、ポリ（３−カルボキシルチオフェン）、ポリ（３−メチル−４−カルボキシルチオフェン）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリアニリン、ポリ（２−メチルアニリン）、ポリ（２−オクチルアニリン）、ポリ（２−イソブチルアニリン）、ポリ（３−イソブチルアニリン）、ポリ（２−アニリンスルホン酸）、ポリ（３−アニリンスルホン酸）等が挙げられる。
【０１２０】
導電性高分子を含む電極層には、有機樹脂やドーパントを含ませてもよい。有機樹脂を加えることで膜の形状や膜強度等の膜特性を調整し、形状の良好な膜とする効果があり、一方ドーパントを加えることで電機伝導度を調整し導電性を向上させる効果を得ることができる。
【０１２１】
導電性高分子を含む電極層に加える有機樹脂としては、導電性高分子と相溶または混合分散可能であれば熱硬化性樹脂であってもよく、熱可塑性樹脂であってもよく、光硬化性樹脂であってもよい。
【０１２２】
導電性高分子を含む電極層に加えるド−パントにおいて、特にアクセプタ性ド−パントとしては、ハロゲン類、ルイス酸、無機酸、有機酸、遷移金属ハロゲン化物、有機シアノ化合物、非イオン性界面活性剤等を使用することができる。
【０１２３】
導電性組成物を、水または有機溶剤（アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、炭化水素系溶剤、芳香族系溶剤など）に溶解させて、液状の組成物とすることができる。
【０１２４】
導電性組成物の成膜は上述のように溶媒に溶解した後、液滴吐出法（インクジェット法ともいう）等の湿式法を用いて成膜することができる。
【０１２５】
本実施の形態のように機能層として表示素子に用いる電極層（画素電極層、第１、第２の電極層）に用いられる透光性を有する導電性材料として、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム錫酸化物と酸化珪素を含むＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタン等を用いることができる。また、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含むインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ））、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＺｎＯにガリウム（Ｇａ）をドープしたもの、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物なども用いてもよい。また、光に対して反射性を有する導電性材料として、金、銀、銅などの材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いることができ、例えば低抵抗な銀を用いるとよい。
【０１２６】
このように選択的に撥液処理を行った開口に、液状の機能層形成材料を含む組成物を吐出すると、開口底面の親液領域に組成物は充填され、撥液領域である隔壁を乗り越えて被形成領域外に流出されない。よって、開口内の所望の被形成領域に機能層を形成することができる。
【０１２７】
従って、高価な真空装置を用いることなく、選択的に撥液領域を形成することができる。撥液領域及び親液領域、両方を有機材料を用いて形成することができるため、厚膜化が容易であり、加工性も高い。よって、撥液領域及び親液領域の形状の選択性が広がるため、様々な機能性を有する機能層を制御性よく形成することができる。
【０１２８】
大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができ、また湿式法を用いて表示素子に用いる機能性を有する機能層を作製できるため、材料の利用効率がよく、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、本発明を用いることにより、高信頼性の表示装置および電子機器も低コストで生産性よく得ることができる。
【０１２９】
本実施の形態は、上記の実施の形態１と自由に組み合わせることができる。
【０１３０】
（実施の形態３）
本実施の形態では、より高画質及び高信頼性を付与され、かつ低コストで生産性よく作製することのできることを目的とした表示装置の一例について説明する。詳しくは表示素子に液晶表示素子を用いる液晶表示装置について説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態２とは異なり、液晶表示装置の構成がアクティブマトリクス型の場合に関して示す。
【０１３１】
図８（Ａ）は、本発明の一形態である液晶表示装置の上面図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）線Ｃ−Ｄにおける断面図である。
【０１３２】
図８（Ａ）で示すように、画素領域６０６、走査線駆動回路である駆動回路領域６０８ａ、走査線駆動領域である駆動回路領域６０８ｂが、シール材６９２によって、基板６００と対向基板６９５との間に封止され、基板６００上にＩＣドライバによって形成された信号線駆動回路である駆動回路領域６０７が設けられている。画素領域６０６にはトランジスタ６２２及び容量素子６２３が設けられ、駆動回路領域６０８ｂにはトランジスタ６２０及びトランジスタ６２１を有する駆動回路が設けられている。基板６００には、上記実施の形態と同様の絶縁基板を適用することができる。また一般的に合成樹脂からなる基板は、他の基板と比較して耐熱温度が低いことが懸念されるが、耐熱性の高い基板を用いた作製工程の後、転置することによっても採用することが可能となる。
【０１３３】
画素領域６０６には、下地膜６０４ａ、下地膜６０４ｂを介してスイッチング素子となるトランジスタ６２２が設けられている。本実施の形態では、トランジスタ６２２にマルチゲート型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用い、ソース領域及びドレイン領域として機能する不純物領域を有する半導体層、ゲート絶縁層、２層の積層構造であるゲート電極層、ソース電極層及びドレイン電極層を有し、ソース電極層又はドレイン電極層は、半導体層の不純物領域と画素電極層ともいわれる表示素子に用いる電極層６３０に接して電気的に接続している。
【０１３４】
半導体層を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製される非晶質半導体（以下「アモルファス半導体：ＡＳ」ともいう。）、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いはセミアモルファス（微結晶若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。以下「ＳＡＳ」ともいう。）半導体などを用いることができる。また、有機半導体材料を用いてもよい。なお、単結晶半導体基板、ＳＯＩ基板などを用いて、単結晶半導体としてもよい。
【０１３５】
非晶質半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体としては代表的にはポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン（多結晶シリコン）には、８００℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂高温ポリシリコンや、６００℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを用いて非晶質シリコンを結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、前述したように、セミアモルファス半導体又は半導体膜の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。
【０１３６】
半導体膜に、結晶性半導体膜を用いる場合、その結晶性半導体膜の作製方法は、種々の方法（レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた熱結晶化法等）を用いれば良い。
【０１３７】
半導体膜に対して、薄膜トランジスタのしきい値電圧を制御するために微量な不純物元素（ボロンまたはリン）のドーピングを行ってもよい。
【０１３８】
ゲート絶縁層はプラズマＣＶＤ法またはスパッタリング法などを用いて形成する。ゲート絶縁層としては、窒化珪素、酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素に代表される珪素の酸化物材料又は窒化物材料等の材料で形成すればよく、積層でも単層でもよい。
【０１３９】
ゲート電極層、ソース電極層又はドレイン電極層は、スパッタリング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、蒸着法等により導電膜を成膜した後、所望の形状にエッチングして形成することができる。また、液滴吐出法、印刷法、ディスペンサ法、電解メッキ法等により、所定の場所に選択的に導電層を形成することができる。更にはリフロー法、ダマシン法を用いても良い。ソース電極層又はドレイン電極層の材料は金属などの導電性材料を用いることができ、具体的にはＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｓｉ、Ｇｅなどの材料、又は上記材料の合金、若しくはその窒化物を用いて形成する。また、これらの積層構造としても良い。
【０１４０】
半導体層中の不純物領域は、その濃度を制御することにより高濃度不純物領域及び低濃度不純物領域とすることができる。このように低濃度不純物領域を有する薄膜トランジスタを、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔ ｄｏｐｅｄ ｄｒａｉｎ）構造と呼ぶ。また低濃度不純物領域は、ゲート電極と重なるように形成することができ、このような薄膜トランジスタを、ＧＯＬＤ（Ｇａｔｅ Ｏｖｅｒｌａｐｅｄ ＬＤＤ）構造と呼ぶ。また薄膜トランジスタの極性は、不純物領域にリン（Ｐ）等を用いることによりｎ型とする。ｐ型とする場合は、ボロン（Ｂ）等を添加すればよい。その後、ゲート電極等を覆う絶縁膜６１１及び絶縁膜６１２を形成する。絶縁膜６１１（及び絶縁膜６１２）に混入された水素元素により、結晶性半導体膜のダングリングボンドを終端することができる。
【０１４１】
絶縁膜６１１、絶縁膜６１２には、有機材料、又は無機材料、若しくはそれらの積層構造を用いることができる。例えば酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、ポリシラザン、窒素含有炭素（ＣＮ）、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、アルミナ、その他の無機絶縁性材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。また、有機絶縁性材料を用いてもよく、有機材料としては、感光性、非感光性どちらでも良く、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン、シロキサン樹脂などを用いることができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、アリール基）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
る。
【０１４２】
また結晶性半導体膜を用いることにより、画素領域と駆動回路領域を同一基板上に一体形成することができる。その場合、画素部のトランジスタと、駆動回路領域６０８ｂのトランジスタとは同時に形成される。駆動回路領域６０８ｂに用いるトランジスタは、ＣＭＯＳ回路を構成する。ＣＭＯＳ回路を構成する薄膜トランジスタは、ＧＯＬＤ構造であるが、トランジスタ６２２のようなＬＤＤ構造を用いることもできる。
【０１４３】
本実施の形態に限定されず、薄膜トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造でも、二つ形成されるダブルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。また、周辺駆動回路領域の薄膜トランジスタも、シングルゲート構造、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。なお、トップゲート型（例えば順スタガ型、プラーナ型）、ボトムゲート型（例えば逆スタガ型、逆コプラナ型）、あるいはチャネル領域の上下にゲート絶縁膜を介して配置された２つのゲート電極層を有する、デュアルゲート型やその他の構造においても適用できる。
【０１４４】
表示素子に用いる電極層６３０、有機化合物を含む層６１６、及びスペーサ６３７を覆うように、印刷法や液滴吐出法により、配向膜と呼ばれる絶縁層６３１を形成する。なお、絶縁層６３１は、スクリーン印刷法やオフセット印刷法を用いれば、選択的に形成することができる。その後、ラビング処理を行う。このラビング処理は液晶のモード、例えばＶＡモードのときには処理を行わないときがある。配向膜として機能する絶縁層６３３も絶縁層６３１と同様である。続いて、シール材６９２を液滴吐出法により画素を形成した周辺の領域である封止領域６０３に形成する。
【０１４５】
その後、配向膜として機能する絶縁層６３３、対向電極層ともいわれる表示素子に用いる電極層６３４、カラーフィルタとして機能する着色層６３５、及び偏光子６４１（偏光板ともいう）が設けられた対向基板６９５と、ＴＦＴ基板である基板６００とをスペーサ６３７を介して貼り合わせ、その空隙に液晶層６３２を設ける。本実施の形態の液晶表示装置は透過型であるため、基板６００の素子を有する面と反対側にも偏光子（偏光板）６４３を設ける。偏光子と着色層の積層構造も図８に限定されず、偏光子及び着色層の材料や作製工程条件によって適宜設定すればよい。偏光子は、接着層によって基板に設けることができる。シール材にはフィラーが混入されていても良く、さらに対向基板６９５には、遮蔽膜（ブラックマトリクス）などが形成されていても良い。なお、カラーフィルタ等は、液晶表示装置をフルカラー表示とする場合、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を呈する材料から形成すればよく、モノカラー表示とする場合、着色層を無くす、もしくは少なくとも一つの色を呈する材料から形成すればよい。また、表示装置の視認側、反射防止機能を有する反射防止膜を設けてもよい。
【０１４６】
なお、バックライトにＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）等を配置し、時分割によりカラー表示する継時加法混色法（フィールドシーケンシャル法）を採用するときには、カラーフィルタを設けない場合がある。ブラックマトリクスは、トランジスタやＣＭＯＳ回路の配線による外光の反射を低減するため、トランジスタやＣＭＯＳ回路と重なるように設けるとよい。なお、ブラックマトリクスは、容量素子に重なるように形成してもよい。容量素子を構成する金属膜による反射を防止することができるからである。
【０１４７】
液晶層を形成する方法として、ディスペンサ式（滴下式）や、素子を有する基板６００と対向基板６９５とを貼り合わせてから毛細管現象を用いて液晶を注入する注入法を用いることができる。滴下法は、注入法を適用しづらい大型基板を扱うときに適用するとよい。
【０１４８】
スペーサは数μｍの粒子を散布して設ける方法でも良いが、本実施の形態では基板全面に樹脂膜を形成した後これをエッチング加工して形成する方法を採用する。このようなスペーサの材料を、スピナーで塗布した後、露光と現像処理によって所定のパターンに形成する。さらにクリーンオーブンなどで１５０〜２００℃で加熱して硬化させる。このようにして作製されるスペーサは露光と現像処理の条件によって形状を異ならせることができるが、好ましくは、スペーサの形状は柱状で頂部が平坦な形状となるようにすると、対向側の基板を合わせたときに液晶表示装置としての機械的な強度を確保することができる。スペーサの形状は円錐状、角錐状なども用いることができ、特別な限定はない。
【０１４９】
続いて、外部端子接続領域６０２において、画素領域と電気的に接続されている端子電極層６７８に、異方性導電体層６９６を介して、接続用の配線基板であるＦＰＣ６９４を設ける。ＦＰＣ６９４は、外部からの信号や電位を伝達する役目を担う。上記工程を経て、表示機能を有する液晶表示装置を作製することができる。
【０１５０】
偏光板と、液晶層との間に位相差板を有した状態で積層してもよい。
【０１５１】
平坦性を高めるための層間絶縁膜をかねて有機化合物を含む層を形成し、トランジスタ６２２のソース電極層又はドレイン電極層に達するコンタクトホールを有する有機化合物を含む層６１５を形成する。有機化合物を含む層６１５上に開口を有する有機化合物を含む層６１６を形成する。
【０１５２】
図８の表示装置は、機能層である電極層６３０及び着色層６３５を、それぞれ有機化合物を含む層によって形成された開口に形成する例である。電極層６３０は、有機化合物を含む層６１６、及びトランジスタ６２２のソース電極層又はドレイン電極層に達するコンタクトホールを有する主鎖にＣ−Ｎ結合又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層６１５によって形成された開口に形成される。
【０１５３】
開口において、有機化合物を含む層６１６は隔壁であり、有機化合物を含む層６１５は開口の底面領域である。撥液処理によって、隔壁となる有機化合物を含む層６１６を、有機化合物を含む層６１５より高い撥液性とするので、有機化合物を含む層６１５に、有機化合物表面の酸化層が有機溶剤に対して高い溶解性を示す、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む有機化合物を含む層を用いる。
【０１５４】
従って、撥液処理により、隔壁の有機化合物を含む層６１６がより高撥液領域となり、底面の有機化合物を含む層６１５がより低撥液領域（親液領域）となる。撥液性を制御された開口に導電性材料を含む組成物を吐出することによって、電極層６３０を制御性よく形成することができる。なお、電極層６３０はトランジスタ６２２のソース電極層又はドレイン電極層とも接して電気的接続を行うため、ソース電極層又はドレイン電極層が撥液性を有さないような導電性材料を用いて形成する。本実施の形態は、フッ化炭素層をＦＡＳによって形成するために、ソース電極層又はドレイン電極層はＦＡＳが結合しにくいモリブデンを用いて形成する。
【０１５５】
着色層６３５も同様に、まず対向基板６９５上に設けられた有機化合物を含む層６４６上に開口を有する有機化合物を含む層６４７を形成する。着色層６３５は、有機化合物を含む層６４７、及び主鎖にＣ−Ｎ結合又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層６４６によって形成された開口に形成される。開口において、有機化合物を含む層６４７は隔壁であり、有機化合物を含む層６４６は開口の底面領域である。撥液処理によって、隔壁となる有機化合物を含む層６４７を、有機化合物を含む層６４６より高い撥液性とするので、有機化合物を含む層６４６に、有機化合物表面の酸化層が有機溶剤に対して高い溶解性を示す、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む有機化合物を含む層を用いる。
【０１５６】
従って、撥液処理により、隔壁の有機化合物を含む層６４７がより高撥液領域となり、底面の有機化合物を含む層６４６がより低撥液領域（親液領域）となる。撥液性を制御された開口に着色層形成材料を含む組成物を吐出することによって、着色層６３５を制御性よく形成することができる。なお、有機化合物を含む層６４７は遮光層としても機能する。有機化合物を含む層６４７と着色層６３５上には絶縁膜６４５が形成されている。
【０１５７】
本発明を用いた電極層６３０及び着色層６３５は、実施の形態１と同様な材料、工程で作製すればよく、実施の形態１を適用することができる。
【０１５８】
図８の表示装置を用いて液晶表示モジュールを作製することができる。図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）は、本発明を適用して作製されるＴＦＴ基板２６００を用いて表示装置（液晶表示モジュール）を構成する一例を示している。
【０１５９】
図１３（Ａ）は液晶表示モジュールの一例であり、ＴＦＴ基板２６００と対向基板２６０１がシール材２６０２により固着され、その間にＴＦＴ等を含む画素部２６０３、液晶層を含む表示素子２６０４、着色層２６０５、偏光板２６０６が設けられ表示領域を形成している。着色層２６０５はカラー表示を行う場合に必要であり、ＲＧＢ方式の場合は、赤、緑、青の各色に対応した着色層が各画素に対応して設けられている。ＴＦＴ基板２６００と対向基板２６０１の内側には偏光板２６０６、対向基板２６０１の外側には偏光板２６０７、拡散板２６１３が配設されている。光源は冷陰極管２６１０と反射板２６１１により構成され、回路基板２６１２は、フレキシブル配線基板２６０９によりＴＦＴ基板２６００の配線回路部２６０８と接続され、コントロール回路や電源回路などの外部回路が組みこまれている。また偏光板と、液晶層との間に位相差板を有した状態で積層してもよい。
【０１６０】
液晶表示モジュールには、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）などを用いることができる。
【０１６１】
図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）の液晶表示モジュールにＯＣＢモードを適用した一例であり、ＦＳ−ＬＣＤ（Ｆｉｅｌｄ ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ−ＬＣＤ）となっている。ＦＳ−ＬＣＤは、１フレーム期間に赤色発光と緑色発光と青色発光をそれぞれ行うものであり、時間分割を用いて画像を合成しカラー表示を行うことが可能である。また、各発光を発光ダイオードまたは冷陰極管等で行うので、カラーフィルタが不要である。よって、３原色のカラーフィルタを並べ、各色の表示領域を限定する必要がなく、どの領域でも３色全ての表示を行うことができる。一方、１フレーム期間に３色の発光を行うため、液晶の高速な応答が求められる。本発明の表示装置に、ＦＳ方式を用いたＦＬＣモード、及びＯＣＢモードを適用し、高性能で高画質な表示装置、また液晶テレビジョン装置を完成させることができる。
【０１６２】
ＯＣＢモードの液晶層は、いわゆるπセル構造を有している。πセル構造とは、液晶分子のプレチルト角がアクティブマトリクス基板と対向基板との基板間の中心面に対して面対称の関係で配向された構造である。πセル構造の配向状態は、基板間に電圧が印加されていない時はスプレイ配向となり、電圧を印加するとベンド配向に移行する。このベンド配向が白表示となる。さらに電圧を印加するとベンド配向の液晶分子が両基板と垂直に配向し、光が透過しない状態となる。なお、ＯＣＢモードにすると、従来のＴＮモードより約１０倍速い高速応答性を実現できる。
【０１６３】
また、ＦＳ方式に対応するモードとして、高速動作が可能な強誘電性液晶（ＦＬＣ：Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）を用いたＨＶ（Ｈａｌｆ Ｖ）−ＦＬＣ、ＳＳ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ）−ＦＬＣなども用いることができる。ＯＣＢモードは粘度の比較的低いネマチック液晶を用い、ＨＶ−ＦＬＣ、ＳＳ−ＦＬＣには、強誘電相を有するスメクチック液晶を用いることができる。
【０１６４】
また、液晶表示モジュールの高速光学応答速度は、液晶表示モジュールのセルギャップを狭くすることで高速化する。また液晶材料の粘度を下げることでも高速化できる。また、印加電圧を一瞬だけ高く（または低く）するオーバードライブ法により、より高速化が可能である。
【０１６５】
図１３（Ｂ）の液晶表示モジュールは透過型の液晶表示モジュールを示しており、光源として赤色光源２９１０ａ、緑色光源２９１０ｂ、青色光源２９１０ｃが設けられている。光源は赤色光源２９１０ａ、緑色光源２９１０ｂ、青色光源２９１０ｃのそれぞれオンオフを制御するために、制御部２９１２が設置されている。制御部２９１２によって、各色の発光は制御され、液晶に光は入射し、時間分割を用いて画像を合成し、カラー表示が行われる。
【０１６６】
このように選択的に撥液処理を行った開口に、液状の機能層形成材料を含む組成物を吐出すると、開口底面の親液領域に組成物は充填され、撥液領域である隔壁を乗り越えて被形成領域外に流出されない。よって、開口内の所望の被形成領域に機能層を形成することができる。
【０１６７】
従って、高価な真空装置を用いることなく、選択的に撥液領域を形成することができる。撥液領域及び親液領域、両方を有機材料を用いて形成することができるため、厚膜化が容易であり、加工性も高い。よって、撥液領域及び親液領域の形状の選択性が広がるため、様々な機能性を有する機能層を制御性よく形成することができる。
【０１６８】
大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができ、また湿式法を用いて表示素子に用いる機能性を有する機能層を作製できるため、材料の利用効率がよく、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、本発明を用いることにより、高信頼性の表示装置および電子機器も低コストで生産性よく得ることができる。
【０１６９】
本実施の形態は、上記の実施の形態１及び実施の形態２と適宜組み合わせることができる。
【０１７０】
（実施の形態４）
本実施の形態では、より高画質及び高信頼性を付与され、かつ低コストで生産性よく作製することのできることを目的とした表示装置の一例について説明する。詳しくは表示素子に発光素子を用いる発光表示装置について説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態２とは異なり、発光表示装置の構成がアクティブマトリクス型の場合に関して示す。
【０１７１】
本発明を適用して発光素子を有する表示装置を形成することができるが、該発光素子から発せられる光は、下面放射、上面放射、両面放射のいずれかを行う。本実施の形態では、図９を用いて下面放射型、図１０を用いて上面放射型、図１１を用いて両面放射型の例をそれぞれ説明する。
【０１７２】
図９に示す表示装置は、素子基板１００、薄膜トランジスタ２５５、薄膜トランジスタ２６５、薄膜トランジスタ２７５、薄膜トランジスタ２８５、第１の電極層１８５、電界発光層１８８、第２の電極層１８９、充填材１９３、シール材１９２、絶縁膜１０１ａ、絶縁膜１０１ｂ、ゲート絶縁層１０７、絶縁膜１６７、絶縁膜１６８、有機化合物を含む層１８１、有機化合物を含む層１８６、封止基板１９５、配線層１７９、端子電極層１７８、異方性導電層１９６、ＦＰＣ１９４によって構成されている。表示装置は、外部端子接続領域２０２、封止領域２０３、周辺駆動回路領域２０４、画素領域２０６を有している。また表示装置の上面図である図９（Ａ）で示すように、表示装置は信号線駆動回路を有する周辺駆動回路領域２０４、周辺駆動回路領域２０９のほかに、走査線駆動回路を有する周辺駆動回路領域２０７、周辺駆動回路領域２０８が設けられている。
【０１７３】
図９の表示装置は、下面放射型であり、矢印の方向に素子基板１００側から光を放射する構造である。よって、素子基板１００、絶縁膜１０１ａ、１０１ｂ、ゲート絶縁層１０７、絶縁膜１６７、絶縁膜１６８、有機化合物を含む層１８１、第１の電極層１８５は透光性を有する。一方第２の電極層１８９は、発光素子１９０より放射される光を反射するため、反射性を有する。
【０１７４】
図９の表示装置は、機能層である第１の電極層１８５及び電界発光層１８８を、有機化合物を含む層によって形成された開口に積層して形成する例である。第１の電極層１８５は、有機化合物を含む層１８６及び、薄膜トランジスタ２５５のソース電極層又はドレイン電極層に達するコンタクトホールが設けられ、かつ有機溶剤に対する有機化合物を含む層表面の酸化層の溶解性が高い主鎖にＣ−Ｎ結合、又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層１８１によって形成された開口に形成される。開口において有機溶剤に対する有機化合物を含む層表面の酸化層の溶解性が高い主鎖にＣ−Ｎ結合、又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層１８１は底面であり、有機化合物を含む層１８６は隔壁となる。従って、酸素を含む雰囲気下での紫外線照射、フッ化炭素層形成、有機溶剤によるエッチング工程を経る撥液処理により、隔壁の有機化合物を含む層１８６がより高撥液領域となり、底面の有機化合物を含む層１８１がより低撥液領域（親液領域）となる。撥液性を制御された開口に導電性材料を含む組成物を吐出することによって、第１の電極層１８５を制御性よく形成することができる。なお、第１の電極層１８５は薄膜トランジスタ２５５のソース電極層又はドレイン電極層とも接して電気的接続を行うため、ソース電極層又はドレイン電極層に撥液処理後に撥液性を示さない導電性材料を用いて形成する。本実施の形態は、フッ化炭素層をＦＡＳによって形成するために、ソース電極層又はドレイン電極層をＦＡＳが結合しにくいモリブデンを用いて形成する。
【０１７５】
図１０及び図１１は、図９の表示装置において、発光素子より光を取り出す構造が異なる例である。
【０１７６】
図１０の上面放射型表示装置は、素子基板１３００、薄膜トランジスタ１３５５、薄膜トランジスタ１３６５、薄膜トランジスタ１３７５、薄膜トランジスタ１３８５、第１の電極層１３１７、電界発光層１３１９、第２の電極層１３２０、保護膜１３２１、充填材１３２２、シール材１３３２、絶縁膜１３０１ａ、絶縁膜１３０１ｂ、ゲート絶縁層１３１０、絶縁膜１３１１、絶縁膜１３１２、有機化合物を含む層１３１３、有機化合物を含む層１３１４、封止基板１３２５、配線層１３３３、端子電極層１３８１、異方性導電層１３８２、ＦＰＣ１３８３によって構成されている。表示装置は、外部端子接続領域２２２、封止領域２２３、周辺駆動回路領域２２４、画素領域２２６を有している。
【０１７７】
図１０に示す表示装置は上面放射型であり、矢印の方向に封止基板１３２５側から光を放射する構造である。従って、発光素子１３０５からの光を透過する第２の電極層１３２０、保護膜１３２１、充填材１３２２、封止基板１３２５は透光性を有する材料を用いる。一方、第１の電極層１３１７は発光素子より放射される光を反射するため、反射性を有する。
【０１７８】
図１０の表示装置は、機能層である第１の電極層１３１７及び電界発光層１３１９を、有機化合物を含む層によって形成された開口に積層して形成する例である。第１の電極層１３１７は、有機化合物を含む層１３１４及び、薄膜トランジスタ１３５５のソース電極層又はドレイン電極層に達するコンタクトホールが設けられ、かつ有機溶剤に対する有機化合物を含む層表面の酸化層の溶解性が高い主鎖にＣ−Ｎ結合、又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層１３１３によって形成された開口に形成される。開口において有機溶剤に対する有機化合物を含む層表面の酸化層の溶解性が高い主鎖にＣ−Ｎ結合、又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層１３１３は底面であり、有機化合物を含む層１３１４は隔壁となる。従って、酸素を含む雰囲気下での紫外線照射、フッ化炭素層形成、有機溶剤によるエッチング工程を経る撥液処理により、隔壁の有機化合物を含む層１３１４がより高撥液領域となり、底面の有機化合物を含む層１３１３がより低撥液領域（親液領域）となる。撥液性を制御された開口に導電性材料を含む組成物を吐出することによって、第１の電極層１３１７を制御性よく形成することができる。なお、第１の電極層１３１７は薄膜トランジスタ１３５５のソース電極層又はドレイン電極層とも接して電気的接続を行うため、ソース電極層又はドレイン電極層に撥液処理後に撥液性を示さない導電性材料を用いて形成する。本実施の形態は、フッ化炭素層をＦＡＳによって形成するために、ソース電極層又はドレイン電極層をＦＡＳが結合しにくいモリブデンを用いて形成する。
【０１７９】
図１１に示す両面放射型表示装置は、素子基板１６００、薄膜トランジスタ１６５５、薄膜トランジスタ１６６５、薄膜トランジスタ１６７５、薄膜トランジスタ１６８５、第１の電極層１６１７、電界発光層１６１９、第２の電極層１６２０、保護膜１６２１、充填材１６２２、シール材１６３２、絶縁膜１６０１ａ、絶縁膜１６０１ｂ、ゲート絶縁層１６１０、絶縁膜１６１１、絶縁膜１６１２、有機化合物を含む層１６１３、有機化合物を含む層１６１４、封止基板１６２５、配線層１６３３、端子電極層１６８１、異方性導電層１６８２、ＦＰＣ１６８３によって構成されている。表示装置は、外部端子接続領域２３２、封止領域２３３、周辺駆動回路領域２３４、画素領域２３６を有している。
【０１８０】
図１１の表示装置は、両面放射型であり、矢印の方向に素子基板１６００側からも、封止基板１６２５側からも光を放射する構造である。よって、第１の電極層１６１７及び第２の電極層１６２０として透光性電極層を用いる。さらに、発光素子１６０５からの光を透過する有機化合物を含む層１６１３、絶縁膜１６１２、絶縁膜１６１１、ゲート絶縁層１６１０、絶縁膜１６０１ａ、１６０１ｂ、素子基板１６００、保護膜１６２１、充填材１６２２、封止基板１６２５も透光性を有する材料を用いる。
【０１８１】
図１１の表示装置は、機能層である第１の電極層１６１７及び電界発光層１６１９を、有機化合物を含む層によって形成された開口に積層して形成する例である。第１の電極層１６１７は、有機化合物を含む層１６１４及び、薄膜トランジスタ１６５５のソース電極層又はドレイン電極層に達するコンタクトホールが設けられ、かつ有機溶剤に対する有機化合物を含む層表面の酸化層の溶解性が高い主鎖にＣ−Ｎ結合、又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層１６１３によって形成された開口に形成される。開口において有機溶剤に対する有機化合物を含む層表面の酸化層の溶解性が高い主鎖にＣ−Ｎ結合、又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層１６１３は底面であり、有機化合物を含む層１６１４は隔壁となる。従って、酸素を含む雰囲気下での紫外線照射、フッ化炭素層形成、有機溶剤によるエッチング工程を経る撥液処理により、隔壁の有機化合物を含む層１６１４がより高撥液領域となり、底面の有機化合物を含む層１６１３がより低撥液領域（親液領域）となる。撥液性を制御された開口に導電性材料を含む組成物を吐出することによって、第１の電極層１６１７を制御性よく形成することができる。なお、第１の電極層１６１７は薄膜トランジスタ１６５５のソース電極層又はドレイン電極層とも接して電気的接続を行うため、ソース電極層又はドレイン電極層に撥液処理後に撥液性を示さない導電性材料を用いて形成する。本実施の形態は、フッ化炭素層をＦＡＳによって形成するために、ソース電極層又はドレイン電極層をＦＡＳが結合しにくいモリブデンを用いて形成する。
【０１８２】
発光素子の第１の電極層及び第２の電極層に用いることのできる透光性を有する導電性材料として、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム錫酸化物と酸化珪素を含むＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタン等を用いることができる。また、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含むインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ））、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＺｎＯにガリウム（Ｇａ）をドープしたもの、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物なども用いてもよい。
【０１８３】
発光素子の第１の電極層及び第２の電極層に用いることのできる反射性を有する導電性材料としては、チタン、タングステン、ニッケル、金、白金、銀、銅、タンタル、モリブデン、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、リチウム、およびそれらの合金からなる導電材料などを用いればよい。好ましくは、可視光の領域で反射性が高い物質を用いることがよい。
【０１８４】
また、発光素子上にパッシベーション膜（保護膜）として絶縁層を設けてもよい。パッシベーション膜としては、窒化珪素、酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素膜を含む絶縁膜からなり、該絶縁膜を単層もしくは組み合わせた積層を用いることができる。又はシロキサン樹脂を用いてもよい。
【０１８５】
シール材としては、代表的には可視光硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂を用いるのが好ましい。例えば、ビスフェノールＡ型液状樹脂、ビスフェノールＡ型固形樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型樹脂、ビスフェノールＡＤ型樹脂、フェノール型樹脂、クレゾール型樹脂、ノボラック型樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、エピビス型エポキシ樹脂、グリシジルエステル樹脂、グリジシルアミン系樹脂、複素環式エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂を用いることができる。
【０１８６】
充填材の代わりに、窒素雰囲気下で封止することによって、窒素等を封入してもよい。充填材を通して光を表示装置外に取り出す場合、充填材も透光性を有する必要がある。充填材は、例えば可視光硬化、紫外線硬化または熱硬化のエポキシ樹脂を用いればよい。充填材は、液状の状態で滴下し、表示装置内に充填することもできる。充填材として、乾燥剤などの吸湿性を含む物質を用いる、または充填材中に吸湿物質を添加すると、さらなる吸水効果が得られ、素子の劣化を防ぐことができる。
【０１８７】
なお、本実施の形態では、ガラス基板で発光素子を封止した場合を示すが、封止の処理とは、発光素子を水分から保護するための処理であり、カバー材で機械的に封入する方法、熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂で封入する方法、金属酸化物や窒化物等のバリア能力が高い薄膜により封止する方法のいずれかを用いる。カバー材としては、ガラス、セラミックス、プラスチックもしくは金属を用いることができるが、カバー材側に光を放射させる場合は透光性でなければならない。また、カバー材と上記発光素子が形成された基板とは熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂等のシール材を用いて貼り合わせられ、熱処理又は紫外光照射処理によって樹脂を硬化させて密閉空間を形成する。この密閉空間の中に酸化バリウムに代表される吸湿材を設けることも有効である。この吸湿材は、シール材の上に接して設けても良いし、発光素子よりの光を妨げないような、隔壁の上や周辺部に設けても良い。
【０１８８】
また、位相差板や偏光板を用いて、外部から入射する光の反射光を遮断するようにしてもよい。隔壁となる絶縁層を着色しブラックマトリクスとして用いてもよい。この隔壁は液滴吐出法により形成することができ、ポリイミドなどの樹脂材料に、カーボンブラック等を混合させてもよく、その積層でもよい。液滴吐出法によって、異なった材料を同領域に複数回吐出し、隔壁を形成してもよい。位相差板としてはλ／４板、λ／２板を用い、光を制御できるように設計すればよい。構成としては、順に素子基板、発光素子、封止基板（封止材）、位相差板（λ／４、λ／２）、偏光板となり、発光素子から放射された光は、これらを通過し偏光板側より外部に放射される。この位相差板や偏光板は光が放射される側に設置すればよく、両面放射される両面放射型の表示装置であれば両方に設置することもできる。また、偏光板の外側に反射防止膜を有していても良い。これにより、より高繊細で精密な画像を表示することができる。
【０１８９】
本実施の形態では、上記のような回路で形成するが、本発明はこれに限定されず、周辺駆動回路としてＩＣチップを前述したＣＯＧ方式やＴＡＢ方式によって実装したものでもよい。また、ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路は複数であっても単数であっても良い。
【０１９０】
また、本発明の表示装置において、画面表示の駆動方法は特に限定されず、例えば、点順次駆動方法や線順次駆動方法や面順次駆動方法などを用いればよい。代表的には、線順次駆動方法とし、時分割階調駆動方法や面積階調駆動方法を適宜用いればよい。また、表示装置のソース線に入力する映像信号は、アナログ信号であってもよいし、デジタル信号であってもよく、適宜、映像信号に合わせて駆動回路などを設計すればよい。
【０１９１】
このように選択的に撥液処理を行った開口に、液状の機能層形成材料を含む組成物を吐出すると、開口底面の親液領域に組成物は充填され、撥液領域である隔壁を乗り越えて被形成領域外に流出されない。よって、開口内の所望の被形成領域に機能層を形成することができる。
【０１９２】
従って、高価な真空装置を用いることなく、選択的に撥液領域を形成することができる。撥液領域及び親液領域、両方を有機材料を用いて形成することができるため、厚膜化が容易であり、加工性も高い。よって、撥液領域及び親液領域の形状の選択性が広がるため、様々な機能性を有する機能層を制御性よく形成することができる。
【０１９３】
大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができ、また湿式法を用いて表示素子に用いる機能性を有する機能層を作製できるため、材料の利用効率がよく、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、本発明を用いることにより、高信頼性の表示装置および電子機器も低コストで生産性よく得ることができる。
【０１９４】
本実施の形態は、上記の実施の形態１、及び実施の形態２と適宜組み合わせることができる。
【０１９５】
（実施の形態５）
本実施の形態では、より高画質及び高信頼性を付与され、かつ低コストで生産性よく作製することのできることを目的とした表示装置の一例について説明する。詳しくは表示素子に発光素子を用いる発光表示装置について説明する。本実施の形態では、本発明の表示装置の表示素子として適用することのできる発光素子の構成を、図１６を用いて説明する。
【０１９６】
図１６は発光素子の素子構造であり、第１の電極層８７０と第２の電極層８５０との間に、ＥＬ層８６０が挟持されている発光素子である。ＥＬ層８６０は、図示した通り、第１の層８０４、第２の層８０３、第３の層８０２から構成されている。図１６において第２の層８０３は発光層であり、第１の層８０４及び第３の層８０２は機能層である。
【０１９７】
第１の層８０４は、第２の層８０３に正孔（ホール）を輸送する機能を担う層である。図１６では第１の層８０４に含まれる正孔注入層は、正孔注入性の高い物質を含む層である。モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）等のフタロシアニン系の化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、或いはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても第１の層８０４を形成することができる。
【０１９８】
また、正孔注入層として、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を用いることができる。特に、有機化合物と、有機化合物に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む複合材料は、有機化合物と無機化合物との間で電子の授受が行われ、キャリア密度が増大するため、正孔注入性、正孔輸送性に優れている。
【０１９９】
また、正孔注入層として有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を用いた場合、電極層とオーム接触をすることが可能となるため、仕事関数に関わらず電極層を形成する材料を選ぶことができる。
【０２００】
複合材料に用いる無機化合物としては、遷移金属の酸化物であることが好ましい。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中で安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
【０２０１】
複合材料に用いる有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、複合材料に用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。
【０２０２】
例えば、芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を挙げることができる。
【０２０３】
複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、具体的には、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等を挙げることができる。
【０２０４】
また、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。
【０２０５】
また、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４〜４２である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。
【０２０６】
なお、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。
【０２０７】
また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）等の高分子化合物を用いることもできる。
【０２０８】
図１６では第１の層８０４に含まれる正孔輸送層を形成する物質としては、正孔輸送性の高い物質、具体的には、芳香族アミン（すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの）の化合物であることが好ましい。広く用いられている材料として、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、その誘導体である４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（以下、ＮＰＢと記す）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）トリフェニルアミン、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミンなどのスターバースト型芳香族アミン化合物が挙げられる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質の混合層、あるいは二層以上積層したものであってもよい。
【０２０９】
第３の層８０２は、第２の層８０３に電子を輸送、注入する機能を担う層である。図１６では第３の層８０２に含まれる電子輸送層について説明する。電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を用いることができる。例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わない。また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
【０２１０】
図１６では第３の層８０２に含まれる電子注入層について説明する。電子注入層は、電子注入性の高い物質を用いることができる。電子注入層としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を用いることができる。例えば、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含有させたもの、例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いることができる。なお、電子注入層として、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたものを用いることにより、電極層からの電子注入が効率良く行われるためより好ましい。
【０２１１】
次に、発光層である第２の層８０３について説明する。発光層は発光機能を担う層であり、発光性の有機化合物を含む。また、無機化合物を含む構成であってもよい。発光層は、種々の発光性の有機化合物、無機化合物を用いて形成することができる。ただし、発光層は、膜厚は１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度が好ましい。
【０２１２】
発光層に用いられる有機化合物としては、発光性の有機化合物であれば特に限定されることはなく、例えば、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、クマリン３０、クマリン６、クマリン５４５、クマリン５４５Ｔ、ペリレン、ルブレン、ペリフランテン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）、５，１２−ジフェニルテトラセン、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−［２−（ジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＭ）等が挙げられる。また、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ピコリナート）（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ピコリナート）（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（２’−チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（ｔｈｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（２’−ベンゾチエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））などの燐光を放出できる化合物用いることもできる。
【０２１３】
発光層を一重項励起発光材料の他、金属錯体などを含む三重項励起材料を用いても良い。例えば、赤色の発光性の画素、緑色の発光性の画素及び青色の発光性の画素のうち、輝度半減時間が比較的短い赤色の発光性の画素を三重項励起発光材料で形成し、他を一重項励起発光材料で形成する。三重項励起発光材料は発光効率が良いので、同じ輝度を得るのに消費電力が少なくて済むという特徴がある。すなわち、赤色画素に適用した場合、発光素子に流す電流量が少なくて済むので、信頼性を向上させることができる。低消費電力化として、赤色の発光性の画素と緑色の発光性の画素とを三重項励起発光材料で形成し、青色の発光性の画素を一重項励起発光材料で形成しても良い。人間の視感度が高い緑色の発光素子も三重項励起発光材料で形成することで、より低消費電力化を図ることができる。
【０２１４】
また、発光層においては、上述した発光を示す有機化合物だけでなく、さらに他の有機化合物が添加されていてもよい。添加できる有機化合物としては、例えば、先に述べたＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＢ、ＴＰＤ、ＮＰＢ、ＤＮＴＰＤ、ＴＣＴＡ、Ａｌｑ３、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＯＸ）２、Ｚｎ（ＢＴＺ）２、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰ、ＰＢＤ、ＯＸＤ−７、ＴＰＢＩ、ＴＡＺ、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＤＮＡ、ｔ−ＢｕＤＮＡ、ＤＰＶＢｉなどの他、４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）などを用いることができるが、これらに限定されることはない。なお、このように有機化合物以外に添加する有機化合物は、有機化合物を効率良く発光させるため、有機化合物の励起エネルギーよりも大きい励起エネルギーを有し、かつ有機化合物よりも多く添加されていることが好ましい（それにより、有機化合物の濃度消光を防ぐことができる）。あるいはまた、他の機能として、有機化合物と共に発光を示してもよい（それにより、白色発光なども可能となる）。
【０２１５】
発光層は、発光波長帯の異なる発光層を画素毎に形成して、カラー表示を行う構成としても良い。典型的には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応した発光層を形成する。この場合にも、画素の光放射側にその発光波長帯の光を透過するフィルターを設けた構成とすることで、色純度の向上や、画素領域の鏡面化（映り込み）の防止を図ることができる。フィルターを設けることで、従来必要であるとされていた円偏光板などを省略することが可能となり、発光層から放射される光の損失を無くすことができる。さらに、斜方から画素領域（表示画面）を見た場合に起こる色調の変化を低減することができる。
【０２１６】
発光層で用いることのできる材料は低分子系有機発光材料でも高分子系有機発光材料でもよい。高分子系有機発光材料は低分子系に比べて物理的強度が高く、素子の耐久性が高い。また塗布により成膜することが可能であるので、素子の作製が比較的容易である。
【０２１７】
発光色は、発光層を形成する材料で決まるため、これらを選択することで所望の発光を示す発光素子を形成することができる。発光層の形成に用いることができる高分子系の電界発光材料は、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポリフルオレン系が挙げられる。
【０２１８】
ポリパラフェニレンビニレン系には、ポリ（パラフェニレンビニレン）［ＰＰＶ］の誘導体、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン）［ＲＯ−ＰＰＶ］、ポリ（２−（２’−エチル−ヘキソキシ）−５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン）［ＭＥＨ−ＰＰＶ］、ポリ（２−（ジアルコキシフェニル）−１，４−フェニレンビニレン）［ＲＯＰｈ−ＰＰＶ］等が挙げられる。ポリパラフェニレン系には、ポリパラフェニレン［ＰＰＰ］の誘導体、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレン）［ＲＯ−ＰＰＰ］、ポリ（２，５−ジヘキソキシ−１，４−フェニレン）等が挙げられる。ポリチオフェン系には、ポリチオフェン［ＰＴ］の誘導体、ポリ（３−アルキルチオフェン）［ＰＡＴ］、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）［ＰＨＴ］、ポリ（３−シクロヘキシルチオフェン）［ＰＣＨＴ］、ポリ（３−シクロヘキシル−４−メチルチオフェン）［ＰＣＨＭＴ］、ポリ（３，４−ジシクロヘキシルチオフェン）［ＰＤＣＨＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−チオフェン］［ＰＯＰＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−２，２ビチオフェン］［ＰＴＯＰＴ］等が挙げられる。ポリフルオレン系には、ポリフルオレン［ＰＦ］の誘導体、ポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）［ＰＤＡＦ］、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）［ＰＤＯＦ］等が挙げられる。
【０２１９】
発光層で用いられる無機化合物としては、有機化合物の発光を消光しにくい無機化合物であれば何であってもよく、種々の金属酸化物や金属窒化物を用いることができる。特に、周期表第１３族または第１４族の金属酸化物は、第２の有機化合物の発光を消光しにくいため好ましく、具体的には酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化ケイ素、酸化ゲルマニウムが好適である。ただし、これらに限定されることはない。
【０２２０】
なお、発光層は、上述した有機化合物と無機化合物の組み合わせを適用した層を、複数積層して形成していてもよい。また、他の有機化合物あるいは他の無機化合物をさらに含んでいてもよい。発光層の層構造は変化しうるものであり、特定の電子注入領域や発光領域を備えていない代わりに、電子注入用の電極層を備えたり、発光性の材料を分散させて備えたりする変形は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において許容されうるものである。
【０２２１】
上記のような材料で形成した発光素子は、順方向にバイアスすることで発光する。発光素子を用いて形成する表示装置の画素は、単純マトリクス方式、若しくはアクティブマトリクス方式で駆動することができる。いずれにしても、個々の画素は、ある特定のタイミングで順方向バイアスを印加して発光させることとなるが、ある一定期間は非発光状態となっている。この非発光時間に逆方向のバイアスを印加することで発光素子の信頼性を向上させることができる。発光素子では、一定駆動条件下で発光強度が低下する劣化や、画素内で非発光領域が拡大して見かけ上輝度が低下する劣化モードがあるが、順方向及び逆方向にバイアスを印加する交流的な駆動を行うことで、劣化の進行を遅くすることができ、発光表示装置の信頼性を向上させることができる。また、デジタル駆動、アナログ駆動どちらでも適用可能である。
【０２２２】
よって、封止基板にカラーフィルタ（着色層）を形成してもよい。カラーフィルタ（着色層）は、蒸着法や液滴吐出法によって形成することができ、カラーフィルタ（着色層）を用いると、高精細な表示を行うこともできる。カラーフィルタ（着色層）により、各ＲＧＢの発光スペクトルにおいてブロードなピークが鋭いピークになるように補正できるからである。
【０２２３】
単色の発光を示す材料を形成し、カラーフィルタや色変換層を組み合わせることによりフルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタ（着色層）や色変換層は、例えば封止基板に形成し、素子基板へ張り合わせればよい。
【０２２４】
もちろん単色発光の表示を行ってもよい。例えば、単色発光を用いてエリアカラータイプの表示装置を形成してもよい。エリアカラータイプは、パッシブマトリクス型の表示部が適しており、主に文字や記号を表示することができる。
【０２２５】
第１の電極層８７０及び第２の電極層８５０は仕事関数を考慮して材料を選択する必要があり、そして第１の電極層８７０及び第２の電極層８５０は、画素構成によりいずれも陽極（電位が高い電極層）、又は陰極（電位が低い電極層）となりうる。駆動用薄膜トランジスタの極性がｐチャネル型である場合、図１６（Ａ）のように第１の電極層８７０を陽極、第２の電極層８５０を陰極とするとよい。また、駆動用薄膜トランジスタの極性がｎチャネル型である場合、図１６（Ｂ）のように、第１の電極層８７０を陰極、第２の電極層８５０を陽極とすると好ましい。第１の電極層８７０および第２の電極層８５０に用いることのできる材料について述べる。第１の電極層８７０、第２の電極層８５０が陽極として機能する場合は仕事関数の大きい材料（具体的には４．５ｅＶ以上の材料）が好ましく、第１の電極層８７０、第２の電極層８５０が陰極として機能する場合は仕事関数の小さい材料（具体的には３．５ｅＶ以下の材料）が好ましい。しかしながら、第１の層８０４の正孔注入、正孔輸送特性や、第３の層８０２の電子注入性、電子輸送特性が優れているため、第１の電極層８７０、第２の電極層８５０共に、ほとんど仕事関数の制限を受けることなく、種々の材料を用いることができる。
【０２２６】
図１６（Ａ）、（Ｂ）における発光素子は、第１の電極層８７０より光を取り出す構造のため、第２の電極層８５０は、必ずしも光透光性を有する必要はない。第２の電極層８５０としては、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、リチウム（Ｌｉ）またはモリブデン（Ｍｏ）から選ばれた元素、または窒化チタン、ＴｉＳｉＸＮＹ、ＷＳｉＸ、窒化タングステン、ＷＳｉＸＮＹ、ＮｂＮなどの前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料を主成分とする膜またはそれらの積層膜を総膜厚１００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲で用いればよい。
【０２２７】
また、第２の電極層８５０に第１の電極層８７０で用いる材料のような透光性を有する導電性材料を用いると、第２の電極層８５０からも光を取り出す構造となり、発光素子から放射される光は、第１の電極層８７０と第２の電極層８５０との両方より放射される両面放射構造とすることができる。
【０２２８】
なお、第１の電極層８７０や第２の電極層８５０の種類を変えることで、本発明の発光素子は様々なバリエーションを有する。
【０２２９】
図１６（Ｂ）は、ＥＬ層８６０が、第１の電極層８７０側から第３の層８０２、第２の層８０３、第１の層８０４の順で構成されているケースである。
【０２３０】
図１６（Ｃ）は、図１６（Ａ）において、第１の電極層８７０に反射性を有する電極層を用い、第２の電極層８５０に透光性を有する電極層を用いており、発光素子より放射された光は第１の電極層８７０で反射され、第２の電極層８５０を透過して放射される。同様に図１６（Ｄ）は、図１６（Ｂ）において、第１の電極層８７０に反射性を有する電極層を用い、第２の電極層８５０に透光性を有する電極層を用いており、発光素子より放射された光は第１の電極層８７０で反射され、第２の電極層８５０を透過して放射される。
【０２３１】
なお、ＥＬ層８６０に有機化合物と無機化合物が混合させて設ける場合、その形成方法としては種々の手法を用いることができる。例えば、有機化合物と無機化合物の両方を抵抗加熱により蒸発させ、共蒸着する手法が挙げられる。その他、有機化合物を抵抗加熱により蒸発させる一方で、無機化合物をエレクトロンビーム（ＥＢ）により蒸発させ、共蒸着してもよい。また、有機化合物を抵抗加熱により蒸発させると同時に、無機化合物をスパッタリングし、両方を同時に堆積する手法も挙げられる。その他、湿式法により成膜してもよい。
【０２３２】
本実施の形態は、上記の発光素子を有する表示装置についての他の実施の形態と自由に組み合わせることが可能である。
【０２３３】
（実施の形態６）
本実施の形態では、より高画質及び高信頼性を付与され、かつ低コストで生産性よく作製することのできることを目的とした表示装置の一例について説明する。詳しくは表示素子に発光素子を用いる発光表示装置について説明する。本実施の形態では、本発明の表示装置の表示素子として適用することのできる発光素子の構成を、図１４及び図１５を用いて説明する。
【０２３４】
エレクトロルミネセンスを利用する発光素子は、発光材料が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって区別され、一般的に、前者は有機ＥＬ素子、後者は無機ＥＬ素子と呼ばれている。
【０２３５】
無機ＥＬ素子は、その素子構成により、分散型無機ＥＬ素子と薄膜型無機ＥＬ素子とに分類される。前者は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた電界発光層を有し、後者は、発光材料の薄膜からなる電界発光層を有している点に違いはあるが、高電界で加速された電子を必要とする点では共通である。なお、得られる発光のメカニズムとしては、ドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプター再結合型発光と、金属イオンの内殻電子遷移を利用する局在型発光とがある。一般的に、分散型無機ＥＬではドナー−アクセプター再結合型発光、薄膜型無機ＥＬ素子では局在型発光である場合が多い。
【０２３６】
本発明で用いることのできる発光材料は、母体材料と発光中心となる不純物元素とで構成される。含有させる不純物元素を変化させることで、様々な色の発光を得ることができる。
【０２３７】
発光材料に用いる母体材料としては、硫化物、酸化物、窒化物を用いることができる。硫化物としては、例えば、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化イットリウム（Ｙ２Ｓ３）、硫化ガリウム（Ｇａ２Ｓ３）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、硫化バリウム（ＢａＳ）等を用いることができる。また、酸化物としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）等を用いることができる。また、窒化物としては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）等を用いることができる。さらに、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）等も用いることができ、硫化カルシウム−ガリウム（ＣａＧａ２Ｓ４）、硫化ストロンチウム−ガリウム（ＳｒＧａ２Ｓ４）、硫化バリウム−ガリウム（ＢａＧａ２Ｓ４）、等の３元系の混晶であってもよい。
【０２３８】
局在型発光の発光中心として、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、サマリウム（Ｓｍ）、テルビウム（Ｔｂ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）などを用いることができる。なお、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）などのハロゲン元素が添加されていてもよい。ハロゲン元素は電荷補償として機能することもできる。
【０２３９】
一方、ドナー−アクセプター再結合型発光の発光中心として、ドナー準位を形成する第１の不純物元素及びアクセプター準位を形成する第２の不純物元素を含む発光材料を用いることができる。第１の不純物元素は、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、アルミニウム（Ａｌ）等を用いることができる。第２の不純物元素としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等を用いることができる。
【０２４０】
なお、これらの不純物元素の濃度は、母体材料に対して０．０１〜１０ａｔｏｍ％であればよく、好ましくは０．０５〜５ａｔｏｍ％の範囲である。
【０２４１】
薄膜型無機ＥＬの場合、電界発光層は、上記発光材料を含む層であり、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着（ＥＢ蒸着）法等の真空蒸着法、スパッタリング法等の物理気相成長法（ＰＶＤ）、有機金属ＣＶＤ法、ハイドライド輸送減圧ＣＶＤ法等の化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層エピタキシ法（ＡＬＥ）等を用いて形成することができる。
【０２４２】
図１４（Ａ）乃至（Ｃ）に発光素子として用いることのできる薄膜型無機ＥＬ素子の一例を示す。図１４（Ａ）乃至（Ｃ）において、発光素子は、第１の電極層５０、電界発光層５２、第２の電極層５３を含む。
【０２４３】
図１４（Ｂ）及び図１４（Ｃ）に示す発光素子は、図１４（Ａ）の発光素子において、電極層と電界発光層間に絶縁層を設ける構造である。図１４（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極層５０と電界発光層５２との間に絶縁層５４を有し、図１４（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極層５０と電界発光層５２との間に絶縁層５４ａ、第２の電極層５３と電界発光層５２との間に絶縁層５４ｂとを有している。このように絶縁層は電界発光層を挟持する一対の電極層のうち一方の間にのみ設けてもよいし、両方の間に設けてもよい。また絶縁層は単層でもよいし複数層からなる積層でもよい。
【０２４４】
また、図１４（Ｂ）では第１の電極層５０に接するように絶縁層５４が設けられているが、絶縁層と電界発光層の順番を逆にして、第２の電極層５３に接するように絶縁層５４を設けてもよい。
【０２４５】
分散型無機ＥＬ素子の場合、粒子状の発光材料をバインダ中に分散させ膜状の電界発光層を形成する。バインダとは、粒状の発光材料を分散した状態で固定し、電界発光層としての形状に保持するための物質である。発光材料は、バインダによって電界発光層中に均一に分散し固定される。
【０２４６】
分散型無機ＥＬ素子の場合、電界発光層の形成方法は、選択的に電界発光層を形成できる液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷など）、スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法などを用いることもできる。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは、１０〜１０００ｎｍの範囲である。また、発光材料及びバインダを含む電界発光層において、発光材料の割合は５０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下とするよい。
【０２４７】
図１５（Ａ）乃至（Ｃ）に発光素子として用いることのできる分散型無機ＥＬ素子の一例を示す。図１５（Ａ）における発光素子は、第１の電極層６０、電界発光層６２、第２の電極層６３の積層構造を有し、電界発光層６２中にバインダによって保持された発光材料６１を含む。
【０２４８】
本実施の形態に用いることのできるバインダとしては、有機材料や無機材料を用いることができ、有機材料及び無機材料の混合材料を用いてもよい。有機材料としては、シアノエチルセルロース系樹脂のように、比較的誘電率の高いポリマーや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ化ビニリデンなどの樹脂を用いることができる。また、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、オキサゾール樹脂（ポリベンゾオキサゾール）等の樹脂材料を用いてもよい。これらの樹脂に、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）やチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）などの高誘電率の微粒子を適度に混合して誘電率を調整することもできる。
【０２４９】
バインダに含まれる無機材料としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸素及び窒素を含む珪素、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸素及び窒素を含むアルミニウムまたは酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、ニオブ酸鉛（ＰｂＮｂＯ３）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、タンタル酸バリウム（ＢａＴａ２Ｏ６）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、その他の無機材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。有機材料に、誘電率の高い無機材料を含ませる（添加等によって）ことによって、発光材料及びバインダよりなる電界発光層の誘電率をより制御することができ、より誘電率を大きくすることができる。バインダに無機材料と有機材料との混合層を用い、高い誘電率とすると、発光材料により大きい電荷を誘起することができる。
【０２５０】
図１５（Ｂ）及び図１５（Ｃ）に示す発光素子は、図１５（Ａ）の発光素子において、電極層と電界発光層間に絶縁層を設ける構造である。図１５（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極層６０と電界発光層６２との間に絶縁層６４を有し、図１５（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極層６０と電界発光層６２との間に絶縁層６４ａ、第２の電極層６３と電界発光層６２との間に絶縁層６４ｂとを有している。このように絶縁層は電界発光層を挟持する一対の電極層のうち一方の間にのみ設けてもよいし、両方の間に設けてもよい。また絶縁層は単層でもよいし複数層からなる積層でもよい。
【０２５１】
また、図１５（Ｂ）では第１の電極層６０に接するように絶縁層６４が設けられているが、絶縁層と電界発光層の順番を逆にして、第２の電極層６３に接するように絶縁層６４を設けてもよい。
【０２５２】
図１４における絶縁層５４、図１５における絶縁層６４のような絶縁層は、特に限定されることはないが、絶縁耐圧が高く、緻密な膜質であることが好ましく、さらには、誘電率が高いことが好ましい。例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等やこれらの混合膜又は２種以上の積層膜を用いることができる。これらの絶縁膜は、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤ等により成膜することができる。また、絶縁層はこれら材料の粒子をバインダ中に分散して成膜してもよい。バインダ材料は、電界発光層に含まれるバインダと同様な材料、方法を用いて形成すればよい。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは１０〜１０００ｎｍの範囲である。
【０２５３】
本実施の形態で示す発光素子は、電界発光層を挟持する一対の電極層間に電圧を印加することで発光が得られるが、直流駆動又は交流駆動のいずれにおいても動作することができる。
【０２５４】
本実施の形態は、上記の実施の形態１、２、４と適宜組み合わせることができる。
【０２５５】
（実施の形態７）
本発明によって形成される表示装置によって、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）を完成させることができる。図１９はテレビジョン装置の主要な構成を示すブロック図を示している。
【０２５６】
図１７（Ａ）は本発明に係る表示パネルの構成を示す上面図であり、絶縁表面を有する基板２７００上に画素２７０２をマトリクス上に配列させた画素部２７０１、走査線側入力端子２７０３、信号線側入力端子２７０４が形成されている。画素数は種々の規格に従って設ければ良く、ＸＧＡであってＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１０２４×７６８×３（ＲＧＢ）、ＵＸＧＡであってＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１６００×１２００×３（ＲＧＢ）、フルスペックハイビジョンに対応させ、ＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１９２０×１０８０×３（ＲＧＢ）とすれば良い。
【０２５７】
画素２７０２は、走査線側入力端子２７０３から延在する走査線と、信号線側入力端子２７０４から延在する信号線とが交差することで、マトリクス状に配設される。画素部２７０１の画素それぞれには、スイッチング素子とそれに接続する表示素子に用いる電極層が備えられている。スイッチング素子の代表的な一例はＴＦＴであり、ＴＦＴのゲート電極層側が走査線と、ソース若しくはドレイン側が信号線と接続されることにより、個々の画素を外部から入力する信号によって独立して制御可能としている。
【０２５８】
図１７（Ａ）は、走査線及び信号線へ入力する信号を、外付けの駆動回路により制御する表示パネルの構成を示しているが、図１８（Ａ）に示すように、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりドライバＩＣ２７５１を基板２７００上に実装しても良い。また他の実装形態として、図１８（Ｂ）に示すようなＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式を用いてもよい。ドライバＩＣは単結晶半導体基板に形成されたものでも良いし、ガラス基板上にＴＦＴで回路を形成したものであっても良い。図１８において、ドライバＩＣ２７５１は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２７５０と接続している。図１８において、保護回路２７１３が基板２７００上に形成されている。
【０２５９】
また、画素に設けるＴＦＴを結晶性を有する半導体で形成する場合には、図１７（Ｂ）に示すように走査線側駆動回路３７０２を基板３７００上に形成することもできる。図１７（Ｂ）において、画素部３７０１は、信号線側入力端子３７０４と接続した図１７（Ａ）と同様に外付けの駆動回路により制御する。画素に設けるＴＦＴを移動度の高い、多結晶（微結晶）半導体、単結晶半導体などで形成する場合は、図１７（Ｃ）に示すように、画素部４７０１、走査線駆動回路４７０２と、信号線駆動回路４７０４を基板４７００上に一体形成することもできる。
【０２６０】
表示パネルには、図１７（Ａ）で示すような構成として、図１９において、画素部９０１のみが形成されて走査線側駆動回路９０３と信号線側駆動回路９０２とが、図１８（Ｂ）のようなＴＡＢ方式により実装される場合と、図１８（Ａ）のようなＣＯＧ方式により実装される場合と、図１７（Ｂ）に示すようにＴＦＴを形成し、画素部９０１と走査線側駆動回路９０３を基板上に形成し信号線側駆動回路９０２を別途ドライバＩＣとして実装する場合、また図１７（Ｃ）で示すように画素部９０１と信号線側駆動回路９０２と走査線側駆動回路９０３を基板上に一体形成する場合などがあるが、どのような形態としても良い。
【０２６１】
図１９において、その他の外部回路の構成として、映像信号の入力側では、チューナ９０４で受信した信号のうち、映像信号を増幅する映像信号増幅回路９０５と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路９０６と、その映像信号をドライバＩＣの入力仕様に変換するためのコントロール回路９０７などからなっている。コントロール回路９０７は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路９０８を設け、入力デジタル信号をｍ個に分割して供給する構成としても良い。
【０２６２】
チューナ９０４で受信した信号のうち、音声信号は、音声信号増幅回路９０９に送られ、その出力は音声信号処理回路９１０を経てスピーカー９１３に供給される。制御回路９１１は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部９１２から受け、チューナ９０４や音声信号処理回路９１０に信号を送出する。
【０２６３】
これらの表示モジュールを、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、筐体に組みこんで、テレビジョン装置を完成させることができる。表示モジュールとして液晶表示モジュールを用いれば液晶テレビジョン装置、ＥＬモジュールを用いればＥＬテレビジョン装置を作製することができる。図６（Ａ）において、表示モジュールにより主画面２００３が形成され、その他付属設備としてスピーカー部２００９、操作スイッチなどが備えられている。このように、本発明によりテレビジョン装置を完成させることができる。
【０２６４】
筐体２００１に表示用パネル２００２が組みこまれ、受信機２００５により一般のテレビ放送の受信をはじめ、モデム２００４を介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより一方向（送信者から受信者）又は双方向（送信者と受信者間、又は受信者間同士）の情報通信をすることもできる。テレビジョン装置の操作は、筐体に組みこまれたスイッチ又は別体のリモコン装置２００６により行うことが可能であり、このリモコン装置にも出力する情報を表示する表示部２００７が設けられていても良い。
【０２６５】
また、テレビジョン装置にも、主画面２００３の他にサブ画面２００８を第２の表示用パネルで形成し、チャネルや音量などを表示する構成が付加されていても良い。この構成において、主画面２００３及びサブ画面２００８を本発明の液晶表示用パネルで形成することができ、主画面２００３を視野角の優れたＥＬ表示用パネルで形成し、サブ画面を低消費電力で表示可能な液晶表示用パネルで形成しても良い。また、低消費電力化を優先させるためには、主画面２００３を液晶表示用パネルで形成し、サブ画面をＥＬ表示用パネルで形成し、サブ画面は点滅可能とする構成としても良い。本発明を用いると、このような大型基板を用いて、多くのＴＦＴや電子部品を用いても、信頼性の高い表示装置とすることができる。
【０２６６】
図６（Ｂ）は例えば２０〜８０インチの大型の表示部を有するテレビジョン装置であり、筐体２０１０、表示部２０１１、操作部であるリモコン装置２０１２、スピーカー部２０１３等を含む。本発明は、表示部２０１１の作製に適用される。図６（Ｂ）のテレビジョン装置は、壁かけ型となっており、設置するスペースを広く必要としない。本発明における表示素子に用いる電極層は湿式法により形成することができるため、図６（Ａ）（Ｂ）のような大型な表示部を有するテレビジョン装置であっても低コストで生産性よく作製することができる。
【０２６７】
勿論、本発明はテレビジョン装置に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。
【０２６８】
本実施の形態は、上記の実施の形態１乃至６と適宜組み合わせることができる。
【０２６９】
（実施の形態８）
本発明に係る電子機器として、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等のカメラ、携帯電話装置（単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ）、ＰＤＡ等の携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コンピュータ用のモニタ、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。また、パチンコ機、スロットマシン、ピンボール機、大型ゲーム機など表示装置を有するあらゆる遊技機に適用することができる。その具体例について、図１２を参照して説明する。
【０２７０】
図１２（Ａ）に示す携帯情報端末機器は、本体９２０１、表示部９２０２等を含んでいる。表示部９２０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性な携帯情報端末機器を提供することができる。
【０２７１】
図１２（Ｂ）に示すデジタルビデオカメラは、表示部９７０１、表示部９７０２等を含んでいる。表示部９７０１は本発明の表示装置を適用することができる。その結果、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性なデジタルビデオカメラを提供することができる。
【０２７２】
図１２（Ｃ）に示す携帯電話機は、本体９１０１、表示部９１０２等を含んでいる。表示部９１０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性な携帯電話機を提供することができる。
【０２７３】
図１２（Ｄ）に示す携帯型のテレビジョン装置は、本体９３０１、表示部９３０２等を含んでいる。表示部９３０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性な携帯型のテレビジョン装置を提供することができる。またテレビジョン装置としては、携帯電話機などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中型のもの、また、大型のもの（例えば４０インチ以上）まで、幅広いものに、本発明の表示装置を適用することができる。
【０２７４】
図１２（Ｅ）に示す携帯型のコンピュータは、本体９４０１、表示部９４０２等を含んでいる。表示部９４０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性な携帯型のコンピュータを提供することができる。
【０２７５】
図１２（Ｆ）に示すスロットマシンは、本体９５０１、表示部９５０２等を含んでいる。表示部９５０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性なスロットマシンを提供することができる。
【０２７６】
また、本発明において自発光型の発光素子を表示素子として用いた表示装置（発光表示装置）は、照明装置として用いることもできる。本発明を適用した表示装置は、小型の電気スタンドや室内の大型な照明装置として用いることもできる。さらに、本発明の発光表示装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることもできる。本発明の発光表示装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、液晶表示装置の高信頼性化を達成することができる。また、本発明の発光表示装置は、面発光の照明装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化が可能であり、液晶表示装置の大面積化も可能になる。さらに、本発明の発光表示装置は薄型であるため、液晶表示装置の薄型化も可能となる。
【０２７７】
このように、本発明の表示装置により、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性な電子機器を提供することができる。
【０２７８】
本実施の形態は、上記の実施の形態１乃至７と適宜組み合わせることができる。
【実施例１】
【０２７９】
本実施例では、撥液処理による有機化合物層を含む層表面の撥液性の変化を評価した結果を示す。評価は純水接触角測定によって行った。
【０２８０】
有機化合物としてポリイミドとアクリル樹脂を用い、ポリイミド膜及びアクリル樹脂膜をそれぞれ形成した。ポリイミド膜はスピンコート法により塗布した後、９０℃２分間の乾燥、２００℃３０分の焼成を行って形成し、アクリル樹脂膜はスピンコート法により塗布した後、９０℃２分間の乾燥を行って成膜した。
【０２８１】
成膜後のポリイミド膜及びアクリル樹脂膜に、酸素雰囲気下での紫外線照射を行い、ＦＡＳ膜を成膜し（成膜条件は気相法で温度１２０℃、３０分、窒素雰囲気下）、ハイドロフルオロエーテルに浸漬し、エタノールに浸漬した後、表面の純水接触角を測定した。接触角測定は、Ｆｉｒｓｔ Ｔｅｎ Åｎｇｓｔｒｏｍｓ社製、ＦＴÅ１２５動的接触角測定解析装置によって行った。酸素を含む雰囲気下での紫外線照射時間の条件を３分間、５分間、１０分間、２０分間とし、各条件でそれぞれ３点ずつ行った。なお、本実施例では、酸素を含む雰囲気としてオゾン雰囲気下で紫外線照射を行った。撥液処理を行ったポリイミド膜及びアクリル樹脂膜の紫外線照射時間と接触角の関係を図２０に示す。
【０２８２】
図２０において、ポリイミド膜表面における接触角がばつ印のドット、アクリル樹脂膜表面における接触角が四角形印のドットで示している。酸素を含む雰囲気下での紫外線照射を行わない、紫外線照射時間０分ではポリイミド膜とアクリル樹脂膜表面の接触角はほぼ同じであるが、紫外線照射時間を３分間、５分間、１０分間、２０分間とすると、アクリル樹脂膜は紫外線照射により接触角が大きくなり撥液化しているが、一方、ポリイミド膜は紫外線照射により接触角が小さくなり親液化している。結果、紫外線照射工程を含む撥液処理によってアクリル樹脂膜とポリイミド膜表面の接触角には４０度程度の差が生じることがわかる。
【０２８３】
この結果より以下のように考察できる。酸素を含む雰囲気下における紫外線照射により、表面に酸化層が形成される。主鎖にＣ−Ｎ結合及びＣ−Ｏ結合を有するポリイミドにおいては、紫外線照射によりＣ−Ｎ結合や、Ｃ−Ｏ結合において結合が分断して分子量１００〜１００００程度の低分子の酸化層となる。フッ化炭素層はポリイミド膜表面の低分子の酸化層上に形成される。低分子の酸化層のために、有機溶剤による洗浄工程においてフッ化炭素層ごと除去されてしまい、結果ポリイミド膜表面のフッ素密度は低くなり親液化してしまう。アクリル樹脂膜表面には有機溶剤による洗浄工程において溶解する酸化層が少ないために、フッ素密度は高くなり、より撥液化することができる。従って、本実施例の撥液処理により、アクリル樹脂膜とポリイミド膜の撥液性に差を生じさせることができる。
【０２８４】
本実施例の結果より、本発明の撥液処理を行うことによって、アクリル樹脂は、主鎖にＣ−Ｎ結合及びＣ−Ｏ結合を有するポリイミドと比較し、より高い撥液性を示すことがわかった。このように本発明の撥液処理を行うことによって、有機化合物を含む層を用いて撥液性の異なる領域を形成することができ、撥液性の制御を行うことができる。
【実施例２】
【０２８５】
本実施例では、有機化合物を含む層に撥液処理を行う各工程における、有機化合物を含む層の表面状態の評価を行った結果を示す。評価はＸ線光電子分光法（ＸＰＳ：Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて測定し行った。
【０２８６】
有機化合物としてポリイミド（試料Ａ１乃至Ａ４）とアクリル樹脂（試料Ｂ１乃至Ｂ４）を用いた。作製条件は条件１乃４とし、それぞれの工程後ＸＰＳ分析法により表面における元素の定量分析を行った。なお、分析深さは５ｎｍ程度であった。条件１（Ａ１、Ｂ１）は、各樹脂材料をスピンコート法により塗布、乾燥させて成膜した後の試料表面状態である。条件２（Ａ２、Ｂ２）は、各樹脂材料をスピンコート法により塗布、乾燥させて成膜した後、酸素を含む雰囲気下で紫外線を１０分照射した後の試料表面状態である。条件３（Ａ３、Ｂ３）は、各樹脂材料をスピンコート法により塗布、乾燥させて成膜し、酸素を含む雰囲気下で紫外線を１０分照射し、ＦＡＳ膜を成膜し（成膜条件は気相法で温度１２０℃、３０分、窒素雰囲気下）、ハイドロフルオロエーテルに浸漬し、エタノールに浸漬した後の試料表面状態である。条件４（Ａ４、Ｂ４）は、各樹脂材料をスピンコート法により塗布、乾燥させて成膜し、酸素を含む雰囲気下で紫外線を１０分照射し、エタノールに浸漬した後の試料表面状態である。本実施例では、酸素を含む雰囲気下としてオゾン雰囲気下で紫外線照射を行った。試料（試料Ａ１乃至Ａ４、試料Ｂ１乃至Ｂ４）の表面における元素の定量分析の結果を表１に示す。
【０２８７】
【表１】
【０２８８】
表１より以下のことがわかる。Ａ１及びＢ１と、Ａ２及びＢ２とを比較すると、ポリイミド（Ａ２）、アクリル樹脂（Ｂ２）ともに酸素を含む雰囲気下での紫外線照射により酸素量が増加しており表面が酸化され、酸化層が形成されている。Ａ２及びＢ２と、Ａ４及びＢ４とを比較すると、酸素を含む雰囲気下での紫外線照射後のエタノール洗浄により、ポリイミド（Ａ４）の酸化層は溶解し、アクリル樹脂（Ｂ４）の酸化層は溶解しない。Ａ１及びＢ１と、Ａ３及びＢ３とを比較すると、フッ素量から、ポリイミド（Ｂ３）へのＦＡＳ吸着量と比較して、アクリル樹脂（Ａ３）へのＦＡＳ吸着量が多い。
【０２８９】
以上の結果より、以下のように考察できる。アクリル樹脂、ポリイミドともに酸素を含む雰囲気下での紫外線照射により表面が酸化され、酸化層上にフッ化炭素を含むＦＡＳが吸着する。ただしポリイミドにおいては、酸化層がエタノール洗浄により溶解するため、酸化層上に形成されたＦＡＳは除去される。
【０２９０】
従って、アクリル樹脂は表面に多くの撥液性を示すフッ化炭素を含むＦＡＳが残存するために、主鎖にＣ−Ｎ結合及びＣ−Ｏ結合を有するポリイミドと比較し、より高い撥液性を示すことがわかった。
【０２９１】
このように、本発明の撥液処理を行うことによって、有機化合物を含む層を用いて撥液性の異なる領域を形成することができ、撥液性の制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０２９２】
【図１】本発明の表示装置における機能層を示した断面図である。
【図２】本発明の表示装置における機能層を示した断面図である。
【図３】本発明の表示装置における機能層の作製方法を示した図である。
【図４】本発明の表示装置を示した断面図である。
【図５】本発明の表示装置を示した平面図及び断面図である。
【図６】本発明の電子機器を示した図である。
【図７】本発明の表示装置の作製工程において適用できる液滴吐出装置を示した図である。
【図８】本発明の表示装置を示した平面図及び断面図である。
【図９】本発明の表示装置を示した平面図及び断面図である。
【図１０】本発明の表示装置を示した断面図である。
【図１１】本発明の表示装置を示した断面図である。
【図１２】本発明の電子機器を示した図である。
【図１３】本発明の表示モジュールを示した断面図である。
【図１４】本発明に適用できる発光素子の構成を示した断面図である。
【図１５】本発明に適用できる発光素子の構成を示した断面図である。
【図１６】本発明に適用できる発光素子の構成を示した断面図である。
【図１７】本発明の表示装置を示した平面図である。
【図１８】本発明の表示装置を示した平面図である。
【図１９】本発明が適用される電子機器の主要な構成を示すブロック図である。
【図２０】実施例１における接触角測定結果を示すグラフ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示素子を有する表示装置及び表示装置の作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置に用いられるカラーフィルタなどの機能層をインクジェット法によって形成する際に、薄膜を高繊細な微細パターンとするために、薄膜の被形成領域において、薄膜材料液に対して改質処理した撥液領域及び親液領域を利用することが行われている。
【０００３】
例えば、薄膜の仕切部材であるバンクを無機材料からなるバンクと有機材料からなるバンクの積層とし、フッ素系ガスを用いたプラズマ処理により有機材料からなるバンク表面のみを撥液化することによって、薄膜材料液に対する撥液領域及び親液領域を形成している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−３５３５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような方法で撥液処理を行うためには大型で高価な真空装置が必要となる。また、無機材料からなるバンクを用いて親液領域を形成する場合、形成する薄膜の膜厚に合わせて、バンクを形成するための無機膜を成膜しなければならない。しかしカラーフィルタのように数μｍの膜厚の薄膜を形成する場合、無機膜の成膜及びエッチング工程に長い時間を要してしまい、実用的でないという問題があった。
【０００５】
従って、高価な真空装置を用いることなく、選択的に改質領域を形成し、所望の形状の親液領域及び撥液領域を形成し、様々な機能性を有する薄膜を形成することを目的の一とする。
【０００６】
また、より画質及び信頼性の高い表示装置、また大画面を有する大型な表示装置であっても、低コストで生産性よく提供することを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
表示装置に用いられる、着色層や画素電極層などの様々な特定の機能を有する薄膜（機能層という）を、液状の機能層形成材料を含む組成物を用いて湿式法で形成する。液状の機能層形成材料を含む組成物は流動性を有するため、被形成領域を囲むように設けられた隔壁（バンクともいう）内に充填されるように吐出され、乾燥や焼成によって固化されて機能層として形成される。
【０００８】
機能層形成材料を含む組成物を吐出する領域は、開口の底面領域と開口を囲む隔壁領域とを含み、隔壁領域の方が開口の底面領域より機能層形成材料を含む組成物に対して撥液性を高まるように撥液処理を行う。この撥液処理は機能層形成材料が隔壁を乗り越えて被形成領域外に流出されることなく、開口内の所望の領域に機能層が形成できるようにするために行う。
【０００９】
本発明では、開口の底面と開口を囲む隔壁を、少なくとも機能層形成材料に対して撥液性の強度（高さ低さ）を異ならせることができる２種類の有機物化合物を含む層によって形成する。機能層形成材料に対する撥液性の制御は、有機化合物層表面に付着する、液状の機能層形成材料に対して撥液性を示すフッ素密度を制御することによって行うことができる。
【００１０】
フッ素密度は、フッ化炭素層形成後の酸化層の有機溶剤に対する溶解性により制御することができる。酸化層の溶解性が高いほど酸化層はフッ化炭素層ごと除去されやすくなり、酸化層が薄膜化するとともにフッ素密度も低下する。
【００１１】
本発明の撥液処理では、有機化合物を含む層に対し、酸化雰囲気下における紫外線照射工程、フッ化炭素層形成工程、有機溶剤による洗浄工程を行う。
【００１２】
有機化合物を含む層に撥液性を示すフッ素を含むフッ化炭素層を形成する際、有機化合物を含む層表面を酸化して形成された酸化層上にフッ化炭素層を設ける。
【００１３】
酸化層は、有機化合物を含む層に酸素を含む雰囲気下で紫外線照射を行い、有機化合物を含む層表面を酸化して形成する。主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を有する有機化合物においては、紫外線照射によりＣ−Ｎ結合や、Ｃ−Ｏ結合において結合が分断し、分子量１００〜１００００程度の低分子の酸化層が形成され、フッ化炭素層は、有機化合物を含む層表面に形成された低分子の酸化層上に形成されることになる。
【００１４】
主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を有する有機化合物表面の酸化層は低分子のために、有機溶剤による洗浄工程においてフッ化炭素層ごと除去することが可能であり、主鎖にＣ−Ｎ結合又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層表面のフッ素密度を低くし親液化することができる。
【００１５】
従って、本発明の撥液処理のように、有機溶剤に対する有機化合物表面の酸化層の溶解性が異なる有機化合物を含む層を用いることで、撥液性の異なる領域を形成することができ、撥液性の制御を行うことができる。
【００１６】
従って、有機化合物表面の酸化層が有機溶剤に対して高い溶解性を示す、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む第１の有機化合物を含む層を開口の底面に用い、第２の有機化合物を含む層を隔壁として用いて撥液処理を行うと、機能層形成材料を含む組成物に対して撥液性の強度が異なる領域を選択的に形成することができる。
【００１７】
なお、本明細書において、２種類以上の領域を比較する場合、より低い撥液性を示す領域を、より高い撥液性を示す撥液領域に対して親液領域ともいう。本明細書において、開口とは開口の底面及び隔壁による側面を含む。
【００１８】
酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射して形成される酸化層において、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む第１の有機化合物を含む層表面の酸化層は、第２の有機化合物を含む層表面の酸化層より、有機溶剤に対する溶解性が高い。
【００１９】
また、撥液処理後の酸化層の膜厚において、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を有する第１の有機化合物を含む層表面に設けられる酸化層の膜厚は、第２の有機化合物を含む層表面に設けられる酸化層の膜厚より薄い。
【００２０】
このように選択的に撥液処理を行った開口に、液状の機能層形成材料を含む組成物を吐出すると、開口底面の親液領域に組成物は充填され、撥液領域である隔壁を乗り越えて被形成領域外に流出されない。よって、開口内の所望の被形成領域に機能層を形成することができる。
【００２１】
従って、高価な真空装置を用いることなく、選択的に撥液領域を形成することができる。撥液領域及び親液領域、両方を有機材料を用いて形成することができるため、厚膜化が容易であり、加工性も高い。よって、撥液領域及び親液領域の形状の選択性が広がるため、様々な機能性を有する機能層を制御性よく形成することができる。
【００２２】
大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができ、また湿式法を用いて表示素子に用いる機能性を有する機能層を作製できるため、材料の利用効率がよく、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、本発明を用いることにより、高信頼性の表示装置および電子機器も低コストで生産性よく得ることができる。
【００２３】
本発明の表示装置の一形態は、第１の有機化合物を含む層と、第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層と、開口に機能層とを有する。機能層と第２の有機化合物を含む層とはフッ化炭素層を間に介して接する。第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含む。
【００２４】
本発明の表示装置の一形態は、第１の有機化合物を含む層と、第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層と、開口に機能層とを有する。機能層と第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層とはフッ化炭素層を間に介して接する。第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含む。フッ化炭素層において、第１の有機化合物層上に設けられた領域のフッ素密度は第２の有機化合物を含む層上に設けられた領域より低い。
【００２５】
本発明の表示装置の一形態は、上記構成において、第１の有機化合物を含む層及びフッ化炭素層の間に第１の酸化層と、第２の有機化合物を含む層及びフッ化炭素層の間に第２の酸化層とを有する。
【００２６】
本発明の表示装置の作製方法の一形態は、第１の有機化合物を含む層を形成し、第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層を形成する。第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層に酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射する。紫外線を照射された第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層上にフッ化炭素層を形成する。第１の有機化合物を含む層上のフッ化炭素層を有機溶剤により除去する。開口に機能層形成材料を含む組成物を吐出し機能層を形成する。第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含む。
【００２７】
本発明の表示装置の作製方法の一形態は、第１の有機化合物を含む層を形成し、第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層を形成する。第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層に酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射し、第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層上に酸化層を形成する。酸化層上にフッ化炭素層を形成する。第１の有機化合物を含む層上の酸化層及びフッ化炭素層を有機溶剤により除去する。開口に機能層形成材料を含む組成物を吐出し機能層を形成する。第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含む。
【００２８】
本発明の表示装置の作製方法の一形態は、第１の有機化合物を含む層を形成し、第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層を形成する。第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層に酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射する。紫外線を照射された第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層上にフッ化炭素層を形成する。フッ化炭素層を有機溶剤により選択的に除去することにより、開口において第２の有機化合物を含む層表面を第１の有機化合物を含む層表面より撥液化する。開口に機能層形成材料を含む組成物を吐出し機能層を形成する。第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含む。
【００２９】
本発明の表示装置の作製方法の一形態は、第１の有機化合物を含む層を形成し、第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層を形成する。第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層に酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射し、第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層上に酸化層を形成する。酸化層上にフッ化炭素層を形成する。酸化層及びフッ化炭素層を有機溶剤により選択的に除去することにより、開口において第２の有機化合物を含む層表面を第１の有機化合物を含む層表面より撥液化する。開口に機能層形成材料を含む組成物を吐出し機能層を形成する。第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含む。
【００３０】
上記有機溶剤としては、アルコールなどを用いることができる。
【００３１】
上記のように機能層形成材料は溶媒に溶解させ液状の組成物として、湿式法によって機能性を有する薄膜を形成することができる。湿式法は、薄膜の形成材料を溶媒に溶解し、その液状の組成物を被形成領域に付着させ、溶媒を除去し固化させることによって薄膜として形成する。本明細書において、固化させるとは、流動性を失わせ一定の形状を保つ状態とすることをいう。
【００３２】
湿式法としては、スピンコート法、ロールコート法、スプレー法、キャスト法、ディップ法、液滴吐出（噴出）法（インクジェット法）、ディスペンサ法、各種印刷法（スクリーン（孔版）印刷、オフセット（平版）印刷、凸版印刷やグラビア（凹版）印刷など所望なパターンで形成される方法）などを用いることができる。なお、液状の組成物を用いる方法であれば上記に限定されず、本発明における液状の組成物を用いることができる。
【００３３】
湿式法は、蒸着法やスパッタリング法などの乾式法に比べ、材料がチャンバー内に飛散しないため、材料の利用効率が高い。また、大気圧下で行うことができるため、真空装置などにかかる設備を軽減することができる。さらに真空チャンバーの大きさに処理基板は制限されないために、基板の大型化にも対応できるので、低コストのうえ、生産性が向上する。組成物中の溶媒を除去する程度の温度の加熱処理が必要なだけであるので、いわゆる低温プロセスである。従って、高い加熱処理では分解や変質が生じてしまう基板、材料も用いることができる。
【００３４】
また、流動性を有する液状の組成物を用いて形成するために、材料の混合が容易であり、被形成領域に対する被覆性もよい。
【００３５】
所望なパターンに組成物を吐出できる液滴吐出法や、組成物を所望のパターンに転写、または描写できる印刷法などは、選択的に薄膜を形成することができるので、さらに材料のロスを防ぎ有効利用することができるため、生産コストが低下する。さらに、フォトリソグラフィ工程による薄膜の形状加工が不要となるため、工程が簡略化し、生産性が向上すると言う効果がある。
【発明の効果】
【００３６】
従って、高価な真空装置を用いることなく、選択的に撥液領域を形成することができる。撥液領域及び親液領域、両方を有機材料を用いて形成することができるため、厚膜化が容易であり、加工性も高い。よって、撥液領域及び親液領域の形状の選択性が広がるため、様々な機能性を有する薄膜を制御性よく形成することができる。
【００３７】
大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができ、また湿式法を用いて表示素子に用いる機能性を有する機能層を作製できるため、材料の利用効率がよく、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、本発明を用いることにより、高信頼性の表示装置および電子機器も低コストで生産性よく得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００３９】
（実施の形態１）
本実施の形態では、より高画質及び高信頼性を付与され、かつ低コストで生産性よく作製することのできることを目的とした表示装置における機能層の一例について説明する。
【００４０】
図１及び図２に、本発明を用いた機能層の例を示す。図１（Ａ）は有機化合物（第１の有機化合物）を含む層３０１及び有機化合物（第２の有機化合物）を含む層３０２ａ、３０２ｂに形成された開口に、有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂ表面に形成された酸化層３０３ａ、３０３ｂを間に介して開口を充填するように、機能層３０４が形成されている例である。開口底面の有機化合物を含む層３０１は、酸化処理より表面に形成された酸化層が有機溶剤によるエッチングによって除去されているため、膜厚が薄い領域となっており凹部が形成されている。以下、図３を用いて作製方法を説明する。
【００４１】
本実施の形態では、表示装置に用いられる、着色層や画素電極層などの様々な特定の機能層を、液状の機能層形成材料を含む組成物を用いて湿式法で形成する。液状の機能層形成材料を含む組成物は流動性を有するため、被形成領域を囲むように設けられた隔壁（バンクともいう）内に充填されるように吐出され、乾燥や焼成によって固化されて機能層として形成される。
【００４２】
機能層形成材料を含む組成物を吐出する領域は、開口の底面領域と開口を囲む隔壁領域とを含み、隔壁領域の方が開口の底面領域より機能層形成材料を含む組成物に対して撥液性が高まるように撥液処理を行う。この撥液処理は機能層形成材料が隔壁を乗り越えて被形成領域外に流出されることなく、開口内の所望の領域に機能層が形成できるようにするために行う。
【００４３】
本発明の本実施の形態では、開口の底面と開口を囲む隔壁を、少なくとも機能層形成材料に対して撥液性の強度（高さ低さ）を異ならせることができる２種類の有機物化合物を含む層によって形成する。機能層形成材料に対する撥液性の制御は、有機化合物層表面に付着する、液状の機能層形成材料に対して撥液性を示すフッ素密度を制御することによって行うことができる。
【００４４】
フッ素密度は、フッ化炭素層形成後の酸化層の有機溶剤に対する溶解性により制御することができる。酸化層の溶解性が高いほど酸化層はフッ化炭素層ごと除去されやすくなり、酸化層が薄膜化するとともにフッ素密度も低下する。
【００４５】
本実施の形態では、主鎖にＣ−Ｎ結合又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層３０１を形成し、有機化合物を含む層３０１上に、開口を有する有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂを形成する（図３（Ａ）参照。）。開口は有機化合物を含む層３０１に達しており、開口の底面には有機化合物を含む層３０１が露出する。開口に露出する有機化合物を含む層３０１及び有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂ表面に酸化層３４３、３０３ａ、３０３ｂをそれぞれ形成し、酸化層３４３、３０３ａ、３０３ｂ上にフッ化炭素層３４７、３０７ａ、３０７ｂを形成する（図３（Ｂ）参照。）。
【００４６】
本発明における本実施の形態の撥液処理では、有機化合物を含む層に対し、酸化雰囲気下における紫外線照射工程、フッ化炭素層形成工程、有機溶剤による洗浄工程を行う。
【００４７】
有機化合物を含む層に撥液性を示すフッ素を含むフッ化炭素層を形成する際、有機化合物を含む層表面を酸化して形成された酸化層上にフッ化炭素層を設ける。
【００４８】
酸化層は、有機化合物を含む層に酸素を含む雰囲気下で紫外線照射を行い、有機化合物を含む層表面を酸化して形成する。主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を有する有機化合物においては、紫外線照射によりＣ−Ｎ結合や、Ｃ−Ｏ結合において結合が分断し、分子量１００〜１００００程度の低分子の酸化層が形成され、フッ化炭素層は、有機化合物を含む層表面に形成された低分子の酸化層上に形成されることになる。
【００４９】
主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を有する有機化合物表面の酸化層は低分子のために、有機溶剤による洗浄工程においてフッ化炭素層ごと除去することが可能であり、主鎖にＣ−Ｎ結合又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層表面のフッ素密度を低くし親液化することができる。
【００５０】
有機化合物を含む層３０１表面に形成された酸化層３４３、３０３ａ、３０３ｂ及びフッ化炭素層３４７、３０７ａ、３０７ｂを有機溶剤によって選択的に除去する。本実施の形態では、有機溶剤としてアルコールを用いて洗浄する。酸化層３４３、３０３ａ、３０３ｂ及びフッ化炭素層３４７、３０７ａ、３０７ｂは、主鎖にＣ−Ｎ結合又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層３０１上ほど除去されやすいので、有機化合物を含む層３０１表面の酸化層３４３及びフッ化炭素層３４７をより多く選択的に除去することができる。
【００５１】
従って、開口底面の有機化合物を含む層３０１表面は酸化層３４３及び酸化層上に形成されていたフッ化炭素層３４７がエッチングによって除去され、ざぐれたように凹部が形成される（図３（Ｃ）参照。）。図３（Ｃ）においては、模式図的に酸化層３４３全てが除去される図を示したが、酸化層３４３は必ずしも全てが除去されなくてもよく、酸化層３４３表面に形成されたフッ化炭素層中のフッ素密度が低減されるようにエッチングされればよい。よって、エッチング後に残存する酸化層３４３は、酸化層３０３ａ、３０３ｂと比較して膜厚が薄くなりうる。
【００５２】
よって、フッ化炭素層中に含まれるフッ化炭素の密度を比較すると、有機化合物を含む層３０１表面より、有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂ表面の方がフッ化炭素の密度が高くなり、有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂ表面を撥液領域（高撥液領域）、有機化合物を含む層３０１表面をより親液領域（低撥液領域）とすることができる。
【００５３】
このように選択的に撥液処理を行った開口に、液状の機能層形成材料を含む組成物を液滴吐出装置３０８より吐出すると、開口底面の親液領域に組成物３０９は充填され、撥液領域である隔壁を乗り越えて被形成領域外に流出されない（図３（Ｄ）参照。）。よって、開口内の所望の被形成領域に機能層３０４を形成することができる（図３（Ｅ）参照。）。
【００５４】
このように、本発明の撥液処理のように、有機溶剤に対する有機化合物表面の酸化層の溶解性が異なる有機化合物を含む層を用いることで、撥液性の異なる領域を形成することができ、撥液性の制御を行うことができる。
【００５５】
従って、有機化合物表面の酸化層が有機溶剤に対して高い溶解性を示す、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む有機化合物を含む層３０１を開口の底面に用い、有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂを隔壁として用いて撥液処理を行うと、機能層形成材料を含む組成物に対して撥液性の強度が異なる領域を選択的に形成することができる。
【００５６】
酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射して形成される酸化層において、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む有機化合物を含む層３０１表面の酸化層３４３は、有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂ表面の酸化層３０３ａ、３０３ｂより、有機溶剤に対する溶解性が高い。
【００５７】
また、撥液処理後の酸化層の膜厚において、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を有する有機化合物を含む層３０１表面に設けられる酸化層の膜厚は、有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂ表面に設けられる酸化層の膜厚より薄い。
【００５８】
従って、高価な真空装置を用いることなく、選択的に撥液領域を形成することができる。撥液領域及び親液領域、両方を有機材料を用いて形成することができるため、厚膜化が容易であり、加工性も高い。よって、撥液領域及び親液領域の形状の選択性が広がるため、様々な機能性を有する機能層を制御性よく形成することができる。
【００５９】
大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができ、また湿式法を用いて表示素子に用いる機能性を有する機能層を作製できるため、材料の利用効率がよく、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、本発明を用いることにより、高信頼性の表示装置および電子機器も低コストで生産性よく得ることができる。
【００６０】
機能層の形状は、撥液性の強度や、機能層形成材料を含む組成物の粘度や固化条件、吐出量などによって様々に制御することができる。機能層の形状の例を図１（Ａ）乃至（Ｄ）で説明する。図１（Ａ）は、開口の隔壁である有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂの高さと同程度に機能層３０４が充填する様に形成される例であるが、図１（Ｂ）のように隔壁である有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂの高さより低く充填するような機能層３０５であってもよく、一部が開口より隔壁である有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂ上にかかるような図１（Ｃ）の機能層３０６のような形状でもよい。また、図１（Ｄ）に示す様に凸部を有する形状に機能層３１０を形成してもよい。
【００６１】
また、開口の隔壁となる有機化合物を含む層を積層構造としてもよく、第１の有機化合物を含む層に選択的に凹部を形成し、その凹部に機能層を充填するように形成してもよい。図２（Ａ）は、有機化合物を含む層３１１上に、隔壁となる端部が連続的な開口を有する有機化合物を含む層３１７ａ、３１７ｂ、３１２ａ、３１２ｂを形成し、有機化合物を含む層３１１及び有機化合物を含む層３１７ａ、３１７ｂで形成される開口に機能層３１４を形成する例である。有機化合物を含む層３１１及び有機化合物を含む層３１７ａ、３１７ｂは同材料を用いており、有機化合物を含む層３１２ａ、３１２ｂより撥液性が弱いため、機能層は撥液性の高い酸化層３１３ａ、３１３ｂ表面には形成されにくい。図２（Ｂ）は、有機化合物を含む層３２７ａ、３２７ｂ及び有機化合物を含む層３２２ａ、３２２ｂの端部が不連続な例である。機能層３２４は撥液性の高い酸化層３２３ａ、３２３ｂ表面には形成されにくい。図２（Ａ）（Ｂ）のように機能層を形成すると、機能層の膜厚の制御をより確かに行うことができる。図２（Ｃ）は、有機化合物を含む層３３１に選択的に凹部を形成し、その凹部に機能層３３４を充填する例である。撥液性の高い有機化合物を含む層３３２ａ、３３２ｂ、及び酸化層３３３ａ、３３３ｂ表面には機能層は形成されにくく、有機化合物を含む層３３１の凹部に制御性よく形成することができる。
【００６２】
有機化合物を含む層３０１、３１１、３１７ａ、３１７ｂ、３２１、３２７ａ、３２７ｂ、３３１としては、主鎖にＣ−Ｎ結合、又はＣ−Ｏ結合を含む有機化合物を用いることができ、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリアミド、芳香族ポリアミドなどを用いることができる。
【００６３】
有機化合物を含む層３０２ａ、３０２ｂ、３１２ａ、３１２ｂ、３２２ａ、３２２ｂ、３３２ａ、３３２ｂとしては、有機化合物を用いることができ、アクリル樹脂、シロキサン樹脂、ビニル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂などを用いることができる。
【００６４】
撥液性、親液性が異なるとは、ぬれ性が異なることであり、このぬれ性の違いは両領域の相対的な関係であるので、開口の底面と隔壁において、機能層形成材料を含む組成物に対するぬれ性の程度に差を有していればよい。また、ぬれ性の異なる領域とは、機能層形成材料を含む組成物の接触角が異なることであり、機能層形成材料を含む組成物の接触角が大きい領域はよりぬれ性が低い（撥液性が高く親液性が低い領域）となり、接触角が小さい領域はぬれ性の高い領域（撥液性が低く親液性が高い領域）となる。接触角が大きいと、流動性を有する液状の組成物は、領域表面上で広がらず、組成物をはじくので、表面をぬらさないが、接触角が小さいと、表面上で流動性を有する組成物は広がり、よく表面をぬらすからである。よって、ぬれ性が異なる領域は、表面エネルギーも異なる。ぬれ性が低い領域における表面の、表面エネルギーは小さく、ぬれ性の高い領域表面における表面エネルギーは大きい。
【００６５】
フッ化炭素層は、加水分解基を有する有機シランを用いて形成することができる。加水分解基を有する有機シランは、Ｒｎ−Ｓｉ−Ｘ（４−ｎ）（ｎ＝１、２、３）、又はＲ３−Ｓｉ−ＮＲ−Ｓｉ−Ｒ３の化学式で表される。ここで、Ｒは、アルキル基などの比較的不活性な基を含む物である。また、Ｘはハロゲン、メトキシ基、エトキシ基又はアセトキシ基など、基質表面の水酸基あるいは吸着水との縮合により結合可能な加水分解基からなる。
【００６６】
また、加水分解基を有する有機シランの代表例として、Ｒにフルオロアルキル基を有するフッ素系加水分解基を有する有機シラン（フルオロアルキルシラン（（以下、ＦＡＳともいう。））を用いることができる。ＦＡＳのＲは、（ＣＦ３）（ＣＦ２）ｘ（ＣＨ２）ｙ（ｘ：０以上１０以下の整数、ｙ：０以上４以下の整数）で表される構造を持ち、複数個のＲ又はＸがＳｉに結合している場合には、Ｒ又はＸはそれぞれすべて同じでも良いし、異なっていてもよい。代表的なＦＡＳとしては、ヘプタデカフルオロテトラヒドロデシルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロテトラヒドロデシルトリクロロシラン、トリデカフルオロテトラヒドロオクチルトリクロロシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等のフルオロアルキルシランが挙げられる。
【００６７】
加水分解基を有する有機シランの溶媒としては、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−デカン、ジシクロペンタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、デュレン、インデン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、スクワランなどの炭化水素系溶媒又はテトラヒドロフランなどを用いることができる。
【００６８】
なお、上記材料を用いてフッ化炭素層を形成する場合、上記材料を気相法により酸化層表面に化学吸着させて形成するとよい。化学吸着させることで、単分子層を形成することができる。また、上記材料を、液滴吐出法、塗布法等を用いて形成してもよい。
【００６９】
単分子層の形成方法としては、有機シランを有する密閉容器内に基板を設置することで酸化層表面に有機シランを化学吸着させた後、アルコールで洗浄することで単分子膜となり、単分子層のフッ化炭素層を形成することが可能である。また、有機シランを有する溶液中に、基板を浸漬することで、酸化層表面に有機シランが化学吸着して単分子膜となり、単分子層のフッ化炭素層を形成することが可能である。
【００７０】
加水分解基を有する有機シラン膜は、その形成条件によっては膜厚が極薄であり、膜として形態を保っていなくてもよい。
【００７１】
撥液処理として形成した加水分解基を有する有機シランは残してもよいし、機能層形成後に、不必要な部分は除去してしまってもよい。除去は、機能層をマスクとして用いることができ、酸素等によるアッシング、エッチング、プラズマ処理などにより除去すればよい。
【００７２】
上記のように機能層形成材料は溶媒に溶解させ液状の組成物として、湿式法によって機能性を有する薄膜を形成することができる。湿式法は、薄膜の形成材料を溶媒に溶解し、その液状の組成物を被形成領域に付着させ、溶媒を除去し固化させることによって薄膜として形成する。また、固化処理として、機能層形成材料中に光硬化性樹脂が含まれる場合は、光照射を行えばよく、熱硬化性樹脂が含まれる場合は加熱処理を行えばよい。
【００７３】
湿式法としては、スピンコート法、ロールコート法、スプレー法、キャスト法、ディップ法、液滴吐出（噴出）法（インクジェット法）、ディスペンサ法、各種印刷法（スクリーン（孔版）印刷、オフセット（平版）印刷、凸版印刷やグラビア（凹版）印刷など所望なパターンで形成される方法）などを用いることができる。なお、液状の組成物を用いる方法であれば上記に限定されず、本発明における液状の組成物を用いることができる。
【００７４】
湿式法は、蒸着法やスパッタリング法などの乾式法に比べ、材料がチャンバー内に飛散しないため、材料の利用効率が高い。また、大気圧下で行うことができるため、真空装置などにかかる設備を軽減することができる。さらに真空チャンバーの大きさに処理基板は制限されないために、基板の大型化にも対応できるので、低コストのうえ、生産性が向上する。組成物中の溶媒を除去する程度の温度の加熱処理が必要なだけであるので、いわゆる低温プロセスである。従って、高い加熱処理では分解や変質が生じてしまう基板、材料も用いることができる。
【００７５】
また、流動性を有する液状の組成物を用いて形成するために、材料の混合が容易であり、被形成領域に対する被覆性もよい。
【００７６】
所望なパターンに組成物を吐出できる液滴吐出法や、組成物を所望のパターンに転写、または描写できる印刷法などは、選択的に薄膜を形成することができるので、さらに材料のロスを防ぎ有効利用することができるため、生産コストが低下する。さらに、フォトリソグラフィ工程による薄膜の形状加工が不要となるため、工程が簡略化し、生産性が向上すると言う効果がある。
【００７７】
湿式法の例として、液滴吐出手段を図７を用いて説明する。液滴吐出手段とは、組成物の吐出口を有するノズルや、１つ又は複数のノズルを具備したヘッド等の液滴を吐出する手段を有するものの総称とする。
【００７８】
液滴吐出法に用いる液滴吐出装置の一態様を図７に示す。液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１４０５、ヘッド１４１２は制御手段１４０７に接続され、それがコンピュータ１４１０で制御することにより予めプログラミングされたパターンに描画することができる。描画する位置は、例えば、撮像手段１４０４、画像処理手段１４０９、コンピュータ１４１０を用いて基板１４００上に形成されたマーカー１４１１を認識し、基準点を確定して決定すればよい。或いは、基板１４００の縁を基準にして基準点を確定させても良い。
【００７９】
撮像手段１４０４としては、電荷結合素子（ＣＣＤ）や相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）を利用したイメージセンサなどを用いることができる。勿論、基板１４００上に形成されるべきパターンの情報は記憶媒体１４０８に格納されたものであり、この情報を基にして制御手段１４０７に制御信号を送り、液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１４０５、ヘッド１４１２を個別に制御することができる。吐出する材料は、材料供給源１４１３、材料供給源１４１４より配管を通してヘッド１４０５、ヘッド１４１２にそれぞれ供給される。
【００８０】
ヘッド１４０５内部は、点線１４０６が示すように液状の材料を充填する空間と、吐出口であるノズルを有する構造となっている。図示しないが、ヘッド１４１２もヘッド１４０５と同様な内部構造を有する。ヘッド１４０５とヘッド１４１２のノズルを異なるサイズで設けると、異なる材料を異なる幅で同時に描画することができる。一つのヘッドで、複数種の材料などをそれぞれ吐出し、描画することができ、広領域に描画する場合は、スループットを向上させるため複数のノズルより同材料を同時に吐出し、描画することができる。被処理物として、特に大型基板を用いる場合、ヘッド１４０５、ヘッド１４１２と被処理物を有するステージとを、矢印の方向に相対的に走査し、描画する領域を自由に設定し、例えば同じパターンを一枚の基板に複数描画することもできる。
【００８１】
また、組成物を吐出する工程は、減圧下で行ってもよい。吐出時に基板を加熱しておいてもよい。組成物を吐出後、乾燥と焼成の一方又は両方の工程を行う。乾燥と焼成の工程は、両工程とも加熱処理の工程であるが、例えば、乾燥は８０〜１００度（℃）で３分間、焼成は２００〜５５０度（℃）で１５分間〜６０分間で行うもので、その目的、温度と時間が異なるものである。乾燥の工程、焼成の工程は、常圧下又は減圧下で、レーザ光の照射や瞬間熱アニール、加熱炉などにより行う。なお、この加熱処理を行うタイミング、加熱処理の回数は特に限定されない。乾燥と焼成の工程を良好に行うための温度及び時間などの条件は、基板の材質及び組成物の性質に依存する。
【００８２】
また、液滴吐出法により、導電層、絶縁層などを、組成物を吐出し形成した後、その平坦性を高めるために表面を圧力によってプレスして平坦化してもよい。プレスの方法としては、ローラー状のものを表面に走査することによって、凹凸を軽減する、平坦な板状な物で表面をプレスするなどがある。プレスする時に、加熱工程を行っても良い。また溶剤等によって表面を軟化、または融解させエアナイフで表面の凹凸部を除去しても良い。また、ＣＭＰ法を用いて研磨しても良い。この工程は、液滴吐出法によって凹凸が生じる場合に、その表面の平坦化する場合適用することができる。
【００８３】
このように選択的に撥液処理を行った開口に、液状の機能層形成材料を含む組成物を吐出すると、開口底面の親液領域に組成物は充填され、撥液領域である隔壁を乗り越えて被形成領域外に流出されない。よって、開口内の所望の被形成領域に機能層を形成することができる。
【００８４】
従って、高価な真空装置を用いることなく、選択的に撥液領域を形成することができる。撥液領域及び親液領域、両方を有機材料を用いて形成することができるため、厚膜化が容易であり、加工性も高い。よって、撥液領域及び親液領域の形状の選択性が広がるため、様々な機能性を有する機能層を制御性よく形成することができる。
【００８５】
大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができ、また湿式法を用いて表示素子に用いる機能性を有する機能層を作製できるため、材料の利用効率がよく、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、本発明を用いることにより、高信頼性の表示装置および電子機器も低コストで生産性よく得ることができる。
【００８６】
本発明は表示機能を有する装置である表示装置に用いることができ、本発明を用いる表示装置には、エレクトロルミネセンス（以下「ＥＬ」ともいう。）と呼ばれる発光を発現する有機物、無機物、若しくは有機物と無機物の混合物を含む層を、電極間に介在させた発光素子とＴＦＴとが接続された発光表示装置や、液晶材料を有する液晶素子を表示素子として用いる液晶表示装置などがある。本発明において、表示装置とは、表示素子（液晶素子や発光素子など）を有する装置のことを言う。なお、基板上に液晶素子やＥＬ素子などの表示素子を含む複数の画素やそれらの画素を駆動させる周辺駆動回路が形成された表示パネル本体のことでもよい。さらに、フレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）やプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられたもの（ＩＣや抵抗素子や容量素子やインダクタやトランジスタなど）も含んでもよい。さらに、偏光板や位相差板などの光学シートを含んでいても良い。さらに、バックライト（導光板やプリズムシートや拡散シートや反射シートや光源（ＬＥＤや冷陰極管など）を含んでいても良い）を含んでいても良い。
【００８７】
なお、表示素子や表示装置は、様々な形態を用い、様々な素子を有することができる。例えば、ＥＬ素子（有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子又は有機物及び無機物を含むＥＬ素子）、液晶素子、電子インクなど、電気的作用によりコントラストが変化する表示媒体を適用することができる。なお、ＥＬ素子を用いた表示装置としてはＥＬディスプレイ、液晶素子を用いた表示装置としては液晶ディスプレイ、透過型液晶ディスプレイ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、電子インクを用いた表示装置としては電子ペーパーがある。
【００８８】
（実施の形態２）
本実施の形態では、より高画質及び高信頼性を付与され、かつ低コストで生産性よく作製することのできることを目的とした表示装置の一例について説明する。より具体的には、表示装置の構成がパッシブマトリクス型の場合に関して示す。
【００８９】
図４（Ａ）（Ｂ）は、本発明を適用したパッシブマトリクス型の液晶表示装置を示し、図４（Ａ）は反射型液晶表示装置であり、図４（Ｂ）は透過型液晶表示装置である。図４（Ａ）（Ｂ）において、画素電極層ともいわれる表示素子１７１３に用いる電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃ、配向膜として機能する絶縁層１７１２、カラーフィルタとして機能する着色層１７０６ａ、１７０６ｂ、１７０６ｃ、有機化合物を含む層１７２０、有機化合物を含む層１７２３、偏光板１７１４（１７１４ａ、１７１４ｂ）が設けられた基板１７００と、配向膜として機能する絶縁層１７０４、対向電極層ともいわれる表示素子に用いる電極層１７０５が設けられた基板１７１０とが液晶層１７０３を挟持して対向している。
【００９０】
有機化合物を含む層１７２３は透光性であるが、有機化合物を含む層１７２０は遮光層としても機能するため、遮光性を有する。
【００９１】
本実施の形態の表示装置は、機能層である電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃ、及び着色層１７０６ａ、１７０６ｂ、１７０６ｃを、有機化合物を含む層１７２０及び有機化合物を含む層１７２３によって形成された開口に各機能層形成材料を含む組成物を吐出することによって形成する。
【００９２】
開口において、有機化合物を含む層１７２０は隔壁であり、有機化合物を含む層１７２３は開口の底面領域である。撥液処理によって、隔壁となる有機化合物を含む層１７２０を、有機化合物を含む層１７２３より高い撥液性とするので、有機化合物を含む層１７２３に、有機化合物表面の酸化層が有機溶剤に対して高い溶解性を示す、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む有機化合物を含む層を用いる。
【００９３】
有機化合物表面の酸化層が有機溶剤に対して高い溶解性を示す、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む有機化合物を含む層１７２３を開口の底面に用い、有機化合物を含む層１７２０を隔壁として用いて撥液処理を行うと、機能層形成材料を含む組成物に対して撥液性の強度が異なる領域を選択的に形成することができる。
【００９４】
有機化合物を含む層１７２３及び有機化合物を含む層１７２０により開口を形成し、開口に酸化処理及び紫外線照射処理を行う。本実施の形態では酸化処理は酸素を含む雰囲気下における紫外線照射によって行う。酸化処理により形成された有機化合物を含む層１７２０及び１７２３表面の酸化層に、フッ化炭素層を形成する。本実施の形態ではフッ化炭素層としてＦＡＳ膜を用いる。フッ化炭素層を有機溶剤であるアルコールで洗浄すると、溶解性の高い有機化合物を含む層１７２３表面の低分子の酸化層はフッ化炭素層ごと溶解してしまい、主鎖にＣ−Ｎ結合又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層１７２３表面の酸化層及びフッ化炭素層が選択的に除去される。従って、撥液性を示すフッ素密度がより高い有機化合物を含む層１７２０表面がより高撥液性となり、有機溶剤でフッ化炭素層が除去され、フッ素密度が低い有機化合物を含む層１７２３表面はより低撥液性（親液性）となる。
【００９５】
よって液状の機能層形成材料を含む組成物に対して、底面は親液領域であり、隔壁は撥液領域である開口に、液状の機能層形成材料を含む組成物を吐出すると、撥液領域である隔壁を乗り越えて組成物が流出することなく、所定の領域に所望の形状で機能層を形成することができる。図４（Ａ）の表示装置においては、有機化合物を含む層１７２３及び有機化合物を含む層１７２０により形成された開口に、機能層である着色層と電極層とを順に積層した構成である。まず、開口に着色層形成材料を含む組成物を吐出し、着色層１７０６ａ、１７０６ｂ、１７０６ｃを形成し、着色層１７０６ａ、１７０６ｂ、１７０６ｃ上に導電性材料（導電層形成材料）を含む組成物を吐出し、電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃを形成する。
【００９６】
図４（Ｂ）の表示装置は、着色層と電極層とを同じ開口に直接積層せずに、それぞれ有機化合物を含む層によって形成された開口に形成する例である。着色層１７０６ａ、１７０６ｂ、１７０６ｃは、図４（Ａ）同様に、有機化合物を含む層１７２０及び主鎖にＣ−Ｎ結合又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層１７２３によって形成された開口に形成される。着色層１７０６ａ、１７０６ｂ、１７０６ｃ、及び有機化合物を含む層１７２０上に、有機化合物を含む層１７２１を形成し、有機化合物を含む層１７２１上に開口を有する有機化合物を含む層１７２２を形成する。開口において有機化合物を含む層１７２１は底面であり、有機化合物を含む層１７２２は隔壁となるため、有機化合物を含む層１７２１として、有機化合物表面の酸化層が有機溶剤に対して高い溶解性を示す、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む有機化合物を含む層を用いる。
【００９７】
従って、フッ素密度の差により、隔壁の有機化合物を含む層１７２２がより高撥液領域となり、底面の有機化合物を含む層１７２１がより低撥液領域（親液領域）となる。撥液性を制御された開口に導電性材料を含む組成物を吐出することによって、電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃを制御性よく形成することができる。
【００９８】
図４（Ａ）は反射型液晶表示装置であるため、電極層１７０５は反射性を有する必要がある。この場合、反射性を有する金属薄膜を用いるか、該金属薄膜と透光性を有する電極層との積層構造を用いてもよい。
【００９９】
図４（Ｂ）は透過型液晶表示装置であるため、一対の電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃ、及び電極層１７０５は透光性を有する電極層を用い、偏光板１７１４ａ、１７１４ｂを用いる。
【０１００】
図５（Ａ）（Ｂ）に、本発明を適用したパッシブマトリクス型の発光素子を有する表示装置（発光表示装置ともいう）を示す。図５（Ａ）は表示装置の平面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）における線Ａ−Ｂの断面図である。
【０１０１】
表示装置は、基板７６９上に設けられた有機化合物を含む層７６０上に第１の方向に延びた表示素子に用いる電極層である第１の電極層７６１ａ、第１の電極層７６１ｂ、第１の電極層７６１ｃ、第１の電極層７６１ａ、第１の電極層７６１ｂ及び第１の電極層７６１ｃを覆って設けられた電界発光層７６２ａ、７６２ｂ、７６２ｃと、第１の方向と垂直な第２の方向に延びた表示素子に用いる電極層である第２の電極層７６３ａ、第２の電極層７６３ｂ、第２の電極層７６３ｃとを有している。第１の電極層７６１ａ、第１の電極層７６１ｂ、第１の電極層７６１ｃと第２の電極層７６３ａ、第２の電極層７６３ｂ、第２の電極層７６３ｃとの間に、隔壁として機能する有機化合物を含む層７６５によって分離されて電界発光層７６２ａ、７６２ｂ、７６２ｃが設けられている。また、第２の電極層７６３ａ、第２の電極層７６３ｂ、第２の電極層７６３ｃを覆うように、保護膜として機能する絶縁層７６４を設けている（図５（Ａ）（Ｂ）参照。）。なお、図５（Ａ）においては、絶縁層７６４、封止材として機能する絶縁層７６８は省略してある。絶縁層７６８で封止する代わりに表示素子７８５上に充填材を設け、基板により封止してもよい。
【０１０２】
本実施の形態の表示装置は、機能層である第１の電極層７６１ａ、７６１ｂ、７６１ｃ、及び電界発光層７６２ａ、７６２ｂ、７６２ｃを、有機化合物を含む層７６０及び有機化合物を含む層７６５によって形成された開口に各機能層形成材料を含む組成物を吐出することによって形成する。
【０１０３】
開口において、有機化合物を含む層７６５は隔壁であり、有機化合物を含む層７６０は開口の底面領域である。撥液処理によって、隔壁となる有機化合物を含む層７６５を、有機化合物を含む層７６０より高い撥液性とするので、有機化合物を含む層７６０に、有機化合物表面の酸化層が有機溶剤に対して高い溶解性を示す、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む有機化合物を含む層を用いる。有機化合物表面の酸化層が有機溶剤に対して高い溶解性を示す、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む有機化合物を含む層７６０を開口の底面に用い、有機化合物を含む層７６５を隔壁として用いて撥液処理を行うと、機能層形成材料を含む組成物に対して撥液性の強度が異なる領域を選択的に形成することができる。
【０１０４】
有機化合物を含む層７６０及び有機化合物を含む層７６５により開口に酸化処理及び紫外線照射処理を行う。本実施の形態では酸化処理は酸素を含む雰囲気下における紫外線照射によって行う。酸化処理により形成された有機化合物を含む層７６０及び７６５表面の酸化層に、フッ化炭素層を形成する。本実施の形態ではフッ化炭素層としてＦＡＳ膜を用いる。フッ化炭素層を有機溶剤であるアルコールで洗浄すると、溶解性の高い有機化合物を含む層７６０表面の低分子の酸化層はフッ化炭素層ごと溶解してしまい、主鎖にＣ−Ｎ結合又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層７６０表面の酸化層及びフッ化炭素層が選択的に除去される。従って、撥液性を示すフッ素密度がより高い有機化合物を含む層７６５表面がより高撥液性となり、有機溶剤でフッ化炭素層が除去され、フッ素密度が低い有機化合物を含む層７６０表面はより低撥液性（親液性）となる。
【０１０５】
よって液状の機能層形成材料を含む組成物に対して、底面は親液領域であり、隔壁は撥液領域である開口に、液状の機能層形成材料を含む組成物を吐出すると、撥液領域である隔壁を乗り越えて組成物が流出することなく、所定の領域に所望の形状で機能層を形成することができる。図５（Ａ）（Ｂ）の表示装置においては、有機化合物を含む層７６０及び有機化合物を含む層７６５により形成された開口に、機能層である第１の電極層と電界発光層とを順に積層した構成である。まず、開口に導電性材料を含む組成物を吐出し、第１の電極層７６１ａ、７６１ｂ、７６１ｃを形成し、第１の電極層７６１ａ、７６１ｂ、７６１ｃ上に電界発光層形成材料を含む組成物を吐出し、電界発光層７６２ａ、７６２ｂ、７６２ｃを形成する。
【０１０６】
電界発光層は、蒸着法などの乾式法を用いてマスクにより所望の形状に作製してもよい。
【０１０７】
隔壁として機能する有機化合物を含む層は、端部が曲率を有さない形状であってもよいが、有機化合物を含む層７６５のように曲率を有し、その曲率半径が連続的に変化する形状であると、積層する絶縁層や導電層のカバレッジがよい。
【０１０８】
上記のように機能層形成材料は溶媒に溶解させ液状の組成物として、湿式法によって機能性を有する薄膜を形成することができる。湿式法は、薄膜の形成材料を溶媒に溶解し、その液状の組成物を被形成領域に付着させ、溶媒を除去し固化させることによって薄膜として形成する。また、固化処理として、機能層形成材料中に光硬化性樹脂が含まれる場合は、光照射を行えばよく、熱硬化性樹脂が含まれる場合は加熱処理を行えばよい。
【０１０９】
湿式法としては、スピンコート法、ロールコート法、スプレー法、キャスト法、ディップ法、液滴吐出（噴出）法（インクジェット法）、ディスペンサ法、各種印刷法（スクリーン（孔版）印刷、オフセット（平版）印刷、凸版印刷やグラビア（凹版）印刷など所望なパターンで形成される方法）などを用いることができる。なお、液状の組成物を用いる方法であれば上記に限定されず、本発明における液状の組成物を用いることができる。
【０１１０】
湿式法は、蒸着法やスパッタリング法などの乾式法に比べ、材料がチャンバー内に飛散しないため、材料の利用効率が高い。また、大気圧下で行うことができるため、真空装置などにかかる設備を軽減することができる。さらに真空チャンバーの大きさに処理基板は制限されないために、基板の大型化にも対応できるので、低コストのうえ、生産性が向上する。組成物中の溶媒を除去する程度の温度の加熱処理が必要なだけであるので、いわゆる低温プロセスである。従って、高い加熱処理では分解や変質が生じてしまう基板、材料も用いることができる。
【０１１１】
また、流動性を有する液状の組成物を用いて形成するために、材料の混合が容易であり、被形成領域に対する被覆性もよい。
【０１１２】
所望なパターンに組成物を吐出できる液滴吐出法や、組成物を所望のパターンに転写、または描写できる印刷法などは、選択的に薄膜を形成することができるので、さらに材料のロスを防ぎ有効利用することができるため、生産コストが低下する。さらに、フォトリソグラフィ工程による薄膜の形状加工が不要となるため、工程が簡略化し、生産性が向上すると言う効果がある。
【０１１３】
基板７６９、１７００、１７１０としては、ガラス基板や石英基板等を用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなる、プラスチック基板の他、高温では可塑化されてプラスチックと同じような成型加工ができ、常温ではゴムのような弾性体の性質を示す高分子材料エラストマー等が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルムを用いることもできる。
【０１１４】
有機化合物を含む層７６０、１７２０、１７２２としては、主鎖にＣ−Ｎ結合、又はＣ−Ｏ結合を含む有機化合物を用いることができ、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリアミド、芳香族ポリアミドなどを用いることができる。
【０１１５】
有機化合物を含む層７６５、１７２１、１７２３としては、有機化合物を用いることができ、アクリル樹脂、シロキサン樹脂、ビニル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂などを用いることができる。
【０１１６】
有機化合物を含む層は、液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）、塗布法などの湿式法によって形成することができる。
【０１１７】
本実施の形態のように機能層として表示素子に用いる電極層（画素電極層、第１、第２の電極層）に導電性高分子（導電性ポリマーともいう）を含む導電性組成物を用いることができる。導電性組成物は、電極層として薄膜を形成する場合、薄膜におけるシート抵抗が１００００Ω／□以下、波長５５０ｎｍにおける透光率が７０％以上であることが好ましい。また、含まれる導電性高分子の抵抗率が０．１Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
【０１１８】
導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子が用いることができる。例えば、ポリアニリン及びまたはその誘導体、ポリピロール及びまたはその誘導体、ポリチオフェン及びまたはその誘導体、これらの２種以上の共重合体などがあげられる。
【０１１９】
共役導電性高分子の具体例としては、ポリピロ−ル、ポリ（３−メチルピロ−ル）、ポリ（３−ブチルピロ−ル）、ポリ（３−オクチルピロ−ル）、ポリ（３−デシルピロ−ル）、ポリ（３，４−ジメチルピロ−ル）、ポリ（３，４−ジブチルピロ−ル）、ポリ（３−ヒドロキシピロ−ル）、ポリ（３−メチル−４−ヒドロキシピロ−ル）、ポリ（３−メトキシピロ−ル）、ポリ（３−エトキシピロ−ル）、ポリ（３−オクトキシピロ−ル）、ポリ（３−カルボキシルピロ−ル）、ポリ（３−メチル−４−カルボキシルピロ−ル）、ポリＮ−メチルピロール、ポリチオフェン、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ（３−ブチルチオフェン）、ポリ（３−オクチルチオフェン）、ポリ（３−デシルチオフェン）、ポリ（３−ドデシルチオフェン）、ポリ（３−メトキシチオフェン）、ポリ（３−エトキシチオフェン）、ポリ（３−オクトキシチオフェン）、ポリ（３−カルボキシルチオフェン）、ポリ（３−メチル−４−カルボキシルチオフェン）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリアニリン、ポリ（２−メチルアニリン）、ポリ（２−オクチルアニリン）、ポリ（２−イソブチルアニリン）、ポリ（３−イソブチルアニリン）、ポリ（２−アニリンスルホン酸）、ポリ（３−アニリンスルホン酸）等が挙げられる。
【０１２０】
導電性高分子を含む電極層には、有機樹脂やドーパントを含ませてもよい。有機樹脂を加えることで膜の形状や膜強度等の膜特性を調整し、形状の良好な膜とする効果があり、一方ドーパントを加えることで電機伝導度を調整し導電性を向上させる効果を得ることができる。
【０１２１】
導電性高分子を含む電極層に加える有機樹脂としては、導電性高分子と相溶または混合分散可能であれば熱硬化性樹脂であってもよく、熱可塑性樹脂であってもよく、光硬化性樹脂であってもよい。
【０１２２】
導電性高分子を含む電極層に加えるド−パントにおいて、特にアクセプタ性ド−パントとしては、ハロゲン類、ルイス酸、無機酸、有機酸、遷移金属ハロゲン化物、有機シアノ化合物、非イオン性界面活性剤等を使用することができる。
【０１２３】
導電性組成物を、水または有機溶剤（アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、炭化水素系溶剤、芳香族系溶剤など）に溶解させて、液状の組成物とすることができる。
【０１２４】
導電性組成物の成膜は上述のように溶媒に溶解した後、液滴吐出法（インクジェット法ともいう）等の湿式法を用いて成膜することができる。
【０１２５】
本実施の形態のように機能層として表示素子に用いる電極層（画素電極層、第１、第２の電極層）に用いられる透光性を有する導電性材料として、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム錫酸化物と酸化珪素を含むＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタン等を用いることができる。また、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含むインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ））、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＺｎＯにガリウム（Ｇａ）をドープしたもの、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物なども用いてもよい。また、光に対して反射性を有する導電性材料として、金、銀、銅などの材料を溶媒に溶解又は分散させたものを用いることができ、例えば低抵抗な銀を用いるとよい。
【０１２６】
このように選択的に撥液処理を行った開口に、液状の機能層形成材料を含む組成物を吐出すると、開口底面の親液領域に組成物は充填され、撥液領域である隔壁を乗り越えて被形成領域外に流出されない。よって、開口内の所望の被形成領域に機能層を形成することができる。
【０１２７】
従って、高価な真空装置を用いることなく、選択的に撥液領域を形成することができる。撥液領域及び親液領域、両方を有機材料を用いて形成することができるため、厚膜化が容易であり、加工性も高い。よって、撥液領域及び親液領域の形状の選択性が広がるため、様々な機能性を有する機能層を制御性よく形成することができる。
【０１２８】
大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができ、また湿式法を用いて表示素子に用いる機能性を有する機能層を作製できるため、材料の利用効率がよく、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、本発明を用いることにより、高信頼性の表示装置および電子機器も低コストで生産性よく得ることができる。
【０１２９】
本実施の形態は、上記の実施の形態１と自由に組み合わせることができる。
【０１３０】
（実施の形態３）
本実施の形態では、より高画質及び高信頼性を付与され、かつ低コストで生産性よく作製することのできることを目的とした表示装置の一例について説明する。詳しくは表示素子に液晶表示素子を用いる液晶表示装置について説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態２とは異なり、液晶表示装置の構成がアクティブマトリクス型の場合に関して示す。
【０１３１】
図８（Ａ）は、本発明の一形態である液晶表示装置の上面図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）線Ｃ−Ｄにおける断面図である。
【０１３２】
図８（Ａ）で示すように、画素領域６０６、走査線駆動回路である駆動回路領域６０８ａ、走査線駆動領域である駆動回路領域６０８ｂが、シール材６９２によって、基板６００と対向基板６９５との間に封止され、基板６００上にＩＣドライバによって形成された信号線駆動回路である駆動回路領域６０７が設けられている。画素領域６０６にはトランジスタ６２２及び容量素子６２３が設けられ、駆動回路領域６０８ｂにはトランジスタ６２０及びトランジスタ６２１を有する駆動回路が設けられている。基板６００には、上記実施の形態と同様の絶縁基板を適用することができる。また一般的に合成樹脂からなる基板は、他の基板と比較して耐熱温度が低いことが懸念されるが、耐熱性の高い基板を用いた作製工程の後、転置することによっても採用することが可能となる。
【０１３３】
画素領域６０６には、下地膜６０４ａ、下地膜６０４ｂを介してスイッチング素子となるトランジスタ６２２が設けられている。本実施の形態では、トランジスタ６２２にマルチゲート型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用い、ソース領域及びドレイン領域として機能する不純物領域を有する半導体層、ゲート絶縁層、２層の積層構造であるゲート電極層、ソース電極層及びドレイン電極層を有し、ソース電極層又はドレイン電極層は、半導体層の不純物領域と画素電極層ともいわれる表示素子に用いる電極層６３０に接して電気的に接続している。
【０１３４】
半導体層を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製される非晶質半導体（以下「アモルファス半導体：ＡＳ」ともいう。）、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いはセミアモルファス（微結晶若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。以下「ＳＡＳ」ともいう。）半導体などを用いることができる。また、有機半導体材料を用いてもよい。なお、単結晶半導体基板、ＳＯＩ基板などを用いて、単結晶半導体としてもよい。
【０１３５】
非晶質半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体としては代表的にはポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン（多結晶シリコン）には、８００℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂高温ポリシリコンや、６００℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを用いて非晶質シリコンを結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、前述したように、セミアモルファス半導体又は半導体膜の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。
【０１３６】
半導体膜に、結晶性半導体膜を用いる場合、その結晶性半導体膜の作製方法は、種々の方法（レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた熱結晶化法等）を用いれば良い。
【０１３７】
半導体膜に対して、薄膜トランジスタのしきい値電圧を制御するために微量な不純物元素（ボロンまたはリン）のドーピングを行ってもよい。
【０１３８】
ゲート絶縁層はプラズマＣＶＤ法またはスパッタリング法などを用いて形成する。ゲート絶縁層としては、窒化珪素、酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素に代表される珪素の酸化物材料又は窒化物材料等の材料で形成すればよく、積層でも単層でもよい。
【０１３９】
ゲート電極層、ソース電極層又はドレイン電極層は、スパッタリング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、蒸着法等により導電膜を成膜した後、所望の形状にエッチングして形成することができる。また、液滴吐出法、印刷法、ディスペンサ法、電解メッキ法等により、所定の場所に選択的に導電層を形成することができる。更にはリフロー法、ダマシン法を用いても良い。ソース電極層又はドレイン電極層の材料は金属などの導電性材料を用いることができ、具体的にはＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｓｉ、Ｇｅなどの材料、又は上記材料の合金、若しくはその窒化物を用いて形成する。また、これらの積層構造としても良い。
【０１４０】
半導体層中の不純物領域は、その濃度を制御することにより高濃度不純物領域及び低濃度不純物領域とすることができる。このように低濃度不純物領域を有する薄膜トランジスタを、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔ ｄｏｐｅｄ ｄｒａｉｎ）構造と呼ぶ。また低濃度不純物領域は、ゲート電極と重なるように形成することができ、このような薄膜トランジスタを、ＧＯＬＤ（Ｇａｔｅ Ｏｖｅｒｌａｐｅｄ ＬＤＤ）構造と呼ぶ。また薄膜トランジスタの極性は、不純物領域にリン（Ｐ）等を用いることによりｎ型とする。ｐ型とする場合は、ボロン（Ｂ）等を添加すればよい。その後、ゲート電極等を覆う絶縁膜６１１及び絶縁膜６１２を形成する。絶縁膜６１１（及び絶縁膜６１２）に混入された水素元素により、結晶性半導体膜のダングリングボンドを終端することができる。
【０１４１】
絶縁膜６１１、絶縁膜６１２には、有機材料、又は無機材料、若しくはそれらの積層構造を用いることができる。例えば酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、ポリシラザン、窒素含有炭素（ＣＮ）、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、アルミナ、その他の無機絶縁性材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。また、有機絶縁性材料を用いてもよく、有機材料としては、感光性、非感光性どちらでも良く、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン、シロキサン樹脂などを用いることができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、アリール基）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
る。
【０１４２】
また結晶性半導体膜を用いることにより、画素領域と駆動回路領域を同一基板上に一体形成することができる。その場合、画素部のトランジスタと、駆動回路領域６０８ｂのトランジスタとは同時に形成される。駆動回路領域６０８ｂに用いるトランジスタは、ＣＭＯＳ回路を構成する。ＣＭＯＳ回路を構成する薄膜トランジスタは、ＧＯＬＤ構造であるが、トランジスタ６２２のようなＬＤＤ構造を用いることもできる。
【０１４３】
本実施の形態に限定されず、薄膜トランジスタはチャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造でも、二つ形成されるダブルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。また、周辺駆動回路領域の薄膜トランジスタも、シングルゲート構造、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。なお、トップゲート型（例えば順スタガ型、プラーナ型）、ボトムゲート型（例えば逆スタガ型、逆コプラナ型）、あるいはチャネル領域の上下にゲート絶縁膜を介して配置された２つのゲート電極層を有する、デュアルゲート型やその他の構造においても適用できる。
【０１４４】
表示素子に用いる電極層６３０、有機化合物を含む層６１６、及びスペーサ６３７を覆うように、印刷法や液滴吐出法により、配向膜と呼ばれる絶縁層６３１を形成する。なお、絶縁層６３１は、スクリーン印刷法やオフセット印刷法を用いれば、選択的に形成することができる。その後、ラビング処理を行う。このラビング処理は液晶のモード、例えばＶＡモードのときには処理を行わないときがある。配向膜として機能する絶縁層６３３も絶縁層６３１と同様である。続いて、シール材６９２を液滴吐出法により画素を形成した周辺の領域である封止領域６０３に形成する。
【０１４５】
その後、配向膜として機能する絶縁層６３３、対向電極層ともいわれる表示素子に用いる電極層６３４、カラーフィルタとして機能する着色層６３５、及び偏光子６４１（偏光板ともいう）が設けられた対向基板６９５と、ＴＦＴ基板である基板６００とをスペーサ６３７を介して貼り合わせ、その空隙に液晶層６３２を設ける。本実施の形態の液晶表示装置は透過型であるため、基板６００の素子を有する面と反対側にも偏光子（偏光板）６４３を設ける。偏光子と着色層の積層構造も図８に限定されず、偏光子及び着色層の材料や作製工程条件によって適宜設定すればよい。偏光子は、接着層によって基板に設けることができる。シール材にはフィラーが混入されていても良く、さらに対向基板６９５には、遮蔽膜（ブラックマトリクス）などが形成されていても良い。なお、カラーフィルタ等は、液晶表示装置をフルカラー表示とする場合、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を呈する材料から形成すればよく、モノカラー表示とする場合、着色層を無くす、もしくは少なくとも一つの色を呈する材料から形成すればよい。また、表示装置の視認側、反射防止機能を有する反射防止膜を設けてもよい。
【０１４６】
なお、バックライトにＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）等を配置し、時分割によりカラー表示する継時加法混色法（フィールドシーケンシャル法）を採用するときには、カラーフィルタを設けない場合がある。ブラックマトリクスは、トランジスタやＣＭＯＳ回路の配線による外光の反射を低減するため、トランジスタやＣＭＯＳ回路と重なるように設けるとよい。なお、ブラックマトリクスは、容量素子に重なるように形成してもよい。容量素子を構成する金属膜による反射を防止することができるからである。
【０１４７】
液晶層を形成する方法として、ディスペンサ式（滴下式）や、素子を有する基板６００と対向基板６９５とを貼り合わせてから毛細管現象を用いて液晶を注入する注入法を用いることができる。滴下法は、注入法を適用しづらい大型基板を扱うときに適用するとよい。
【０１４８】
スペーサは数μｍの粒子を散布して設ける方法でも良いが、本実施の形態では基板全面に樹脂膜を形成した後これをエッチング加工して形成する方法を採用する。このようなスペーサの材料を、スピナーで塗布した後、露光と現像処理によって所定のパターンに形成する。さらにクリーンオーブンなどで１５０〜２００℃で加熱して硬化させる。このようにして作製されるスペーサは露光と現像処理の条件によって形状を異ならせることができるが、好ましくは、スペーサの形状は柱状で頂部が平坦な形状となるようにすると、対向側の基板を合わせたときに液晶表示装置としての機械的な強度を確保することができる。スペーサの形状は円錐状、角錐状なども用いることができ、特別な限定はない。
【０１４９】
続いて、外部端子接続領域６０２において、画素領域と電気的に接続されている端子電極層６７８に、異方性導電体層６９６を介して、接続用の配線基板であるＦＰＣ６９４を設ける。ＦＰＣ６９４は、外部からの信号や電位を伝達する役目を担う。上記工程を経て、表示機能を有する液晶表示装置を作製することができる。
【０１５０】
偏光板と、液晶層との間に位相差板を有した状態で積層してもよい。
【０１５１】
平坦性を高めるための層間絶縁膜をかねて有機化合物を含む層を形成し、トランジスタ６２２のソース電極層又はドレイン電極層に達するコンタクトホールを有する有機化合物を含む層６１５を形成する。有機化合物を含む層６１５上に開口を有する有機化合物を含む層６１６を形成する。
【０１５２】
図８の表示装置は、機能層である電極層６３０及び着色層６３５を、それぞれ有機化合物を含む層によって形成された開口に形成する例である。電極層６３０は、有機化合物を含む層６１６、及びトランジスタ６２２のソース電極層又はドレイン電極層に達するコンタクトホールを有する主鎖にＣ−Ｎ結合又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層６１５によって形成された開口に形成される。
【０１５３】
開口において、有機化合物を含む層６１６は隔壁であり、有機化合物を含む層６１５は開口の底面領域である。撥液処理によって、隔壁となる有機化合物を含む層６１６を、有機化合物を含む層６１５より高い撥液性とするので、有機化合物を含む層６１５に、有機化合物表面の酸化層が有機溶剤に対して高い溶解性を示す、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む有機化合物を含む層を用いる。
【０１５４】
従って、撥液処理により、隔壁の有機化合物を含む層６１６がより高撥液領域となり、底面の有機化合物を含む層６１５がより低撥液領域（親液領域）となる。撥液性を制御された開口に導電性材料を含む組成物を吐出することによって、電極層６３０を制御性よく形成することができる。なお、電極層６３０はトランジスタ６２２のソース電極層又はドレイン電極層とも接して電気的接続を行うため、ソース電極層又はドレイン電極層が撥液性を有さないような導電性材料を用いて形成する。本実施の形態は、フッ化炭素層をＦＡＳによって形成するために、ソース電極層又はドレイン電極層はＦＡＳが結合しにくいモリブデンを用いて形成する。
【０１５５】
着色層６３５も同様に、まず対向基板６９５上に設けられた有機化合物を含む層６４６上に開口を有する有機化合物を含む層６４７を形成する。着色層６３５は、有機化合物を含む層６４７、及び主鎖にＣ−Ｎ結合又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層６４６によって形成された開口に形成される。開口において、有機化合物を含む層６４７は隔壁であり、有機化合物を含む層６４６は開口の底面領域である。撥液処理によって、隔壁となる有機化合物を含む層６４７を、有機化合物を含む層６４６より高い撥液性とするので、有機化合物を含む層６４６に、有機化合物表面の酸化層が有機溶剤に対して高い溶解性を示す、主鎖に炭素―窒素（Ｃ−Ｎ）結合、又は炭素―酸素（Ｃ−Ｏ）結合を含む有機化合物を含む層を用いる。
【０１５６】
従って、撥液処理により、隔壁の有機化合物を含む層６４７がより高撥液領域となり、底面の有機化合物を含む層６４６がより低撥液領域（親液領域）となる。撥液性を制御された開口に着色層形成材料を含む組成物を吐出することによって、着色層６３５を制御性よく形成することができる。なお、有機化合物を含む層６４７は遮光層としても機能する。有機化合物を含む層６４７と着色層６３５上には絶縁膜６４５が形成されている。
【０１５７】
本発明を用いた電極層６３０及び着色層６３５は、実施の形態１と同様な材料、工程で作製すればよく、実施の形態１を適用することができる。
【０１５８】
図８の表示装置を用いて液晶表示モジュールを作製することができる。図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）は、本発明を適用して作製されるＴＦＴ基板２６００を用いて表示装置（液晶表示モジュール）を構成する一例を示している。
【０１５９】
図１３（Ａ）は液晶表示モジュールの一例であり、ＴＦＴ基板２６００と対向基板２６０１がシール材２６０２により固着され、その間にＴＦＴ等を含む画素部２６０３、液晶層を含む表示素子２６０４、着色層２６０５、偏光板２６０６が設けられ表示領域を形成している。着色層２６０５はカラー表示を行う場合に必要であり、ＲＧＢ方式の場合は、赤、緑、青の各色に対応した着色層が各画素に対応して設けられている。ＴＦＴ基板２６００と対向基板２６０１の内側には偏光板２６０６、対向基板２６０１の外側には偏光板２６０７、拡散板２６１３が配設されている。光源は冷陰極管２６１０と反射板２６１１により構成され、回路基板２６１２は、フレキシブル配線基板２６０９によりＴＦＴ基板２６００の配線回路部２６０８と接続され、コントロール回路や電源回路などの外部回路が組みこまれている。また偏光板と、液晶層との間に位相差板を有した状態で積層してもよい。
【０１６０】
液晶表示モジュールには、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）などを用いることができる。
【０１６１】
図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）の液晶表示モジュールにＯＣＢモードを適用した一例であり、ＦＳ−ＬＣＤ（Ｆｉｅｌｄ ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ−ＬＣＤ）となっている。ＦＳ−ＬＣＤは、１フレーム期間に赤色発光と緑色発光と青色発光をそれぞれ行うものであり、時間分割を用いて画像を合成しカラー表示を行うことが可能である。また、各発光を発光ダイオードまたは冷陰極管等で行うので、カラーフィルタが不要である。よって、３原色のカラーフィルタを並べ、各色の表示領域を限定する必要がなく、どの領域でも３色全ての表示を行うことができる。一方、１フレーム期間に３色の発光を行うため、液晶の高速な応答が求められる。本発明の表示装置に、ＦＳ方式を用いたＦＬＣモード、及びＯＣＢモードを適用し、高性能で高画質な表示装置、また液晶テレビジョン装置を完成させることができる。
【０１６２】
ＯＣＢモードの液晶層は、いわゆるπセル構造を有している。πセル構造とは、液晶分子のプレチルト角がアクティブマトリクス基板と対向基板との基板間の中心面に対して面対称の関係で配向された構造である。πセル構造の配向状態は、基板間に電圧が印加されていない時はスプレイ配向となり、電圧を印加するとベンド配向に移行する。このベンド配向が白表示となる。さらに電圧を印加するとベンド配向の液晶分子が両基板と垂直に配向し、光が透過しない状態となる。なお、ＯＣＢモードにすると、従来のＴＮモードより約１０倍速い高速応答性を実現できる。
【０１６３】
また、ＦＳ方式に対応するモードとして、高速動作が可能な強誘電性液晶（ＦＬＣ：Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）を用いたＨＶ（Ｈａｌｆ Ｖ）−ＦＬＣ、ＳＳ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ）−ＦＬＣなども用いることができる。ＯＣＢモードは粘度の比較的低いネマチック液晶を用い、ＨＶ−ＦＬＣ、ＳＳ−ＦＬＣには、強誘電相を有するスメクチック液晶を用いることができる。
【０１６４】
また、液晶表示モジュールの高速光学応答速度は、液晶表示モジュールのセルギャップを狭くすることで高速化する。また液晶材料の粘度を下げることでも高速化できる。また、印加電圧を一瞬だけ高く（または低く）するオーバードライブ法により、より高速化が可能である。
【０１６５】
図１３（Ｂ）の液晶表示モジュールは透過型の液晶表示モジュールを示しており、光源として赤色光源２９１０ａ、緑色光源２９１０ｂ、青色光源２９１０ｃが設けられている。光源は赤色光源２９１０ａ、緑色光源２９１０ｂ、青色光源２９１０ｃのそれぞれオンオフを制御するために、制御部２９１２が設置されている。制御部２９１２によって、各色の発光は制御され、液晶に光は入射し、時間分割を用いて画像を合成し、カラー表示が行われる。
【０１６６】
このように選択的に撥液処理を行った開口に、液状の機能層形成材料を含む組成物を吐出すると、開口底面の親液領域に組成物は充填され、撥液領域である隔壁を乗り越えて被形成領域外に流出されない。よって、開口内の所望の被形成領域に機能層を形成することができる。
【０１６７】
従って、高価な真空装置を用いることなく、選択的に撥液領域を形成することができる。撥液領域及び親液領域、両方を有機材料を用いて形成することができるため、厚膜化が容易であり、加工性も高い。よって、撥液領域及び親液領域の形状の選択性が広がるため、様々な機能性を有する機能層を制御性よく形成することができる。
【０１６８】
大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができ、また湿式法を用いて表示素子に用いる機能性を有する機能層を作製できるため、材料の利用効率がよく、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、本発明を用いることにより、高信頼性の表示装置および電子機器も低コストで生産性よく得ることができる。
【０１６９】
本実施の形態は、上記の実施の形態１及び実施の形態２と適宜組み合わせることができる。
【０１７０】
（実施の形態４）
本実施の形態では、より高画質及び高信頼性を付与され、かつ低コストで生産性よく作製することのできることを目的とした表示装置の一例について説明する。詳しくは表示素子に発光素子を用いる発光表示装置について説明する。なお、本実施の形態では、上記実施の形態２とは異なり、発光表示装置の構成がアクティブマトリクス型の場合に関して示す。
【０１７１】
本発明を適用して発光素子を有する表示装置を形成することができるが、該発光素子から発せられる光は、下面放射、上面放射、両面放射のいずれかを行う。本実施の形態では、図９を用いて下面放射型、図１０を用いて上面放射型、図１１を用いて両面放射型の例をそれぞれ説明する。
【０１７２】
図９に示す表示装置は、素子基板１００、薄膜トランジスタ２５５、薄膜トランジスタ２６５、薄膜トランジスタ２７５、薄膜トランジスタ２８５、第１の電極層１８５、電界発光層１８８、第２の電極層１８９、充填材１９３、シール材１９２、絶縁膜１０１ａ、絶縁膜１０１ｂ、ゲート絶縁層１０７、絶縁膜１６７、絶縁膜１６８、有機化合物を含む層１８１、有機化合物を含む層１８６、封止基板１９５、配線層１７９、端子電極層１７８、異方性導電層１９６、ＦＰＣ１９４によって構成されている。表示装置は、外部端子接続領域２０２、封止領域２０３、周辺駆動回路領域２０４、画素領域２０６を有している。また表示装置の上面図である図９（Ａ）で示すように、表示装置は信号線駆動回路を有する周辺駆動回路領域２０４、周辺駆動回路領域２０９のほかに、走査線駆動回路を有する周辺駆動回路領域２０７、周辺駆動回路領域２０８が設けられている。
【０１７３】
図９の表示装置は、下面放射型であり、矢印の方向に素子基板１００側から光を放射する構造である。よって、素子基板１００、絶縁膜１０１ａ、１０１ｂ、ゲート絶縁層１０７、絶縁膜１６７、絶縁膜１６８、有機化合物を含む層１８１、第１の電極層１８５は透光性を有する。一方第２の電極層１８９は、発光素子１９０より放射される光を反射するため、反射性を有する。
【０１７４】
図９の表示装置は、機能層である第１の電極層１８５及び電界発光層１８８を、有機化合物を含む層によって形成された開口に積層して形成する例である。第１の電極層１８５は、有機化合物を含む層１８６及び、薄膜トランジスタ２５５のソース電極層又はドレイン電極層に達するコンタクトホールが設けられ、かつ有機溶剤に対する有機化合物を含む層表面の酸化層の溶解性が高い主鎖にＣ−Ｎ結合、又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層１８１によって形成された開口に形成される。開口において有機溶剤に対する有機化合物を含む層表面の酸化層の溶解性が高い主鎖にＣ−Ｎ結合、又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層１８１は底面であり、有機化合物を含む層１８６は隔壁となる。従って、酸素を含む雰囲気下での紫外線照射、フッ化炭素層形成、有機溶剤によるエッチング工程を経る撥液処理により、隔壁の有機化合物を含む層１８６がより高撥液領域となり、底面の有機化合物を含む層１８１がより低撥液領域（親液領域）となる。撥液性を制御された開口に導電性材料を含む組成物を吐出することによって、第１の電極層１８５を制御性よく形成することができる。なお、第１の電極層１８５は薄膜トランジスタ２５５のソース電極層又はドレイン電極層とも接して電気的接続を行うため、ソース電極層又はドレイン電極層に撥液処理後に撥液性を示さない導電性材料を用いて形成する。本実施の形態は、フッ化炭素層をＦＡＳによって形成するために、ソース電極層又はドレイン電極層をＦＡＳが結合しにくいモリブデンを用いて形成する。
【０１７５】
図１０及び図１１は、図９の表示装置において、発光素子より光を取り出す構造が異なる例である。
【０１７６】
図１０の上面放射型表示装置は、素子基板１３００、薄膜トランジスタ１３５５、薄膜トランジスタ１３６５、薄膜トランジスタ１３７５、薄膜トランジスタ１３８５、第１の電極層１３１７、電界発光層１３１９、第２の電極層１３２０、保護膜１３２１、充填材１３２２、シール材１３３２、絶縁膜１３０１ａ、絶縁膜１３０１ｂ、ゲート絶縁層１３１０、絶縁膜１３１１、絶縁膜１３１２、有機化合物を含む層１３１３、有機化合物を含む層１３１４、封止基板１３２５、配線層１３３３、端子電極層１３８１、異方性導電層１３８２、ＦＰＣ１３８３によって構成されている。表示装置は、外部端子接続領域２２２、封止領域２２３、周辺駆動回路領域２２４、画素領域２２６を有している。
【０１７７】
図１０に示す表示装置は上面放射型であり、矢印の方向に封止基板１３２５側から光を放射する構造である。従って、発光素子１３０５からの光を透過する第２の電極層１３２０、保護膜１３２１、充填材１３２２、封止基板１３２５は透光性を有する材料を用いる。一方、第１の電極層１３１７は発光素子より放射される光を反射するため、反射性を有する。
【０１７８】
図１０の表示装置は、機能層である第１の電極層１３１７及び電界発光層１３１９を、有機化合物を含む層によって形成された開口に積層して形成する例である。第１の電極層１３１７は、有機化合物を含む層１３１４及び、薄膜トランジスタ１３５５のソース電極層又はドレイン電極層に達するコンタクトホールが設けられ、かつ有機溶剤に対する有機化合物を含む層表面の酸化層の溶解性が高い主鎖にＣ−Ｎ結合、又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層１３１３によって形成された開口に形成される。開口において有機溶剤に対する有機化合物を含む層表面の酸化層の溶解性が高い主鎖にＣ−Ｎ結合、又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層１３１３は底面であり、有機化合物を含む層１３１４は隔壁となる。従って、酸素を含む雰囲気下での紫外線照射、フッ化炭素層形成、有機溶剤によるエッチング工程を経る撥液処理により、隔壁の有機化合物を含む層１３１４がより高撥液領域となり、底面の有機化合物を含む層１３１３がより低撥液領域（親液領域）となる。撥液性を制御された開口に導電性材料を含む組成物を吐出することによって、第１の電極層１３１７を制御性よく形成することができる。なお、第１の電極層１３１７は薄膜トランジスタ１３５５のソース電極層又はドレイン電極層とも接して電気的接続を行うため、ソース電極層又はドレイン電極層に撥液処理後に撥液性を示さない導電性材料を用いて形成する。本実施の形態は、フッ化炭素層をＦＡＳによって形成するために、ソース電極層又はドレイン電極層をＦＡＳが結合しにくいモリブデンを用いて形成する。
【０１７９】
図１１に示す両面放射型表示装置は、素子基板１６００、薄膜トランジスタ１６５５、薄膜トランジスタ１６６５、薄膜トランジスタ１６７５、薄膜トランジスタ１６８５、第１の電極層１６１７、電界発光層１６１９、第２の電極層１６２０、保護膜１６２１、充填材１６２２、シール材１６３２、絶縁膜１６０１ａ、絶縁膜１６０１ｂ、ゲート絶縁層１６１０、絶縁膜１６１１、絶縁膜１６１２、有機化合物を含む層１６１３、有機化合物を含む層１６１４、封止基板１６２５、配線層１６３３、端子電極層１６８１、異方性導電層１６８２、ＦＰＣ１６８３によって構成されている。表示装置は、外部端子接続領域２３２、封止領域２３３、周辺駆動回路領域２３４、画素領域２３６を有している。
【０１８０】
図１１の表示装置は、両面放射型であり、矢印の方向に素子基板１６００側からも、封止基板１６２５側からも光を放射する構造である。よって、第１の電極層１６１７及び第２の電極層１６２０として透光性電極層を用いる。さらに、発光素子１６０５からの光を透過する有機化合物を含む層１６１３、絶縁膜１６１２、絶縁膜１６１１、ゲート絶縁層１６１０、絶縁膜１６０１ａ、１６０１ｂ、素子基板１６００、保護膜１６２１、充填材１６２２、封止基板１６２５も透光性を有する材料を用いる。
【０１８１】
図１１の表示装置は、機能層である第１の電極層１６１７及び電界発光層１６１９を、有機化合物を含む層によって形成された開口に積層して形成する例である。第１の電極層１６１７は、有機化合物を含む層１６１４及び、薄膜トランジスタ１６５５のソース電極層又はドレイン電極層に達するコンタクトホールが設けられ、かつ有機溶剤に対する有機化合物を含む層表面の酸化層の溶解性が高い主鎖にＣ−Ｎ結合、又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層１６１３によって形成された開口に形成される。開口において有機溶剤に対する有機化合物を含む層表面の酸化層の溶解性が高い主鎖にＣ−Ｎ結合、又はＣ−Ｏ結合を有する有機化合物を含む層１６１３は底面であり、有機化合物を含む層１６１４は隔壁となる。従って、酸素を含む雰囲気下での紫外線照射、フッ化炭素層形成、有機溶剤によるエッチング工程を経る撥液処理により、隔壁の有機化合物を含む層１６１４がより高撥液領域となり、底面の有機化合物を含む層１６１３がより低撥液領域（親液領域）となる。撥液性を制御された開口に導電性材料を含む組成物を吐出することによって、第１の電極層１６１７を制御性よく形成することができる。なお、第１の電極層１６１７は薄膜トランジスタ１６５５のソース電極層又はドレイン電極層とも接して電気的接続を行うため、ソース電極層又はドレイン電極層に撥液処理後に撥液性を示さない導電性材料を用いて形成する。本実施の形態は、フッ化炭素層をＦＡＳによって形成するために、ソース電極層又はドレイン電極層をＦＡＳが結合しにくいモリブデンを用いて形成する。
【０１８２】
発光素子の第１の電極層及び第２の電極層に用いることのできる透光性を有する導電性材料として、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム錫酸化物と酸化珪素を含むＩＴＳＯ、有機インジウム、有機スズ、酸化亜鉛、窒化チタン等を用いることができる。また、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含むインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ））、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、ＺｎＯにガリウム（Ｇａ）をドープしたもの、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物なども用いてもよい。
【０１８３】
発光素子の第１の電極層及び第２の電極層に用いることのできる反射性を有する導電性材料としては、チタン、タングステン、ニッケル、金、白金、銀、銅、タンタル、モリブデン、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、リチウム、およびそれらの合金からなる導電材料などを用いればよい。好ましくは、可視光の領域で反射性が高い物質を用いることがよい。
【０１８４】
また、発光素子上にパッシベーション膜（保護膜）として絶縁層を設けてもよい。パッシベーション膜としては、窒化珪素、酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素膜を含む絶縁膜からなり、該絶縁膜を単層もしくは組み合わせた積層を用いることができる。又はシロキサン樹脂を用いてもよい。
【０１８５】
シール材としては、代表的には可視光硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂を用いるのが好ましい。例えば、ビスフェノールＡ型液状樹脂、ビスフェノールＡ型固形樹脂、含ブロムエポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型樹脂、ビスフェノールＡＤ型樹脂、フェノール型樹脂、クレゾール型樹脂、ノボラック型樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、エピビス型エポキシ樹脂、グリシジルエステル樹脂、グリジシルアミン系樹脂、複素環式エポキシ樹脂、変性エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂を用いることができる。
【０１８６】
充填材の代わりに、窒素雰囲気下で封止することによって、窒素等を封入してもよい。充填材を通して光を表示装置外に取り出す場合、充填材も透光性を有する必要がある。充填材は、例えば可視光硬化、紫外線硬化または熱硬化のエポキシ樹脂を用いればよい。充填材は、液状の状態で滴下し、表示装置内に充填することもできる。充填材として、乾燥剤などの吸湿性を含む物質を用いる、または充填材中に吸湿物質を添加すると、さらなる吸水効果が得られ、素子の劣化を防ぐことができる。
【０１８７】
なお、本実施の形態では、ガラス基板で発光素子を封止した場合を示すが、封止の処理とは、発光素子を水分から保護するための処理であり、カバー材で機械的に封入する方法、熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂で封入する方法、金属酸化物や窒化物等のバリア能力が高い薄膜により封止する方法のいずれかを用いる。カバー材としては、ガラス、セラミックス、プラスチックもしくは金属を用いることができるが、カバー材側に光を放射させる場合は透光性でなければならない。また、カバー材と上記発光素子が形成された基板とは熱硬化性樹脂又は紫外光硬化性樹脂等のシール材を用いて貼り合わせられ、熱処理又は紫外光照射処理によって樹脂を硬化させて密閉空間を形成する。この密閉空間の中に酸化バリウムに代表される吸湿材を設けることも有効である。この吸湿材は、シール材の上に接して設けても良いし、発光素子よりの光を妨げないような、隔壁の上や周辺部に設けても良い。
【０１８８】
また、位相差板や偏光板を用いて、外部から入射する光の反射光を遮断するようにしてもよい。隔壁となる絶縁層を着色しブラックマトリクスとして用いてもよい。この隔壁は液滴吐出法により形成することができ、ポリイミドなどの樹脂材料に、カーボンブラック等を混合させてもよく、その積層でもよい。液滴吐出法によって、異なった材料を同領域に複数回吐出し、隔壁を形成してもよい。位相差板としてはλ／４板、λ／２板を用い、光を制御できるように設計すればよい。構成としては、順に素子基板、発光素子、封止基板（封止材）、位相差板（λ／４、λ／２）、偏光板となり、発光素子から放射された光は、これらを通過し偏光板側より外部に放射される。この位相差板や偏光板は光が放射される側に設置すればよく、両面放射される両面放射型の表示装置であれば両方に設置することもできる。また、偏光板の外側に反射防止膜を有していても良い。これにより、より高繊細で精密な画像を表示することができる。
【０１８９】
本実施の形態では、上記のような回路で形成するが、本発明はこれに限定されず、周辺駆動回路としてＩＣチップを前述したＣＯＧ方式やＴＡＢ方式によって実装したものでもよい。また、ゲート線駆動回路、ソース線駆動回路は複数であっても単数であっても良い。
【０１９０】
また、本発明の表示装置において、画面表示の駆動方法は特に限定されず、例えば、点順次駆動方法や線順次駆動方法や面順次駆動方法などを用いればよい。代表的には、線順次駆動方法とし、時分割階調駆動方法や面積階調駆動方法を適宜用いればよい。また、表示装置のソース線に入力する映像信号は、アナログ信号であってもよいし、デジタル信号であってもよく、適宜、映像信号に合わせて駆動回路などを設計すればよい。
【０１９１】
このように選択的に撥液処理を行った開口に、液状の機能層形成材料を含む組成物を吐出すると、開口底面の親液領域に組成物は充填され、撥液領域である隔壁を乗り越えて被形成領域外に流出されない。よって、開口内の所望の被形成領域に機能層を形成することができる。
【０１９２】
従って、高価な真空装置を用いることなく、選択的に撥液領域を形成することができる。撥液領域及び親液領域、両方を有機材料を用いて形成することができるため、厚膜化が容易であり、加工性も高い。よって、撥液領域及び親液領域の形状の選択性が広がるため、様々な機能性を有する機能層を制御性よく形成することができる。
【０１９３】
大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができ、また湿式法を用いて表示素子に用いる機能性を有する機能層を作製できるため、材料の利用効率がよく、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、本発明を用いることにより、高信頼性の表示装置および電子機器も低コストで生産性よく得ることができる。
【０１９４】
本実施の形態は、上記の実施の形態１、及び実施の形態２と適宜組み合わせることができる。
【０１９５】
（実施の形態５）
本実施の形態では、より高画質及び高信頼性を付与され、かつ低コストで生産性よく作製することのできることを目的とした表示装置の一例について説明する。詳しくは表示素子に発光素子を用いる発光表示装置について説明する。本実施の形態では、本発明の表示装置の表示素子として適用することのできる発光素子の構成を、図１６を用いて説明する。
【０１９６】
図１６は発光素子の素子構造であり、第１の電極層８７０と第２の電極層８５０との間に、ＥＬ層８６０が挟持されている発光素子である。ＥＬ層８６０は、図示した通り、第１の層８０４、第２の層８０３、第３の層８０２から構成されている。図１６において第２の層８０３は発光層であり、第１の層８０４及び第３の層８０２は機能層である。
【０１９７】
第１の層８０４は、第２の層８０３に正孔（ホール）を輸送する機能を担う層である。図１６では第１の層８０４に含まれる正孔注入層は、正孔注入性の高い物質を含む層である。モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン（略称：Ｈ２Ｐｃ）や銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）等のフタロシアニン系の化合物、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）等の芳香族アミン化合物、或いはポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（スチレンスルホン酸）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等の高分子等によっても第１の層８０４を形成することができる。
【０１９８】
また、正孔注入層として、有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を用いることができる。特に、有機化合物と、有機化合物に対して電子受容性を示す無機化合物とを含む複合材料は、有機化合物と無機化合物との間で電子の授受が行われ、キャリア密度が増大するため、正孔注入性、正孔輸送性に優れている。
【０１９９】
また、正孔注入層として有機化合物と無機化合物とを複合してなる複合材料を用いた場合、電極層とオーム接触をすることが可能となるため、仕事関数に関わらず電極層を形成する材料を選ぶことができる。
【０２００】
複合材料に用いる無機化合物としては、遷移金属の酸化物であることが好ましい。また元素周期表における第４族乃至第８族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中で安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
【０２０１】
複合材料に用いる有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物（オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等）など、種々の化合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、複合材料に用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。
【０２０２】
例えば、芳香族アミン化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−トリル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン（略称：ＤＴＤＰＰＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（略称：ＤＰＡＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、１，３，５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ベンゼン（略称：ＤＰＡ３Ｂ）等を挙げることができる。
【０２０３】
複合材料に用いることのできるカルバゾール誘導体としては、具体的には、３−［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ１）、３，６−ビス［Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＡ２）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（略称：ＰＣｚＰＣＮ１）等を挙げることができる。
【０２０４】
また、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）、９−［４−（Ｎ−カルバゾリル）］フェニル−１０−フェニルアントラセン（略称：ＣｚＰＡ）、１，４−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］−２，３，５，６−テトラフェニルベンゼン等を用いることができる。
【０２０５】
また、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素としては、例えば、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、９，１０−ビス（３，５−ジフェニルフェニル）アントラセン（略称：ＤＰＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス（４−フェニルフェニル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＢＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡｎｔｈ）、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＡｎｔｈ）、９，１０−ビス（４−メチル−１−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＭＮＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、９，１０−ビス［２−（１−ナフチル）フェニル］アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン、２，３，６，７−テトラメチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ジフェニル−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス（２−フェニルフェニル）−９，９’−ビアントリル、１０，１０’−ビス［（２，３，４，５，６−ペンタフェニル）フェニル］−９，９’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロネン等も用いることができる。このように、１×１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有し、炭素数１４〜４２である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。
【０２０６】
なお、複合材料に用いることのできる芳香族炭化水素は、ビニル骨格を有していてもよい。ビニル基を有している芳香族炭化水素としては、例えば、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、９，１０−ビス［４−（２，２−ジフェニルビニル）フェニル］アントラセン（略称：ＤＰＶＰＡ）等が挙げられる。
【０２０７】
また、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（略称：ＰＶＫ）やポリ（４−ビニルトリフェニルアミン）（略称：ＰＶＴＰＡ）等の高分子化合物を用いることもできる。
【０２０８】
図１６では第１の層８０４に含まれる正孔輸送層を形成する物質としては、正孔輸送性の高い物質、具体的には、芳香族アミン（すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの）の化合物であることが好ましい。広く用いられている材料として、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、その誘導体である４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（以下、ＮＰＢと記す）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニル−アミノ）トリフェニルアミン、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミンなどのスターバースト型芳香族アミン化合物が挙げられる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質の混合層、あるいは二層以上積層したものであってもよい。
【０２０９】
第３の層８０２は、第２の層８０３に電子を輸送、注入する機能を担う層である。図１６では第３の層８０２に含まれる電子輸送層について説明する。電子輸送層は、電子輸送性の高い物質を用いることができる。例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（４−フェニルフェノラト）アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）など、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる層である。また、この他ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）や、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）なども用いることができる。ここに述べた物質は、主に１０−６ｃｍ２／Ｖｓ以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外の物質を電子輸送層として用いても構わない。また、電子輸送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
【０２１０】
図１６では第３の層８０２に含まれる電子注入層について説明する。電子注入層は、電子注入性の高い物質を用いることができる。電子注入層としては、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を用いることができる。例えば、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含有させたもの、例えばＡｌｑ中にマグネシウム（Ｍｇ）を含有させたもの等を用いることができる。なお、電子注入層として、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたものを用いることにより、電極層からの電子注入が効率良く行われるためより好ましい。
【０２１１】
次に、発光層である第２の層８０３について説明する。発光層は発光機能を担う層であり、発光性の有機化合物を含む。また、無機化合物を含む構成であってもよい。発光層は、種々の発光性の有機化合物、無機化合物を用いて形成することができる。ただし、発光層は、膜厚は１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度が好ましい。
【０２１２】
発光層に用いられる有機化合物としては、発光性の有機化合物であれば特に限定されることはなく、例えば、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ＤＮＡ）、９，１０−ジ（２−ナフチル）−２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（略称：ＤＰＶＢｉ）、クマリン３０、クマリン６、クマリン５４５、クマリン５４５Ｔ、ペリレン、ルブレン、ペリフランテン、２，５，８，１１−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチル）ペリレン（略称：ＴＢＰ）、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）、５，１２−ジフェニルテトラセン、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ１）、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−［２−（ジュロリジン−９−イル）エテニル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＤＣＭ２）、４−（ジシアノメチレン）−２，６−ビス［ｐ−（ジメチルアミノ）スチリル］−４Ｈ−ピラン（略称：ＢｉｓＤＣＭ）等が挙げられる。また、ビス［２−（４’，６’−ジフルオロフェニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’］イリジウム（ピコリナート）（略称：ＦＩｒｐｉｃ）、ビス｛２−［３’，５’−ビス（トリフルオロメチル）フェニル］ピリジナト−Ｎ，Ｃ２’｝イリジウム（ピコリナート）（略称：Ｉｒ（ＣＦ３ｐｐｙ）２（ｐｉｃ））、トリス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）３）、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（２’−チエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（ｔｈｐ）２（ａｃａｃ））、ビス（２−フェニルキノリナト−Ｎ，Ｃ２’）イリジウム（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ））、ビス［２−（２’−ベンゾチエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ３’］イリジウム（アセチルアセトナート）（略称：Ｉｒ（ｂｔｐ）２（ａｃａｃ））などの燐光を放出できる化合物用いることもできる。
【０２１３】
発光層を一重項励起発光材料の他、金属錯体などを含む三重項励起材料を用いても良い。例えば、赤色の発光性の画素、緑色の発光性の画素及び青色の発光性の画素のうち、輝度半減時間が比較的短い赤色の発光性の画素を三重項励起発光材料で形成し、他を一重項励起発光材料で形成する。三重項励起発光材料は発光効率が良いので、同じ輝度を得るのに消費電力が少なくて済むという特徴がある。すなわち、赤色画素に適用した場合、発光素子に流す電流量が少なくて済むので、信頼性を向上させることができる。低消費電力化として、赤色の発光性の画素と緑色の発光性の画素とを三重項励起発光材料で形成し、青色の発光性の画素を一重項励起発光材料で形成しても良い。人間の視感度が高い緑色の発光素子も三重項励起発光材料で形成することで、より低消費電力化を図ることができる。
【０２１４】
また、発光層においては、上述した発光を示す有機化合物だけでなく、さらに他の有機化合物が添加されていてもよい。添加できる有機化合物としては、例えば、先に述べたＴＤＡＴＡ、ＭＴＤＡＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＢ、ＴＰＤ、ＮＰＢ、ＤＮＴＰＤ、ＴＣＴＡ、Ａｌｑ３、Ａｌｍｑ３、ＢｅＢｑ２、ＢＡｌｑ、Ｚｎ（ＢＯＸ）２、Ｚｎ（ＢＴＺ）２、ＢＰｈｅｎ、ＢＣＰ、ＰＢＤ、ＯＸＤ−７、ＴＰＢＩ、ＴＡＺ、ｐ−ＥｔＴＡＺ、ＤＮＡ、ｔ−ＢｕＤＮＡ、ＤＰＶＢｉなどの他、４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）などを用いることができるが、これらに限定されることはない。なお、このように有機化合物以外に添加する有機化合物は、有機化合物を効率良く発光させるため、有機化合物の励起エネルギーよりも大きい励起エネルギーを有し、かつ有機化合物よりも多く添加されていることが好ましい（それにより、有機化合物の濃度消光を防ぐことができる）。あるいはまた、他の機能として、有機化合物と共に発光を示してもよい（それにより、白色発光なども可能となる）。
【０２１５】
発光層は、発光波長帯の異なる発光層を画素毎に形成して、カラー表示を行う構成としても良い。典型的には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応した発光層を形成する。この場合にも、画素の光放射側にその発光波長帯の光を透過するフィルターを設けた構成とすることで、色純度の向上や、画素領域の鏡面化（映り込み）の防止を図ることができる。フィルターを設けることで、従来必要であるとされていた円偏光板などを省略することが可能となり、発光層から放射される光の損失を無くすことができる。さらに、斜方から画素領域（表示画面）を見た場合に起こる色調の変化を低減することができる。
【０２１６】
発光層で用いることのできる材料は低分子系有機発光材料でも高分子系有機発光材料でもよい。高分子系有機発光材料は低分子系に比べて物理的強度が高く、素子の耐久性が高い。また塗布により成膜することが可能であるので、素子の作製が比較的容易である。
【０２１７】
発光色は、発光層を形成する材料で決まるため、これらを選択することで所望の発光を示す発光素子を形成することができる。発光層の形成に用いることができる高分子系の電界発光材料は、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリパラフェニレン系、ポリチオフェン系、ポリフルオレン系が挙げられる。
【０２１８】
ポリパラフェニレンビニレン系には、ポリ（パラフェニレンビニレン）［ＰＰＶ］の誘導体、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレンビニレン）［ＲＯ−ＰＰＶ］、ポリ（２−（２’−エチル−ヘキソキシ）−５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン）［ＭＥＨ−ＰＰＶ］、ポリ（２−（ジアルコキシフェニル）−１，４−フェニレンビニレン）［ＲＯＰｈ−ＰＰＶ］等が挙げられる。ポリパラフェニレン系には、ポリパラフェニレン［ＰＰＰ］の誘導体、ポリ（２，５−ジアルコキシ−１，４−フェニレン）［ＲＯ−ＰＰＰ］、ポリ（２，５−ジヘキソキシ−１，４−フェニレン）等が挙げられる。ポリチオフェン系には、ポリチオフェン［ＰＴ］の誘導体、ポリ（３−アルキルチオフェン）［ＰＡＴ］、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）［ＰＨＴ］、ポリ（３−シクロヘキシルチオフェン）［ＰＣＨＴ］、ポリ（３−シクロヘキシル−４−メチルチオフェン）［ＰＣＨＭＴ］、ポリ（３，４−ジシクロヘキシルチオフェン）［ＰＤＣＨＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−チオフェン］［ＰＯＰＴ］、ポリ［３−（４−オクチルフェニル）−２，２ビチオフェン］［ＰＴＯＰＴ］等が挙げられる。ポリフルオレン系には、ポリフルオレン［ＰＦ］の誘導体、ポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）［ＰＤＡＦ］、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）［ＰＤＯＦ］等が挙げられる。
【０２１９】
発光層で用いられる無機化合物としては、有機化合物の発光を消光しにくい無機化合物であれば何であってもよく、種々の金属酸化物や金属窒化物を用いることができる。特に、周期表第１３族または第１４族の金属酸化物は、第２の有機化合物の発光を消光しにくいため好ましく、具体的には酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化ケイ素、酸化ゲルマニウムが好適である。ただし、これらに限定されることはない。
【０２２０】
なお、発光層は、上述した有機化合物と無機化合物の組み合わせを適用した層を、複数積層して形成していてもよい。また、他の有機化合物あるいは他の無機化合物をさらに含んでいてもよい。発光層の層構造は変化しうるものであり、特定の電子注入領域や発光領域を備えていない代わりに、電子注入用の電極層を備えたり、発光性の材料を分散させて備えたりする変形は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において許容されうるものである。
【０２２１】
上記のような材料で形成した発光素子は、順方向にバイアスすることで発光する。発光素子を用いて形成する表示装置の画素は、単純マトリクス方式、若しくはアクティブマトリクス方式で駆動することができる。いずれにしても、個々の画素は、ある特定のタイミングで順方向バイアスを印加して発光させることとなるが、ある一定期間は非発光状態となっている。この非発光時間に逆方向のバイアスを印加することで発光素子の信頼性を向上させることができる。発光素子では、一定駆動条件下で発光強度が低下する劣化や、画素内で非発光領域が拡大して見かけ上輝度が低下する劣化モードがあるが、順方向及び逆方向にバイアスを印加する交流的な駆動を行うことで、劣化の進行を遅くすることができ、発光表示装置の信頼性を向上させることができる。また、デジタル駆動、アナログ駆動どちらでも適用可能である。
【０２２２】
よって、封止基板にカラーフィルタ（着色層）を形成してもよい。カラーフィルタ（着色層）は、蒸着法や液滴吐出法によって形成することができ、カラーフィルタ（着色層）を用いると、高精細な表示を行うこともできる。カラーフィルタ（着色層）により、各ＲＧＢの発光スペクトルにおいてブロードなピークが鋭いピークになるように補正できるからである。
【０２２３】
単色の発光を示す材料を形成し、カラーフィルタや色変換層を組み合わせることによりフルカラー表示を行うことができる。カラーフィルタ（着色層）や色変換層は、例えば封止基板に形成し、素子基板へ張り合わせればよい。
【０２２４】
もちろん単色発光の表示を行ってもよい。例えば、単色発光を用いてエリアカラータイプの表示装置を形成してもよい。エリアカラータイプは、パッシブマトリクス型の表示部が適しており、主に文字や記号を表示することができる。
【０２２５】
第１の電極層８７０及び第２の電極層８５０は仕事関数を考慮して材料を選択する必要があり、そして第１の電極層８７０及び第２の電極層８５０は、画素構成によりいずれも陽極（電位が高い電極層）、又は陰極（電位が低い電極層）となりうる。駆動用薄膜トランジスタの極性がｐチャネル型である場合、図１６（Ａ）のように第１の電極層８７０を陽極、第２の電極層８５０を陰極とするとよい。また、駆動用薄膜トランジスタの極性がｎチャネル型である場合、図１６（Ｂ）のように、第１の電極層８７０を陰極、第２の電極層８５０を陽極とすると好ましい。第１の電極層８７０および第２の電極層８５０に用いることのできる材料について述べる。第１の電極層８７０、第２の電極層８５０が陽極として機能する場合は仕事関数の大きい材料（具体的には４．５ｅＶ以上の材料）が好ましく、第１の電極層８７０、第２の電極層８５０が陰極として機能する場合は仕事関数の小さい材料（具体的には３．５ｅＶ以下の材料）が好ましい。しかしながら、第１の層８０４の正孔注入、正孔輸送特性や、第３の層８０２の電子注入性、電子輸送特性が優れているため、第１の電極層８７０、第２の電極層８５０共に、ほとんど仕事関数の制限を受けることなく、種々の材料を用いることができる。
【０２２６】
図１６（Ａ）、（Ｂ）における発光素子は、第１の電極層８７０より光を取り出す構造のため、第２の電極層８５０は、必ずしも光透光性を有する必要はない。第２の電極層８５０としては、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、リチウム（Ｌｉ）またはモリブデン（Ｍｏ）から選ばれた元素、または窒化チタン、ＴｉＳｉＸＮＹ、ＷＳｉＸ、窒化タングステン、ＷＳｉＸＮＹ、ＮｂＮなどの前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料を主成分とする膜またはそれらの積層膜を総膜厚１００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲で用いればよい。
【０２２７】
また、第２の電極層８５０に第１の電極層８７０で用いる材料のような透光性を有する導電性材料を用いると、第２の電極層８５０からも光を取り出す構造となり、発光素子から放射される光は、第１の電極層８７０と第２の電極層８５０との両方より放射される両面放射構造とすることができる。
【０２２８】
なお、第１の電極層８７０や第２の電極層８５０の種類を変えることで、本発明の発光素子は様々なバリエーションを有する。
【０２２９】
図１６（Ｂ）は、ＥＬ層８６０が、第１の電極層８７０側から第３の層８０２、第２の層８０３、第１の層８０４の順で構成されているケースである。
【０２３０】
図１６（Ｃ）は、図１６（Ａ）において、第１の電極層８７０に反射性を有する電極層を用い、第２の電極層８５０に透光性を有する電極層を用いており、発光素子より放射された光は第１の電極層８７０で反射され、第２の電極層８５０を透過して放射される。同様に図１６（Ｄ）は、図１６（Ｂ）において、第１の電極層８７０に反射性を有する電極層を用い、第２の電極層８５０に透光性を有する電極層を用いており、発光素子より放射された光は第１の電極層８７０で反射され、第２の電極層８５０を透過して放射される。
【０２３１】
なお、ＥＬ層８６０に有機化合物と無機化合物が混合させて設ける場合、その形成方法としては種々の手法を用いることができる。例えば、有機化合物と無機化合物の両方を抵抗加熱により蒸発させ、共蒸着する手法が挙げられる。その他、有機化合物を抵抗加熱により蒸発させる一方で、無機化合物をエレクトロンビーム（ＥＢ）により蒸発させ、共蒸着してもよい。また、有機化合物を抵抗加熱により蒸発させると同時に、無機化合物をスパッタリングし、両方を同時に堆積する手法も挙げられる。その他、湿式法により成膜してもよい。
【０２３２】
本実施の形態は、上記の発光素子を有する表示装置についての他の実施の形態と自由に組み合わせることが可能である。
【０２３３】
（実施の形態６）
本実施の形態では、より高画質及び高信頼性を付与され、かつ低コストで生産性よく作製することのできることを目的とした表示装置の一例について説明する。詳しくは表示素子に発光素子を用いる発光表示装置について説明する。本実施の形態では、本発明の表示装置の表示素子として適用することのできる発光素子の構成を、図１４及び図１５を用いて説明する。
【０２３４】
エレクトロルミネセンスを利用する発光素子は、発光材料が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって区別され、一般的に、前者は有機ＥＬ素子、後者は無機ＥＬ素子と呼ばれている。
【０２３５】
無機ＥＬ素子は、その素子構成により、分散型無機ＥＬ素子と薄膜型無機ＥＬ素子とに分類される。前者は、発光材料の粒子をバインダ中に分散させた電界発光層を有し、後者は、発光材料の薄膜からなる電界発光層を有している点に違いはあるが、高電界で加速された電子を必要とする点では共通である。なお、得られる発光のメカニズムとしては、ドナー準位とアクセプター準位を利用するドナー−アクセプター再結合型発光と、金属イオンの内殻電子遷移を利用する局在型発光とがある。一般的に、分散型無機ＥＬではドナー−アクセプター再結合型発光、薄膜型無機ＥＬ素子では局在型発光である場合が多い。
【０２３６】
本発明で用いることのできる発光材料は、母体材料と発光中心となる不純物元素とで構成される。含有させる不純物元素を変化させることで、様々な色の発光を得ることができる。
【０２３７】
発光材料に用いる母体材料としては、硫化物、酸化物、窒化物を用いることができる。硫化物としては、例えば、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化イットリウム（Ｙ２Ｓ３）、硫化ガリウム（Ｇａ２Ｓ３）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、硫化バリウム（ＢａＳ）等を用いることができる。また、酸化物としては、例えば、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）等を用いることができる。また、窒化物としては、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）等を用いることができる。さらに、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、テルル化亜鉛（ＺｎＴｅ）等も用いることができ、硫化カルシウム−ガリウム（ＣａＧａ２Ｓ４）、硫化ストロンチウム−ガリウム（ＳｒＧａ２Ｓ４）、硫化バリウム−ガリウム（ＢａＧａ２Ｓ４）、等の３元系の混晶であってもよい。
【０２３８】
局在型発光の発光中心として、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、サマリウム（Ｓｍ）、テルビウム（Ｔｂ）、エルビウム（Ｅｒ）、ツリウム（Ｔｍ）、ユーロピウム（Ｅｕ）、セリウム（Ｃｅ）、プラセオジウム（Ｐｒ）などを用いることができる。なお、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）などのハロゲン元素が添加されていてもよい。ハロゲン元素は電荷補償として機能することもできる。
【０２３９】
一方、ドナー−アクセプター再結合型発光の発光中心として、ドナー準位を形成する第１の不純物元素及びアクセプター準位を形成する第２の不純物元素を含む発光材料を用いることができる。第１の不純物元素は、例えば、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、アルミニウム（Ａｌ）等を用いることができる。第２の不純物元素としては、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）等を用いることができる。
【０２４０】
なお、これらの不純物元素の濃度は、母体材料に対して０．０１〜１０ａｔｏｍ％であればよく、好ましくは０．０５〜５ａｔｏｍ％の範囲である。
【０２４１】
薄膜型無機ＥＬの場合、電界発光層は、上記発光材料を含む層であり、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着（ＥＢ蒸着）法等の真空蒸着法、スパッタリング法等の物理気相成長法（ＰＶＤ）、有機金属ＣＶＤ法、ハイドライド輸送減圧ＣＶＤ法等の化学気相成長法（ＣＶＤ）、原子層エピタキシ法（ＡＬＥ）等を用いて形成することができる。
【０２４２】
図１４（Ａ）乃至（Ｃ）に発光素子として用いることのできる薄膜型無機ＥＬ素子の一例を示す。図１４（Ａ）乃至（Ｃ）において、発光素子は、第１の電極層５０、電界発光層５２、第２の電極層５３を含む。
【０２４３】
図１４（Ｂ）及び図１４（Ｃ）に示す発光素子は、図１４（Ａ）の発光素子において、電極層と電界発光層間に絶縁層を設ける構造である。図１４（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極層５０と電界発光層５２との間に絶縁層５４を有し、図１４（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極層５０と電界発光層５２との間に絶縁層５４ａ、第２の電極層５３と電界発光層５２との間に絶縁層５４ｂとを有している。このように絶縁層は電界発光層を挟持する一対の電極層のうち一方の間にのみ設けてもよいし、両方の間に設けてもよい。また絶縁層は単層でもよいし複数層からなる積層でもよい。
【０２４４】
また、図１４（Ｂ）では第１の電極層５０に接するように絶縁層５４が設けられているが、絶縁層と電界発光層の順番を逆にして、第２の電極層５３に接するように絶縁層５４を設けてもよい。
【０２４５】
分散型無機ＥＬ素子の場合、粒子状の発光材料をバインダ中に分散させ膜状の電界発光層を形成する。バインダとは、粒状の発光材料を分散した状態で固定し、電界発光層としての形状に保持するための物質である。発光材料は、バインダによって電界発光層中に均一に分散し固定される。
【０２４６】
分散型無機ＥＬ素子の場合、電界発光層の形成方法は、選択的に電界発光層を形成できる液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷など）、スピンコート法などの塗布法、ディッピング法、ディスペンサ法などを用いることもできる。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは、１０〜１０００ｎｍの範囲である。また、発光材料及びバインダを含む電界発光層において、発光材料の割合は５０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下とするよい。
【０２４７】
図１５（Ａ）乃至（Ｃ）に発光素子として用いることのできる分散型無機ＥＬ素子の一例を示す。図１５（Ａ）における発光素子は、第１の電極層６０、電界発光層６２、第２の電極層６３の積層構造を有し、電界発光層６２中にバインダによって保持された発光材料６１を含む。
【０２４８】
本実施の形態に用いることのできるバインダとしては、有機材料や無機材料を用いることができ、有機材料及び無機材料の混合材料を用いてもよい。有機材料としては、シアノエチルセルロース系樹脂のように、比較的誘電率の高いポリマーや、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン系樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ化ビニリデンなどの樹脂を用いることができる。また、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、オキサゾール樹脂（ポリベンゾオキサゾール）等の樹脂材料を用いてもよい。これらの樹脂に、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）やチタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）などの高誘電率の微粒子を適度に混合して誘電率を調整することもできる。
【０２４９】
バインダに含まれる無機材料としては、酸化珪素（ＳｉＯｘ）、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸素及び窒素を含む珪素、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸素及び窒素を含むアルミニウムまたは酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、ＢａＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）、ニオブ酸鉛（ＰｂＮｂＯ３）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、タンタル酸バリウム（ＢａＴａ２Ｏ６）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、その他の無機材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。有機材料に、誘電率の高い無機材料を含ませる（添加等によって）ことによって、発光材料及びバインダよりなる電界発光層の誘電率をより制御することができ、より誘電率を大きくすることができる。バインダに無機材料と有機材料との混合層を用い、高い誘電率とすると、発光材料により大きい電荷を誘起することができる。
【０２５０】
図１５（Ｂ）及び図１５（Ｃ）に示す発光素子は、図１５（Ａ）の発光素子において、電極層と電界発光層間に絶縁層を設ける構造である。図１５（Ｂ）に示す発光素子は、第１の電極層６０と電界発光層６２との間に絶縁層６４を有し、図１５（Ｃ）に示す発光素子は、第１の電極層６０と電界発光層６２との間に絶縁層６４ａ、第２の電極層６３と電界発光層６２との間に絶縁層６４ｂとを有している。このように絶縁層は電界発光層を挟持する一対の電極層のうち一方の間にのみ設けてもよいし、両方の間に設けてもよい。また絶縁層は単層でもよいし複数層からなる積層でもよい。
【０２５１】
また、図１５（Ｂ）では第１の電極層６０に接するように絶縁層６４が設けられているが、絶縁層と電界発光層の順番を逆にして、第２の電極層６３に接するように絶縁層６４を設けてもよい。
【０２５２】
図１４における絶縁層５４、図１５における絶縁層６４のような絶縁層は、特に限定されることはないが、絶縁耐圧が高く、緻密な膜質であることが好ましく、さらには、誘電率が高いことが好ましい。例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ４）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等やこれらの混合膜又は２種以上の積層膜を用いることができる。これらの絶縁膜は、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤ等により成膜することができる。また、絶縁層はこれら材料の粒子をバインダ中に分散して成膜してもよい。バインダ材料は、電界発光層に含まれるバインダと同様な材料、方法を用いて形成すればよい。膜厚は特に限定されることはないが、好ましくは１０〜１０００ｎｍの範囲である。
【０２５３】
本実施の形態で示す発光素子は、電界発光層を挟持する一対の電極層間に電圧を印加することで発光が得られるが、直流駆動又は交流駆動のいずれにおいても動作することができる。
【０２５４】
本実施の形態は、上記の実施の形態１、２、４と適宜組み合わせることができる。
【０２５５】
（実施の形態７）
本発明によって形成される表示装置によって、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）を完成させることができる。図１９はテレビジョン装置の主要な構成を示すブロック図を示している。
【０２５６】
図１７（Ａ）は本発明に係る表示パネルの構成を示す上面図であり、絶縁表面を有する基板２７００上に画素２７０２をマトリクス上に配列させた画素部２７０１、走査線側入力端子２７０３、信号線側入力端子２７０４が形成されている。画素数は種々の規格に従って設ければ良く、ＸＧＡであってＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１０２４×７６８×３（ＲＧＢ）、ＵＸＧＡであってＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１６００×１２００×３（ＲＧＢ）、フルスペックハイビジョンに対応させ、ＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１９２０×１０８０×３（ＲＧＢ）とすれば良い。
【０２５７】
画素２７０２は、走査線側入力端子２７０３から延在する走査線と、信号線側入力端子２７０４から延在する信号線とが交差することで、マトリクス状に配設される。画素部２７０１の画素それぞれには、スイッチング素子とそれに接続する表示素子に用いる電極層が備えられている。スイッチング素子の代表的な一例はＴＦＴであり、ＴＦＴのゲート電極層側が走査線と、ソース若しくはドレイン側が信号線と接続されることにより、個々の画素を外部から入力する信号によって独立して制御可能としている。
【０２５８】
図１７（Ａ）は、走査線及び信号線へ入力する信号を、外付けの駆動回路により制御する表示パネルの構成を示しているが、図１８（Ａ）に示すように、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりドライバＩＣ２７５１を基板２７００上に実装しても良い。また他の実装形態として、図１８（Ｂ）に示すようなＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式を用いてもよい。ドライバＩＣは単結晶半導体基板に形成されたものでも良いし、ガラス基板上にＴＦＴで回路を形成したものであっても良い。図１８において、ドライバＩＣ２７５１は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２７５０と接続している。図１８において、保護回路２７１３が基板２７００上に形成されている。
【０２５９】
また、画素に設けるＴＦＴを結晶性を有する半導体で形成する場合には、図１７（Ｂ）に示すように走査線側駆動回路３７０２を基板３７００上に形成することもできる。図１７（Ｂ）において、画素部３７０１は、信号線側入力端子３７０４と接続した図１７（Ａ）と同様に外付けの駆動回路により制御する。画素に設けるＴＦＴを移動度の高い、多結晶（微結晶）半導体、単結晶半導体などで形成する場合は、図１７（Ｃ）に示すように、画素部４７０１、走査線駆動回路４７０２と、信号線駆動回路４７０４を基板４７００上に一体形成することもできる。
【０２６０】
表示パネルには、図１７（Ａ）で示すような構成として、図１９において、画素部９０１のみが形成されて走査線側駆動回路９０３と信号線側駆動回路９０２とが、図１８（Ｂ）のようなＴＡＢ方式により実装される場合と、図１８（Ａ）のようなＣＯＧ方式により実装される場合と、図１７（Ｂ）に示すようにＴＦＴを形成し、画素部９０１と走査線側駆動回路９０３を基板上に形成し信号線側駆動回路９０２を別途ドライバＩＣとして実装する場合、また図１７（Ｃ）で示すように画素部９０１と信号線側駆動回路９０２と走査線側駆動回路９０３を基板上に一体形成する場合などがあるが、どのような形態としても良い。
【０２６１】
図１９において、その他の外部回路の構成として、映像信号の入力側では、チューナ９０４で受信した信号のうち、映像信号を増幅する映像信号増幅回路９０５と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路９０６と、その映像信号をドライバＩＣの入力仕様に変換するためのコントロール回路９０７などからなっている。コントロール回路９０７は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路９０８を設け、入力デジタル信号をｍ個に分割して供給する構成としても良い。
【０２６２】
チューナ９０４で受信した信号のうち、音声信号は、音声信号増幅回路９０９に送られ、その出力は音声信号処理回路９１０を経てスピーカー９１３に供給される。制御回路９１１は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部９１２から受け、チューナ９０４や音声信号処理回路９１０に信号を送出する。
【０２６３】
これらの表示モジュールを、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、筐体に組みこんで、テレビジョン装置を完成させることができる。表示モジュールとして液晶表示モジュールを用いれば液晶テレビジョン装置、ＥＬモジュールを用いればＥＬテレビジョン装置を作製することができる。図６（Ａ）において、表示モジュールにより主画面２００３が形成され、その他付属設備としてスピーカー部２００９、操作スイッチなどが備えられている。このように、本発明によりテレビジョン装置を完成させることができる。
【０２６４】
筐体２００１に表示用パネル２００２が組みこまれ、受信機２００５により一般のテレビ放送の受信をはじめ、モデム２００４を介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより一方向（送信者から受信者）又は双方向（送信者と受信者間、又は受信者間同士）の情報通信をすることもできる。テレビジョン装置の操作は、筐体に組みこまれたスイッチ又は別体のリモコン装置２００６により行うことが可能であり、このリモコン装置にも出力する情報を表示する表示部２００７が設けられていても良い。
【０２６５】
また、テレビジョン装置にも、主画面２００３の他にサブ画面２００８を第２の表示用パネルで形成し、チャネルや音量などを表示する構成が付加されていても良い。この構成において、主画面２００３及びサブ画面２００８を本発明の液晶表示用パネルで形成することができ、主画面２００３を視野角の優れたＥＬ表示用パネルで形成し、サブ画面を低消費電力で表示可能な液晶表示用パネルで形成しても良い。また、低消費電力化を優先させるためには、主画面２００３を液晶表示用パネルで形成し、サブ画面をＥＬ表示用パネルで形成し、サブ画面は点滅可能とする構成としても良い。本発明を用いると、このような大型基板を用いて、多くのＴＦＴや電子部品を用いても、信頼性の高い表示装置とすることができる。
【０２６６】
図６（Ｂ）は例えば２０〜８０インチの大型の表示部を有するテレビジョン装置であり、筐体２０１０、表示部２０１１、操作部であるリモコン装置２０１２、スピーカー部２０１３等を含む。本発明は、表示部２０１１の作製に適用される。図６（Ｂ）のテレビジョン装置は、壁かけ型となっており、設置するスペースを広く必要としない。本発明における表示素子に用いる電極層は湿式法により形成することができるため、図６（Ａ）（Ｂ）のような大型な表示部を有するテレビジョン装置であっても低コストで生産性よく作製することができる。
【０２６７】
勿論、本発明はテレビジョン装置に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。
【０２６８】
本実施の形態は、上記の実施の形態１乃至６と適宜組み合わせることができる。
【０２６９】
（実施の形態８）
本発明に係る電子機器として、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等のカメラ、携帯電話装置（単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ）、ＰＤＡ等の携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コンピュータ用のモニタ、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。また、パチンコ機、スロットマシン、ピンボール機、大型ゲーム機など表示装置を有するあらゆる遊技機に適用することができる。その具体例について、図１２を参照して説明する。
【０２７０】
図１２（Ａ）に示す携帯情報端末機器は、本体９２０１、表示部９２０２等を含んでいる。表示部９２０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性な携帯情報端末機器を提供することができる。
【０２７１】
図１２（Ｂ）に示すデジタルビデオカメラは、表示部９７０１、表示部９７０２等を含んでいる。表示部９７０１は本発明の表示装置を適用することができる。その結果、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性なデジタルビデオカメラを提供することができる。
【０２７２】
図１２（Ｃ）に示す携帯電話機は、本体９１０１、表示部９１０２等を含んでいる。表示部９１０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性な携帯電話機を提供することができる。
【０２７３】
図１２（Ｄ）に示す携帯型のテレビジョン装置は、本体９３０１、表示部９３０２等を含んでいる。表示部９３０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性な携帯型のテレビジョン装置を提供することができる。またテレビジョン装置としては、携帯電話機などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中型のもの、また、大型のもの（例えば４０インチ以上）まで、幅広いものに、本発明の表示装置を適用することができる。
【０２７４】
図１２（Ｅ）に示す携帯型のコンピュータは、本体９４０１、表示部９４０２等を含んでいる。表示部９４０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性な携帯型のコンピュータを提供することができる。
【０２７５】
図１２（Ｆ）に示すスロットマシンは、本体９５０１、表示部９５０２等を含んでいる。表示部９５０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性なスロットマシンを提供することができる。
【０２７６】
また、本発明において自発光型の発光素子を表示素子として用いた表示装置（発光表示装置）は、照明装置として用いることもできる。本発明を適用した表示装置は、小型の電気スタンドや室内の大型な照明装置として用いることもできる。さらに、本発明の発光表示装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることもできる。本発明の発光表示装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、液晶表示装置の高信頼性化を達成することができる。また、本発明の発光表示装置は、面発光の照明装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化が可能であり、液晶表示装置の大面積化も可能になる。さらに、本発明の発光表示装置は薄型であるため、液晶表示装置の薄型化も可能となる。
【０２７７】
このように、本発明の表示装置により、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性な電子機器を提供することができる。
【０２７８】
本実施の形態は、上記の実施の形態１乃至７と適宜組み合わせることができる。
【実施例１】
【０２７９】
本実施例では、撥液処理による有機化合物層を含む層表面の撥液性の変化を評価した結果を示す。評価は純水接触角測定によって行った。
【０２８０】
有機化合物としてポリイミドとアクリル樹脂を用い、ポリイミド膜及びアクリル樹脂膜をそれぞれ形成した。ポリイミド膜はスピンコート法により塗布した後、９０℃２分間の乾燥、２００℃３０分の焼成を行って形成し、アクリル樹脂膜はスピンコート法により塗布した後、９０℃２分間の乾燥を行って成膜した。
【０２８１】
成膜後のポリイミド膜及びアクリル樹脂膜に、酸素雰囲気下での紫外線照射を行い、ＦＡＳ膜を成膜し（成膜条件は気相法で温度１２０℃、３０分、窒素雰囲気下）、ハイドロフルオロエーテルに浸漬し、エタノールに浸漬した後、表面の純水接触角を測定した。接触角測定は、Ｆｉｒｓｔ Ｔｅｎ Åｎｇｓｔｒｏｍｓ社製、ＦＴÅ１２５動的接触角測定解析装置によって行った。酸素を含む雰囲気下での紫外線照射時間の条件を３分間、５分間、１０分間、２０分間とし、各条件でそれぞれ３点ずつ行った。なお、本実施例では、酸素を含む雰囲気としてオゾン雰囲気下で紫外線照射を行った。撥液処理を行ったポリイミド膜及びアクリル樹脂膜の紫外線照射時間と接触角の関係を図２０に示す。
【０２８２】
図２０において、ポリイミド膜表面における接触角がばつ印のドット、アクリル樹脂膜表面における接触角が四角形印のドットで示している。酸素を含む雰囲気下での紫外線照射を行わない、紫外線照射時間０分ではポリイミド膜とアクリル樹脂膜表面の接触角はほぼ同じであるが、紫外線照射時間を３分間、５分間、１０分間、２０分間とすると、アクリル樹脂膜は紫外線照射により接触角が大きくなり撥液化しているが、一方、ポリイミド膜は紫外線照射により接触角が小さくなり親液化している。結果、紫外線照射工程を含む撥液処理によってアクリル樹脂膜とポリイミド膜表面の接触角には４０度程度の差が生じることがわかる。
【０２８３】
この結果より以下のように考察できる。酸素を含む雰囲気下における紫外線照射により、表面に酸化層が形成される。主鎖にＣ−Ｎ結合及びＣ−Ｏ結合を有するポリイミドにおいては、紫外線照射によりＣ−Ｎ結合や、Ｃ−Ｏ結合において結合が分断して分子量１００〜１００００程度の低分子の酸化層となる。フッ化炭素層はポリイミド膜表面の低分子の酸化層上に形成される。低分子の酸化層のために、有機溶剤による洗浄工程においてフッ化炭素層ごと除去されてしまい、結果ポリイミド膜表面のフッ素密度は低くなり親液化してしまう。アクリル樹脂膜表面には有機溶剤による洗浄工程において溶解する酸化層が少ないために、フッ素密度は高くなり、より撥液化することができる。従って、本実施例の撥液処理により、アクリル樹脂膜とポリイミド膜の撥液性に差を生じさせることができる。
【０２８４】
本実施例の結果より、本発明の撥液処理を行うことによって、アクリル樹脂は、主鎖にＣ−Ｎ結合及びＣ−Ｏ結合を有するポリイミドと比較し、より高い撥液性を示すことがわかった。このように本発明の撥液処理を行うことによって、有機化合物を含む層を用いて撥液性の異なる領域を形成することができ、撥液性の制御を行うことができる。
【実施例２】
【０２８５】
本実施例では、有機化合物を含む層に撥液処理を行う各工程における、有機化合物を含む層の表面状態の評価を行った結果を示す。評価はＸ線光電子分光法（ＸＰＳ：Ｘ−ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて測定し行った。
【０２８６】
有機化合物としてポリイミド（試料Ａ１乃至Ａ４）とアクリル樹脂（試料Ｂ１乃至Ｂ４）を用いた。作製条件は条件１乃４とし、それぞれの工程後ＸＰＳ分析法により表面における元素の定量分析を行った。なお、分析深さは５ｎｍ程度であった。条件１（Ａ１、Ｂ１）は、各樹脂材料をスピンコート法により塗布、乾燥させて成膜した後の試料表面状態である。条件２（Ａ２、Ｂ２）は、各樹脂材料をスピンコート法により塗布、乾燥させて成膜した後、酸素を含む雰囲気下で紫外線を１０分照射した後の試料表面状態である。条件３（Ａ３、Ｂ３）は、各樹脂材料をスピンコート法により塗布、乾燥させて成膜し、酸素を含む雰囲気下で紫外線を１０分照射し、ＦＡＳ膜を成膜し（成膜条件は気相法で温度１２０℃、３０分、窒素雰囲気下）、ハイドロフルオロエーテルに浸漬し、エタノールに浸漬した後の試料表面状態である。条件４（Ａ４、Ｂ４）は、各樹脂材料をスピンコート法により塗布、乾燥させて成膜し、酸素を含む雰囲気下で紫外線を１０分照射し、エタノールに浸漬した後の試料表面状態である。本実施例では、酸素を含む雰囲気下としてオゾン雰囲気下で紫外線照射を行った。試料（試料Ａ１乃至Ａ４、試料Ｂ１乃至Ｂ４）の表面における元素の定量分析の結果を表１に示す。
【０２８７】
【表１】
【０２８８】
表１より以下のことがわかる。Ａ１及びＢ１と、Ａ２及びＢ２とを比較すると、ポリイミド（Ａ２）、アクリル樹脂（Ｂ２）ともに酸素を含む雰囲気下での紫外線照射により酸素量が増加しており表面が酸化され、酸化層が形成されている。Ａ２及びＢ２と、Ａ４及びＢ４とを比較すると、酸素を含む雰囲気下での紫外線照射後のエタノール洗浄により、ポリイミド（Ａ４）の酸化層は溶解し、アクリル樹脂（Ｂ４）の酸化層は溶解しない。Ａ１及びＢ１と、Ａ３及びＢ３とを比較すると、フッ素量から、ポリイミド（Ｂ３）へのＦＡＳ吸着量と比較して、アクリル樹脂（Ａ３）へのＦＡＳ吸着量が多い。
【０２８９】
以上の結果より、以下のように考察できる。アクリル樹脂、ポリイミドともに酸素を含む雰囲気下での紫外線照射により表面が酸化され、酸化層上にフッ化炭素を含むＦＡＳが吸着する。ただしポリイミドにおいては、酸化層がエタノール洗浄により溶解するため、酸化層上に形成されたＦＡＳは除去される。
【０２９０】
従って、アクリル樹脂は表面に多くの撥液性を示すフッ化炭素を含むＦＡＳが残存するために、主鎖にＣ−Ｎ結合及びＣ−Ｏ結合を有するポリイミドと比較し、より高い撥液性を示すことがわかった。
【０２９１】
このように、本発明の撥液処理を行うことによって、有機化合物を含む層を用いて撥液性の異なる領域を形成することができ、撥液性の制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０２９２】
【図１】本発明の表示装置における機能層を示した断面図である。
【図２】本発明の表示装置における機能層を示した断面図である。
【図３】本発明の表示装置における機能層の作製方法を示した図である。
【図４】本発明の表示装置を示した断面図である。
【図５】本発明の表示装置を示した平面図及び断面図である。
【図６】本発明の電子機器を示した図である。
【図７】本発明の表示装置の作製工程において適用できる液滴吐出装置を示した図である。
【図８】本発明の表示装置を示した平面図及び断面図である。
【図９】本発明の表示装置を示した平面図及び断面図である。
【図１０】本発明の表示装置を示した断面図である。
【図１１】本発明の表示装置を示した断面図である。
【図１２】本発明の電子機器を示した図である。
【図１３】本発明の表示モジュールを示した断面図である。
【図１４】本発明に適用できる発光素子の構成を示した断面図である。
【図１５】本発明に適用できる発光素子の構成を示した断面図である。
【図１６】本発明に適用できる発光素子の構成を示した断面図である。
【図１７】本発明の表示装置を示した平面図である。
【図１８】本発明の表示装置を示した平面図である。
【図１９】本発明が適用される電子機器の主要な構成を示すブロック図である。
【図２０】実施例１における接触角測定結果を示すグラフ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の有機化合物を含む層と、
前記第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層と、
前記開口に機能層とを有し、
前記機能層と前記第２の有機化合物を含む層とはフッ化炭素層を間に介して接しており、
前記第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含むことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第２の有機化合物を含む層と前記フッ化炭素層の間に酸化層を有することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
第１の有機化合物を含む層と、
前記第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層と、
前記開口に機能層とを有し、
前記機能層と前記第１の有機化合物を含む層及び前記第２の有機化合物を含む層とはフッ化炭素層を間に介して接しており、
前記第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含み、
前記フッ化炭素層において、前記第１の有機化合物層上に設けられた領域のフッ素密度は前記第２の有機化合物を含む層上に設けられた領域より低いことを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項３において、前記第１の有機化合物を含む層及び前記フッ化炭素層の間に第１の酸化層と、前記第２の有機化合物を含む層及び前記フッ化炭素層の間に第２の酸化層とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４において、前記第１の酸化層の膜厚は前記第２の酸化層の膜厚より薄いことを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項において、前記機能層は着色層であることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか一項において、前記機能層は導電層であることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項において、前記第１の有機化合物はポリイミド、又はポリアミック酸であることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
第１の有機化合物を含む層を形成し、
前記第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層を形成し、
前記第１の有機化合物を含む層及び前記第２の有機化合物を含む層に酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射し、
前記紫外線を照射された第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層上にフッ化炭素層を形成し、
前記第１の有機化合物を含む層上の前記フッ化炭素層を有機溶剤により除去し、
前記開口に機能層形成材料を含む組成物を吐出し機能層を形成し、
前記第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含むことを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１０】
第１の有機化合物を含む層を形成し、
前記第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層を形成し、
前記第１の有機化合物を含む層及び前記第２の有機化合物を含む層に酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射し、前記第１の有機化合物を含む層及び前記第２の有機化合物を含む層上に酸化層を形成し、
前記酸化層上にフッ化炭素層を形成し、
前記第１の有機化合物を含む層上の前記酸化層及び前記フッ化炭素層を有機溶剤により除去し、
前記開口に機能層形成材料を含む組成物を吐出し機能層を形成し、
前記第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含むことを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１１】
第１の有機化合物を含む層を形成し、
前記第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層を形成し、
前記第１の有機化合物を含む層及び前記第２の有機化合物を含む層に酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射し、
前記紫外線を照射された第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層上にフッ化炭素層を形成し、
前記フッ化炭素層を有機溶剤により選択的に除去することにより、前記開口において前記第２の有機化合物を含む層表面を前記第１の有機化合物を含む層表面より撥液化し、
前記開口に機能層形成材料を含む組成物を吐出し機能層を形成し、
前記第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含むことを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１２】
第１の有機化合物を含む層を形成し、
前記第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層を形成し、
前記第１の有機化合物を含む層及び前記第２の有機化合物を含む層に酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射し、前記第１の有機化合物を含む層及び前記第２の有機化合物を含む層上に酸化層を形成し、
前記酸化層上にフッ化炭素層を形成し、
前記酸化層及び前記フッ化炭素層を有機溶剤により選択的に除去することにより、前記開口において前記第２の有機化合物を含む層表面を前記第１の有機化合物を含む層表面より撥液化し、
前記開口に機能層形成材料を含む組成物を吐出し機能層を形成し、
前記第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含むことを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１３】
請求項９乃至１２のいずれか一項において、前記機能層形成材料は着色層形成材料であることを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１４】
請求項９乃至１２のいずれか一項において、前記機能層形成材料は導電性材料であることを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１】
第１の有機化合物を含む層と、
前記第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層と、
前記開口に機能層とを有し、
前記機能層と前記第２の有機化合物を含む層とはフッ化炭素層を間に介して接しており、
前記第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含むことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第２の有機化合物を含む層と前記フッ化炭素層の間に酸化層を有することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
第１の有機化合物を含む層と、
前記第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層と、
前記開口に機能層とを有し、
前記機能層と前記第１の有機化合物を含む層及び前記第２の有機化合物を含む層とはフッ化炭素層を間に介して接しており、
前記第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含み、
前記フッ化炭素層において、前記第１の有機化合物層上に設けられた領域のフッ素密度は前記第２の有機化合物を含む層上に設けられた領域より低いことを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項３において、前記第１の有機化合物を含む層及び前記フッ化炭素層の間に第１の酸化層と、前記第２の有機化合物を含む層及び前記フッ化炭素層の間に第２の酸化層とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４において、前記第１の酸化層の膜厚は前記第２の酸化層の膜厚より薄いことを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項において、前記機能層は着色層であることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか一項において、前記機能層は導電層であることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項において、前記第１の有機化合物はポリイミド、又はポリアミック酸であることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
第１の有機化合物を含む層を形成し、
前記第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層を形成し、
前記第１の有機化合物を含む層及び前記第２の有機化合物を含む層に酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射し、
前記紫外線を照射された第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層上にフッ化炭素層を形成し、
前記第１の有機化合物を含む層上の前記フッ化炭素層を有機溶剤により除去し、
前記開口に機能層形成材料を含む組成物を吐出し機能層を形成し、
前記第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含むことを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１０】
第１の有機化合物を含む層を形成し、
前記第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層を形成し、
前記第１の有機化合物を含む層及び前記第２の有機化合物を含む層に酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射し、前記第１の有機化合物を含む層及び前記第２の有機化合物を含む層上に酸化層を形成し、
前記酸化層上にフッ化炭素層を形成し、
前記第１の有機化合物を含む層上の前記酸化層及び前記フッ化炭素層を有機溶剤により除去し、
前記開口に機能層形成材料を含む組成物を吐出し機能層を形成し、
前記第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含むことを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１１】
第１の有機化合物を含む層を形成し、
前記第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層を形成し、
前記第１の有機化合物を含む層及び前記第２の有機化合物を含む層に酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射し、
前記紫外線を照射された第１の有機化合物を含む層及び第２の有機化合物を含む層上にフッ化炭素層を形成し、
前記フッ化炭素層を有機溶剤により選択的に除去することにより、前記開口において前記第２の有機化合物を含む層表面を前記第１の有機化合物を含む層表面より撥液化し、
前記開口に機能層形成材料を含む組成物を吐出し機能層を形成し、
前記第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含むことを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１２】
第１の有機化合物を含む層を形成し、
前記第１の有機化合物を含む層上に開口を有する第２の有機化合物を含む層を形成し、
前記第１の有機化合物を含む層及び前記第２の有機化合物を含む層に酸素を含む雰囲気下で紫外線を照射し、前記第１の有機化合物を含む層及び前記第２の有機化合物を含む層上に酸化層を形成し、
前記酸化層上にフッ化炭素層を形成し、
前記酸化層及び前記フッ化炭素層を有機溶剤により選択的に除去することにより、前記開口において前記第２の有機化合物を含む層表面を前記第１の有機化合物を含む層表面より撥液化し、
前記開口に機能層形成材料を含む組成物を吐出し機能層を形成し、
前記第１の有機化合物の主鎖に炭素−窒素結合、又は炭素−酸素結合を含むことを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１３】
請求項９乃至１２のいずれか一項において、前記機能層形成材料は着色層形成材料であることを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１４】
請求項９乃至１２のいずれか一項において、前記機能層形成材料は導電性材料であることを特徴とする表示装置の作製方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００９−１１０９４５（Ｐ２００９−１１０９４５Ａ）
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６１２７７（Ｐ２００８−２６１２７７）
【出願日】平成２０年１０月８日（２００８．１０．８）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月８日（２００８．１０．８）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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