发光器件的制作方法

专利名称：发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造有源矩阵显示器件的方法。更具体地说，本发明涉及一种用于在具有发光元件的显示器件中形成用于从发光元件中提取荧光的一部分的结构的方法。
背景技术：
利用从电致发光元件(发光元件)中产生的荧光的显示器件已作为具有高视角和低功耗的显示器件引起注意。主要用于显示的显示器件的驱动方法包括有源矩阵类型和无源矩阵类型中的一种。在使用有源矩阵类型驱动方法的显示器件中，每一发光元件的发射状态、非发射状态等可被控制。因此，有源矩阵显示器件可在比无源矩阵显示器件低的功耗下被驱动；因此，它适用于大尺寸显示器(诸如电视接收机)的显示部分以及小尺寸显示器(诸如便携式电话)的显示部分。另外，在有源矩阵显示器件中，用于控制每个发光元件的驱动的电路被设置在每个发光元件中。所述电路和所述发光元件被设置在衬底上以使得所述电路不会阻止荧光被提取到外部。光线传输绝缘层被堆叠在与所述发光元件重叠的部分中，并且荧光通过所述绝缘层被发射到外部。为了形成作为电路部件的电路元件(诸如晶体管或电容器元件)或者为了形成布线而布置所述绝缘层。在一些情况中，当荧光穿过堆叠的绝缘层时由于每个绝缘层的折射率中的差异可出现荧光的多种互相影响。因此，发射光谱取决于与发光表面之间的角度而改变，从而造成显示器件中所显示的图像在清晰度方面的恶化。另外，由于每层的折射率中的差异导致的图像在清晰度方面的恶化在无源矩阵显示器件中也会发生。例如，专利文献1 日本专利未审定公开N0.Hei7-211458提出了这样一个问题其中，由于构成一部分发光元件的每层的折射率中的差异，由于外部光和荧光在界面处被反射导致在清晰度方面出现恶化。专利文献1还提出了一种发光元件，所述发光元件具有能够解决上述问题的设计元件结构。

发明内容
本发明提供了一种用于制造显示器件的方法，在所述显示器件中降低了所述取决于与允许荧光通过其发射的表面之间的角度的发射光谱的改变。在用于制造具有发光元件的显示器件的方法中，第一基底绝缘膜、第二基底绝缘膜、半导体层、以及栅绝缘膜按所述顺序被形成在衬底上。栅电极被形成在栅绝缘膜上以便于与半导体层的至少一部分重叠，并且栅绝缘膜与第二基底绝缘膜中将成为像素部分的一部分掺杂有至少一种导电类型的杂质。通过选择性地蚀刻都掺杂有杂质的栅绝缘膜与第二基底绝缘膜而形成开口部分。第一基底绝缘膜暴露在开口部分的底面上。随后，绝缘膜被形成得覆盖开口部分、栅绝缘膜以及栅电极，并且发光元件被形成在绝缘膜上以便于与开口部分的至少一部分重叠。依照本发明的用于制造显示器件的方法，可高产量地获得显示器件，在所述显示器件中降低了所述取决于与允许荧光通过其发射的表面之间的角度的发射光谱的改变。另外，依照本发明的用于制造显示器件的方法，可高产量地获得提供图像的显示器件，所述图像中降低了所述取决于与从中提取荧光的侧部之间的角度的发射光谱的改变。本发明还提供了一种发光器件，包括衬底上的薄膜晶体管；所述薄膜晶体管上的氢化膜，其中所述氢化膜具有开口 ；所述氢化膜上的电极，该电极通过所述氢化膜的接触孔与所述薄膜晶体管的源极和漏极之一电接触；形成在所述电极和所述氢化膜上的层间绝缘膜，其中该层间绝缘膜覆盖所述氢化膜的开口 ；形成在所述层间绝缘膜上的像素电极，该像素电极通过所述层间绝缘膜的接触孔与所述电极电接触；覆盖所述像素电极的外围部分的提，其中所述像素电极的未被所述提覆盖的部分与所述氢化膜的开口重叠；和所述像素电极上的发光层。另外，本发明还提供了一种发光器件，包括薄膜晶体管，包括绝缘表面上的栅绝缘膜，其中所述栅绝缘膜具有用于暴露所述绝缘表面的一部分的开口 ；所述薄膜晶体管上的氢化膜，其中所述氢化膜覆盖所述栅绝缘膜的开口 ；所述氢化膜上的层间绝缘膜；形成在所述层间绝缘膜上的像素电极，该像素电极通过所述层间绝缘膜的接触孔与所述薄膜晶体管的源极和漏极之一电接触；覆盖所述像素电极的外围部分的提，其中所述像素电极的未被所述提覆盖的部分与所述栅绝缘膜的开口重叠；和所述像素电极上的发光层。


图IA到IE是示出了用于制造显示器件的步骤的视图。图2A到2D是示出了用于制造显示器件的步骤的视图。图3A到3D是示出了用于制造显示器件的步骤的视图。图4A到4D是示出了用于制造显示器件的步骤的视图。图5A到5E是示出了用于制造显示器件的步骤的视图。图6A到6D是示出了用于制造显示器件的步骤的视图。图7A到7D是示出了用于制造显示器件的步骤的视图。图8A到8E是示出了用于制造显示器件的步骤的视图。图9A到9D是示出了用于制造显示器件的步骤的视图。图IOA到IOD是示出了用于制造显示器件的步骤的视图。图IlA到IlE是示出了用于制造显示器件的步骤的视图。图12A到12C示出了通过本发明所涉及的用于制造显示器件的方法制造的显示器件。图13A和1 示出了通过本发明所涉及的用于制造显示器件的方法制造的显示器件。
图14是通过本发明所涉及的用于制造显示器件的方法制造的面板模块的示例。图15A到15E示出了通过本发明所涉及的用于制造显示器件的方法制造的电子设备。图16A和16B示出了根据本发明制造的显示器件。图17A到17F示出了像素电路。图18示出了保护电路。图19A和19B示出了通过本发明所涉及的用于制造显示器件的方法制造的显示器件的一个示例。图20示出了通过本发明所涉及的用于制造显示器件的方法制造的显示器件的顶视图。图21示出了掺杂量和蚀刻速率。
具体实施例方式在下文中参照附图描述本发明的实施例模式。本领域中普通技术人员应该理解的是，本发明可适用在各种模式中，并且在不背离本发明的内容和保护范围的情况下可作出各种改变。因此，本发明不局限于该实施例模式的描述。另外，下文中将描述的结构可适合地相互组合以便于使用。[实施例模式1]将参照图IA到IE描述本发明所涉及的用于制造显示器件的方法。基底绝缘膜101被形成在衬底100上，第二基底绝缘膜102被形成在其上，而且半导体层被形成在第二基底绝缘膜102上(图1A)。发光玻璃、石英、塑料(诸如聚酰亚胺、丙烯酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、或聚苯醚砜)等可被用作衬底100的材料。如果需要的话，可在通过CMP 等抛光之后使用所述衬底。在该实施例模式中，使用玻璃衬底。为了防止杂质元素(离子)扩散到半导体层中而提供了第一基底绝缘膜101和第二基底绝缘膜102，所述杂质元素(离子)会对半导体层(诸如衬底100中的碱金属或碱土金属)的特性施加不利影响。已经发现氮化硅基(在本发明中，是指氮化硅、氮氧化硅(原子序数，N > 0)以及其中包含少量掺杂物或杂质的混合物)膜具有对杂质元素(离子)的深远的阻断效应。二氧化硅基(在本发明中，是指氧化硅、氮氧化硅(原子序数，0>N)以及其中包含少量掺杂物或杂质的混合物)膜具有优于氮化硅基薄膜的优点，这是由于与氮化硅基薄膜相比较，二氧化硅基薄膜具有更大的带隙、更出色的绝缘、以及更低的陷阱能级。因此，在本发明模式中，基底绝缘膜包括两层即第一基底绝缘膜101和第二基底绝缘膜102。应该注意的是，第一基底绝缘膜101是由50nm厚的包含氧的氮化硅制成的，而第二基底绝缘膜102是由IOOnm厚的包含氮的二氧化硅制成的。基底绝缘膜具有这样一种结构，其中可同时获得杂质元素(离子)的高阻断效应和薄膜晶体管的可靠性。在该实施例模式中通过在非晶硅膜上执行激光结晶化而获得随后形成的半导体层。非晶硅膜被形成得在第二基底绝缘膜102上具有25到IOOnm的膜厚度(最好，30到 60nm的厚度)。诸如喷涂法、低压CVD方法、或等离子体CVD方法等已知方法可被用作制造方法。随后，非晶硅膜在500°C的温度下被热处理一个小时以便于进行脱氢作用。
然后，使用激光辐射设备使得非晶硅膜结晶以便于形成晶体硅膜。至于该实施例模式中的激光结晶化，使用准分子激光器，并且使用光学系统对发射出的激光束进行处理以使其具有线性射束点。非晶硅膜被照射以使其成为晶体硅膜，从而用作半导体层。作为用于使得非晶硅膜结晶的另一种方法，有仅利用热处理的结晶方法、使用促进结晶的催化元素进行热处理的结晶方法等。镍、铁、钯、锡、铅、钴、钼、铜、金等可被用作促进结晶化的元素。通过使用这样一种元素，与仅通过热处理执行结晶化的情况相比较，可在短时间内在更低温度下执行结晶化。因此，玻璃衬底等较少损坏。在仅通过热处理执行结晶化的情况中，更高耐热性的石英衬底等可被用作衬底100。随后，如果需要的话，在半导体层上执行少量杂质的添加(所谓的沟道渗杂)以便于控制阈值。通过离子掺杂方法等添加N型或P型杂质元素(磷、硼等)以便于获得需要的阈值。之后，如图IA中所示的，半导体层被形成图案以便于具有预定形状，从而获得期望形状的半导体层103。光致抗蚀剂被施加于半导体层、暴露于光线下、并且被烘干以在半导体层上形成具有预定形状的抗蚀剂掩模。使用所述掩模执行蚀刻。以这种方式，执行形成图案。栅绝缘膜104被形成得用于覆盖半导体层103。栅绝缘膜104是通过等离子体CVD 方法或喷涂法用包含硅的绝缘膜制成的。膜厚度可为40到150nm。在该实施例模式中，栅绝缘膜104是用IOOnm厚的包含氮的二氧化硅制成的。另外，在该实施例模式中，栅绝缘膜 104被形成得具有单层，然而，也可将其形成得具有两层或多层。在这种情况下，可适当地选择栅绝缘膜104的层压材料；然而，出于与基底绝缘膜相同的原因，与半导体层103相接触的侧部上的层最好由二氧化硅基材料制成。例如，例如，当栅绝缘膜包括二氧化硅基薄膜和氮化硅基薄膜的层压结构时，二氧化硅基薄膜最好被堆叠得与半导体层直接接触并且氮化硅基薄膜被堆叠在其上。由于与氧化物膜相接触，因此栅电极的一些材料(Mo等)会劣化。因此，在通过这样一种材料形成栅电极的情况下，通过使用氮化硅基薄膜作为与栅电极相接触的侧部上的栅绝缘膜，栅电极可具有稳定性。随后，栅电极105被形成在栅绝缘膜104上。可使用Ta、W、Ti、Mo、Al、Cu、Cr、或 Nd的元素，或者使用主要包含所述元素的合金材料或复合材料形成栅电极105。可使用由掺杂有诸如磷的杂质元素的多晶硅代表的半导体层，或者，可使用包含Ag、Pd和Cu的合金。 在该实施例模式中，使用Mo作为材料将栅电极105形成为单层。栅电极105可被形成得具有单层或具有两层或多层。另外，在该实施例模式中，栅电极105具有矩形截面；然而，其横截面形状不局限于此。例如，所述横截面形状可为梯形或类似于帽子。利用光致抗蚀剂的掩模执行蚀刻以便于处理栅电极105。随后，利用栅电极105作为掩模，半导体层103掺杂有在其上给予一种导电类型的杂质元素(该实施例模式中为硼)，同时，栅绝缘膜104和第二基底绝缘膜102也被掺杂有杂质。此时，第一基底绝缘膜101未掺杂有杂质(图1B)。 通过光致抗蚀剂等形成的掩模106具有被开口的作为半导体层103重掺杂杂质区域的一部分和作为从发光元件中产生的荧光的光路的一部分，并且再次对其掺杂杂质。因此，在半导体层103中形成重掺杂杂质区域和轻掺杂杂质区域。另外，在栅绝缘膜104和第二基底绝缘膜102中将成为从发光元件中产生的荧光的光路的一部分也被重掺杂有杂质。
应该注意的是，由磷、砷等代表的杂质元素以及硼可被用作施予一种导电类型的杂质。在该实施例模式中，由于半导体层103用作用于驱动发光元件的激励级晶体管，因此半导体层仅掺杂有硼。然而，在同一个衬底上形成具有另一种导电类型的半导体层的情况中，最好对将作为从发光元件中产生的荧光的光路的一部分进行若干次杂质掺杂。应该注意的是，在一些情况中，甚至当半导体层用作用于驱动发光元件的激励级晶体管时，半导体层也可掺杂有磷。接下来，掩模106被移除，因此，第一层间绝缘膜107被形成得用于覆盖栅电极105 和栅绝缘膜104。第一层间绝缘膜107是由有机或无机材料制成的。在该实施例模式中，第一层间绝缘膜107是由包含氮的二氧化硅膜制成的(图1C)。随后，通过使用具有光致抗蚀剂等的掩模108，到达半导体层103的接触孔被形成在第一层间绝缘膜107和栅绝缘膜104中；同时，在第一层间绝缘膜107、栅绝缘膜104和第二基底绝缘膜102中将作为从发光元件中产生的荧光的光路的每个部分都被移除以形成开口部分109。湿法蚀刻与用于蚀刻的氢氟酸基化学制品结合使用，并且也可使用稀释的氢氟酸、含有缓冲剂的氟化氢等。在该实施例模式中，使用0. 5%的稀释的氢氟酸用于蚀刻 (图 1D)。从发光元件中产生的荧光穿过显示器件中的若干层以便于从所述显示器件中被提取。这里，如果每层都具有不同的折射率的话，由于每个界面中的反射或折射导致可出现荧光的多样化相互影响。这产生了驻波，从而会在从各种角度观察显示器件的发光表面时改变色调，换句话说，产生了视角依从性。因此，导致显示器件显示质量的降低。因此，为了减少从发光元件中产生的荧光从中穿过以便于从显示器件中被提取的膜的数量，开口部分109被形成在将作为发光元件的荧光的光路的一部分中。因此，大大减少了由于反射、折射等导致的能够产生驻波的荧光的多样化相互影响。在栅绝缘膜104和第二基底绝缘膜102中将作为从发光元件中产生的荧光的光路的一部分已被重掺杂有杂质；因此，与第二基底绝缘膜102未掺杂有杂质的情况相比较，它在更高的速度下被蚀刻。然而，第一基底绝缘膜101未掺杂有杂质；因此它在正常速度下被蚀刻。取决于杂质的量或种类，所述蚀刻速度可改变大约两次或三次。当进行蚀刻以形成开口部分109时，第一基底绝缘膜101可有效地用作蚀刻停止器。如上所述的，提供了基底绝缘膜以便于防止杂质元素(离子)从衬底扩散而导致不利影响。因此，甚至在开口部分 109形成之后，也最好保留所述基底绝缘膜。本发明所涉及的制造方法可确定并且容易地保留所述基底绝缘膜。另外，在本发明中连同为半导体层掺杂杂质一起执行杂质掺杂。之后，在该实施例模式中，连同形成接触孔一起形成开口部分109 ；因此不会增加步骤的数量和掩模的数量。随后通过接触孔将布线110形成得与半导体层103相接触。用于覆盖接触孔和第一层间绝缘膜107的导电层被形成和处理得具有期望形状，从而形成布线。可将其形成为铝、铜、钼等的单层；然而，在该实施例模式中，将其形成得具有从衬底侧开始沿所述顺序堆叠的钼、铝和钼的一种结构。可使用沿所述顺序堆叠的钛、铝和钛的一种结构、或沿所述顺序堆叠的钛、氮化钛、铝和钛的一种结构、或在上述层压结构中使用与硅相混合的铝的两种层压结构作为层压布线。可通过干法蚀刻或湿法蚀刻利用抗蚀剂执行导电层的处理(图 1E)。
接下来，第二层间绝缘膜111被形成得用于覆盖第一层间绝缘膜107、开口部分 109和布线110。第二层间绝缘膜111可由有机或无机绝缘材料制成；然而，由于可减少下层的凹陷，它最好由具有自-平坦性的膜制成，从而增强数值孔径。在该实施例模式中，被称为硅氧烷的材料可被用作取代基，所述硅氧烷具有由硅和氧的结合制成的基干和包含至少氢的有机基团(诸如烷基或芳烃)或氟基团。作为另一种材料，可使用丙烯、聚酰亚胺等 (图 2A)。到达布线110的接触孔被形成在第二层间绝缘膜111中。可使用抗蚀剂等的掩模通过湿法蚀刻或干法蚀刻形成接触孔。在该实施例模式中，使用湿法蚀刻形成接触孔。形成了接触孔，之后，形成了发光元件的第一电极112。可通过将光线传输导电膜形成得覆盖第二层间绝缘膜111和接触孔并且通过使用抗蚀剂等的掩模蚀刻所述光线传输导电膜而形成第一电极112。可使用氧化锡铟(ITO)、包含二氧化硅的氧化锡铟(ITSO)、 通过将2到20%的氧化锌混合于氧化铟中而制备的氧化锌铟(IZO)、氧化锌本身、通过将镓混合于氧化锌中而制备的氧化锌镓(GZO)等作为第一电极112的材料。在该实施例模式中， 通过喷涂法形成ITSO并且执行干法蚀刻以形成第一电极112。接下来，使用有机或无机材料形成绝缘膜以便于覆盖第二层间绝缘膜111和第一电极112。随后，所述绝缘膜被处理以便于覆盖第一电极112的边缘并且露出第一电极112 的一部分，从而形成提113。提113最好是用感光性有机材料(丙烯酸、聚酰亚胺等)制成的，但是也可用非感光性有机材料或无机材料制成。在该实施例模式中，使用感光性聚酰亚胺。面对第一电极112的提113端面最好具有曲率，更好的是，具有其中曲率连续改变的渐缩形状。应该注意的是，提113可与黑色材料(诸如颜料或碳)相混合，并且可被用作黑底。发光层114被形成得用于覆盖未由提113覆盖的第一电极112露出部分。可通过蒸发法、喷墨法、旋涂法等中的任意一种形成发光层114。随后，第二电极115被形成得用于覆盖发光层114。因此，可制造出包含第一电极112、发光层114和第二电极115的发光元件。可通过等离子体CVD方法将包含氮的二氧化硅膜形成为钝化膜。在使用包含氮的二氧化硅膜的情况中，可通过等离子体CVD方法形成用SiH4、N20和NH3制成的氮氧化硅膜、 用SiH4和N2O制成的氮氧化硅膜或者用气体(其中SiH4和N2O由Ar稀释)制成的氮氧化硅膜。用SiH4A2O和H2制成的氮氧化硅混合膜可被用作钝化膜。当然，钝化膜的结构不局限于单层结构。所述钝化膜可具有包含硅的另一种绝缘层的单层结构或层压结构。另外， 碳氮化物膜和氮化硅膜的多层膜、苯乙烯聚合物的多层膜、氮化硅膜、或菱形碳膜可替代包含氮的二氧化硅膜。之后，将显示部分密封。在使用相对衬底进行密封的情况下，使用绝缘密封元件连接相对衬底以使得外部连接部分被露出。在相对衬底上可形成凹陷，并且干燥剂可被附于其上。相对衬底与有元件形成于其上的衬底之间的空间可被充以干燥惰性气体(诸如氮)， 或者可通过完全将密封元件施加于像素部分而形成相对衬底。最好使用紫外线固化树脂等作为密封元件。所述密封元件可混合有干燥剂或用于保持间隙恒定的颗粒。这样，通过将挠性布线板附于外部连接部分就完成了显示器件。应该注意的是，模拟视频信号或数字视频信号都可用于具有显示功能的本发明的发光显示器件。在使用数字视频信号的情况下，可将视频信号分成为使用电压的视频信号和使用电流的视频信号。当从发光元件中产生荧光时被输入到像素中的视频信号包括恒定电压视频信号和恒定电流视频信号。恒定电压视频信号包括其中施加于发光元件的电压为恒定的这样一个信号和其中施加于发光元件的电流为恒定的这样一个信号。恒定电流视频信号包括其中施加于发光元件的电压为恒定的这样一个信号和其中施加于发光元件的电流为恒定的这样一个信号。具有其中施加于发光元件的电压为恒定的信号的驱动为恒定电压驱动，而具有其中施加于发光元件的电流为恒定的信号的驱动为恒定电流驱动。与发光元件的电阻中的改变无关，通过恒定电流驱动，恒定电流被施加于发光元件。可使用利用视频信号的电压的驱动方法或利用视频信号的电流的驱动方法作为本发明的显示器件及其驱动方法，并且可使用恒定电压驱动或恒定电流驱动。在上文中，描述了本发明的该实施例模式中用于制造显示器件的方法。通过该实施例模式中所描述的制造方法制成的显示器件具有开口部分109，从而减少了允许从发光元件中产生的荧光从中穿过以便于从显示器件中被提取的膜的数量。因此，大大减少了能够产生驻波的由于反射、折射等导致的荧光的多样化相互影响。栅绝缘膜104和第二基底绝缘膜102中将作为从发光元件中产生的荧光的光路的一部分已被重掺杂有杂质；因此，与第二基底绝缘膜102未掺杂有杂质的情况相比较，它在更高的速度下被蚀刻。然而，第一基底绝缘膜101未掺杂有杂质；因此它在正常速度下被蚀刻。取决于杂质的量或种类，所述蚀刻速度可改变大约两次或三次。当进行蚀刻以形成开口部分109时，第一基底绝缘膜101可有效地用作蚀刻停止器。如上所述的，提供了基底绝缘膜以便于防止杂质元素(离子)从衬底扩散而导致不利影响。因此，甚至在开口部分109 形成之后，也最好保留所述基底绝缘膜。本发明所涉及的制造方法可确定并且容易地保留所述基底绝缘膜。另外，本发明具有若干变型，薄膜晶体管的种类、形状和材料可被改变，而不局限于以上所述的。层压结构可具有若干结构，下面只示出了一些示例。图2B示出了其中蚀刻停止器膜116被设在第二层间绝缘膜111与第一电极112之间的一种结构。蚀刻停止器膜116主要由氮化硅基薄膜构成并且防止第二层间绝缘膜111 在用于形成第一电极112的蚀刻中被蚀刻。在形成第二层间绝缘膜111之后形成了蚀刻停止器膜116，并且连同在第二层间绝缘膜111中形成接触孔一起，在蚀刻停止器膜116中形成接触孔。其他步骤都是相同的，因此将省略对其的描述。图2C示出了其中氮化硅基薄膜被设在栅绝缘膜104或栅电极105与第一层间绝缘膜107之间的一种结构。氮化硅基薄膜用于防止杂质(离子)进入半导体层103中以及用于通过热激励包含在其中的氢气而使半导体层103氢化从而终止不饱和键。氮化硅基薄膜被简称为氢化膜117。当栅电极105是由诸如钼的材料制成的话，氢化膜117还用于防止栅电极105氧化，所述钼通过接触氧化膜而被氧化并且层间绝缘膜由氧化硅形成以便于与之连接。在栅电极105形成之后，由氮化硅基薄膜形成氢化膜117，并且可通过每种CVD方法形成氢化膜117。随后，在氢化半导体层103的情况下执行热处理；然而，在通过硅氧烷形成第一层间绝缘膜107的情况下连同烘焙硅氧烷一起执行氢化处理。其他步骤都是相同的，因此将省略对其的描述。
图2D示出了其中提供了蚀刻停止器膜118和氢化膜119的一种结构。制造方法和其他情况与图2A到2C的相同，因此将省略对其的描述。图3A中的结构与图2A中的相同。然而，在图3A中，布线110未通过接触孔直接连接于用作发光元件的第一电极112的透明导电膜；但是，第二布线200被连接于布线110， 并且发光元件的第一电极201上由透明导电膜制成以便于部分地与第二布线200相接触。至于制造方法，在第二层间绝缘膜111中形成有将与布线110相连接的接触孔，随后，导电膜被形成得用于覆盖第二层间绝缘膜111和接触孔。导电膜可由Al、Cu、Mo、或Ti 制成，可被形成为另一种金属的单层，或者可被形成得具有其层压结构。之后，通过蚀刻导电膜形成第二布线200。使用抗蚀剂等的掩模执行干法蚀刻或湿法蚀刻。透明导电膜被形成得用于覆盖第二层间绝缘膜111和第二布线200。如上所述的，可使用氧化锡铟(ITO)、包含二氧化硅的氧化锡铟(ITSO)、通过将2到20%的氧化锌混合于氧化铟中而制备的氧化锌铟(IZO)、氧化锌本身、通过将镓混合于氧化锌中而制备的氧化锌镓(GZO)、Al-Ni合金、通过将碳混合于Al-Ni合金中制备的材料等作为透明导电膜的材料。在该实施例模式中，通过喷涂法形成ITSO并且执行干法蚀刻以形成第一电极201。 其他步骤与图2A中的相同，因此将省略对其的描述。图;3B示出了其中蚀刻停止器膜202被设在图3A中的结构中的一种结构。关于蚀刻停止器膜202，参考图2B的描述。其他步骤与图3A中的相同。图3C示出了其中氢化膜203被设在图3A中的结构中的一种结构。关于氢化膜 203，参考图2C的描述。其他步骤与图3A中的相同。图3D示出了其中蚀刻停止器膜204和氢化膜205都被设在图3A中的结构中，并且栅绝缘膜被形成得具有两层的一种结构。第一栅绝缘膜206和第二栅绝缘膜207可由包括硅的不同绝缘膜制成。被形成得与半导体层103相接触的第一栅绝缘膜206是由氧化硅基材料制成的，而被形成得与栅电极105相接触的第二栅绝缘膜207是由氮化硅基材料制成的。因此，甚至是诸如在形成在氧化物膜上时被氧化的钼等材料都可被稳定地用作栅电极105。另外，由于被形成得与半导体层103相接触的第一栅绝缘膜206是由氧化硅基材料制成的，因此陷阱能级较低并且所形成的薄膜晶体管可稳定地操作。可通过已知方法(诸如CVD方法和喷涂法)形成氮化硅基薄膜和氧化硅基薄膜。关于其他步骤、作用等，参考图 3A到3C的描述。图4A示出了与图3A中相同的结构。然而，在图4A中，在形成第二布线301之前形成发光元件的第一电极300。其他步骤与图3A中的相同，因此将省略对其的描述。图4B示出了其中蚀刻停止器膜302被设在图4A中的结构中的一种结构。关于蚀刻停止器膜302，参考图2B的描述。其他步骤与图4A中的相同。图4C示出了其中氢化膜303被设在图4A中的结构中的一种结构。关于氢化膜 303，参考图2C的描述。其他步骤与图4A中的相同。图4D示出了其中蚀刻停止器膜304和氢化膜305都被设在图4A中的结构中，并且栅绝缘膜被形成得具有两层的一种结构。第一栅绝缘膜306和第二栅绝缘膜307可由包括硅的不同绝缘膜制成。被形成得与半导体层103相接触的第一栅绝缘膜306是由氧化硅基材料制成的，而被形成得与栅电极105相接触的第二栅绝缘膜307是由氮化硅基材料制成的。因此，甚至是诸如在形成在氧化物膜上时被氧化的钼等材料都可被稳定地用作栅电极105。另外，由于被形成得与半导体层103相接触的第一栅绝缘膜306是由氧化硅基材料制成的，因此陷阱能级较低并且所形成的薄膜晶体管可稳定地操作。可通过已知方法(诸如CVD方法和喷涂法)形成氮化硅基薄膜和氧化硅基薄膜。关于其他步骤、作用等，参考图 4A到4C的描述。(实施例模式2)下面将参照图5A到5E描述本发明所涉及的用于制造显示器件的方法。第一基底绝缘膜401、第二基底绝缘膜402、半导体层403、栅绝缘膜404以及栅电极被形成在衬底 400上。对其执行轻掺杂杂质。之后，形成掩模406。随后，将成为半导体层403中重掺杂杂质区域的一部分、和栅绝缘膜404和第二基底绝缘膜402中将成为从发光元件中产生的荧光的光路的一部分被重掺杂杂质。一直到这一点的步骤都与图IA和IB中的相同；因此将省略对其的描述。参考图IA和IB中的描述(5A和5B)。在如上所述掺杂有杂质之后，在没有移除掩模406的情况下，开口部分407被形成在栅绝缘膜404和第二基底绝缘膜402中将作为从发光元件中产生的荧光的光路的一部分中。湿法蚀刻使用氢氟酸基化学制品进行蚀刻，并且也可使用稀释的氢氟酸、含有缓冲剂的氢氟酸等。在该实施例模式中，使用0.5%的稀释的氢氟酸进行蚀刻(图5A和5B)。从发光元件中产生的荧光穿过显示器件中的若干层以便于从所述显示器件中被提取。这里，如果每层都具有不同的折射率的话，由于每个界面中的反射或折射可导致荧光多样化相互影响。这产生了驻波，从而会在从各种角度观察显示器件的发光表面时改变色调，换句话说，产生了视角依赖性。这导致显示器件显示质量上的降低。因此，为了减少允许从发光元件中产生的荧光从中穿过以便于从显示器件中被提取的膜的数量，开口部分407 被形成在将作为发光元件的荧光的光路的一部分中。因此，大大减少了能够产生驻波的由于反射、折射等导致的荧光的多样化相互影响。栅绝缘膜404和第二基底绝缘膜402中将作为从发光元件中产生的荧光的光路的一部分已被重掺杂有杂质；因此，与第二基底绝缘膜402未掺杂有杂质的情况相比较，它在更高的速度下被蚀刻。然而，第一基底绝缘膜401未掺杂有杂质；因此它在正常速度下被蚀刻。取决于杂质的量或种类，所述蚀刻速度可改变大约两次或三次。当进行蚀刻以形成开口部分407时，第一基底绝缘膜401可基本用作蚀刻停止器。如上所述的，提供了基底绝缘膜以便于防止杂质元素(离子)从衬底扩散而导致不利影响。因此，甚至在开口部分407 形成之后，也最好保留所述基底绝缘膜。本发明所涉及的制造方法可确定并且容易地保留所述基底绝缘膜。随后，移除掉掩模406并且形成层间绝缘膜408 (图5D和5E)。层间绝缘膜408可由有机或无机绝缘材料制成；然而，由于可减少下层的凹陷，它最好由具有自-平坦性的膜制成，从而增强孔径比。在该实施例模式中，硅氧烷被用于制造层间绝缘膜408。作为另一种材料，可使用丙烯、聚酰亚胺等。接下来，在层间绝缘膜408中形成接触孔，并且布线409被形成得通过接触孔与半导体层403相接触。使用抗蚀剂等作为掩模通过干法蚀刻或湿法蚀刻形成接触孔。用于覆盖接触孔和层间绝缘膜408的导电层被形成并处理得具有期望形状，从而形成布线409。 可将其形成为铝、铜、钼等的单层；然而，在该实施例模式中，将其形成为沿所述顺序堆叠的钼、铝和钼的一种结构。可使用沿所述顺序堆叠的钛、铝和钛的一种结构、或沿所述顺序堆
11叠的钛、氮化钛、铝和钛的一种结构、或在上述层压结构中使用与硅相混合的铝的两种层压结构作为层压布线。可通过干法蚀刻或湿法蚀刻使用抗蚀剂执行导电层的处理(图6A)。形成了发光元件的第一电极410。可通过将光线传输导电膜形成得覆盖层间绝缘膜408和布线409并且通过使用抗蚀剂等的掩模蚀刻而形成第一电极410。可使用氧化锡铟(ITO)、包含二氧化硅的氧化锡铟(ITS0)、通过将2到20%的氧化锌混合于氧化铟中而制备的氧化锌铟(IZO)、氧化锌本身、通过将镓混合于氧化锌中而制备的氧化锌镓(GZO)等作为第一电极410的材料。在该实施例模式中，通过喷涂法形成ITSO并且执行干法蚀刻以形成第一电极410。接下来，使用有机或无机材料形成绝缘膜以便于覆盖层间绝缘膜408和第一电极 410。随后，所述绝缘膜被处理以便于覆盖第一电极410的边缘并且露出第一电极410的一部分，从而形成提411。提411最好是用感光性有机材料(丙烯酸、聚酰亚胺等)制成的， 但是也可用非感光性有机材料或无机材料制成。在该实施例模式中，使用感光性聚酰亚胺。 面对第一电极410的提411的端面最好具有曲率，更好的是，具有其中曲率连续改变的渐缩形状。应该注意的是，提411可与黑色材料(诸如颜料或碳)相混合，并且可被用作黑底。发光层412被形成得用于覆盖未由提411覆盖的第一电极410露出部分。可通过蒸发法、喷墨法、旋涂法等中的任意一种形成发光层412。随后，第二电极413被形成得用于覆盖发光层412。因此，可制造出包含第一电极410、发光层412和第二电极413的发光元件。可通过等离子体CVD方法将包含氮的二氧化硅膜形成为钝化膜。在使用包含氮的二氧化硅膜的情况中，可通过等离子体CVD方法形成用SiH4、N20和NH3制成的氮氧化硅膜、 用SiH4和N2O制成的氮氧化硅膜或者用气体(其中SiH4和N2O由Ar稀释)制成的氮氧化硅膜。用SiH4A2O和H2制成的氮氧化硅膜可被用作钝化膜。当然，钝化膜的结构不局限于单层结构。所述钝化膜可具有包含硅的另一种绝缘层的单层结构或层压结构。另外，碳氮化物膜和氮化硅膜的多层膜、苯乙烯聚合物的多层膜、氮化硅膜、或菱形碳膜可替代包含氮的二氧化硅膜。之后，将显示部分密封。在使用相对衬底进行密封的情况下，使用绝缘密封元件连接相对衬底以使得外部连接部分被露出。在相对衬底上可形成凹陷，并且干燥剂可被附于其上。相对衬底与有元件形成于其上的衬底之间的空间可被充以干燥惰性气体(诸如氮)， 或者可通过完全将密封元件施加于像素部分而形成相对衬底。最好使用紫外线固化树脂等作为密封元件。所述密封元件可混合有干燥剂或用于保持间隙恒定的颗粒。这样，通过将挠性布线板附于外部连接部分就完成了显示器件。应该注意的是，模拟视频信号或数字视频信号都可用于具有显示功能的本发明的发光显示器件。在使用数字视频信号的情况下，可将视频信号分成为使用电压的视频信号和使用电流的视频信号。当从发光元件中产生荧光时被输入到像素中的视频信号包括恒定电压视频信号和恒定电流视频信号。恒定电压视频信号包括其中施加于发光元件的电压为恒定的这样一个信号和其中施加于发光元件的电流为恒定的这样一个信号。恒定电流视频信号包括其中施加于发光元件的电压为恒定的这样一个信号和其中施加于发光元件的电流为恒定的这样一个信号。具有其中施加于发光元件的电压为恒定的信号的驱动为恒定电压驱动，而具有其中施加于发光元件的电流为恒定的信号的驱动为恒定电流驱动。与发光元件的电阻中的改变无关，通过恒定电流驱动，恒定电流被施加于发光元件。可利用使用视频信号的电压的驱动方法或使用视频信号的电流的驱动方法作为本发明的显示器件及其驱动方法，并且可使用恒定电压驱动或恒定电流驱动。在上文中，描述了本发明的该实施例模式中用于制造显示器件的方法。通过该实施例模式中所描述的制造方法制成的显示器件具有开口部分407，从而减少了从发光元件中产生的荧光从中穿过以便于从显示器件中被提取的膜的数量。因此，大大减少了能够产生驻波的由于反射、折射等导致的荧光的多样化相互影响。栅绝缘膜404和第二基底绝缘膜402中将作为从发光元件中产生的荧光的光路的一部分已被重掺杂有杂质；因此，与第二基底绝缘膜402未掺杂有杂质的情况相比较，它在更高的速度下被蚀刻。然而，第一基底绝缘膜401未掺杂有杂质；因此它在正常速度下被蚀刻。取决于杂质的量或种类，所述蚀刻速度可改变大约两次或三次。当进行蚀刻并且形成开口部分407，第一基底绝缘膜401可基本用作蚀刻停止器。如上所述的，提供了基底绝缘膜以便于防止杂质元素(离子)从衬底扩散而导致不利影响。因此，甚至在开口部分407 形成之后，也最好保留所述基底绝缘膜。本发明所涉及的制造方法可确定并且容易地保留所述基底绝缘膜。另外，本发明具有若干变型，薄膜晶体管的种类、形状和材料可被改变，而不局限于以上所述的。层压结构可具有若干结构，下面只示出了一些示例。图2B示出了其中蚀刻停止器膜414被设在层间绝缘膜408与第一电极410之间的一种结构。蚀刻停止器膜414主要由氮化硅基薄膜构成并且防止层间绝缘膜408在用于形成第一电极410的蚀刻中被蚀刻。在形成层间绝缘膜408之后形成了蚀刻停止器膜414， 并且连同在层间绝缘膜408中形成接触孔一起，在蚀刻停止器膜414中形成接触孔。其他步骤都是相同的，因此将省略对其的描述。图6C示出了其中氮化硅基氢化膜415被设在栅绝缘膜404或栅电极405与层间绝缘膜408之间的一种结构。氢化膜用于防止杂质(离子)进入半导体层403中以及用于通过热激励包含在其中的氢气而使半导体层403氢化从而终止不饱和键。在栅电极405形成之后，由氮化硅基薄膜形成氢化膜415，并且可通过每种CVD方法形成氢化膜415。随后， 在氢化半导体层403的情况下执行热处理；然而，在通过硅氧烷形成层间绝缘膜408的情况下连同烘焙硅氧烷一起执行氢化处理。其他步骤都是与图6B中相同的，因此将省略对其的描述。图6D示出了其中提供了蚀刻停止器膜416和氢化膜417的一种结构。制造方法和其他情况与图6A到6C的相同，因此将省略对其的描述。图7A示出了与图6A中相同的结构；然而，在形成布线501之前形成了发光元件的第一电极500。换句话说，形成层间绝缘膜408，之后，在形成布线409之前形成透明导电膜， 从而通过蚀刻形成第一电极500。可在形成第一电极500之前或之后形成接触孔。其他步骤都是与图6A中相同的，因此将省略对其的描述。图7B示出了其中蚀刻停止器膜502被设在图7A中的结构中的一种结构。关于蚀刻停止器膜502，参考图2B的描述。其他步骤与图7A中的相同。图7C示出了其中氢化膜503被设在图7A中的结构中的一种结构。关于氢化膜503，参考图2C的描述。其他步骤与图7A中的相同。图7D示出了其中蚀刻停止器膜504和氢化膜505都被设在图7A中的结构中。关于制造方法和其他方面，参考图7A到7C的描述。[实施例模式3]下面将参照图8A到8E描述本发明所涉及的用于制造显示器件的方法。第一基底绝缘膜601、第二基底绝缘膜602、半导体层603、栅绝缘膜604以及栅电极605被形成在衬底600上。对其执行轻掺杂杂质。之后，形成掩模606。随后，作为重掺杂杂质区域的每个部分，即，作为从发光元件中产生的荧光的光路的半导体层603、栅绝缘膜604、第二基底绝缘膜被重掺杂杂质。一直到这一点的步骤都与图IA和IB中的相同；因此将省略对其的描述。参考图IA和IB中的描述(8A和8B)。在如上所述掺杂有杂质之后，移除掩模606。开口部分607被形成在栅绝缘膜604 和第二基底绝缘膜602中将作为从发光元件中产生的荧光的光路的一部分中。湿法蚀刻使用氢氟酸基化学制品进行蚀刻，并且也可使用稀释的氢氟酸、含有缓冲剂的氢氟酸等。在该实施例模式中，使用0. 5%的稀释的氢氟酸进行蚀刻。在该实施例模式中，在用于掺杂的掩模被移除之后执行蚀刻。在这种情况下，栅绝缘膜604和第二基底绝缘膜602 中作为从发光元件中产生的荧光的光路的一部分被重掺杂杂质；因此，与第二基底绝缘膜 602未掺杂有杂质的情况相比较，它在更高的速度下被蚀刻。然而，第一基底绝缘膜601未掺杂有杂质；因此它在正常速度下被蚀刻。取决于杂质的量或种类，所述蚀刻速度可改变大约两次或三次。当进行蚀刻并形成开口部分607时，第一基底绝缘膜601可基本用作蚀刻停止器。如上所述的，提供了基底绝缘膜以便于防止杂质元素(离子)从衬底扩散而导致不利影响。因此，甚至在开口部分607形成之后，也最好保留所述基底绝缘膜。本发明所涉及的制造方法可确定并且容易地保留所述基底绝缘膜。甚至在没有用于蚀刻的掩模的情况下，由于其蚀刻速度较高，在作为开口部分607的部分中的栅绝缘膜604和第二基底绝缘膜 602可被蚀刻以便于选择性地作为开口部分607 (图8C和8D)。随后，层间绝缘膜608被形成(图8E)。之后，接触孔被设置在层间绝缘膜608中； 因此形成了布线609、第一电极610、提611、发光层612、以及第二电极613(图9A)。其每种材料和制造方法都与实施例模式2中相同。之后，将显示部分密封。在使用相对衬底进行密封的情况下，使用绝缘密封元件连接相对衬底以使得外部连接部分被露出。在相对衬底上可形成凹陷，并且干燥剂可被附于其上。相对衬底与有元件形成于其上的衬底之间的空间可被充以干燥惰性气体(诸如氮)， 或者可通过完全将密封元件施加于像素部分而形成相对衬底。最好使用紫外线固化树脂等作为密封元件。所述密封元件可混合有干燥剂或用于保持间隙恒定的颗粒。这样，通过将挠性布线板附于外部连接部分就完成了显示器件。应该注意的是，模拟视频信号或数字视频信号都可用于具有显示功能的本发明的发光显示器件。在使用数字视频信号的情况下，可将视频信号分成为使用电压的视频信号和使用电流的视频信号。当从发光元件中产生荧光时被输入到像素中的视频信号包括恒定电压视频信号和恒定电流视频信号。恒定电压视频信号包括其中施加于发光元件的电压为恒定的这样一个信号和其中施加于发光元件的电流为恒定的这样一个信号。恒定电流视频
14信号包括其中施加于发光元件的电压为恒定的这样一个信号和其中施加于发光元件的电流为恒定的这样一个信号。具有其中施加于发光元件的电压为恒定的信号的驱动为恒定电压驱动，而具有其中施加于发光元件的电流为恒定的信号的驱动为恒定电流驱动。与发光元件的电阻中的改变无关，通过恒定电流驱动，恒定电流被施加于发光元件。可利用使用视频信号的电压的驱动方法或使用视频信号的电流的驱动方法作为本发明的显示器件及其驱动方法，并且可使用恒定电压驱动或恒定电流驱动。在上文中，描述了本发明的该实施例模式中用于制造显示器件的方法。通过该实施例模式中所描述的制造方法制成的显示器件具有开口部分607，从而减少了从发光元件中产生的荧光从中穿过以便于从显示器件中被提取的膜的数量。因此，大大减少了能够产生驻波的由于反射、折射等导致的荧光的多样化相互影响。另外，本发明具有若干变型，薄膜晶体管的种类、形状和材料可被改变，而不局限于以上所述的。层压结构可具有若干结构，下面示出了一些示例。图9B示出了其中蚀刻停止器膜614被设在层间绝缘膜608与第一电极610之间的一种结构。蚀刻停止器膜414主要由氮化硅基薄膜构成以便防止层间绝缘膜608在用于形成第一电极410的蚀刻中被蚀刻。在形成层间绝缘膜608之后形成了蚀刻停止器膜614， 并且连同在层间绝缘膜608中形成接触孔一起，在蚀刻停止器膜614中形成接触孔。其他步骤都是相同的，因此将省略对其的描述。图9C示出了其中氮化硅基氢化膜615被设在栅绝缘膜606或栅电极605与层间绝缘膜608之间的一种结构。氢化膜用于防止半导体层603掺杂有杂质(离子)以及用于通过热激励的氢气而使半导体层603氢化从而终止不饱和键。在栅电极605形成之后，由氮化硅基薄膜形成氢化膜615，并且可通过每种CVD方法(诸如等离子体CVD方法)形成氢化膜615。随后，在氢化半导体层603的情况下执行热处理；然而，在通过硅氧烷形成层间绝缘膜608的情况下连同烘焙硅氧烷一起执行氢化处理。其他步骤都是与图9A中相同的。图9D示出了其中提供了蚀刻停止器膜616和氢化膜617的一种结构。制造方法和其他情况与图9A到9C的相同。图IOA示出了与图9A中相同的结构；然而，在形成布线701之前形成了发光元件的第一电极700。换句话说，形成层间绝缘膜608，之后，在形成布线709之前形成透明导电膜，从而通过蚀刻形成第一电极700。可在形成第一电极700之前或之后形成接触孔。其他步骤都是与图9A中相同的；可参照图9A的描述形成显示器件。图IOB示出了其中蚀刻停止器膜702被设在图IOA中的结构中的一种结构。关于蚀刻停止器膜702的制造方法和其他方面，参考图2B的描述。其他步骤与图IOA中的相同。图IOC示出了其中氢化膜703被设在图IOA中的结构中的一种结构。关于氢化膜 703的制造方法和其他方面，参考图2C的描述。其他步骤与图IOA中的相同。图IOD示出了其中蚀刻停止器膜704和氢化膜705都被设在图IOA中的结构中。 关于制造方法和其他方面，参考图IOA到IOC的描述。[实施例模式4]在该实施例模式中，参照图IlA到IlE和图12A到12C描述本发明的另一个实施例。第一基底绝缘膜901、第二基底绝缘膜902、半导体层903和904以及栅绝缘膜905
15被形成在衬底900上。一直到这一点的步骤都与图IA和IB中的相同；因此将省略对其的描述。参考图IA和IB中的描述。随后，形成栅电极906和907 ；之后，每个栅电极都由两层构成第一导电层908和第二导电层909。第一导电层908比第二导电层909薄，并且其边缘被形成在半导体层903 和904的每个边缘侧上；也就是说，其横截面形状类似于帽子。当栅电极具有上述形状并且在适当的条件下执行掺杂时，可自对准地形成重叠轻掺杂漏极区的栅极。下面将简要描述用于形成帽状栅绝缘膜的方法。用作第一导电层的材料被形成在栅绝缘膜上，而用作第二导电层的材料被堆叠在其上。可使用用作栅电极的上述材料作为所述材料。通常，TaN, Mo等可用作第一导电层908，而W、Al等可用作第二导电层909。通过光刻术的曝光步骤由抗蚀剂形成掩模以便于形成电极并且通过蚀刻导电膜形成布线。第一蚀刻条件和第二蚀刻条件用于第一蚀刻。使用抗蚀剂的掩模通过蚀刻形成栅电极和布线。可适当地选择蚀刻条件。在该实施例中，描述了其中TaN用作第一导电层、而W用作第二导电层的一个示例。在这种情况中，可使用感应耦合等离子体(ICP)蚀刻方法。作为第一蚀刻条件，CF4, 〇14、02用作其气体流速分别为25/^25/10(^011)的蚀刻气体，并且通过在1.0 压力下向线圈类型的电极施加500W的RF功率(13.56MHz)而产生等离子体。衬底侧(抽样阶段)也被施加150W的RF功率(13. 56MHz)，因此基本被施加负自偏压。通过第一蚀刻条件，W膜被蚀刻以便于将第一导电层的边缘形成得具有渐缩形状。随后，在第二蚀刻条件下执行蚀刻。在保留抗蚀剂的掩模的情况下，使用其气体流速分别为30/30 (sccm)的CF4和Cl4作为蚀刻气体执行大约15秒钟的蚀刻，并且在1. OPa 压力下通过向线圈类型的电极施加500W的RF功率(13. 56MHz)而产生等离子体。衬底侧 (抽样阶段)也被施加20W的RF功率(13. 56MHz)，因此基本被施加负自偏压。在使用CF4 和Cl4的蚀刻条件下，W膜和TaN膜都被蚀刻到相同程度。在第一蚀刻处理中，通过施加于衬底侧的负自偏压的作用将第一导电层和第二导电层的边缘都形成为渐缩形状。随后，在没有移除抗蚀剂的掩模的情况下执行第二蚀刻处理。使用其气体流速分别为M/12/M (sccm)的SF6、C12和仏作为蚀刻气体执行大约25秒钟的蚀刻，并且在1. 3Pa 压力下通过向线圈类型的电极施加700W的RF功率(13. 56MHz)而产生等离子体。衬底侧 (抽样阶段)也被施加IOW的RF功率(13. 56MHz)，因此基本被施加负自偏压。在该蚀刻条件下，W膜被选择性地蚀刻以形成第二导电膜。此时，第一导电层被略微蚀刻。通过第一和第二蚀刻处理，栅电极906和907由第一导电层908和第二导电层909形成以具有图IlA 中所示的形状。之后，半导体层903和904被掺杂有杂质。首先，在没有移除抗蚀剂的掩模的情况下，执行第一掺杂处理。通过轻掺杂赋予半导体层N类型的杂质而执行第一掺杂处理。可通过离子掺杂方法或离子植入方法执行第一掺杂处理。可在1 X IO13到5 X IO14原子/cm2 的剂量和40到80kV的加速电压下执行掺杂处理。在该实施例中，加速电压为50kV。可使用属于周期表的组15的元素(诸如磷(P)或砷(As))作为赋予N类型的其杂质元素。在该实施例模式中，使用磷(P)，并且使用第一导电层作为自对准的掩模形成轻掺杂的第一杂质区域(N——区域)。连同该掺杂一起，使得栅绝缘膜905和第二基底绝缘膜902被轻掺杂杂质。应该注意的是，此时，加速电压被设定得不会为第一基底绝缘膜901掺杂杂质。之后，掩模910由抗蚀剂形成，并且在比第一掺杂处理更高的加速电压下执行第二掺杂处理。在第二掺杂处理中，也执行掺杂赋予N类型的杂质的掺杂。可在IXlO13到 3X IO15原子/cm2的剂量和60到120kV的加速电压下执行离子掺杂。在该实施例中，剂量为3. OX IO15原子/cm2并且加速电压为65kV。在第二掺杂处理中使用抗蚀剂的掩模910并且使用第二导电层作为针对杂质元素的掩模执行掺杂处理。应该注意的是，存在未被覆盖的栅电极和半导体层；然而，在图IlA到IlE中未示出。第一导电层下面的半导体层也掺杂有杂质元素。应该注意的是，开口部分被形成在作为从掩模910中的发光元件中产生的发射荧光的光路的一部分中。栅绝缘膜905和第二基底绝缘膜902的开口部分同时被掺杂杂质。 另外，此时，加速电压也被设定得不会为第一基底绝缘膜901掺杂杂质。通过执行第二掺杂，在与半导体层中的第一导电层908重叠但未与第二导电层 909重叠或未由掩模覆盖的部分中形成了第二杂质区域(N—区域)；然而，在该图中未示出。 第二杂质区域被掺杂有其浓度范围从1 X IO18到5 X IO19原子/cm2的赋予N类型的杂质。另外，未由第一导电层908和掩模覆盖的并且掺杂有从1 X IO19到5X IO21原子/cm3的赋予N 类型的杂质的半导体层的曝光部分(第三杂质区域N+区域)。所述半导体层具有当执行第二掺杂时仅由掩模局部覆盖的一部分。在该部分中赋予N类型的杂质的浓度与第一掺杂处理中相同。因此，该部分被称作第一杂质区域(N_区域)。在该模式中，通过两次掺杂处理形成每个杂质区域；然而本发明并不限于此。通过适当地设定条件可执行一次或多次掺杂以形成具有期望杂质浓度杂质区域。接下来，移除抗蚀剂的掩模，之后，由抗蚀剂形成新掩模912以执行第三掺杂处理。通过第三掺杂处理，将成为P沟道TFT的半导体层904被掺杂可赋予与第一和第二导电类型相反导电类型的杂质元素以便于形成第四杂质区域(P+区域)和第五杂质区域(P—区域)。在第三掺杂处理中，第四杂质区域(P+区域)被形成在未由具有抗蚀剂的掩模912 覆盖的并且未与第一导电层重叠的部分上，而第五杂质区域(Ρ_区域)被形成在未由具有抗蚀剂的掩模912覆盖的并且与第一导电层重叠但未与第二导电层重叠的部分上。作为赋予P类型的杂质元素，已知有属于周期表的组13中的元素(诸如硼(B)、铝(Al)、以及镓 (Ga))。在该实施例模式中，通过使用硼作为P类型的杂质元素通过离子掺杂方法使用乙硼烷(B2H6)形成第四和第五杂质区域。在IX IO16原子/cm2的剂量和SOkV的加速电压下执行。应该注意的是，在第三掺杂处理中使用具有抗蚀剂的掩模912覆盖其中形成有N 沟道TFT的半导体层903。另外，开口部分被形成在作为从掩模912中发光元件发射的荧光的光路的部分中。可通过再次同时掺杂杂质而形成第二基底绝缘膜902和栅绝缘膜905的开口部分。另外，此时，加速电压被设定得不会为第一基底绝缘膜901掺杂杂质。这里，在第一和第二掺杂处理中第四杂质区域(P+区域)和第五杂质区域(厂区域)被掺杂有不同浓度的磷。然而，执行第三掺杂处理以使得第四杂质区域(P+区域)和第五杂质区域(P_区域)都被掺杂有浓度为IX IO19到5X IO21原子/cm2的赋予P类型的杂
17质元素。因此，第四杂质区域(P+区域)和第五杂质区域(P_区域)无疑可用作P沟道TFT 的源极区和漏极区。在该实施例中，通过执行一次第三掺杂处理形成了第四杂质区域(P+区域)和第五杂质区域(P_区域)；然而，本发明不局限于此。可通过适当地设定掺杂处理的条件执行多次掺杂以形成第四杂质区域(P+区域)和第五杂质区域(P—区域)。接下来，剥除掩模912，并且栅电极906和907以及栅绝缘膜905被覆盖以便于通过氮化硅基材料形成氢化膜913。形成了氢化膜913，之后，可通过热处理终止半导体层903 和904中的不饱和键，从而增强薄膜晶体管的性质(图11D)。随后，形成第一层间绝缘膜914。第一层间绝缘膜是由有机或无机绝缘材料制成的。在该实施例模式中，使用包含氮的氧化硅形成第一层间绝缘膜914。随后，使用具有光致抗蚀剂等的掩模915，在第一层间绝缘膜914和栅绝缘膜905 中形成了到达半导体层903和904的接触孔；同时，第一层间绝缘膜914、栅绝缘膜905和第二基底绝缘膜902中将作为从发光元件中产生的荧光的光路的部分被移除以形成开口部分916。湿法蚀刻与氢氟酸基化学制品结合使用以进行蚀刻，并且也可使用稀释的氢氟酸、含有缓冲剂的氟化氢等。在该实施例模式中，使用0.5%的稀释的氢氟酸用于蚀刻(图 11Ε)。从发光元件中产生的荧光穿过显示器件中的若干层以便于从所述显示器件中被提取。这里，如果每层都具有不同的折射率的话，由于每个界面中的反射或折射可导致荧光多样化相互影响。这产生了驻波，从而会在从各种角度观察显示器件的发光表面时改变色调，换句话说，产生了视角依赖性。因此，导致显示器件显示质量上的降低。因此，为了减少允许从发光元件中产生的荧光从中穿过以便于从显示器件中被提取的膜的数量，开口部分916被形成在作为发光元件的荧光的光路的一部分中。因此，大大减少了能够产生驻波的由于反射、折射等导致的荧光的多样化相互影响。栅绝缘膜905和第二基底绝缘膜902中将作为从发光元件中产生的荧光的光路的一部分已被重掺杂有杂质；因此，与第二基底绝缘膜102未掺杂有杂质的情况相比较，它在更高的速度下被蚀刻。然而，第一基底绝缘膜901未掺杂有杂质；因此它在正常速度下被蚀刻。取决于杂质的量或种类，所述蚀刻速度可改变大约两次或三次。当进行蚀刻以形成开口部分916时，第一基底绝缘膜901可有效地用作蚀刻停止器。如上所述的，提供了基底绝缘膜以便于防止杂质元素(离子)从衬底扩散而导致不利影响。因此，甚至在开口部分916 形成之后，也最好保留所述基底绝缘膜。本发明所涉及的制造方法可确定并且容易地保留所述基底绝缘膜。随后通过接触孔将布线917形成得与半导体层903和904相接触。用于覆盖接触孔和第一层间绝缘膜914的导电层被形成和处理得具有期望形状，从而形成布线917。可将其形成为铝、铜、钼等的单层；然而，在该实施例模式中，将其形成得具有从衬底侧开始沿所述顺序堆叠的钼、铝和钼的一种结构。可使用沿所述顺序堆叠的钛、铝和钛的一种结构、或沿所述顺序堆叠的钛、氮化钛、铝和钛的一种结构、或在上述层压结构中使用与硅相混合的铝的两种层压结构作为层压布线。可通过干法蚀刻或湿法蚀刻使用抗蚀剂执行导电层的处理(图12Α)。用于将图12Α中的状态带入到图12Β中的其他制造步骤和方法与图2Α到2C中的相同；因此，参考图2A到2C中的描述。图12C示出了基本与图2D相同的结构；然而，在栅电极拟4被形成得具有渐缩边缘和单层的这一点上不同。可使用如此构成的栅电极924。图12C中的栅电极拟4被形成得完全由第二栅绝缘膜925和氢化膜926围绕，所述第二栅绝缘膜925和氢化膜926由氮化硅基薄膜制成；因此，甚至当使用Mo作为栅电极924的材料时，也可具有稳定性。[实施例模式5]在该实施例模式中，在使用底栅极薄膜晶体管的情况中，参照图13A描述根据本发明所涉及的制造方法而形成的显示器件。应该注意的是，在该实施例中未具体描述的步骤与上述制造方法中的相同。在使用底栅极薄膜晶体管的情况中，栅电极949被形成在衬底950中并且第一栅绝缘膜951和第二栅绝缘膜952被形成得覆盖栅电极949。为了防止杂质从衬底950进入， 第一栅绝缘膜951最好由氮化硅基薄膜制成。第二栅绝缘膜952最好由具有优越绝缘性和低陷阱能级的氧化硅基薄膜制成。然而，栅绝缘膜可由一种氮化硅基薄膜制成。参照图 13B,描述通过氮化硅基薄膜形成栅绝缘膜的情况。随后，形成了半导体层953。半导体层953可由形成上述顶栅半导体层相同的方法形成。之后，沟道保护膜％4被形成在半导体层上以覆盖半导体层中将作为沟道区的一部分。沟道保护膜954防止在随后掺杂中赋予一个导电类型的杂质被引入到沟道区。接下来，半导体层953被掺杂杂质。同时，第二栅绝缘膜952被掺杂杂质。通过使得半导体层842掺杂杂质的加速电压执行杂质的掺杂；因此，第二栅绝缘膜952也可被掺杂杂质。加速电压被设定得不会为第一栅绝缘膜951掺杂杂质。第一基底绝缘膜955被形成得覆盖第二栅绝缘膜952和沟道保护膜954。接下来， 在第一基底绝缘膜955中形成到达半导体层953的接触孔。同时，开口部分956被形成在第一基底绝缘膜955和第二栅绝缘膜952中显示器件外部将成为从发光元件中产生的荧光的光路的每个部分中。使用掩模执行湿法蚀刻以形成接触孔和开口部分956。氢氟酸基化学制品(稀释的氢氟酸、含有缓冲剂的氟化氢等)用于蚀刻。此时，第二栅绝缘膜952已被掺杂有杂质；因此，与第二基底绝缘膜102未掺杂有杂质的情况相比较，其蚀刻速度更高。因此，在形成开口部分956时，第一栅绝缘膜951可用作蚀刻停止器。对于顺序步骤，参照图2A的描述。应该注意的是，该结构可用于以上所述的每种适合的图案。图1 是通过氮化硅基薄膜形成栅绝缘膜957的示例。不同于图13A之处在于，在形成第一基底绝缘膜955之后执行掺杂；然而，在图1 中也可在形成第一基底绝缘膜955 之前执行掺杂。在如图13B中所示将栅绝缘膜957形成单层的情况下，可想像的是在掺杂期间将第一栅绝缘膜957掺杂杂质到膜的中间。因此，在更高速度下蚀刻杂质掺杂部分。因此，栅绝缘膜957的未掺杂杂质的部分在正常速度下被蚀刻。因此，栅绝缘膜957的未掺杂杂质的部分可有效地用作蚀刻停止器。其他制造步骤等与图13a中的相同。[实施例6]参照图14在该实施例模式中描述与本发明一个模式相对应的显示器件的面板的
19外观。图14是面板的顶视图，其中通过本发明所涉及的制造方法所制造的显示器件由形成在衬底4001和相对衬底4006之间的密封元件密封。密封元件4005被提供得围绕被设在衬底上的像素部分4002、信号处理电路4003、 信号线驱动电路4020和扫描线驱动电路4004。相对衬底4006被设在像素部分4002、信号处理电路4003、信号线驱动电路4020和扫描线驱动电路4004上。因此，像素部分4002、 信号处理电路4003、信号线驱动电路4020和扫描线驱动电路4004由衬底4001、密封元件 4005、相对衬底4006与填充剂一起密封。被设在衬底上的像素部分4002、信号处理电路4003、信号线驱动电路4020和扫描线驱动电路4004具有多个薄膜晶体管。引线与用于向像素部分4002、信号处理电路4003、信号线驱动电路4020和扫描线驱动电路4004供应信号或功率电压的布线相对应。引线与连接端子相连接，并且连接端子通过各向异性导电膜与包含在挠性印刷电路(FPC)4018中的端子电连接。紫外线固化树脂或热固性树脂以及诸如氮气或氩气的惰性气体可用作填充剂。也就是说，可使用聚氯乙烯、丙烯酸、聚酰亚胺、环氧树脂、硅酮树脂、聚乙烯醇缩丁醛、或次亚乙炼基乙炼(ethylene vinylene acetate)。本发明的显示器件包括装有带发光元件的像素部分的面板和模块，其中在面板上安装有IC。所述面板或模块具有降低的视觉依赖性并且可提供良好显示。在所安装的薄膜晶体管中可靠性较高。本发明能够在高精确性下简单地制造所述面板或模块。[实施例模式7]作为实施例模式6中所述的一个示例的装有本发明电子设备的示例可如下所述的诸如摄影机或数字式照相机等照相机、防护镜类型显示器、导航系统、音频再现装置 (或汽车音频部件等)、电脑、游戏机、便携式信息终端(移动计算机、蜂窝式电话、便携式游戏机、电子书籍等)、包括记录媒体的图像再现装置(具体地，为能够在诸如数字式多用盘 (DVD)的记录媒体中处理数据并且具有可显示所述数据的图像的显示器的装置)等。在图 15A到15E示出了这些电子设备的实例。图15A示出了显示器件。电视机、电脑监控器等被认为是显示器件。显示器件包括底盘2001、显示部分2003、扬声器部分2004等。在通过本发明所涉及的方法制造的显示器件中，可减少依赖于与发光表面之间的角度而造成的发射光谱的改变，并提高了显示质量。 像素部分最好被设在起偏振片或圆偏振板中以增强对比度。例如，1/4λ片、1/2λ片、以及起偏振片可被顺序地形成在密封衬底上。另外，抗反射膜可被设在起偏振片上。图15Β示出了蜂窝式电话，所述蜂窝式电话包括主体2101、底盘2102、显示部分 2103、音频输入部分2104、音频输出部分2105、操作键2106、天线2108等。在通过本发明所涉及的方法制造的蜂窝式电话中，抑制了显示部分2103中发光元件的退化，从而提高了可靠性。图15C示出了电脑，所述电脑包括主体2201、底盘2202、显示部分2203、键盘 2204、外部连接接口 2205、点鼠标2206等。在通过本发明所涉及的方法制造的电脑中，可减少依赖于与发光表面之间的角度造成的发射光谱的改变，并提高了显示质量。尽管在图15C 中作为示例示出了膝上电脑，但是本发明也可适用于其中硬盘和显示部分为整体的台式电脑等。图15D示出了移动计算机，所述移动计算机包括主体2301、显示部分2302、开关 2303、操作键2304、红外端口 2305等。在通过本发明所涉及的方法制造的移动计算机中，抑制了显示部分2302中发光元件的退化，从而提高了可靠性。图15E示出了便携式游戏机，所述游戏机包括底盘MOl、显示部分对02、扬声器部分M03、操作键M04、记录媒体插入部分M05等。在通过本发明所涉及的方法制造的便携式游戏机中，抑制了显示部分M02中发光元件的退化，从而提高了可靠性。如上所述的，本发明的应用范围如此广泛，S卩，本发明可适用于各种领域的电子设备，并且可提供良好显示器。可在高精确度下容易地制造高可靠性产品。[实施例模式8]在该实施例模式中详细描述发光层114、412和612的每个结构。发光层可由包括有机成分或无机成分的电荷注入传输材料和光发射材料制成。发光层包括低分子量有机化合物、中间分子量有机化合物(是指不具有升华特性并且具有20 或更低分子数或者 ο μ m或更小分子链长度等的有机成分)、高分子量有机化合物的一种或多种层。可使用具有喹啉基干或苯并喹啉的金属络合物(诸如三(8-羟基喹啉)铝[Alq3]、 BeBq2 (bis (10-hydroxybenzo [h] -quinolinato) beryllium)、BAlq(bis (2-methyl_8-quino linolato)-4-phenylphenolato-aluminium)等)作为电荷注入传输材料中的高电子传输材料。可使用芳族胺成分(即，具有苯环氮键的成分)(诸如a_NPD(4，4’ -bis[N-(l-nap hthyl)-N-phenyl-amino]-biphenyl)、TPD(4，4，-bis[N-(3-methylpheny1)-N-phenyl-ami no] -biphenyl) Λ TDATA (4 Af -tris (N, N-diphenyl-amino) -triphenylamine) $4，4'， 4"-三偶(3-甲基苯基苯胺)三苯胺[MTDATA] (4，4，4”-tris[N-(3_methylphenyl)-N-ph enyl-amino] -triphenylamine)作为高空穴传输材料。可使用碱金属或碱土金属的成分(诸如氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙 (CaF2))作为电荷注入传输材料中的高电子注入材料。另外，高电子注入材料可为高电子传输材料(诸如Alq3)与碱土金属(诸如镁(Mg))的混合物。可使用金属氧化物(诸如氧化钼(MoOx)、氧化钒(VOx)、氧化钌(RuOx)、氧化钨 (WOx)或氧化锰(MnOx))作为电荷注入传输材料中的高空穴注入材料。另外，可使用酞菁成分，诸如酞菁[H2Pc]或铜酞菁(CuPc)。发光层可具有用于通过为每个像素供以具有不同发射波长带的发光层而执行色彩显示的结构。通常，形成了与R(红)、G(绿)和B(蓝)的每种颜色相对应的发光层。在这种情况中，通过在像素的发光侧提供传输发射波长带的滤光器(彩色层)可增加色纯度并且可防止像素部分具有镜面(光滑的表面)。提供滤光器(彩色层)可省却圆偏振板等， 所述圆偏振板传统上用于防止像素部分具有镜面(光滑的表面)并且可消除光损失，偏振板的使用会导致光线减半。而且，可减少当倾斜观察像素部分(显示屏)时所发生的色调中的改变。发光材料包括各种材料。可使用DCJI^4-dicyanomethylene-2-methy l-6-[-2-(l,1,7,7-tetramethyl-9-juloliyl)etheny1]-4H-pyran) ；DPA (4-di cyanomethylene-2-t-butyl-6-[-2-(1,1,7,7—tetramethy1_julo1idine—9-yl)
21ethenyl]-4H-pyran) ；perifIanthene ；DMQd(2,5-dicyano-l,4_bis[2~(10-methoxy-l, 1， 7,7-tetramethyl-julolidine-9-yl)ethenyl)benzene, N, N' -dimethylquinacridone)； 香豆素6 ；香豆素M5T ；三(8-羟基喹啉)铝(tris(8-quinolinolato)aluminum)(缩写为=Alq3) ；DPA(9,9' -biantryl,9,10-diphenylanthracene) > DNA(9,10-bis (2-naphthyl) anthracene)等作为低分子量有机发光材料。另外，也可使用其他材料。高分子量有机发光材料在物理上强于低分子量材料并且在元件的耐久性方面优越。另外，高分子量材料可用于各种应用；因此，元件较容易制造。使用高分子量有机发光材料的发光元件的结构基本上与使用低分子量有机发光材料的发光元件的结构相同按所述顺序堆叠的阴极、有机发光层以及阳极。然而，当使用高分子量有机发光材料的发光层被构成时，难于形成使用低分子量有机发光材料的情况中那样的层压结构。在许多情况中使用两层结构。具体地，使用高分子量有机发光材料的发光元件具有这样的结构，即按所述顺序堆叠的阴极、发光层、空穴传输层以及阳极。通过发光层的材料确定发射颜色。因此，可通过选择发光层的适当材料制成发射期望光线的发光元件。可使用聚对苯撑乙烯(polybolyparaphenylene-vinylene)基材料、聚对苯撑(polyparaphenyIene)基材料、聚噻吩(polythiophene)基材料、或聚芴 (polyfluorene)基材料作为可用于形成发光层的高分子量电致发光材料。可使用聚对苯撑乙烯(poly((polyparaphenylene-vinylene)) [PPV]的衍生物作为聚对苯撑乙烯(polyparaphenylene-vinylene)基材料，例如可使用2，5_烷氧基取代聚对苯撑乙烯(polH2，5-dialkoxy-l，4-phenylene-vinylene)) [R0-PPV]、 聚(2-甲氧基-5-(2’ -乙己氧基)_1，4 苯撑乙烯(poly(2-(2' -ethyl-hexoxy)-5_me thoxy-l,4-phenylene vinylene)) [MEH—PPV] 、 ROPh-PPV (poly (2- (dialkoxyphenyl, 4-phenylene vinylene))等。可使用聚对苯撑(polyparaphenylene) [PPP]的衍生物作为聚对苯撑(polyparaphenylene)基材料，例如可使用 R0-PPP(poly(2，5-dialkoxy-l， 4-phenylene))、poly (2, 5-dihexoxy-l, 4-phenylene)等。可使用聚噻盼(polythiophene) [PT]的衍生物作为聚噻吩基材料，例如，可使用PAT (poly (3-alkylthiophene))、 PHT (poly (3-hexylthiophene)) 、 PCHT (poly (3-cyclohexylthiophene)) 、 M 3~ ψ 基-4 苯基噻吩(poly (3-cyclohexyl-4-methylthiophene)) [PCHMT]、PDCHT (poly (3， 4-dicyclohexylthiophene))、聚 3- -辛烷基)苯代聚噻吩(poly [3 (4-octylphenyl)-thiophene])) [Ρ0ΡΤ]、聚 3-(4-辛烷基)苯基-22，-联噻吩(poly [3 (4-octylphenyl) 2, 2-bithiophene])) [ΡΤ0ΡΤ]等。可使用聚芴(polyfluorene) [PF]的衍生物作为聚芴基材料，例如，PDAF(poly (9,9-dialkylfluorene)), PDOF(poly (9,9-dioctylfluorene))等。应该注意的是，通过在阳极和高分子量有机发光材料之间插入具有空穴传输特性的高分子量有机发光材料可增强阳极中的空穴注入特性。该空穴传输材料通常与受体材料一起溶解于水中。并且通过旋涂法等涂覆这种溶液。由于空穴传输材料不能溶解于有机溶剂，因此可形成具有上述有机发光材料的层压结构。用作受体材料的PEDOT和樟脑磺酸 (CSA)的混合物、用作受体材料的聚苯胺[PANI]和聚苯乙烯磺酸(PSS)的混合物等可用作空穴传输高分子量有机发光材料。另外，发光层可被形成得发射单色或白色光线。在使用白光发射材料的情况中，为像素的发光侧提供了传输具有特定波长的滤光器(着色层)，从而执行彩色显示。
为了形成发射白光的发光层，例如通过蒸发法顺序地堆叠Alq3、部分地掺杂有作为红光发射颜料的尼罗(Nile)红、P-EtTAZ以及TPD(芳香族二胺)以获得白光。当通过使用旋涂法涂覆液体而形成发光层时，涂覆后的层最好通过真空加热而被烘干。例如，聚 (ethylene dioxythiophene) /聚(聚苯乙烯磺酸(PED0T/PSQ的水溶液可被完全涂覆并且被烘干以便于形成用作空穴注入层的层。之后，掺杂有发光中心颜料(诸如TPB 1(,1,4, 4-tetraphenyl-l, 3-butadiene)、DCMl (4-cyanomethylene-2-methyl-6- (p-dimethylamin 0-styryl)-4H-pyran)、尼罗(Nile)红、或香豆素6)的聚乙烯咔唑(PVK)可被完全涂覆并且被烘干以便于形成用作光线发射层的层。发光层可被形成为单层。例如，具有电子传输特性的1，3，4恶二唑衍生物(PBD) 可被分散到具有空穴传输特性的聚乙烯咔唑(PVK)。用以获得白光发射的另一种方法为分散作为电子传输剂的30wt%的PBD并且以适当量分散四种颜料(TPB、香豆素6、DCMl和尼罗红)。除这里所述的提供白光发射的发光元件以外，还可通过适当地选择发光层的材料制造出提供红光发射、绿光发射和蓝光发射的发光元件。通过在阳极和具有发光特性的高分子量有机发光材料之间插入具有空穴传输特性的高分子量有机发光材料可增强阳极中的空穴注入特性。通常，具有空穴注入特性的该高分子量有机发光材料与受体材料一起溶解于水中。并且通过旋涂法等涂覆这种溶液。具有空穴传输特性的高分子量有机发光材料不能溶解于有机溶剂，因此可将所述材料堆叠在具有发光特性的有机发光材料上。可指定用作受体材料的PEDOT和樟脑磺酸(CSA)的混合物、用作受体材料的聚苯胺[PANI]和聚苯乙烯磺酸(PSS)的混合物等作为具有空穴传输特性的高分子量有机发光材料。此外，包含金属络合物等的三重态激发发光材料以及单重态激发发光材料可用作发光层。例如，在发射红、绿、蓝光的像素中，发射其亮度在短时间内减半的红光的像素由三重态激发发光材料制成，而其余的像素由单重态激发发光材料制成。三重态激发发光材料具有这样的特性，即，材料具有良好的发光效率并且获得相同亮度只需消耗更少的能量。当三重态激发发光材料用于红色像素时，只需向发光元件施加少量电流。因此，可提高可靠性。发射红光的像素和发射绿光的像素可由三重态激发发光材料制成，而发射蓝光的像素可由单重态激发发光材料制成，从而实现低能量消耗。通过用三重态激发发光材料制成发射具有优良能见度的绿光的发光元件可进一步实现低能量消耗。用作掺杂剂的金属络合物是三重态激发发光材料的一个示例，并且具有钼(即， 第三过渡系列元素)作为金属中心的金属络合物、具有铱作为主要金属的金属络合物等是已知的。三重态激发发光材料不局限于上述成分。可使用具有上述结构和属于周期表中组 8到10任意一组的元素作为主要金属的成分。用于形成发光层的上述材料仅是示例。可通过适当地堆叠诸如空穴传输层、电子注入传输层、电子传输层、发光层、电子阻挡层以及空穴阻挡层等功能层而形成发光元件。 此外，通过组合这些层可形成混合层或混合结。发光层的层结构可改变。取代提供特定电子注入区域或发光区域，诸如提供电极或提供分散发光材料的变型都是可接受的，只要不背离本发明的保护范围。通过上述材料形成的发光元件通过沿正向被偏压而发射光线。由发光元件形成的显示器件的像素可通过简单矩阵模式或有源矩阵模式被驱动。在任意一种模式中，每个像素通过在特定时限内向其施加正向偏压而发射光线；然而，像素在一定时期内处在非发光状态下。通过在非发光时间下施加反向偏压而提高发光元件的可靠性。在发光元件中，存在着在特定驱动条件下发光强度被降低的退化模式或像素中非发光区域被增大并且亮度明显降低的退化模式。然而，通过施加正向偏压和反向偏压的交替驱动，可减慢退化的进程。 因此，可提高显示器件的可靠性。[实施例模式9]在该实施例模式中描述使用本发明的显示器件的一个示例。在该该实施例模式中，具有LDD结构的薄膜晶体管809通过薄膜晶体管的电极808与发光元件814相连接。形成有栅绝缘膜、执行掺杂、并且在形成掩模之后执行蚀刻以便于在作为从发光元件中产生的荧光从显示器件中被放出的光路的一部分中形成开口部分，从而获得该实施例模式中的显示器件的结构。图16A示出了其中第一电极810由光线传输导电层构成并且从发光层812中产生的荧光被提取到衬底800侧部的一种结构。应该注意的是，附图标记815表示相对衬底并且在发光元件814被形成之后使用密封元件等被固定于衬底800。相对衬底815与元件之间的空间被填充有光线传输树脂816等，并且执行密封。因此，可进一步抑制由于潮湿导致的发光元件814的退化。树脂816最好为吸湿性的。当光线传输干燥剂被分散在树脂816 中时，可进一步降低潮湿的影响。因此，这是更优选的模式。图16B示出了其中第一电极810和第二电极813都由光线传输导电层构成并且光线可被发射到衬底800和相对衬底815的两个侧部的一种结构。在该结构中，通过在衬底 800和相对衬底815外部提供起偏振片817可防止屏幕为透明的，并且增强了可见度。最好将保护膜818设置在起偏振片817的外部。如果由于荧光多样化相互影响而产生了视角依赖性的话，在向上发射的光线与向下发射的光线之间颜色可能不同。本发明所涉及的制造方法可在高精确度下简单地制造能够减弱所述问题的显示器件。本发明还可提供良好显示并且可在高精确度下简单地制造高可靠性的产品。[实施例模式10]在该实施例模式中描述像素电路、保护电路及其操作。在图17A中所示的像素中，信号线1410和电源线1411以及1412沿列方向被布置而扫描线1414沿行方向被布置。另外，像素包括开关TFT1401、驱动TFT1403、电流控制 TFT1404、电容器元件1402、以及发光元件1405。图17C中所示的像素在“TFT1403的栅电极与布置在行方向上的电源线1412相连接”这一点上是不同的，像素具有与图17A中所示的像素相似的结构。换句话说，图17A和图17C两者中所示的等效电路图是相同的。然而，当电源线1412被布置在列方向上(图 17A)以及当电源线1412被布置在行方向上(图17C)时每个电源线都是利用不同层中的导电层制成的。这里，与驱动TFT1403的栅电极相连接的布线是焦点并且视图与图17A和图 17C中所示的不同以便于示出所述布线被形成在不同层中。在图17A和图17C中所示的像素中，TFT1403和1404被串联地连接。TFT1403的沟道长度L(1403)和沟道宽度W(1403)与TFT1404的沟道长度L(1404)和沟道宽度W(1404) 最好被设定得满足 L (1403)/W (1403) L (1404)/W (1404) = 5 到 6000 1。应该注意的是，TFT1403在饱和区中操作并且具有控制流过发光元件1405的电流值的任务，而TFT1404在线性区中操作并且具有控制供应到发光元件1405的电流的任务。 从制造步骤的观点来看，TFT最好具有相同的导电类型。在该实施例模式下，TFT被形成为 η-沟道TFT。此外，TFT1403可为耗尽型TFT以及增强型TFT。在具有上述结构的本发明中，TFT1404在线性区中操作，因此TFT1404的栅源电压(Vgs)中的轻微改变不会影响发光元件1405的电流值。换句话说，可通过在饱和区中操作的TFT1403确定发光元件1405的电流值。依照上述结构，可改进由于TFT特征中的改变所导致的发光元件中的亮度改变，并且可提供具有改进图像质量的显示器件。在图17Α到17D中所示的像素中，TFT1401控制用于像素的视频信号输入。当 TFT1401被接通时，视频信号被输入到像素中。之后，视频信号的电压被储存在电容器元件 1402中。图17Α和图17C中的每个都示出了其中提供了电容器元件1402的一种结构；然而，本发明不局限于此。当门电容器等可用作可控制视频信号的电容器时，就不需提供电容器元件1402。除增加了 TFT1406和扫描线1415之外，图17Β中所示的像素具有与图17Α中所示的像素相同的结构。以相同的方式，除增加了 TFT1406和扫描线1415之外，图17D中所示的像素具有与图17C中所示的像素相同的结构。在TFT1406中，通过新近布置的扫描线1415控制“导通(on)”或“关断(off)”。 当TFT1406被接通时，保持在电容器元件1402中的电荷被释放，之后TFT1404被断开。换句话说，可形成这样一种状态，即，通过布置TFT1406迫使电流不流过发光元件1405。因此， TFT1406可被称作擦除TFT。因此，在图17B和17D中的结构中，在所有像素中，可与记录周期的开始同时开始发光周期或者在记录周期开始之后开始发光周期，而无需等候信号的记录。因此，可提高能率比。在图17E中所示的像素中，信号线1410和电源线1411沿列方向被布置而扫描线 1414沿行方向被布置。另外，像素包括开关TFTHOljga TFT1403、电容器元件1402、以及发光元件1405。除增加了 TFT1406和扫描线1415之外，图17F中所示的像素具有与图17E 中所示的像素相同的结构。通过在图17F的结构中也布置TFT1406可增加能率比。如上所述的，可使用各种像素电路。最好使得驱动TFT的半导体层较大，特别是， 在形成具有无定形半导体层等的薄膜晶体管的情况下。因此，像素电路最好是顶部发射类型的，其中从发光层中产生的荧光从密封衬底的侧部发出。当像素密度增加时，由于每个像素都装有TFT，因此这样一种有源矩阵显示器件被认为是对于低电压驱动是有利的。在该实施例模式下，描述其中每个像素都装有TFT的有源矩阵显示器件。然而，也可形成其中每列都具有TFT的无源矩阵显示器件。在无源矩阵显示器件，未对每个像素都提供TFT;因此，可获得高孔径比。在向发光层的两侧发射荧光的显示器件的情况中，使用无源矩阵显示器件可增强传输性。具有所述像素电路的显示器件具有良好视角依赖性并且可保持薄膜晶体管的特性并且具有每种特性。另外，本发明的制造方法能够在高精确度下简单地制造所述显示器件。参照图17E中所示的等效电路描述具有作为保护电路的二极管的扫描线和信号线的情况。
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在图18中，像素部分1500具有TFT1401和1403、电容器元件1402、以及发光元件 1405。信号线1410具有二极管1561和1562。与TFT1401或1403情况中一样，依照上述实施例模式制造二极管1561和1562，并且二极管1561和1562包括栅电极、半导体层、源电极、漏电极等。二极管1561和1562通过将栅电极连接于漏电极或源电极而进行操作。与二极管相连接的公共等势线15M和1555被形成在与栅电极相同的层中。因此， 需要在栅绝缘层中形成接触孔以便于将栅电极连接于二极管的源电极或漏电极。为扫描线1414提供的二极管具有相似的结构。因此，可同时形成为输入部分提供的保护二极管。应该注意的是，形成保护二极管的位置不局限于此，并且保护二极管可被设在驱动器电路和像素之间。具有所述保护电路的显示器件具有良好视角依赖性并且可保持薄膜晶体管的特性并且增强作为显示器件的可靠性。另外，本发明的制造方法能够在高精确度下简单地制造所述显示器件。[实施例描模式11]下面将参照图19A到19B和图20描述依照本发明的显示器件的结构。图1到图 4的每个横截面视图与图20的线B-C相对应。本发明的显示器件包括多个像素10，每个像素10在其中源线(χ为自然数，并且满足1彡χ彡m)和栅极线Gy (y为自然数，并且满足 1 ^ y ^ η)在绝缘体插入在它们之间的情况下相互交叉的区域中都包括多个元件(见图 19Α)。像素10包括发光元件13、电容器16和两个晶体管。两个晶体管中的一个为用于控制输入到像素10的视频信号的切换晶体管11 (在下文中也称之为TFT11)和用于控制发光元件13的发射/非发射的驱动晶体管12 (在下文中也称之为TFT12)。每个TFTll和12都是具有栅电极、源电极和漏电极的三个端子的场效应晶体管。TFTll的栅电极与栅极线Gy相连接，并且其源电极和漏电极中的一个与源线相连接而其另一个与TFT12的栅电极相连接。TFT12的源电极和漏电极中的一个通过电源线 Vx (χ为自然数，并且满足1彡χ彡m)与第一电源17相连接而其另一个与发光元件13的像素电极相连接。发光元件13的对置电极与第二电源18相连接。电容器16被设置在TFT12 的栅电极和源电极之间。TFTll和12的导电性没有限定，并且可使用N沟道TFT和P沟道 TFT0所示的结构示出了其中TFTll为N沟道TFT而TFT12为P沟道TFT的情况。第一电源17和第二电源18的电势没有限制。然而，只需要将它们设定在不同的电势下以使得正向偏压或反向偏压被施加于发光元件13。图20示出了具有上述结构的像素10。图中示出了 TFTll和12、电容器16、与发光元件13的像素电极相对应的第一电极19、将发光层33与第一电极19相连接的一部分(提开口部分)1以及形成在氢化膜、栅绝缘膜和第二基底绝缘膜的三层中的开口部分2。应该注意的是，开口部分2的内部边缘最好被形成在提开口部分1内部边缘的外侧中；然而，即使在布置时存在困难时它被形成在其内侧上，也可获得某种效果。图19B示出了沿图20中线A-B-C的布置的横截面结构。TFTll和12、发光元件 13、以及电容器16被形成在具有绝缘表面(诸如玻璃和石英)的衬底20上。发光元件13与第一电极19、发光层33和第二电极34的堆叠层相对应。当第一电极19和第二电极34两者传输光线时，发光元件13沿第一电极19和第二电极34的两个方向发射荧光。也就是说，发光元件13向两侧发射光线。另一方面，当第一电极19和第二电极34中的一个传输光线而另一个屏蔽光线时，发光元件13只沿第一电极19或第二电极34 的方向发射光线。也就是说，发光元件13向上侧或下侧发射光线。图19B示出了在发光元件13向下侧发射光线的情况中的横截面结构。电容器16被设置在TFT12的栅电极和源电极之间并且储存TFT12的栅源电压。电容器16通过设在与包含在TFTll和12中的半导体层相同层内的半导体层21、设在与FTll 和12的栅电极中的相同层中的导电层2 和22b (在下文中统称为导电层22)、以及设在半导体层21和导电层22之间的绝缘层而形成电容。另外，电容器16通过设在与包含在 TFTll和12中的栅电极相同层的半导体层22、设在与连接于TFTll和12的源电极和漏电极的导电层M到27的相同层中的导电层23、以及设在半导体层22和导电层23之间的绝缘层而形成电容。依照这样一种结构，电容器16可具有用以储存TFT12的栅源电压的足够大的电容值。另外，电容器16被设在构成电源线的导电层的下面，因此，电容器16的布置不会降低孔径比。分别对应于TFTll和12的源/漏布线的导电层23到27为500到2000nm厚，更好的是，为500到1300nm厚。导电层23到27构成了源线和电源线Vx。因此，通过将导电层23到27形成得具有如上所述的厚度，可抑制压降的效果。应该注意的是，当将导电层 23到27形成得较厚时，可使得布线电阻较小。然而，当将导电层23到27形成得极厚时，可难于精确地执行图案处理或者表面将具有更大的不规则性。也就是说，考虑到布线电阻，最好将导电层23到27的厚度控制在上述范围内，可容易地执行图案处理和表面不规则性。[实施例1]图21示出了在对氧化硅掺杂杂质中的蚀刻速度的速率。使用TEOS (四乙氧基甲硅烷)/ 的混合气体通过等离子体CVD方法形成的氧化硅膜通过0. 5%的稀释氢氟酸被蚀刻，从而在图21中示出了其结果。附图标记〇表示未被掺杂的氧化硅膜；·附图标记表示掺杂有硼的氧化硅膜；以及附图标记■表示掺杂有磷的氧化硅膜。在掺杂的原子数方面，磷的掺杂量为1.5X IO15原子/cm2，而硼的掺杂量为0.8到 1.6X1016原子/cm2。另外，在作为对比的参考中，未执行杂质的掺杂。结果，掺杂有磷的氧化硅膜的蚀刻速度为16nm/min ；掺杂有硼的氧化硅膜的蚀刻速度为9nm/min ；以及在参考中未被掺杂有杂质的氧化硅膜的蚀刻速度为5nm/min。换句话说，掺杂有磷的氧化硅膜的蚀刻速度比所参考的氧化硅膜的蚀刻速度快3倍，而掺杂有硼的氧化硅膜的蚀刻速度比所参考的氧化硅膜的蚀刻速度快2倍。如上所述的，可通过为氧化硅膜掺杂所述杂质而改变蚀刻速度。本发明是基于日本专利局在2004年5月14日所申请的日本优先权申请 No. 2004-145709的，这里合并参考所述专利的全部内容。
2权利要求
1.一种发光器件，包括衬底上的薄膜晶体管；所述薄膜晶体管上的氢化膜，其中所述氢化膜具有开口 ；所述氢化膜上的电极，该电极通过所述氢化膜的接触孔与所述薄膜晶体管的源极和漏极之一电接触；形成在所述电极和所述氢化膜上的层间绝缘膜，其中该层间绝缘膜覆盖所述氢化膜的开口 ；形成在所述层间绝缘膜上的像素电极，该像素电极通过所述层间绝缘膜的接触孔与所述电极电接触；覆盖所述像素电极的外围部分的提，其中所述像素电极的未被所述提覆盖的部分与所述氢化膜的开口重叠；和所述像素电极上的发光层。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其中，所述开口被形成为穿过所述薄膜晶体管的栅绝缘膜的一部分。
3.根据权利要求2所述的发光器件，还包括所述衬底和所述薄膜晶体管之间的基底绝缘膜，其中所述层间绝缘膜与所述基底绝缘膜在所述开口中相接触。
4.根据权利要求1或2所述的发光器件，其中所述薄膜晶体管是顶栅型。
5.根据权利要求1或2所述的发光器件，其中所述薄膜晶体管是底栅极型。
6.根据权利要求1或2所述的发光器件，其中所述氢化膜包括氮化硅。
7.一种发光器件，包括薄膜晶体管，包括绝缘表面上的栅绝缘膜，其中所述栅绝缘膜具有用于暴露所述绝缘表面的一部分的开口；所述薄膜晶体管上的氢化膜，其中所述氢化膜覆盖所述栅绝缘膜的开口 ；所述氢化膜上的层间绝缘膜；形成在所述层间绝缘膜上的像素电极，该像素电极通过所述层间绝缘膜的接触孔与所述薄膜晶体管的源极和漏极之一电接触；覆盖所述像素电极的外围部分的提，其中所述像素电极的未被所述提覆盖的部分与所述栅绝缘膜的开口重叠；和所述像素电极上的发光层。
8.根据权利要求7所述的发光器件，还包括所述绝缘表面和所述薄膜晶体管之间的基底绝缘膜，其中所述氢化膜与所述基底绝缘膜在所述开口中相接触。
9.根据权利要求7或8所述的发光器件，其中所述薄膜晶体管是顶栅型。
10.根据权利要求7或8所述的发光器件，其中所述薄膜晶体管是底栅极型。
11.根据权利要求7或8所述的发光器件，其中所述氢化膜包括氮化硅。
全文摘要
本发明涉及一种发光器件，包括衬底上的薄膜晶体管；薄膜晶体管上的氢化膜，其中该氢化膜具有开口；氢化膜上的电极，该电极通过氢化膜的接触孔与薄膜晶体管的源极和漏极之一电接触；形成在所述电极和氢化膜上的层间绝缘膜，其中该层间绝缘膜覆盖氢化膜的开口；形成在层间绝缘膜上的像素电极，该像素电极通过层间绝缘膜的接触孔与所述电极电接触；覆盖像素电极的外围部分的堤，其中像素电极未被所述堤覆盖的部分与氢化膜的开口重叠；和像素电极上的发光层。
文档编号H05B33/10GK102226997SQ201110161168
公开日2011年10月26日 申请日期2005年5月13日 优先权日2004年5月14日
发明者乡戶宏充, 二村智哉, 大沼英人, 安西彩, 山崎舜平, 纳光明 申请人:株式会社半导体能源研究所