显示器件及其制造方法

专利名称：显示器件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种显示器件及其制造方法。
背景技术：
EL元件在发光特性方面具有问题，比如与早期相比亮度和发光均匀度随着时间严重劣化。低可靠性是限制实际的应用的一个因素。
作为劣化可靠性的一个因素，如从外面进入EL元件的水或氧气。
因此，已经开发了具有防止EL元件劣化的结构的显示器件。此外，存在一种这样的方法通过这种方法在具有EL元件的绝缘体上形成密封材料，并且通过覆盖材料和密封材料包围着的密封空间以由树脂等制成的填充剂填充；因此，将EL元件与外部阻隔(例如，参考文件1日本专利申请公开No.2001-203076)。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种以低成本、高产率且不经复杂的过程制造具有较高可靠性并具有优良的电特性的显示器件的方法以及制造这种显示器件的设备。
根据本发明，由接触中的开口引起的台阶被一绝缘层覆盖以降低台阶，并且被处理成柔和的形状。布线等被形成为与绝缘层接触，因此布线等的覆盖增强。此外，由污染比如水引起的光发射元件的劣化可通过以密封材料密封在显示器件中包括具有水渗透性的有机材料的层来防止。由于密封材料形成在显示器件中的驱动器电路区的一部分中，因此可以使显示器件的帧边框变窄。
作为应用本发明的一种显示器件，存在一种包括具有产生光发射称为电致发光(下文称为EL)的有机材料或者在电极之间具有有机材料和无机材料的混合物的介质的光发射元件的光发射器件，其中光发射元件连接到TFT。
根据本发明的一种显示器件的一方面是一种这样的显示器件，包括像素区；连接区；在像素区中包括杂质区的半导体层；在半导体层上的栅绝缘层；在栅绝缘层上的栅电极层；在栅电极层上的第一层间绝缘层；在栅绝缘层和第一层间绝缘层中并到达杂质区的第一开口；在第一开口中的源极或漏极电极层，其中源极或漏极电极层覆盖栅电极层的一部分，并且在源极或漏极电极层和栅电极层之间设有所述第一层间绝缘层；在源极或漏极电极层上和第一层间绝缘层上的第二层间绝缘层，其中第二层间绝缘层具有达到源极或漏极电极层的第二开口，第二开口提供在覆盖一部分栅电极层的源极或漏极电极层中，并且在该源极或漏极电极层和栅电极层之间具有第一层间绝缘层；在第二开口中的第一电极层；提供在连接区中的第一层间绝缘层上的布线层；在布线层之上并到达布线层的带第三开口的第二层间绝缘层，其中第三开口的上部边缘部分被一绝缘层覆盖；以及在第三开口中要与绝缘层接触的第二电极层。
根据本发明的显示器件的一方面是通过如下过程制造显示器件在像素区中形成包括杂质区的半导体层；在半导体层上和在连接区中形成栅绝缘层；在栅绝缘层上形成栅电极层和导电层；在栅电极层和导电层上形成第一层间绝缘层，其中栅绝缘层和第一层间绝缘层每个都具有到达杂质区的第一开口；形成源极或漏极电极层以覆盖第一开口和一部分栅电极层；形成布线层以覆盖在第一层间绝缘层上的导电层；在第一层间绝缘层、布线层、源极或漏极电极层上形成第二层间绝缘层，在第二层间绝缘层中形成达到源极或漏极电极层的第二开口和到达布线层的第三开口；在第二开口中形成第一电极层；形成绝缘层以覆盖在第二层间绝缘层中的第三开口的上部边缘部分和第一电极层的一部分；以及在第三开口中形成要与绝缘层接触的第二电极层。
根据本发明，通过简单的过程可以制造高可靠性的显示器件。因此，可以以较低的成本、较高的产率制造具有高精度和高质量的图像的显示器件。


在附图中附图1A和1B所示为根据本发明的显示器件；附图2A至2D所示为根据本发明的显示器件的制造方法；附图3A至3C所示为根据本发明的显示器件的制造方法；附图4A和4B所示为根据本发明的显示器件的制造方法；附图5A至5C所示为根据本发明的显示器件的制造方法；附图6A和6B所示为根据本发明的显示器件的制造方法；附图7A和7B所示为根据本发明的显示器件的制造方法；附图8所示为根据本发明的显示器件；附图9所示为根据本发明的显示器件；附图10A和10C所示为根据本发明的显示器件；附图11所示为根据本发明的显示器件；附图12所示为根据本发明的显示器件；附图13A至13D所示为可应用于本发明的光发射元件的结构；附图14所示为在附图15中所示的EL显示器件的等效电路图；附图15所示为描述根据本发明的显示器件的顶视图；附图16A至16C所示为根据本发明的显示器件的顶视图；附图17A和17B所示为根据本发明的显示器件的顶视图；附图18所示为根据本发明的显示器件的顶视图；附图19所示为可应用于本发明的滴落方法；附图20A和20B所示为本发明可应用于其中的电子器件；附图21A至21D所示为本发明可应用于其中的电子器件；附图22A至22I所示为在实例1中制造的试样的SEM图像；附图23A至23H所示为在实例1中制造的试样的SEM图像；附图24所示为在实例2中制造的试样的SIMS分析结果；附图25所示为在实例2中制造的试样的SIMS分析结果；和附图26所示为在实例2中制造的试样的SIMS分析结果。
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。应该注意的是，本发明不局限于该实施例模式的描述。还应该注意的是在全部附图中相同的部分使用相同的参考标号，因此对它们不重复描述。
将参照图1A到6B详细描述在实施例模式1中形成薄膜晶体管的方法。
此外，附图16A所示为根据本发明的显示面板的结构的顶视图。其中像素2702以矩阵排列的像素部分2701、扫描线输入端子2703和信号线输入端子2704都形成在具有绝缘表面的衬底2700上。像素的数量根据各种标准提供。XGA的像素数量可以是1024×768×3(RGB)，UXGA的像素数量可以是1600×1200×3(RGB)，以及全斑点高清晰度的像素数量可以是1920×1080×3(RGB)。
像素2702通过交叉从扫描线输入端子2703延伸的扫描线和从信号线输入端子2704延伸的信号线而呈矩阵排列。每个像素2702具有开关元件和连接到其中的像素电极。开关元件的典型实例是TFT。TFT的栅电极侧连接到扫描线，以及它的源极或漏极侧连接到信号线；因此，每个像素可以通过从外部输入的信号独立地控制。
TFT包括半导体层、栅绝缘层和栅电极作为主要部件。连接到形成在半导体层中的源极和漏极区的布线与其形成在一起。其中半导体层、栅绝缘层和栅电极层从衬底侧顺序地排列的顶栅型和其中栅电极层、栅绝缘层和半导体层从衬底侧顺序地排列的底栅型等都被称为TFT的典型结构。然而，任一种结构都可应用于本发明。
附图16A所示为通过外部驱动电路控制信号输入到扫描线和信号线的显示面板的结构。此外，驱动IC 2751可以通过如附图17A所示的COG(芯片在玻璃上)法安装到衬底2700。作为另一安装模式，TAB(带自动粘接)法也可使用，如附图17B所示。驱动器IC可以形成在单晶半导体衬底上，或者可以由在玻璃衬底上具有TFT的电路形成。在附图17A和17B中，驱动IC 2751连接到FPC(柔性印刷电路)2750。
在像素中提供的TFT由晶体半导体形成，扫描线驱动器电路3702可以整体地形成在如附图16B所示的衬底2700上。在附图16B中，像素部分3701通过以与附图16A中所示方式相同的方式连接到信号输入端子2704的外部驱动器电路控制。在提供在像素中的TFT由具有高流动性的多晶(微晶)半导体、单晶半导体等形成时，扫描线驱动器电路4702和信号线驱动器电路4704可以被形成为集成在附图16C中的衬底4700上。
在具有绝缘表面的衬底100上，通过溅射法、物理汽相淀积(PVD)法、化学汽相淀积(CVD)法比如低压CVD(LPCVD)法或等离子体CVD法等使用氧氮化硅(SiNO)膜，基膜101a被形成为具有10至200纳米的膜厚(优选从50至100纳米)，并使用氮氧化硅(SiON)膜作为基膜，可以将基膜101b层叠到其中以使膜厚为50至200纳米(优选从100至150纳米)。在本实施例中，等离子体CVD法用于形成基膜101a和基膜101b。作为衬底100，玻璃衬底、石英衬底、硅衬底、金属衬底比如SUS衬底或在其表面上形成了绝缘膜的不锈钢衬底都可以使用。此外，具有能够经受得住本实施例模式的处理温度的耐热性的塑料衬底或柔性衬底比如膜也都可以使用。作为塑料衬底的实例，可以使用由PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯，polyethylene naphthalate)或PES(polyetersulfide)制成的衬底。由合成树脂比如聚丙烯制成的衬底可用作柔性衬底。
基膜可应用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅(silicon oxynitride)、氧氮化硅(silicon nitride oxide)等，并且可以采用单层或双层或三层层叠结构。注意，在本说明书中，氮氧化硅是在组分比率上除了氮之外还包含氧的物质，并且可以称为含氮的氧化硅。类似地，氧氮化硅是在组分比率上除了氧之外还包含氮的物质，并且可以称为含氧的氮化硅。在本实施例模式中，使用SiH4、NH3、N2O、N2和H2作为活性气体，氧氮化硅被形成为50纳米厚，在衬底上使用SiH4和N2O作为活性气体，氮氧化硅膜被形成为100纳米厚。氧氮化硅膜和要层叠在其上的氮氧化硅膜的厚度可以分别被设定为140纳米和100纳米。
随后，半导体膜形成在基膜上。通过公知的方法(溅射，LPCVD、等离子体CVD等)，半导体膜可以被形成为25至200纳米的厚度(优选从30至150纳米)。在本实施例模式中，通过激光使非晶半导体膜结晶以成为晶体半导体膜，并且优选使用所获得的晶体半导体膜。
以汽相生长法或溅射法使用以硅烷或锗烷代表的半导体材料气体制造的非晶半导体(下文也称为AS)、通过利用光能或热能使非晶半导体结晶形成的多晶半导体、半非晶(也称为微晶，下文称为SAS)半导体等可用作形成半导体层的材料。
SAS是在非晶和结晶结构之间的中间结构的半导体(包括单晶和多晶)。这是具有在自由能方面处于稳定的第三状态和具有短程等级和晶格畸变的结晶区的半导体。0.5至20纳米的结晶区至少可以在膜的一部分中观测到。在硅作为主成分包含时，拉曼(Raman)光谱平移到低于520cm-1的波长侧。在X-射线衍射中可以观测到由硅的晶格引起的(111)和(220)的衍射峰值。包含至少1原子％或更多的氢或卤素以结束不饱和健。SAS通过在硅气体上实施生长排放分解(等离子体CVD)形成。除了SiH4、Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等可用作硅气体。此外，F2或GeF4可以混合。这种硅气体可以以H2或H2和He、Ar、Kr和Ne中的一种或多种稀有气体元素稀释。稀释比例从2至1000倍。压力范围从0.1至133Pa，以及功率范围从1至120MHz，优选从13至60MHz。衬底加热温度优选300℃或更小。100至200℃的衬底加热温度是可能的。理想的是大气中的成分杂质比如氧气、氮气或碳作为在膜中的杂质元素是1×1020cm-3或更少，特别是氧浓度是5×1019cm-3或更少，优选1×1019m-3或更少。此外，通过最佳稀有气体元素比如氦、氩、氪、氙、氖进一步促进晶格畸变以增加稳定性可以获得有利的SAS。此外，由包含氢的硅气体形成的SAS层可以层叠在由包含氟的硅化物气体形成的SAS层上作为半导体膜。
非晶半导体以氢化的非晶硅为代表，以及结晶半导体以多晶硅为代表。多晶硅包括使用在800℃或更高的温度下形成的多晶硅作为主要材料的所谓的高温多晶硅、使用在600℃或更低的温度下形成的多晶硅作为主要材料的所谓的低温多晶硅、通过添加促进结晶的元素等的结晶多晶硅等。如上文所述，显然，在半导体层的一部分中包含晶相的半非晶半导体或半导体也可使用。
在使用结晶半导体膜作为半导体膜时，公知的方法(激光结晶法、热结晶法、使用元素促进结晶比如镍等的热结晶法)都可用作制造结晶半导体膜的方法。作为SAS的微晶半导体可以通过以激光辐射以增强结晶度而结晶。在不使用元素促进结晶的情况下，通过在以激光辐射非晶半导体膜之前在氮气中在500℃的温度下加热非晶半导体膜一小时，释放氢直到在非晶半导体膜中包含的氢浓度成为1×1020原子/立方厘米。这是因为在包含大量的氢的非晶半导体膜以激光辐射时损坏了非晶半导体膜。作为结晶的热处理，加热炉、激光辐射、通过灯(退火灯)的光辐射等都可以使用。作为加热方法，可以使用RTA法比如GRTA(气体快速热退火)或LRTA(灯快速热退火)。
任何方法都可用于将金属元素引入非晶半导体膜而没有限制，只要这种方法能够使金属元素存在于非晶半导体膜的表面或里面即可。例如，溅射法、CVD法、等离子体处理法(包括等离子体CVD法)、吸附法或应用金属盐溶液的方法都可使用。在这些方法中，使用溶液的方法简单并且容易，并且在金属元素的浓度调节容易性方面有优势。优选在氧气环境中通过UV光辐射、热氧化法、以包含羟基根团或过氧化氢等的臭氧水进行的处理形成氧化膜以改善非晶半导体的表面的可湿性并使水溶液在非晶半导体层的整个表面上传播。
以具有来自连续波固态激光的基本波的第二至第四次谐波中的任一谐波的激光辐射半导体膜。因此，可以实现具有较大的颗粒尺寸的晶体。例如，通常，优选使用NdYVO4激光(基波1064纳米)的第二次谐波(532纳米)或第三次谐波(355纳米)。具体地，从连续波YVO4中发射的激光通过非线性光学元件转换为谐波以获得具有几个W或更多的输出的激光。优选通过光学系统在辐射表面上将激光成形为矩形或椭圆形以辐射半导体膜。激光需要具有大约0.001至100MW/cm2的功率密度(优选0.1至10MW/cm2)。扫描速度被设置在辐射的大约0.5至2000cm/sec(优选10至200cm/sec)的范围。
激光束的形状优选为线性。因此，可以增加产量。此外，激光束可以以相对于半导体膜的θ(0°＜θ＜90°)的入射角度发射。这是因为可以防止激光束的干扰。
这样，激光束相对于半导体膜被扫描，由此可以传导激光辐射。在激光辐射中，可以形成标记以便以良好的精度重叠激光束或者控制激光辐射的开始位置并结束位置。标记可以与非晶半导体膜同时形成在衬底上。
激光可以是公知的连续波或脉冲气体激光器、固态激光器、铜气相激光器或金气相激光器。作为气体激光器，有准分子激光器、Ar激光器、Kr激光器、He-Cd激光器等。作为固态激光器，有YAG激光器、YVO4激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、Y2O3激光器、玻璃激光器、橡胶激光器、翠绿宝石激光器、Ti兰宝石激光器等。
此外，脉冲激光器可以用于传导激光结晶。在这种情况下，脉冲重复率被设定为0.5MHz或更多。这种频率带比通常使用的几十赫兹至几百赫兹的频带高得多。据说在以脉冲激光辐射半导体膜之后需要几十到几百纳秒来完全固化半导体膜。在脉冲激光具有所述的频带时，在通过先前的脉冲激光熔化半导体膜之后并在固化半导体膜之前以下一脉冲激光辐射它。因此，在固相和液相之间的界面可以在半导体膜中连续移动，并且可以形成具有朝扫描方向晶粒连续生长的半导体膜。具体地，可以形成晶粒聚集，每个晶粒在扫描方向上具有10至30微米的宽度并且在垂直于扫描方向的方向上具有大约1至5微米的宽度。通过形成沿着扫描方向延伸较长的单晶颗粒形成在薄膜晶体管的沟道方向上几乎没有晶粒边界的半导体膜也是可以的。
其它激光的辐射可以在惰性气体环境比如稀有气体或氮气中实施。这可以通过激光的辐射抑制半导体表面的粗糙度，并且可以减小由界面状态密度的变化引起的阈值的变化。
非晶半导体膜可以通过组合热处理和激光辐射结晶，或者热处理或激光辐射可以分别多次执行。
在本实施例模式中，在基膜101b上，非晶半导体膜可以被形成并结晶以形成结晶半导体膜。使用SiH4和H2作为活性气体形成的非晶硅可用作非晶半导体膜。在本实施例模式中，基膜101a、基膜101b和非晶半导体膜都通过在相同的腔室中以330℃的相同温度下改变活性气体同时保持真空(而不打破真空)连续地形成。
形成在非晶半导体膜上的氧化膜被清除。然后，在氧气环境下通过UV光辐射、通过热氧化法、使用含羟基根团或过氧化氢等的臭氧水的处理将氧化膜形成为1至5纳米厚。在本实施例模式中，Ni被用作促进结晶的元素。包含10ppm的Ni醋酸纤维的水溶液可以通过旋涂法施加。
在本实施例模式中，在650℃下通过RTA法实施热处理6分钟。此后，形成在半导体膜上的氧化膜被清除并且以激光辐射半导体膜。非晶半导体膜通过上述的结晶作用结晶以成为结晶半导体膜。
在实施使用金属元素的结晶时，实施消气处理以减小或消除金属元素。在本实施例模式中，非晶半导体膜被用作消气接收器以消除金属元素。首先在氧气环境中通过UV光辐射、热氧化法、使用含羟基根团或过氧化氢等的臭氧水的处理在结晶半导体膜上形成氧化膜。氧化膜优先通过热处理被形成为更厚。在本实施例模式中，首先形成氧化膜，然后，通过RTA在650℃下6分钟使其更厚。此后，30纳米厚的非晶半导体膜通过等离子体CVD法(在本实施例模式中350W和35Pa)形成。
此后，通过RTA实施在650℃下热处理6分钟以减少或清除金属元素。热处理可以在氮气环境中实施。用作消气接收器的非晶半导体膜和形成在非晶半导体膜上的氧化膜使用氢氟酸等被清除，由此获得了其中减少或清除了金属元素的结晶半导体膜102(附图2A)。在本实施例模式中，TMAH(氢氧化四甲基铵)被用作清除作为消气接收器的非晶半导体膜。
所获得的半导体膜可以以微量的杂质元素(硼或磷)掺杂以控制薄膜晶体管的阈值。掺杂元素的这种掺杂可以对在结晶之前的非晶半导体膜实施。如果杂质元素添加到非晶半导体膜中，则可以通过热处理激活杂质元素以使其结晶。此外，可以改善在掺杂中产生的缺陷等。
使用掩模对结晶半导体膜102进行构图。在本实施例模式中，形成在结晶半导体膜102上的氧化膜被清除，然后形成了新的氧化膜。然后，形成了光掩模，并且通过光刻法实施构图以形成半导体层103至106。
在构图中的蚀刻处理可以是等离子体蚀刻(干蚀刻)或湿蚀刻；然而，等离子体蚀刻适合于处理更大的衬底。包含氟的气体比如CF4或NF3或包含氯的气体比如Cl2或BCl3被用作蚀刻气体，惰性气体比如He或Ar可以适当地增加。此外，如果应用使用大气压力排放的蚀刻处理，则局部排放处理也是可以，并且不要求掩模层形成在衬底的整个表面上。
在本发明中，形成布线层或电极层的导电层、形成预定构图的掩模层等可以通过有选择性地形成构图的方法比如微滴排放法形成。通过微滴排放(喷射)法(根据它的系统也被称为喷墨法)，通过为特定目的准备的组分的有选择性排放(喷射)微滴可以形成预定构图(导电层、绝缘层等)。在这种情况下，控制可湿性或粘性的处理可以在成形区中处理。此外，转印或绘制构图的方法例如印刷法(形成构图的方法，例如丝网印刷或胶印)等都可以使用。
在本实施例模式中，树脂材料比如环氧树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、酚醛环氧树脂、蜜胺树脂或聚氨酯树脂都可用作掩模。可替换地，掩模也可由如下材料制成有机材料比如苯环丁烯、聚对二甲苯基、具有高透光特性的有机低介电材料(flare)和聚酰亚胺；由硅氧烷聚合物等的聚合作用形成的复合材料；含水可溶解的均聚物和水可溶解的共聚物的复合材料；等等。此外，商业上可购买的含光敏试剂的抗蚀剂材料也可使用。例如，可以使用酚醛清漆树脂，它是典型的正抗蚀剂，包括作为光敏试剂的萘醌二嗪农化合物；基础树脂，即负树脂、二苯基硅烷二醇、酸产生材料等。在使用微滴排放法时，任何材料的表面张力和粘性都通过控制溶剂浓度、增加表面活性剂等适当地调节。
在半导体层上的氧化膜被清除，然后形成覆盖半导体层103至105的栅绝缘层107。包含硅的绝缘膜通过等离子体CVD法或溅射法被形成为10至150纳米作为栅绝缘层107。公知的材料比如以氮化硅、氧化硅、氮氧化硅或氧氮化硅为代表的硅的氮化材料或氧化材料都可以被形成以用于栅绝缘层107，并且栅绝缘层107可以具有层叠层结构或单层结构。在本实施例模式中，氮化硅膜、氧化硅膜和氮化硅膜的三层层叠结构都可用作栅绝缘层。除此之外，氮氧化硅膜的单层结构或双层结构也都可以运用。优选地，使用具有致密的膜质量的氮化硅膜。具有1至100纳米厚、优选1至10纳米厚、更为优选2至5纳米厚的薄的厚度的氧化硅膜可以形成在半导体层和栅绝缘层之间。作为形成薄的氧化硅膜的方法，通过GRTA、LRTA等通过氧化半导体区的表面形成热氧化膜，因此可以形成具有薄膜厚度的氧化硅膜。注意，包含稀有气体元素比如氩气的活性气体可以在要形成的绝缘膜中混合以形成具有在低温下具有更小栅泄漏电流的致密的绝缘膜。
然后，20至100纳米厚的第一导电膜108被形成以用作在栅绝缘层107上的栅电极层，并在其上形成100至400纳米厚的第二导电膜109(附图2B)。第一和第二导电膜108和109可以通过公知的方法比如溅射、气相淀积或CVD形成。由钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、铬(Cr)和钕(Nd)或合金材料或主要包含这些元素的复合材料可用于形成第一和第二导电膜108和109。以杂质元素比如磷掺杂的多晶硅膜为代表的半导体膜或AgPdCu合金可用作第一和第二导电膜108和109。也可以使用三层结构，并不限于二层结构，例如，其中作为第一导电膜的50纳米厚的钨膜、作为第二导电膜的500纳米厚的铝硅(Al-Si)合金膜和作为第三导电膜的30纳米厚的氮化钛膜按此顺序形成。在三层结构中，可以使用氮化钨替代作为第一导电膜的钨膜，可以使用铝钛(Al-Ti)合金膜替代铝硅(Al-Si)膜作为第二导电膜，或者可以使用钛膜替代氮化钛膜作为第三导电膜。可替换的是，可以采用单层结构。在本实施例模式中，分别形成作为第一导电膜106的30纳米厚的氮化钽(TaN)和作为第二导电膜107的370纳米厚的钨。
然后，使用光刻法使用抗蚀剂形成掩模110a、110b、110c、110d和110f，并对第一和第二导电膜108和109进行构图以形成第一栅电极层121、122、导电层123、第一栅电极层124至126和导电层110至116(附图2C)。通过ICP(感应耦合等离子体)蚀刻法通过适当调节蚀刻状态(施加给线圈形状的电极层的电功率、施加给在衬底侧上的电极层的电功率、在衬底层上的电极温度等)，第一栅电极层121和122、导电层123、第一栅电极层124至126和导电层111至116可以被蚀刻成具有理想的锥形形状。作为锥形形状，根据掩模110a至110f的形状可以控制角度等。作为蚀刻气体，包含以Cl2、BCl3、SICl4、CCl4等为代表的氯的气体、以CF4、CF5、SF6、NF3等为代表的含氟的气体或者O2都可适当地使用。在本实施例模式中，第二导电膜109可使用包括CF5、Cl2和O2的蚀刻气体蚀刻，而第一导电膜108可使用包含CF5和Cl2的蚀刻气体连续地蚀刻。
导电层111至116使用掩模110a、110b、110c、110d和110f进行构图。这时，利用形成导电层的第二导电膜109和形成第一栅电极层的第一导电膜108中的高选择性蚀刻导电层。通过这种蚀刻，导电层111至116被蚀刻以形成第二栅电极层131和132、导电层133和第二栅电极层134至136。在本实施例模式中，第三导电层也具有锥形形状，它的锥形角度大于第一栅电极层121和122、导电层123、第一栅电极层124至126的锥形角度。注意，锥形角度是相对于第一栅电极层、第二栅电极层和导电层之表面的侧面的角度。因此，如果使锥形角度更大直至90度，则导电层具有垂直侧表面，并且锥形将会失去。在本实施例模式中，使用Cl2、SF6和O2作为形成第二栅电极层的蚀刻气体。
在本实施例模式中，第一栅电极层、导电层和第二栅电极层被形成为具有锥形，因此，具有这两层的栅电极层都成锥形。然而，本发明并不限于这些，也可以是栅电极层的仅一个层具有锥形，而它的另一层具有通过各向异性蚀刻形成的垂直侧面。作为本实施例模式，锥形角度在要层叠的栅电极层之间可以不同或者相同。由于锥形形状增强了在其上要层叠的膜的覆盖，并且减少了缺陷，因此蚀刻可靠性增强。
通过上述的步骤，包括第一栅电极层121和第二栅电极层131的栅电极层117和包括第一栅电极层122和第二栅电极层132的栅电极层118都被形成在外围驱动器电路区域204中；包括第一栅电极层124和第二栅电极层134的栅电极层127、包括第一栅电极层125和第二栅电极层135的栅电极层128和包括第一栅电极层126和第二栅电极层136的栅电极层129都被形成在像素区206中；包括导电层123和导电层133的导电层130都被形成在连接区205中(附图2D)。在本实施例模式中，栅电极层通过干蚀刻形成；然而，可以应用湿蚀刻。
栅绝缘层107通过蚀刻处理被蚀刻第一导电膜一定程度以形成栅电极层，由此在一些情况下减小了它的厚度。
在形成栅电极层过程中，能够在高速下操作的薄膜晶体管通过使栅电极层的宽度变窄可以形成。使栅电极层在沟道方向的宽度更薄的两种方法将在下文中说明。
第一种方法如下形成用于栅电极层的掩模，通过蚀刻、灰化等在宽度方向上使掩模变细以形成具有更薄的宽度的掩模。通过使用已经被形成为具有薄的形状的掩模，栅电极层可以被形成为具有薄的形状。
第二种方法如下形成正常的掩模，使用该掩模形成栅电极层。所获得的栅电极层在宽度方向上进行侧面蚀刻以变得更薄。因此，最终获得了具有更薄的宽度的栅电极层。通过上述的步骤，此后可以形成具有更短的沟道长度的薄膜晶体管，并且可以制造以较高的速度操作的薄膜晶体管。
使用栅电极层117，118，127，128和129和导电层130作为掩模添加具有n-型导电性的杂质元素151，以形成第一n-型杂质区140a，140b，141a，141b，142a，142b，142c，143a和143b(附图3A)。在本实施例模式中，磷化氢(PH3)(P的组分比率是5％)被用作含杂质元素的掺杂气体，在80sccm的气体流率、54μA/cm的束流、50kV的加速电压和7.0×1013离子/cm2的剂量的条件下实施掺杂。在此，第一n-型杂质区140a，140b，141a，141b，142a，142b，142c，143a和143b以具有n-型导电性的杂质元素掺杂，以使杂质元素被包含在一个区域中以使其具有1×1017至5×1018/cm3的浓度。在本实施例模式中，磷(P)被用作具有n-型导电性的杂质元素。
在本实施例模式中，其中杂质区与栅电极层重叠并且其间具有栅绝缘层的区域被称为Lov区域，而其中杂质区不与栅电极层重叠并且其间具有栅绝缘层的区域被称为Loff区域。在附图3A至3C中，杂质区通过没有阴影的部分和具有阴影的部分示出。但这不意味着没有阴影的部分没有以杂质元素掺杂，但容易理解的是，在该区域中的杂质元素的浓度分布反映掩模或掺杂的条件。注意，本说明书中的其它附图中也是这样的。
覆盖半导体层103的掩模153a，153b，153c和153d、半导体层105的一部分和半导体层106被形成。使用掩模153a，153b，153c和153d和栅电极层132作为掩模添加具有n-型导电性的杂质元素151，以形成第二n-型杂质区144a，144b、第三n-型杂质区145a，145b、第二n-型杂质区147a，147b，147c和第三n-型杂质区148a，148b，148c，148d。在本实施例模式中，磷化氢(PH3)(P的组分比率是5％)被用作含杂质元素的掺杂气体，在80sccm的气体流率、540μA/cm的束流、70kV的加速电压和5.0×1015离子/cm2的剂量的条件下实施掺杂。在此，第二n-型杂质区144a，144b被以具有n-型导电性的杂质元素掺杂，以使杂质元素被包含在一个区域中以使其具有5×1019至5×1020/cm3的浓度。第三n-型杂质区145a，145b被形成为包括其浓度几乎等于或稍微高于第三n-型杂质区148a，148b，148c，148d的浓度的具有n-型导电性的杂质元素。此外，沟道形成区域146被形成在导电层104中，而沟道形成区域149a，149b被形成在半导体层105中。
第二n-型杂质区144a，144b，147a，147b，147c每个都是高浓度n-型掺杂区，并用作源极或漏极。在另一方面，第三n-型杂质区145a，145b，148a，148b，148c，148d每个都是低浓度掺杂区，即LDD(轻掺杂漏极)区。n-型杂质区145a，145b与第一栅电极层122重叠，其中栅绝缘层107在其间，因此它是Lov区，它在相邻的漏极中解除电场并通过热载流子可以控制导通电流(on-current)的劣化。结果，可以形成能够以高速操作的薄膜晶体管。在另一方面，第三n-型杂质区148a，148b，148c，148d形成在不与栅电极层127和128重叠的Loff区域中，由此这些区域可释放漏极附近的电场，并且能够控制由热载流子引起的劣化，由此能够降低关断电流(off-current)。结果，可以制造消耗更少功率的高可靠性半导体器件。
掩模153a，153b，153c和153d可以被清除，并且形成覆盖半导体层103，105的掩模155a，155b。使用掩模155a，155b、栅电极层117和129作为掩模添加具有n-型导电性的杂质元素154，以形成第一p-型杂质区160a，160b，163a，163b和第二p-型杂质区161a，161b，164a，164b。在本实施例模式中，硼(B)用作掺杂元素。乙硼烷(B2H6)(B的组分比率是15％)被用作含杂质元素的掺杂气体，在70sccm的气体流率、180μA/cm的束流、80kV的加速电压和2.0×1015离子/cm2的剂量的条件下实施掺杂。在此，第一p-型杂质区160a，160b，163a，163b和第二p-型杂质区161a，161b，164a，164b被以具有p-型导电性的杂质元素掺杂，以使杂质元素被包含在一个区域中以使其具有1×1020至5×1021/cm3的浓度。在本实施例模式中，根据栅电极层117和129的形状以自对准方式，将第二p-型杂质区161a，161b，164a，164b形成为具有低于第一p-型杂质区160a，160b，163a，163b的浓度的浓度。沟道形成区域162被形成在导电层103中，而沟道形成区域165被形成在半导体层106中。
第二n-型杂质区144a，144b，147a，147b，147c每个都是高浓度n-型掺杂区，并用作源极或漏极。在另一方面，第二p-型杂质区161a，161b，164a，164b每个都是低浓度掺杂区，即LDD(轻掺杂漏极)区。第二p-型杂质区161a，161b，164a，164b与第一栅电极层121和126重叠，其中栅绝缘层107在其间，因此它是Lov区，它在相邻的漏极中解除电场并通过热载流子可以控制导通电流(on-current)的劣化。
通过O2灰化或使用抗蚀剂脱落液清除掩模155a和155b并也清除氧化膜。此后，绝缘膜(所谓的侧壁)可以被形成以覆盖栅电极层。通过等离子体CVD法或低压CVD法(LPCVD)可以由含硅的绝缘膜形成侧壁。
可以实施热处理、强光辐射或激光辐射以激活杂质元素。等离子体对栅绝缘层或在栅绝缘层和半导体层之间的界面的损害可以恢复并激活。
此后，形成层间绝缘层以覆盖栅电极层和栅绝缘层。在本实施例模式中，应用绝缘膜167和绝缘膜168的层叠结构(附图4A)。200纳米厚的氧氮化硅被形成为绝缘膜167,800纳米厚的硅氮氧化膜被形成为要层叠的绝缘膜168。此外，还可以使用三层结构，例如30纳米厚的氮氧化硅膜、140纳米厚的氧氮化硅膜和800纳米厚的氮氧化硅膜被层叠以覆盖栅电极层和栅绝缘层。在本实施例模式中，绝缘膜167和168通过等离子体CVD以与基膜相同的方式顺序地形成。对绝缘膜167和168没有特别的限制，可以由通过溅射或等离子体CVD形成的氮化硅膜、氧氮化硅膜、氨氧化硅膜或氧化硅膜形成，并且可以具有包含硅的另一绝缘膜的单层或包含硅的其它绝缘膜的三层的层叠结构。
此外，在氮气环境下在300至550℃的温度下通过热处理执行半导体层的氢化步骤1至12小时。这个步骤优选在400至500℃的温度下执行。这个步骤是用于终结由包含在作为层间绝缘层的绝缘膜167中包含的氢引起的半导体层的不饱和健的步骤。在本实施例模式中，热处理在410℃下实施。
绝缘膜167和168可以使用从氮化铝(AlN)、氮氧化铝(AlON)、氧氮化铝(AlNO)、氧化铝、金刚石状碳(DLC)和含氮的碳膜(CN)膜和包含无机绝缘材料的其它物质中选择的材料形成。此外，可以使用硅氧烷树脂。硅氧烷树脂是一种包含Si-O-Si健的树脂。硅氧烷包括通过硅(Si)和氧(O)的健形成的基干，其中至少包含氢的有机基团(比如烷基或芳香烃)被作为取代基包括。此外，可以使用氟代基团。此外，氟代基团和至少包含氢的有机基团都可以用作取代基。有机绝缘材料可以使用，例如聚酰亚胺、聚丙烯、聚酰胺、聚酰胺、抗蚀剂、苯环丁烯或聚硅氨烷都可以使用。可以使用通过涂敷法形成的涂敷膜，这种方法可以提供有利的平整度。
此后，在绝缘膜167和168和具有抗蚀剂掩模的绝缘层107中形成到达半导体层的接触孔(开口)。根据要使用的材料的选择性实施蚀刻一次或多次。在本实施例模式中，在可以实现包含氮氧化硅的绝缘膜168和包含氧氮化硅的绝缘膜167和栅绝缘层107的选择性的条件下，实施第一次蚀刻以清除绝缘膜168。接着，绝缘膜167和栅绝缘膜107通过第二次蚀刻被清除以形成到达第一p型杂质区160a，160b，163a，163b和第二n型杂质区144a，144b，147a，147b(每个都是源极区或漏极区)的开口。在本实施例模式中，第一次蚀刻湿蚀刻，而第二次蚀刻是干蚀刻。作为湿蚀刻的蚀刻剂，基于氢氟酸的溶液比如铵氢氟和铵氟的混合溶液都可以使用。作为蚀刻气体，以Cl2，BCl3，SICl4，CCl4等为代表的含氯的气体、以CF4，SF6，NF3等为代表的含氟的气体或O2都可适当地使用。惰性气体可以添加到要使用的蚀刻气体中。作为要增加的惰性元素，可以使用从He，Ne，Ar，Kr和Xe中选择的一种或多种元素。
导电膜可以被形成为覆盖开口，然后蚀刻以形成电连接第一导电膜每个源极或漏极的一部分的源极或漏极层169a，169b，170a，170b，171a，171b，172a，172b和布线156。这些源极或漏极电极层都可以通过如下过程形成通过PVD法、CVD法、气相淀积法等形成导电膜并将导电膜蚀刻成所需的形状。此外，导电层可以通过微滴排放法、印刷法、电镀法等在预定的位置上有选择性地形成。此外，可以使用回流法或镶嵌法。作为源极或漏极电极第一栅电极层的材料，可以使用如下材料金属比如Ag，Au，Cu，Ni，Pt，Pd，Ir，Rh，W，Al，Ta，Mo，Cd，Zn，Fe，Ti，Si，Ge，Zr或Ba；这些金属的合金；或者可以使用这些金属的氮化物。此外，可以采用这些材料的层叠结构。在本实施例模式中，100纳米厚的钛(Ti)、700纳米厚的铝—硅(Al-Si)合金和200纳米厚的钛(Ti)都层叠并且被构图成所需的形状。
通过上述的步骤，可以制造有源矩阵衬底，其中在外围驱动器电路区204中的Lov区中形成具有p型杂质区的p沟道薄膜晶体管173和具有n型杂质区的n沟道薄膜晶体管174；导电层177被形成在连接区中；具有n型杂质区的n沟道薄膜晶体管175形成在像素区206的Loff区中，并且具有p型杂质区的p沟道薄膜晶体管176形成在Lov区中(附图4B)。
有源矩阵衬底可用于具有自发光元件的光发射器件、具有液晶元件的液晶显示器件以及其它器件中。此外，有源矩阵衬底也可用于以CPU(中央处理单元)为代表的各种处理器和半导体器件比如具有ID芯片的卡。
薄膜晶体管可以具有带单个沟道形成区的单栅极结构、带两个沟道形成区的双栅结构或带三个沟道形成区的三栅极结构，而不限于本实施例模式。在外围驱动器电路区中的薄膜晶体管也可以具有单栅极结构、双栅极结构和三栅极结构中的任何一种。
本发明并不限于形成在本实施例模式中所示的TFT的方法。本发明可以应用于顶栅型(平面型)、底栅型(反向交错型)、其间具有插入的栅绝缘膜的沟道区的上面和下面排列的双栅电极的双栅型和其它结构。
接着，绝缘膜180和181被形成为第二层间绝缘层(附图5)。附图5A至5C所示为制造显示器件的步骤，其中提供了通过划线要切割的区域201、要与FPC连接的外端连接区202、作为在外围部分中布设引线的区域的布线区203、外围驱动器区204、连接区205和像素区260。布线179a和179b都形成在布线区203中，并且要与外端连接的端电极层178形成在外端连接区202中。
绝缘膜180和181可以使用从如下物质中选择的材料形成氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧氮化硅、氮化铝(AlN)、氮氧化铝(AlON)、氮含量比氧含量更多的氧氮化铝(AlNO)、氧化铝、金刚石状碳(DLC)、含氮的碳(CN)膜、PSG(磷硅玻璃)、BPSG(硼磷硅酸盐玻璃)、铝膜和含无机绝缘材料的其它物质。此外，可以使用硅氧烷树脂。光敏或非光敏有机绝缘材料可以也可以使用，例如聚酰亚胺、聚丙烯、聚酰胺(polyamide)、聚酰胺(polyimide amide)、抗蚀剂、苯环丁烯、聚硅氨烷，或者可以使用低电介质的低-k材料。
在本实施例模式中，200纳米厚的氮氧化硅膜通过CVD法被形成为绝缘膜。绝缘膜181优选通过涂敷法比如旋涂形成，因为需要在耐热性、绝缘性和平面性方面优良的第一栅电极层作为用于平面化的层间绝缘膜。
在本实施例模式中硅氧烷树脂的涂敷层被用作绝缘膜181。在焙烧之后的膜被称为含烃基团(SiOx)(x＝1，2…)的氧化硅膜。这种含烃基团(SiOx)(x＝1，2…)的氧化硅膜可以经得住300℃或更高的热处理。
浸涂、喷涂、刮刀、辊涂机、幕涂机、刮刀涂布机、CVD法、气相淀积法等都可用于形成绝缘膜180和181。此外，绝缘膜180和181都可以通过微滴排放法形成。在采用微滴排放法时可以节省材料溶液。两个转印或绘制构图的方法比如微滴排放法例如印刷法(形成构图的方法，比如丝网印刷或胶印)等也都可以使用。
如附图5B所示，开口形成在作为第二层间绝缘层的绝缘膜180和181中。要求在连接区205、布线区203、外端连接区202、要切割掉的区域等中对绝缘膜180和181进行宽泛地蚀刻。然而，在像素区206中的开口区域仍小于在连接区205等中的开口面积，并且变得微小。因此，蚀刻条件的余量可以通过实施在像素区中形成开口的光刻过程和在连接区中形成开口的光刻过程加宽。因此，可以改善产率。通过蚀刻条件的余量加宽可以以高精度形成在像素区中的接触孔。
具体地，具有较大面积的开口形成在绝缘膜180和181中，这些绝缘膜180和181形成在连接区205、布线区203、要切割掉的区域201和外围驱动器区域的一部分204中。因此，掩模被形成为覆盖形成在像素区206中形成以及在连接区205和外围驱动器区域204的一部分中的绝缘膜180和181。并行板RIE(活性离子蚀刻)系统或ICP系统都可用于蚀刻。注意，蚀刻的时间被设置使得布线层或第一层间绝缘层过蚀刻。通过设置它可以使在衬底内的膜厚度的变化和蚀刻速率的变化减小以使布线层或第一层间绝缘层过蚀刻。这样，开口182，183被分别形成在连接区205和外端连接区202中。
如附图5B所示，微小开口(或说接触孔)被形成在像素区206中的绝缘膜180和181中(附图5C)。这时，形成掩模以覆盖像素区206、连接区206的一部分、外围驱动器电路区204的一部分和像素区206。掩模是用于在像素区206中形成开口的掩模，并且在它的理想位置上具有微小的开口。例如抗蚀剂掩模被用作掩模。
绝缘膜180和181以并行板RIE(活性离子蚀刻)系统蚀刻。注意，蚀刻的时间可以被设定为使布线层或第一层间绝缘层过蚀刻。在衬底内的膜厚的变化和蚀刻速率多样化可以通过将它设置成使布线层或第一层间绝缘层过蚀刻而减小。
ICP系统可用于蚀刻系统。通过上述的步骤，到达源极或漏极电极层172a的开口184被形成在像素区206中。在本发明中，源极或漏极电极层172a被形成为覆盖具有较大的总厚度的栅电极层126，其中大量的薄膜层叠在薄膜晶体管176中，其间具有绝缘膜167和168。因此，由于开口184不要求形成较深，因此形成开口的处理可以被缩短，因此可以增强可控制性。此外，在开口中要形成的电极层可以以有利的覆盖区形成，因此可以增强可靠性，因为电极层不需要广泛地覆盖具有较大角度的开口。
本实施例模式描述了这样的情况其中绝缘膜180和181使用覆盖连接区205、布线区203、外部端子连接区202的一部分、要蚀刻掉的区域201和外围驱动器电路区204的一部分的并在像素区206中具有所需的开口的掩模进行蚀刻。然而，本发明并不限于这些。例如，在连接区204中的开口的面积较大，因此要蚀刻的量较大。具有较大面积的开口可以蚀刻多次。如果形成了比其它开口更深的开口，则可以类似地实施蚀刻多次。
在本实施例模式中，在绝缘膜180和181中开口的形成可以如附图5B和5C所示地实施多次；然而，可以仅实施一次蚀刻。在这种情况下，ICP系统被用于实施以7000W的ICP功率、1000W的偏置功率、0.8Pa的压力并使用240sccm的CF4和160sccm的O2作为蚀刻气体进行蚀刻。偏置功率优选为1000至4000W。这时，获得了可以简化处理的有利效果，因为一次蚀刻对于形成开口足够。
然后，第一电极185(也称为像素电极)被形成为与源极或漏极电极层172a接触。第一电极层用作阳极或阴极，并且可以以由下列材料中选择的材料制成的膜形成Ti，TiN，TiSixNy，Ni，W，WSiX，WNX，WSiXNY，NbN，Cr，Pt，Zn，Sn，In和Mo、合金材料或主要包含这些元素的复合材料；或具有100至800纳米总厚度的这些膜的层叠结构。
在本实施例模式中，光发射元件被用作显示元件，从光发射元件中发射的光从第一电极层185侧抽取。因此，第一电极层185是透光的。透明导电膜被形成作为第一电极层185并被蚀刻成所需的形状，由此获得了第一电极层185。含氧化硅的氧化锡铟(也称为ITSO)、氧化锌、氧化锡、氧化铟等都可用于在本发明中使用的第一电极层185。此外，透明膜比如其中与2至20％的氧化锌(ZnO)混合的氧化铟锌都可以使用。除了上述的透明导电膜之外，氮化钛膜或钛膜也都可用于第一电极层185。在这种情况下，在形成了透明导电膜之后，形成氮化钛膜或钛膜以使具有可透光的厚度(优选大约5至30纳米厚)。在本实施例模式中，含氧化铟锡的ITSO和氧化硅都可用作第一电极层185。在本实施例模式中，通过使用与1至10％的氧化硅混合的氧化锡铟作为靶进行溅射并设定Ar气流为120sccm、O2气为5sccm、压力为0.25Pa和功率为3.2kW，将ITSO膜形成为185纳米厚。第一电极层185可以通过CMP或通过使用多孔材料比如聚乙烯醇进行清洁和抛光以使它的表面平整。此外，在以CMP方法抛光之后，紫外射线辐射、氧等离子体处理等都可以在第一电极层185的表面上实施。
在形成了第一电极层185之后可以执行热处理。应用这种热处理，在第一电极层185中包含的水被释放。因此，脱气等不从第一电极层185中产生。即使在可被水容易劣化的光发射材料被形成在第一电极层上时，也不会使光发射材料劣化，因此，可以制造高度可靠的显示器件。在本实施例模式中，ITSO被用于第一电极层185，即使在执行焙烧时，它仍然保留非晶状态，与通过焙烧结晶的ITO(氧化锡铟)不同。因此，ITSO比ITO具有更高的平面性，即使在含有机化合物的层较薄时仍然不容易发生与阴极的短路。
接着，形成覆盖第一电极层185的边缘部分和源极或漏极电极层的绝缘体(绝缘材料)186(也被称为触排、分隔壁、壁、堤坝)(附图6B)。以相同的步骤在外端子连接区202形成绝缘体187a，187b。在本实施例模式中，聚丙烯被用于绝缘体186。在与绝缘膜181相同的过程中以相同的材料形成绝缘体186时，降低了制造成本。此外，通过普通地使用涂敷设备或蚀刻设备也可以降低成本。
绝缘体186以如下材料形成无机绝缘材料比如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮氧化铝或其它无机绝缘材料或丙烯酸、异丁烯酸或它的衍射物、耐热的高分子量化合物比如聚酰亚胺、芳族聚酰胺或聚苯并咪唑或硅氧烷树脂。也可以使用光敏或非光敏材料比如丙烯酸或聚酰亚胺。绝缘体186优选具有其中半径曲率连续改变的形状。因此，增强了在绝缘体186上形成的电致发光发射层188和第二电极层189的覆盖范围。
在连接区205中，绝缘体186被形成为覆盖在开口182的侧面上的绝缘膜180和181的上边缘部分。已经通过构图处理形成了台阶的绝缘膜180和181的上边缘部分具有陡峭的台阶。因此，不利于在其上要形成的第二电极层189的覆盖。作为本发明，在开口外围的台阶以绝缘体186覆盖以平滑台阶，由此增强了在其上要层叠的第二电极层189的覆盖。在连接区205中，在相同的处理中要形成的并且以与第二电极层相同的材料形成的布线层电连接第一导电膜布线层156。在本实施例模式中，第二电极层189与布线层156直接接触以电连接；然而，可以通过另一布线层电连接。
优选通过在形成电致发光层(包括有机化合物的层)之前实施真空加热进行排气处理以进一步改善可靠性。例如，理想的是，在使有机化合物材料汽化之前在低压环境下或者惰性环境下执行热处理200至400℃，优选250至250℃以消除衬底中包含的气体。优选在低压下通过气相淀积法或微滴排放法且不暴露在大气中形成电致发光层188。根据热处理，在导电膜(它是第一电极层)或绝缘层(触排)中包含或者粘合到其中的水可以被释放。在保持真空并且在真空室内转移衬底时，以上述的热处理实施热处理，并且在形成绝缘层(触排)之后执行上述的热处理一次。在此，在层间绝缘膜和绝缘层(触排)由具有高耐热性的衬底形成，并且可以有效地执行通过热处理增强可靠性的步骤。
电致发光层188形成在第一电极层185上。注意，虽然仅仅一个像素在附图1A和1B中示出，但是对应于R(红)、G(绿)和B(蓝)中的每种颜色的电致发光层分别形成在本实施例模式中。在本实施例模式中，作为电致发光层188，显示R(红)、G(绿)和B(蓝)中的每种颜色的发光的材料通过使用每个的气相淀积的气相淀积法等可以优选择性地形成。显示R(红)、G(绿)和B(蓝)中的每种颜色的发光的材料也可以通过微滴法(低分子或高分子量的材料等)形成，以及在这种情况下，在不使用掩模(但优选使用)可以实施RGB的分别涂敷。
接着，由导电膜形成的第二电极层189提供在电致发光层188上。作为第二电极层189，可以使用具有较低的功函数(Al，Ag，Li，Ca或者它的合金，比如MgAg，MgIn，AlLi，CaF2或CaN)的材料。这样，形成了包括第一电极层185、电致发光层188和第二电极层189的光发射元件190。
在根据附图1A和1B中所示的本实施例模式的显示器件中，从光发射元件190发射的光从第一电极层185的侧面在通过在附图1B中所示的箭头的方向上发出。
有效地提供一种钝化膜191以覆盖第二电极层189。钝化膜191由包含氮化硅、氧化硅、氮氧化硅(SiON)、氧氮化硅(SiNO)、氮化铝(AlN)、氮氧化铝(AlON)、其氮的含量大于氧的含量的氧氮化铝(AlNO)、氧化铝、金刚石状碳(DLC)或含氮的碳膜(CN)的绝缘膜形成，以及还可以使用单层的绝缘膜或膜的层叠层。此外，可以使用硅氧烷树脂。
在这种情况下，优选使用具有良好覆盖性的膜(具体的是碳膜、DLC膜)作为钝化膜。由于DLC膜可以在从室温到100℃或更小的温度范围下形成，因此甚至在低耐热性的电致发光层188上容易形成。DLC膜通过等离子体CVD法(通常，RF等离子体CVD法、微波CVD法、电子回旋加速器谐振(ECR)CVD法、热丝CVD法等)、燃烧火焰法、溅射法、离子束气相淀积法、激光气相淀积法等形成。作为用于淀积的活性气体，氢气和基于烃的气体(例如，CH4，C2H2，C6H6等)通过光发射使用并离子化，然后以与将负偏压施加到其中的阴极的离子的加速碰撞实施淀积。此外，CN膜可以通过作为活性气体的C2H2气体和N2气体形成。DLC膜对氧气具有高阻挡效应，因此能够控制电致发光层188的氧化。因此，在随后的密封步骤中可以防止电致发光层188氧化的问题。
附图18所示为在本实施例模式中的显示器件的像素区的顶视图。在附图18中，像素2702包括薄膜晶体管501，502，电容器504、光发射元件503、栅极布线层506、源极或漏极布线层505和电源线507。
通过密封材料192将其中形成光发射元件190的衬底100粘接到密封衬底195密封光发射元件(附图1A和1B)。通过密封材料阻止水通过截面进入；因此，防止了光发射元件劣化，这导致了显示器件的更高的可靠性。作为密封材料192，优选使用可见光固化、紫外线固化或热固化树脂。例如，可以使用环氧树脂比如双酚A液体树脂、双酚A固体树脂、含溴—环氧的树脂、双酚F树脂、双酚AD树脂、酚树脂、甲酚树脂、酚醛清漆树脂、环脂族环氧树脂、epibis环氧树脂、缩水甘油基环氧环树脂、缩水甘油基胺树脂、杂环环氧树脂，或者可以使用改性的环氧树脂。注意，以密封材料包围的区域可以以填充剂193填充，并且通过在氮气环境中密封光发射元件可以在其中封装氮气等。填充剂193不必具有光发射特性，因为底部发射类型用于本实施例模式中。在通过填充剂193抽取的光的结构的情况下，填充剂需要具有透光特性。通常，可见光固化、紫外线固化或热固化环氧树脂都可以使用。通过上述的步骤，可以完成使用在本实施例中的光发射元件具有显示功能的显示器件。此外，液体状态的填充剂可以被滴落并且可以填充显示器件的里面。
参考附图19描述使用分配器方法的滴落方法(通过滴落注入填充剂的方法)。在附图19中的滴落方法包括控制装置40、成像装置32、头部43、填充剂33、标记35，45、阻挡层34、密封材料32、TFT衬底30和相对的衬底20。通过密封材料32形成闭环，并将填充剂33从头部43滴落到其中一次或多次。如果填充材料的粘度较高，则填充剂连续排放并连接到填充剂延伸的成形区中。在另一方面，如果填充材料的粘度较低，则填充剂间断排放并如附图19所示地滴落。可以提供阻挡层34以便防止密封材料32与填充剂33反应。然后，在真空中连接衬底，然后通过紫外线固化以用填充剂填充。在吸湿材料比如干燥剂被用作填充剂时，可以获得进一步吸水的效果并防止元件劣化。
在EL元件显示面板中提供干燥剂以便防止由水引起元件劣化。在本实施例模式中，干燥剂提供在被形成为包围在密封衬底中的像素区的凹形部分中，以便不阻碍减薄。此外，干燥剂也提供在对应于栅极布线层的区域中，并且吸水的面积较大，这导致较高的吸水效果。此外，由于干燥剂提供在本身不发光的栅极布线层中，因此不会降低光抽取的效率。
注意，本实施例模式说明了其中光发射元件以玻璃衬底密封的情况。密封处理是保护光发射元件不受水的影响的处理。因此，以覆盖材料机械地密封光发射元件的任何方法、以热固性树脂或紫外线固化树脂密封光发射元件的方法以及以比如具有高阻挡性的金属的氧化物或氮化物的薄膜密封光法发射元件的方法都可以使用。作为覆盖材料，可以使用玻璃、陶瓷、塑料或金属。然而，在光被发射至第三导电膜覆盖材料侧时，覆盖材料需要具有光保护特性。密封空间通过将覆盖材料连接到衬底形成，在该衬底上通过应用密封材料比如热固性树脂或紫外线固化树脂并通过以热处理或紫外线辐射处理固化树脂形成上述的光发射元件。通过在封闭的空间中提供以氧化钡为代表的吸水材料也是有效的。吸水材料可以提供在密封材料上或在触排上或者在它的外围上以便不阻碍从光发射元件发射的光。此外，也可以填充在覆盖材料和衬底之间的空间，在该衬底上以热固性树脂或紫外线固化树脂形成了光发射元件。在这种情况下，将以氧化钡为代表的吸水材料提供在热固性树脂或紫外线固化树脂中也是有效的。
在本实施例模式中，在外部端子连接区202中，以各向异性导电层196将FPC194连接到端电极层178，以便形成到外部的电连接。
在本实施例模式中，显示器件包括上述的电路。然而，本发明并不限于这些。作为外围驱动电路，IC芯片可以通过上述的COG法或TAB法安装。此外，单个或多个栅极线驱动电路和源极线驱动电路都可以使用。
在本发明的显示器件中，对于驱动显示屏的方法没有特别的限制，例如，点顺序驱动系统、行顺序驱动系统、平面顺序驱动系统等都可以运用。通常，运用行顺序驱动系统，并且根据需要可以使用时分灰度驱动系统或者面积灰度驱动系统。要输入到显示器件的源极线的视频信号可以是模拟信号或者数字信号，以及可以根据需要对应于视频信号设计驱动器电路等。
此外，在使用数字视频信号的显示器件中，有两种驱动系统，其中输入到像素的视频信号是具有恒定电压(CV)的信号的系统和其中输入到像素的视频信号是具有恒定电流(CC)的信号的系统。此外，作为使用具有恒定电压(CV)的视频信号的驱动系统，有两种系统，其中施加到光发射元件电压是恒定(CVCV)的系统和其中施加给光发射元件的电流是恒定(CVCC)的系统。此外，作为驱动使用具有恒定电流(CC)的视频信号的驱动系统，有两种系统，其中施加给光发射元件的电压是恒定(CCCV)的系统和其中施加给光发射元件的电流恒定(CCCC)的系统。
根据本发明，通过简单处理可以制造高度可靠的显示器件。因此，可以以低成本高产率制造具有高精度和高可靠性的显示器件。
〔实施例模式2〕参考附图7A至9描述根据本发明的实施例模式。实施例模式2描述了其中在实施例模式1中制造的显示器件中没有形成的第二层间绝缘膜的实例。因此，省去了对相同部分以及具有相同功能的部分的描述。
如实施例模式1中所示，薄膜晶体管173至176、导电层177和绝缘膜167和168形成在衬底100上。要连接到半导体层的源极或漏极区的源极或漏极电极层形成在每个薄膜晶体管中。第一电极层395被形成为与在像素区206中提供的薄膜晶体管176中的源极或漏极电极层172b接触(附图7A)。
第一电极层395用作像素电极，并且可以以与在实施例模式1中的第一电极层185相同的处理过程由相同的材料形成。在本实施例模式中，光通过第一电极层抽取，如实施例模式1中那样，因此，透明导电膜的ITSO被用作第一电极层395并进行蚀刻。
绝缘体186被形成为覆盖第一电极层395的边缘部分和薄膜晶体管(附图7B)。在本实施例模式中丙烯酸被用于绝缘体。电致发光层188被形成在第一电极层上，而第二电极层189层叠在其上以获得光发射元件190。第二电极层189电连接到在连接区205中的布线层156。端电极层178通过在外部端子连接区202中的各向异性层196结合到FPC194。钝化膜191被形成为覆盖第二电极层189。衬底100通过密封材料连接到密封衬底195，并且填充剂193填充显示器件(附图8)。
在附图9中所示的显示器件中，在形成要连接到薄膜晶体管176的源极或电极层172b之前，第一电极层395可以有选择性地形成在绝缘膜168上。在这种情况下，源极或漏极电极层172b通过在第一电极层上层叠源极或漏极电极层172b而连接到第一电极层395。在形成源极或漏极电极层172b之前在形成第一电极层395时，第一电极层395可以形成在平整区中；因此，有如下的优点良好的覆盖性、良好的膜形成状态和良好的平整性，因为可以足够地实施抛光处理比如CMP。
根据本发明，通过简单的过程可以制造高度可靠的显示器件。因此，以较低的成本且较高的产率可以制造具有高精度且高质量图像的显示器件。
〔实施例模式3〕参考附图10A至10C描述根据本发明的实施例模式。实施例模式3描述了其中薄膜晶体管的栅电极层具有与在实施例模式1中制造的显示器件的结构不同的结构的实例。因此，省去了对相同部分以及具有相同功能的部分的描述。
附图10A至10C所示为其中在制造过程中形成的并对应于在实施例模式1中描述的附图4B中所示的显示器件的显示器件。
在附图10A中，薄膜晶体管273，274形成在外围驱动器电路区214中，导电层277形成在连接区215中，以及薄膜晶体管275，276形成在像素区216中。在附图10A中的薄膜晶体管的栅电极层具有两个导电薄膜的层叠结构，其中上部栅电极层被构图成其宽度比下部栅电极层更窄。下部栅电极层具有锥形形状，但上部栅电极层没有锥形形状。这样，栅电极层可以具有锥形形状或者在它的侧面的角度基本垂直，换句话说，栅电极层可以没有锥形形状。
在附图10B中，薄膜晶体管373，374被形成在外围驱动器电路区214中，导电层277被形成在连接区215中，以及薄膜晶体管375，376被形成像素区216中。在附图10B中的薄膜晶体管的栅电极层也具有两个导电膜的层叠结构，上部和下部栅电极层具有连续的锥形形状。
在附图10C中，薄膜晶体管473，474被形成在外围驱动器电路区214中，导电层477被形成在连接区215中，以及薄膜晶体管475，476被形成像素区216中。在附图10C中的薄膜晶体管的栅电极层具有单层结构并且具有锥形形状。与之类似，栅电极层可以具有单层结构。
如上文所述，栅电极层可以具有取决于它的结构和形状的连续结构。因此，所获得的显示器件具有类似的结构。在应用栅电极层作为掩模以自对准的方式形成半导体层中的杂质区时，杂质区的结构或者浓度分布根据栅电极层的结构变化。如果考虑上述情况设计薄膜晶体管，则可以获得具有所需功能的薄膜晶体管。
本实施例模式可以与实施例模式1和2自由组合。
〔实施例模式4〕具有光发射元件的显示器件可以通过本发明制造。光以底部发射、顶部发射或双发射的方式从光发射元件发射。在本实施例模式中，双发射类型和顶部发射的类型的实例参考附图11和12描述。
在附图12中的显示器件包括元件衬底1300；TFT 1355，1365和1375；第一电极层1317；电致发光层1319；第二电极层1320；透明导电膜1321；填充剂1322；密封材料1325；栅绝缘层1310；绝缘膜1309，1311至1313；绝缘体1314；密封衬底1323；布线层1375；端电极层1381；各向异性导电层1382；和FPC1383。显示器件包括要切割掉的区域221、外部端子连接区222、布线区223、外部驱动器电路区224和像素区226。填充剂1322可以通过使用液体形式的组分滴落方法形成，如在附图19中的滴落方法那样。光发射显示器件通过将具有填充剂的元件衬底1300通过滴落方法连接到密封衬底1323密封。
在附图12中所示的显示器件是双发射型，并且具有这样的结构其中光在箭头所示的方向发射，即，发射到元件衬底1300和密封衬底1323的两侧。在本实施例模式中，透明导电膜被形成并蚀刻成具有所需的形状以形成第一电极层1317。透明导电膜被用作第一电极层1317。除了透明导电膜之外，氮化钛膜或钛膜可用作第一电极层1317。在这种情况下，在形成了透明导电膜之后，氮化钛膜或钛膜被形成为具有允许透光的膜厚(优选大约从5至30纳米)。在本实施例模式中，ITSO被用作第一电极层1317。
然后，以导电膜形成的第二电极层1320形成在电致发光层1319上。作为第二电极层1320，可以使用具有低功函数的材料(Al，Ag，Li，Ca；它的合金比如MgAg，MgIn，AlLi；或者它的化合物比如CaF2或CaN)。在附图12所示的显示器件中，层叠作为第二电极层1320的具有薄的膜的厚度(MgAg10纳米的膜厚度)的金属薄膜和作为透明导电膜1321的具有100纳米的膜厚的ITSO以便透射光。作为透明导电膜1321，可以使用类似于上述第一电极层1317的膜。
在附图11中所示的显示器件是一侧发射型，并且具有这样的结构其中顶发射在箭头所示的方向上执行。在附图11中所示的显示器件包括元件衬底1600、TFT 1655，1665和1675、反射金属层1624、第一电极层1617、电致发光层1619、第二电极层1620、透明导电膜1621、填充剂1622、密封材料1625、栅绝缘层1610、绝缘膜1611至1613和1609、绝缘体1614、密封衬底1623、布线层1675、端电极层1681、各向异性导电层1682和FPC 1683。在附图11所示的显示器件中，层叠在端电极层1681上的绝缘层被蚀刻以被清除。这样，可以增强其中在端电极层的外围不提供湿气可渗透的绝缘层的结构的可靠性。此外，显示器件包括要切割掉的区域231、外部端子连接区232、布线区233、外部驱动器电路区234和像素区236。在这种情况下，在附图12所示的双发射型显示器件中，反射金属层1624形成在第一电极层1617之下。用作由透明导电膜形成的阳极的第一电极层1617形成在反射金属层1624上。作为金属层1624，它至少可以是反射型；因此，Ta，W，Ti，Mo，Al，Cu等都可以使用。优选使用在可见光范围中具有高反射性的衬底，以及本实施例模式中，可以使用TiN膜。本发明应用于绝缘膜1609和触排1614；因此，显示器件可以提供高清晰度显示器而不存在显示不均衡，这是因为均匀的厚度分布和绝缘膜1609的高度平整性的缘故。
由导电膜形成的第二电极层1620提供在电致发光层1619上。作为第二电极层1620，可以使用具有低功函数的材料(Al，Ag，Li，Ca；它的合金比如MgAg，MgIn，AlLi；或者它的化合物比如CaF2或CaN)以便被用作阴极。在本实施例模式中，层叠作为第二电极层1620的具有薄的膜的厚度(MgAg10纳米的膜厚度)的金属薄膜和作为透明导电膜1621的具有110纳米的膜厚的ITSO以便透射光。
可应用于本实施例模式中的光发射元件的模式在附图13A至13D中示出。光发射元件具有这样的结构其中电致发光层860置于第一电极层870和第二电极层850之间。要求考虑功函数选择第一电极层和第二电极层的材料。第一电极层和第二电极层可以是阳极或阴极，根据像素的结构不同而不同。在本实施例模式中，在驱动TFT具有p沟道导电性的情况下，第一电极层优选用作阳极，第二电极层用作阴极。由于驱动TFT具有n沟道导电性，因此第一电极层优选被用作阴极，第二电极层优选被用作阳极。
附图13A和13B所示为第一电极层870是阳极和第二电极层850是阴极的情况。电致发光层860优选具有这样的结构其中HIL(空穴注入层)/HTL(空穴传输层)804、EML(光发射层)803和ETL(电子传输层)/EIL(电子注入层)802和第二电极层850从第一电极层870的侧面按顺序层叠。附图13A所示为这样的结构其中光从第一电极层870发射，第一电极层870包括具有光透射导电氧化物材料的电极层805，以及第二电极层具有这样的结构其中含碱金属或碱土金属比如LiF或MgAg的电极层801和由金属材料比如铝制成的电极层800从电致发光层860的侧面按顺序层叠。附图13B所示为这样的结构，其中光从第二电极层850发射，并且其中第一电极层包括由金属比如铝或钛的金属或含这种金属和化学计量比例或更小的浓度的氮的金属材料制成的电极层807和由含1至15原子％的浓度的氧化硅的导电氧化物材料制成的第二电极层806。第二电极层由含碱金属或碱土金属比如LiF或MgAg的电极层801和由金属材料比如铝制成的电极层800从电致发光层860的侧面构成；每个层具有100纳米或更小的厚度以便透射光；因此，光可以从第二电极层850发射出。
附图13C和13D所示为第一电极层870是阴极而第二电极层850是阳极的情况。电致发光层860优选具有这样的结构其中EIL(电子注入层)/ETL(电子传输层)802、EML(光发射层)803和HTL(空穴传输层)/HIL(空穴注入层)804和作为阳极的第二电极层850从阴极的侧面按顺序层叠。附图13C所示为这样的结构其中光从第一电极层870发射，第一电极层870从电致发光层860的侧面起包括含碱金属或碱土金属比如LiF或MgAg的电极层801和由金属材料比如铝制成的电极层800；每个层被形成为具有100纳米或更小的厚度以透射光；因此，光从第二电极层870发射。第二电极层从电致发光层860的侧面起包括由含1至15原子％的浓度的氧化硅的导电氧化物材料制成的第二电极层806和由金属比如铝或钛的金属或含这种金属和化学计量比例或更小的浓度的氮的金属材料制成的电极层807。附图13D所示为其中光从第二电极层850发射的结构。第一电极层从电致发光层860的侧面起包括由含碱金属或碱土金属比如LiF或MgAg的电极层801和由金属材料比如铝制成的电极层800；第一电极层870被形成为足够厚以反射在电致发光层860中产生的光。第二电极层850包括由光透射导电氧化物材料制成的电极层805。电致发光层可以具有单层结构或者混合结构，而不是层叠结构。
作为电致发光层，通过分别使用气相淀积掩模的气相淀积法有选择性地形成每个都显示红(R)、绿(G)和蓝(B)的发光的材料。每个都显示红(R)、绿(G)和蓝(B)的发光的材料(低分子量的材料或高分子量的材料等)可以通过与滤色镜相同的方式通过微滴排放法形成。这种情况是优选的，因为RGB可以分别加色而不使用掩模。
在顶发射型的情况下，在具有光透射特性的ITO或ITSO被用作第二电极层时，可以使用其中将Li添加到苯唑(BzOs)等中的BzOs-Li。例如，以对应于R，G和B的相应的发光色料的掺杂剂(DCM等用于R，DMQD等用于G)掺杂的Alq3可用于EML。
注意，电致发光层并不限于上述的材料。例如，空穴注入特性可以通过使氧化物比如氧化钼(MoOxx＝2至3)和α-NPD或红荧烯共同汽化而增强，而不使用CuPc或PEDOT。有机材料(包括低分子量材料或高分子量材料)或有机材料和无机材料的复合材料都可用作电致发光层的材料。形成光发射元件的材料详细描述如下。
在电荷注入传输材料中作为高电子传输特性的物质，例如，可以给出具有喹啉基干或苯并喹啉的金属络合物(诸如8-羟基喹啉铝Alq3(tris(8-quinolinolato)aluminum)、甲基(Almq3)Almq3(tris(4-methyl-8-quinolinolato)aluminum)，BeBq2(bis(10-hydroxybenzo[h]-quinolinato)beryllium)、BAlq(bis(2-methyl-8-quinolinolato)-4-phenylphenolato-aluminium)等)。作为具有高空穴传输特性的物质，例如，可使用芳族胺成分(即，具有苯环氮键的成分)(诸如α-NPD(4，4’-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl-amino]-biphenyl)、TPD(4，4’-bis[N-(3-methylphenyl)-N-phenyl-amino]-biphenyl)、TDATA(4，4’4”-tris(N，N-diphenyl-amino)-triphenylamine)或4，4′，4″-三偶(3-甲基苯基苯胺)三苯胺[MTDATA](4，4’4”-tris[N-(3-methylphenyl)-N-phenyl-amino]-triphenylamine)。
在电荷注入传输材料中作为具有高电子注入特性的物质，例如，可以给出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))。除此之外，它可以是具有高电子传输特性的物质(诸如Alq3)与碱土金属(诸如镁(Mg))的混合物。
在电荷注入传输材料中作为具有高空穴注入特性的物质，例如，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))。另外，可使用酞菁成分，诸如酞菁[H2Pc]或铜酞菁(CuPc)。
光发射层可以通过为每个像素提供具有不同发射波长带的光发射层而执行色彩显示。通常，形成了与R(红)、G(绿)和B(蓝)的每种颜色相对应的光发射层。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可增加色纯度并且可防止像素部分具有镜面(反射)。通过提供滤光器，可以省却通常要求的圆偏振板等，并且可以进一步消除从光发射层发射的光的损失。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。
各种材料都可用于发光材料。作为低分子量有机发光材料，可使用DCJT(4-dicyanomethylene-2-methyl-6-[2-(1，1，7，7-tetramethyl-9-julolidyl)ethenyl]-4H-pyran)；DCJTB(4-dicyanomethylene-2-t-butyl-6-[2-(1，1，7，7-tetramethyl-9-yl-ethenyl)]-4H-pyran)；periflanthene；2，5-dicyano-1，4-bis [2-(10-methoxy-1，1，7，7-tetramethyljulolidine -9-yl)ethenyl]benzene；DMQd (N，N’-dimethylquinacridon)；香豆素6；香豆素545T；三(8-羟基喹啉)铝(tris(8-quinolinolato)aluminum)(Alq3)；9，9’-biantryl；DPA(9，10-diphenylanthracene)；DNA(9，10-bis(2-naphthyl)anthracene)等。另外，也可使用其他材料。
在另一方面，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，高分子量有机光发射材料可以通过涂敷形成；因此，元件相对容易制造。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，即，按所述顺序堆叠的阴极、有机光发射层以及阳极。然而，当使用高分子量有机发光材料形成光发射层时，在许多情况中使用双层结构。这是因为难以形成这种层叠结构，就象使用低分子量有机发光材料的情况那样。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、光发射层、空穴传输层以及阳极。
根据形成光发射层的材料确定发射颜色。因此，可通过选择光发射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(poly(polyparaphenylene-vinylene)基材料、聚对苯撑(polyparaphenylene)基材料、聚噻吩(polythiophene)基材料、或聚芴(polyfluorene)基材料作为可用于形成光发射层的高分子量电致发光材料。
作为聚对苯撑乙烯(polyparaphenylene-vinylene)基材料，可使用聚对苯撑乙烯(poly(paraphenylenevinylene))[PPV]的衍生物，例如可使用2，5-烷氧基取代聚对苯撑乙烯(poly(2，5-dialkoxy-1，4-phenylenevinylene))[RO-PPV]、聚(2-甲氧基-5-(2’-乙己氧基)-1，4苯撑乙烯(poly(2-(2’-ethyl-hexoxy)-5-methoxy-1，4-phenylenevinylene))[MEH-PPV]、ROPh-PPV(poly(2-(dialkoxyphenyl)-1，4-phenylenevinylene))等。作为聚对苯撑(polyparaphenylene)基材料，可使用聚对苯撑(polyparaphenylene)[PPP]的衍生物，例如可使用RO-PPP(poly(2，5-dialkoxy-1，4-phenylene))、poly(2，5-dihexoxy-1，4-phenylene)等。可使用聚噻吩(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))、聚3-甲基-4苯基噻吩(poly(3-cyclohexyl-4-methylthiophene))[PCHMT]、PDCHT(poly(3，4-dicyclohexylthiophene))、聚3-(4-辛烷基)苯代聚噻吩(poly[3(4-octylphenyl)-thiophene]))[POPT]、聚3-(4-辛烷基)苯基-2 2’-联噻吩(poly[3(4-octylphenyl)2，2-bithiophene]))[PTOPT]等。作为聚芴基材料，可使用聚芴(polyfluorene)[PF]的衍生物，例如，PDAF(poly(9，9-dialkylfluorene))，PDOF(poly(9，9-dioctylfluorene))等。
在阳极和具有光发射特性的高分子量有机发光材料之间形成具有空穴传输特性的高分子量有机发光材料时，可增强自阳极的空穴注入特性。一般地，通过旋涂等施加具有空穴传输特性的高分子量有机发光材料，这种材料与受体材料一起溶解于水中。此外，由于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中，因此它可以形成在具有光发射特性的上述高分子量有机发光材料上。作为具有空穴传输特性的高分子量有机发光材料，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)的混合物等都可使用。
光发射层可被形成得发射单色或白色光线。在使用白光发射材料时，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光发射层，例如通过汽相淀积法顺序地堆叠Alq3、部分地掺杂有作为红光发射颜料的尼罗(Nile)红的Alq3、Alq3、p-EtTAZ以及TPD(芳香族二胺)以获得白光。在通过使用旋涂法涂覆液体而形成光发射层的情况下，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(PEDOT/PSS)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-1，3-butadiene)、DCMl(4-cyanomethylene-2-methyl-6-(p-dimethylamino-styryl)-4H-pyran)、尼罗(Nile)红、香豆素6等)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。
光发射层可被形成为单层。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、DCM1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光发射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。
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光发射层。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，从而实现低功率消耗。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功率消耗。
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，并且具有铂(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。
用于形成光发射层的上述材料仅是示例。可通过适当地层叠诸如空穴注入传输层、空穴传输层、电子注入传输层、电子传输层、光发射层、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。光发射层的层结构可改变。作为提供特定电子注入区域或发光区域的替代，为此提供电极层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劣化模式或像素中非发光区域被增大并且亮度明显降低的劣化模式。然而，通过施加正向偏压和反向偏压的交替驱动，可减慢劣化的进程。因此，可提高显示器件的可靠性。此外，可以应用数字驱动或模拟驱动。
颜色滤光器(着色层)可以形成在密封衬底之上。颜色滤光器(着色层)可以通过气相淀积方法或微滴排放法形成。通过使用颜色滤光器(着色层)，也可以执行高清晰度显示。这是因为通过颜色滤光器(着色层)可以将在每个RGB的高发射光谱中宽峰值修改为较尖锐。
上文说明了形成显示R、G和B的发光的材料的情况；然而，通过形成显示单色光发射的材料并组合颜色滤光器和颜色转换层可以执行全色显示器。颜色滤光器(着色层)或者颜色转换层例如形成在第二衬底(密封衬底)上并且可以连接到衬底。
自然地，显示器可以以单色光发射执行。例如，通过使用单色光发射可以制造面积彩色型显示器件。面积彩色型适合于无源矩阵型显示部分，并且主要显示字符和符号。
在上述的结构中，可以使用低功函数材料作为阴极，例如Ca，Al，MgAg，AlLi等是理想的。单层型、层叠型、在层之间没有界面的混合型中的任何一种类型都可用于电致发光层。电致发光层可以通过单重态材料、三重态材料或这些材料的混合形成；或者电荷注入传输材料和包括有机化合物或无机化合物的光发射材料，其包括低分子量有机化合物材料、中间分子量有机化合物(这指没有升华特性的有机化合物，并且分子量为20或更小或者三键分子的长度是10微米或更小)以及高分子量有机化合物的单层或多层，它们由分子量确定，并且可以与电子注入传输无机化合物或空穴注入传输无机化合物组合。第一电极层以透光的透明导电膜形成，除了ITO或ITSO之外，例如使用其中在氧化铟中混合2至20％的氧化锌(ZnO)的透明导电膜。在形成第一电极层之前优选执行在氧气环境中的等离子体处理或者在真空环境中的热处理。触排(也被称为分隔壁或安装座)以含硅、有机材料或化合物方法形成。此外，可以使用多孔膜。然而，在光敏材料或非光敏材料比如丙烯酸或聚酰亚胺可用于形成触排时，它的侧面具有半径曲率连续地改变的形状，并且形成了上层薄膜而不存在由台阶引起的不连续，这是有利的。
根据本发明，通过简单的过程可以制造高可靠性的显示器件。因此，可以以较低的成本、较高的产率制造具有高精度和高质量的图像的显示器件。
本实施例模式可以与实施例模式1至3自由组合。
〔实施例模式5〕参考附图15解释其中给扫描线输入端子部分和信号线输入端子部分提供的保护性二极管的一种模式。在附图15中，TFT501和TFT502、电容器504和光发射元件503提供在像素2702中。这个TFT与在实施例模式1中的TFT具有相同的结构。
给信号线输入端子部分提供保护性二极管561和562。这些保护性二极管以与TFT501或502相同的步骤制造，并且通过将每个连接到栅极以及漏极和源极中的一个而作为二极管操作。附图14所示为在附图15中所示的顶视图的等效电路图。
保护性二极管561包括栅电极层、半导体层和布线层。保护性二极管562具有类似的结构。连接到保护性二极管的公共电位布线554和555形成在以与栅电极层相同的层中。因此，需要在绝缘层中形成触孔以将公共电位布线554和555电连接到布线层。
掩模层可以形成并进行蚀刻处理以在绝缘层中形成触孔。在这种情况下，在应用大气压排放下的蚀刻时，可以执行局部放电处理，并且不需要在衬底的整个表面上形成掩模层。
信号布线层形成在与在TFT501中的源极和漏极布线层505相同的层中，并具有其中连接到其中的信号布线层连接到源极或漏极侧的结构。
扫描信号线侧的输入端子部分也具有相同的结构。在输入级中提供的保护二极管可以同时形成。注意，设置保护性二极管的位置不限于本实施例模式，也可以提供在驱动器电路和像素之间。
〔实施例模式6〕电视设备可以具有根据本发明形成的显示器件。显示面板可以以如下的任何方式形成如在附图16A中所示的结构，仅仅形成像素部分，以及通过如附图17B所示的TAB法安装扫描线驱动器电路和信号线驱动器电路；如附图16A所示的结构，仅仅形成像素部分，以及通过如附图17A所示的COG法安装扫描线驱动器电路和信号线驱动器电路；TFT由SAS形成，像素部分和扫描线驱动器电路被形成为集成在衬底上，以及信号线驱动器电路分别作为驱动器IC安装，如附图16B所示；像素部分、信号线驱动器电路和扫描线驱动器电路被形成为集成在衬底上，如附图16C所示；等。
外部电路的另一结构包括放大通过调谐器接收的信号中的视频信号的视频信号放大器电路；将从其中输出的信号转换为对应于红、绿和蓝中的每个颜色的色度信号的视频信号处理电路；将视频信号转换为驱动器IC的输入规格的控制电路；视频信号的输入侧的其它电路。控制电路将信号分别输出到扫描线侧和信号线侧。在数字驱动的情况下，信号驱动电路可以提供在信号线侧，因此输入数字信号通过分隔成m条而提供。
在从调谐器接收的信号中，声频信号被传输到声频信号放大器电路，它的输出通过声频信号处理单元输送给扬声器。控制电路接收在接收站的控制信息(接收频率)或者来自输入部分的声音音量信息并将该信号发送给调谐器或者声频信号处理电路。
如附图20A和20B所示，通过将显示模块并入基座而完成电视设备。其中连接了如附图1所示的FPC的显示面板一般称为EL显示模块。在使用如附图1所示的EL显示模块时，完成了EL电视设备。主显示屏2003通过使用显示模块形成，以及扬声器单元2009、操作开关等作为其它附件提供。这样，根据本发明完成了电视设备。
此外，从外部进入的光的反射光可以通过使用波片和偏振片屏蔽。在顶发射型显示器的情况下，将成为触排的绝缘层被着色以用作黑色基质。该触排通过微滴排放法等形成，以及黑色树脂染料、树脂材料比如聚酰亚胺(它与碳黑混合)等都可使用，或者也可以使用它的层叠结构。根据微滴排放法，在相同的区域上可以排放不同的材料多次以形成触排。四分之一或半波片都可用作波片并且都可以被设计为能够控制光。作为该结构，TFT元件衬底、光发射元件、密封衬底(密封材料)、波片(四分之一或半波片)、偏振片都按这个顺序层叠，其中从光发射元件发射的光通过上述的部件从偏振片发射到外面。波片或偏振片可以提供在发射光的侧面上或者在其中光从两面发射的双发射型显示器件的情况下可以提供在两侧上。此外，抗反射膜可以提供在偏振片的外侧上。因此，可以显示更高的分辨率和更高的精度图像。
如附图20A所示，使用显示元件的显示面板2002并入到基座2001中。通过使用接收器2005，除了接收一般的TV广播之外，经由调制解调器2004通过固定的线或无线连接到通信网络在一个方向(从发射器到接收器)或两个方向(在发射器和接收器之间或者在接收器之间)也可以实施信息通信。电视设备的操作可以通过并入在基座中的开关或者通过与主机分离的远程控制装置2006实施。显示要输出的信息的显示部分2007也提供在这种远程控制装置中。
此外，在电视设备中，除了主显示屏2003之外，显示频道、音量等的结构可以通过形成子显示屏2008作为第二显示屏附加地提供。在这种结构中，主显示屏2003由视角优良的EL显示面板形成，子显示屏可以由能够以低功耗显示子显示屏的液晶显示面板形成。为了使低功耗最佳，也可以应用如下的结构其中主显示屏2003由液晶显示面板形成、子显示屏由EL显示面板形成以及子显示屏能够点亮和熄灭。根据本发明，即使在许多TFT和电子部件都使用时，使用这种较大的衬底可以制造具有高可靠性的显示器件。
附图20B所示为例如20英寸至80英寸的较大的显示部分的电视设备，它包括基座2010、键盘2012(它是操作部分)、显示部分2011、扬声器单元2013等。本发明可用于制造显示部分2011。附图20B所示为具有弯曲的显示部分的电视设备，因为可弯曲的材料用于显示部分。因此，可以制造具有所需的形状的电视设备，因为显示部分的形状可以自由设计。
根据本发明，通过简单的处理可以制造显示器件，并且可以降低制造成本。因此，甚至具有较大的显示部分的电视设备可以通过应用本发明以较低的成本制造。因此，可以以较高的产率制造高性能且高度可靠的电视设备。
注意，本发明并不限于电视设备，还可用于各种用途，特别是用于具有较大面积的显示媒体比如在车站、机场等的信息显示板或者在街道上的广告显示板以及个人计算机的监视器。
〔实施例模式7〕各种显示器件可以通过应用本发明制造。换句话说，本发明可应用于各种电子设备，其中这些显示器件被结合在显示部分中。
电子器件包括照相机比如摄像机或数字照相机、投影仪、头带显示器(护目型显示器)、汽车导航系统、汽车立体声、个人计算机、游戏机、便携式信息终端(移动计算机、蜂窝电话、电子书等)、具有记录媒体的图像再现设备(特别是能够播放记录媒体比如数字通用盘(DVD)并且具有能够显示图像的显示器件的设备)等。附图21A至21D所示为它的实例。
附图21A所示为包括主体2101、基座2102、显示部分2103、键盘2104、外部连接端口2105、指点鼠标2106等的计算机。根据本发明，即使计算机微型化并且像素变得微小仍然能够实现能够显示高可靠性和高分辨率的图像的计算机。
附图21B所示为具有记录媒体的图像再现设备(具体地DVD播放器)，包括主体2201、基座2202、显示部分A 2203、显示部分B 2204、记录媒体(比如DVD)记录部分2205、操作健2206、扬声器部分2207等。显示部分A 2203主要显示图像信息，而显示部分B 2204主要显示字符信息。根据本发明，甚至在图像记录设备微型化并且像素变为微小时仍然可以实现能够显示具有高可靠性和高分辨率的图像的图像再现设备。
附图21C所示为蜂窝电话，包括主体2301、声频输出部分2302、声频输入部分2303、显示部分2304、操作开关2305、天线2306等。根据本发明，甚至在图像记录设备微型化并且像素变为微小时仍然可以实现能够显示具有高可靠性和高分辨率的图像的蜂窝电话。
附图21D所示为摄像机，包括主体2401、显示部分2402、基座2403、外部连接部分2404、远程控制接收部分2405、图像接收部分2406、电池2407、声频输入部分2408、目镜2409、操作健2410等。根据本发明，甚至在图像记录设备微型化并且像素微小时仍然可以实现能够显示具有高可靠性和高分辨率的图像的摄像机。本实施例模式可以与上述的实施例模式自由组合。
实例〔实例1〕至于在本发明中使用的第二层间绝缘层中形成开口的蚀刻处理，改变蚀刻条件进行实验。实验结果如下。
如下形成试样形成源极或漏极电极层和第二层间绝缘层，在其上形成抗蚀剂掩模并蚀刻以形成到达在第二层间绝缘层中的源极或漏极电极层的开口，如实施例模式1中所描述。钛膜被形成作为源极或漏极电极层，并通过涂敷法形成具有硅氧烷树脂的含烷基团的氧化硅膜作为第二层间绝缘层。形成掩模用于构图，并在9种蚀刻条件A至I下实施蚀刻。在通过扫描电子显微镜蚀刻之后的开口的SEM照片在附图22A至22I中示出。在开口的底部剩余的残余状态按三级评估。没有残余的试样所示为第1级，具有小于残余的试样所示为第2级，以及具有更多残余的试样所示为第3级。残余物的每种条件和每种等级在表1中示出。
表1

从附图22A至22I和表1中可以明显看出，在条件B下的试样中，可以形成没有残余物的有利的开口。此外，作为第二层间绝缘层，形成了氮氧化硅膜和含烷基团的氧化硅膜的双层结构，以及层叠钛膜、氮氧化硅膜和含烷基团的氧化硅膜以形成试样。抗蚀剂掩模形成在该试样中并且通过蚀刻形成到达钛膜的开口。每次蚀刻在8种蚀刻条件J至Q下实施。与上文描述的实验类似，8种蚀刻条件在表2中所示，并且在蚀刻之后的开口的SEM照片在附图23A至23H中示出。
表2

从附图23A至23F中可以明显看出，在条件O、P和Q中的试样中，可以形成更少残余物的有利的开口。作为实验结果，钛膜和含烷基团的氧化硅膜的选择取决于CF4和O2的气流，有一种趋势是通过增加O2流率增强选择性。类似地，具有硅氧烷树脂的含烷基团的氧化硅膜和氮氧化硅膜的选择取决于CF4和O2的气流，以及存在一种趋势是通过增加O2的流率增强选择性。通过使用硅化物树脂包括烷基的氧化硅膜的蚀刻速率的均匀性取决于压力，该压力较低并且产生高度真空以增加均匀性。由于在开口中蚀刻缺陷引起的残余物取决于压力和CF4和O2的流速，使压力较低以产生高度真空并且CF4的流率降低，由此减少残余物。在上述的考虑中，可以设置蚀刻条件。可以获得第一电极层的有利的接触的具有优良平整性的开口，源极和漏极电极层可以通过简单的过程形成。
〔实例2〕形成显示器件的绝缘膜连续地形成并且其间的界面状态的评估结果在实例2中示出。
在实例2中，氧氮化硅作为第一绝缘膜，在其上层叠氮氧化硅(SiON)膜作为第二绝缘膜。第一和第二绝缘膜通过改变活性气体在330℃的相同压力下连续地形成，同时在相同的腔室中保持真空(不打破真空)。
在实例2中，在玻璃衬底上，以80sccm的SiH4、750sccm的NH3、400sccm的H2、400sccm的N2、60sccm的N2O中的每种气流作为活性气体；65Pa的压力；18.56MHz的频率；730 W的功率形成200纳米厚的氧氮化硅(SiNO)膜。然后，以75sccm的SiH4、作为活性气体的1200sccm的N2O的每种气流；70Pa的压力；13.56MHz的频率；120 W的功率形成800纳米厚的氮氧化硅(SiON)膜。在此之后，将膜置于空气中并以220sccm的SiH4、作为活性气体的220sccm的H2的每种气流；160Pa的压力；13.56MHz的频率；160 W的功率形成非晶硅(a-Si)膜作为用于保护的顶膜。
使用SIMS(次级离子质谱分析)分析其中SiNO、SiON和a-Si按这个顺序层叠在玻璃衬底上的试样。作为SiNO和SiON的层叠的层，测量在每种膜中的层叠的层的界面状态和杂质浓度(H，C，N，O，F)。所测量的结果在附图24至26中示出。附图24所示为通过Si标准试样量化的数据，附图25所示为通过SiO2标准试样量化的数据，以及附图26所示为通过SiN标准量化的数据。
作为SiNO膜，氢浓度是1.8×1022原子/cm3，碳浓度是2.0×1017原子/cm3，氧浓度是7.4×1021原子/cm3，以及氟浓度是1.8×1020原子/cm3。作为SiON膜，氢浓度是2.5×1021原子/cm3，碳浓度是2.7×1018原子/cm3，氮浓度是2.3×1021原子/cm3，以及氟浓度是4.4×1020原子/cm3。作为a-Si膜，氢浓度是3.5×1021原子/cm3，碳浓度是2.9×1018原子/cm3，氮浓度是6.7×1019原子/cm3，氧浓度是4.2×1018原子/cm3，以及氟浓度是6.0×1018原子/cm3。
从附图24至26中可以明显看出，SiNO膜和SiON膜的界面杂质浓度没有示出由污染引起的高浓度杂质引起的堆积现象。因此，可以观测到界面状态是有利的。此外，没有观测到在形成SiNO膜中使用的活性气体(比如NH3)的成分扩散到SiON膜中。因此证实在绝缘膜连续地层叠在相同的腔室中而不暴露在空气中时，绝缘膜可以以有利的界面状态形成而不污染界面。在这种绝缘膜被用作形成显示器件的一个部件时，显示器件的可靠性增强。
权利要求
1.一种显示器件，包括像素区和连接区，该像素区包括包括杂质区的半导体层；在半导体层上的栅绝缘层；在栅绝缘层上的栅电极层；在栅电极层上的第一层间绝缘层；到达杂质区并在栅绝缘层和第一层间绝缘层中开口的第一开口；在第一开口中的源极或漏极电极层，其中源极或漏极电极层覆盖栅电极层的一部分，并且在源极或漏极电极层和栅电极层之间设有所述第一层间绝缘层；在源极或漏极电极层上和第一层间绝缘层上的第二层间绝缘层，其中第二层间绝缘层具有达到源极或漏极电极层的第二开口，第二开口提供在覆盖一部分栅电极层的源极或漏极电极层中，并且在该源极或漏极电极层和部分栅电极层之间设有所述第一层间绝缘层；和在第二开口中的第一电极层；该连接区包括提供在第一层间绝缘层上的布线层；具有到达布线层的第三开口的第二层间绝缘层，其中第三开口的上部边缘部分被一绝缘层覆盖；以及在第三开口中要与绝缘层接触的第二电极层。
2.根据权利要求1的显示器件，其中第一层间绝缘层包括无机绝缘材料，第二层间绝缘层包括有机绝缘材料。
3.根据权利要求1的显示器件，其中第二层间绝缘层具有双层结构。
4.根据权利要求3的显示器件，其中第二层间绝缘层的双层结构包括无机绝缘材料和有机绝缘材料。
5.根据权利要求1的显示器件，其中所述第二层间绝缘层和所述绝缘层形成在密封材料的里面。
6.根据权利要求1的显示器件，其中所述显示器件被结合在从由电视设备、计算机、图像再现设备、蜂窝电话和摄像机构成的组中选择的至少一个中。
7.一种显示器件，包括像素区和连接区，该像素区包括包括半导体区和栅电极的薄膜晶体管，在该半导体区和栅电极之间插入有栅绝缘膜；至少覆盖栅电极的第一层间绝缘层；在第一层间绝缘膜上的第一电极，其中第一电极电连接到半导体层；在第一电极和第一绝缘层上的第二层间绝缘层；在第二层间绝缘膜上的第二电极，其中第二电极电连接到第一电极；该连接区包括形成在第一层间绝缘膜上的布线；具有到达该布线的开口的第二层间绝缘层，其中该开口的上部边缘部分被一绝缘层覆盖；和在绝缘层上的第三电极，其中第三电极通过所述开口电连接到布线。
8.根据权利要求7的显示器件，其中所述绝缘层形成在第二电极上。
9.根据权利要求7的显示器件，其中第三电极形成在第二电极上，在第三电极和第二电极之间插入有电致发光层。
10.根据权利要求7的显示器件，其中第一层间绝缘层包括无机绝缘材料，第二层间绝缘层包括有机绝缘材料。
11.根据权利要求7的显示器件，其中第二层间绝缘层具有双层结构。
12.根据权利要求11的显示器件，其中第二层间绝缘层的双层结构包括无机绝缘材料和有机绝缘材料。
13.根据权利要求7的显示器件，其中所述第二层间绝缘层和所述绝缘层形成在密封材料里面。
14.根据权利要求7的显示器件，其中所述显示器件被结合在从由电视设备、计算机、图像再现设备、蜂窝电话和摄像机构成的组中选择的至少一个中。
15.一种显示器件，包括像素区和连接区，该像素区包括包括半导体区和栅电极的薄膜晶体管，在该半导体区和栅电极之间插入有栅绝缘膜；至少覆盖栅电极的第一层间绝缘层；在第一层间绝缘膜上的第一电极，其中第一电极与半导体层直接接触；在第一层间绝缘膜上的第二电极，其中第二电极的一部分覆盖第一电极的一部分；和形成在第一层间绝缘膜上的绝缘层；该连接区包括形成在第一层间绝缘膜上的布线；具有到达该布线的开口的绝缘层；和在该绝缘层上的第三电极，其中第三电极通过所述开口电连接到布线。
16.根据权利要求15的显示器件，其中所述绝缘层形成在第二电极上。
17.根据权利要求15的显示器件，其中第三电极形成在第二电极上，在第三电极和第二电极之间插入有电致发光层。
18.根据权利要求15的显示器件，其中第一层间绝缘层包括无机绝缘材料，第二层间绝缘层包括有机绝缘材料。
19.根据权利要求15的显示器件，其中第二层间绝缘层具有双层结构。
20.根据权利要求19的显示器件，其中第二层间绝缘层的双层结构包括无机绝缘材料和有机绝缘材料。
21.根据权利要求15的显示器件，其中所述第二层间绝缘层和所述绝缘层形成在密封材料里面。
22.根据权利要求15的显示器件，其中所述显示器件被结合在从由电视设备、计算机、图像再现设备、蜂窝电话和摄像机构成的组中选择的至少一个中。
23.一种显示器件，包括像素区和连接区，该像素区包括包括半导体区和栅电极的薄膜晶体管，在该半导体区和栅电极之间插入有栅绝缘膜；至少覆盖栅电极的第一层间绝缘层；在第一层间绝缘膜上的第一电极，其中第一电极与半导体层直接接触；在第一层间绝缘膜上的第二电极，其中第二电极的一部分被第一电极的一部分覆盖；和形成在第一层间绝缘膜上的绝缘层；该连接区包括形成在第一层间绝缘膜上的布线；具有到达该布线的开口的绝缘层；和覆盖在所述绝缘层上的第三电极，其中第三电极通过所述开口电连接到所述布线。
24.根据权利要求23的显示器件，其中所述绝缘层形成在第二电极上。
25.根据权利要求23的显示器件，其中第三电极形成在第二电极上，在第三电极和第二电极之间插入有电致发光层。
26.根据权利要求23的显示器件，其中第一层间绝缘层包括无机绝缘材料，第二层间绝缘层包括有机绝缘材料。
27.根据权利要求23的显示器件，其中第二层间绝缘层具有双层结构。
28.根据权利要求27的显示器件，其中第二层间绝缘层的双层结构包括无机绝缘材料和有机绝缘材料。
29.根据权利要求23的显示器件，其中所述第二层间绝缘层和所述绝缘层形成在密封材料里面。
30.根据权利要求23的显示器件，其中所述显示器件被结合在从由电视设备、计算机、图像再现设备、蜂窝电话和摄像机构成的组中选择的至少一个中。
31.一种制造显示器件的方法，包括在像素区中形成包括杂质区的半导体层；在半导体层上和在连接区中形成栅绝缘层；在栅绝缘层上形成栅电极层和导电层；在栅电极层和导电层上形成第一层间绝缘层，其中栅绝缘层和第一层间绝缘层具有到达杂质区的开口；形成源极或漏极电极层以覆盖第一开口和一部分栅电极层；形成布线层以覆盖第一层间绝缘层上的导电层；在第一层间绝缘层、布线层、源极或漏极电极层上形成第二层间绝缘层；在第二层间绝缘层中形成到达源极或漏极电极层的第二开口和到达布线层的第三开口；在第二开口中形成第一电极层；形成绝缘层以覆盖在第二层间绝缘层中的第三开口的上部边缘部分和第一电极层的一部分；以及在第三开口中形成要与所述绝缘层接触的第二电极层。
32.根据权利要求31的制造显示器件的方法，其中在形成第一层间绝缘层之后进行热处理。
33.根据权利要求31的制造显示器件的方法，其中第一层间绝缘层包括无机绝缘材料，第二层间绝缘层包括有机绝缘材料。
34.根据权利要求31的制造显示器件的方法，其中第一层间绝缘层和第二层间绝缘层中的每个都具有双层结构。
35.根据权利要求34的制造显示器件的方法，其中第一层间绝缘层的双层结构包括氧氮化硅膜和在形成氧氮化硅膜之后连续形成的氮氧化硅膜。
36.根据权利要求34的制造显示器件的方法，其中第二层间绝缘层的双层结构包括氮化硅膜和在形成氮化硅膜之后通过旋涂法形成的包含烷基的氧化硅膜。
37.根据权利要求31的制造显示器件的方法，其中所述显示器件被结合在从由电视设备、计算机、图像再现设备、蜂窝电话和摄像机构成的组中选择的至少一个中。
全文摘要
本发明提供一种以高产率、低成本制造高度可靠的显示器件的方法。根据本发明，由在接触中的开口引起的台阶被一绝缘层覆盖以降低台阶，并且将其处理成柔和的形状。布线等被形成为与绝缘层接触，因此布线等的覆盖增强。此外，由污染比如水引起的光发射元件的劣化通过以密封材料密封在显示器件中包括具有水渗透性的有机材料的层来防止。由于密封材料形成在显示器件中的驱动器电路区的一部分中，因此可以使显示器件的帧边框变窄。
文档编号H05B33/08GK1728900SQ20051008790
公开日2006年2月1日 申请日期2005年7月29日 优先权日2004年7月30日
发明者山崎舜平, 村上智史, 仓田求, 畑宏幸, 一条充弘, 大槻高志, 安西彩, 坂仓真之 申请人:株式会社半导体能源研究所