CN100533808C - 显示器件及其制造方法以及电视设备 - Google Patents

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Abstract

本发明通过提高材料的有效性以及简化步骤来提供了一种显示器件及其制造方法。本发明还提供了形成诸如用于形成显示器件的引线之类的图形的技术,使之具有极佳的可控性的预定形状。制造显示器件的方法包括以下步骤:形成疏液性区域;将激光束选择性地照射到疏液性区域,以形成亲液性区域;在亲液性区域中排放包含导电材料的合成物,以形成栅极电极层;在栅极电极层上形成栅极绝缘层和半导体层;在半导体层上排放包含导电材料的合成物,以形成源极电极层和漏极电极层;以及在源极电极层或漏极电极层上形成像素电极层。

Description

显示器件及其制造方法以及电视设备
技术领域
本发明涉及显示器件及其制造方法。本发明还涉及采用该显示器件及其制造方法的电视设备。
背景技术
薄膜晶体管(下文称之为TFT)以及使用TFT的电路采用以下的方式来制成:诸如半导体、绝缘体和导体的各类薄膜层叠在基板上,并采用光刻技术将薄膜处理成预定图形。光刻是采用光将诸如电路之类的图形转移到基板上的技术,其中,电路图形是由称为光掩模的平整透明平板上的光掩蔽材料形成的。该技术已经广泛地应用于制造半导体集成电路等的步骤中。
在使用光刻的常规制造工艺中,即使在处理掩模图形的情况下,还需要诸如曝光、显影、焙烘和剥离之类的许多步骤,其中掩模图形是由光敏有机树脂材料(也称为光刻胶)所制成的。增加光刻步骤的数量,最终将会增加制造的成本。为了克服这类问题,已经开展了不需要进行光刻步骤制造TFT的研究(例如,见专利文件1)。
然而,在专利文件1中揭示的技术中,采用印刷方法仅部分取代在制造TFT过程中数次进行的光刻步骤。因此,该技术不能彻底地有助于减少光刻步骤的数量。此外,用于在光刻中将掩模图形转移到基板上的曝光装置是一种可转移几微米或大于几微米以及1微米或者小于1微米尺寸的图形的装置。因此,从原理上说,在技术上不可能单次对一面曝光1米的大尺寸的基板。
(专利文件1):日本专利申请特许公开号Hei 11—251259。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种方法,用于减少在TFT、使用TFT的电子电路、以及使用TFT的显示器件的制造步骤中的光刻步骤数量,从而简化制造步骤。因此,可以低成本高产量的方式来处理一侧为1米或者大于1米的大尺寸基板。
本发明的另一目的是提供一种方法,用于以良好的可控性形成与显示器件有关的具有预定形状的引线等的图形。
根据本发明,具有预定宽度的图形可以采用具有极佳可控性的方式来形成,而与排放液晶微滴的排放口的尺寸无关。
本发明的显示器件代表了具有连接着发光元件的TFT的显示器件(例如,发光显示器件,和液晶显示器件),在发光元件中,在电极之间夹着产生发光的有机材料(也称之为电致发光(EL))或者包含有机和无机材料的混合物的媒介,或者包括液晶材料的液晶元件。
根据本发明的一个方面,显示器件包括薄膜晶体管,该薄膜晶体管具有设置在包含疏液物质和亲液物质的绝缘表面上的栅极电极层上,其中,栅极电极层形成在亲液物质上,并且在沟道方向上的栅极电极层宽度为5μm或者小于5μm。
根据本发明的另一方面,显示器件包括薄膜晶体管,该薄膜晶体管具有栅极电极层、源极电极层和漏极电极层,各个电极层形成在包含疏液物质和亲液物质的绝缘表面上,其中,栅极电极层、源极电极层和漏极电极层形成在亲液物质上,并且在沟道方向上的栅极电极层宽度为5μm或者小于5μm。
根据本发明的又一方面,显示器件包括:薄膜晶体管,该薄膜晶体管具有栅极电极层、源极电极层和漏极电极层,各个电极层形成在包含疏液物质和亲液物质的绝缘表面上;与源极电极层或漏极电极层相接触的第一电极层;第一电极层上的电致发光层;以及电致发光层上的第二电极层,其中,栅极电极层、源极电极层和漏极电极层形成在亲液物质上,并且在沟道方向上的栅极电极层宽度为5μm或者小于5μm。
根据本发明的还有一个方面,提供了一种电视设备,其中,显示屏是使用包括薄膜晶体管的显示器件所构成的,该薄膜晶体管具有形成在绝缘表面上的栅极电极层,绝缘表面上形成疏液物质和亲液物质,栅极电极层形成在亲液物质上,并且在沟道方向上的栅极电极层宽度为5μm或者小于5μm。
根据本发明的另一方面,提供了一种电视设备,其中,显示屏是使用包括薄膜晶体管的显示器件所构成的,该薄膜晶体管具有形成在绝缘表面上的栅极电极层、源极电极层和漏极电极层,绝缘表面上形成疏液物质和亲液物质,栅极电极层、源极电极层和漏极电极层形成在亲液物质上,并且在沟道方向上的栅极电极层宽度为5μm或者小于5μm。
根据本发明的另一方面,提供了一种电视设备,其中,显示屏是使用包括薄膜晶体管的显示器件所构成的,薄膜晶体管具有形成在绝缘表面上的栅极电极层、源极电极层和漏极电极层,所述显示器件还包括与源极电极层或漏极电极层相接触并且包括第一电极层、电致发光层和第二电极层的发光元件,绝缘表面上形成疏液物质和亲液物质,栅极电极层、源极电极层和漏极电极层形成在亲液物质上,并且在沟道方向上的栅极电极层宽度为5μm或者小于5μm。
在本发明的另一方面中,用于制造显示器件的方法包括以下步骤:形成疏液区域;将激光束选择性地照射到疏液区域,以形成亲液区域;将包含导电材料的合成物排放到亲液区域中,以形成栅极电极层;在栅极电极层上形成栅极绝缘层和半导体层,在半导体层上排放包含导电材料的合成物,以形成源极电极层和漏极电极层。
在本发明的另一方面中,用于制造显示器件的方法包括以下步骤:形成疏液区域;将激光束选择性地照射到疏液区域,以形成亲液区域;将包含导电材料的合成物排放到亲液区域中,以形成栅极电极层;在栅极电极层上形成栅极绝缘层和半导体层;在半导体层上形成光敏物质;将激光束选择性地照射到光敏物质,以形成光敏化的区域;去除光敏化的区域,以形成下陷部分;将包含导电材料的合成物排放到下陷部分中,以形成源极电极层和漏极电极层;以及去除光敏物质。
在本发明的另一方面中,用于制造显示器件的方法包括以下步骤:形成光敏物质;将激光束选择性地照射到光敏物质,以形成光敏化的区域;去除光敏化的区域,以形成下陷部分;将包含导电材料的合成物排放到下陷部分中,以形成栅极电极层;去除光敏物质;在栅极电极层上形成栅极绝缘层和半导体层;在半导体层中形成疏液区域;将激光束选择性地照射到疏液区域,以形成亲液区域;以及将包含导电材料的合成物排放到亲液区域中,以形成源极电极层和漏极电极层。
在本发明的另一方面中,用于制造显示器件的方法包括以下步骤:形成疏液区域;将激光束选择性地照射到疏液区域,以形成亲液区域;将包含导电材料的合成物排放到亲液区域中,以形成栅极电极层;在栅极电极层上形成栅极绝缘层和半导体层;在半导体层上形成光敏物质;将激光束选择性地照射到光敏物质,以形成光敏化的区域;去除光敏化的区域,以形成下陷部分;将包含导电材料的合成物排放到下陷部分中,以形成源极电极层和漏极电极层;去除光敏物质;在源极电极层和漏极电极层上形成光敏绝缘材料;将激光束选择性地照射到光敏绝缘材料,以形成光敏化的绝缘材料;去除光敏化的绝缘材料,以形成到达源极电极层或漏极电极层的开孔;以及在开孔中形成接触源极电极层或漏极电极层的导电层。
在本发明的另一方面中,用于制造显示器件的方法包括以下步骤:形成光敏物质;将激光束选择性地照射到光敏物质,以形成光敏化的区域;去除光敏化的区域,以形成下陷部分;将包含导电材料的合成物排放到下陷部分,以形成栅极电极层;去除光敏物质;在栅极电极层上形成栅极绝缘层和半导体层;在半导体层中形成疏液区域;将激光束选择性地照射到疏液区域,以形成亲液区域;将包含导电材料的合成物排放到亲液区域中,以形成源极电极层和漏极电极层;在源极电极层和漏极电极层上形成光敏绝缘材料,将激光束选择性地照射到光敏绝缘材料,以形成光敏化的绝缘材料;去除光敏化的绝缘材料,以形成到达源极电极层或漏极电极层的开孔;以及在开孔中形成接触源极电极层或漏极电极层的导电层。
在本发明的另一方面中,用于制造显示器件的方法包括以下步骤:形成第一疏液区域;将激光束选择性地照射到第一疏液区域,以形成第一亲液区域;将包含导电材料的合成物排放到第一亲液区域中,以形成栅极电极层;在栅极电极层上形成栅极绝缘层和半导体层;在半导体层上形成第二疏液区域;将激光束选择性地照射到第二疏液区域,以形成第二亲液区域;以及将包含导电材料的合成物排放到第二亲液区域中,以形成源极电极层和漏极电极层。
在本发明的另一方面中,用于制造显示器件的方法包括以下步骤:形成第一疏液区域;将激光束选择性地照射到第一疏液区域,以形成第一亲液区域;将包含导电材料的合成物排放到第一亲液区域中,以形成栅极电极层;在栅极电极层上形成栅极绝缘层和半导体层;在半导体层上形成第二疏液区域;将激光束选择性地照射到第二疏液区域,以形成第二亲液区域;将包含导电材料的合成物排放到第二亲液区域中,以形成源极电极层和漏极电极层;在源极电极层和漏极电极层上形成光敏绝缘材料;将激光束选择性地照射到光敏绝缘材料,以形成光敏化的绝缘材料;去除光敏化的绝缘材料,以形成到达源极电极层或漏极电极层的开孔;以及在开孔中形成接触源极电极层或漏极电极层的导电层。
在本发明的另一方面,用于制造显示器件的方法包括以下步骤:形成光敏物质;将激光束选择性地照射到光敏物质,以形成光敏化的区域;去除光敏化的区域,以形成下陷部分;将包含导电材料的合成物排放到下陷部分,以形成栅极电极层;去除光敏物质;在栅极电极层上形成栅极绝缘层和半导体层;以及在半导体层上形成源极电极层和漏极电极层。
在本发明的另一方面中,用于制造显示器件的方法包括以下步骤:形成第一光敏物质;将激光束选择性地照射到第一光敏物质,以形成第一光敏化的区域;去除第一光敏化的区域,以形成第一下陷部分;将包含导电材料的合成物排放到第一下陷部分,以形成栅极电极层;去除第一光敏物质;在栅极电极层上形成栅极绝缘层和半导体层;在半导体层上形成第二光敏物质;将激光束选择性地照射到第二光敏物质,以形成第二光敏化的区域;去除第二光敏化的区域,以形成第二下陷部分;将包含导电材料的合成物排放到第二下陷部分,以形成源极电极层和漏极电极层;以及去除第二光敏物质。
在本发明的另一方面中,用于制造显示器件的方法包括以下步骤:形成第一光敏物质;将激光束选择性地照射到第一光敏物质,以形成第一光敏化的区域;去除第一光敏化的区域,以形成第一下陷部分;将包含导电材料的合成物排放到第一下陷部分,以形成栅极电极层;去除第一光敏物质;在栅极电极层上形成栅极绝缘层和半导体层;在半导体层上形成第二光敏物质;将激光束选择性地照射到第二光敏物质,以形成第二光敏化的区域;去除第二光敏化的区域,以形成第二下陷部分;将包含导电材料的合成物排放到第二下陷部分,以形成源极电极层和漏极电极层;去除第二光敏物质;在源极电极层和漏极电极层上形成光敏绝缘材料;将激光束选择性地照射到光敏绝缘材料,以形成光敏化的绝缘材料;去除光敏化的绝缘材料,以形成到达源极电极层或漏极电极层的开孔;以及在开孔中形成接触源极电极层或漏极电极层的导电层。
在上述方面中,可与源极电极层或漏极电极层相接触地形成像素电极层。所形成的第一电极层可与源极电极层或漏极电极层相接触,电致发光层可以形成在第一电极层上,以及第二电极层可以形成在电致发光层上。
在上述方面中,可与导电层相接触地形成像素电极层。所形成的第一电极层可与导电层相接触,电致发光层可以形成在第一电极层上,以及第二电极层可以形成在电致发光层上。
在上述方面,疏液区域可以由含氟的膜、特氟隆(注册商标)膜、硅烷偶联剂、以及其它等等制成。亲液区域表示具有比疏液区域的疏液特性更低的疏液特性的区域。
在上述方面中,半导体层可以是由包含氢元素和卤素元素的气体所形成的晶体结构的半非晶半导体。半导体层还可以是由包含氢元素和卤素元素的气体所制成的非晶半导体,或者是由包含氢元素和卤素元素的气体所制成的多晶半导体。
栅极绝缘层是由依次层叠第一氮化硅膜、氧化硅膜和第二氮化硅膜所制成的,并因此可以防止栅极电极层的氧化。可以获得在栅极绝缘层和在栅极绝缘层上所形成的半导体层之间的良好界面。
根据本发明,可以良好的可控性形成预定图形,同时避免浪费材料,从而降低成本。因此,就能够制造出高性能、高可靠性的显示器件,且具有优异的产量。
附图说明
在附图中:
图1A至1D是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图2A至2C是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图3A至3C是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图4A至4C是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图5A至5C是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图6A至6C是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图7A至7C是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图8A和8B是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图9A至9C是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图10A至10C是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图11A至11C是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图12A至12C是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图13是解释适用于本发明的激光束直接写入设备的结构的示意图;
图14是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图15A至15C是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图16A至16C是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图17A至17C是根据本发明的显示器件的俯视示意图;
图18A和18B是根据本发明的显示器件的俯视示意图;
图19A至19C是根据本发明的显示器件的剖面示意图;
图20是显示根据本发明的电子设备的示意图;
图21A至21C是显示根据本发明的电子设备的示意图;
图22是解释EL显示模块结构实例的剖面示意图;
图23是图24所示显示面板的等效电路图;
图24是根据本发明的显示面板的俯视示意图;
图25是解释在根据本发明的显示器件中使用TFT来形成扫描线驱动电路的情况下的电路结构的示意图;
图26是解释在根据本发明的显示器件中使用TFT来形成扫描线驱动电路的情况下的电路结构(移位寄存器电路)的示意图;
图27是解释在根据本发明的显示器件中使用TFT来形成扫描线驱动电路的情况下的电路结构(缓冲器电路)的示意图;
图28是解释在本发明中所使用的微滴排放设备结构的示意图;
图29A至29C是解释本发明的示意图;
图30A至30C是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图31是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图32A至32F是解释适用于根据本发明的显示器件的像素结构的等效电路示意图;
图33A是解释根据本发明的显示面板的俯视示意图,图33B是其剖面示意图;
图34是解释适用于根据本发明的显示器件的结构实例的剖面示意图;
图35A和35B是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图36A和36B是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图37A和37B是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图38A和38B是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图39A和39B是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图40A和40B是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图41A和41B是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图42A和42B是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图43A和43B是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图44A和44B是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图45是解释根据本发明的显示器件的剖面示意图;
图46是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图47A至47D是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图48A至47C是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图49A至49C是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图50是解释根据本发明的显示器件制造方法的示意图;
图51是解释根据本发明的显示模块结构的示意图;
图52是解释根据本发明的显示面板的俯视示意图;
图53是图52所示的显示面板的等效电路图;以及
图54是解释根据本发明的显示器件制造方法的剖面示意图。
具体实施方式
以下将结合附图详细讨论根据本发明的实施例。本发明可以各种不同的方式加以实现,本领域的技术人员容易理解到,本文所披露的细节都可以在不背离本发明的目的和范围的条件下以各种方式进行改进。应该注意到的是,以下所给出的实施方式的描述不应该被解释成限制本发明。此外,就讨论实施方式而言,类似部分或者具有类似功能的部分可采用相同参考标号来标记,并且可因此而省略重复的解释。
图17是显示根据本发明显示面板的结构的示意图,其中,在具有绝缘表面的基板2700上形成以矩阵方式排列像素2702的像素部分2701、扫描线输入端2703、以及信号线输入端2704。像素的数量可以根据各种不同的标准加以确定。对于XGA来说,像素的数量可以为1024×768×3(RGB),对于UXGA来说,像素的数量可以为1600×1200×3(RGB)。在形成对应于全规格、高清晰度的显示面板的情况下,像素的数量可以为1920×1080×3(RGB)。
像素2702以从扫描线输入端2703延伸出来的扫描线与从信号线输入端2704延伸出来信号线相交叉形成矩阵方式排列。各个像素2702包括开关元件以及与开关元件相连接的像素电极。TFT可以作为开关元件的典型实例来引用。将TFT的栅极电极与扫描线相连接,将源极或漏极与信号线相连接,这允许来自外部的信号输入独立控制各个像素。
TFT的主要构成包括半导体层、栅极绝缘层和栅极电极层。其中包括了在半导体层中所形成的连接源极和漏极区域的引线层。半导体层、栅极绝缘层和栅极电极层依次排列在基板上的上栅极TFT,栅极电极、栅极绝缘层和半导体层依次排列在基板上的下栅极TFT等等为众所周知的TFT结构。并且,任何一种结构都可以适用于本发明。
半导体层可以由下列材料所制成:通过使用利用汽相生长或溅射由以硅烷或者锗烷为典型的半导体材料气体所制成的非晶半导体(下文称之为“AS”)、通过使用光能或者热能使得非晶半导体结晶化而形成的多晶半导体、半非晶半导体(也称之为微晶,并且下文称之为“SAS”)、以及其它等等。
SAS具有在非晶结构和晶体结构(也包括单晶结构和多晶结构)之间的中间结构,以及自由能稳定的第三条件,并且还包括具有沿晶格畸变的短程有序的结晶区域。在至少部分半非晶半导体薄膜中可以观察到0.5至20nm尺寸的结晶区域。在包含硅作为主要成分的情况下,拉曼谱线移向低于520cm-1的波数。通过X射线衍射,在SAS中观察(111)和(220)的衍射峰值,相信这些衍射峰值可从硅晶格中得出。SAS包含至少1原子%或者大于1原子%的氢或卤素元素作为不饱和键的中和剂。通过采用硅化物气体进行辉光放电分解(等离子体CVD)来形成SAS。作为硅化物气体,可以使用SiH4、Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4以及其它等等。硅化物气体也可以采用H2进行稀释,或者采用H2和选自He、Ar、Kr和Ne中的一种或多种稀有气体元素的化合物进行稀释。稀释率设置在1:2至1:1000的范围中。压力设置在大约0.1至133Pa的范围中。电源频率设置在1至120MHz,较佳的是,在13至60MHz的范围中。基板加热温度可以设置在300℃或小于300℃。关于在薄膜中所包含的杂质元素,诸如氧、氮和碳的大气成分中的各种杂质浓度较佳的是设置为1×1020cm-1或者小于1×1020cm-1。特别是,氧的浓度可设置为5×1019/cm3或小于5×1019/cm3,较佳的是,1×1019/cm3或小于1×1019/cm3
图17A显示了一种显示面板的结构,它控制从外部驱动器电路输入到到扫描线和信号线的信号。正如图18A所示,驱动器IC 2751可以采用COG(玻璃上的芯片)技术安装在基板2700上。正如图18B所示,TAB(带式自动焊接)技术可以作为另一种安装模式来使用。驱动器IC可以使用TFT形成在单晶半导体基板上或者形成在玻璃基板上。在图18A和18B中,驱动器IC 2751分别与FPC 2750相连接。
在像素中所形成的TFT是由SAS所制成的情况下,扫描线驱动器电路3702可以集成在基板3700上,如图17B所示。在图17B中,参考标号3701表示像素部分(也称之为像素区域)。信号线驱动器电路由外部驱动器电路控制,与图17A一样。当以像素中形成的TFT是由多晶(微晶)半导体、单晶半导体或者其它类似材料制成时,各材料都具有高的迁移率,扫描线驱动器电路4702和信号线驱动器电路4704可集成在玻璃基板4700上,如图17C所示。
以下可参考图1A至1D,图13以及图29A至29D解释本发明的实施方式。
本发明的一个特征是通过形成制造显示器件所需的至少一个或多个图形,例如,用于形成引线层或电极的导电层,以及通过使用能够选择性形成图形的方法来形成预定图形的掩模层,来制造显示器件。作为能够选择性地形成图形的方法,也可以使用微滴排放微滴排放(注射)方法(根据***也可称之为喷墨方法)。在微滴排放方法中,可以通过选择性地排放为特定目的所制备的合成物来形成图形。此外,在可转移或绘制图形的方法中,例如,可以使用印刷方法(诸如丝网印刷或者平版印刷形成图形的方法)以及其它类似的方法。
在本实施方式中,可以通过排放(注射)微滴来形成图形。在微滴排放方法中,在将要形成图形的目标区域中排放包含用于形成图形的材料的微滴,通过焙烘、干燥等等来凝固微滴,从而获得图形。在本发明中,在将要形成图形的目标区域中进行预处理。
如图1A所示,在基板50上包含将要形成图形的目标区域附近形成基膜51,作为预处理。通过使用激光照射设备,以激光束52照射在基膜51中将要形成图形的目标区域。基膜51的特性由于激光束52的照射而部分发生变化,以至于形成基膜53。也就是说,在采用激光束照射的基膜53和未采用激光束照射的基膜57a和57b之间,相对于包含用于形成图形的微滴的疏液特性(或者亲液特性)发生变化,这就在其中的疏液特性的程度上产生差异。
在该实施方式中,在基板上形成由相对于包含用于形成图形的材料的微滴具有疏液特性的材料形成基膜51,并且采用激光束对基膜51进行局部照射,从而使得只有受激光束照射过的目标区域(即,基膜53)变化,使之具有亲液特性而非疏液特性。也就是说,与基膜57a和57b的疏液特性相比较,基膜53变得相对于微滴具有较低的疏液特性。
接着,通过微滴排放设备54的喷嘴,在要形成有图形的目标区域中,在基膜53中排放包含用于形成图形的材料的微滴55。排放的微滴55保留在基膜53中,基膜53具有比基膜57a和57b更高的亲液特性(更低的疏液特性)。当排放微滴的喷嘴的直径大于预定图形的尺寸时,由于要形成有图形的目标区域被处理成具有提高的亲液特性(降低的疏液特性),微滴仅仅粘结在目标区域,从而获得预定的图形56。在目标区域和围绕着目标区域的区域之间,疏液特性(亲液特性)的程度是不同的,使得微滴在围绕着目标区域的区域中隔断,并且保持在具有更高亲液特性的目标区域中。
根据本发明,当形成了诸如电极层之类的精微图形时,可以不用在围绕着将要形成图形的目标区域的周围散落微滴而形成良好的线性图形,即使喷嘴的排放口具有相对较大的直径也是如此。通过控制微滴量,就可以调整引线的厚度。由于激光束可以进行精微处理,所以在采用激光束照射来改变基膜特性的情况下,就可以良好的可控制性来形成精微的引线、电极以及其它等等。与使用诸如旋涂之类的方法在基板的整个表面上施加微滴的方法的情况相比较,使用微滴排放方法可以防止材料的损耗,从而降低成本。
参考图13解释用于将激光(也称为激光束)照射到处理区域的激光束布线设备。在本实施例中使用激光束直接写入设备,使得激光束直接照射到处理区域。如图13所示,激光束直接写入设备1001包括:个人计算机(下文中称之为PC)1002,用于执行各种对照射激光束的控制;激光振荡器1003,用于输出激光束;激光振荡器的电源1004;光学***(ND滤光器)1005,用于衰减激光束;音频光学调制器(AOM)1006,用于调制激光束的强度;光学***1007,包括用于放大或者减小激光束截面的透镜、用于改变光路的镜面等;具有X级和Y级的基板移动机构1009;D/A转换器1010,用于将PC所输出的控制数据转换成数字或者模拟数据;驱动器1011,用于根据由D/A转换器所输出的模拟电压来控制音频光学调制器1106;以及驱动器1012,用于输出用于驱动基板移动机构1009的驱动信号。
作为激光振荡器1003,可以使用能够振荡紫外光、可见光或者红外光的激光振荡器。可以使用下列激光振荡器:诸如KrF、ArF、XeCl、和Xe之类的受激准分子激光振荡器;诸如He、He—Cd、Ar、He—Ne、和HF之类的气体激光振荡器;使用将Cr、Nd、Er、Ho、Ce、Co、Ti或Tm掺杂入诸如YAG、GdVO4、YVO4、YLF和YAlO3之类的晶体中的晶体的固态激光振荡器;以及诸如GaN、GaAs、GaAlAs和InGaAsP之类的半导体激光振荡器。在固态激光振荡器的情况中,较佳的是,使用基波的一次至五次谐波。
接着,解释采用激光束直接写入设备改变基膜特性的处理。一旦在基板移动机构1009上安装了基板1008之后,PC使用摄像机(未显示)来检测在基板上标记的标记位置。PC 1002根据所检测到的标记的位置数据以及已预先输入进PC的写入图形数据来产生用于移动基板移动机构1009的数据。当由PC 1002通过驱动器1011来控制音频光学调制器1006的输出光量时,激光振荡器1003所输出的激光束被光学***1005衰减,从而可在音频光学调制器1006中将光量调整到预定的量。在光学***1007中,改变由音频光学调制器1006所输出的激光束的光路和光束形状。采用透镜来聚焦激光束,将聚焦的激光束照射在基板上所形成的基膜上,从而进行改变基膜特性的处理。这时,根据由PC 1002所产生的用于移动基板移动机构的数据来控制基板移动机构1009在X方向和Y方向上移动。因此,激光束照射到预定部分,从而部分地改变基膜的特性。
这样,在用激光束照射的区域中形成具有增强的亲液特性的基膜53,如图1B所示。由于激光束的能量会部分转换成基膜中的热量,因此基膜部分地与热产生反应,因此,采用激光束照射的基膜53的宽度变得稍微大于激光束的宽度。激光束的波长越短,由透镜所聚焦的光束直径就越小。为了形成具有精微宽度的亲液区域,较佳的是,使用短波长激光束来照射基膜。
在基膜表面上的激光束的斑点形状可以是由光学***所成形的点状、圆圈、椭圆、矩形或者线形(准确的说,为窄矩形)。尽管斑点形状可以是圆圈形状,但线形形状更佳,以形成具有恒定宽度的亲液区域(基膜53)。
图13显示了从要暴露的基板前面照射激光束的设备实例。可选地,可通过任意地改变光学***和基板移动机构,使用从要暴露的基板背面照射激光束的另一激光束写入设备。
这里,可通过移动基板来选择性地用用激光束照射基板,然而,本发明并不特定地限制于该结构。可通过在X轴和Y轴方向扫描激光束来将激光束照射到基板。在这种情况下,较佳的是,使用多角镜或者检流计镜面作为光学***1007使用。
在上述实施例中,在预处理中形成膜片用作为基膜。然而,当根据条件需要非常薄的膜作为基膜时,可以不采用薄膜的形状。在要形成有图形的目标区域和环绕目标区域的区域之间,疏液(亲液)特性是不同的,使得目标区域具有更高的亲液特性。因此,基膜材料就不一定粘结在要形成图形的目标区域上。于是,就存在着为了降低疏液特性而去除在目标区域上形成的基膜材料的情况。
如图29A至29D所示,在形成厚基膜的情况下,当部分地去除厚基膜时,所去除的区域就会变成类似于凹槽的下陷部分,使得用于形成图形的材料可能排放在下陷部分中以填满凹槽。如图29A所示,在要形成有图形的目标区域的附近,基板60上形成膜61。由于采用激光束62照射膜61,较佳的是,采用是由光敏物质的光敏树脂材料制成,特别是,由阳性抗蚀材料形成的膜。采用激光束62照射膜61中要形成图形的目标区域,并且使之光敏化,以便形成光敏化的区域63(见图29B)。利用蚀刻蚀刻剂去除光敏化的区域63,使得在由薄膜67a和67b环绕的目标区域中形成下陷部分。
通过在下陷区域中排放包含用于形成图形的材料的微滴,仅仅在目标区域中形成图形66。如图29C所示,即使当排放微滴的排放口的直径较大时,或者利用可控性差的排放口在目标区域周围的区域上排放微滴时,在薄膜67a和67b上排放了过多的用于形成图形的材料。在下陷部分中形成图形之后,通过蚀刻去除由光敏材料形成的薄膜67a和67b以及过多的材料蚀刻,并因此,可以以良好的可控制性仅仅只在预定的区域中形成图形。通过控制由光敏材料等等所形成的膜61(或者膜67a和67b)的厚度,能够自由地调整图形的厚度。由于可通过照射激光束精细地处理要形成有图形的目标区域,使之具有下陷部分,因此当所使用的激光束的光学设计成点状时,就可以高的精确度方便地形成点状的接触孔。
下陷部分周围的膜67a和67b可以采用诸如光敏丙烯酸和光敏聚酰亚胺之类的光敏树脂制成。此外,可以使用包含感光剂的商品化抗蚀材料。例如,可以使用酚醛树脂,这是一种典型的正性抗蚀剂,以及萘醌二嗪农化合物,这是一种感光剂,以及其它等等。
用于降低疏液特性或增强亲液特性的处理表示一种与目标区域的周围区域相比增强在目标区域中保留排放的微滴的特性(也称之为粘结特性或者固定特性)的处理。因此,该处理类似于采用激光束照射等等来改变要形成图形的目标区域的特性以便于增强相对于微滴的粘结性的处理。在采用激光束照射来增强基膜的亲液特性的处理中,仅仅只是增强与微滴相接触的基膜上表面的特性,而不需要改变整个基膜的特性。
该实施例模式显示了按预处理形成的基膜即使在形成图形之后仍保留的实例。然而,在形成图形之后,可以去除不需要的基膜部分。可以在使用图形作为掩模的同时,使用氧气等进行灰化、蚀刻蚀刻以及其它等等来去除不需要的部分。
作为一例形成疏液性表面的溶液的合成物的实例,可以使用以化学式:Rn-Si-X(4-n)(n=1,2,3)表示的硅烷偶联剂。在该化学式中,R表示包含诸如烷基之类的相对较惰性的团的物质。X表示与基板表面有关的羟基,例如,卤素族、甲氧基团、乙氧基团、以及乙酰氧基团,或者由于吸收的水的凝聚引起的可键合的水解类团。
作为硅烷偶联剂的示范性实例,在使用具有氟烷基作为R的氟硅烷偶联剂(例如,氟烷基硅烷(FAS))的情况下,可以进一步增强疏液特性。在FAS中的R具有的结构为(CF3)(CF2)x(CH2)y(其中,x是0至10范围中的整数,y是0至4范围中的整数)。当多个Rs或者Xs与Si相结合时,Rs或Xs可相互相同或不同。典型的是,可以引用诸如十七氟基四氢化癸基三乙氧基硅烷(heptade fluoro tetrahydrodecyl triethoxysilane);十七氟烷基四氢化癸基三氯代硅烷(heptadecafluo tetrahydrodecyl trihlorosilane);三氯代氟四氢辛基三氯代硅烷(tridecafluoro tetrahydrooctyltrichlorosilane);以及三氟丙烷基三甲氧基硅烷(trifluoropropyltrimethoxysilane)之类的氟烷基硅烷(下文中称之为FAS)。
作为形成疏液表面的溶液,可以使用诸如正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正癸烷、双环己基戊烷(dicyclopentane)、苯、甲苯、二甲苯、四甲苯、茚、四氢化萘、十氢化萘和异三十烷之类的碳氢化合物溶剂;以及诸如四氢呋喃之类的用于形成疏液性表面的溶剂。
作为一例用于形成疏液性表面的溶剂的合成物的实例,可以使用含有碳氟化合物链的材料(如碳氟化合物树脂)。作为碳氟化合物树脂,可以使用下列:聚四氟乙烯(PTFE);全氟烷氧基(PFA:perfluoroalkoxyalkane);全氟乙烯丙烯共聚物(PFEP);乙烯基-四氟乙烯共聚物(ETFE);聚偏二乙烯氟化物(PVDF);聚氯三氟乙烯(PCTFE);乙烯基-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE);聚四氟乙烯—全氟哌啶二酮共聚物(TFE/PDD);聚氟乙烯(PVF:polyvinyfluoride)以及其它等等。
此外,可如下述使用不形成疏液表面(即形成亲液表面)的有机材料。使用CF4等离子体等处理有机材料,以形成疏液表面。作为有机材料,例如,可以使用将诸如聚乙烯醇(PVA)之类的水溶性树脂与诸如H2O之类的溶剂混合的材料。此外,可以使用PVA和其它水溶性树脂的组合。可能使用有机材料(或者有机树脂材料)(如聚酰亚胺和丙烯酸)或者具有硅(Si)和氧(O)的键形成骨干的材料,该材料至少包含氢作为取代基或者氟、烷基团中的至少一种,和芳族碳氢作为取代基。同时,在形成疏液表面的材料的情况下,该材料经受等离子体处理等等,从而可以进一步提高其疏液特性。
又,作为预处理来说,可以在基板上形成金属膜或者类似膜,要形成图形的目标区域可在含有氧、氮等气体的气体下经受照射处理,使得采用激光束照射的目标区域可以变化成为氧化物或者氮化物。例如,可以形成钛膜作为导电膜,并且激光束可在氧气气体条件下只照射目标区域。通过照射能进行精微处理的激光,目标区域就可以改变成具有良好可控性的更加稳定的氧化钛膜。与在氧化钛膜周围的钛膜相比较,由于氧化钛膜较好地粘结在用于形成图形的导电材料上,当含有导电材料的微滴排放在氧化钛膜上时,就可以获得具有良好可控性的预定图形。当使用诸如金属膜的导电材料时,就可以使用蚀刻蚀刻等方式来去除或者使用加热处理方式来氧化没有经激光束照射过的高疏液特性的基膜使之绝缘。
与周边区域相比较,进行增强要形成图形的目标区域的粘结性的预处理,这就有可能形成具有预定形状的图形。通过使用激光束照射的精微处理,就可以自由地设计精细的线性图形。根据本发明,可以形成具有良好可控性的预定图形,同时还可避免材料的损耗,从而可降低成本。因此,就可以优良的成品率生产出高可靠性的高性能的显示器件。
[实施方式2]
结合图2A至2C、图3A至3C、图4A至4C、图5A至5C、图6A至6C、图7A至7C以及图8A和8B讨论本发明的另一实施方式。具体的说,以下将讨论根据本发明的制造显示器件(发光显示器件)的方法。
首先,讨论具有根据本发明的沟道蚀刻型薄膜晶体管的显示器件(发光显示器件)的制造方法。图2A、3A、4A、5A、6A和7A分别是显示器件的像素部分的俯视示意图。图2B、4B、5B、6B和7B是沿着各个俯视图的A—C线的剖面示意图,而图2C、3C、4C、5C、6C和7C是沿着B—D线的剖面示意图。
按照基础预处理,基膜101形成在基板100上。作为基板100,可以使用诸如硅硼酸钡玻璃和硅硼酸铝玻璃之类的玻璃基板、石英基板、硅基板、金属基板、不锈钢基板、能够承受制造步骤中的处理温度的耐热塑料基板,以及其它等等。基板的表面可以使用CMP方法进行抛光,以此平整其表面。可以在基板100上形成绝缘层。绝缘层可以采用诸如CVD、等离子体CVD、溅射、和旋涂之类的熟知方法由包含硅的氧化物材料或者包含硅的氮化物材料所制成,使之具有单一层或者层叠层。并不一定要形成绝缘层。然而,当形成绝缘层时,可以避免污染物渗透到基板100。在形成用于禁止污染物通过基板的基膜的情况下,按照预处理为将通过微滴排放方法形成的栅极电极层103形成基膜101。
在本实施方式中,形成疏液物质作为基膜101(见,图2A至2C)。这里,采用旋涂方法在基板100的整个表面上形成基膜101。可选地,也可通过微滴排放方法在要形成图形的目标区域的附近选择性地形成基膜。
采用激光照射设备使用激光束171a,171b照射要形成栅极电极层的区域,以选择性地改变基膜的特性(见图3B)。通过改变特性的处理,基膜102a和102b变成为相对于包含导电材料的合成物具有更高的亲液特性,包含导电材料的合成物用于形成随后将层叠在基膜102a和102b上的栅极电极层。因此,在基膜102a和102b与基膜102a和102b周围的基膜之间,相对于包含导电材料的合成物的疏液(亲液)特性是不同的。
采用微滴排放设备180a和180b将包含导电材料的合成物的微滴排放在基膜102a和102b上,由于激光束的照射改变基膜的的特性,从而形成栅极电极层103和104(见图4B)。与在基膜102a和102b周围的基膜相比较,所排放的微滴依附于具有较高的亲液特性(即,较低的疏液特性)的基膜102a和102b。当用于排放微滴的喷嘴的排放口的直径大于预定图形的尺寸时,由于在要形成图形的目标区域进行了增强亲液特性的处理(或者是降低疏液特性的处理),所以微滴就只粘结在目标区域上,从而可以形成精细的线性导电层。在目标区域和在目标区域周围的区域之间的疏液(亲液)特性是不同的,因此,微滴在目标区域周围的具有疏液特性的区域中截断,并保留在具有较高的亲液特性的目标区域中。
根据本发明,当形成类似于栅极电极层103和104的精微图形时,微滴不会扩展在要形成图形的目标区域的周围,从而可以形成精微的线,即使用于微滴的排放口的直径相对较大也是如此。通过控制微滴的量,就能够调整导电层的厚度。当通过激光束照射选择性地改变基膜的特性时,就能够以良好的可控制性来形成精微的引线、电极以及其它等等,因为激光束允许精微处理。与采用旋涂方法在基板的整个表面上形成导电层的情况相比较,由于根据本发明可以采用微滴排放方法来选择性地形成导电层,从而可以避免材料的浪费,从而降低制造的成本。
图28图示说明了一例用于形成图形的微滴排放设备的典型模式。微滴排放装置1403的头1405、1412分别连接着控制装置1407。控制装置1407由计算机1410控制,以便于写入预先编程的图形。用于写入图形的定时可以是,例如,由在基板1400上所标记的标记1411确定的。或者,可以把基板1400的边缘确定为写入图形的定时的参考点。由诸如CCD之类的图像拾取装置1404检测参考点,并且在图像处理装置1409中转换成数字信号。计算机1410识别数字信号并且产生控制信号,使得所产生的控制信号发送至控制装置1407。有关在基板1400上要形成的图形的信息输入到记录介质1408中。计算机1410根据信息将控制信号发送至控制装置1407,从而可以独立地控制微滴排放装置1403的头1405、1412。通过管道从材料提供舱1413将用于形成图形的材料提供给各个头1405、1412。
头1405的内部包括由虚线1406所示的要充满液体材料的空间以及作为排放口的喷嘴。尽管没有显示,但是头1412包括与头1405相同的内部结构。头1405和1412分别具有相互不同的尺寸的喷嘴,因此可以同时排放不同宽度的不同材料。用一个头可以排放导电材料、有机材料、无机材料以及其它类似材料,以便于形成不同的图形。在类似中间层膜的宽区域上形成图形的情况下,可以采用多个喷嘴同时排放相同的材料来形成图形,这就可以提高生产的产量。当使用大尺寸的基板时,头1405、1412可以图中箭头所示方向在基板上扫描,使得可自由地确定要形成图形的区域。因此,可以在一片基板上形成多个相同的图形。
在该实施方式中,采用溶胶—凝胶技术的浸渍涂覆、旋涂、微滴排放、离子电镀、离子束、CVD、溅射、RF磁溅射、等离子体蒸涂、等离子体喷镀或者阳极氧化来按照基础预处理形成基膜101。根据制造基膜的方法,基膜可以不是连续的膜。当采用诸如浸渍涂覆和旋涂之类的涂覆方法形成基膜时,如果需要去除溶剂的话,就需要任意地进行焙烘和干燥。
基膜101可以采用溅射、汽相淀积等等方法由诸如Ti(钛)、W(钨)、Cr(镉)、钽(Ta)、Ni(镍)和Mo(钼)或者其氧化物之类的材料制成。
所形成的基膜101的厚度可为0.01至10nm。由于基膜较佳的是以尽可能薄的方式形成,所以该膜可能不具有层叠的结构。当基膜是由金属材料或者3d跃迁元素制成且具有导电性时,要形成导电层的目标区域周围的基膜较佳的是采用下列两种方法来进行处理的。
第一种方法,与栅极电极103、104不重叠的基膜的部分(即,和与栅极电极相重叠的区域相比较,呈现出较高疏液特性的区域)被绝缘以形成绝缘层。也就是说,对不与栅极电极103、104相重叠的基膜101进行氧化,以形成绝缘。当采用这种方法使得部分基膜101氧化而绝缘时,基膜较佳的是形成为0.01至10nm的厚度,使得基膜可以容易地部分氧化。作为用于部分氧化基膜的方法,可以采用将基膜暴露于氧气的方法或者进行热处理的方法中的任何一种方法。
第二种方法,在要形成栅极电极层103、104的目标区域中选择性地形成基膜101(即,将进行排放包含导电材料的合成物的区域)。可以采用微滴排放方法在基板上选择性地形成基膜101。或者,在基板的整个表面上排放合成物,随后采用栅极电极层103和104作为掩模选择性地蚀刻基膜101,以便于去除。在这种方法中,基膜101的厚度并没有特殊的限制。
此外,还有其它方法,在该方法中,可以在要形成图形的目标区域上形成具有粘结剂功能的有机材料,以增强采用微滴排放方法形成的图形的粘结性。还可能使用有机材料(或者有机树脂材料)(如聚酰亚胺和丙烯酸)或者由硅(Si)和氧(O)的键形成骨干的材料,这种材料至少包括了氢作为取代基或者氟、烷基和芳(族)烃中的至少一个作为取代基。
栅极电极层103和104可以采用微滴排放装置形成。微滴微滴排放装置可集中表示为包括用于排放微滴的装置的设备,所述用于排放微滴的装置例如喷嘴和具有一个或多个喷嘴的头,所述喷嘴具有适用于合成物的排放口。配备有微滴排放装置的喷嘴的直径可设置为0.02至100μm(较佳的是,30μm或者小于30μm)。通过喷嘴所排放的合成物的量可设置为0.001至100pl(较佳的是,在0.1至40pl的范围内,更佳的是,10pl或者小于10pl)。排放的合成物的量与喷嘴的直径成正比增加。在目标基板和喷嘴的排放口之间的距离较佳的是尽可能地保持相互接近,从而可以在预定部分中排放合成物。较佳的是,在两者之间的距离可设置为大约0.1至3.0mm(更佳的是,1mm或者小于1mm)。
作为从排放口排放出来的合成物,使用能够溶解或分散导电材料的溶剂。导电材料表示诸如Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W和Al之类的金属;诸如Cd和Zn之类的金属硫化物;诸如Fe、Ti、Si、Ge、Si、Zr和Ba之类的氧化物;银卤化物的精细颗粒或者分散纳米颗粒;以及其它等等。此外,导电材料表示作为透明导电膜使用的氧化铟锡(ITO)、氧化铟锡和氧化硅形成的ITSO、有机铟、有机锡、有机锌、氮化钛、以及其它等等。值得注意的是,溶解和分散金、银和铜中任何一种的溶剂,较佳的是,可以考虑以特殊电阻值来使用。更佳的是,使用低电阻的银或铜。在使用银或铜的情况下,较佳的是,形成防止杂质的阻挡膜。作为阻挡膜,可以使用氮化硅或者硼化镍(NiB)膜。
此外,可能使用颗粒,各颗粒具有多层,其中,用其它导电材料覆盖导电材料。例如,可使用具有三层结构的颗粒,在该结构中,可以采用硼化镍(NiB)覆盖铜,并且使用银进一步覆盖硼化镍。作为溶剂,可以使用下列溶剂:诸如丁基醋酸盐和乙烷基醋酸盐之类的酯;诸如异丙基酒精和乙烷基酒精的酒精;诸如甲基乙烷基酮和丙酮之类的有机溶剂;以及其它等等。合成物的粘性较佳的是设置为20cp或者小于20cp,从而可避免合成物干燥,或可使合成物平滑地通过排放口排放。较佳的是,合成物的表面张力可以设置为40mN/m或者小于40mN/m。合成物的粘性等等可以根据所使用的溶剂或者计划使用的溶剂而任意控制。例如,在溶剂中溶解或者分散ITO、有机铟或者有机锡的合成物粘性较佳的是设置为5至20mPa S;在溶剂中溶解或者分散银的合成物粘性较佳的是设置为5至20mPa S;以及在溶剂中溶解或者分散金的合成物粘性较佳的是设置为5至20mPa S。
导电层可以采用层叠多层导电材料来形成。同样,导电层可以采用微滴排放方法排放银作为导电材料来形成,并随后采用铜或者其它类似物覆盖导电层。在这种情况下,可以采用电镀、无电极(没有电场)的电镀以及其它方法等等的方法。当采用电镀方法时,目标基板的表面可以浸渍在充满用于电镀的材料的溶剂的容器中。另外,目标基板可以设置成倾斜(或者是垂直)的,并且用于电镀的材料的溶剂可以在基板上流过,使得基板的表面被溶剂所覆盖。这种方法具有使处理设备小型化的优点。
适用于导电材料的颗粒直径较佳的是尽可能的小,从而避免喷嘴的结块或者可以制成精微的图形,尽管这取决于各个喷嘴的尺寸、预定的图形形状,等等。较佳的是,颗粒的直径可以设置为0.1μm或者小于0.1μm。可以采用熟知的方法来形成合成物,例如,采用电解的方法,雾化的方法,以及减小水份的方法。颗粒的尺寸较佳的是大约为0.01至10μm。当采用气相蒸发的方法来形成合成物时,就可以获得用分散剂保护的大约7nm尺寸的纳米颗粒。当用涂覆剂来覆盖纳米颗粒的各个表面时,纳米颗粒不会在溶剂中聚集在一起,并且在室温下均匀地分散在溶剂中,从而呈现出类似于液体的特性。因此,较佳的是,使用涂覆剂。
当在减压的条件下进行合成物的排放步骤时,在从排放合成物直至合成物粘结在要被处理的目标上的过程期间,合成物中的溶剂蒸发,并因此可以省略干燥和焙烘两个后续步骤。较佳的是,在减压条件下进行合成物排放的步骤,因为在导电材料的表面上不形成氧化膜等等。在合成物的排放之后,进行干燥和焙烘中的一个步骤或者两个步骤。干燥和焙烘中的各个步骤是加热处理的步骤。例如,干燥是在100℃持续3分钟,而焙烘是在从200℃至350℃的温度下持续15至30分钟,这两个步骤具有不同的目的、温度和周期。干燥和焙烘的步骤可以使用激光束照射、快速热退火、加热炉或者其它类似方法在常压或者减压的条件下进行。值得注意的是,加热处理的定时并没有特殊的限制。基板可以预先被加热,以便于顺利地进行干燥和焙烘的步骤。这时,基板的温度取决于基板的材料等,但是典型的是设置为100至800℃(较佳的是,200至350℃)。根据这些步骤,使得纳米颗粒相互接触,并通过固化和收缩周围的树脂以及蒸发合成物中的溶剂或者化学去除分散剂来加速熔接和焊接。
可以使用连续波或者脉冲波气体激光器或者固态激光器来进行激光束的照射。作为气体激光器,可以有受激准分子激光器、YAG激光器及其它类似激光器。作为固态激光器,可以有使用由Cr、Nd以及其它所掺杂的YAG、YVO4、GdVO4等等的晶体的激光器。值得注意的是,较佳的是使用与激光束的吸收比有关的连续波激光器。此外,可以使用所谓的混合激光器照射方法,即,使用脉冲波与连续波相组合的模式。较佳的是,采用激光束照射的加热处理在数微妙至数十秒的瞬时进行,从而不会损害基板100,这取决于基板100的耐热性。通过在惰性气体中采用发出从紫外到红外光的红外灯或者卤素灯快速升温和瞬时加热基板且持续数微妙至数分钟来进行快速热退火(RTA)。由于快速热退火是在瞬时间进行的,因此基本上只能加热基板的薄的上表面,而不会对下层膜产生不利的影响。通常,即使对诸如塑料基板之类具有较低耐热性的基板也不会产生不利的影响。
尽管基膜101是在通过微滴排放方法形成栅极电极层103和104之前按照基础预处理形成的,但是也可以在形成了栅极电极层之后进行处理步骤。
在通过微滴排放方法排放合成物形成栅极电极层103、104之后,基板100的表面可以采用压力压紧表面的方法来进行平整,以增强其平整度。作为压紧方法,可以通过在表面上扫过滚筒物体来平整下陷和凸起,也可以采用扁平物体垂直压紧表面。加热处理可以在压紧的同时进行。或者,使用溶剂等软化或熔融表面的方法利用空气刀来去除在表面上的凸起。也可以采用CMP方法来抛光表面。当通过微滴排放方法形成了凸起和下陷时,可以使用上述平整步骤来进行基板表面的平整处理。
根据本发明,可以形成5μm或小于5μm宽度的引线作为栅极电极层103和104。
接着,在栅极电极层103和104上形成栅极绝缘层106(见,图5B和5C)。栅极绝缘层106可采用熟知的材料所制成,例如,氧化硅材料和氮化硅材料,并且可以具有单层或层叠结构。在该实施方式中,栅极绝缘膜106是通过层叠氮化硅膜、氧化硅膜和另一氮化硅膜来制成的。同样,可以采用单层的氮氧化硅膜,包括两层的层叠层,也可以采用上述三层的结构。较佳的是,采用致密的氮化硅膜用于栅极绝缘层。当导电层(栅极电极层103和104)是采用微滴排放方法由银、铜等所制成时,在其表面上形成了氮化硅膜、NiB薄膜等,作为导电层的阻挡膜,从而可以防止杂质的散落以及平整基板的表面。为了在低温下形成很少栅极漏电流的致密性绝缘膜,较佳的是,将包含诸如氩之类的稀有气体元素的活性气体混合进绝缘膜中。
接着,形成半导体层。如果需要,可以形成具有一种导电类型的半导体层。在该实施方式中,N型半导体层109和110与半导体层107和108一起作为具有一种导电类型的半导体层形成(见图5A至5C)。或者,可以通过形成N型半导体层来制成N沟道型TFT的NMOS结构,可以通过形成P型半导体层来制成P沟道型TFT的PMOS结构,以及可以通过N沟道型TFT和P沟道型TFT的组合来制成CMOS结构。为了能形成一种导电类型,可以通过掺入一种导电型的元素,在半导体层中形成一个杂质区域,从而形成一个N沟道型TFT或者P沟道型TFT。
可以采用熟知的方法来形成半导体层(例如,溅射、LPCVD、等离子体CVD)。尽管形成半导体层的材料没有特殊的限制,但是较佳的是,可以由硅、锗硅(SiGe)合金和其它等等形成。
作为半导体层的材料,使用非晶半导体(典型的是,氢化非晶硅)和晶体半导体(典型的是,多晶硅)。多晶硅的实例包括:所谓的高温多晶硅,该多晶硅使用通过800℃或者高于800℃的处理温度所形成的多晶硅作为其主材料;所谓的低温多晶硅,该多晶硅使用通过600℃或者高于600℃的处理温度所形成的多晶硅作为其主材料;以及晶体硅,这是通过添加例如促进结晶的元素进行结晶化所形成的。
此外,作为其它基板,也可以使用半非晶半导体或者在半导体层一部分中包含晶相的半导体。这里,术语“半非晶半导体”是指具有在非晶结构和晶体结构(包括单晶结构和多晶结构)之间的中间结构并具有与自由能有关的稳定第三条件的半导体。半非晶半导体是沿着晶格畸变具有近程有序的晶体。典型的是,半非晶半导体包括硅作为主要成分且具有晶格畸变,其中拉曼谱线移至低于520cm-1波数。此外,其中添加至少1原子%的氢或卤素作为中和剂,以结束不饱和健。这里所讨论的这类半导体称为半非晶半导体(下文简称之为“SAS”)。SAS也可以称为所谓的微晶半导体(典型的是微晶硅)。
SAS采用硅化物气体的辉光放电分解方法(等离子体CVD)形成。作为硅化物气体,可以使用SiH4、Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4以及其它等等。此外,可以混合GeF4和F2。硅化物气体也可以采用氢来稀释,或者采用氢和一种或多种选自氦、氩和氖之类的稀有气体元素的混合物来稀释,从而可以容易地形成SAS。氢与硅化物气体的稀释比例较佳地可设置在1:2至1:1000的范围内。尽管SAS较佳的是采用辉光放电分解方法在减压的条件下形成的,但是它也能够采用电场放电方法在大气条件下形成。典型的是,压力可以设置在0.1至133Pa的范围内。产生辉光放电的电源频率设置在1至120Mhz,较佳的是,设置在13至60Mhz。可以适当地设置高频电源。基板的加热温度可以设置在300℃或者低于300℃,并且也允许将温度保持在100至200℃的范围内。相对于在膜中包含的杂质元素,较佳的是,诸如氧、氮和碳之类大气成分中的各种杂质浓度设置在1×1020cm-3或者小于1×1020cm-3。特别是,氧的浓度可设置在5×1019cm-3或者小于5×1019cm-3,较佳的是,设置为1×1019cm-3或者小于1×1019cm-3。此外,SAS添加有诸如氦、氩、氪和氖之类的稀有气体元素,以促进晶格畸变,这导致更加稳定的SAS。同样,半导体层可以采用层叠由基于氟的气体所形成的SAS层和由氢气所形成的SAS层的方法来形成。
当晶体半导体层用作半导体层时,可以采用熟知的方法(例如,激光晶体化、热晶体化、使用诸如镍之类的促进晶体化的元素的热晶体化,等等)作为制造晶体半导体层的方法。在没有引入促进晶体化元素的情况下,通过在用激光照射非晶硅之前在氮气中在500℃温度下加加热非晶硅膜一小时,释放氢气,直至非晶硅膜中所包含的氢浓度达到1×1020cm-3或者小于1×1020cm-3。这是因为当采用激光照射时,会损害含有大量氢的非晶硅膜。
将金属元素引入到非晶半导体层中的方法没有特别的限制,只要该方法能够使得金属元素存在于非晶半导体层的表面或内部即可。例如,可以采用溅射、CVD、等离子体处理(包括等离子体CVD)、吸收或者施加金属盐溶液的方法。在这些方法中,使用溶液的方法是简单和容易的方法,并且能够适用于方便地调整金属元素的浓度。较佳的是,在氧气中进行UV光照射、热氧化、用包含氢氧基根的臭氧水或过氧化氢的处理等,形成氧化膜,以便于改善非晶半导体层表面的可浸润性以及将水性溶液散布在非晶半导体层的整个表面上。
此外,可以组合加热处理和激光束照射,以便于非晶半导体层的晶体化。或者,加热处理或激光束照射可以多次单独进行。
晶体半导体层可以采用线性等离子体方法直接形成在基板上。另外,晶体半导体层可以采用线性等离子体方法选择性地形成在基板上。
可以将用有机材料的有机半导体作为半导体使用。低分子量的材料、高分子量的材料以及其它材料都可以作为有机半导体使用,此外,也可以使用诸如有机染料、导电高分子量材料之类的材料。
在该实施方式中,非晶半导体作为半导体使用。形成半导体层,随后采用等离子体CVD等方法形成N型半导体层,作为具有一种导电类型的半导体层。
随后,可以使用由诸如抗蚀剂和聚酰亚胺之类的绝缘材料制成的掩模,同时对半导体层和N型半导体层进行图形化,以形成半导体层107和108以及N型半导体层109和110(见图5A至5C)。可以通过选择性地排放合成物来形成掩模。关于掩模,使用诸如环氧树脂、丙烯酸树脂、苯酚树脂、酚醛环氧树脂、三聚氰胺树脂以及氨基甲酸树脂之类的树脂材料。掩模也可以通过使用微滴排放方法,采用诸如苯并芴、聚对二甲苯、闪光(flare)、以及具有透光特性的聚酰亚胺的有机材料制成;由硅氧烷系聚合体的聚合作用所形成的化合物材料;包含水溶性均聚(合)物和水溶性共聚物的合成物材料以及其它材料制成。此外,也可以使用包括感光剂在内的商品化树脂材料。例如,可能使用作为典型正性抗蚀剂的酚醛环氧树脂、作为感光剂的萘酚醌亚胺二叠氮基化合物(naphthoquinonediazide)、作为负性抗蚀剂的基础树脂、二苯硅化物以及形成材料的酸等等。任一材料的表面张力和粘性都可以通过调整溶剂的浓度以及添加表面活性剂等等进行适当地调整。
值得注意的是,在该实施方式中,可以采用与栅极电极层103和104相同的方法来形成半导体层,其中,形成基膜,并且采用激光束的照射来部分改变基膜的特性作为预处理,从而采用微滴排放方法进行选择性地形成图形。具体来说,采用激光束照射要形成图形的目标区域,从而在采用微滴排放方法形成图形之前改变目标区域的特性。由于仅仅只是改变目标区域的特性,因此就在目标区域和目标区域周围区域之间产生疏液特性(亲液特性)上的差异。因此,当采用微滴排放方法形成图形时,微滴就仅仅只能保持在要形成图形的目标区域中(具有较高亲液特性的区域),从而可以良好可控制性形成图形。部分地改变基膜特性的步骤适用于在使用液体材料的情况下而没有使用掩模条件下的任何类型的基膜,从而减少了处理步骤的数量。
包括诸如抗蚀剂和聚酰亚胺之类绝缘材料的掩模使用微滴排放方法来制成。通过使用掩模,就可以部分地蚀刻栅极绝缘层106,以形成通孔145,从而可以部分暴露出在栅极绝缘层下形成的栅极电极层104。等离子体蚀刻(干式蚀刻)或者湿式蚀刻都可以适用于蚀刻处理工艺,然而,等离子体蚀刻更加适用于处理大面积的基板。作为蚀刻气体,可以使用基于氟的气体或者基于氯的气体,例如,CF4、NF3、Cl2和BCl3;还可以适当添加诸如He和Ar之类的惰性气体。当采用大气压力下的电场放电的蚀刻工艺时,可能形成局部电场放电,因此,就不一定需要在基板的整个表面上形成掩模层。
在去除了掩模之后,通过排放包含导电材料的合成物形成源极电极层或者漏极电极层111、112、113和114。通过采用源极或漏极电极层111、112、113和114作为掩模,对半导体层107和N型半导体层109进行图形化,以暴露半导体层107(见图6B)。源极或漏极电极层111、112、113和114可以采用与上述栅极电极层103相同的方法来形成。源极电极层113也具有电源线的功能。
作为形成源极或漏极电极层111、112、113和114的导电材料,可以使用主要包含诸如Ag(银)、Au(金)、Cu(铜)、W(钨)和Al(铝)之类金属颗粒的合成物。此外,也可以组合透光的氧化锡铟(ITO)、包括氧化锡铟和二氧化硅的ITSO、有机铟、有机锡、有机锌、氮化钛、以及其它等等,以形成源极或漏极电极层。
作为采用微滴排放方法形成的源极或漏极电极层的基础预处理,可以采用与上述用于栅极引线层的基础预处理的相同的方法进行形成基膜的步骤。形成基膜的步骤也可以在形成了源极或漏极电极层之后进行。根据该步骤,可以增强层间的粘结性,从而增强显示器件的可靠性。
在栅极绝缘层106中形成的通孔145中,源极或漏极电极层112和栅极电极层104相互电气连接。一部分源极或漏极电极层构成了电容器元件。
可选地,在形成源极或漏极电极层111、112、113和114之后,可以在部分栅极绝缘层106中采用源极或漏极电极层作为掩模来形成通孔145。随后,在通孔145中形成导电层,使得源极或漏极电极层112和栅极电极层104相互间电气连接。在这种情况下,有利于简化步骤。
随后,在栅极电极层106上选择性地排放包括导电材料的合成物,以形成第一电极层117(见图7A至7C)。在形成第一电极层117之前,在栅极绝缘层106上形成基膜,并且采用与栅极电极层103和104相同的方法用激光束照射来部分地改变基膜的特性,这样也就能够形成具有良好可控制性的第一电极层117。当光是通过基板100的一侧发射时,或者制造透光性EL屏时,可以采用下列方法来形成第一电极层117:由包含氧化锡铟(ITO)、包括氧化硅的氧化锡铟ITSO、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)或其它等等的合成物制成预定的图形,并焙烘。
可以在形成源极或漏极电极层114之前,在栅极绝缘层106上选择性地形成第一电极117。在这种情况下,提供了在第一电极层117上形成源极或漏极电极层114的连接结构。当在形成源极或漏极电极层114之前形成第一电极层117时,可以在平坦的表面上形成第一电极层,从而呈现出具有较佳膜形成特性的良好覆盖。由于第一电极层117可以承受诸如CMP之类的抛光处理,所以它可以平滑地形成。
如图30A所示,可以在源极或漏极电极层114上形成作为中间层绝缘膜的绝缘层150,使得它们可以通过引线层152与第一电极层117相互电气连接。在这种情况下,在形成绝缘膜150之前,在源极或漏极电极层114上形成与绝缘层150疏液的物质151(即,具有高的疏液特性的物质),而不是部分去除绝缘层所形成的开孔(接触孔)。
随后,将绝缘层150的合成物涂覆在基板上,通过涂覆在除了形成具有疏液特性物质区域之外的区域上形成绝缘层150(见,图30A)。
在通过加热或者类似方法固化绝缘层150之后,去除具有疏液特性的物质151,以形成开孔。接着,形成引线层152,使得填满开孔。随后,形成第一电极层117,使之重叠引线层152(见,图30B)。采用这种方法,由于开孔并不一定要采用蚀刻的方法来形成,这就有利于简化步骤。之后,就可以在基板上形成电致发光层122和第二电极层123,从而获得显示器件。
在源极或漏极电极层形成中间绝缘膜的情况下,正如图30A至30C所示,也可以采用下列其它方法来形成开孔。在这种情况下,绝缘层150可以采用光敏绝缘材料制成。在形成光敏绝缘材料作为中间绝缘膜之后,激光束照射要形成开孔的预定部分,从而形成部分光敏的绝缘材料。采用蚀刻方法等等去除光敏绝缘材料,以形成可达到源极或漏极电极层的开孔(接触孔)。在开孔中形成导电层,使之可接触源极或漏极电极层。随后,形成第一电极层,使之与导电层相接触。由于采用激光束的照射部分改变了膜的特性,从而在本发明中能够实现精细的处理。
较佳的是,可以采用溅射的方法由氧化锡铟(ITO)、包括二氧化硅的氧化锡铟ITSO、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)或其它等等形成第一导电层117。更为较佳的是,可以使用在ITO中包含2至10重量百分比的二氧化硅作为靶子以溅射方法所制成的包括二氧化硅的氧化锡铟。除此之外,也可以使用在氧化铟中还混合从2至20%氧化锌(ZnO)的包含二氧化硅的氧化导电材料。在采用溅射方法形成第一电极层117之后,采用微滴排放方法在其表面上形成致密层。于是,可以在使用掩模层的同时蚀刻第一电极层117,使之具有预定的图形。在实施例的模式中,第一电极层117是采用微滴排放的方法由具有光透过特性的导电材料所制成的,特别是,它是使用氧化锡铟和包含ITO和二氧化硅的ITSO所制成的。
在该实施方式中,栅极绝缘层的实例是采用三层方式所制成的,即,预先已经提及到的氮化硅膜、氮氧化硅膜(二氧化硅膜)和氮氧化硅膜。作为一种较佳的结构,所形成的包括含有二氧化硅的氧化锡铟的第一电极层117可以紧密地与在栅极绝缘层106中所包括的氮化硅制成的绝缘层相接触。因此,就能够有效地提高从电致发光层向外部发出光的比率。栅极绝缘层是夹在栅极引线层或者栅极电极层和第一电极层之间,能够起到一个电容器元件的功能。
在制造具有向基板100另一侧发出光的结构的反射型EL显示屏的过程中,第一电极层117所使用的合成物主要包含诸如Ag(银)、Au(金)、Cu(铜)、Wu(钨)和Al(铝)之类的金属颗粒。同样,第一电极层117可以采用下列方法来形成,采用溅射的方法来形成透明的导电膜或具有光反射性的导电膜,采用微滴排放方法来形成掩模图形,以及在采用掩模的同时蚀刻导电膜。
第一电极层117可以使用CMP方法或者使用乙烯聚合物基于酒精的多孔物体来清除和抛光,使得第一电极层117的表面平整。此外,在采用CMP方法抛光之后,可以对第一电极层117的表面进行紫外照射或者氧等离子体处理。
根据上述步骤,就可以完成具有下栅极类型(也可称之为“反向台阶类型”)的TFT以及连接着像素电极的显示屏TFT的基板。在该实施方式中的TFT是沟道蚀刻类型。
随后,可以选择性地形成绝缘层(也称之为隔离壁或隔离堤)121。形成绝缘层121,使之在第一电极层117上具有开孔。在实施例的模式中,绝缘层121是形成在基板的整个表面上的,并且在使用由光刻胶等等所制成的掩模同时通过蚀刻进行图形化。当采用微滴排放方法或者印刷方法直接和选择性形成绝缘层时,采用蚀刻的图形化处理就不一定需要。根据本发明,也可以对绝缘层121进行成形,使之具有预定的形状。通过选择绝缘层的形状,例如根据要形成绝缘层121区域的尺寸形成柱形形状或者类似于抹刀形的盘子形状,都可以提高生产能力。
绝缘层121可以由下列材料所制成:二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮氧化铝、其它有机绝缘材料、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸和甲基丙烯酸的衍生物、诸如聚酰亚胺、芳族聚酰亚胺以及聚苯并咪唑之类的热阻型聚合物、包含Si—O—Si键的无机硅化物,在该合成物中包含硅、氧和氢,可以使用硅化物系列材料作为起始材料来形成、有机基于硅化物绝缘材料,其中,采用甲基或苯基之类的有机族取代了在硅中的氢。绝缘层121也可以使用诸如丙烯酸和聚酰亚胺之类的光敏材料,或者非光敏的材料制成。
在采用微滴排放方法排放合成物形成绝缘层121之后,可以采用压力来压紧其表面,以便于增强其平整性。作为压紧的方法,可以通过扫面滚筒式物体来平滑凸起的部分,或者可以采用平整的平面物体来垂直压紧表面。此外,表面的凸起部分可以通过采用溶剂和其它软化或熔融表面以空气刀的方法去除。也可以使用CMP方法抛光其表面。当采用微滴排放方法产生凸起部分时,这一步骤可以应用于平整表面。当根据该步骤增强平整性时,就可以防止在显示中的波动或者在显示屏中的波动,从而可以显示高清晰度的图像。
在具有适用于显示屏的TFT的基板100上形成发光元件(见,图8A和8B)。
在形成电致发光层122之前,通过在大气压力和温度200℃下进行加热处理以去除在绝缘层120和121中或者在其表面上所吸收的潮气。较佳的是,加热处理的温度在从200℃至400℃的范围内,较佳的是,在减压条件下从250℃至350℃的范围内,以及采用真空沉积或者微滴排放的方法在没有暴露大气气氛的条件下形成电致发光层122,这是在减压的条件下进行的。
作为电致发光层122,可以分别使用蒸发掩模的蒸发沉积或者其它方法选择性地形成表示红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)发光的材料。另外,也可以使用微滴排放方法以相同的方法形成各自呈现出红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)发光的材料(即,低分子量材料或者高分子量材料),以形成滤色器。在这种情况下,R、G和B的着色可以在不使用掩模的条件下分别进行;因此,这是较佳的。随后,在电致发光层122上层叠第二电极层123,从而使用发光元件完成具有显示功能的显示器件(发光显示器件)(见,图8A和8B)。
虽然没有显示,但是需要有效地提供钝化膜,以便于覆盖第二电极层123。钝化膜可以由包含氮化硅(SiN)、二氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiON)、氧氮化硅(SiNO)、氮化铝(AlN)、氮氧化铝(AlON)、氧氮化铝(AlNO)(其中氮的含量大于氧的含量)、氧化铝、类金刚石碳(DLC)的绝缘膜,或者含氮的碳膜(CNx)所制成。钝化膜可以是具有单层或层叠的绝缘膜。例如,可以使用含氮的碳(CNx)膜和氮化硅(SiN)膜或者有机材料的层叠层,或者可以使用诸如苯乙烯聚合体之类的聚合体的层叠层。此外,也可以使用具有以硅(Si)和氧(O)键形成骨干的材料,并且该材料包括至少一个氢根,或者至少一个氟、烷基族和芳族根。
这时,较佳的是,可使用具有良好覆盖特性的膜作为钝化膜,并且碳膜,特别是,DLC膜是有效的。DLC膜可以在从室温至100℃或低于00℃的温度范围内形成,因此,DLC膜可以较容易地形成在具有较低热阻的电致发光层上。可以采用等离子体CVD(典型的是,RF等离子体CVD、微波CVD、电子回旋加速器源(ECR)CVD、热丝CVD或者其它等等)、燃烧光晕、溅射、离子束蒸发、激光蒸发以及其它等等方法形成DLC膜。可以使用氢气和碳氢化合物系列气体(例如,CH4、C2H2、C6H6等等)作为用于形成膜的反应气体。反应气体可以通过辉光放电离化。离子加速了与负的自偏置阴极碰撞。CN膜可以使用C2H2气体和N2气体作为反应气体来形成。DLC膜对氧具有高的阻滞特性,并且能够抑止电致发光层的氧化。因此,在后续的密封步骤中,DLC膜可以避免电致发光层的氧化。
随后,形成密封剂,并且对所密封的基板进行密封步骤。之后,将柔性引线基板连接着栅极电极层103,这也可以作为栅极引线层,与外部电特性连接。这与源极或漏极电极层111相同,也可以作为源极引线层。
图33A和33B显示了根据本发明的完整EL显示器件。图33A是EL显示屏的俯视图,而图33B是沿着图33A所示线E—F的剖面示意图。在图33A和33B中,在元件基板3300上所形成的像素部分包括:像素3302;栅极引线层3306a和3306b;源极引线层3308。元件基板3300可采用密封材料3303粘结在密封基板3310上。在该实施方式中,驱动器IC3351设置在FPC 3350上,而FPC可以采用TAB技术安装在基板上。
正如图33A和33B所示,干燥剂3305、3304a和3304b可以设置在显示屏上,以避免由于受潮所引起元件的劣化。干燥剂3305设置在像素部分周围,干燥剂3304a和3304b设置在对应于栅极引线层3306a和3306b的区域那。在该实施方式中,干燥剂设置在密封基板中所形成的下陷部分内,正如图33B所示,因此显示屏可以减小厚度。由于干燥剂形成在对应于栅极引线层的区域内,水吸收的面积可以放大,这就产生了改善水吸收的特性。同样,由于在栅极电极层上形成干燥剂,它本身并不会发光,因此就不会降低光的提取效率。在该实施方式中,填充剂3307可填充在显示屏中。当使用具有类似于干燥剂吸湿特性的物质作为填充剂3307时,就可以进一步提高水的吸收特性,这就避免了元件的劣化。
在该该实施方式中,显示了一例采用玻璃物质密封发光元件的实例。进行密封处理的处理,以保护发光元件避免受潮。可以使用下列方法中的任何一种方法:采用覆盖材料机械密封发光元件的方法;采用热固化树脂或者紫外光固化树脂密封发光元件的方法;以及采用诸如金属氧化物和氮化物之类具有良好屏障特性的膜密封发光元件的方法。作为覆盖材料,可以使用玻璃、陶瓷、塑料或金属。当光通过覆盖材料发出时,所需要形成的覆盖材料是具有透光特性的材料。通过使用诸如热固化树脂或紫外光固化树脂之类的密封材料将覆盖材料粘结在形成以上所提及的发光元件的基板上,并随后使用热处理或紫外照射处理来固化树脂,形成封闭空间。在该封闭的空间中,也可以有效地提供由氧化钡分类的吸湿材料。可以在密封材料上或者在隔离壁或者在四周部分上提供吸湿材料,使之不会阻挡从发光元件所发出的光。此外,有可能采用热固化树脂或紫外光固化树脂来填充在覆盖材料和形成发光元件的基板之间的间隙。在这种情况下,可以在热固化树脂或者紫外光固化树脂中有效地添加由氧化钡分类的吸湿材料。
在该实施方式中,尽管所显示的单层栅极结构适用于开关TFT,但是也可以使用诸如双层栅极结构的多层栅极结构。
正如以上所阐明的,在该实施方式中并不需要使用光刻掩模所进行的暴露步骤,从而减少了步骤的数量。此外,即使使用一面具有1000mm或者大于1000mm的第五代玻璃基板,还可以通过采用微滴排放方法直接在基板上形成各种图形方便地制成显示屏。
通过进行适用于增强要形成图形的目标区域与周围区域相比的图形粘结性的预处理,来形成预定的图形。此外,通过采用激光束的处理可以方便地设计精细直线图形。根据本发明,可以最少的材料损耗形成具有良好的可控制性的预定图形,从而降低了成本。其结果是,可以高的成品率制造具有良好可靠性的高性能显示器件。
[实施方式3]
参考图9A至9C、图10A至10C、图11A至11C以及图12A至12C讨论本发明另一例实施方式。本实施方式显示了一例采用微滴排放方法形成图形的预处理方法,该方法不同于在实施方式1中的方法。图9A、10A、11A和12A是显示器件的像素部分的俯视图。图9B、10B、11B和12B是沿着各个俯视图中各个线A—C所示的剖面示意图,而图9C、10C、11C和12C是沿着各个俯视图中各个线B—D所示的剖面示意图。
在基板200上形成膜基膜201,作为基础预处理。膜基膜201可以由激光束照射所敏感的光敏材料所制成,使得在将形成图形的目标区域中所形成的膜基膜可以去除。
在图9A至9C中,将膜基膜201的厚度设置为等于或者大于图形的厚度。当具有这类厚度的膜基膜去除时,就可形成下陷部分,使得图形材料可以微滴排放在该下陷区域内。正如图9A所示,膜基膜201可以形成在将要形成图形的目标区域附近。较佳的是,膜基膜201可以由光敏的树脂材料所制成,特别是,正性树脂材料所制成,使得它可以经受激光的处理。
通过使用激光照射设备,以激光束271a和271b照射将要形成栅极电极层的目标区域,使得膜基膜201感光,以形成光敏化的区域202a和202b(见,图10A至10C)。由于膜基膜201是由正性光敏材料所制成的,可以采用蚀刻剂去除激光束所感光的区域202a和202b,因此在目标区域中形成由保留的膜基膜所环绕着的下陷250a和250b(见,图11A至11C)。
采用微滴排放设备280a和280b在下陷部分250a和250b中排放包含导电材料的合成物所制成的液体,从而只在目标区域中形成栅极电极层203和204(见,图12A至12C)。在排放微滴的排放口直径较大或者以较差的可控制性在不是将形成栅极电极层的目标区域的区域上排放微滴的情况下,就会在目标区域周围的膜基膜201上排放过量的导电材料。在形成栅极电极层203和204之后,当采用蚀刻以及其它等方法将光敏树脂等所形成的膜基膜201与过量的导电材料一起去除时,就可以良好的控制性只在预定区域中形成栅极电极层203和204。同样,通过控制由光敏树脂等等所制成的膜基膜的厚度,就可以方便地调节所要形成的图形厚度。采用激光束的照射来处理目标区域,以形成下陷部分,并因此进行精细的处理。当使用光学设计成具有点斑形状的激光束时,就能够方便地和精确地形成点斑状的接触孔。
在下陷部分周围的膜基膜201可以由诸如光敏的丙烯酸和光敏的聚酰亚胺之类的光敏树脂所制成。此外,也可以采用包含感光剂的商用光刻材料。例如,可以使用酚醛树脂,这是典型的正性光刻胶;萘甲苯醌二叠氮基化合物,这是感光剂,以及其它等等。
根据这一步骤,形成栅极电极层203和204。在实施方式1中讨论的后续步骤,并且不用进一步解释。
通过进行在要形成图形的目标区域中形成下陷的预处理,就可以形成预定的图形。此外,通过采用激光束的处理可以方便地设计精细直线图形。根据本发明,可以最少的材料损耗形成具有良好的可控制性的预定图形,从而降低了成本。其结果是,可以高的成品率制造具有良好可靠性的高性能显示器件。
[实施方式4]
参考图14、图15A至15D和图16A至16C讨论本发明另一例实施方式。本实施方式显示了一例采用上栅极(台阶类型)薄膜晶体管取代在实施方式2中的下栅极(反向台阶类型)薄膜晶体管的实例,因此将不再讨论相同的部分或者具有与实施方式2中类似功能的部分。图15A至15C和图16A至16C是沿着图14所示线B—D的剖面示意图。
在基板300上形成膜基膜201,作为基础预处理。激光束选择性地仅仅只照射将要形成源极或漏极电极层311、312、313和314的目标区域。改变激光束所照射区域(即,膜基膜302a、302b和302c)的特性,与采用激光束照射区域的周围的膜基膜相比较,使之呈现出与包含导电材料合成物的微滴有关的较高亲液特性(即,较低疏液特性)。因此,当包含导电材料的合成物排放在具有较高亲液特性的区域(即,膜基膜302a、302b和302c)内时,可以良好的可控制性只在膜基膜302a、302b和302c上形成源极或漏极电极层311、312、313和314。
在源极或漏极电极层311、312、313和314上形成N型半导体层,并随后使用由光刻胶所制成的掩模进行蚀刻。该掩模可以采用微滴微滴排放方法通过排放光刻胶来制成。在N型半导体层上也形成半导体层,并使用掩模等进行蚀刻。因此,在基板300上形成了N型半导体层310和半导体层307和308
接着,在基板300上形成具有单层或层叠结构的栅极绝缘层306。作为较佳的模式,栅极绝缘层可以通过层叠由氮化硅所制成绝缘层306a,由二氧化硅所制成的绝缘层306b以及由氮化硅所制成的绝缘层306c所形成的。
在栅极绝缘层306上形成光敏物质350(见,图15B)。正如实施方式2所示,正性光敏物质可以作为光敏物质350所使用,并且这里使用光敏的树脂。通过使用激光照射设备,激光束370照射预定的部分,从而可以去除光敏的物质350,以形成接触孔。采用激光束370所照射的区域350是光敏感的(见,图15C)。在通过蚀刻去除光敏化的区域之后,就可以在采用光敏物质350作为掩模使用的同时蚀刻栅极电极层306,以便于形成通孔347。
再在基板300上形成光敏物质352。所形成的光敏物质352可以填充去除光敏材料的区域351,以形成通孔347,因此可以采用微滴排放方法只在开孔的区域351填充光敏物质352。通过使用激光器照射设备,激光束371照射将要形成栅极电极层304的区域353。区域353光敏感,并随后蚀刻且与区域351一起去除(见,图16A)。
去除光敏化的区域,形成了下陷。采用微滴排放设备380排放包含导电材料的合成物,以形成栅极电极层304。根据本发明,栅极电极层304的宽度在沟道方向上较窄,从而减小电阻性以及提高迁移性。
去除光敏物质352。接着,采用微滴排放方法形成第一电极层317。第一电极层317和源极或漏极电极层314通过预先已经形成的通孔347相互电气连接。
形成绝缘层321,在第一电极层上形成开孔,并随后以实施方式2中相同的方法形成电致发光层322和第二电极层323。在基板300上形成密封材料,并且采用密封基板密封。之后,柔性引线基板可以连接着栅极电极层或源极或漏极电极层。正如以上所阐述的,可以制造出具有显示功能的显示屏。
正如以上所阐明的,在该实施方式中并不需要使用光刻掩模所进行的暴露步骤,从而减少了步骤的数量。此外,即使使用一面具有1000mrm或者大于1000mm的第五代玻璃基板,还可以通过采用微滴排放方法直接在基板上形成各种图形方便地制成显示屏。
通过进行适用于增强要形成图形的目标区域与周围区域相比的图形粘结性的预处理,来形成预定的图形。此外,通过采用激光束的处理可以方便地设计精细直线图形。根据本发明,可以最少的材料损耗形成具有良好的可控制性的预定图形,从而降低了成本。其结果是,可以高的成品率制造具有良好可靠性的高性能显示器件。
[实施方式5]
根据本发明可以形成薄膜晶体管,并且使用薄膜晶体管可以制造显示器件。当使用发光元件和驱动发光元件的N型晶体管时,由发光元件所产生的光可以向下、向上、或者向下和向上发出(即,下发射、上发光或者双向发射)。在本实施方式中,将讨论根据参考图19A至19C的各种光发射的发光元件的层叠结构。
在该实施方式中,使用了可以应用本发明的沟道保护类型的薄膜晶体管481。通过采用微滴排放方法排放聚酰亚胺、乙烯聚合物酒精或者其它类似材料可以形成沟道保护膜。因此,省略了暴露步骤。作为沟道保护膜,可以使用无机材料(即,二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧氮化硅以及其它等等);光敏或者非光敏的有机材料(有机树脂材料)(即,聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亚胺氨基化合物、光刻胶、苯(并)环丁烯,以及其它等等);具有低的介电常数的低K材料,以及其它等等;包括上述多种的膜;上述的层叠层以及其它等等中的一种。因此,也可以使用具有以硅(Si)和氧(O)键形成骨干的材料,并且该材料包括至少一个氢根,或者至少一个氟、烷基族和芳族根。作为适用于制造沟道保护膜的方法,也可以使用诸如等离子体CVD和热CVD之类的气相生长方法或者溅射方法。也可以使用微滴排放方法或者印刷方法(适用于形成图形的方法,例如,丝网印刷或者平版印刷)。可以使用通过涂覆所获得的TOF膜或SOG膜。
首先,参考图19A讨论光向基板480发光,即,向下发光(下发射)的情况。在下发光的情况下,第一电极484,源极或漏极引线482、电致发光层485和第二电极486依次层的在基板480上,使得源极或漏极引线可以电气连接着晶体管481。其次,参考图19B讨论光向基板480的另一侧发射,即,向上发光(上发光)的情况。电气连接着晶体管481的源极或漏极引线462、第一电极463、电致发光层464和第二电极465依次层叠在基板480上。根据以上所提及的结构,即使当第一电极463发射出光,该光将被源极或漏极引线462反射并向基板480的另一侧发射。值得注意的是,在该结构中,第一电极463并不一定是由具有透光特性的材料所制成的。最后,参考图19C讨论光向基板480的两侧发射,即,向上和向下两个方向(双发射)的情况。电气连接着晶体管481的源极或漏极引线471、第一电极472、电致发光层473和第二电极474依次层叠在基板480上。在双向发射的情况下,当第一电极472和第二电极473是由具有透光特性的材料所制成或者所制成的膜厚度能够透过光时,光就能够向上和向下发射。
发光元件具有将电致发光层夹在第一电极和第二电极之间的结构。需要根据逸出功来选择适用于第一电极和第二电极的材料。第一电极和第二电极可以根据像素结构分别作为阳极或阴极。在本实施方式中,较佳的是,使得第一电极作为阴极,使得第二电极作为阳极,因为驱动TFT的极性是n沟道类型。此外,当驱动TFT的极性是p沟道类型时,较佳的是,使得第一电极是阳极,而第二电极是阴极。
当第一电极作为阳极时,电致发光层较佳的是由依次在阳极上所层叠的HIL(空穴注入层)、HTL(空穴传输层)、EML(发光层)、FTL(电子传输层)以及EIL(电子注入层)所形成。当第一电极作为阴极时,较佳的是,以相反的方式层叠这些层,通常,依次在阴极上层叠EIL(电子注入层)、ETL(电子传输层)、EML(发光层)、HTL(空穴传输层)、HIL(空穴注入层)和阳极(这是第二电极)形成电致发光层。因此,除了上述的层叠结构之外,电致发光层也可以采用单层结构或混合结构来形成。
作为电致发光层,可以使用蒸发掩模进行蒸发沉积以及其它方法分别选择性地形成可呈现出红(R)、绿(G)和蓝(B)发光的材料。可以采用微滴排放方法和滤色器的方法形成可以各自呈现出红(R)、绿(G)和蓝(B)发光的材料(低分子量材料、高分子量材料以及其它等等)。在这种情况下,较佳的是,由于RGB能够单独着色,所以不需要使用掩模。
在上发光和第二电极是由具有透光特性的ITO或ITSO所制成的情况下,可以使用在苯并衍生物(BzOs)中掺入Li的BzOs—Li,或者其它等等。同样,例如,作为EML,可以使用掺入对应于R、G和B的各自发光颜色的杂质的Alq3(在R的情况下,DCM等等,以及在G的情况下,DMQD等等)。
值得注意的是,电致发光层并不限制于上述材料。例如,通过共同沉积诸如具有α-NPD的氧化钼(MoOX:X=2至3)或者使用CuPc或PEDOT取代红荧烯(rubrene)来提高空穴的注入特性。此外,可以使用有机材料(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合成材料作为电致发光层的材料。以下将更加详细地讨论适用于形成发光元件的材料。
与在电荷注入/传输物质中所具有得良好电子传输特性的物质有关,可以有:具有喹啉衍生物骨干或者苯骨干的金属化合物,例如:三羟甲基氨基甲烷喹啉铝(tris(8-quinolinolate)aluminum(缩写为:Alq3);三羟甲基氨基甲烷喹啉铝(tris(5-methyl-8-quinolinolate)aluminum(缩写为:Almq3);bis(10-hydroxybenzo[h]quinolinato)beryllium(缩写为:BeBq2);bis(2-methyl-8-quinolinolate)-4-phenylphenolato-aluminum(缩写为:BAlq);以及其它等等。作为具有优良空穴传输特性的物质,可以采用下列:例如,基于芳香胺(即具有苯环氮键的芳香胺的化合物如:4,4,4’-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl-amino]-biphenyl(缩写为:α—NPD),4,4’-bis[N-(3-methylphenyl)-N-phenyl-amino]-biphenyl(缩写为:TPD),4,4’4”-tris(N,N-diphenyl-amino)-triphenylamine(缩写为:TDATA),和4,4’,4”-tris[N-(3-methylphenyl)-N-phenyl-amino]-triphenylamine(缩写为:MTDATA)。
作为在电荷注入/传输物质中具有优异电子传输特性的物质,可以有:碱金属或碱稀土金属的化合物,例如,氟化锂(LiF),氟化铯(CsF)和氟化钙(CaF2)。另外,可以采用诸如Alq3之类具有高电子传输特性物质的混合材料和诸如镁(Mg)之类的碱稀土金属。
有关在电荷注入/传输物质中具有优异空穴注入特性的物质:可以采用:金属氧化物如:氧化钼(MoOx),氧化钒(VOx),氧化钌(RuOx),氧化钨(WOx),和氧化锰(MnOx)。另外,也可以采用:基于酞箐染料的化合物例如:酞箐染料(缩写为H2Pc)和铜酞箐(CuPc)。
具有不同波长带宽的发光层可以由像素形成,以用于进行彩色显示。典型地,形成对应于各种不同的红(Red),G(green),和B(blue)发光颜色的发光层。在这种情况下,当传输一定波长带宽颜色的滤色器(颜色滤波器)设置在像素发光一侧时,颜色纯度可以提高并且可以防止像素区域的镜面反射。通过提供滤色器(着色层),就可以去除通常认为所需要的圆形偏振片,因此减小了发光层的光损耗。同样,减小了色调的变化,这是在像素区域(显示屏)看上去是斜的情况中产生的现象。
可以有各种发光材料。有关低分子量的有机发光材料,可以使用下列:4-dicyanomethylene-2-methyl-6-(1,1,7,7-tetramethyl-julolidyl-9-enyl)-4H-pyran(缩写为:DCJT);4-dicyanomethylene-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyl-julolidyl-9-eny)-4H-pyran(缩写为:DPA);peri-flan-thene;2,5-dicyano-1,4-bis(10-methoxy-1,1,7,7-tetramethyl-julolidyl-9-enyl)benzene,N,N’-dimethylquinacridone(缩写为:DMQd);香豆素coumarin6;香豆素545T;三羟甲基氨基甲烷喹啉铝tris(8-quinolinolae)aluminum(缩写为:Alq3);9,9’-biantryl;对苯基蒽9,10-diphenylanthracene(缩写为:DPA);9,10-bis(2-naphthyl)anthracene(缩写为:DNA);以及其它等等。同样,也可以使用其它材料。
另一方面,高分子量发光材料与低分子量的发光材料相比可以具有较高的物理强度和更稳定的元素。另外,因为高分子量材料可以采用涂覆技术来形成,元件制备相对容易。用高分子量有机发光材料形成的发光元件结构基本上与低分子量有机发光材料相似,并且包括阴极,有机发光层和阳极。然而,当发光层是由高分子量有机发光材料制成时,很难得到类似在使用低分子量发光材料情况的层叠结构。在许多情况下,例如,使用高分子量有机发光材料所形成的发光元件可以具有两层结构,具体地说,阴极,发光层,空穴传输层和阳极的结构。
发光颜色可以由形成发光层的材料所确定,通过选择材料可以形成能够发出预定颜色的发光元件。作为能够用于形成发光层的高分子量电子发光材料,可以使用:聚对亚苯基二烯撑(polyparaphenylene vinylenes),聚对亚苯基(polyparaphenylenes),聚噻吩(polythiophenes),聚荧光(polyfluorenes),以及其它材料。
特别是,可以使用下列材料作为聚对亚苯基二烯撑的材料:聚对亚苯基二烯撑(poly(paraphenylennvinylene)的衍生物(PPV);聚烷氧亚苯基二烯撑(poly(2,5-dialkoxy-l,4-phenyenevinylene)(RO-PPV));乙烷基六氧化物甲氧基亚苯基二烯撑(poly[2-(2’-ethylhexoxy)-5-methoxy-1,4-phenylenevinylene](MEH-PPV));聚二烃氧基苯亚苯基二烯撑(poly[2-dialkoxyphenyl]-1,4-phenylenevinylene](ROPh-PPV));以及其它类似的材料。有关聚对苯撑,可以采用下列材料:聚对苯撑(paraphenylennvinylene)的衍生物(PPP);聚二烃氧基苯基(poly(2,5-dialkoxy-1,4-phenylene)(RO-PPP));聚双六氧化物(poly(2,5-dihexoxy-1,4-phenylene));以及其它类似的材料。有关聚噻吩,可以使用下列材料:聚噻吩(polythiophene(PT))的衍生物;聚烷基噻吩(poly(3-alkylthiophene)(PAT));聚已基噻吩(poly(3-hexylthiophene)(PHT));聚环已基噻吩(poly(3-cyclohexylthiophene)(PCHT));聚环已基甲基噻吩(poly(3-cyclohexyl-4-methylthiophene)(PCHMT));聚双环已基噻吩(poly(3-,4-dicyclohexylthiophene)(PDCHT));聚对辛基苯基噻吩(poly[3-(4-octylphenyl)-thiophene](POPT));对辛基苯基对噻吩(poly[3-94-octylphenyl]-2,2-bithiophene](PTOPT));以及其它类似的材料。有关聚荧光,可以使用下列材料:聚荧光(polyfluorenes(PF));聚二烷基芴(poly(9,9-dialkylfluorene)(PDAF));聚二辛基芴(poly(9,9-dioctylfluorene)(PDOF));以及其它类似的材料。
当具有空穴传输特性的高分子量有机发光材料夹在阳极和具有发光特性的高分子量有机发光材料之间时,可以改善来自阳极的空穴注入特性。典型地,一种可以溶解具有空穴传输特性的高分子量有机发光材料的溶剂可溶于水,随同受体材料采用旋涂等方法一起使用。因为有机溶剂是不可溶解的,它只能与上述具有发光特性的有机发光材料层叠在一起。有关具有空穴传输特性的高分子量有机发光材料,可以采用下列材料:PEDOT和樟脑磺酸(CSA)的化合物作为受体材料;聚苯胺(PANI)和polystyrenesulfonic acid(PSS)的化合物作为受体材料;以及其它材料。
发光层能够发射单色光和白光。在使用发白光的发光材料时,可以通过向发光的像素传输一定波长的光的颜色滤波器(或者着色层)来获得颜色显示。
为了形成发射白光的发光层,例如,可以采用汽相淀积的方法依次层叠获得发白光,依次层叠的次序为:Alq3,部分掺杂尼罗红的Alq3,这是一种红发光染料,Alq3,p-EtTAZ,和TPD(芬芳二胺(aromatic diamine))。或者,当采用旋涂技术形成EL时,EL最好在旋涂后用真空加热进行焙烘。例如,聚乙烯二氧噻吩poly(ethylene dioxythiophene)/poly(styrenesulfonicacid)(PEDOT/PSS)的水溶性溶剂可以作为空穴注入层旋涂到整个基板表面,并随后进行焙烤。然后,乙烯聚合物咔唑polyvinyl carbazole(PVK)掺杂了作为发光中心颜料,(例如四甲基丁二烯)1,14,4-tetraphenyl-1,-3-butadiene(TPB),对氰基亚甲基甲基二甲胺基苯乙烯基吡喃4-dicyanomethylene-2-methyl-6-(p-dimethylamino-styryl)-4H-pyran(DCM1),尼罗红Nile red,和香豆素6)可以作为发光层旋涂到整个基板表面,并随后进行焙烤。
发光层可以由单层结构形成。在这种情况下,1,3,4-oxadiazolederivative(PBD)具有电子传输特性,可以分散在具有空穴传输特性的聚乙烯咔唑中。另外,白光发光可以通过分散30%分子量的PBD作为电子传输剂并且分散适当量的四种颜料(TPB,香豆素6,DCM1,和尼罗红)。除了上述发出白光的发射元件之外,通过适当选择发光层材料,可以制造出发红光,绿光和蓝光的发光元件。
此外,包括金属化合物以及类似材料的三重态受激发光材料可以用作为发层,取代以上所提及的单重态发光材料。例如,可以采用三重态发光材料形成发出红光的像素元件,在所发出的红色中,发光的半寿命期是相对较短的;以及可以由单重态的发光材料形成发出绿光和蓝光的像素。由于三重态受激发光材料具有优良的发光效率,因此它具有所需的低功耗的特征,以便于获得与单重态受激发光材料相同的发光亮度。即,当采用三重态受激发光材料形成发出红光的像素时,只需要少量的电流流过发光元件,从而提高了可靠性。为了能够减小功耗,发出红光和绿光的像素可以采用三重态受激发光材料形成,而发出蓝光的像素可以采用单重态发光材料形成。在发出绿光的发光元件也是采用三重态受激发光材料形成时,这绿光可以对人眼具有高的可视性,就能够进一步降低功耗。
作为三重态发光材料的实例,三重态受激发光材料可以使用金属化合物作为杂质。特别是,众所周知,具有铂的金属化合物,铂是第三跃迁元素,可作为它的中心金属;具有铱作为中心金属的金属化合物。三重态受激发光材料并不限制于上述化合物,并且有可能使用具有上述结构和包括属于元素周期表中第八至第十族的元素作为它的中心金属的化合物。
上述用于形成发光层的物质都是实例,并且发光层可以由各种不同特性的各种适当发光层所形成,例如,空穴注入/传输层、空穴传输层、电子注入/传输层、电子传输层、发光层、电子阻挡层以及空穴阻挡层。此外,可以使用这些层的混合层或者混合结。发光层的结构是可以变化的,并且可以各种形式来形成发光层。发光层的地转换可以是允许的,并不超出本发明的目的,例如,提供电极或者设置发光材料,使之具有电子注入层或发光层的功能,从而取代所提供的某些电子注入层或者发光层。
当由上述材料所形成的发光元件采用正向偏置电压时,发光元件就能够发出光。使用发光元件所形成的显示器件的各个像素可以采用简单矩阵方法或者有源矩阵方法驱动,正如实施方式2所示。在这两种情况下,正向偏置电压可以一定的时序施加在发光的各个像素上,同时在某些周期内各个像素是不发光的。在不发光的周期中,将反向偏置电压时间的发光元件,从而可以提高发光元件的可靠性。在一定的驱动条件下发光元件会产生降低光强度的劣化或者由于各个像素中的不发光区域的扩展而引起发光效率明显降低。当发光元件采用AC驱动器驱动使得各个像素可以施加正向偏置电压和反向偏置电压时,发光元件的劣化就能够阻止,从而可以提高发光器件的可靠性。
此外,在基板480的计数基板上形成滤色器(彩色滤色器),尽管在图19A至19C中没有显示。滤色器(彩色滤色器)可以采用微滴排放的方法来形成;在这种情况下,激光照射处理以及其它处理可以作为上述基础预处理来进行。可以根据本发明的膜基膜采用良好的粘结剂以预定的图形来形成滤色器(彩色滤色器)。可以滤色器(彩色滤色器)可以进行高清晰度的显示。这是因为滤色器(彩色滤色器)能够在RGB各自的发射频谱中将较平坦的峰值调整到较尖锐的峰值。
以上讨论了形成显示RGB的各自发光材料的情况,然而,也可以通过形成显示单色发光的材料并采用彩色滤色器或者彩色转换层组合这些材料来进行全彩色的显示。例如,可以在第二基板(密封基板)上形成滤色器(彩色滤色器)或者彩色转换层,正如实施方式2所示,并随后将其粘结在基板上。正如以上所讨论的,显示单色发光的材料,滤色器(彩色滤色器),和彩色转换层都可以采用微滴排放方法来形成。
当然,可以进行单色发光的显示。例如,可以使用单色发光来形成面彩色发光显示器件。无源矩阵显示部分可以适用于面彩色类型,并且主要用于显示字符和符号。
具有低的逸出功的材料可以用于上述结构中的阴极;例如,较佳的是,Ca、Al、CaF、MgAg、AlLi、以及其它等等。电致发光层可以采用单层型、层叠型已经在层之间没有中间界面的混合型中的任何一种结构。电致发光层也可以采用单重态材料、三重态材料,以及其组合材料来形成;并包括选自低分子量有机化合物、中间分子有机化合物(它不具有升华的能力并且分子数为20或者小于20或者分子链为10μm或小于10μm)、高分子量有机化合物。此外,电致发光层可以与具有电子注入/传输特性或空穴注入/传输特性的无机化合物相组合。第一电极484、463和472可以采用能够透过光的透明导电膜形成,例如,可以使用与2%至20%的氧化锌(ZnO)相混合的氧化铟以及ITO或ITSO的透明导电膜。值得注意的是,较佳的是,在形成第一电极484、463和472之前,进行氧气氛的等离子体处理或者真空气氛的热处理。可以使用包含硅的材料、有机材料或混合材料来形成隔离壁(也可以称之为堤)。此外,可以使用多孔膜。值得注意的是,较佳的是,隔离壁可以使用光敏的或不光敏的材料来形成,例如,丙烯酸或聚酰亚胺,由于面对隔离壁的一面可以变成为半径是曲线连续变化的形状,并且上层膜可以在没有断裂的条件下形成。该实施方式可以任意与上述实施方式相组合。
[实施方式6]
参考图35A和35B、图36A和36B、图37A和37B、图38A和38B、图39A和39B、图40A和40B以及图45讨论本发明的另一实施方式。具体地说,讨论根据本发明的制造显示器件(液晶显示器件)的方法。
首先,讨论根据本发明具有沟道蚀刻型薄膜晶体管的显示器件(液晶显示器件)的制造方法。图35A、图36A、图37A、图38A、图39A和图40A分别是显示该显示器件的像素部分的俯视示意图。图35B、图36B、图37B、图38B、图39B和图40B分别是沿着俯视图所示线G—H的剖面示意图。
在基板5100上形成膜基膜5101,作为基础预处理。作为基板5100,可以使用诸如硅硼酸钡玻璃和硅硼酸铝玻璃之类的玻璃基板、石英基板、硅基板、金属基板、不锈钢基板、能够承受制造步骤中的处理温度的热阻塑料基板,以及其它等等。基板5100的表面可以使用CMP(化学机械抛光)方法进行抛光,以此平整其表面。可以在基板5100上形成绝缘层。绝缘层可以采用诸如CVD、等离子体CVD、溅射、和旋转涂覆之类熟知方法由包含硅的氧化物材料或者包含硅的氮化物材料所制成,使之具有单一层或者层叠层。并不一定要形成绝缘层。然而,当形成绝缘层时,可以避免污染物渗透到基板100。在形成可禁止污染物通过基板的膜基膜的情况下,所形成的膜基膜5101可以作为栅极电极层5103的基础预处理,该栅极电极层是采用微滴排放方法所形成的。
在本实施方式中,可形成疏液物质,作为膜基膜5101(见,图35A和35B)。这里,膜基膜5101可以采用旋转涂覆方法形成在基板5100的整个表面上。另外,膜基膜也可以在微滴排放方法选择性形成在要形成图形的目标区域的附近。
采用激光照射设备使用激光束5171a照射要形成栅极电极层的目标区域,使之可选择性地改变膜基膜的特性(见,图36A和36B)。通过改变特性的处理,膜基膜5102a和5102b可以变成为相对于所包含导电材料合成物具有更高的亲液特性,其中,所包含导电材料合成物是用于以后形成栅极电极层的。因此,在膜基膜5102a和5102b与膜基膜5102a和5102b周围的膜基膜之间,可变化相对于包含导电材料合成物的疏液(亲液)特性。
采用微滴排放的设备5180a将包含导电材料合成物的微滴排放在膜基膜5102a和5102b上,由于激光束的照射可改变膜基膜的特性,从而形成栅极电极层5103和电容器引线层5104(见,图37A和37B)。与在膜基膜5102a和5102b周围的膜基膜相比较,在没有激光束所照射的区域中,所微滴排放的微滴可以具有更高的亲液特性(即,更低的疏液特性)粘结在膜基膜102a和102b。当用于排放微滴的喷嘴的排放部分直径大于预定图形的尺寸时,由于在要形成图形的目标区域进行了增强亲液特性的处理(或者是降低疏液特性的处理),所以微滴就只能粘结在目标区域上,从而可以形成精细的直线性导电层。通常,在目标区域和在目标区域周围的区域之间的疏液(亲液)特性的程度是不同的,因此,流在目标区域周围的区域中的微滴具有疏液特性,且能以较高的亲液特性保持在目标区域中。
根据本发明,当形成类似于栅极电极层5103的精细图形时,微滴不会散落在要形成图形目标区域的周围,从而可以形成精细的直线,即使用于微滴的排放口的直径相对较大时。通过控制微滴的数量,就能够调整导电层的厚度。当通过激光束的照射选择性地改变膜基膜的特性时,就能够以良好的可控制性来形成精细的引线、电极以及其它等等,因为激光束允许精细的处理。与采用旋转涂覆方法在基板的整个表面上形成导电层的情况相比较,由于可以采用根据本发明的微滴排放方法来选择性地形成导电层,从而可以避免材料的浪费,从而降低制造的成本。
在该实施方式中,可以采用溶胶—凝胶技术的浸渍涂覆、旋转涂覆、微滴排放、离子电镀、离子束、CVD、溅射、RF磁溅射、等离子体蒸散涂覆、等离子体蒸散或者阳极氧化来形成作为基础预处理的膜基膜5101。根据制造膜基膜的方法,该膜基膜可以不是连续的膜。当采用诸如浸渍涂覆和旋转涂覆之类的涂覆方法形成膜基膜时,如果需要去除溶剂的话,就需要套用焙烘和干燥的工艺。
膜基膜5101可以采用溅射、蒸发沉积等等方法由诸如Ti(钛)、W(钨)、Cr(镉)、钽(Ta)、Ni(镍)和Mo(钼)或者其氧化物之类的材料制成。
所形成的膜基膜5101的厚度为0.01至10nm。由于膜基膜较佳的是以尽可能薄的方式形成,所有该膜可以不具有层叠的结构。当膜基膜是由金属材料或者3d跃迁元素所制成且具有导电性时,在需要形成导电层的目标区域周围的膜基膜较佳的是采用下列两种方法来进行处理。
第一种方法,与栅极电极5103没有重叠的膜基膜5101的部分(即,与栅极电极相重叠的区域相比较,呈现出较高疏液特性的区域)绝缘,以形成一个绝缘层。也就是说,对没有与栅极电极层5103相重叠的膜基膜5101进行氧化,以形成绝缘。当采用这种方法使得部分膜基膜5101氧化使之绝缘时,膜基膜较佳的是形成0.01至10nm的厚度,使得膜基膜可以容易地部分氧化。作为用于部分氧化膜基膜的方法,可以采用将膜基膜暴露于氧气氛的方法或者进行热处理的方法中的任何一种方法。
第二种方法,在要形成栅极电极层51035的目标区域中选择性地形成膜基膜5101(即,将进行排放包含导电材料合成物的区域)。可以采用微滴排放选择性地形成膜基膜5101。或者,在基板的整个表面上排放合成物,并随后采用栅极电极层5103作为掩模选择性蚀刻膜基膜5103,以便于去除。在这种方法中,膜基膜5101的厚度并没有特殊的限制。
此外,还可以有其它方法,在该方法中,可以在要形成图形的目标区域上形成具有粘结剂功能的有机材料,以增强采用微滴排放方法所形成的图形的粘结特性。还有可能使用有机材料(或者有机树脂材料)(即,聚酰亚胺和丙烯酸)或者由硅(Si)和氧(O)键形成骨干的材料,这种材料至少包括了氢作为替代或者至少包括一种氟、烷基族和芳(族)烃作为替代。
栅极电极层103和104可以采用微滴排放方法形成。
尽管膜基膜5101是在形成栅极电极层5103之前采用微滴排放方法作为基础预处理形成的,但是也可以在形成了栅极电极层5103和电容引线层5104之后进行形成膜基膜的处理步骤。
在采用微滴排放方法排放合成物形成栅极电极层5103和电容引线层5104之后,基板5100的表面可以采用压力压紧表面的方法来进行平整,以增强其平整度。作为压紧方法,可以通过扫描在表面上的滚筒物体来平整下陷和凸起,也可以采用扁平物体垂直压紧表面。加热处理可以在压紧的同时进行。或者,使用溶剂或者其它软化或熔融表面的方法利用空气刀来去除在表面上的凸起。也可以采用CMP方法来抛光表面。当采用微滴排放方法形成凸起和下陷时,可以使用上述平整步骤来进行基板表面的平整处理。
根据本发明,可以形成5μm或小于5μm宽度的引线,作为栅极电极层5103。
接着,在栅极电极层5103和电容引线层5104上形成栅极绝缘层5105(见,图38A和38B)。栅极绝缘层5105可采用熟知的材料所制成,例如,二氧化硅材料和氮化硅材料,并且可以具有单层或层叠结构。在实施方式中,栅极绝缘层膜5105可以通过层叠氮化硅膜、二氧化硅膜和另一氮化硅膜来制成。同样,可以采用单层的氮氧化硅膜,包括两层的层叠层,也可以采用上述三层的结构。较佳的是,采用致密的氮化硅膜用作为栅极绝缘层。当栅极电极层和电容引线层是采用微滴微滴排放方法由银、铜以及其它所制成时,在其表面上所形成的氮化硅膜、NiB膜以及其它可以作为导电层的屏障膜,从而可以防止污染物的散落以及平整基板的表面。为了在低温下形成无栅极泄漏电流的致密性绝缘膜,较佳的是,将包含诸如氩之类惰性气体元素的反应气体混合进绝缘膜中。
接着,形成半导体层。如果需要,可以形成具有一种导电类型的半导体层。在该实施方式中,形成N型半导体层5107,与半导体层5106一起作为具有一种导电类型的半导体层(见,图38A和38B)。或者,可以通过形成N型半导体层来制成N沟道型TFT的NMOS结构,可以通过形成P型半导体层来制成P沟道型TFT的PMOS结构,以及可以通过N沟道型TFT和P沟道型TFT的组合来制成CMOS结构。为了能形成一种导电类型,可以通过掺入一种导电型的元素,在半导体层中形成一个杂质区域,从而形成一个N沟道型TFT或者P沟道型TFT。
在该实施方式中,可以使用非晶半导体作为半导体层。形成半导体层,并随后采用等离子体CVD及其它类似方法形成N型半导体层,作为具有一种导电类型的半导体层。
随后,可以使用由诸如树脂和聚酰亚胺之类的绝缘材料所制成的掩模,同时对半导体层和N型半导体层进行图形化,以形成半导体层5106和N型半导体层5107(见,图38A和38B)。可以通过选择性地排放合成物来形成掩模。作为掩模,可以使用诸如环氧树脂、丙烯酸树脂、苯酚树脂、酚醛环氧树脂、三聚氰胺树脂以及氨基甲酸树脂之类的树脂材料制成。掩模也可以通过使用微滴排放的方法采用诸如苯并芴、聚对二甲苯、闪光(flare)、以及具有透光特性的聚酰亚胺的有机材料制成;由硅氧烷系聚合体的聚合作用所形成的化合物材料;包含水溶性均聚(合)物和水溶性共聚物的合成物材料以及其它材料制成。此外,也可以使用包括感光剂在内的商品化树脂材料。例如,有可能使用典型正性树脂的酚醛环氧树脂、感光剂的萘酚醌亚胺二叠氮基化合物、负性树脂的基础树脂、二苯硅化物以及形成材料的酸,等等。任何材料的表面张力和粘性都可以通过调整溶剂的浓度以及添加表面活性剂等等进行适当地调整。
在实施方式中,作为基础处理,通过激光束的照射部分改变膜基膜的特性,从而可以采用微滴排放的方法选择性的形成栅极电极层5103和电容引线层5104。
特别是,采用激光束照射要形成图形的目标区域,从而在采用微滴排放方法形成图形之前改变目标区域的特性。由于仅仅只是改变目标区域的特性,因此就产生在目标区域和目标区域周围区域之间疏液特性(亲液特性)上的差异。因此,当采用微滴排放方法来形成图形时,微滴就仅仅只能保持在要形成图形的目标区域中(具有较高亲液特性的区域),从而可以形成具有良好可控制性的图形。在使用液体材料的情况下,部分改变膜基膜特性的步骤可以适用于在没有使用掩模条件下的任何类型膜基膜,从而减少了处理步骤的数量。
通过排放包含导电材料的合成物就可以形成源极或者漏极电极层5130和5108。通过采用源极或漏极电极层5130和5108作为掩模,对半导体层5106和N型半导体层5107进行图形化,以暴露半导体层5106(见,图39A和39B)。源极或漏极电极层5130和5108可以采用相同于上述栅极电极层5103的方法来形成。源极或者漏极电极层5130也具有引线层的功能。
作为形成源极或漏极电极层5130和5108的导电材料,可以使用主要包含诸如Ag(银)、Au(金)、Cu(铜)、W(钨)和Al(铝)之类金属颗粒的合成物。此外,也可以组合透光的氧化锡铟(ITO)、包括氧化锡铟和二氧化硅的ITSO、有机铟、有机锡、有机锌、氮化钛、以及其它等等,以形成源极或漏极电极层。
作为导电层的基础预处理,可以进行形成膜基膜的上述步骤,其中可以采用微滴排放的方法来形成导电层,并且也可以在形成导电层之后进行处理步骤。根据该步骤,可以增强在层之间的粘结性,从而增强显示器件的可靠性。
随后,包括导电材料的合成物可选择性地排放在栅极绝缘层5105上,以形成像素电极层,使得像素电极层与源极或漏极层5108相接触(见,图40A和40B)。当制造透光的液晶显示屏时,像素电极层5111可以采用下列方法制成:可以由包含氧化锡铟(ITO)、包括二氧化硅的氧化锡铟ITSO、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)或其它等等合成物制成预定的图形,以及焙烘。
像素电极层5111可以在形成源极或漏极电极层5108之前选择性地形成在栅极绝缘层5105上。在这种情况下,可以获得在像素电极层5111上层叠源极或漏极电极层5108的结构。当在形成源极或漏极电极层5108之前形成像素电极层5111时,就能够在平整的表面上形成,从而呈现出具有较佳膜形成特性的优良覆盖。由于像素电极层5111可以承受诸如CMP之类的抛光处理,所以它可以平稳制成。
正如图49A所示,在源极或漏极电极层5108上可以形成作为中间绝缘膜的绝缘层5150,使得源极或漏极电极层5108可以通过引线层5152电特性连接着像素电极层5111。在这种情况下,可以在源极或漏极电极层5108上形成与绝缘层5150疏液的物质(即,具有高的疏液特性),取代通过部分去除绝缘层5150来形成开孔(接触孔)。绝缘层5150的合成物可以采用涂覆方法涂覆在基板上,以在除了基板5151上具有疏液特性区域的区域内形成绝缘层5150(图49A)。
在通过加热、干燥等等方法固化绝缘层5150之后,去除具有疏液特性的物质5151,以形成开孔。接着,形成引线层5152,以便于填满开孔。随后,形成与引线层5152相接触的像素电极层5111(见,图49B)。采用这种方法,由于开孔并不一定要采用蚀刻来形成,所以这就有利于简化工艺步骤。
在源极或漏极电极层上形成中间绝缘膜的情况下,正如图49A至49C所示,可以采用下列形成开孔的其它方法。在这种情况下,绝缘层5150可由光敏绝缘材料来制成。在形成作为中间绝缘膜的光敏绝缘材料之后,可以采用激光束照射眼形成开孔的部分,使得该部分的绝缘材料部分光敏。所光敏的绝缘材料可以采用蚀刻等方法来去除,以形成达到源极或漏极电极层的开孔(接触孔)。在开孔中形成导电层,使之与源极或漏极电极层相接触。随后,形成第一电极层,使之与导电层相接触。由于采用激光束的照射部分改变了膜的特性,就能够实现精细的处理。
较佳的是,可以采用溅射的方法由氧化锡铟(ITO)、包括二氧化硅的氧化锡铟ITSO、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)或其它等等形成像素电极层5111。更为较佳的是,可以使用在ITO中包含2至10重量百分比的二氧化硅作为靶子以溅射方法所制成的包括二氧化硅的氧化锡铟。除此之外,也可以使用在氧化铟中还混合从2至20%氧化锌(ZnO)的包含二氧化硅的氧化导电材料。在采用溅射方法形成像素电极层5111之后,采用微滴排放方法在其表面上形成掩模层。于是,可以在使用掩模层的同时蚀刻像素电极层5111,使之具有所需要的图形。在该实施例的模式中,像素电极层5111是采用微滴排放的方法由具有透光特性的导电材料所制成的,特别是,它是使用氧化锡铟和包含ITO和二氧化硅的ITSO所制成的。
当制造反射型液晶显示屏,可以使用主要包含诸如Ag(银)、Au(金)、Cu(铜)、Wu(钨)和Al(铝)之类金属颗粒的合成物来形成像素电极层5111。同样,像素电极层5111可以采用下列方法来形成,采用溅射的方法来形成透明的导电膜或具有光反射性的导电膜,采用微滴排放方法来形成掩模图形,以及在采用掩模的同时蚀刻导电膜。
像素电极层511可以采用CMP方法或者使用乙烯聚合物基于酒精的多孔物体来清除和抛光,使得像素电极层5111的表面平整。此外,在采用CMP方法抛光之后,可以对像素电极层5111的表面进行紫外照射或者氧等离子体处理。
根据上述步骤,就可以完成具有下栅极类型(也可称之为“反向台阶类型”)的TFT以及连接着像素电极的显示屏TFT的基板5100。在该实施方式中的TFT是沟道蚀刻类型。
正如图45所示,接着,可以采用印刷、旋涂等等方法来形成绝缘层5112,这也可以称之为取向膜,使之覆盖着像素电极层5111。图45是沿着图35A、图36A、图37A、图38A、图39A和图40A各自所示俯视图的线G—H的剖面示意图。当使用丝网印刷或者平版印刷的方法时,可以有选择性地形成绝缘层5112。绝缘层5112可以承受摩擦处理。可以采用微滴排放方法在要形成像素的周围区域上形成密封材料(在附图中没有显示)。
随后,将具有TFT的基板500粘结在计数基板5124上,在该基板上,形成用作为取向膜的绝缘层5121,用作为滤色器的着色层5122,用作为计数电极的导电层5123和偏振片5125,并将隔离柱夹在其中。液晶层5120设置在基板5100和计数基板5124之间的空间中,从而完成显示屏(液晶显示屏)(见,图45)。密封材料可以包含填料。此外,可以在计数基板5124中形成光屏蔽膜(阻挡矩阵)。可以使用分配器(微滴排放方法)来形成液晶层,在所使用的浸渍方法中,可以使用毛细管现象等等使得液晶注入在所粘结的基板之间。
参考图50解释使用分配器的液晶微滴排放方法所形成的液晶层的实例。在图50中,标号40表示了控制设备42、图像拾取部件43、头33、液晶35和41、标记34、盘中层32、密封材料30、TFT基板20,以及计数基板。可采用密封材料32形成封闭的环路,并且液晶33可以采用头43一次或多次排放其中。在这时,可形成屏障层34,以避免密封材料32与液晶33产生反应。随后,基板在真空中相互粘结在一起。密封材料科采用紫外光照射进行固化,从而可以将液晶填充在基板之间。
为了将以上所制成的像素部分与外部引线基板相连接,形成连接部分。在大气压力或者几乎大气条件下的使用氧气灰化来去除在连接部分中的绝缘层。灰化处理使用氧气与氢气、CF4、NF3、H2O和CHF3中的一种或者多种。在该步骤中,灰化处理是在采用计数基板密封液晶之后进行,从而避免由于静电所引起的损坏或者断裂。然而,在由于静电所引起不利影响的几率较小的情况下,可以在任何时间进行灰化处理。
接着,提供用于连接的引线基板,使得它可以通过各向异性的导电层电特性连接着栅极电极层5103。引线基板用于从外部传输信号和电压势。通过以上所讨论的步骤,就可以完成包括沟道蚀刻型开关TFT和电容器元件的显示屏(液晶显示屏)。该电容器元件包括电容器引线层5104、栅极绝缘层5105和像素电极层5111。
在该实施方式中,尽管显示了适用于开关TFT的单层栅极结构,但是也可以使用诸如双层栅极接受的多栅极结构。
正如以上所阐述的,在实施方式中没有进行使用光掩模的暴露步骤。此外,即使使用一面具有1,000mm或者大于1,000mm的第五代玻璃基板,还可以通过采用微滴排放方法直接在基板上形成各种图形方便地制成显示屏(液晶显示屏)。
通过进行适用于增强要形成图形的目标区域与周围区域相比的图形粘结性的预处理,来形成预定的图形。此外,通过采用激光束的处理可以方便地设计精细直线图形。根据本发明,可以最少的材料损耗形成具有良好的可控制性的预定图形,从而降低了成本。其结果是,可以高的成品率制造具有良好可靠性的高性能显示器件。
[实施方式7]
参考图41A和41B、图42A和42B、图43A和43B以及图44A和44B讨论本发明的另一实施方式。本实施方式显示了一例采用微滴排放方法形成图形的预处理的实例,该实例不同于咱实施方式6中的实例。图41A、图42A、图43A以及图44A是显示器件像素部分的俯视示意图。图41B、图42B、图43B以及图44B是沿着图41A、图42A、图43A以及图44A所示的各个线G—H的剖面示意图。
在基板5200上形成膜基膜5201,作为基础预处理。膜基膜5201是由光敏材料所制成的,该光敏材料可以采用激光束照射进行光敏,从而可以去除在要形成图形的目标区域中所形成的膜基膜。
正如图41A和41B所示,将膜基膜5201的厚度设置为等于或者大于图形的厚度。当部分去除具有这类厚度的膜基膜时,就可形成下陷部分,使得图形材料可以排放在该下陷区域内。正如图41A所示,膜基膜5201可以形成在将要形成图形的目标区域附近。较佳的是,膜基膜5201可以由光敏的树脂材料所制成,特别是,正性树脂材料所制成,使得它可以经受激光的处理。
通过使用激光照射设备,以激光束5271a和5271b照射将要形成栅极电极层的目标区域,使得膜基膜5201感光,以形成光敏化的区域5202a和5202b(见,图42A和42B)。由于膜基膜5201是由正性光敏材料所制成的,可以采用蚀刻剂去除激光束所光敏的区域5202a和5202b,因此在要形成图形的目标区域中形成由保留的膜基膜所环绕着的下陷5250a和5250b(见,图43A合43B)。
采用微滴排放设备5280a和5280b在下陷部分5250a和5250b中排放包含导电材料的合成物所制成的液体,从而只在目标区域中形成栅极电极层5203和电容器引线层5204(见,图44A和44B)。在排放微滴的排放口直径较大或者以较差的可控制性在不是将形成栅极电极层的目标区域的区域上排放微滴的情况下,就会在目标区域周围的膜基膜5201上排放过量的导电材料。在形成栅极电极层5203和电容器引线层5204之后,当采用蚀刻以及其它等方法去除光敏树脂等所形成的膜基膜5201时,就可以良好的控制性只在预定部分中形成栅极电极层5203和电容器引线层5204。同样,通过控制由光敏树脂等等所制成的膜基膜的厚度,就可以方便地调节所要形成的图形厚度。采用激光束的照射来处理目标区域,以形成下陷部分,并因此进行精细的处理。当使用光学设计成具有点斑形状的激光束时,就能够方便地和精确地形成点斑状的接触孔。
在下陷部分周围的膜基膜5201可以由光敏物质的丙烯酸、光敏树脂的光敏聚酰亚胺或者其它等等所制成。此外,也可以采用包含感光剂的商用光刻材料。例如,可以使用酚醛树脂,这是典型的正性光刻胶;萘甲苯醌二叠氮基化合物,这是感光剂,以及其它等等。
根据这一步骤,形成栅极电极层5203和电容器引线层5204。在实施方式1中讨论的后续步骤,并且不用进一步解释。
通过进行在要形成图形的目标区域中形成下陷的预处理,就可以形成预定的图形。此外,通过采用激光束的处理可以方便地设计精细直线图形。根据本发明,可以最少的材料损耗形成具有良好的可控制性的预定图形,从而降低了成本。其结果是,可以高的成品率制造具有良好可靠性的高性能显示器件。
[实施方式8]
参考图54讨论本发明另一例实施方式。在该实施方式中,沟道保护型薄膜晶体管,取代了在实施方式6中所使用的沟道蚀刻型薄膜晶体管。因此,将不再讨论相同的部分或者具有与实施方式6相类似功能的部分。值得注意的是,图41是实施方式6中的沟道蚀刻型晶体管的剖面示意图。
在基板5100上形成膜基膜5101,作为基础预处理。激光束仅仅只照射将要形成栅极电极层5130和电容器引线层5104的膜基膜的目标区域。激光束所照射的目标区域(即,膜基膜5102a)的特性将会改变,使得膜基膜5102a对随后所排放的由包含导电材料的合成物所制成的微滴呈现出较高的亲液特性(较低的疏液特性)。通过在已经改变特性的区域(膜基膜5102a)上排放包含导电材料的合成物就可以只在膜基膜5102a上形成栅极电极层5103和电容器引线层5104。
接着,采用等离子体CVD、溅射等方法在栅极电极层5103和电容器引线层5104上形成绝缘层5105。更佳的是,栅极绝缘层5105可以通过层叠由氮化硅所制成绝缘层5105a,由二氧化硅所制成的绝缘层5105b以及由氮化硅所制成的绝缘层5105c所形成的。以上所讨论的步骤可以实施方式2中的相同方法来进行。
为了能够形成沟道保护膜5140,例如,采用等离子体CVD的方法在半导体层5106上形成绝缘膜,并且进行图形化,以在预定部分形成预定的形状。在这种情况下,从基板的背面进行暴露,同时采用栅极电极层5103作为掩模,从而形成沟道保护膜5140。另外,通过采用微滴排放方法排放聚酰亚胺或乙烯聚合物酒精可以形成沟道保护膜5140。这样就可以省略暴露步骤。
作为沟道保护膜,可以使用无机材料(即,二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧氮化硅以及其它等等);光敏或者非光敏的有机材料(有机树脂材料)(即,聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、聚酰亚胺氨基化合物、光刻胶、苯(并)环丁烯,以及其它等等);具有低的介电常数的低K材料,以及其它等等;包括上述多种的膜;上述的层叠层以及其它等等中的一种。因此,也可以使用具有以硅(Si)和氧(O)键形成骨干的材料,并且该材料包括至少一个氢根,或者至少一个氟、烷基族和芳族根。作为适用于制造沟道保护膜的方法,也可以使用诸如等离子体CVD和热CVD之类的气相生长方法或者溅射方法。也可以使用微滴排放方法或者印刷方法(适用于形成图形的方法,例如,丝网印刷或者平版印刷)。可以使用通过涂覆所获得的TOF膜或SOG膜。
在半导体层5106和沟道保护膜5140上形成N型半导体层5107。在半导体层5106和N型半导体层5107上通过排放平方选择性地形成掩模。在使用掩模的同时,同时蚀刻半导体层5106和N型半导体层5107,以完成半导体层和N型半导体层。在半导体层5106上微滴排放包含导电材料的合成物,以形成源极或漏极电极层5130和5108。
通过排放包含导电材料的合成物形成像素电极层5111,使之可电特性连接着源极或漏极电极层5108。之后,进行压紧步骤,以平整基板上的表面。
随后,形成绝缘层5112,该绝缘层可以具有取向膜的功能,并随后形成密封材料。基板5100和计数基板5124采用密封材料相互粘结在一起,在计数基板上形成了滤色器(彩色滤色器)5122、导电层5123和绝缘层5121。在基板5100和计数基板5124之间设置液晶层5120。蚀刻与连接端相粘结的区域,以暴露在大气压力或者几乎大气压力下。连接端随后粘结在所暴露的区域上。因此,就能够制造具有显示功能的显示屏(液晶显示屏)(见图54)。
[实施方式9]
参考图46、图47A至47D和图48A至48C讨论本发明另一例实施方式。本实施方式显示了一例采用上栅极(台阶类型)薄膜晶体管取代在实施方式6中的下栅极(反向台阶类型)薄膜晶体管的实例,因此将不再讨论相同的部分或者具有与实施方式6中类似功能的部分。图47A至47D和图48A至48C是沿着图46所示线G—H的剖面示意图。
在基板5300上形成膜基膜5301,作为基础预处理。激光束选择性地仅仅只照射将要形成源极或漏极电极层5330和5308的目标区域。改变激光束所照射区域(即,膜基膜5302a和5302b)的特性,与采用激光束照射区域的周围的膜基膜相比较,使膜基膜5302a和5302b呈现出与包含导电材料合成物的微滴有关的较高亲液特性(即,较低疏液特性)。因此,当包含导电材料的合成物排放在具有较高亲液特性的区域(即,膜基膜5302a和5302b)内时,可以良好的可控制性只在膜基膜5302a和5302b上形成源极或漏极电极层5330和5308。
在源极或漏极电极层5330和5308上形成N型半导体层,并随后使用由光刻胶所制成的掩模进行蚀刻。该掩模可以采用微滴排放方法通过排放光刻胶来制成。在N型半导体层上也形成半导体层,并使用掩模等进行蚀刻。因此,在基板300上形成了N型半导体层5307和半导体层5306。
接着,在基板5300上形成具有单层或层叠结构的栅极绝缘层5305。特别是,作为较佳的模式,栅极绝缘层可以通过层叠由氮化硅所制成绝缘层5305a,由二氧化硅所制成的绝缘层5305b以及由氮化硅所制成的绝缘层5305c所形成的。
接着,在栅极绝缘层5305上形成光敏物质5350(见,图15B)。正如实施方式2所示,正性光敏物质可以作为光敏物质5350所使用,并且这里使用光敏的树脂。通过使用激光照射设备,激光束370照射预定的部分,从而可以去除光敏的物质5350,以形成接触孔。采用激光束5370所照射的区域5350是光敏感的(见,图47C)。在通过蚀刻去除光敏化的区域之后,就可以在采用光敏物质5350作为掩模使用的同时蚀刻栅极电极层5305,以便于形成通孔5345。
再在基板5300上形成光敏物质5352。所形成的光敏物质5352可以填充去除光敏材料的区域5350,以形成通孔5345,因此可以采用微滴排放方法只在开孔的区域5351填充光敏物质5352。通过使用激光器照射设备,激光束5371照射将要形成栅极电极层5305的区域5353。区域5353光敏感,并随后蚀刻且与区域5351一起去除(见,图48A)。
去除光敏化的区域,形成了下陷。采用微滴排放设备5380排放包含导电材料的合成物,以形成栅极电极层5305。也采用于栅极电极层5303相同的方法形成电容器引线层5304。根据本发明,栅极电极层5305的宽度在沟道方向上较窄,从而减小电阻性以及提高迁移性。
去除光敏物质5352。接着,采用微滴排放方法形成像素电极层5311,使得像素电极层5311和源极或漏极电极层314通过预先已经形成的通孔5345相互电特性连接。
形成绝缘层5321,该绝缘层作为取向膜使用,并随后形成密封材料。基板5300和计数基板5324采用密封材料相互粘结在一起,在计数基板5324上形成了滤色器(彩色滤色器)5322、导电层5323、绝缘层5321和偏振片5325。在基板5300和计数基板5324之间设置液晶层5320。蚀刻与连接端相粘结的区域,以暴露在大气压力或者几乎大气压力下。连接端随后粘结在所暴露的区域上。因此,就能够制造具有显示功能的显示屏(液晶显示屏)(见,图48C)。
正如以上所阐述的,在该实施方式中没有进行使用光掩模的暴露步骤。此外,即使使用一面具有1000mm或者大于1000mm的第五代玻璃基板,还可以通过采用微滴排放方法直接在基板上形成各种图形方便地制成显示屏。
可以通过对形成在要形成图形目标区域中的下陷部分进行预处理,来形成预定的图形。此外,通过采用激光束的处理可以方便地设计精细直线图形。根据本发明,可以最少的材料损耗形成具有良好的可控制性的预定图形,从而降低了成本。其结果是,可以高的成品率制造具有良好可靠性的高性能显示器件。
[实施方式10]
在根据实施方式2至9所制造的各个显示屏中,通过形成SAS的半导体层,可以在基板3700上形成扫描线驱动电路,正如图17B所示。
图25显示了包括使用SAS的n沟道型TFT的扫描线驱动电路的方框图,其中,SAS可以获得1至15cm2/V sec的电场效应迁移率。
在图25中,由标号500所标记的方框对应于可以输出一级采样脉冲的脉冲输出电路,并且移位寄存器包括n个脉冲输出电路。标号541标记一个缓冲电路,并且像素542在其一端相连接。
图26显示了脉冲输出电路500的特殊结构,并且该电路包括n沟道型TFT601至612。这时,TFT的尺寸可以根据使用SAS的n沟道型TFT的工作特性来决定。例如,沟道的长度设置为8μm,沟道的宽度设置为10至80μm。
此外,图27显示了缓冲电路541的特殊结构。同样,缓冲电路包括n沟道型TFT620至635。在这种情况下,TFT的尺寸可以根据使用SAS的n沟道型TFT的工作特性来决定。例如,沟道的长度设置为10μm,沟道的宽度设置为10至1800μm。
这样的电路必须通过引线相互连接TFT来实现,图31显示在这种情况引线的典型结构。与实施方式2相同,图31显示了这样一种状态,在该状态中,形成了栅极电极层104,栅极绝缘层106(氮化硅膜形成的绝缘层106a、二氧化硅膜形成的绝缘层106b和氮化硅膜形成的绝缘层106c的三层层叠体),SAS形成的半导体层107,形成源极或漏极电极层111和116的N型半导体层109。在这种情况下,在形成栅极电极层104的相同步骤中,在基板100上形成连接引线层160、61和162。随后,部分蚀刻栅极绝缘层,使得连接引线层160、61和162暴露,并且TFT可以适当连接着源极或漏极电极层111和116,并且在相同的步骤中在其表面形成连接引线层163。从而可以实现各种电路。
在引线的结构实例中,正如图31所示,栅极电极层103、栅极绝缘层106、半导体层107、N型半导体层109以及源极或漏极电极层111和112分别对应于实施方式6中的栅极电极层5104、栅极绝缘层5105、半导体层5106、N型半导体层5107以及源极或漏极电极层130和180。
[实施方式11]
讨论了在显示屏上安装用于驱动的驱动电路的模式,该显示屏包括根据实施方式2至9所制造的EL显示屏和液晶显示屏。
首先,参考图18解释应用COG技术的显示器件。在基板2700上设置了显示诸如字符或图像信息的像素部分2710。将设置多个驱动电路的基板分成为矩形。江分离后的驱动电路(下文中建成为“驱动器IC”)2751安装在基板2700上。图18显示了实现在驱动器IC 2751的端面安装多个驱动器IC 2751和独个FPC 2750的模式。或者,所分离的尺寸与在像素部分中的信号线一侧的侧面大致相同,并且将引线带安装在单个驱动器IC的一端。
因此,可以应用TAB计数,并且在这种情况下,可以粘结多个引线带,使得驱动器IC可安装在带上。与COG技术相同,在单个引线带上安装单个驱动器IC,并且在该情况下,从请读考虑,可以将固定驱动器IC的金属片以及其它等等于驱动器IC粘结在一起。
作为安装在显示屏上的这些驱动器IC,较佳的是,在具有300至1,000mm或更大些单边的矩形基板上设置多个驱动器IC,以便于提高产量。
换句话说,在基板上形成各自具有与输入/输出端集成一体的驱动电路部分的多个电路图形,并最后分成各个图形。考虑到像素部分的边长度的长度或者像素的间距,驱动器IC的长边的长度可以设置为15至80mm;而短边则可设置为1至6mm;这样就形成了矩形形状。或者,所形成的驱动器IC具有的长度等于像素部分的边长或者像素部分的边长与各个驱动电路的边长之和。
与IC芯片相比较,长边的长度更加有利于驱动器IC的外部尺寸。当驱动器IC的长边为15至80mm时,就不需要安装对应于像素部分的IC芯片,因此,就能够提高制造的产量。当在玻璃基板上形成驱动器IC时,由于不受主体所使用基板形状的限制,产量不会受到影响。与从圆形硅晶圆所获得的IC芯片情况相比较,这是一个显著的优点。
正如图17所示,当扫描线驱动电路3704集成在基板上时,形成信号线驱动电路的驱动器IC可安装在像素部分3701的***区域。这些驱动器IC都是信号线驱动电路。为了形成对应于RGB全色的像素部分,对于XGA类需要3072信号线,而对于UXGA类需要4800信号线。这些数量的信号线形成引出线,并在像素区域3701的边缘上分成几块,以及根据驱动器IC的输出端的间距来集合。
较佳的是,驱动器IC可由在基板上所形成的晶体半导体制成的。,较佳的是,可采用连续波的激光器来照射所要形成的晶体半导体。连续波固态激光器或者气体激光器可以作为振荡器使用,以产生激光束。当使用连续波激光器时,没有任何晶体缺陷。因此,可以采用具有大的晶子的多晶硅半导体层制成晶体管。此外,由于具有适宜的迁移率或响应速度,可以进行高速的驱动,并且与常规的元件相比较,可以进一步提高元件的工作频率,从而可以获得特性变化小的高可靠性。较佳的是,晶体管的沟道长度方向和激光束的扫描方向可以相互一致,以及进一步提高工作的频率。这是因为在采用连续激光波进行激光晶化步骤中,当晶体管的沟道长度方向和激光束的扫描方向相对于基板是几乎并行(较佳的是,从—30°至30°)时,就能够获得最高的迁移率。沟道的长度方向于在沟道形成区域中所流动的电流方向相一致,或者于电荷的运动方向相一致。于是,所制成的晶体管具有有源层,该有源层包括以沟道方向延伸的晶子的多晶硅半导体层,并且这表示几乎是沿着沟道方向形成晶子的边界。
在进行激光晶化的过程中,较佳的是,激光束时非常窄的,使得光束的具有大约1至3mm的宽度,这等于驱动器IC的短边的长度。此外,为了能够保证对于所需足够的有效能量密度照射物体,较佳的是名将光光束的照射区域是直线形状。值得注意的是,这里所指的直线形状并不表示在适当意义下的直线,而是表示具有较大线宽比的矩形或长方形。例如,直线的形状使之具有线宽比为2或大于2(较佳的是,从10至10000的矩形或长方形。因此,激光束的宽度设置为等于行驱动器IC的最小轴的宽度,从而提供一种具有改进产量的制造显示器件的方法。
正如图18A和18B所示,驱动器IC可以作为扫描线驱动电路和信号线驱动电路安装在基板上。在这种情况下,较佳的是,可以区分在用于扫描线和信号线的驱动器IC的指标。
在像素部分中,信号线和扫描线是相互交叉的,形成了一个矩阵,并且晶体管可根据各个交叉来设置。TFT可以具有由非晶半导体或者半非晶半导体所形成沟道部分的结构,用于作为设置在本发明的像素部分中的晶体管。非晶半导体是采用等离子体CVD、溅射等等方法所制成的。也有可能采用等离子体CDV方法在300℃温度下形成半非晶半导体。即使是在采用例如550mm×650mm外尺寸的非碱性玻璃基板的情况下,仍可以在短时间内形成晶体管所需的膜厚度。制造大尺寸屏幕的显示器件的中,这种制造技术的特性是有效的。此外,通过形成具有SAS的沟道形成区域,半非晶TFT能够获得2至10cm2/V sec的电场效应迁移率。因此,该TFT就能够用于像素的开关元件和作为构成扫描线驱动电路的元件。因此,就能够制造出获得屏上显示的显示屏。
通过使用具有SAS形成的半导体层的TFT,就能够在基板上集成形成扫描线驱动电路。当使用具有SAS形成的半导体层的TFT时,就可以在扫描线驱动电路和信号线驱动电路上安装驱动器IC。
在这种情况下,较佳的是,较佳的是,可以区分在用于扫描线和信号线的驱动器IC的指标。例如,尽管对于构成扫描驱动器IC的晶体管来说,需要承受大约30V的电压,但驱动频率为100KHz或者小于100KHz,因此相对来说,就不再需要高速的工作。因此,较佳的是,构成扫描线驱动器的晶体管的沟道长度(L)可以设置明显长些。另一方面,在信号线驱动器IC的晶体管中,尽管承受大约12V的电压就足够了,但是在3V时的驱动频率大约为65MHz,因此就需要高速工作。因此,较佳的是,构成驱动器的晶体管的沟道长度科设置在微米的范围内。
用于制造驱动器IC的方法并没有特殊的限制,并且可以使用熟知的COG技术、引线键合技术、或者TAB技术。
所制成的驱动器IC的厚度是相同的,使得计数基板的高度大致是相互相同的,从而构成了整体较薄的显示器件。通过制造相同材料的各个基板,即使是在改变显示器件的温度时也不会产生热应力,并且不会影响TFT所制造的电路特性。因此,通过将比IC芯片长的驱动器IC安装在驱动电路中,正如该实施方式所示,就可以减小在一个像素部分中所安装的驱动器IC的数量。
正如以上所讨论的,驱动电路可以与显示屏相结合。
[实施方式12]
参考图32A至32F所示的等效电路图讨论适用于实施方式所示显示屏的像素结构。
在图32A所示的像素中,以列的方式设置了信号线410和电源线411至413,而以行的方式设置了扫描线414。像素也包括了开关TFT401、驱动器TFT 403、电流控制TFT404、电容器元件402,以及发光元件405。
图32C所示的像素具有与图32A所示的相同结构,除了驱动器TFT 403的栅极电极连接着以行方式所设置的电源线412之外。也就是说,图32A和32C所示的两种像素显示出了相同的等效电路图。然而,在电源线412以列方式设置(图32A)的情况和电源线412以行方式设置的情况之间,各自的电源线是设置在不同层的导电层上。为了强调在图32A和32V中连接栅极电极的电源线的不同设置的特性,单独图示说明了等效电路图。
在各个图32A和32C中,TFT 403和TFT 404是与各个像素相串连连接的,TFT 403的沟道长度L3和沟道宽度W3与TFT 404的沟道长度L4和沟道宽度W4设置程满足于下列关系:L3/W3:L4/W4=5至6000:1。例如,当L3、W3、L4和W4分别设置为500μm、3μm、3μm和100μm、即可满足6000:1。
驱动器TFT 403在饱和区中工作,并且控制流过发光元件405的电流量,而电流控制TFT 404在线性区中工作,并且控制施加于发光元件405的电流。较佳的是,就制造工作而言,TFT 403和TFT 404具有相同的导电性。对于驱动器TFT403,可以使用耗尽型TFT来取代增强型TFT。根据本发明,在上述结构中,电流控制TFT 404的VGS少许变化并不会不利地影响在发光元件405中所流过电流的数量,因为电流控制TFT 404是在线性区中工作的。也就是说,流过发光元件405的电流数量是由自饱和区中工作的驱动器TFT 403所确定的。因此次,就有可能提供通过改善由于TFT特特性够变化所引起的发光元件的亮度变化来改善图像质量的显示器件。
图32A至32D所示像素的开关TFT 401控制输入到像素的视频信号。当开关TFT 401导通且将视频信号输入至像素时,视频信号就保持在电容器元件402中。尽管在图32A至32D中,像素包括了电容器元件402,但是本发明并不限制于该结构。当栅极电容器或者其它等等能够作为保持视频信号的电容器使用时,就不再需要提供电容器元件402。
发光元件405具有将电致发光层夹在一对电极之间的结构。在像素电极和计数电极之间(即,在阳极和阴极之间)保持着电压势的差异,从而施加了一个正向偏置电压。电致发光层可以采用各种材料来形成,例如,有机材料或者无机材料。在电致发光层中的亮度包括当受激单重态返回至基态所产生的亮度(荧光)和受激三重态返回至基态所产生的亮度(磷光)。
图32B所示的像素结构相同于图32A所示的结构,除了添加了TFT 406和扫描线415。类似,图32D所示的像素结构相同于图3C所示的结构,除了添加了TFT 406和扫描线415。
通过新提供的扫描线415来控制TFT406导通/截止。当TFT 406导通时,在电容器元件402中所保持着的电荷就放电,才能够而使得TFT 404截止。也就是说,通过提供TFT 406迫使停止施加给发光元件405的电流。因此,根据图32B和32D所示的结构,在信号写入到所有像素之前,发光周期可以与写入周期同时开始或者在写入周期开始之后立即开始,从而可以改善占空比。
在图32E所示的像素中,信号线450和电源线451和42是以列方式设置的,并且扫描线453是以行方式设置的。像素还包括开关TFT 441、驱动器TFT443、电容器元件442,以及发光元件444。图32F所示像素的结构相同于图32E所示像素的结构,除了增加了TFT 445和扫描线454。值得注意的是,图32F所示的结构也允许通过提供TFT 445来改善占空比。
[实施方式13]
参考图24来解释一种在扫描线输入端部分和信号线输入端部分中所提供的保护二极管的模式。在图24所示的像素2702中提供了TFT 501、502,电容器504,和发光元件503。TFT具有与实施方式2所示结构相同的结构。
为信号线输入端部分提供了保护二极管561和562。这些保护二极管可采用TFT501和502相同的步骤来制造。保护二极管561和562通过将栅极与漏极和源极之一相连接作为二极管工作。图23显示了图24所示俯视示意图的等效电路图。
保护二极管561包括栅极电极层、半导体层以及引线层。保护二极管562具有相同的结构。连接着保护二极管的共同电位线554和555可以在作为栅极电极的相同层中形成。因此,就需要在栅极绝缘层中形成接触孔,使之电特性连接着引线层。
为了形成接触孔,可以在栅极绝缘层上形成掩模层,并随后进行蚀刻。或者,当在大气排放条件下蚀刻栅极绝缘层时,该局部排放处理就有可能在基板整个表面上没有形成掩模的条件下进行。
信号引线层可以形成在TFT 501中源极或漏极引线层505的相同层中,并且连接着源极或漏极引线层的源极或漏极一侧。
扫描信号线输入端部分具有类似的结构。保护二极管563包括栅极电极层、半导体层和引线层。保护二极管564包括与保护二极管563相同的结构。在与源极或漏极引线层的相同层中形成连接着保护二极管的共同电位线556和557。根据本发明,可以同时形成在输入级中所提供的保护二极管。值得注意的是,***保护二极管的位置并不限制于该实施方式,并且也可以设置在驱动器电路和像素之间。
[实施方式14]
参考图52和53解释一种在扫描线输入端部分和信号线输入端部分中所提供保护二极管的模式。在图53所示的像素6702中提供了TFT 5560。该TFT具有类似于在实施方式6中所显示的TFT的结构。
保护二极管5561和5561可设置在信号线输入端部分。这些保护二极管可在TFT5506的相同步骤中制造。保护二极管5561和5562通过将栅极与漏极和源极之一相连接作为二极管工作。图53显示了图52所示俯视示意图的等效电路图。
保护二极管5561包括栅极电极层5550、半导体层5551、用于沟道保护的绝缘层5552以及引线层5553。保护二极管5562具有相同的结构。连接着保护二极管的共同电位线5554和5555可以在作为栅极电极的相同层中形成。因此,就需要在栅极绝缘层中形成接触孔,使之电气连接着引线层5553。
为了形成接触孔,可以采用微滴排放方法在栅极绝缘层上形成掩模层,并随后进行蚀刻。或者,当在大气排放条件下蚀刻栅极绝缘层时,该局部排放处理就有可能在基板整个表面上没有形成掩模的条件下进行。
保护二极管5561或者5561可以在与TFT 5560中的源极或漏极引线层5130相同层中形成,并且具有所连接的信号引线层5556连接着源极或漏极引线层的源极或漏极一侧的结构。
扫描信号线输入端部分具有类似的结构。保护二极管5563包括栅极电极层、半导体层和引线层。保护二极管5564包括与保护二极管5563相同的结构。在与源极或漏极引线层的相同层中形成连接着保护二极管的共同电位线5556和5557。根据本发明,可以同时形成在输入级中所提供的保护二极管。值得注意的是,***保护二极管的位置并不限制于该实施方式,并且也可以设置在驱动器电路和像素之间。
[实施方式15]
图22显示了一例通过采用微滴排放方法所制成的TFT基板2800构成EL显示模块的实例。在图22中,在TFT基板2800上形成包括像素的像素部分。
在图22中,在驱动电路和像素部分,这是在像素部分之外,之间提供了与在像素中所制成的TFT相同的TFT,或者通过将TFT的栅极与源极或漏极相连接作为二极管使用的保护电路部分2801。单晶半导体所制成驱动器IC、在玻璃基板上由多晶半导体膜所制成的棒状驱动器IC、SAS所形成的驱动器电路或者其它等等都可以适用于驱动器电路2809。
TFT基板2800固定在密封材料2820,同时两者之间夹着间隔柱2806a和2806b,这些间隔柱是采用微滴排放方法所形成的。较佳的是,间隔柱可保持在两基板之间的距离为恒定,即使当基板是薄的以及像素部分在尺寸上变得较大。
具有发光特性的树脂材料可以填充在TFT基板2800和密封材料2820之间的间隙中,在发光元件2804和2805上,并随后固化,或者可以填充无水氮或惰性气体。
图22显示了发光元件2804和2805具有上发光型结构的情况,其中,光是以附图中所示箭头方向发射。通过使得各个像素具有红、绿和蓝不同的发光颜色,像素就能够进行多种颜色的显示。因此,通过形成对应于在密封基板2820一侧上的各种颜色的颜色层2807a、2807b和2807c,就可以提高向外部发射光的色纯度。或者,像素可以是由发出白光的元件所制成,并且发出白光的元件可以与颜色层2807a、2807b和2807c相组合。
外部电路2809连接着由引线基板2810在TFT基板2800的边缘上所提供的扫描线或者信号线连接端。另外,提供与TFT基板2800相接触或者在其附近的热导管2813和照射平板2812,从而可以提高散热的效果。
尽管图22显示了上发光的EL模块,通过改变发光元件的结构或者外部电路基板的设置,也可以采用下发光的结构。在上发光结构的情况下,作为隔离壁的绝缘层可以着色,以便于作为黑色矩阵使用。隔离壁可以采用微滴排放方法制成,并且它也可以通过将碳黑或者其它等等混合在诸如聚酰亚胺之类的树脂材料来制成,或者通过层叠的方法来制成。
另外,树脂膜可以采用密封材料或者粘结树脂粘结在TFT基板2800,从而将所形成的像素部分密封在TFT基板2800上。较佳的是,气体屏障膜可以形成在树脂膜的表面上,以避免蒸气透过。通过使用树脂膜,可以制成更薄和更轻的显示器件。
[实施方式16]
通过使用根据本发明所制成的显示器件,可以完成电视设备(例如,EL电视设备和液晶电视设备)。在显示屏中,存在着如图17A所示只在基板上形成像素部分和如图18B所示采用TAB技术安装扫描线驱动器电路和信号线驱动器电路的情况,如图18A所示采用COG技术将扫描线驱动器电路和信号线驱动器电路安装在具有像素部分的基板上的情况,如图17B所示在基板上集成形成由SAS所形成TFT、像素部分和扫描线驱动器电路和信号线驱动器电路,以及信号线驱动器电路作为驱动器IC分别安装的情况,如图17C所示在基板上集成形成像素部分、信号线驱动器电路和扫描线驱动器电路的情况,以及其它等等。任何一种模式都可以应用。
外部电路的其它结构可以包括视频信号放大器,该放大器可以用于放大有调谐器所接受到的信号中的视频信号;视频信号处理电路,用于将所需输出的信号转换成对应于红、绿和蓝色的色度信号;控制电路,用于将视频信号转换成驱动器IC的输入规格,以及视频信号的输入一侧的其它等等。控制电路向扫描线一侧和信号线一侧输出信号。在数字驱动的情况下,信号分压电路可以设置在信号线一侧,并且输入数字信号可以分成m部分并且输出。
由调谐器所接受到的信号中的音频信号传输至音频信号放大电路并且通过音频信号处理电路提供给扬声器输出。控制电路接受来自接受台(接受频率)的控制信息或者来自输入部分的音量,并且将该信号发送至调谐器和音频信号处理电路。
图51显示了一例液晶显示模块的实例,其中,TFT基板4600和计数基板4601采用密封材料4602相互粘结在一起,并且在两者之间提供了像素部分4603和液晶层4604,以形成显示区域。显示彩色图像需要着色层4605。在RGB方法的情况下,对应于红、绿和蓝色的着色层设置在各个像素中。偏振片4606和4607以及透镜膜4613都设置在TFT基板4600和计数基板4601的外面。使用冷阴极管461和反射板4611历来形成光源。电路基板4612提供柔性引线基板4609连接着周围电路4608和TFT基板4600,其中注入控制电路和电源电路之类的外部电路都可以设置在引线基板中。
通过将注入发光显示模块和液晶显示模块之类的显示模块合并在一个外壳2001内就可以完成电视设备,正如图20所示。当使用图22所示的EL显示模块时,就可以获得EL电视设备。当使用图51所示的液晶显示模块时,就可以获得液晶电视设备。通过使用显示模块所形成的主要显示屏2300,扬声器部分2009,操作开关以及其它等等都可以作为附件提供。于是,根据本发明就可以完成电视设备。
此外,在电视设备中,可以使用延迟板和偏振片来阻挡由外部输入光的反射光。图34显示了上发光的结构,在该结构中,对绝缘层3605进行着色,这是隔离壁,使得它可以作为黑色矩阵使用。隔离壁可以采用微滴排放的方法来形成。隔离壁也可以通过将碳黑或者其它等等混合在诸如聚酰亚胺之类树脂材料的合成物来制成,或者通过层叠的方法来制成。可以采用微滴排放方法将不同种类的材料多次排放在相同的区域中,以形成隔离壁。在该实施方式中,可以采用黑色的树脂染料。延迟板3603和3604可以使用λ/4和λ/2的板,并且可设计程可以控制光。作为一种结构,可依次层叠TFT元件基板2800、发光元件2804、密封基板(密封部件)2820、延迟板3603和3604(λ/4和λ/2板),以及偏振片3602。在结构的发光元件所产生的光通过偏振片向外部发射。延迟板和偏振片可以设置在通过它发射光的一侧。在双向发射型显示器件的情况下,该显示器件是向上和向下发光,延迟板和偏振片可以设置在显示器件的两个表面上。在偏振片的外侧设置防反射膜3601。根据该结构,可以显示更高清晰度的图像。
显示屏2002可采用液晶元件或者EL元件,并将其合并在外壳2001内。采用或不采用通过调制解调器2004的连线来连接通讯网络的方法,接受机2005不仅能够接受常规TV广播,而且还能够获得单向信息和通讯(从发射机道接收机)或双向信息和通讯(在发射机和接收机之间或在接收机之间)。电视设备可以通过合并在外壳内的开关或者分离提供的遥控单元2006来工作。遥控器可以包括显示输出信息的显示部分2007。
此外,除了主屏幕2003之外,电视设备还可以包括显示频道、音量以及其它等等的第二显示屏形成的子屏幕2008。在该结构中,主屏幕2003可以使用具有宽视角度EL显示屏来制成,而子屏幕可以使用另一种EL显示屏来制成,该子屏幕允许屏幕开/关。或者,主屏幕2003和子屏幕2008可以使用液晶显示屏来制成,它能够以较低功耗来进行显示。或者,主屏幕2003可以使用能够以较低功耗显示的液晶显示屏来制成,而子屏幕可以使用具有宽视角的EL显示屏来制成,它允许屏幕开/关。根据本发明,即使使用大尺寸的基板和使用大量TFT或电子部件,但仍可以制成高可靠性的显示器件。
当然,本发明并不限制于电视设备,并可以应用于各种应用,特别是,大面积显示媒介,例如,在火车站、飞机场以及其他等等场合的信息显示板,或者街道上的尴尬显示,以及个人计算机的监视器。
[实施方式17]
根据本发明,可以制造各种类型的显示设备。通常,通过将本发明的这类显示器件合并作为电子设备的显示部分来制造各种类型的电子设备。
电子设备的实例包括:诸如视频摄像机之类的摄像机和数字摄像机;投影机;头盔式显示器(护目镜型显示器);车辆导航***,车辆音响;个人计算机;游戏机;便携式信息终端(例如,移动计算机、手机、移动游戏机、以及电子书);具有记录媒介的图像播放设备(具体,能够播放诸如数字通用盘(DVD)之类记录媒介和显示其图像的设备);以及其它等等。图21A和21D显示了特殊实例。
图21A显示了个人计算机,它可以包括主板2101、外壳2102、显示部分2003、键盘2104、外部连接端口2105、定位鼠标器2106;以及其它等等。显示部分2003可以根据本发明来制成。根据本发明,即使个人计算机小型化以及引线等等变得更加精细,在显示部分仍可以显示高可靠性高质量的图像。
图21B显示了包括记录媒介(特别是,DVD播放设备)的图像播放设备,它包括主板2201、外壳2202、显示部分A 2203、显示部分B2204、记录媒介(DVD以及其它等等)记录部分2205、擦作按键2206、扬声器部分2207、以及其它等等。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。显示部分A 2203和显示部分B 2204可以根据本发明来制成。根据本发明,即使个人计算机小型化以及引线等等变得更加精细,在显示部分仍可以显示高可靠性高质量的图像。
图21C显示了手机,它包括主板2301、音频输出部分2302、音频输入部分2303、显示部分2304、操作按键2305、天线2306、以及其它等等。根据本发明,即使个人计算机小型化以及引线等等变得更加精细,在显示部分仍可以显示高可靠性高质量的图像。
图21D显示了视频摄像机,它包括主板2401、显示部分2402、外壳2403、外部连接端口2404、遥控接收机2405、图像拾取单元2406、电池2407、音频输入部分2408、操作按键2409、以及其它等等。本发明能够可以应用于显示部分2402。根据本发明,即使个人计算机小型化以及引线等等变得更加精细,在显示部分2402仍可以显示高可靠性高质量的图像。

Claims (64)

1.一种显示器件,包括:
具有疏液性物质和亲液性物质的绝缘表面;以及
包括栅极电极层的薄膜晶体管,
其特征在于,所述栅极电极层设置在所述亲液性物质上,
所述栅极电极层在沟道方向上的宽度为5μm或小于5μm。
2.一种显示器件,包括:
具有疏液性物质和亲液性物质的绝缘表面;以及
包括栅极电极层、源极电极层和漏极电极层的薄膜晶体管,
其特征在于,所述栅极电极层、源极电极层和漏极电极层中的任何一个都形成在所述亲液性物质上,
所述栅极电极层在沟道方向上的宽度为5μm或小于5μm。
3.一种显示器件,包括:
具有疏液性物质和亲液性物质的绝缘表面;
包括栅极电极层、源极电极层和漏极电极层的薄膜晶体管;
与源极电极层和漏极电极层中的任何一个电气连接的第一电极层;
在所述第一电极层上的电致发光层;以及
在所述电致发光层上的第二电极层,
其特征在于,所述栅极电极层、源极电极层和漏极电极层中的任何一个都形成在所述亲液性物质上,
所述栅极电极层在沟道方向上的宽度为5μm或小于5μm。
4.一种具有包含显示器件的显示屏的电视设备,所述显示器件包括:
具有疏液性物质和亲液性物质的绝缘表面;以及
包括栅极电极层的薄膜晶体管,
其特征在于,所述栅极电极层设置在所述亲液性物质上,
所述栅极电极层在沟道方向上的宽度为5μm或小于5μm。
5.一种具有包含显示器件的显示屏的电视设备,所述显示器件包括:
具有疏液性物质和亲液性物质的绝缘表面;以及
包括栅极电极层、源极电极层和漏极电极层的薄膜晶体管,
其特征在于,所述栅极电极层、源极电极层和漏极电极层中的任何一个都形成在所述亲液性物质上,
所述栅极电极层在沟道方向上的宽度为5μm或小于5μm。
6.一种具有包含显示器件的显示屏的电视设备,所述显示器件包括:
具有疏液性物质和亲液性物质的绝缘表面;
包括栅极电极层、源极电极层和漏极电极层的薄膜晶体管;
与源极电极层和漏极电极层中的任何一个电气连接的第一电极层;
在所述第一电极层上的电致发光层;以及
在所述电致发光层上的第二电极层,
其特征在于,所述栅极电极层、源极电极层和漏极电极层中的任何一个都形成在所述亲液性物质上,
所述栅极电极层在沟道方向上的宽度为5μm或小于5μm。
7.一种用于制造显示器件的方法,包括以下步骤:
形成疏液性区域;
将激光束选择性地照射到所述疏液性区域,以形成亲液性区域;
在所述亲液性区域中排放包括第一导电材料的第一合成物,以形成栅极电极层;
在所述栅极电极层上形成栅极绝缘层;
在所述栅极绝缘层上形成半导体层;以及
在所述半导体层上排放包含第二导电材料的第二合成物,以形成源极电极层和漏极电极层。
8.根据权利要求7所述的制造显示器件的方法,其特征在于,所述疏液性区域由含氟的膜制成。
9.根据权利要求7所述的制造显示器件的方法,其特征在于,所述疏液性区域由硅烷偶联剂制成。
10.根据权利要求7所述的制造显示器件的方法,其特征在于,形成具有比所述疏液性区域的疏液特性更低的疏液特性的区域作为所述亲液性区域。
11.根据权利要求7所述的制造显示器件的方法,其特征在于,与所述源极电极层或漏极电极层相接触地形成像素电极层。
12.根据权利要求7所述的制造显示器件的方法,其特征在于,将第一电极层形成与所述源极电极层或漏极电极层接触,电致发光层形成在所述第一电极层上,第二电极层形成在所述电致发光层上。
13.根据权利要求7所述的制造显示器件的方法,其特征在于,使用银、金、铜或者氧化铟锡作为所述导电材料。
14.根据权利要求7所述的制造显示器件的方法,其特征在于,
所述半导体层选自包括非晶半导体、半非晶半导体和多晶半导体的组,
所述半导体层由含氢元素或者卤素元素的气体制成。
15.一种用于制造显示器件的方法,包括以下步骤:
形成疏液性区域;
将激光束选择性地照射到所述疏液性区域,以形成亲液性区域;
在所述亲液性区域中排放包括第一导电材料的第一合成物,以形成栅极电极层;
在所述栅极电极层上形成栅极绝缘层;
在所述栅极绝缘层上形成半导体层;
在半导体层上形成光敏物质,并将激光束选择性地照射到所述光敏物质,以形成光敏化的区域;
去除所述光敏化的区域,以形成下陷部分;
在所述下陷部分中排放包含第二导电材料的第二合成物,以形成源极电极层和漏极电极层;以及
去除所述光敏物质。
16.根据权利要求15所述的制造显示器件的方法,其特征在于,所述疏液性区域由含氟的膜制成。
17.根据权利要求15所述的制造显示器件的方法,其特征在于,所述疏液性区域由硅烷偶联剂制成。
18.根据权利要求15所述的制造显示器件的方法,其特征在于,形成具有比所述疏液性区域的疏液特性更低的疏液特性的区域作为所述亲液性区域。
19.根据权利要求15所述的制造显示器件的方法,其特征在于,与所述源极电极层或漏极电极层相接触地形成像素电极层。
20.根据权利要求15所述的制造显示器件的方法,其特征在于,将第一电极层形成与所述源极电极层或漏极电极层接触,电致发光层形成在所述第一电极层上,第二电极层形成在所述电致发光层上。
21.根据权利要求15所述的制造显示器件的方法,其特征在于,使用银、金、铜或者氧化铟锡作为所述导电材料。
22.根据权利要求15所述的制造显示器件的方法,其特征在于,
所述半导体层选自包括非晶半导体、半非晶半导体和多晶半导体的组,
所述半导体层由含氢元素或者卤素元素的气体制成。
23.一种用于制造显示器件的方法,包括以下步骤:
形成光敏物质;
将激光束选择性地照射所述光敏物质,以形成光敏化的区域;
去除所述光敏化的区域,以形成下陷部分;
在下陷部分中排放包含第一导电材料的第一合成物,以形成栅极电极层;
去除所述光敏物质;
在所述栅极电极层上形成栅极绝缘层;
在所述栅极绝缘层上形成半导体层;
在所述半导体层上形成疏液性区域;
将激光束选择性地照射到所述疏液性区域,以形成亲液性区域;以及
在亲液性区域中排放包含第二导电材料的第二合成物,以形成源极电极层和漏极电极层。
24.根据权利要求23所述的制造显示器件的方法,其特征在于,所述疏液性区域由含氟的膜制成。
25.根据权利要求23所述的制造显示器件的方法,其特征在于,所述疏液性区域由硅烷偶联剂制成。
26.根据权利要求23所述的制造显示器件的方法,其特征在于,形成具有比所述疏液性区域的疏液特性更低的疏液特性的区域作为所述亲液性区域。
27.根据权利要求23所述的制造显示器件的方法,其特征在于,与所述源极电极层或漏极电极层相接触地形成像素电极层。
28.根据权利要求23所述的制造显示器件的方法,其特征在于,将第一电极层形成与所述源极电极层或漏极电极层接触,电致发光层形成在所述第一电极层上,第二电极层形成在所述电致发光层上。
29.根据权利要求23所述的制造显示器件的方法,其特征在于,使用银、金、铜或者氧化铟锡作为所述导电材料。
30.根据权利要求23所述的制造显示器件的方法,其特征在于,
所述半导体层选自包括非晶半导体、半非晶半导体和多晶半导体的组,
所述半导体层由含氢元素或者卤素元素的气体制成。
31.一种用于制造显示器件的方法,包括以下步骤:
形成疏液性区域;
将激光束选择性地照射到所述疏液性区域,以形成亲液性区域;
在所述亲液性区域中排放包括第一导电材料的第一合成物,以形成栅极电极层;
在所述栅极电极层上形成栅极绝缘层;
在所述栅极绝缘层上形成半导体层;
在半导体层上形成光敏物质,并将激光束选择性地照射到所述光敏物质,以形成光敏化的区域;
去除所述光敏化的区域,以形成下陷部分;
在所述下陷部分中排放包含第二导电材料的第二合成物,以形成源极电极层和漏极电极层;
去除所述光敏物质;
在所述源极电极层和漏极电极层上形成光敏绝缘材料;
将激光束选择性地照射到所述光敏绝缘材料,以形成光敏化的绝缘材料;
去除所述光敏化的绝缘材料,以形成到达所述源极电极层或漏极电极层的开孔;以及
在所述开孔中形成接触所述源极电极层或漏极电极层的导电层。
32.根据权利要求31所述的制造显示器件的方法,其特征在于,所述疏液性区域由含氟的膜制成。
33.根据权利要求31所述的制造显示器件的方法,其特征在于,所述疏液性区域由硅烷偶联剂制成。
34.根据权利要求31所述的制造显示器件的方法,其特征在于,形成具有比所述疏液性区域的疏液特性更低的疏液特性的区域作为所述亲液性区域。
35.根据权利要求31所述的制造显示器件的方法,其特征在于,与所述源极电极层或漏极电极层相接触地形成像素电极层。
36.根据权利要求31所述的制造显示器件的方法,其特征在于,将第一电极层形成与所述源极电极层或漏极电极层接触,电致发光层形成在所述第一电极层上,第二电极层形成在所述电致发光层上。
37.根据权利要求31所述的制造显示器件的方法,其特征在于,使用银、金、铜或者氧化铟锡作为所述导电材料。
38.根据权利要求31所述的制造显示器件的方法,其特征在于,
所述半导体层选自包括非晶半导体、半非晶半导体和多晶半导体的组,
所述半导体层由含氢元素或者卤素元素的气体制成。
39.一种用于制造显示器件的方法,包括以下步骤:
形成光敏物质;
将激光束选择性地照射到所述光敏物质,以形成光敏化的区域;
去除所述光敏化区域,以形成下陷部分;
在下陷部分中排放包含第一导电材料的第一合成物,以形成栅极电极层;
去除所述光敏物质;
在所述栅极电极层上形成栅极绝缘层;
在所述栅极绝缘层上形成半导体层;
在所述半导体层上形成疏液性区域;
将激光束选择性地照射到所述疏液性区域,以形成亲液性区域;
在亲液性区域中排放包含第二导电材料的第二合成物,以形成源极电极层和漏极电极层;
在所述源极电极层和漏极电极层上形成光敏绝缘材料,并且将激光束选择性地照射到所述光敏绝缘材料,以形成光敏化的绝缘材料;
去除所述光敏化的绝缘材料,以形成到达所述源极电极层或漏极电极层的开孔;以及
在所述开孔中形成接触所述源极电极层或漏极电极层的导电层。
40.根据权利要求39所述的制造显示器件的方法,其特征在于,所述疏液性区域由含氟的膜制成。
41.根据权利要求39所述的制造显示器件的方法,其特征在于,所述疏液性区域由硅烷偶联剂制成。
42.根据权利要求39所述的制造显示器件的方法,其特征在于,形成具有比所述疏液性区域的疏液特性更低的疏液特性的区域作为所述亲液性区域。
43.根据权利要求39所述的制造显示器件的方法,其特征在于,与所述源极电极层或漏极电极层相接触地形成像素电极层。
44.根据权利要求39所述的制造显示器件的方法,其特征在于,将第一电极层形成与所述源极电极层或漏极电极层接触,电致发光层形成在所述第一电极层上,第二电极层形成在所述电致发光层上。
45.根据权利要求39所述的制造显示器件的方法,其特征在于,使用银、金、铜或者氧化铟锡作为所述导电材料。
46.根据权利要求39所述的制造显示器件的方法,其特征在于,
所述半导体层选自包括非晶半导体、半非晶半导体和多晶半导体的组,
所述半导体层由含氢元素或者卤素元素的气体制成。
47.一种用于制造显示器件的方法,包括以下步骤:
形成第一疏液性区域;
将激光束选择性地照射到所述第一疏液性区域,以形成第一亲液性区域;
在第一亲液性区域中排放包含第一导电材料的第一合成物,以形成栅极电极层;
在所述栅极电极层上形成栅极绝缘层;
在所述栅极绝缘层上形成半导体层;
在所述半导体层上形成第二疏液性区域;
将激光束选择性地照射到所述第二疏液性区域,以形成第二亲液性区域;以及
在第二亲液性区域中排放包含第二导电材料的第二合成物,以形成源极电极层和漏极电极层。
48.根据权利要求47所述的制造显示器件的方法,其特征在于,所述疏液性区域由含氟的膜制成。
49.根据权利要求47所述的制造显示器件的方法,其特征在于,所述疏液性区域由硅烷偶联剂制成。
50.根据权利要求47所述的制造显示器件的方法,其特征在于,形成具有比所述疏液性区域的疏液特性更低的疏液特性的区域作为所述亲液性区域。
51.根据权利要求47所述的制造显示器件的方法,其特征在于,与所述源极电极层或漏极电极层相接触地形成像素电极层。
52.根据权利要求47所述的制造显示器件的方法,其特征在于,将第一
电极层形成与所述源极电极层或漏极电极层接触,电致发光层形成在所述第一
电极层上,第二电极层形成在所述电致发光层上。
53.根据权利要求47所述的制造显示器件的方法,其特征在于,使用银、金、铜或者氧化铟锡作为所述导电材料。
54.根据权利要求47所述的制造显示器件的方法,其特征在于,
所述半导体层选自包括非晶半导体、半非晶半导体和多晶半导体的组,
所述半导体层由含氢元素或者卤素元素的气体制成。
55.一种用于制造显示设备的方法,包括以下步骤:
形成第一疏液性区域;
将激光束选择性地辐射到所述第一疏液性区域,以形成第一亲液性区域;
在第一亲液性区域中排放包含第一导电材料的第一合成物,以形成栅极电极层;
在所述栅极电极层上形成栅极绝缘层;
在所述栅极绝缘层上形成半导体层;
在所述半导体层上形成第二疏液性区域;
将激光束选择性地照射到所述第二疏液性区域,以形成第二亲液性区域;
在第二亲液性区域中排放包含第二导电材料的第二合成物,以形成源极电极层和漏极电极层;
在所述源极电极层和漏极电极层上形成光敏绝缘材料;
将激光束选择性地照射到所述光敏绝缘材料,以形成光敏化的绝缘材料;
去除所述光敏化的绝缘材料,以形成到达所述源极电极层或漏极电极层的开孔;以及
在所述开孔中形成接触所述源极电极层或漏极电极层的导电层。
56.根据权利要求55所述的制造显示器件的方法,其特征在于,所述疏液性区域由含氟的膜制成。
57.根据权利要求55所述的制造显示器件的方法,其特征在于,所述疏液性区域由硅烷偶联剂制成。
58.根据权利要求55所述的制造显示器件的方法,其特征在于,形成具有比所述疏液性区域的疏液特性更低的疏液特性的区域作为所述亲液性区域。
59.根据权利要求55所述的制造显示器件的方法,其特征在于,与所述源极电极层或漏极电极层相接触地形成像素电极层。
60.根据权利要求55所述的制造显示器件的方法,其特征在于,将第一电极层形成与所述源极电极层或漏极电极层接触,电致发光层形成在所述第一电极层上,第二电极层形成在所述电致发光层上。
61.根据权利要求55所述的制造显示器件的方法,其特征在于,所述像素电极层形成与所述导电层接触。
62.根据权利要求55所述的制造显示器件的方法,其特征在于,第一电极层形成与所述导电层接触,电致发光层形成在所述第一电极层上,第二电极层形成在所述电致发光层上。
63.根据权利要求55所述的制造显示器件的方法,其特征在于,使用银、金、铜或者氧化铟锡作为所述导电材料。
64.根据权利要求55所述的制造显示器件的方法,其特在于,
所述半导体层选自包括非晶半导体、半非晶半导体和多晶半导体的组,
所述半导体层由含氢元素或者卤素元素的气体制成。
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