CN100530547C - 图形形成方法、薄膜晶体管、显示器及其制造方法及电视设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种显示器，其可以利用材料通过简化的制造工艺高效率地制造，还提供了制造该显示器的方法。另一个目的是提供一种技术，通过其可以良好受控地将组成显示器的布线图形等形成为预定的形状。在根据本发明形成图形的方法中，在透光衬底上形成掩膜；在衬底和掩膜之上形成包括光催化剂的第一区；用通过衬底的光照射光催化剂以改变第一区的一部分；形成第二区；以及将含有图形形成材料地组分喷射到第二区，这样，形成图形。掩膜不透光。

Description

图形形成方法，薄膜晶体管、显示器及其制造方法及电视设备
技术领域
本发明专利申请涉及一种图形形成方法，薄膜晶体管及其制造方法，显示器及其制造方法以及应用上述显示器的电视设备。
背景技术
薄膜晶体管(下文中称作“TFT”)和采用该薄膜晶体管的电子电路是这样制造的，通过在衬底上叠放例如半导体、绝缘体、导体的各种类型的薄膜，之后经光刻法适当地形成预定图形。光刻法是利用光将电路等的图形转移到目标衬底上的一种技术，所述电路等的图形是用不透光的材料覆盖在透明的平表面上形成的，称为光掩膜。该技术已经广泛应用在半导体集成电路等的制造工艺中。
在应用常规光刻法技术的制造工艺中，包括曝光、显影、烘焙、剥离等的多级工艺仅仅需要用于处理掩膜图形，所述图形由称作感光性树脂的感光有机树脂材料形成。因此，当光刻法步骤的数目增加的时候，制造成本不可避免地增加。为了解决如上所述的这种问题，已经设法采用减少光刻法步骤数目来制造TFT(例如，参考文献1：日本专利公开No.H11-251259)。
然而，在参考文献1中公开的技术中，仅仅有一些TFT制造工艺中的复合光刻法步骤被印刷法取代，并且对于步骤数目的急剧减少没有贡献。此外，在光刻法中用于转移掩膜图形的曝光装置通过等效投影曝光或者缩影投影曝光传送低于几微米到一微米或者更小的图形。从技术的观点，采用曝光装置突然对每一边都大于一米的大型衬底进行曝光具有一定的理论难度。
发明内容
本发明的一个目的是减少TFT、采用TFT的电子电路以及采用TFT形成的显示装置的制造工艺中光刻法步骤数，并简化制造工艺。本发明进一步的目的是提供一种技术，借助TFT，可以低成本高产量的即使在边长大于一米的大型衬底之上也可以制造电子电路和显示器。
本发明的另一个目的是提供一种技术，通过该技术，组成显示器的布线图形等可以以预定形状良好受控的形成。
根据本发明，目标表面被光催化作用下衬底的光敏化(下文中称为光催化剂)产生的能量改变。目标形成在透光材料之上，且用来自透光材料侧通过透光材料侧的光照射光催化剂。这一次，通过在透光材料和目标之间形成掩膜以提供一个未经照射的区域；这样，可以精确控制被改变的区域。之后，通过卸料法(包括喷射法等)等等将图形形成材料贴附在改变的表面上以形成图形。通过光催化剂的光吸收以及通过能量散失能够增强利用光进行处理的效率。
根据本发明的显示器包括发光显示器，所述显示器包括连接到发光元件上的TFT，所述发光元件中将包含产生荧光，称作电致发光(下文中也称为“EL”)，的有机物质和无机物质的混合物的有机材料或者介质夹在电极之间；液晶显示器，其中采用具有液晶材料的液晶元件作为显示元件。
根据本发明的形成图形的方法包括以下步骤：在透光衬底上形成掩膜；在衬底和掩膜上形成包含光催化剂的第一区；用通过衬底的光照射光催化剂以改变第一区的一部分以形成第二区；以及喷射一些含有图形形成材料的组分到第二区，以形成图形，其中掩膜是不透光的。
根据本发明的形成图形的方法包括以下步骤：在透光衬底上形成掩膜；在衬底和掩膜上形成包含光催化剂的第一区；在光催化剂上形成包含氟碳链的材料；用通过衬底的光照射光催化剂以及含有氟碳链的材料以改变含有氟碳链的材料表面的一部分以形成第二区；以及喷射一些含有图形形成材料的组分到第二区，以形成图形，其中掩膜是不透光的。
根据本发明的制造薄膜晶体管的方法包括以下步骤：在透光衬底上形成第一导电层；在衬底和第一导电层上形成绝缘层；在绝缘层之上形成含有光催化剂的第一区；用通过衬底的光照射光催化剂以改变第一区的一部分以形成第二区；以及喷射一些含有导电材料的组分到第二区，以形成第二导电层，其中第一导电层是不透光的。
根据本发明的制造薄膜晶体管的方法包括以下步骤：在透光衬底上形成第一导电层；在衬底和第一导电层上形成绝缘层；在绝缘层上形成包含光催化剂的第一区；在光催化剂上形成包含氟碳链的材料；用通过衬底的光照射光催化剂以及含有氟碳链的材料以改变含有氟碳链的材料表面的一部分以形成第二区；以及喷射一些含有导电材料的组分到第二区，以形成第二导电层，其中第一导电层是不透光的。
根据上述结构，采用第一导电层作为栅极电极层并采用第二导电层作为源极、漏极层就能够制造显示器。此外，可以改变衬底的表面，使得第二区组分的湿润度高于第一区。还有，根据上述结构，可以采用具有光催化剂性能的氧化钛作为光催化剂。
根据本发明的薄膜晶体管包括：第一导电层，设置在透光衬底之上；绝缘层，位于衬底和第一导电层之上；光催化剂，设置在绝缘层之上；含有氟碳链的材料，在光催化剂之上；第一区和第二区，在含有氟碳链的材料的表面之内；以及第二导电层，在第二区之上，其中包含在第一区内的氟碳链的密度高于包含在第二区内的氟碳链的密度。
根据本发明的薄膜晶体管包括：第一导电层，设置在透光衬底之上；绝缘层，位于衬底和第一导电层之上；光催化剂，设置在绝缘层之上；含有氟碳链的材料，在光催化剂之上；第一区和第二区，在含有氟碳链的材料的表面之内；第二导电层，设置在第二区之上；以及半导体层，形成在含有氟碳链的材料和第二电极层之上，其中包含在第一区内的氟碳链的密度高于包含在第二区内的氟碳链的密度。
根据本发明的显示器包括：栅极电极层，设置在透光衬底之上；绝缘层，位于衬底和栅极电极层之上；光催化剂，设置在绝缘层之上；含有氟碳链的材料，在光催化剂之上；第一区和第二区，在含有氟碳链的材料的表面之内；以及源极/漏极层，在第二区之上，其中包含在第一区内的氟碳链的密度高于包含在第二区内的氟碳链的密度。
根据本发明的显示器包括：栅极电极层，设置在透光衬底之上；绝缘层，位于衬底和栅极电极层之上；光催化剂，设置在绝缘层之上；含有氟碳链的材料，在光催化剂之上；第一区和第二区，在含有氟碳链的材料的表面之内；源极/漏极层，设置在第二区之上；以及半导体层，形成在含有氟碳链的材料和源极/漏极层之上，其中包含在第一区内的氟碳链的密度高于包含在第二区内的氟碳链的密度。
根据本发明的电视装置包括由显示器组成的显示屏。该显示器包括：栅极电极层，设置在透光衬底之上；绝缘层，位于衬底和栅极电极层之上；光催化剂，设置在绝缘层之上；含有氟碳链的材料，在光催化剂之上，以及第一区和第二区，在含有氟碳链的材料的表面之内；以及源极/漏极层，在第二区之上，其中包含在第一区内的氟碳链的密度高于包含在第二区内的氟碳链的密度。
电视装置包括由显示器组成的显示屏。该显示器包括：栅极电极层，设置在透光衬底之上；绝缘层，位于衬底和栅极电极层之上；光催化剂，设置在绝缘层之上；含有氟碳链的材料，在光催化剂之上，第一区和第二区，在含有氟碳链的材料的表面之内，源极/漏极层，设置在第二区之上；以及半导体层，形成在含有氟碳链的材料和源极/漏极层之上，其中包含在第一区内的氟碳链的密度高于包含在第二区内的氟碳链的密度。
根据本发明，可以良好受控的形成预想图形。此外，可以减少材料消耗和成本。因此，可以大量制造高性能和高可靠性的显示器。
附图说明
图1A到1D是描述本发明的图；
图2A和2B是描述本发明的图；
图3A到3C是描述用于制造根据本发明的显示器的方法的图；
图4A到4C是描述用于制造根据本发明的显示器的方法的图；
图5A到5C是描述用于制造根据本发明的显示器的方法的图；
图6A到6C是描述用于制造根据本发明的显示器的方法的图；
图7A到7C是描述用于制造根据本发明的显示器的方法的图；
图8A到8C是描述用于制造根据本发明的显示器的方法的图；
图9A和9B是描述用于制造根据本发明的显示器的方法的图；
图10A到10C是描述用于制造根据本发明的显示器的方法的图；
图11A和11B是描述用于制造根据本发明的显示器的方法的图；
图12A到12C是根据本发明的显示器的横截面图；
图13是描述根据本发明的液晶显示器模块的结构实例的横截面图；
图14A到14C是根据本发明的显示器的顶视图；
图15A和15B是根据本发明的显示器的顶视图；
图16是描述用于制造根据本发明的显示器的方法的图；
图17A到17F是描述应用在根据本发明的EL显示器面板上的象素结构的电路图；
图18A和18B是描述根据本发明的显示器面板的图；
图19是描述根据本发明的EL显示器模块的结构实例的横截面图；
图20A和20B是示出了应用本发明的电子器件的图形；
图21A到21D是示出了应用本发明的电子器件的图形；
图22是描述根据本发明的EL显示器模块的结构实例的横截面图；
图23是根据本发明的EL显示器面板的等效电路图；
图24是描述根据本发明的EL显示器模块的顶视图；
图25是描述根据本发明的EL显示器面板中扫描线驱动电路的电路结构的图；
图26是描述根据本发明的EL显示器面板中扫描线驱动电路的电路结构的电路图(移位寄存器电路)；
图27是描述根据本发明的EL显示器面板中当扫描线驱动电路形成了TFT的时候的电路结构的电路图(缓冲电路)；
图28是描述应用在本发明中的液滴喷射系统结构的图；
图29是描述应用在本发明中的液滴喷射法的图；
图30A到30D示出了可以应用在本发明中的发光元件的结构；以及
图31是示出了光照时间和水与被照射衬底表面之间的接触角度之间的关系的曲线。
具体实施例
将参照附图详细描述本发明的实施方式以及实施例。然而，本发明并没有限定在下面的描述中，很容易理解的是，那些本领域的技术人员得出那些各种各样的变形和改变，并且这些改变和变形不脱离本发明的内容和精神，是可能的。因此，本发明被认为没有被限定于下面所示出的实施方式和实施例的描述之中。需要注意的是，在下文中所描述的本发明的结构中，不同的附图中相同的参考标记表示相同的部分或者具有相同功能的结构，并且不再重复说明。
[实施方式1]
参照附图1A到1D、2A和2B以及28描述根据本发明的一个实施方式。
本发明的一个特征是，采用能够可选择的形成图形的方法来形成制造显示面板所需要的至少一个或者多个图形，比如布线层、形成电极的导电层、或者形成预定图形的掩膜层，从而制造显示器。在本发明中，图形指的是导电层，比如栅极电极层、源极层或者漏极层；半导体层；掩膜层；绝缘层等等，它们构成了薄膜晶体管和显示器，并且图形包括任何一种形成的组分，这样从而具有预定的形状。应用液滴喷射(喷射)法(包括喷墨法。取决于其方式)作为能够有选择形成图形的方法，所述方法能够通过有选择的喷射(喷射)以特定目的混合而成的化合物的液滴来将导电层、绝缘层等等形成为预定图形。此外，还可以应用能够转移或者绘制图形的方法，例如，各种印刷法(一种形成图形的方法，比如屏幕(油印)印刷、胶(平版)印、凸版印刷或者凹版(凹板)印刷等等。
在该实施方式中，采用通过喷射(喷射)作为液滴的包含流体图形形成材料的化合物来形成图形的方法。通过将含有图形形成材料的液滴喷射到图形形成区域来形成图形，并且通过烘焙、干燥等来固化组分。根据本发明，在图形形成区域实施预处理。
所采用的用于形成图形的液滴喷射系统的一个实施方式在图28中被示出。液滴喷射装置1403的每一个头部(head)1405和1412被连接到控制装置1407，并且计算机1410控制，从而能够形成预定图形。例如，根据形成在衬底1400上的标记1411可以确定形成位置。可选择的，可以根据衬底1400的边缘固定参考点。通过图像装置1404检测参考点，并通过图像处理装置1409将其转换为数字信号。之后，由计算机1410识别数字信号并产生控制信号，将控制信号传送到控制装置1407。可以采用应用了电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)等的图像传感器作为图像装置1404。当然，将关于将要在衬底1400上形成的图形的信息存储在存储介质1408中，且根据信息将控制信号传送到控制装置1407，从而使得液滴喷射装置1403的每一个头部1405和1412可以单独受控。通过管子从材料供给源1413和1414分别向头部1405和1412供给将被喷射的材料。
头部1405具有这样的内部结构，其具有充满了如虚线1406所示的液体材料的空间，以及作为喷射开口的喷嘴。尽管没有示出，但是头部1412具有和头部1405相似的内部结构。头部1405和1412的尺寸彼此不同，并且可以以不同的宽度同时喷射不同的材料。同样，可以从一个头部喷射导电材料、有机材料、无机材料等。当在一个宽区域上比如中间层绝缘膜上喷射液滴的时候，可以从多个喷嘴同时喷射一种材料以提高流量，这样，就能够实施喷射了。当采用大型衬底的时候，头部1405和1412可以自由的沿着如图28中的箭头所示出的方向在衬底上扫掠，并且可以自由设置被排注的区域。这样，可以在一个衬底上形成多个相同的图形。
在通过液滴喷射法形成图形比如导电层的方法中，如下述来形成图形。喷射被处理成微粒的图形形成材料，并熔接或者焊接以及通过烘焙连接以固化图形形成材料。因此，通过溅射等形成的图形通常具有柱形结构，而通过根据本发明的方法形成的图形大部分为具有很多晶界的多晶结构。
在本发明中，如图1A到1D所示，有选择的用光照射将被设置有图形的区域附近，以改变其表面。将含有图形形成材料的组分贴附到被改变的表面上以形成图形。通过以自定位方式从衬底背面进行曝光可以形成图形。因此，根据本发明，可以以自定位方式形成薄膜晶体管。
用于进行改变的光非限定性的包括红外光、可见光或者紫外光，或者它们的混合光。例如，可以采用从紫外线灯、黑灯、卤素灯、金属卤化物灯、氙弧灯、炭棒弧光灯、高压钠灯或者高压汞灯发出的光。灯光源可以启动所需的时间，或者可以启动多次。
此外，可以采用激光束作为用于改变的光。可以采用能够发出紫外光、可见光或者红外光的激光。例如，诸如KrF、ArF、KrF、XeCl或者Xe的受激准分子激光器，He、He-Cd、Ar、He-Ne、HF的气体激光器，采用比如YAG、GdVO4、YVO4、YLF或者YAlO3的晶体并掺杂了Cr、Nd、Er、Ho、Ce、Co、Ti或者Tm的固态激光器，或者比如GaN、GaAs、GaAlAs或者InGaAsP的半导体激光器都可以被采用。在采用固态激光器发光的情况下，优选的施加基波的第二谐波或者第三谐波。可以采用包括快门、反射镜比如镜子或者单向透视玻璃、以及柱面透镜或者凸透镜的光学系统，以控制从激光振荡器发出的激光束的形状和路线。
可以移动衬底以进行选择性的光照，或者可以在x-y方向上移动光线以进行光照。在这种情况下，优选采用多角镜或者电镜(galvano mirror)用于光学系统。
在该实施方式中，从衬底背面照射光以改变并变换被照射区域的湿润度。这样，用于含有图形形成材料的组分的具有不同的湿润度的区域形成在图形形成区域的附近。带有含有图形形成材料的组分的区域的湿润度可以具有相对的差异，也就是在图形形成区域和不形成图形的其周边部分(无图形形成区域)之间的湿润度的差异。具有不同的湿润度的区域具有不同的接触角。带有图形形成材料并具有较大接触角的区域为具有较低湿润度的区域(下文中，也称作“低湿润度区”)，以及带有图形形成材料并具有较小接触角的区域为具有较高湿润度的区域(下文中，也称作“高湿润度区”)。这是因为当接触角很大时，具有流动性的液体组分不会散开并不被区域表面所溶；因此，表面不变湿；以及当接触角很小时，具有流动性的组分散布到表面上，且表面变湿。因此，具有不同湿润度的表面具有不同的表面能量。低湿润度区域的表面具有较低的表面能量，且高湿润度区的表面具有较高的表面能量。在本发明中，具有不同的湿润度的区域之间的接触角差异为30°或者更多，优选为40°或者更多。
在该实施方式中，实施光照处理以形成具有不同湿润度的区域。在图形形成区域和其周边之上形成材料，并应用光进行选择性增强湿润度的处理和选择性的降低湿润度的处理。在该实施方式中，具有低湿润度的材料形成在图形形成区域的周边上，且照射能够分解具有低湿润度材料的光以分解并一处处理区域之内的具有低湿润度的衬底。这样，处理区域的湿润度被提高，以形成高湿润度区域。具有低湿润度的材料可以是含有具有减少湿润度作用的材料的物质。减少湿润度的材料被激光照射处理分解并破坏以抑制降低湿润度的作用。有必要采用具有一定波长的光，所述波长可被具有低湿润度的材料吸收。从而，包含在低湿润度区域内的低湿润度物质的浓度(例如，具有减少湿润度作用的氟碳链的浓度或者量)变为要低于那些在高湿润度区域内的浓度。具有低湿润度的材料可以是这样的材料，所述材料含有那些具有减少湿润度作用的材料。减少湿润度的材料可被激光照射处理分解并破坏以抑制减少湿润度的作用。
根据本发明，用通过材料(衬底)的光照射目标，所述材料上设置该目标，从而良好受控的形成具有不同的湿润度的区域。在该实施方式中，预先在透光衬底之上形成掩膜，之后在其上形成具有低湿润度的材料。通过从透光衬底一侧进行光照分解除了掩膜区域外的区域中具有低湿润度的材料中那些减少湿润度的材料。在掩膜区域之上形成的具有低湿润度的材料不被光进行照射；这样，可以良好受控的形成具有不同的湿润度的区域。所需要的光必须具有一定的波长，该波长可以使得具有低湿润度的材料被分解并移除。然而，根据材料需要具有强大的能量且具有200nm或者更少波长的光，比如紫外光；因此，选择范围是很窄的。此外，在衬底中的透光材料吸收该波长的情况下，光被透光衬底吸收，并且目标并没有被光照射；因此，不会改变表面。另外，还需要照射多次以实现充分的处理；因此，增加了装置或者工艺所必需的成本或者时间，这样使得生产效率降低。
因此，在本发明中，光催化剂和目标相接触而形成，目的是改进光照射的效率。光催化剂吸收光并且被活化。活化的能量对周围的物质起作用，从而通过改变其特性来改变该物质。根据本发明光催化剂增强了改变的效率；这样，可以增加对光波长的选择范围。因此，可以选择基本上不被设置有目标的物质吸收的波长，并且可以完成用于控制表面改变处理的光照射。此外，光照射的效率能够得到改进，从而使得即使在光本身具有很低的能量的条件下也可以很有效地完成处理。结果，简化了装置和步骤，这样，就降低了成本和时间，并且可以增加生产效率。
在该实施方式中，将示出良好受控形成布线图地实例。首先，在透光衬底50上形成掩膜70(图1A)。因为制得掩膜70是为了用作遮光的掩膜，需要采用几乎不透光的材料。在该实施方式中，将绝缘材料用作掩膜70，并将形成在掩膜70上的导电材料用作图形75a和75b。在该情况下，掩膜70成为电绝缘由图形75a和75b组成的布线的绝缘部。在采用导电材料作为掩膜70、图形75a以及图形75b的情况下，根据本发明如果将绝缘层形成在掩膜70和图形75a以及图形75b之间，并且绝缘层进行过预处理，那么可以将布线形成为具有层状的结构。
接着，形成光催化剂80。优选采用氧化钛(TiOx)、钛酸锶(SrTi O3)、硒化镉(CdSe)、钽酸钾(KtaO3)、硫化镉(CdS)、氧化锆(Zr O2)、氧化铌(Nb2O5)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe2O3)、氧化钨(WO3)等作为光催化剂。可以用紫外线范围内(400nm或者更小的波长，优选380nm或者更少)的光照射光催化剂以活化光催化剂。
可以通过采用溶胶-凝胶法的浸渍涂布、自旋涂布、液滴喷射法、离子电镀法、离子束技术、CVD、溅射、射频磁控管溅射、等离子喷涂或者阳极氧化来形成光催化剂。此外，根据其形成方法，物质不必具有象膜一样的延展性。在由含有多种金属的氧化物半导体组成光催化剂的情况下，可以通过混合含有组元的盐并融化它们来形成光催化剂。在通过涂布法，例如浸渍涂布或者自旋涂布，来形成光催化剂的情况下，如果必要可以烘焙或者干燥光催化剂以除去溶剂。尤其，优选将其在含氧的大气中被加热到预定的温度(例如，300℃及以上)。
通过热处理，光催化剂可以获得预定的晶状结构。例如，其可具有锐钛型结构或者金红石型-锐钛型混合结构。优选在低温相中形成锐钛型结构。这样，当其不具有晶状结构的时候，也可以加热光催化剂。此外，在通过涂布法形成光催化剂的情况下，其可以进行多次形成以得到预定的薄膜厚度。
此外，可将过渡金属(比如Pd、Pt、Cr、Ni、V、Mn、Fe、Ce、Mo或者W)掺杂进光催化剂，从而增强光催化剂的活性或者使得光催化剂可以被可见光范围(400nm到800nm的波长)的光激活。这是因为过渡金属可以在具有宽的频带间隙的活性的光催化剂的禁用带之内形成一个新的能级，并且可以将光照范围扩展到可见光范围。例如，诸如Cr或者Ni的受体，可以掺杂诸如V或者Mn的供体，比如Fe的两性杂质。或者比如Ce、Mo、W的其它类型等等。这样，根据光催化剂可以确定光的波长。因此，在本发明中光照表示用具有可以活化光催化剂的波长的光进行照射。
当加热并在真空中或者在氢气流中还原光催化剂时，在晶体中会发生缺氧。甚至当过渡元素不被掺杂时，在该方式中缺氧对于电子施主也扮演类似的角色。尤其，在通过溶胶-凝胶法形成光催化剂的情况下，由于自始即存在缺氧，则不必还原光催化剂。此外，通过掺杂N2气等也可以使缺氧发生。
在该实施方式中，形成氧化钛层作为光催化剂。通过用TiCl3溶液进行自旋涂布并在氧气氛围中焙干来形成氧化钛层。
在该实施方式中，在光催化剂80之上形成具有包括低湿润度物质的层81。在该实施方式中，将具有低湿润度的物质混合到溶剂等等之中；这样，通过液滴喷射法可以有选择地喷射液态形的物质。然而，由于物质可以被贴附到图形形成区和其外围，形成具有低湿润度的物质的方法并不限定为上述实施方式。例如，可以通过溶胶-凝胶浸渍涂布、自旋涂布、液滴喷射法、离子电镀法、离子束法、CVD、溅射、射频磁控管溅射或者等离子喷涂来形成具有低湿润度的物质。在采用例如浸渍涂布或者自旋涂布的涂布法的情况下，并除去溶剂的时候，可以实施烘焙或者干燥。在采用在图形形成区之上直接形成图形的方法的情形下，例如液滴喷射法，由于可以有效利用材料，可以降低成本。
如图1B所示，可以将作为液滴85的包含具有低湿润度物质的组分从喷射装置84喷射到光催化剂80，从而形成包含具有略低湿润度物质的层81。
用来自光源86的光89通过衬底50照射光催化剂80(图1C)。由于衬底具有光催化特性，其被所施加的光激活；这样，具有低湿润度的物质分解并被破坏，从而使得处理区的湿润度增加。光89被掩膜70遮挡，从而使得掩膜70上的具有低湿润度物质的部分不被照射。因此，形成高湿润度区72a和高湿润度区72b，其是具有相当低湿润度的物质；这样，在图形形成区的外围形成具有不同湿润度的区域。因此，未处理区成为相对低湿润度的物质，以成为低湿润度区71(图1D)。
后来，将含有图形形成材料的液滴74从液滴喷射系统73的喷嘴喷射到高湿润度区72a和72b，这是在其上形成图形的区域。所喷射的液滴74粘附到高湿润度区72a和72b而不附着到低湿润度区71(见图2A)。甚至由于喷射液滴的喷嘴的开口尺寸或者是喷射开口的活动能力而使得图形形成材料不能正好被喷射时，通过在区域上进行增强湿润度的处理，液滴也仅仅可以附着在一些区域以形成预想的图形75a和75b(见图2B)。这是因为其上形成图形的区域(图形形成区)和其外围具有不同的湿润度；因此，液滴仅仅在低湿润度被抵制，而保留在具有较高湿润度的区域。换言之，液滴被邻近于高湿润度区的低湿润度区抵制；因此，高湿润度区和低湿润度区之间的边界起到隔断壁的作用(堤)。因此，即使含有具有流动性的图形形成材料的组分也可以被保持在高湿润度区；这样，可以形成图形并具有预想的形状。
根据本发明，形成例如导电层等的良好图形时，即使液滴的喷射开口有些大的时候，液滴也不会遍布图形形成区；因此，可以仅在图形形成区上形成导电层，并且通过在图形形成区之外的区域内形成导电层，可以产生例如短路的故障。此外，可以控制布线的膜厚度。正如本实施方式中，通过来自衬底侧的光照，改变物质的表面时，除了形成图形之外，还可以处理很大的区域；这样，提高了生产效率。通过结合液滴喷射法，相较于通过自旋涂布等的完全表面实施形式可以避免材料浪费；因此，降低了成本。根据本发明，即使由于小型化和形成更薄的膜，使得布线等被设计成集成并杂乱的时候，也可以良好受控的形成图形。
在该实施方式中，形成光催化剂和具有低湿润度的物质作为预处理。根据形成条件，它们可以是相当薄的，这样使得它们可以不具有膜的形式。
进行增加湿润度的处理，以使得保持喷射到区域之上的液滴的能力(也称作“粘附forth”或者“固定能力”)比其外围的能力强，这相当于通过改变区域来增强对于液滴的附着力。仅仅在接触并保持液滴的表面上需要有湿润度，且整个膜不必具有相同的特性。
在形成图形之后，形成用于作为预处理的光催化剂和改变湿润度的物质在图形形成之后可以留下，或者在不必要的部分也可以被除去。在移除时，可以将图形作为掩膜，并可以采用用氧气等进行灰化、蚀刻、等离子处理等。
作为形成低湿润度区溶液组分的实例，采用了用化学式Rn-Si-X(4-n)(n＝1，2，3)表示的硅烷偶合剂。这里，R表示含有相当不活跃的基比如烷基的物质。此外，X包括可以通过浓缩和羟基结合的水解基或者表面吸收水的例如卤素、甲氧基、乙氧基或者乙酸基。
采用作为硅烷偶合剂的代表性实例的具有用R表示的氟烷基的氟基硅烷偶合剂(氟烷基硅烷(下文称作FAS))，可以降低湿润度。FAS的R具有用(CF3)(CF2)x(CH2)y(x：从0到10的整数，y：从0到4的整数)表示的结构。在多个R或者X结合到Si的情况下，R或者X可以彼此完全相同或者不同。典型地采用例如十七氟四氢癸基三乙氧基硅烷、十七氟四氢癸基三氯硅烷、十三氟四氢辛基三氯硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷这些氟烷基硅烷。
作为形成低湿润度区溶液的乳剂，可以采用形成低湿润度区的溶剂，例如羟基溶剂、四氢呋喃、二氧杂环己烷乙醇、二甲基亚砜等，也就是，n-戊烷、n-己烷、n-庚烷、n-辛烷、n-癸烷、双环戊烷、苯、甲苯、二甲苯、杜稀、茚、四氢化萘、十氢化萘、(角)鲨烯等。
作为形成低湿润度区溶剂地化合物实例，可以采用具有氟碳链的物质(氟树脂)。作为氟树脂的实例，可以采用聚四氟乙烯(PTFE；聚四氟乙烯树脂)、全氟烷氧基链烷(PFA；四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物树脂)、全氟乙烯丙稀共聚物(PFEP；四氟乙烯六氟丙稀共聚物树脂)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE；四氟乙烯-乙烯共聚物树脂)、聚偏二氟乙烯(PVDF；聚偏二氟乙烯树脂)、聚含氯三氟乙烯(PCTFE；聚三氟氯乙烯树脂)、乙烯-含氯三氟乙烯共聚物(ECTFE；聚三氟氯乙烯-乙烯共聚物树脂)、聚四氟乙烯-全氟氧配位(perfluorodioxol)共聚物(TFE/PDD)、聚氟乙烯(PVF；氟乙烯树脂等。
此外，也可以采用不形成低湿润度区(换言之，其形成高湿润度区)的有机材料，通过之后用CF4等离子等进行处理来形成低湿润度区。例如，可以采用这样的材料，其中是将可溶性树脂比如聚乙烯醇(PVA)混合到例如为H2O(水)的溶剂之中。此外，也可以采用PVA和其它可溶性树脂混合。有机材料(有机树脂材料)(聚酰亚胺、丙烯酸)，一种材料其中通过硅(Si)和氧(O)的结合来形成构架，以及其包括至少含有氢作为取代基的有机基。可选择的，也可将氟基、烷基、或者芳烃用作取代基。即使采用具有低湿润度区的材料时，通过进行等离子处理等也可进一步降低湿润度。
可以形成带基薄膜以增加图形和图形形成区之间的贴附力。例如，当将含银导电材料应用到衬底以形成作为掩膜的银布线，也可以在衬底上形成氧化钛膜以增加贴附力。氧化钛膜对于随后将形成的含银导电材料具有良好的贴附力，从而增强可靠性。
根据本发明，可以良好受控地形成预想图形。此外，可以减少材料损耗和成本。因此，能够高产量地制造高性能以及高可靠性的发光显示器。
[实施方式2]
将参照附图3A到3C、4A到4C、5A到5C、6A到6C、7A到7C、8A到8C、9A、9B、14A到14C、15A和15B描述根据本发明的实施方式。特别是，将描述根据本发明具有沟道蚀刻型薄膜晶体管的显示器的制造方法。每幅附图3A、4A、5A、6A、7A和8A示出了显示器中像素部分的顶视图，每幅附图3B、4B、5B、6B、7B和8B示出了在附图3A、4A、5A、6A、7A和8A中沿线A-C剖得的横截面图，以及每幅附图3C、4C、5C、6C、7C和8C示出了在附图3A、4A、5A、6A、7A和8A中沿线B-D剖得的横截面图。
图14A是示出根据本发明得显示器面板结构得顶视图。在具有绝缘表面的衬底2700之上形成其中将像素2702排列成矩阵的像素部分2701、扫描线输入端子2703以及信号线输入端子2704。可以依据各种标准确定像素数量。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)，以及完全规格高视觉的像素数量可以是1920×1080×3(RGB)。
通过交叉从扫描线输入端子2703伸出的扫描线和从信号线输入端子2704伸出的信号线将像素2702安排成矩形。每一像素2702设置有开关元件以及连接到其上的像素电极。开关元件的典型实例是TFT。TFT的栅极电极被连接到扫描线，且其源极或者漏极被连接到信号线，这样使得每一像素可以被从外界输入的信号独立控制。
TFT包括作为其主要组件的半导体层、栅极绝缘层以及栅极电极层。和形成在半导体层内的源极/漏极区连接的布线层也配有TFT。公知的TFT的典型结构有顶栅型TFT，其中从衬底一侧设置半导体层、栅极绝缘层以及栅极电极层，还有底栅型TFT，其中从衬底一侧设置栅极电极层、栅极绝缘层以及半导体层。这些结构的任何一种都可以应用于本发明。
非晶形半导体(下文中也称作“AS”)，其是利用以硅烷或者锗烷为代表的半导体材料气体通过气相生长法或者溅射来制造的；多晶半导体，其是利用光能或者热能通过对非晶形半导体进行结晶来形成的；半无定形(也称作微晶或者微晶体)半导体(下文中也称作“SAS”)等，上述半导体都可以被用作形成半导体层的材料。
SAS是这样一种半导体，其具有介于非晶形结构和晶体结构(包括单晶和多晶)之间的中间结构，且具有在自由能方面稳定的第三态，还包括具有短程序列(short-range order)和晶格畸变的结晶区域。在膜内至少一部分区域上可以观察到0.5nm到20nm的结晶区域。当包含硅并作为主要组分时，喇曼光谱转换到520cm-1的较低频率侧。在X-射线衍射中观察到由硅的晶格畸变引起的衍射峰值(111)或者(220)。含有至少1原子％或者更多的氢或者卤素用于连接悬浮键(dangling bond)。通过硅化物气体的辉光放电分解(等离子CVD)来形成SAS。SiH4被用作典型的硅化物气体。此外，Si2H6、SiH2Cl2、SiHCl3、SiCl4、SiF4等也可被用作硅化物气体。此外，可以混合F2或者GeF4。可以用H2或者H2和选自He、Ar、Kr和Ne的一种或者多种稀有气体稀释该硅化物气体。稀释比率的范围从1∶2到1∶1000。压力的范围大致从0.1Pa到133Pa，以及功频范围从1MHz到120MHz，优选从13MHz到60MHz。衬底加热温度可以为300℃或者更低，以及也可以在100℃到200℃的温度形成膜。期望气体组分杂质诸如氧、氮或者碳作为膜中的杂质元素为1×1020原子/cm3或者更少；尤其，氧浓度为5×1019原子/cm3或者更少，优选为1×1019原子/cm3或者更少。通过添加稀有气体元素诸如氦、氩、氪或者氖以加强稳定性而进一步加强晶格畸变来得到优选的SAS。此外，利用氢基气体形成的SAS层可堆叠在利用氟基气体形成的SAS层之上。
图14A示出了显示器面板的结构，其中，信号被输入到扫描线，且信号线由外部驱动电路控制。可选择的，可以如图15A所示采用COG(玻璃上带有芯片)法可将驱动IC2751安装在衬底2700上。作为另一种安装方式，也可以如图15B所示采取TAB(带式自动键合)。驱动IC可以形成在单晶半导体衬底上，或者也可以形成为具有TFT，位于玻璃衬底之上。在图15A合15B上，驱动IC2751连接到FPC(柔性印刷电路板)2750。
当设置在像素内的TFT由SAS形成时，如图14B所示，扫描线驱动电路3702可以在衬底3700上一体形成。在图14B中，由以如图14A所示相同的方式连接到信号线输入端子3704上的外部驱动电路控制像素部分3701。当设置在像素内的TFT由具有较高电子迁移率的多晶(微晶)、半导体、单晶半导体等形成时，如图14C所示，可以在衬底4700上一体形成像素部分4701、扫描线驱动电路4702以及信号线驱动电路4704。
由硼酸钡玻璃、硼酸铝等形成的玻璃衬底，硅衬底，金属衬底，不锈钢衬底，或者可以耐制造工艺的处理温度的塑料衬底，都可以用作透光衬底100(图3B和3C)。透光衬底100的表面通过CMP等进行抛光以平面化。此外，可以在透光衬底100之上形成绝缘层。利用含有硅的氧化物材料或者氮化物材料通过已知的方法诸如CVD、等离子体CVD、溅射或者自旋涂布由单层或者层压板形成绝缘层。不必形成绝缘层；然而，其具有阻挡污染物进入衬底100的作用。在本发明中，改变该图形形成区时，通过背面曝光用传过透明衬底100的光照射来改变所形成的物质的表面。因此，需要透光衬底100为能够传输足量光用于改变图形形成区这样的物质。
在透光衬底100之上形成栅极电极层103和104(图3A到3C)。可以通过CVD、溅射、液滴喷射法等来形成栅极电极层103和104。栅极电极层103和104可以形成为具有选自Ta、W、Ti、Mo、Al和Cu的元素、主要包含该元素的合金材料或者化合物材料。可选择的，也可以采用以掺杂有诸如磷的杂质元素或者AgPdCu合金为典型代表的半导体膜。可以采用单层结构或者层状结构。例如，氮化钨(TiN)膜和钼(Mo)膜的两层结构，或者是其中按顺序堆叠50nm厚的钨膜、500nm厚的铝和硅的合金(Al-Si)膜以及30nm厚的氮化钛膜。此外，在三层结构的情况下，可以采用氮化钨代替第一导电膜的钨，可以采用铝和钛的合金(Al-Ti)膜代替第二导电膜的硅和铝的合金(Al-Si)膜，以及可以采用钛膜代替第三导电膜的氮化钛膜。
在需要将栅极电极层103和104布图成一定形态的情况下，可以通过干法蚀刻或者湿法蚀刻在形成掩膜之后进行布图。可以通过ICP(感应耦合等离子体)蚀刻适当控制蚀刻条件(施加于螺旋电极的电功率的量，施加于衬底侧电极的电功率的量，衬底侧的电极温度，等等)将电极层蚀刻成为预定的楔形形状。要注意的是以Cl2、BCl3、SiCl4和CCl4为代表的氯基气体，以CF4、SF6和NF3为代表的氟基气体，或者O2都可以被适当用作蚀刻气体。
通过选择性喷射一些组分可以形成用于布图的掩膜。可以通过这样选择性的形成掩膜来简化布图步骤。可将诸如环氧树脂、丙烯酸树脂、酚树脂、酚醛清漆树脂、三聚氰胺甲醛树脂或者聚氨酯树脂的树脂材料用作掩膜。此外，可以采用有机材料诸如苯并环丁烯、聚对二甲苯、闪光(flare)或者透光的聚酰亚胺，由诸如硅氧烷基聚合体聚合制得的化合物材料，含有溶于水的均聚物以及溶于水的共聚物合成材料等通过液滴喷射法形成掩膜。可选择的，可以采用含有光敏材料的商业用树脂材料。例如，可以采用典型的正性抗蚀剂诸如酚醛清漆树脂和光敏剂萘醌二叠氮基化合物，或者负性抗蚀剂诸如基极树脂和二苯硅烷二醇和酸生成剂(acid generator)。采用任何材料时，通过稀释溶剂的浓度或者添加表面活性剂等适当控制表面张力和粘性。
在该实施方式中，通过液滴喷射装置形成栅极电极层103和栅极电极层104。液滴喷射装置概括为一种装置，其具有喷射液滴的装置诸如具有组分的喷射开口的喷嘴，或者安装有一个或者多个喷嘴的喷头。包括在液滴喷射装置内的喷嘴的直径设定在0.02μm到100μm的范围内(优选30μm或者更少)，从喷嘴喷射的组分的量设定在0.001pl到100pl的范围内(优选0.1pl到40pl，尤其优选10pl或者更少)。被喷射的组分的量相对于喷嘴直径的尺寸成比例增加。此外，优选被处理的目标和喷嘴的喷射开口之间的距离尽可能的短，目的是将液滴落在预定位置。最好，将距离适当设定为在大约0.1mm到3mm的范围内(尤其优选，1mm或者更少)。
作为从喷射开口喷射出的组分，采用溶解或者分散在溶剂中的导电材料。导电材料是诸如Ag、Au、Cu、Ni、Pt、Pd、Ir、Rh、W或者Al的金属，金属诸如Cd或者Zn的硫化物，Fe、Ti、Si、Ge、Zr、Ba等的氧化物，或者卤化银的很细的颗粒或者是分散的极细微粒。导电材料可以是氧化铟锡(ITO)、氧化铟锡和氧化硅形成的ITSO、有机铟或者有机锡、氧化锌、氮化钛等，它们用作透明导电膜。然而，作为从喷射开口被喷射的组分，考虑到电阻率的值，优选采用金、银和铜材料的任一种，它们可溶解或者分散在溶剂中。更优选采用具有低电阻值的银或者铜。当采用银或者铜的时候，作为对付杂质的对策，还可以设置阻挡层。也可以将氮化硅膜或者硼化镍(NiB)用作阻挡层。
此外，可以采用这样的微粒，其中导电材料被涂覆由另一种导电材料，从而形成多层。例如，可以采用一种三层结构的微粒，其中铜涂覆有硼化镍(NiB)，并再被涂覆上银。作为溶剂，可以采用诸如醋酸丁酯和醋酸乙烷的酯，诸如异丙醇和普通酒精的醇，诸如甲乙酮和丙酮的有机溶剂，等等。组分的粘性优选20mPa.s或者更小。这避免了组分变干，或者组分平稳地从喷射开口被喷射。组分的表面张力优选为40mN/m或者更少。然而，根据所采用的溶剂和使用要求适当控制组分的粘性等。例如，其中在溶剂中溶解或者分散了ITO、有机铟或者有机锡的组分的粘性可以设定为从5mPa.s到20mPa.s，其中在溶剂中溶解或者分散了银的组分的粘性可以设定为从5mPa.s到20mPa.s，以及其中在溶剂中溶解或者分散了金的组分的粘性可以设定为从5mPa.s到20mPa.s。
可以通过堆叠多种导电材料形成导电层。此外，可以采用银作为导电材料通过液滴喷射法形成导电层；其后，可用铜等进行电镀。电镀可以通过电镀或者化学镀法(无电极)来实施。可以通过将衬底表面浸渍在充满包含电镀材料的溶液的容器内来实施电镀。可以这样应用含电镀材料的溶液，使得衬底倾斜(或者垂直)放置，溶液流过衬底表面之上。当通过衬底垂直放置而应用溶液来实施电镀时，处理装置可以小型化是个有益效果。
导体颗粒直径优选为尽可能地小，为的是避免喷嘴被塞住，以及为了制造出精细图案，尽管这也取决于每一喷嘴的直径、图案的预定形状等。优选的，导电材料的颗粒直径为0.1μm或者更少。通过已知手段诸如电解法、雾化法、湿还原法等来形成组分，且其粒径代表性地为大约0.01μm到10μm。然而，当实施气体蒸发法时，由分散剂保护的极细微粒很微小，大约7nm。当每一微粒的表面通过涂布进行覆盖之后，极细微粒不在溶液中聚合，并在室温下均一地分散到溶剂中去，并且表现得和液体相近。因此，优选采用涂布。
在本发明中，因为通过利用相对于在图形形成区域和其外围之间的液体组分在湿润度上的差别来对其进行处理以具有期望的图案形状，即使当其接触到被处理的目标时，组分有必要具有流动性。然而，如果流动性不消失，可以减压实施组分的喷射处理。此外，当减压实施该处理时，优选，不再导电材料的表面之上形成氧化膜等。在喷射组分之后，实施干燥和烘焙的其中之一或者这两个步骤。通过热处理进行干燥和烘焙的每一步骤。例如，在100℃实施干燥三分钟以及在200℃到350℃的温度实施15分钟到60分钟的烘焙，每个上述步骤具有不同的目的、温度和周期。通过激光照射、快热退火、采用热熔炉加热等实施常压或者减压下的干燥和烘焙步骤。注意的是热处理时间不特别限定。可以加热衬底以顺利实施干燥和烘焙步骤。当时的衬底温度取决于衬底材料等，但是其代表性的为100℃到800℃(优选的，从200℃到350℃)。由于这些步骤，使得那些极细微粒彼此接触，并且通过淬水并收缩外围树脂以及蒸发组分中的溶剂或者化学移除分散剂加速熔接或者焊接。
可以将连续波长或者脉冲气体激光器或者固态激光器用于激光发射。受激准分子激光器、YAG激光器等可以用作前面的气体激光器。采用掺杂有Cr、Nd等的YAG、YVO4、GdVO4等的晶体的激光器可以被用作后面的固态激光器。注意的是，涉及到激光的吸收比，优选采用连续波长激光器。此外，可以采用混合了脉冲和连续波长的所谓混合激光发射法。然而，依赖于衬底100的抗热性，优选在几微秒到几十秒之内通过激光发射即刻实施热处理，为的是不破坏衬底100。通过在情性气体环境中利用发出从紫外到红外的光的红外线灯或者卤素灯迅速升高温度并加热几微秒到几分钟，进行快热退火(RTA)。因为是即刻实施处理，仅仅充分加热了位于顶部表面的薄膜，而较低层的膜不受影响。因此，即使是具有低抗热性的衬底比如塑料衬底也不受影响。
通过液滴喷射法喷射组分形成栅极布线层103和104之后，用一定的压力挤压它加强其平面化来平整其表面。作为挤压的方法，可以用辊形物体在其表面上移动来消除不平，或者可以用平板形物体垂直按压表面。在按压的同时可以实施热处理。可选择的，可以利用溶剂等软化或者溶化表面，用气刀消除表面上的不平。CMP法也可以用于抛光表面。当液滴喷射法引起不平整的时候可以施加该步骤用于平整表面。
随后，在栅极电极层103和104之上形成栅极绝缘层106(见图3A到3C)。需要栅极绝缘层106为透光的，这样使得光照射可以激活其上形成的光催化剂。栅极绝缘层106可以由已知材料诸如硅的氧化物或者氮化物形成，可以是叠层或者是单层。在该实施方式中，可以采用氮化硅膜、氧化硅膜和氮化硅膜三层的叠层。可选择的，可以采用它们中的一层或者是氧氮化硅膜单层，或者是两层的叠层。最好使用高质量的氮化硅膜。在采用银、铜等用于通过液滴喷射法形成的导电层的情况下，在其上形成氮化硅膜或者NiB膜作为分隔带膜时，氮化硅膜或者NiB膜有效阻止了杂质的扩散，并有利于表面的平面化。注意的是，优选在反应气体中包括稀有气体元素诸如氩，优选上述气体混合进入形成的绝缘膜内，目的是形成在较低膜形成温度下具有小栅极漏电流的良好绝缘膜。
作为良好受控形成源极/漏极层的预处理，改变图形形成区域的外围以具有和区域周围不同的湿润度。在该实施方式中，形成光催化剂，并在其上形成具有低湿润度的衬底。通过光照处理选择性的改变湿润度以形成高湿润度区和低湿润度区。由30°或者更大优选40°或者更大的接触角可以证明湿润度的不同。在本发明中，根据所施加的光的波长激活的光催化剂和目标相接触形成，为的是增强光照处理的效率。
在栅极电极层106之上形成光催化剂101，以及在光催化剂101之上形成低湿润度物质155a呵呵155b(图4)。
在该实施方式中，施加TiCl3溶液并将其烘焙以形成50nm厚的氧化钛层。可选择的，通过溅射可以形成含有预定晶体结构的氮化钛(TiOx(以TiO2为代表)晶体。既然这样，利用钛管作为目标，用氩气和氧进行溅射。还可以采用氦气。在含有多量氧气以及较高形成压力的环境下形成具有高光催化活性的氧化钛层。此外，优选形成氧化钛层加热形成室或者设置有目标的衬底。即便很薄，这样形成的氧化钛层也具有光催化特性。
作为形成低湿润度区溶液组分的实例，采用了用化学式Rn-Si-X(4-n)(n＝1，2，3)表示的硅烷偶合剂。这里，R表示含有相当不活跃的基比如烷基的物质。此外，X包括可以通过浓缩和羟基结合的水解基或者表面吸收水的例如卤素、甲氧基、乙氧基或者乙酸基。
采用作为硅烷偶合剂的代表性实例的具有用R表示的氟烷基的氟基硅烷偶合剂(氟烷基硅烷(下文称作FAS))，可以降低湿润度。FAS的R具有用(CF3)(CF2)x(CH2)y(x：从0到10的整数，y：从0到4的整数)表示的结构。在多个R或者X结合到Si的情况下，R或者X可以彼此完全相同或者不同。典型地采用例如十七氟四氢癸基三乙氧基硅烷、十七氟四氢癸基三氯硅烷、十三氟四氢辛基三氯硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷这些氟烷基硅烷(FAS)。
作为形成低湿润度区溶液的溶剂，可以采用形成低湿润度区的溶剂，例如羟基溶剂、四氢呋喃、二氧杂环己烷乙醇、二甲基亚砜等，也就是，n-戊烷、n-己烷、n-庚烷、n-辛烷、n-癸烷、双环戊烷、苯、甲苯、二甲苯、杜稀、茚、四氢化萘、十氢化萘、(角)鲨烯等。
作为形成低湿润度区溶剂地化合物实例，可以采用具有氟碳链的物质(氟树脂)。作为氟树脂的实例，可以采用聚四氟乙烯(PTFE；聚四氟乙烯树脂)、全氟烷氧基链烷(PFA；四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物树脂)、全氟乙烯丙稀共聚物(PFEP；四氟乙烯六氟丙稀共聚物树脂)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE；四氟乙烯-乙烯共聚物树脂)、聚偏二氟乙烯(PVDF；聚偏二氟乙烯树脂)、聚含氯三氟乙烯(PCTFE；聚三氟氯乙烯树脂)、乙烯-含氯三氟乙烯共聚物(ECTFE；聚三氟氯乙烯-乙烯共聚物树脂)、聚四氟乙烯-全氟氧配位(perfluorodioxol)共聚物(TFE/PDD)、聚氟乙烯(PVF；氟乙烯树脂)等。
此外，也可以采用不形成低湿润度区(换言之，其形成高湿润度区)的有机材料，通过之后用CF4等离子等进行处理来形成低湿润度区。例如，可以采用这样的材料，其中是将可溶性树脂比如聚乙烯醇(PVA)混合到例如为H2O(水)的溶剂之中。此外，也可以采用PVA和其它可溶性树脂混合。有机材料(有机树脂材料)(聚酰亚胺、丙烯酸)，一种材料其中通过硅(Si)和氧(O)的结合来形成构架，以及其包括至少含有氢作为取代基的有机基。可选择的，也可将氟基、烷基、或者芳烃用作取代基。即使采用具有低湿润度区的材料时，通过进行等离子处理等也可进一步降低湿润度。
在该实施方式中，FAS用作低湿润度物质。用含有稍后构成源极/漏极层的导电材料的组分湿润该物质。用在该实施方式中的FAS被200nm或者更少的波长的光分解；然而，玻璃衬底吸收并且不透过300nm或者更少的波长的光。因此，如果用玻璃衬底作为衬底，不可以用光照射FAS。在该实施方式中，形成暴露于380nm或者更短的光时发挥出光催化作用的氧化钛层。将发出200nm到450nm波长的光的紫外灯金属卤化物灯用作光源。根据所采用的光的波长可适当选择光催化剂。该实施方式中，在图形形成区的附近通过液滴喷射法有选择地形成低湿润度物质；然而，通过自旋涂布等可以将低湿润度物质施加到很宽的区域(例如，整个表面上)，随后可以进行布图。当本实施方式中采用液滴喷射法时，可以减少材料浪费，并且改进材料的使用率。
接着，如图5B和5C所示，用通过透明衬底100的光171a和光171b照射光催化剂101。光催化剂101被光171a和171b激活时所产生的能量分解低湿润度物质155a和低湿润度物质155b；这样，改善了湿润度。由于利用了光催化剂的光催化效率，增强了处理效率。将栅极电极层103和104用作掩膜；因此，不会改变和栅极电极层103和104相交叠的区域上的低湿润度物质的表面。通过光照，在低湿润度物质155a的表面上形成相对更加湿润的高湿润度区151a和151b，以及相对不太湿润的低湿润度区150(图5B)。在相似的方式中，通过光照，用光171a在低湿润度物质155b的表面上形成相对的高湿润度区153a、高湿润度区153b和相对不太湿润的低湿润度区152(图5C)。由于光催化剂可以根据光来选择，所以增加了光的选择范围。因此，可以选择几乎不被物质所吸收的波长以提供给目标，可以进行用于受控表面改变处理的光照(所谓背面曝光)。此外，可以增强光照的效率，这样使得即使通过具有低能量的光本身也可以完成该处理。结果，简化了装置和步骤，从而，降低了费用节省了时间，并且增强生产效率。
在该实施方式中，当通过液滴喷射法形成掩膜时，可以实施形成图形形成区和其外围具有不同的湿润度的处理作为预处理。本发明中，当通过液滴喷射法喷射液滴形成图形时，通过在图形形成区形成低湿润度区和高湿润度区可以控制图形形状。在图形形成区上实施处理引起其上湿润度的不同，这样使得液滴仅仅被保留在高湿润度区。因此，可以良好受控形成图形。在利用液体材料的情况下该步骤适于作为形成任何图形的预处理。
通过利用液滴喷射法形成包含绝缘体诸如抗蚀剂或者聚酰亚胺的掩膜。利用掩膜通过蚀刻在栅极绝缘层106的一部分上形成开口145，并且露出位于较低层的栅极电极层104的一部分。等离子体蚀刻(干蚀刻)或者湿蚀刻适合于本蚀刻。然而，等离子体蚀刻适于处理大衬底。将氟基气体比如CF4、NF3或者氯基气体比如Cl2或者BCl3用作蚀刻气体，并且也可以适当添加惰性气体诸如He或者Ar。此外，当施加大气压喷射蚀刻处理时，可以实施局部的喷射处理，并且，不必在衬底之上整个的形成掩膜层。
将含有导电材料的组分从液滴喷射系统180a和180b喷射到高湿润度区151a、151b、153a和153b。这样，形成源极/漏极层111、112、113和114(图6A到6C)。甚至由于喷射液滴的喷嘴的开口尺寸或者是喷射开口的活动能力而使得图形形成材料不能正好被喷射时，通过在区域上进行增强湿润度的处理，液滴也仅仅可以附着在一些区域以形成预想的图形。这是因为图形形成区和其外围具有不同的湿润度；因此，液滴仅仅在低湿润度被抵制，而保留在具有较高湿润度的为图形形成区。换言之，液滴被环绕高湿润度区外围的低湿润度区抵制；因此，高湿润度区和低湿润度区之间的边界起到隔断壁的作用(堤)。因此，即使含有具有流动性的导电材料的组分也可以被保持在高湿润度区；这样，可以形成每一源极/漏极层并具有预想的形状。
源极/漏极层111也可以作为源极布线层，并且源极/漏极层113也可以作为电源线。
可以以和上述栅极电极层103和104相同的方式形成源极/漏极层111到114。
作为形成源极/漏极层111、112、113和114的导电材料，可以主要含有Ag(银)、Au(金)、Cu(铜)、W(钨)、Al(铝)等金属颗粒的化合物。可选择的，可以结合具有透光特性的氧化铟锡(ITO)、包括氧化铟锡和氧化硅的ITSO、有机铟、有机锡、氧化锌、氮化钛等。
将源极/漏极层112和栅极电极层104通过形成在栅极绝缘层106内的开口145相互电连接。源极/漏极层的一部分形成为电容元件(图6B)。
根据本发明，形成例如导电层等的良好图形时，即使液滴的喷射开口有些大的时候，可以在图形形成区上形成图形，而且液滴也不会超过区域之外。因此，可以避免诸如短路的故障，短路室当液滴被喷射到图形形成区之外的区域上的时候引起的。此外，可以控制布线的厚度。正如本实施方式中，通过来自衬底侧的光照，改变物质的表面时，除了良好受控的形成图形之外，还可以处理很大的区域；这样，提高了生产效率。通过结合液滴喷射法，相较于通过自旋涂布等的完全表面实施形式可以避免材料浪费；因此，降低了成本。根据本发明，即使由于小型化和形成更薄的膜，使得布线等被设计成集成并杂乱的时候，也可以良好受控的形成图形。
作为预处理，可以形成起到粘结剂作用的有机材料以增强和通过液滴喷射法形成图形的粘接。既然这样，在材料上可以形成具有不同湿润度的区域。有机材料(有机树脂材料)(聚酰亚胺、丙烯酸)，一种材料其中通过硅(Si)和氧(O)的结合来形成构架，以及其包括至少含有氢作为取代基的有机基。可选择的，也可将氟基、烷基、或者芳烃用作取代基。
接着，形成半导体层。如果必要可以形成具有一种导电性的半导体层。同样，可以制造其中形成了n-型半导体层的n-沟道TFT的NMOS结构，其中形成了p-型半导体层的p-沟道TFT的PMOS结构，以及n-沟道TFT和p-沟道TFT的CMOS结构。此外，通过添加元素可以形成n-沟道TFT和p-沟道TFT，该元素有电导率，并掺杂以具有电导率而形成半导体层的杂质区。
通过已知的技术(溅射、LPCVD、等离子体CVD等)可以形成半导体层。不限制用于半导体层的材料，并且可以采用硅锗(SiGe)合金等。
采用非晶形半导体(代表性的，加氢无定形硅)，结晶半导体(代表性的，多晶硅)或者半结晶半导体。多晶硅包括所谓高温多晶硅，其采用在800℃或者更高温度下形成的多晶硅作为主要材料，还包括所谓的低温多晶硅，其采用在600℃或者更低温度下形成的多晶硅作为主要材料，还包括通过添加促进结晶的元素等而结晶的多晶硅等等。
作为另一种材料，还可以采用半结晶半导体或者在部分半导体层内含有晶相的半导体。
当结晶半导体层被用作半导体层时，可以实施公知的方法(激光结晶、热结晶、利用促进结晶的元素诸如镍的热结晶法等)作为制造结晶半导体层的方法。微晶，SAS，可以通过用激光照射增强结晶率而结晶。在不采用促进结晶的元素的情况下，在用激光照射非晶形硅膜之前，在氮环境中在500℃的温度下，通过加热非晶形硅膜一个小时喷射出氢，直到在非晶形硅膜中所含的氢浓度变为1×1020原子/cm3或更低。这是因为用激光照射含有多量的氢的非晶形硅膜时，该膜会被破坏。
不受限制的可以采用任何方法用于将金属元素导入非晶形半导体层，只要该方法能够使得金属元素存在于非晶形半导体层的表面或者内部。例如，可以实施溅射法、CVD、等离子体处理(包括等离子体CVD)、吸附法或者用于施加金属盐溶液的方法。上述方法中，利用溶液的方法简单容易并由于金属元素的简单浓缩调整具有有益效果。优选在氧气环境中通过UV光照，热氧化法，用臭氧水或者含有羟基的过氧化氢处理等形成氧化膜，为的是提高非晶形半导体层表面的湿润度，并且将水溶液散布于非晶形半导体层的整个表面上。
此外，可以结合热处理和激光照射以结晶非晶形半导体层。可选择的，可以多次单独进行热处理和/或激光照射。
可以通过线性等离子体法在衬底上直接形成结晶半导体层。可选择的，可以利用线性等离子体法在衬底之上选择性的形成结晶半导体层。
由有机半导体材料利用印刷法、喷涂法、自旋涂布法、液滴喷射法等形成半导体区。既然这样，由于不需要上述蚀刻步骤，可以减少步骤数量。将低分子量材料、高分子量材料等用作有机半导体，此外，也可以采用诸如有机色素、导电高分子量材料等材料。优选具有通过共轭双键组成的构架的π-电子共轭高分子量材料作为用于本发明的有机半导体材料。代表性的，可以采用可溶的高分子量材料诸如聚噻吩、聚芴、聚(3-烷基噻吩)、聚噻吩的衍生物或者并五苯。
根据本发明给出一种材料，作为能够被采用的有机半导体材料的实例，利用该材料在沉淀前体之后通过实施处理可以形成第一半导体区。注意可以给出聚噻吩enevinylene、聚(2，5-噻吩enevinylene)、聚acetyrene、聚acetyrene衍生物、聚稀丙基enevinylene等作为通过利用前体形成的这种有机半导体材料的实例。
在将前体转换为有机半导体时，还将发应催化剂诸如氯化氢气体加入热处理中。下列是可以被施加的能够溶解具有溶解度的有机半导体材料作为典型的溶剂：甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、苯甲醚、氯仿、二氯甲、γ丁内酯、丁基溶纤剂、环己胺、NMP(N-甲基2-吡咯烷酮)、环己酮、2-丁酮、二氧杂环己烷、二甲基甲酰胺(DMP)、THF(四氢呋喃)等。
在该实施方式中，进行通过光照增加低湿润度区150和152的湿润度的处理。随后，通过液滴喷射法利用并五苯形成半导体层107和108(图7A到7C)。
之后，通过将含有导电材料的组分有选择地喷射在栅极绝缘层106之上形成第一电极层117(图8A到8C)。当形成第一电极层117的时候，必然的，可以实施形成低湿润度区和高湿润度区的预处理。通过在高湿润度区之上喷射含有导电材料的组分可以更好受控的以及更具选择生的形成第一电极层117。当从透光衬底100侧发光时，或者当制造被传送的显示面板时，通过利用包括氧化铟锡(ITO)、含氧化硅的氧化铟锡(ITSO)、含氧化锌(ZnO)的氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、其中将镓(Ga)掺杂进ZnO或者氧化锡(SnO2)等的材料形成预定图形以及通过烘焙图形，形成第一电极层117。
优选，可以通过溅射由氧化铟锡(ITO)、含氧化硅的氧化铟锡(ITSO)、氧化锌(ZnO)等形成第一电极层117。尤其优选利用采用含有2％到10％重量分的氧化硅的ITO靶子通过溅射形成的含有氧化硅的氧化铟锡。此外，可以采用其中ZnO掺杂有镓(Ga)的导电材料，或者含有氧化硅并且其中氧化铟混合有2％到20％重量分的氧化锌(ZnO)的氧化物导电材料。在通过溅射形成第一电极层117之后，可以通过液滴喷射法形成掩膜层，并且可以通过蚀刻形成预定图形。在该实施方式中，第一电极层117通过液滴喷射法由透光导电材料形成。特别的，利用氧化铟锡或者由ITO和氧化硅组成的ITSO来形成。
在该实施方式中，上述描述是包括氮化硅膜、氮氧化硅膜(氧化硅膜)、氮化硅膜三层的栅极绝缘层的实例。作为优选结构，包括含氧化硅的氧化铟锡的第一电极层117优选贴近靠近包含在绝缘层106中的包括氮化硅的绝缘层形成。因此，可以发挥增加电致发光层产生的光向外发出的比率的效果。可以将栅极绝缘层夹在栅极布线层或者源极/漏极层以及第一电极层之间，并且可以起到电容元件的作用。
在形成源极/漏极层114之前，第一电极层117可以选择性地形成在栅极绝缘层106之上。既然这样，该实施方式具有一种连接结构，其中源极/漏极层114层叠在第一电极层117之上。当第一电极层117在形成源极/漏极层114之前形成时，其可以形成在一个平的区域。因此，第一电极层117可以形成为具有更好的平面性，这因为可以得到优良的覆盖和沉积特性并且可以充分进行诸如CMP的抛光处理。
也可以采用这种结构，其中夹层绝缘层形成在源极/漏极层114之上，所述电极层通过布线层被电连接到第一电极层117。在这种情况下，取代通过移除绝缘层形成开口(接触孔)，在源极/漏极层114之上形成相对于绝缘层具有低湿润度的衬底。当通过涂布法等施加含有绝缘体的组分时，在除了形成低湿润度物质的区域之外的一区域上形成绝缘层。
在通过加热、干燥等将其固化形成绝缘层之后，去除具有低湿润度地物质以形成开口。布线层这样形成使得其填充开口，并且第一电极层117形成为接触到布线层。用这种方法，不必实施蚀刻来形成开口；因此，可以简化工艺。
当制造EL显示器面板或者在这样一种结构的情况下，该结构中所产生的光发射到和透光衬底100侧相反的那侧，可以采用主要含有Ag(银)、Au(金)、Cu(铜)、W(钨)或者Al(铝)等金属颗粒的化合物。可选择的，通过采取溅射形成透明导电膜或者具有光反射性的导电膜，采取液滴喷射法形成掩膜图形以及最后结合蚀刻来形成第一电极层117。
采用CMP或者利用聚乙烯醇基多孔坯体清洗来抛光第一导电层117，这样使得第一导电层117的表面被弄平。此外，在用CMP抛光之后，可以在第一电极层117的表面上实施紫外线照射或者氧等离子体处理等。
根据上述步骤，完成了用于显示面板的TFT衬底，在该显示面板中，低栅型的TFT和象素电极被连接到透光衬底100。在该实施方式中的TFT是共面型。在该实施方式中示出的TFT可以根据本发明以自对准方式制造。
随后，选择性地形成绝缘层(也称作分隔壁或者堤)121(图9A)。形成绝缘层121以在第一绝缘层117之上具有开口。在该实施方式中，在整个表面上形成绝缘层121，并且利用抗蚀剂等的掩膜进行蚀刻或者布图。当通过液滴喷射法或者印刷法形成绝缘层121时，所述方法能够直接并选择性地形成绝缘层121，不必需要通过蚀刻布图。根据本发明也可以通过预处理形成绝缘层121以具有预定形状。
可以由以下材料形成绝缘层121，包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氮化铝、氮氧化铝或者另一种无机绝缘材料；丙烯酸、甲基丙烯酸、或者其衍生物；耐热聚合体诸如聚酰亚胺、聚苯并咪唑；或者有机硅氧烷基绝缘材料，其中有机基团诸如甲基或者苯基被取代为氢和硅结合或者无机硅氧烷基材料，上述材料每一个在包括硅、氧、氢的化合物中都包含Si-O-Si键，其实通过采用硅氧烷材料作为初始材料形成的。绝缘层121也可以通过利用感光材料诸如丙烯酸或者聚酰亚胺，或者利用非感光材料来形成。优选绝缘层121具有其中曲率半径连续变化的形状。因此，增强了在绝缘层121之上形成的电致发光层122和第二电极层123的覆盖率。
通过液滴喷射法喷射化合物形成绝缘层121之后，用一定的压力挤压绝缘层的表面以进行平面化目的是增强平整性。作为挤压的方法，可以用辊形物体在其表面上移动来消除不平，或者可以用平板形物体垂直按压表面。在按压的同时可以实施热处理。可选择的，可以利用溶剂等软化或者溶化表面，用气刀消除表面上的不平。CMP法也可以用于抛光表面。当液滴喷射法引起不平整的时候可以施加该步骤用于平整表面。当通过该步骤增强平整性时，可以避免显示器面板的显示变异等；因此，可以显示高清晰度图像。
在用于显示面板的具有TFT的衬底100之上形成发光元件(图9B)。
在形成电致发光层122之前，通过在大气压下在200℃的温度下实施热处理去除在第一电极层117和绝缘层121内或者被各个表面吸收的湿气。优选在低压下在200℃到400℃的温度，更优选250℃到350℃实施热处理，以及通过真空蒸发法或者在低压下实施的液滴喷射法，不被暴露在大气中地形成电致发光层122。
作为电致发光层122，通过蒸发法利用用于每一颜色的蒸发掩膜有选择地形成各自产生红(R)、绿(G)和蓝(B)光的材料。以相同的方式作为滤色镜通过液滴喷射法可以形成各自产生红(R)、绿(G)和蓝(B)光的材料(低分子量材料、高分子量材料等)。由于即便不使用掩膜也可以进行RGB的独立显色优选该情形。之后，在电致发光层122之上形成第二电极层123，以完成采用发光元件具有显示功能地显示器。
尽管没有示出，设置钝化层从而覆盖第二电极层123是有效的。在形成显示器的时候提供的保护膜可以具有单层结构或者层结构。作为钝化膜，可以采用单层绝缘膜，其包括氮化硅(SiN)、氧化硅(SiO2)、氮氧化硅(SiON)、氧氮化硅(SiNO)、氮化铝(AlN)、氮氧化铝(AlON)、具有比氧含量更多的氮含量的氧氮化铝(AlNO)、氧化铝、金刚石形碳(DLC)或者含氮碳膜(CNx)，或者也可以采用其中将绝缘膜结合的叠层。例如，可以采用叠层诸如含氮碳膜(CNx)和氮化硅(SiN)或者有机材料，或者可以采用聚合体诸如苯乙烯聚合体的叠层。可选择的，也可以采用具有通过硅(Si)和氧(O)的键合形成的构架的材料，该材料至少包括作为取代基的氢，或者至少作为取代基的氟、烷基以及芳烃的一种。
此时，优选采用具有良好覆盖性的膜作为钝化膜，以及碳膜。特别的，DLC膜是有效的。DLC膜可以在从室温到100℃或者更低的温度范围之内形成；因此，可以在具有低抗热性的电致发光层之上容易地形成DLC膜。可以通过等离子体CVD法(代表性的，RF等离子体CVD、微波CVD、电子回旋共振(ECR)CVD、热灯丝CVD等)燃烧火焰法、溅射、离子束分解、激光分解等来形成DLC膜。氢气和烃基气体(例如CH4、C2H2、C6H6等)可以被用作用于形成膜的反应气体。通过辉光放电电离反应气体。离子被加速以和施加以负自偏压的阴极相撞。通过采用C2H2气体和N2气体作为反应气体可以形成CN膜。DLC膜具有对于氧的高阻挡效果，并且能够抑制电致发光层的氧化。因此，在随后的密封步骤可以避免电致发光层的氧化。
随后，形成密封剂并用密封衬底实施密封。之后，可以将软性布线衬底连接到被形成为电连接到栅极电极层103的栅极布线层，以和外部电连接。这对于源极布线层相同，其被形成为电连接到源极/漏极层111。
根据本发明制造的EL显示面板的完成图在18A和18B中示出。图18A示出EL显示器面板的顶部视图，以及图18B示出沿着图18A中的线E-F截得的横截面图。在图18A和18B中，在元件衬底3300之上形成的象素部分3301包括象素3302、栅极布线层3306a和3306b、以及源极布线层3308，并且元件衬底3300通过用密封剂3303粘接和密封衬底3310安装在一起。在该实施方式中，在FPC3350上设置驱动IC3351，通过TAB将其安装。
如图18A和18B所示，在显示器面板内装有干燥剂3305、3304a和3304b，为的是避免由于元件中的湿气而被破坏。这样形成干燥剂3305使得其环绕象素部分的周围，以及将干燥剂3304a和3304b形成在相应于栅极布线层3306a和3306b的区域内。在该实施方式中，干燥剂设置在形成在密封衬底内的一个凹处，这不会防碍EL显示器面板变薄。由于也在相应于栅极布线层的区域内形成干燥剂，因此增加了吸收率，可以获得大的吸水区域。此外，由于在不直接发光的栅极布线层上形成干燥剂，不会恶化光萃取效率。在该实施方式中，填充物3307填在显示面板之内。当将吸湿衬底诸如干燥剂用作填充物时，可以得到增进的吸收效果，并且可以避免元件损坏。
在该实施方式中，示出了用玻璃衬底密封发光元件的情况。进行密封处理以保护发光元件不受潮。因此，可以采用以下方法的任何一种，其中发光元件用覆盖材料机械密封的方法，其中发光元件用热固性树脂或者紫外线可固化(ultraviolet curable)树脂密封的方法，以及其中发光元件用诸如具有高阻隔能力的金属氧化物、氮化物等的薄膜密封的方法。作为覆盖材料，可以采用玻璃、陶瓷、塑料或者金属。然而，当光发到覆盖材料侧时，覆盖材料需要具有透光特性。通过用密封剂诸如热固性树脂或者紫外线可固化树脂，将覆盖材料贴附在其上形成了上述发光元件的衬底上，然后通过采用热处理或者紫外线照射树立固化树脂，形成封闭空间。在封闭空间内设置以氧化钡为代表的吸湿性吸收剂材料也是有效的。吸收剂材料可以设置在密封剂之上或者在分隔壁或者外围部分之上，这样不会阻挡从发光元件发出的光。此外，也可能用热固性树脂或者紫外-光-可固化树脂填充覆盖材料和其上形成发光元件的衬底之间的空间。既然这样，在热固性树脂或者紫外-光-可固化树脂中添加以氧化钡为代表的吸水性材料是有效的。
该实施方式中，尽管示出了开关TFT的单栅极结构，也可以应用多栅极结构诸如双栅极结构。当通过利用SAS或者结晶半导体制造半导体时，可以通过添加给出一种导电型的杂质来形成杂质区。在这种情况下，半导体层可以具有为不同浓度的杂质区。例如，半导体层可以在沟道形成区的外围具有低浓度杂质区，以及具有和栅极电极层层叠的区，以及其外部是高浓度杂质区。
如上所述，在该实施方式中，没有实施采用光掩膜的光刻法，这样省略了步骤。此外，即使当采用1000mm或者更厚的处于或者在第五代之后的玻璃衬底时，通过在衬底上采用液滴喷射法直接形成不同图形，可以简单制造显示器面板。
根据本发明，可以良好受控地形成预想图形，可以减少材料损耗和成本。因此，能够高产量地制造高性能以及高可靠性的发光显示器。
[实施方式3]
将参照附图10A到10C以及附图11A和11B描述本发明的一个实施例。在该实施例中，采用顶栅型(反相交错型)薄膜晶体管作为薄膜晶体管来制造显示器。已示出采用液晶材料作为显示元件的液晶显示器的一个实例。因此，不在重复说明具有相似功能的一些部分或者一个部分。注意，附图10A到10C以及附图11A和11B示出了显示器的横截面图。
同样在该实施例中，利用光催化剂的光活性，通过衬底进行光照以改变所照射的区域从而改变其湿润度。
在透光衬底300之上形成源极/漏极层330和源极/漏极层308。在该实施方式中通过液滴喷射法形成电极层。
在源/漏漏极层330和308之上形成n-型半导体层，并用由抗蚀剂等形成的掩膜对其进行蚀刻。采用液滴喷射法可以形成抗蚀剂。在n-型半导体层之上形成半导体层，并再次利用掩膜等进行布图。因此，形成n-型半导体层307和306。半导体层306由无机材料硅组成；然而，其也可以由有机半导体诸如上述并五苯来形成。当通过液滴喷射法等选择性的形成有机半导体时，可以简化布图工艺。
之后，通过等离子体CVD或者溅射将栅极绝缘层305形成为单层或者叠层(图10A)。栅极绝缘层305可以利用无机材料或者有机材料。作为优选实施例，特别的，包括氮化硅的绝缘层305a、包括氧化硅的绝缘层305b以及包括氮化硅的绝缘层305c的三层叠层等效于栅极绝缘层。
在栅极绝缘层305之上形成光催化剂350。在将形成栅极电极层的光催化剂350的区域附近形成低湿润度物质351(图10B)。
接着，在光催化剂350之上形成由抗蚀剂等组成的掩膜，兵器蚀刻栅极电极层305以形成开口345。在该实施例中，由液滴喷射法选择性形成掩膜。
由来自光源370并通过透光衬底300的光371照射光催化剂350。光371穿过衬底300、半导体层306以及栅极绝缘层305。激活光催化剂350，这样使得通过光的能量改变低湿润度物质351的表面。将源极/漏极层330和308用作掩膜；这样，在低湿润度物质351的表面形成相对的较高湿润度区301、较低湿润度区302a和302b(图10C)。利用光催化剂增加了处理效率和处理能力。如果正如该实施例中利用源极/漏极层作为掩膜由光照改变膜，甚至可以良好受控的形成具有不同湿润度的优良图形。此外，结合液滴喷射法，相较于整个表面的涂布诸如自旋涂布等，可以避免材料浪费并减少成本。
在该实施方式中，在透光衬底300、半导体层306以及栅极绝缘层305之上形成光催化剂，并用通过其的光进行照射，从而改变和光催化剂相接触形成的物质的表面。因此，抑制透光衬底300、半导体层306以及栅极绝缘层305的光吸收率是很重要的，为的是由于光催化剂的光活性得到能量，该能量是改变栅极电极层的形成区表面所需要的。用于改变物质表面的能量根据物质透光时吸收的能量而改变。这样，可以适当设定膜厚和光的强度。
以液滴的移动方式从液滴喷射系统381中喷射含有导电材料的组分，到高湿润度区301以形成栅极电极层303(图11A)。由于栅极形成区的湿润度不同，含有导电材料的喷射流动组分被低湿润度区302a和302b拒绝，不能留存在其上。因此，良好受控并稳定地在高湿润度区301内形成更加稳定的组分。
在形成电极层和改变湿润度的物质之后，可以留下用于预处理而形成的光催化剂，或者可以在形成图形之后移除不必要的部分。利用图形作为掩膜通过用氧气灰化、蚀刻、等离子体处理等可以进行移除。
通过液滴喷射法形成象素电极层311。将象素电极层311和源极/漏极层308经过预先形成的开口345彼此电连接。可以将用于上述第一电极层117的同样的材料用于象素电极层311。当制造传送的液晶显示器面板时，用包括氧化铟锡(ITO)、含有氧化硅的氧化铟锡(ITSO)、氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)等的组分形成预定图形，并且烘焙图形以形成象素电极层311。
通过印刷法或者自旋涂布形成称作调整膜的绝缘层312，从而覆盖象素电极层311。采用屏幕印刷法或者胶印法选择性形成绝缘层312。之后，实施摩擦。在由液滴喷射法形成象素的区域的外围形成密封剂(未示出)。
随后，通过将相反的衬底324隔着之间的隔离物贴附到TFT衬底300上，通过提供具有液晶层329的空间，来制造液晶显示器面板，该衬底设置有起到调整膜作用的绝缘层321、起到滤色镜作用的彩色膜322、起到相反电极作用的导电层323，以及相反的衬底324设置有起偏振片325(见图11B)。密封剂可以混合填充物，此外，相反的衬底324可以设置有屏蔽膜(黑矩阵)等。注意的是，在贴附相反的衬底324之后利用毛细现象通过其注入液晶的分配型(滴落型)或者浸渍型(泵型)可以用作形成液晶层的方法。
将参照图29描述应用分配型的液晶滴落注入法。在图29中所示出的液晶滴落注入法包括控制装置40、图像装置42、头部43、液晶33、标记35和45、阻挡层34、密封剂32、TFT衬底30以及相反的衬底20。由密封剂32形成闭环，从头部43一次或者多次滴落液晶33。当液晶材料具有高粘性时，连续喷射液晶材料并将其彼此相连的贴附到液晶形成区。另一方面，当液晶材料具有低粘性时，间歇喷射液晶材料并液滴如图29的滴落。此时，设置阻挡层34用来避免密封剂32和液晶33彼此影响。随后，在真空中贴附衬底，接着实施紫外线辐射处理以使得空间填充有液晶。
形成连接部分连接通过上述步骤形成的象素部分和外部的布线衬底。在大气压或者接近大气压的压强下利用氧气通过灰化处理移除连接部分的绝缘层。利用氧气和氢、CF4、NF3、H2O和CHF3的一种或者多种气体实施该处理。在该步骤中，在利用相反的衬底密封以避免由于静电造成的损坏或者破坏之后，实施灰化处理，然而，可以在很少静电影响的任何时间实施灰化处理。
连接布线衬底这样设置使得将布线层电连接到夹在它们之间的各向异性导电层。布线衬底具有传送信号或者外部电压的功能。通过上述步骤，可以制造包括显示器功能的液晶显示器面板。
在该实施方式中，描述了具有单个栅极结构的开关TFT，然而，也可以应用多栅极结构诸如双栅极结构。当采用SAS或者结晶半导体制造半导体层的时候，可以通过添加提供一种导电型的杂质形成杂质区。在这种情况下，半导体层可以具有为不同浓度的杂质区。例如，半导体层沟道区的外围，其和栅极电极层形成叠层，可以是低浓度杂质区，以及其外部区可以是高浓度杂质区。
如上所述，在该实施方式中，没有实施采用光掩膜的曝光步骤，这样省略了步骤。此外，即使当采用1000mm或者更厚的处于或者在第五代之后的玻璃衬底时，通过在衬底上采用液滴喷射法直接形成不同图形，可以简单制造显示器面板。
根据本发明，可以良好受控地形成预想图形，可以减少材料损耗和成本。因此，能够高产量地制造高性能以及高可靠性的发光显示器。
[实施方式4]
实施本发明可以形成薄膜晶体管，利用薄膜晶体管可以形成显示器。此外，当采用发光元件并采用n-型晶体管作为驱动发光元件的晶体管时，发光元件发出的光进行底部发射、顶部发射以及双重发射中的任一种。这里，将参照图12A到12C描述每种发光的发光元件的层状结构。
此外，在该实施方式中，采用根据本发明的沟道保护薄膜晶体管471(图12C)和481(图12A)，以及沟道蚀刻薄膜晶体管461(图12B)。在透光衬底480之上设置薄膜晶体管481，其是由栅极电极层493、栅极绝缘层497、半导体层494、n-型半导体层495、源极/漏极层487和沟道保护层496组成。在该实施方式中，具有无定形结构的硅膜被用作半导体层，n-型半导体层用作一种导电型的半导体层。取代形成n-型半导体层，可以利用PH3气体通过等离子体处理给予半导体层导电性。半导体层并不限定为该实施方式的形式，也可以采用结晶半导体层作为实施方式2。在采用多晶硅等的结晶半导体层的情况下，通过将杂质掺杂(添加)到结晶半导体层可以形成具有一种导电型的杂质区，而没有形成一种导电型半导体层。此外，可以形成诸如并五苯的有机半导体。例如，当通过液滴喷射法选择性形成有机半导体时，可以简化布图工艺。
在沟道保护层496和n-型半导体层495之上形成光催化剂499和低湿润度物质490。在该实施方式中，用从没有被栅极电极层493挡住的透明衬底侧来的光照射光催化剂499，从而激活光催化剂499并且改变低湿润度物质490的表面。施加具有光催化剂可以被激活的波长的光作为所述光。取决于光催化剂的激活的能量增强了通过光照的改变能力。所施加的光的波长的选择范围通过选择适当的光催化剂来增加；这样，可以施加具有不被透光衬底吸收的波长的光。
在该实施方式中，除了栅极电极层493和将成为掩膜的沟道保护膜496交叠的部分之外，通过光照的方式改变不太湿润的具有含有导电材料的组分的低湿润度物质490的表面，使其更加湿润。结果，在低湿润度物质490的表面之上，形成相对比较湿润的高湿润度区492a和492b以及相对不太湿润的低湿润度区491。含有导电材料的组分不在沟道保护层表面上的低湿润度区491上固留，这因为其不如位于低湿润度区491的外围上的n-型半导体的表面上的高湿润度区492a和492b湿润。结果，在高湿润度区492a和492b之上良好受控的形成源极/漏极层487，它们更加湿润。由于用于该实施方式中的低湿润度物质是薄到分子级的FAS，不再隔离n-型半导体层和电极层。通过根据所要采用的结构选择材料和/或厚度，将低湿润度物质制得为导电或者绝缘。
对于薄膜晶体管481，在沟道保护层之上形成具有包括导电材料的组分的不太湿润的物质。当物质具有低湿润度，还具有形成用于覆盖薄膜晶体管481的绝缘层498的时候，将引起形成故障，诸如降低了绝缘层498的贴附性。因此，优选移除低湿润度物质或者通过光照改变物质以增加湿润度。在通过气相淀积、CVD、溅射等形成绝缘层的情况下，不必进行上述处理。如图12A所示覆盖薄膜晶体管481的绝缘层由气相淀积形成，这是不改变在沟道保护层之上的低湿润度物质的一个实例。图12C示出一个实例，其中由于通过液滴喷射法形成覆盖薄膜晶体管471的绝缘层478，在形成绝缘层478之前，用光照射低湿润度区491以增加湿润度。
利用聚酰亚胺、聚乙烯醇等通过液滴喷射法形成沟道保护层496。结果，省略了光刻步骤。沟道保护层可以由以下一种或者多种材料形成，无机材料(氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧氮化硅等)，感光或者不感光有机材料(有机树脂材料)(聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、氨基聚酰亚胺、抗蚀剂、苯环丁稀等)，具有低介电常数的低k材料等；这些膜的底层；等等。此外，可以采用具有通过硅(Si)和氧(O)的结合来形成构架的材料，其至少含有氢作为取代基，或者将氟基、烷基、或者芳烃的至少一个用作取代基。作为制造方法，可以采用气相生长法诸如等离子体CVD或者热CVD，或者溅射。也可采用液滴喷射法或者印刷法(形成图形的方法，诸如屏幕印刷或者胶印)。也可以采用由应用方法得到的TOF膜或者SOG膜。
首先，将参照图12A描述将光发出到透光衬底480侧的情况，也就是实施底部发射。在这种情况下，和源极/漏极层487相接触地相继堆叠第一电极484、电致发光层485和第二电极486，从而将其电连接到薄膜晶体管481。接着，将参照图12B描述将光发出到透光衬底460相对侧的情况，也就是实施顶部发射。可以以和前面所述的薄膜晶体管相似的方式形成薄膜晶体管461，除了其不具有沟道保护层，以及n-性半导体层、透光衬底和半导体层的部分利用源极/漏极层作为掩膜通过蚀刻被移除。这样，对于沟道蚀刻型薄膜晶体管461，移除了部分用于可控图形形成的光催化剂和低湿润度物质。在该实施方式中，对于沟道保护薄膜晶体管481，不移除位于沟道保护层之上的光催化剂和低湿润度物质；然而，即使在沟道保护型的情况下，也可以移除它们。此外，可以仅仅移除低湿润度物质。
按顺序堆叠电连接到薄膜晶体管461的源极/漏极层462，第一电极层463，电致发光层464，第二电极层465。由上述结构，即便第一电极层463发光，光被源极/漏极层462反射，并且光发出到和透光衬底460相反的一侧。在该结构中，第一电极层463不需要采用透光材料。最后，将参照图12C描述光从透光衬底侧和其相反侧两侧发出的情况，也就是进行混合发射的情况。薄膜晶体管471是和薄膜晶体管481相同的沟道保护薄膜晶体管。因此，其可以如薄膜晶体管481形成。按顺序堆叠电连接到薄膜晶体管471的源极/漏极层477，第一电极层472，电致发光层473，第二电极层474。在这个场合，当电极层472和第二电极层474两者都由透光材料形成或者形成的足够薄以至于可透光的时候，实现混合发射。
可用于本实施方式的发光元件的样式在图30A到30D中示出。发光元件具有这样的结构，其中将电致发光层860夹在第一电极层870和第二电极层850之间。考虑到工作性能需要选择第一电极层和第二电极层的材料。根据象素结构第一电极层和第二电极层是阳极或者阴极。在该实施方式中，驱动TFT具有n-沟道导电性，从而优选第一电极层作为阴极以及第二电极层作为阳极。在驱动TFT具有p-沟道导电性的情况下，可以采用第一电极层作为阳极以及将第二电极层作为阴极。
图30A和30B示出第一电极层870是阳极以及第二电极层850为阴极的情况。优选电致发光层860具有这样的结构，其中从第一电极层870侧按次序堆叠HIL(空穴注入层)、HTL(空穴传输层)804、EML(发光层)803、ETL(电致发光层)、EIL(电子注入层)802和第二电极层850。图30A示出一种结构，其中光从第一电极层780侧发出，所述第一电极层由具有透光导电氧化物材料的电极层组成，以及第二电极层具有这样一种结构，其中从发光层860侧按次序堆叠含有碱金属或者碱土金属诸如LiF或者MgAg的电极层801以及由金属材料比如铝构成的电极层800。图30B示出一种结构，其中第一电极层是由电极层807和第二电极层806组成的，电极层807是由金属比如铝或者钛，或者含有这种金属和以化学计量比或者更少浓度的氮的金属材料构成的，以及第二电极层806是由含有1到15原子％的浓度氧化硅的导电氧化物材料构成的。第二电极层从电致发光层860侧由电极层801和电极层800组成，电极层801含有碱金属或者碱土金属诸如LiF或者MgAg以及电极层800由金属材料比如铝构成；每层形成为100nm厚或者更薄；这样，从第二电极层850可以发光。
图30C和30D示出第一电极层870为阴极以及第二电极层850为阳极的情况。优选电致发光层860具有这样的结构，其中从阴极侧按次序堆叠EIL(电子注入层)和ETL(电致发光层)802、EML(发光层)803、HIL(空穴注入层)和HTL(空穴传输层)804以及作为阳极的第二电极层850。图30C示出一种结构，其中光从第一电极层870侧发出。所述第一电极层870从电致发光层860侧由含有碱金属或者碱土金属诸如LiF或者MgAg的电极层801以及由金属材料比如铝构成的电极层800组成；每层形成为100nm厚或者更薄以透光；这样，通过第一电极层870可以发光。第二电极层从电致发光层860侧由第二电极层806和电极层807组成，第二电极层806是由含有1到15原子％的浓度氧化硅的导电氧化物材料构成，以及电极层807是由金属比如铝或者钛，或者含有这种金属和以化学计量比或者更少浓度的氮的金属材料构成的。图30D示出一种结构，其中光从第二电极层850侧发出。第一电极层870从电致发光层860侧由含有碱金属或者碱土金属诸如LiF或者MgAg的电极层801以及由金属材料比如铝构成的电极层800组成；第一电极层870形成足够厚以反射在电致发光层860中产生的光。第二电极层850由电极层805组成，所述电极层由透明导电氧化物材料构成。除了层状结构之外，电致发光层可以具有单层结构或者混合结构。
作为电致发光层，通过蒸发法利用用于每一颜色的蒸发掩膜有选择地形成各自产生红(R)、绿(G)和蓝(B)光的材料。以相同的方式作为滤色镜通过液滴喷射法可以形成各自产生红(R)、绿(G)和蓝(B)光的材料(低分子量材料或者高分子量材料等)。由于不使用掩膜也可以进行RGB的独立显色优选该情形。
在上面的顶部发射型的情况下，当采用ITSO或者具有透光特性的ITSO错位第二电极层的时候，可以采用将Li加入苯并唑衍生物的BzOS-Li等。例如，可以将相应于R、G和B各自的发光颜色(DCM等用于R，以及DMQD等用于G)掺杂有杂质的Alq3用于EML。
注意的是，电致发光层并不限定为上面提到的材料。例如，通过联合蒸发(co-evaporating)氧化物比如氧化钼(MoOX：X＝2到3)以及代替采用CuPc或者PEDOT的α-NPD或者rubrene，可以增强空穴注入特性。可以采用有机材料(包括低分子量材料或者高分子量材料)或者有机材料和无机材料的复合材料，来作为电致发光层的材料。下面将详细描述形成发光元件的材料。
作为电荷注入传输材料之中的具有高电子传输特性物质，例如，可以给出具有喹啉构架或者苯醌构架的金属络合物，比如三(8-喹啉酸基)铝(Alq3)、三(5-甲基-8-喹啉酸基)铝(Almq3)、双(10-羟基苯并[h]-喹啉酸基)铍(BeBq2)、双(2-甲基-8-喹啉酸基)-4-苯基phenolato-铝(BAlq)等。作为具有高空穴传输特性物质，例如，可以采用胺化合物(换言之，具有苯氮环键的化合物)，比如4，4’-双[N-(1-萘基)N-苯基-氨基]-联苯(α-NPD)、4，4’-双[N-(3-甲基苯基)N-苯基-氨基]-联苯(TPD)、4，4’，4”-三(N，N-联苯-氨基)-三苯基胺(TDATA)或者4，4’，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-氨基]-三苯基胺(MTDATA)。
作为电荷注入传输材料之中的具有高电子注入特性的物质，可以给出碱金属或者稀土金属的化合物，比如氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)或者氟化钙(CaF2)。除了这些，也可以是具有高电子传输特性的化合物，比如Alq3和稀土金属比如镁(Mg)。
作为电荷注入传输材料之中的具有高空穴注入特性的物质，例如，可以给出金属氧化物，比如氧化钼(MoOx)、氧化钒(VOx)、氧化钌(RuOx)、氧化钨(WOx)、氧化锰(MnOx)。此外，可以给出酞菁化合物比如酞菁(H2Pc)或者酞菁铜(CuPc)。
通过给每个象素设置具有不同发射波长范围的发光层，发光层可以具有进行色彩显示的结构。代表性的，形成相应于红(R)、绿(G)和蓝(B)色的发光层。在这场合，通过在象素发光侧设置可传输发射波长范围的光的滤光片，可以增加颜色纯度并避免了象素部分具有镜表面(反射)。通过设置滤光片，可以省略按照惯例需要的圆形起偏振片等，此外，可除去发光层发光损失。此外，可以减少当斜视象素部分(显示屏)时发生的色调改变。
可将多种材料用作发光材料。作为低分子量有机发光材料，可以采用4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定基(julolidyl)-9-乙烯基)]-4H-吡喃；(DCJT)；4-二氰基亚甲基-2-叔丁基-6-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-乙烯基)]-4H-吡喃(DPA)；periflanthene；2，5-双氰基1，4-双[2-(10-甲氧基-1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-基)乙烯基]苯；N，N’-二甲基喹吖(二)酮(quinacridon)(DMQd)；香豆素6；香豆素545T；三(8-喹啉酸基)铝(Alq3)；9，9’-双蒽；9，10-联苯蒽(DPA)；9，10-双(2-萘基)蒽(DNA)等。也可以采用另一种物质。
另一方面，高分子量有机发光材料自然要比低分子量材料坚固，并且在元件耐久性上表现优越。此外，可以在应用中形成高分子量有机发光材料，因此，可以相对简单地制造元件。采用高分子量有机发光材料的发光元件的结构基本上和采用低分子量有机发光材料的情况下的结构相同，也就是，按顺序堆叠阴极、有机发光层和阳极。然而，在很多采用高分子量有机发光材料形成发光层的情况下，应用两层结构。这是因为形成正如采用低分子量有机发光材料的情况下的这种层状结构是困难的。特别的，采用高分子量有机发光材料的的发光元件按顺序具有阴极、发光层、空穴传输层和阳极的结构。
根据在发光层上形成的材料确定发出的颜色；因此，通过选择用于发光层的合适材料可以形成显示出预定光的发光元件。作为可以用于形成发光层的高分子量有机发光材料，可以采用聚对苯-亚乙烯基材料、聚对苯基材料、聚噻吩基材料或者聚芴基材料。
作为聚对苯-亚乙烯基材料，可以给出聚(对苯亚乙烯)[PPV]的衍生物例如聚(2，5-二烷氧基-1，4-亚苯基亚乙烯)[RO-PPV]、聚(2-(2’-乙基-己羟基)-5-甲氧基-1，4-亚苯基亚乙烯)[MEH-PPV]、聚(2-(二烷氧基苯基)-1，4-亚苯基亚乙烯)[ROPh-PPV]等。作为聚对苯基材料，可以给出聚(对苯)[PPP]的衍生物例如聚(2，5-二烷氧基-1，4-亚苯基)[RO-PPP]、聚(2，5-二己羟基-1，4-亚苯基)等。作为聚噻吩基材料，可以给出聚噻吩[PT]的衍生物的衍生物例如聚(3-烷基噻吩)[PAT]、聚(3-己基噻吩)[PHT]、聚(3-环己基噻吩)[PCHT]、聚(3-环己基-4-甲基噻吩)[PCHMT]、聚(3，4-二环己基噻吩)[PDCHT]、聚[3-(4-辛基苯基)-噻吩][POPT]、聚[3-(4-辛基苯基)-2，2二噻吩][PTOPT]等。作为聚芴基材料，可以给出聚芴[PF]的衍生物例如聚(9，9-二烃基芴)[PDAF]、聚(9，9-二辛基芴)[PDOF]等。
将具有空穴传送特性的高分子量发光材料夹在阳极和具有发光特性的高分子量发光材料之间时，可以增强阳极的空穴注入特性。通常，通过自旋涂布等施加具有空穴传送特性的高分子量发光材料，该材料和接收体材料一起溶解在水中。此外，具有空穴传送特性的高分子量发光材料不溶于有机溶剂；因此，可以将其在上述具有发光特性的高分子量发光材料之上形成。作为具有空穴传送特性的高分子量发光材料，可以采用PEDOT和起到接受体材料作用的樟脑-10-磺酸基酸(CSA)的混合物，用聚苯胺[PANI]和起到接受体材料作用的聚苯乙烯磺酸基酸[PSS]的混合物，等。
制得发光层以发出单色或者白光。当采用白光发射材料的时候，通过应用这样的结构，其中设置在象素的发光侧之上的传输具有特定波长的光的滤色镜(彩色层)，彩色显示成为可能。
为了形成发出白光的发光层，例如，通过汽相淀积法相继层叠Alq3、局部掺杂有红色发光颜料尼罗红的Alq3、p-EtTAZ、TPD(芳香二胺)以得到白光。在通过采用自旋涂布的应用方法形成发光层的情况下，优选用真空加热烘焙通过自旋涂布形成的层。例如，可以将聚(乙烯基二酚钠噻吩)/聚(苯乙烯磺酰)溶液(PEDOT/PSS)的含水溶液完全施加并烘焙以形成起到空穴注入层作用的膜。然后，可以将掺杂有发光中心颜料(1，1，4，4-四苯基-1，3-丁二稀(TPB)；4-氰基亚甲基-2-甲基-6-(p-二甲氨基-苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM1)；尼罗红；香豆素6等)的聚乙烯基咔唑(PVK)完全施加并烘焙以形成起到发光层作用的膜。
可以将发光层形成为单层。例如，将具有电子传输特性的1，3，4-噁二唑衍生物(PBD)分散到具有空穴传输特性的聚乙烯基咔唑(PVK)中。此外，通过分散作为电子传输剂(transporting agent)30wt％的PBD以及分散适量的四种颜料(TPB、香豆素6、DCM1、和尼罗红)可以得到白光发射。除了可以获得如这里所示的从其发出白光的发光元件之外，通过适当选择发光层的材料，可以制造提供红光发射、绿光发射或者蓝光发射的发光元件。
当通过将其夹在阳极和具有发光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的时候，能够增强阳极的空穴注入特性。通常，提供自旋涂布等施加和接受体材料一起溶解在水中的具有空穴传输特性的高分子量有机发光材料。此外，具有空穴传输特性的高分子量有机发光材料可溶于有机溶剂中；因此，可以将其层叠在上面提到的具有发光特性的有机发光材料上。作为具有空穴传输特性的高分子量有机发光材料，可以给出PEDOT和起到接受体材料作用的樟脑-10-磺酸基酸(CSA)的混合物，聚苯胺[PANI]和起到接受体材料作用的聚苯乙烯磺酸基酸[PSS]的混合物，等。
此外，可以将含有金属络合物等的三重态发光材料以及单重态发光材料用作发光层。例如，在发出红、绿和蓝光的象素中，发出红光的象素由三重态发光材料形成，以及其它的由单重态发光材料形成，所述发红光的象素在相对短的时间内将发光减少到一半。三重态发光材料具有一个特征，材料具有良好的发光效率，并且耗费较少的功率以获得相同的发光。当将三重态发光材料用作红色象素时，仅仅需要香发光元件施加少量的电流。这样提高了可靠性。发出红光的象素和发出绿光的象素可以由三重态发光材料形成，以及发出蓝光的象素可以由单重态发光材料形成，以取得低的功率损耗。通过用三重态发光材料形成发出具有高可见度的绿光的发光元件，能够进一步取得低功率损耗。
用作掺杂剂的金属络合物是三重态发光材料的实例，已知具有作为中心金属的第三过渡序列元素铂的金属络合物、具有作为中心金属的铱的金属络合物等。三重态发光材料并不限定为化合物。可以采用具有上述结构的化合物并且将属于周期表第8到10族的任一个的元素作为中心金属。
上面描述的用于形成发光层的材料只是例子。通过适当的堆叠功能层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、发光层、电子阻挡层、以及空穴阻挡层。此外，通过结合这些层可以形成混合层或者混合连接。可以改变发光层的层结构。代替提供一个特定的电子注入区或者发光区，只要不偏离本发明的范围，诸如设置用于一定目的的电极或者提供分散的发光材料这些改变是可以被接收的。
由上面所描述的材料形成的发光元件通过被施加正向偏压而发光。以简单的矩阵方式或者激活矩阵方式可以驱动由发光元件形成的显示器的象素。无论如何，通过在特定时刻向其施加正向偏压使得每个象素发光；然而，象素在某个期间处于不发光状态。通过在不发光时间施加反向偏压可以提高发光元件的可靠性。在发光元件中，有一种恶化方式，其中在特定的驱动条件下减少了发射强度，或者是再一种恶化方式，其中在象素上扩大了不发光区并且显然也减少了发光。然而，通过改变电流驱动其中施加正向或者反向偏压，可以使得恶化动作慢下来。这样，能够提高发光器件的可靠性。此外，可以应用数字驱动和模拟驱动。
尽管没有在图12A到12C中示出，可以在透光衬底480以及在衬底460和470之上形成密封衬底之上形成滤色片(彩色层)。可以通过液滴喷射法形成滤色片(彩色层)，并且在这种情况下，可以进行光照处理等作为上面提到的基本预处理。根据本发明，可以良好受控的形成滤色片(彩色层)并具有期望的图形。利用滤色片(彩色层)，还可以进行非常鲜明的显示。这是因为在每个RGB的光发射光谱中宽峰可以变得尖锐。
如上所述，示出了形成一种显示发R、G和B光的材料的情况，然而，通过形成显示单色的材料并将彩色滤色镜和色彩转化层结合可以实施全色显示。例如，在第二衬底(密封衬底)上形成彩色滤色镜(彩色层)或者色彩转化层，并且可以被贴附到衬底上。如上所述，可以通过液滴喷射法形成指示简单色的任何材料、彩色滤色镜(彩色层)和色彩转化层。
自然，可以单色实施显示。例如，通过采用单色发射可以制造具有区域颜色类型的显示器。区域颜色类型适合被动矩阵型显示区域，主要可以显示字符和符号。
在上述结构中，有可能采用低功函材料作为阴极，例如，Ca、Al、CaF、MgAg、AlLi等是合意的。单层型、层状型、层间没有界面的混合类型的任一种都可以被用作电致发光层。电致发光层可以由单重态材料、三重态材料或者这些材料的混合来形成；或者由电荷注入传送材料和包括有机化合物或者无机化合物的发光材料组成，其包括一层或者多层低分子量有机化合物材料，中分子量有机化合物(这意味着不具有升华特性，分子的数量为20或者以下，或者相似的分子的长度为10μm或者更小的有机化合物)以及高分子量有机化合物，它们是通过分子的数量来定义的，并且可以和电子注入传送无机化合物或者空穴电子注入传送无机化合物相结合。采用透光的透明导电膜形成第一电极层484(图12A)、第一电极层463(图12B)以及第一电极层472(图12C)，例如，除了ITO或者ITSO之外还采用透明导电膜，其中将2％到20％的氧化锌(ZnO)混合到氧化铟中。在形成第一电极484、第一电极463和第一电极472之前，优选在真空环境中实施等离子体处理或者热处理。由含硅材料、有机材料或者化合物材料形成分隔壁(也称作堤)。此外，可以采用多孔渗水膜。然而，当采用感光材料或者非感光材料诸如丙烯酸或者聚酰亚胺来形成的时候，其侧表面具有这样的形状，其中曲率半径连续改变，并且取决于步骤不断开的形成上层薄膜；因此，其被优选。该实施方式可以和上面提到的实施方式自由组合。
[实施方式5]
在根据实施方式2到4的显示器面板的制造中，如图14B所示，通过用SAS形成半导体层在衬底3700之上可以形成扫描线驱动电路。
图25示出了扫描线驱动电路的方块图，该电路包括采用SAS的n-沟道TFT，其中获得了从1cm2/V.sec到15cm2/V.sec的电场效应迁移率。
在图25中，方块500对应于输出一级取样脉冲的脉冲输出电路，以及移位寄存器包括n个脉冲输出电路。参考标记901表示连接到象素902的缓冲电路。
图26示出了脉冲输出电路方块500的特定结构，以及脉冲输出电路包括n-沟道型TFT601到613。考虑到采用SAS的n-沟道TFT的操作特性，可以决定TFT的尺寸。例如，当沟道长度为8μm时，沟道宽度可以被设定为10μm到80μm。
此外，图27示出了缓冲电路901的特定结构。缓冲电路以相同的方式包括n-沟道型TFT620到635。此时，考虑到采用SAS的n-沟道TFT的操作特性，可以决定TFT的尺寸。例如，当沟道长度为10μm时，沟道宽度可以被设定为10μm到1800μm。根据本发明，良好受控形成图形并具有预定形状；因此，不发生故着诸如短路的，可以稳定地形成具有10μm沟道宽度的象这样的良好布线。
有必要将TFT用布线彼此连接以实现这种电路，图16示出这种情况的布线的实例结构。以及在实施方式2中，图16示出了一种状态，其中形成栅极电极层103、栅极绝缘层106(在该实施方式中，是包括含有氮化硅的绝缘层、含有氧化硅的绝缘层以及含有氮化硅的绝缘层的三层叠层)、由有机半导体形成的半导体层107、源极/漏极层111和112。在该实施方式中，在栅极绝缘层106之上形成光催化剂101和具有低湿润度物质的层；利用栅极电极层103作为掩膜用来自透光衬底100侧的光照射来改变源极/漏极层111和112的形成区。在该实施方式中，形成改变以控制湿润度。由光照家伙光催化剂101，由该能量改变低湿润度物质155a的表面。因此，形成具有相对不同湿润度的低湿润度区150和高湿润度区151a和151b。将含有导电材料的组分喷射到高湿润度区151a和151b，这样使得源极/漏极层111和112可以良好受控形成。
在实施方式2中，由于由液滴喷射法形成半导体层107，也用光照形成在低湿润度区150之上的低湿润度物质，以提高湿润度。然而，在该实施方式中，利用有机半导体并五苯由真空淀积形成半导体层107；因此，不需要控制低湿润度区150的湿润度的步骤。此外，如果将被设置该组分的表面对于该组分是足够湿润的，可以利用液体形式的组分由液滴喷射法等形成半导体层107。在该实施方式中，根据带有含有用于形成源极/漏极层的导电材料的组分相对湿润度的不同，处于便利命名了低湿润度区150，高湿润度区151a和高湿润度区151b。因此，即使当半导体层的形成区显示出带有含有用于形成源极/漏极层的导电材料的组分的低湿润度时，有可能形成区不具有带有含有用于形成半导体层107的组分的低湿润度。在这种情况，不需要控制半导体层107形成区湿润度的步骤。
通过和栅极电极层104相同的步骤在衬底100之上形成连接布线层160、161和162。蚀刻部分栅极绝缘层使得连接布线层160、161和162被露出，利用源极/漏极层111和112，以及以相同步骤形成的连接布线层163适当连接TFT，；这样，可以实现电路的多样性。
[实施方式6]
将描述在根据实施方式2-5制造的显示面板上安装驱动电路的方式。
首先，参照图15A描述应用了COG法的显示器。在衬底2700上设置具有用于显示关于符号、图像等信息的象素2702的象素部分2701。将设置有多个驱动电路的衬底划分成矩形，将所划分的驱动电路(下文中也称作驱动IC)2751安装在衬底2700上。图15A示出了多个驱动IC2751以及在驱动IC2751的端部上的FPC2750的安装方式。此外，可以使得划分的尺寸和信号线侧上的象素部分一侧的长度几乎相同，以及可以在信号驱动IC的端部上安装带子。
可以采用TAB法。在那种情况下，如图15B所示，可以贴附多条带子并且可以在带子上安装驱动IC。和COG法的情形相似，在奇数带子山可以安装奇数个驱动IC。在那种情况下，考虑到亮度因素可以将用于固定驱动IC的金属片等贴附在一起。
考虑到生产效率方面，优选在具有300mm到1000mm或者更多的矩形衬底之上形成将被安装到显示面板上的多个驱动IC。
换句话说，在衬底上形成多个作为一个单元的包括驱动电路部分和输入-输出端子的电路布图，并且可以为了应用最后被划分。考虑到象素部分的侧长以及象素间距，驱动IC可以形成为矩形，其具有15mm到80mm的长侧(长)和1mm到6mm的短侧。可选择的，驱动IC可以形成为具有象素部分的侧长度那样的长侧长度，或者可将象素部分加入到每一驱动电路的侧长的长侧长度。
在驱动IC的IC芯片之上的外部尺寸的有利之处在于长侧的长度。当采用具有15mm到80mm的长侧的驱动IC时，根据象素部分对于安装所必需的驱动IC的数量小于采用IC芯片的情况下的数量。因此，可以增加生产产量。当在玻璃衬底上形成驱动IC的时候，不削弱生产率，对于用作母体的衬底的形状没有限制。这是相较于从圆形硅片上取得IC芯片的情况的一个很大的有益效果。
当如图14B所示，扫描线驱动电路3702在衬底之上一体形成时，设置有信号线驱动电路的驱动IC被安装在象素部分3701的外部区域上。驱动IC是信号线驱动电路。为了形成相应于RGB全色的象素部分，对于XGA级需要3072根信号线，对于UXGA级需要4800根信号线。以这种数量形成的信号线在象素部分3701的端部分成几块，以形成引出线。相应于驱动IC的输出端子的间距来集中信号线。
优选驱动IC由形成在衬底之上的结晶半导体构成。优选用连续波长的激光照射来形成结晶半导体。因此，可以将连续波长的固态激光器或者气体激光器用作产生激光的振荡器。当采用连续波长激光器时，没有什么晶体故障，结果，利用具有大结晶粒度的多晶半导体层可以形成晶体管。此外，由于具有良好的迁移或者响应速度，高速驱动是可能的，并且相较于传统元件有可能进一步提高元件的操作频率。因此，由于没有什么特征变化，可以获得高可靠性。注意的是可以将晶体管的沟道长度方向和激光的扫描方向取向在同一方向上以进一步增加操作频率。这是因为在用连续波长的激光在激光结晶的步骤中，当晶体管的沟道长度方向和激光的扫描方向相对于衬底几乎平行(优选从-30°到30°)的时候，能够获得最快的移动。沟道长度方向和电流的流动方向也就是，电流在沟道形成区中移动的方向一致。这样制得的晶体管具有包括多晶半导体层的活性层，在多晶半导体层中晶粒在沟道方向上延伸，这意味着几乎沿着沟道方向形成晶粒边界。
为了实施激光结晶，优选大量集中激光，以及优选其束斑具有和驱动IC的短侧相同的宽度，大约为从1mm到3mm。此外，为了保证给予被照射的物体足够和有效的能量强度，优选激光的照射区具有线性形状。正如这里采用的，术语“线性”指的不是严格意义上的线而是具有一个大的长宽比的矩形或者椭圆形。例如，线性形状指得是具有长宽比为2或者更大(优选从10到10000)的矩形或者椭圆形。这样，有可能提供一种制造显示器的方法，其中通过使得激光的束斑宽度和驱动IC的短侧宽度具有一样的长度，提高了产量。
如图15A和15B所示，可以安装驱动IC既作为扫描线驱动电路也作为信号线驱动电路。在该情况下，优选区别出扫描线驱动电路和信号线驱动电路的规格。
在象素部分，信号线和扫描线相交叉以形成矩阵并且将晶体管设置在每个交叉点上。本发明中，具有作为沟槽部分的非晶形半导体或者半晶形半导体的TFT被用作设置在象素部分上的晶体管。通过诸如等离子体CVD或者溅射的方法形成非晶形半导体，在300℃或者更低的温度通过CVD有可能形成半晶形半导体。即使是在外部尺寸为例如550mm×650mm的非碱性玻璃衬底的情况下，在短时间内可以形成晶体管必需的膜厚。在制造大面积显示器中这种制造技术的特征是有效的。此外，通过形成SAS的沟道形成区，半晶形TFT能够获得从2cm2/V.sec到10cm2/V.sec的电场效应迁移率。当应用本发明时，由于图形可以良好受控的形成并具有预定的形状，可以不发生诸如短路故障的稳定形成具有短沟槽宽度的良好的布线。因此，需要具有电特性的TFT来充分启动象素。这样，TFT可以被用作象素开关元件并且作为组成扫描线驱动电路的元件。这样，其中实现了面板上系统的显示器面板可以被制造出来。
利用具有由半晶形半导体(SAS)形成的半导体层的TFT，也可以将扫描线驱动电路一体形成在衬底之上。在利用具有由非晶形半导体(AS)形成的半导体层的TFT的情况下，可安装驱动IC既作为扫描线驱动电路也作为信号线驱动电路。
在那种情况下，优选区别出用在扫描线驱动电路和信号线驱动电路上的驱动IC的规格。例如，包含扫描线侧驱动IC的晶体管需要经受住大约30V的电压，然而，驱动频率是100kHz或者更少，相对的不需要高速操作。因此，优选将包含在扫描线驱动中的晶体管的沟道长度(L)设定的充分长。另一方面，信号线驱动IC的晶体管只需要经受住大约12V的电压，然而，在3V时的驱动频率是大约65MHz，需要高速操作。因此，优选将包含在驱动中的晶体管的沟道长度等用微米法则设定。根据本发明，可以良好受控的形成良好图形；因此，本发明能够充分符合这种微米法则。
不特别限定安装驱动IC的方法，可以应用公知的方法诸如COG法、引线接合法或者TAB法。
通过形成驱动IC以具有和相反侧衬底一样的厚度，使得驱动IC和相反侧衬底的高度几乎相同，这促进了显示器整体的薄型化。当这个衬底都由相同材料形成的时候，不产生热应力，并且即使当显示器中产生温度变化的时候也不会损害包括TFT的电路特性。此外，正如在本实施方式中所描述的，可以通过安装比作为驱动电路的IC芯片更长的驱动IC，减少安装在一个象素部分上的驱动IC的数量。
如上所述，可将驱动电路结合在显示面板中。
[实施方式7]
参照在图17A到17F中示出的等效电路图描述在实施例中示出的显示器面板的象素结构。
在图17A所示的象素中，按列安放信号线410和电源线411到413，并且按行安放扫描线414。象素还包括开关TFT401、驱动TFT403、流控TFT404、电容元件402以及发光元件405。
图17C所示的象素和图17A中示出的象素具有相同的结构，除了将驱动TFT403的栅极电极连接到按行安放的电源线415。图17A和17C中的象素都示出了相同的等效电路图。然而，每一电源线都是由导电层形成，而在不同的情况，按列安放电源线412的情况(图17A)和按行安放电源线415的情况(图17C)之间，导电层位于不同的层。在图17A和17C中每个都示出了两个象素，为的是示出在图17A和17C之间其中形成了连接到驱动TFT403的栅极电极上的布线的层是不同的。
在图17A和17C中，TFT403和404都在象素中串连连接，并且TFT403的沟道长度L3/沟道宽度W3与TFT404的沟道长度L4/沟道宽度W4之间的比率，设定为L3/W3∶L4/W4＝5到6000∶1。例如，L3、W3、L4和W4分别为500μm、3μm、3μm和100μm。根据本发明，由于图形可以良好受控的形成并具有预定的形状，可以不发生诸如短路的故障的稳定形成具有3μmW3的布线。因此，可以形成具有一定电特性的TFT，该电特性是充分操作在图17A和17C中示出这种象素所需要的。结果，可以制造在显示性能上表现优异的高可靠性的显示面板。
在饱和区启动TFT403，其还控制流进发光元件405的电流量，然而，在线性区启动TFT404，其还控制施加给发光元件405的电流。考虑到制造工艺，优选TFT403和404具有相同的导电性。对于驱动TFT403，可以采用耗尽型TFT代替增强型TFT。根据具有上述结构的本发明，TFT404的在VGS上的微小变化不会影响流进发光元件405的电流量，这是由于在线性区启动电流控制TFT404。也就是，通过在饱和区启动TFT403，确定流进发光元件405的电流量。因此，有可能提供一种显示器，其中通过提高取决于TFT性能变化的发光元件的亮度变化，来改善图像质量。
在图17A到17D中的示出的象素的TFT401控制输入象素的视频信号。当开关TFT401转换为ON，视频信号输入象素，将视频信号保存在电容元件402中。尽管象素包括图17A到17D中的电容元件402，但是本发明并不对此进行限定。当将栅极电容等用作保持视频信号的电容时，不必设置电容元件402。
发光元件405具有这样的结构，其中电致发光层夹在一对电极之间。象素电极和相反的电极(阳极和阴极)彼此之间具有电势差，这样使得可以施加正向偏压。电致发光层可以由宽范围内的材料诸如有机材料、无机材料形成。电致发光层中的发光包括当受激单重态回复到接地状态(荧光)的时候产生的发光，以及当受激三重态回复到接地状态(磷光)的时候产生的发光。
图17B中示出的象素和图17A中示出的象素具有相同的结构，除了添加了TFT406和扫描线416。相似的，图17D中示出的象素和图17C中示出的象素具有相同的结构，除了添加了TFT406和扫描线416。
通过添加扫描线415控制TFT406为ON/OFF。当TFT406转换为ON时，保存在电容元件402中的电荷喷射，从而关断TFT404。也就是，通过设置TFT406可以强制阻止向发光元件405提供电流。因此，通过采用在图17B和17D中示出的结构，在将信号写入所有的象素之前，发光周期可以和写周期的开始同时或者稍微滞后的开始，这样，可以提高负荷比。
在图17E所示的象素中，按列安放信号线450和电源线451和452，并且按行安放扫描线453。象素进一步包括开关TFT441、驱动TFT443、电容元件442以及发光元件444。图17F中示出的象素和图17E中示出的象素具有相同的结构，除了添加了TFT445和扫描线454。注意的是图17F中的结构通过设置TFT445也可以提高负荷比。
如上所述，根据本发明，可以良好受控没有裂痕的稳定形成布线图形等。因此，可以提供具有高电特性和可靠性的TFT，本发明可以满意的用作改进关于指定应用的象素的显示能力的应用技术。
[实施方式8]
参照图24说明一种方式，其中设置保护二极管用于扫描线输入端子部分和信号线输入端子部分。设置TFT501和502、电容504、发光元件503、栅极导线506和电源线507用于图24中的象素2702。该TFT具有和实施方式2相同的结构。
设置保护二极管261和262用于信号线输入端子部分。这些保护二极管以和TFT260相同的步骤制造，并且通过将每一个的栅极连接到漏极和源极的一个上，而被当作二极管操作。图23示出了如图24所示的顶视图的等效电路图。
保护二极管561包括栅极电极层、半导体层、布线层。保护二极管562具有相同的结构。在和栅极电极层的相同的层上形成连接到该保护二极管的公共电压线554和555。因此，有必要在栅极绝缘层内形成接触孔以电连接到布线层。
可以形成掩膜层并且对其进行蚀刻处理以在栅极绝缘层内形成接触孔。在这种情况下，当在大气压喷射下实施蚀刻处理时，可以局部实施电喷射处理，并且不必在整个表面上形成掩膜层。
以和TFT501的源极/漏极布线层505相同的层内形成信号布线层，并且具有这样的结构，其中，连接到其上的信号布线层被连接到源极或者漏极侧。
扫描信号线侧的输入端子部分也具有相同的结构。保护二极管563包括栅极电极层、半导体层和布线层。保护二极管564也具有相同的结构。连接到保护二极管上的公共电压线556和557和源极/漏极布线层的形成在同一层上。根据本发明，同时可以形成设置在一个输入阶段的保护二极管。注意的是放置保护二极管的位置不限定为本实施方式，其也可设置在驱动电路和象素之间。
如上所述，根据本发明，可以良好受控不产生形成故障的稳定形成布线图形等。因此，即使当通过形成保护电路，布线等很复杂并且形成的很密集的时候，由于在形成时的安装故障，短接等不会产生。此外，由于不必考虑留取宽的边缘部分，本发明可以充分符合成为小型化或者薄形化的器件。结果，可以制造具有卓越的电特性和高的稳定性的显示器。
[实施方式9]
图22示出了具有根据本发明制造的TFT衬底2800的构成EL显示模块的实例。在TFT衬底2800之上形成包括象素的象素部分。
在图22中，在驱动电路和位于象素部分外部的象素之间设置TFT，其与在象素内或者保护电路部分2801上形成的TFT一样，其与通过将TFT的栅极和源极或者漏极中的一个连接成为二极管相同的方式被操作。由单晶半导体形成的驱动IC，由位于玻璃衬底上的多晶半导体膜形成的保留驱动IC，或者由SAS形成的驱动电路可以被应用于驱动电路2809。
通过在其间插入隔离片2806a和2806b将TFT衬底2800被结合到密封衬底2820。优选设置隔离片，以便即使在衬底很薄且扩大了象素部分的区域的时候，持续地保持两个衬底之间的间距。在TFT衬底2800和密封衬底2820之间的空间填充有透光树脂材料并被固化，或者可以填充有无水氮或者惰性气体，其位于分别电连接到TFT2802和2803上的发光元件2804和2805之上。
图22示出了这样的情况，其中发光元件2804和2805具有顶部发射型的结构，并且具有这样的结构，其中在图中所示的方向上发射光线。由于具有红、绿和蓝的不同发光色，在每个象素内可以进行多色显示。此外，此时，通过在密封衬底2820侧形成相应于每种颜色的色彩层2807a、2807b和2807c，能够增强在外部发射的发光的色纯度。此外，通过采用象素作为发光元件，可以结合色彩层2807a、2807b和2807c。
通过布线衬底2810，将为外部电路的驱动电路2809连接到设置在外部电路衬底2811的一端之上的扫描线或者信号线连接端子。此外，可以接触或者靠近TFT衬底2800设置散热管2813和散热片2812，以获得增强热效应的结构。
图22示出了顶部发射型EL模块，然而，通过改变发光元件的结构或者外部电路衬底的调整，这也可以是底部发射结构。自然，也可以采用双发射结构，其中光从顶部和底部表面的两侧都进行发射。在顶部发射结构的情况下，将成为间壁的绝缘层可以被染色以被用作黑矩阵。通过液滴喷射法等可以形成该间壁，且其可以通过将颜料材料的黑树脂、碳黑等混合到树脂材料诸如聚酰亚胺来形成，或者还可以采用它们的叠层。
此外，在TFT衬底2800内，通过利用密封剂或者黏附树脂，将树脂膜贴附到形成象素部分的一侧，可以形成密封结构。在该实施方式中，示出利用玻璃衬底的玻璃密封，然而，可以采用多种密封方法，诸如利用树脂的树脂密封，利用塑料的塑料密封，以及利用膜的膜密封。优选在树脂膜的表面上设置防止湿气渗透的气体阻挡膜。通过应用膜密封结构，可以实现进一步变薄变轻。
[实施方式10]
借助根据本发明形成的显示器可以完成电视装置。可以用如下列出的任何方式形成显示面板：正如在图14A中示出的结构，在仅形成象素部分的情况下，之后如图15B所示用TAB法安装扫描线驱动电路和信号线驱动电路；正如在图14A中示出的结构，在仅形成象素部分的情况下，之后如图15A所示用COG法安装扫描线驱动电路和信号线驱动电路；TFT由SAS形成，象素部分和扫描线驱动电路一体形成在衬底之上，信号线驱动电路单独地作为驱动IC安装，正如图14B所示；以及如图14C所示出，在衬底之上一体形成象素部分、信号线驱动电路以及扫描线驱动电路。
外部电路的另一种结构包括在视频信号的输入侧上的视频信号放大器电路，其放大由调频电路接收的视频信号；视频信号处理电路，从其输出的视频信号被转换为相应于红、绿和蓝每种颜色的色度信号；控制电路，其将视频信号转换为驱动IC的输入规格；等等。控制电路将信号分别输出进入到扫描线侧和信号线侧。在数字驱动的情况下，可以在信号线侧设置信号区分电路，从而具有这样的结构，其中设置输入数字信号并隔开为m-块。
在从调频电路接收的信号中，将音频信号传送到音频信号放大电路，并将其输出通过音频信号处理电路提供给扬声器。控制电路从输入部分接收在接收位置(接收频率)上的控制消息或者音量，并将信号传送给调频电路或者音频信号处理电路。
图13示出了液晶显示器模块的实例，TFT2600和相反的衬底2601用密封剂2602固定，在它们之间夹有象素部分2603和液晶层2604，从而形成显示区。在进行彩色显示的情况下需要彩色层2605。在RGB法的情况下，为每个象素设置相应于红、绿和蓝的彩色层。TFT衬底2600和相反的衬底2601的外侧设置起偏振片2606和2607、光学膜2613。光源包括冷阴极管2610和反射板2611，以及电路衬底2612通过驱动电路2608和软布线衬底2609连接到TFT衬底2600，并且还结合了外部电路诸如控制电路或者电源电路。
如图20A和20B所示，通过将显示器模块结合进入底盘2001，可以完成电视装置。当采用如图22的EL显示器模块时，可以完成EL电视装置，以及当采用如图13的液晶模块时，可以完成液晶电视装置。利用显示模块形成主屏幕2003，以及提供扬声器部分2009、操作开关等作为其它的附设配置。以这种方式，根据本发明可以完成电视装置。
此外，从外部进入的光的反射光可以利用阻滞膜和起偏振片而被屏蔽。图19是顶部发射型的结构，将成为间壁的绝缘层3605可以被染色以被用作黑矩阵。通过液滴喷射法可以形成该间壁，以及可以将碳黑等混合到树脂材料诸如聚酰亚胺中，以及还可以采用它的叠层。依靠液滴喷射法，将不同的材料喷射到相同的区上多次以形成间壁。在该实施方式中，采用颜料的黑树脂。可以将λ/4板和λ/2板用作阻滞膜3603和3604，并可以被设计成能够控制光。正如该结构，相继层叠TFT元件衬底2800、发光元件2804、密封衬底(密封剂)2820、阻滞膜(λ/4和λ/2)3603和3604、起偏振片3602，其中发光元件发出的光在起偏振片侧外部发出并传送它们。阻滞膜或者起偏振片可以设置在发光侧或者在混合发射形显示器的情况下，可以设置在两侧，所述混合发射形显示器其中光从两个表面发出。此外，可以在起偏振片的外部侧上设置抗反射膜3601。因此，可以显示出更高的清晰度和更精确的图像。
如图20A所示，将采用显示器元件的显示器面板2002结合在底盘2001内。提供采用接收器2005，除了接收通常的TV广播，还可以在一个方向上(从发射机到接收器)或者在两个方向上(在发射机和接收器之间或者在接收器之间)通过调制解调器2004由固定线或者无线连接到通讯网络进行信息交换。可以通过结合在底盘中的开关或者通过和主体相分离的遥控装置2006来进行电视装置的操作。也可以设置显示被输出的信息的显示器部分2007使用该遥控装置。
此外，在电视装置中，形成除了主屏幕2003之外第二显示面板的子-屏幕2008，又提供了显示频道、音量等的结构。在该结构中，由在视角上显示优越性的EL显示器面板形成主屏幕2003，以及由能够以低功率损耗显示子屏幕的液晶显示面板形成子屏幕。为了区别出低功率损耗的优先次序，也可以应用一种结构，其中主屏幕2003由液晶显示面板形成，子屏幕由EL显示器面板形成，并且子屏幕能够闪开和闪断。根据本发明，即便通过采用很多TFT和电子零件采用这种大尺寸的衬底可以制造具有高可靠性的显示器。
图20B示出了具有例如20寸到80寸的大尺寸显示器部分的电视装置，其包括底盘2010、为操作部分的按键部分2012、显示区部分2011、扬声器部分2013等。应用本发明以制造显示器部分2011。图20B示出了具有曲面显示器部分的电视装置，这是因为将能够弯曲的物质用作显示区部分了。这样，由于可以自由设计显示器部分的形状，可以制造具有期望形状的电视装置。
利用本发明能够简化工艺。因此即使当采用处于或者滞后于第五代的1000mm或者更厚的玻璃衬底时，可以简单的制造显示器面板。
根据本发明，可以良好受控地形成预定图形，可以减少材料损耗和成本。因此，通过应用本发明可以低成本的形成即便是具有大型显示器部分的电视装置，并且即使当电视装置薄形化时也不产生故障，并且布线等变得精确。因此可以高产量制造高性能和高可靠性的电视装置。
自然，本发明并不限定为电视装置，其可以应用在各种各样的应用中，尤其是作为具有大面积的显示媒体诸如在一定场合如机场等的信息显示板，或者是在街道上地广告显示板以及个人电脑的监视器。
[实施方式11]
应用本发明能够制造各种各样地显示器。换言之，本发明可以应用于各种各样的电子装置中，其中这些显示器包括在显示部分内。
电子装置包括照相机诸如摄像机或者数码相机、放映机、头安装显示器(head mounded display)(大眼睛型显示器(goggle type display))、汽车导航系统、汽车立体声、个人电脑、游戏机、便携式信息终端(便携式计算机、蜂窝电话、电子书等)、设置有记录介质的图像重放装置(尤其是能够播放记录介质的装置诸如数字化视频光盘(DVD)和具有能够显示图像的显示装置的)等。图21A到21D示出它们的实例。
图21A示出计算机，其包括主体2101、底盘2102、显示部分2103、键盘2104、外部连接端口2105、鼠标2106等。根据本发明，即使在计算机被小型化时，能够完成其中可以显示高可靠性和高清晰度的图像的计算机且布线等变精确。
图21B示出设置有记录介质的图像重放装置(尤其是DVD重放装置)，其包括主体2201、底盘2202、显示部分A2203、显示部分B2204、记录介质(比如DVD)读取部分2205、操作键2206、扬声器部分2207等。显示部分A2203主要显示图像信息以及显示部分B2204主要显示特征信息。根据本发明，即使在图像重放装置被小型化时，能够完成其中可以显示高可靠性和高清晰度的图像的图像重放装置且布线等变精确。
图21C示出蜂窝电话，其包括主体2301、音频输出部分2302、音频输入部分2303、显示部分2304、操作开关2305、天线2306等。根据本发明，即使在蜂窝电话被小型化时，能够完成其中可以显示高可靠性和高清晰度的图像的蜂窝电话且布线等变精确。
图11D示出摄像机，其包括主体2401、显示部分2402、底盘2403、外部连接端口2404、遥控接收部分2405、图像接收部分2406、电池2407、音频输入部分2408、操作开关2409、目镜部分2410等。根据本发明，即使在摄像机被小型化时，能够完成其中可以显示高可靠性和高清晰度的图像的摄像机且布线等变精确。该实施方式可以和上述实施方式自由结合。
[实施例12]
在该实施例中，将基于实验结果说明本发明的效果。
采用作为衬底的玻璃衬底、作为光催化剂的氧化钛以及作为低湿润度物质的FAS。TiCl3溶液被施加到衬底上并被烘焙以形成氧化钛膜，随后在其上形成FAS。TiCl3溶液这样一种溶液，其中TiCl3以2％重量分浓度溶解在稀释的盐酸溶液中。烘焙在氧气环境中在450℃进行30分钟。此外，将异丙醇用作FAS的溶剂。
用光照射根据本发明在上面提到的样本和作为比较例的一个样本，其中没有氧化钛层而仅在玻璃衬底之上形成FAS。从玻璃衬底侧用金属卤化物灯作为光源通过玻璃衬底进行光照；施加300nm到400nm波长的光。在图31中示出在照射区内水的接触角和光照时间之间的关系。
在图31中，黑方块对应于比较例，其没有采用本发明，黑菱形对应于应用了本发明的该实施例的样本。水和比较例的样本的接触角在光照之前和即使在光照60秒之后几乎不从94°发生变化，通过光照180秒到达93°；这样，接触角的值几乎不改变。需要200nm或者更少波长的光的能量以分解低湿润度物质FAS，然而，玻璃衬底吸收300nm或者更少的波长。因此，仅仅用300nm或者更多的波长的光照射FAS；因此，FAS不分解。正如从接触角的数值看出的，比较例的样本的表面上的湿润度不改变，以及表面不改变。
水和在FAS之下设置作为光催化剂的氧化钛层的样本表面的接触角从光照之前的108°减少，通过10秒光照到达95°，30秒内为70°，60秒内为25°以及90秒内为7°。仅仅用具有200nm或者更少波长的光自然分解FAS；然而，需要理解的是根据本发明由于氧化钛的光催化效果，用大约300nm到400nm波长的光分解FAS。这样，发现根据本发明该实施例的样本的表面上的湿润度通过光照增加，以及表面改变。
由于通过应用本发明，提高光催化剂的改变能力，增加了对于光的选择范围。因此，可以施加几乎不被设置有目标的物质吸收的波长，以及可以进行用于受控表面改变处理的光照。此外，可以提高光照效率，这样使得尽管光本身具有低能量也能完成处理。结果，简化装置和步骤，这样，降低成本和时间，并且可以提高生产效率。

Claims (17)

1、一种制造薄膜晶体管的方法，所述方法包括以下步骤：
在一透光衬底上，形成第一导电层；
在所述透光衬底和所述第一导电层上，形成一绝缘层；
在所述绝缘层上，形成含有光催化剂的第一区；
用通过所述透光衬底的光照射所述光催化剂，以改变所述第一区的一部分，成为第二区；以及
对所述第二区喷射一种含有导电材料的组分，以形成第二导电层，
其中，所述第一导电层是不透光的；所述第一导电层被形成作为一栅极层，而所述第二导电层被形成作为一源极层和一漏极层。
2、根据权利要求1的方法，其特征在于，采用氧化钛作为所述光催化剂以形成所述第一区。
3、一种制造薄膜晶体管的方法，所述方法包括以下步骤：
在一透光衬底上，形成第一导电层；
在所述透光衬底和所述第一导电层上，形成一绝缘层；
在所述绝缘层上，形成包含光催化剂的第一区；
在所述光催化剂上，形成包含氟碳链的材料；
用通过所述透光衬底的光照射所述光催化剂以及含有氟碳链的所述材料，以改变含有氟碳链的所述材料的一部分表面，成为第二区；以及
对所述第二区喷射一种含有导电材料的组分，以形成第二导电层，
其中，所述第一导电层是不透光的；所述第一导电层被形成作为一栅极层，而所述第二导电层被形成作为一源极层和一漏极层。
4、根据权利要求3的方法，其特征在于，采用氧化钛作为所述光催化剂以形成所述第一区。
5、根据权利要求3的方法，其特征在于，改变含有氟碳链的所述材料的表面，使得所述第二区由于所述组分而具有比第一区更高的湿润度。
6、一种薄膜晶体管，它包括：
第一导电层，它被设置在一透光衬底上；
绝缘层，它位于所述透光衬底和所述第一导电层上；
光催化剂，它被设置在所述绝缘层上；
含有氟碳链的材料，它位于所述光催化剂上；
第一区和第二区，它们位于含有氟碳链的所述材料的表面内；以及
第二导电层，它位于所述第二区上，
其中，包含在所述第一区内的氟碳链的密度高于包含在所述第二区内的氟碳链的密度；所述第一区与第一导电层相交叠，所述第二区不与第一导电层相交叠；所述第一导电层被形成作为一栅极层，而所述第二导电层被形成作为一源极层和一漏极层。
7、根据权利要求6的薄膜晶体管，其特征在于，所述光催化剂是氧化钛。
8、一种薄膜晶体管，它包括：
第一导电层，它被设置在一透光衬底上；
绝缘层，它位于所述透光衬底和所述第一导电层上；
光催化剂，它被设置在所述绝缘层上；
含有氟碳链的材料，它位于所述光催化剂上；
第一区和第二区，它们位于含有氟碳链的所述材料的表面内；
第二导电层，它位于所述第二区上；以及
半导体层，它被形成在含有氟碳链的所述材料和所述第二导电层上，
其中，包含在所述第一区内的氟碳链的密度高于包含在所述第二区内的氟碳链的密度；所述第一区与第一导电层相交叠，所述第二区不与第一导电层相交叠；所述第一导电层被形成作为一栅极层，而所述第二导电层被形成作为一源极层和一漏极层。
9、根据权利要求8的薄膜晶体管，其特征在于，所述光催化剂是氧化钛。
10、一种显示器，它包括：
栅极层，它被设置在一透光衬底上；
绝缘层，它位于所述透光衬底和所述栅极层上；
光催化剂，它被设置在所述绝缘层上；
含有氟碳链的材料，它位于所述光催化剂上；
第一区和第二区，它们位于含有氟碳链的所述材料的表面内；以及
源极层和漏极层，它位于所述第二区上，
其中，包含在所述第一区内的氟碳链的密度高于包含在所述第二区内的氟碳链的密度；所述第一区与栅极层相交叠，所述第二区不与栅极层相交叠。
11、根据权利要求10的显示器，其特征在于，所述光催化剂是氧化钛。
12、一种显示器，它包括：
栅极层，它被设置在一透光衬底上；
绝缘层，它位于所述透光衬底和所述栅极层上；
光催化剂，它被设置在所述绝缘层上；
含有氟碳链的材料，它位于所述光催化剂上；
第一区和第二区，它们位于含有氟碳链的所述材料的表面内；
源极层和漏极层，它们位于所述第二区上；以及
半导体层，它被形成在含有氟碳链的所述材料、所述源极层和所述漏极层上，
其中，包含在所述第一区内的氟碳链的密度高于包含在所述第二区内的氟碳链的密度；所述第一区与栅极层相交叠，所述第二区不与栅极层相交叠。
13、根据权利要求12的显示器，其特征在于，所述光催化剂是氧化钛。
14、一种电视装置，它包括由一显示器组成的显示屏；该显示器包括：
栅极层，它被设置在一透光衬底上；
绝缘层，它位于所述透光衬底和所述栅极层上；
光催化剂，它被设置在所述绝缘层上；
含有氟碳链的材料，它位于所述光催化剂上，以及
第一区和第二区，它们位于含有氟碳链的所述材料的表面内；以及
源极层和漏极层，它们位于所述第二区上，
其中，包含在所述第一区内的氟碳链的密度高于包含在所述第二区内的氟碳链的密度；所述第一区与栅极层相交叠，所述第二区不与栅极层相交叠。
15、根据权利要求14的电视装置，其特征在于，所述光催化剂是氧化钛。
16、一种电视装置，它包括由一显示器组成的显示屏；该显示器包括：
栅极层，它被设置在一透光衬底上；
绝缘层，它位于所述透光衬底和所述栅极层上；
光催化剂，它被设置在所述绝缘层上；
含有氟碳链的材料，它位于所述光催化剂上，
第一区和第二区，它们位于含有氟碳链的所述材料的表面内，
源极层和漏极层，它们位于所述第二区上；以及
半导体层，它被形成在含有氟碳链的所述材料、所述源极层和所述漏极层上，
其中，包含在所述第一区内的氟碳链的密度高于包含在所述第二区内的氟碳链的密度；所述第一区与栅极层相交叠，所述第二区不与栅极层相交叠。
17、根据权利要求16的电视装置，其特征在于，所述光催化剂是氧化钛。
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