CN101038857B - 制造半导体装置的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于制造半导体装置的方法，包括：在具有透光性质的衬底上形成光催化层和与所述光催化层接触的有机化合物层；在具有透光性质的衬底上形成元件形成层，使光催化层和与所述光催化层接触的有机化合物层夹在所述衬底和元件形成层之间；在使用光通过具有透光性质的衬底照射光催化层之后，将所述元件形成层与具有透光性质的衬底分离。

Description

制造半导体装置的方法
技术领域
本发明涉及制造具有柔韧性的半导体装置的方法。
背景技术
已经需要以低成本制造半导体装置，在最近这些年来对于诸如薄膜晶体管、存储器和用于控制电路、存储电路等的太阳能电池的元件的研究一直在深入进行(例如，参考文献1：日本公开专利申请No.2004-47791)。
期望的是具有诸如薄膜晶体管、存储器和太阳能电池的元件的半导体装置的各种应用，并且使用柔性塑料薄膜来试图减小尺寸和重量。
由于塑料薄膜具有低的耐热性，因此需要降低工艺中的最高温度。因此，制造半导体元件的方法受到限制。从而，使用金属掩膜通过蒸发方法或者溅射方法来制造使用塑料薄膜的半导体装置。
提出了这样一种技术，其中在玻璃衬底上形成聚酰亚胺层和在所述聚酰亚胺层上形成具有精细元件的层之后，使用激光束从玻璃衬底侧照射聚酰亚胺层，将所述聚酰亚胺层和具有精细元件的层与玻璃衬底分离以形成具有柔韧性的显示装置(参考文献2：Frenchandothers(IanFrench，DavidMcCulloch，IvarBoerefijin，Nicokooyman)，SID2005Digest，U.S.A.，2005，pp.1634-1637)。
发明内容
然而，在使用金属掩膜通过蒸发方法或者溅射方法来制造半导体装置的情况下，需要对准金属掩膜的步骤。因此，对准金属掩膜的问题导致低产出。
此外，在使用金属掩膜通过蒸发方法或者溅射方法来制造半导体装置的情况下，在考虑了未对准的情况下来设计元件。这样，很难制造具有精细结构的太阳能电池、存储器和薄膜晶体管等，并因此使得很难实现尺寸和重量的降低以及提高半导体装置的性能。
在参考文献2所示的分离方法中，从玻璃衬底侧传送激光束来剥离聚酰亚胺层；然而激光束的能量不稳定并且波动，从而存在这样一种现象，即部分聚酰亚胺层没有从玻璃衬底上分离。最终导致产出下降的问题。另外，在为了提高产出通过玻璃衬底使用具有强能量的激光束来照射聚酰亚胺层时，存在这样的问题，即玻璃和包含在层中的元件受到损伤。
本发明的目的在于提供以高产出在没有损伤分层产品的情况下制造半导体装置的方法。此外，本发明的另一目标在于提供以高产出制造半导体装置的方法，该半导体装置的总体厚度较薄、重量轻并且具有柔韧性。
本发明的一个特征在于一种用于制造半导体装置的方法，包括：在具有透光性质的衬底上形成光催化层和与所述光催化层接触的有机化合物层；在具有透光性质的衬底上形成元件形成层，使光催化层和与所述光催化层接触的有机化合物层夹在所述衬底和元件形成层之间；在使用光通过具有透光性质的衬底照射光催化层之后，将所述元件形成层与具有透光性质的衬底分离。另外，在光催化层和有机化合物层之间的界面处执行分离，使得所述元件形成层与具有透光性质的衬底分离。
注意，有机化合物层可以形成在具有透光性质的衬底上，光催化层夹在所述有机化合物层和衬底之间。
另外，光催化层可以形成在具有透光性质的衬底上，有机化合物层夹在所述光催化层和衬底之间。
另外，在元件形成层与具有透光性质的衬底分离之后，具有柔韧性的衬底可以附着到有机化合物层的表面。
另外，有机化合物层可以包括无机化合物颗粒。此外，有机化合物层可以包括光屏蔽性质。在这样的情况下，有机化合物层包括光吸收体或者光反射体。
另外，所述光的波长是激活光催化层的波长。
另外，元件形成层包括薄膜晶体管、二极管、电阻器、发光元件、液晶元件和电泳元件中的至少一个。
另外，上述的半导体装置是在功能上作为发光装置、液晶显示装置、电泳显示装置、无线芯片、太阳能电池或者传感器的半导体装置。
在本发明中，光催化层和有机化合物层形成在具有透光性质的衬底上，通过使用半导体工艺将具有精细结构元件的元件形成层形成在光催化层和有机化合物层上，然后使用光从具有透光性质的衬底来照射光催化层。因此，在光催化层和有机化合物层之间的界面处，可以产生光催化反应，并且在没有使用具有高能量光的情况下可以使光催化层和有机化合物层相互分离。从而可以容易制造通过常规半导体工艺形成的具有柔韧性的半导体装置和包括精细结构的元件。另外，通过使用常规半导体工艺可以以高产出制造具有柔韧性的半导体装置以及元件形成层，所述元件形成层包含具有精细结构的元件。
此外，在具有透光性质的衬底上顺序形成光催化层、具有光屏蔽性质的有机化合物层以及元件形成层之后，使用光从具有透光性质的衬底照射光催化层，光催化层和具有光屏蔽性质的有机化合物层可以相互分离。此时，可以防止照射光催化层的光进入元件形成层；因此可以防止由于光造成的元件特性的变化，并且可以制造具有高可靠性和柔韧性的半导体装置。另外，通过使用常规半导体工艺可以以高产出制造包含具有精细结构的元件形成层和具有柔韧性的半导体装置。
另外，在形成光催化层之后，其中分散有无机化合物颗粒的有机化合物层和元件形成层顺序形成在具有透光性质的衬底上，使用光从具有透光性质的衬底照射光催化层，光催化层和其中分散有无机化合物颗粒的有机化合物层相互分离。此时，由于元件形成层提供有其中分散无机化合物颗粒的有机化合物层，因此机械强度增加，当半导体装置弯曲时可以防止半导体装置断裂。另外，通过使用常规半导体工艺可以以高产出制造包含具有精细结构元件的元件形成层和具有柔韧性的半导体装置。
此外，通过光可以降低光催化层和有机化合物层之间的附着性。因此，可以控制光催化层和有机化合物层之间分离的原因，并且可以防止不需要的分离。因此，通过使用常规半导体工艺可以以高产出制造具有精细结构元件的元件形成层和具有柔韧性的半导体装置。
由于保留在元件形成层一个表面上的有机化合物层可以作为衬底使用，因此可以降低具有柔韧性的衬底数量并且可以降低半导体装置的成本。
附图说明
图1(A到E)是本发明半导体装置的制造工艺的截面视图。
图2A到2E是本发明半导体装置的制造工艺的截面视图。
图3A到3E是本发明半导体装置的制造工艺的截面视图。
图4A到4E是本发明半导体装置的制造工艺的截面视图。
图5A到5D是本发明半导体装置的制造工艺的截面视图。
图6A到6D是本发明半导体装置的制造工艺的截面视图。
图7A到7D是本发明半导体装置的制造工艺的截面视图。
图8A到8D是本发明半导体装置的制造工艺的截面视图。
图9A到9D是本发明半导体装置的制造工艺的截面视图。
图10A到10D是本发明半导体装置的制造工艺的截面视图。
图11A到11D是本发明半导体装置的制造工艺的截面视图。
图12A到12D是本发明半导体装置的制造工艺的截面视图。
图13A到13E是可应用于本发明的存储元件结构的截面视图。
图14A到14E是可应用于本发明的发光元件结构的截面视图。
图15A到15D是可应用于本发明的光电转换元件或者二极管结构的截面视图。
图16A到16C是可应用于本发明的薄膜晶体管结构的截面视图。
图17A到17D是可应用于本发明的电泳元件结构的截面视图。
图18A和18B是本发明半导体装置结构的截面视图。
图19A和19B是可应用于本发明的背光结构的截面视图。
图20A和20B是可应用于本发明的背光结构的截面视图。
图21A到21C是可应用于本发明的背光结构的截面视图。
图22A和22B是可应用于本发明的背光结构的截面视图。
图23A和23B是可应用于本发明的背光结构的截面视图。
图24A和24B是可应用于本发明的背光结构的截面视图。
图25是可应用于本发明的背光结构的截面视图。
图26是本发明半导体装置结构的截面视图。
图27是本发明半导体装置结构的顶视图。
图28A到28C是本发明半导体装置结构的视图。
图29A到29F是本发明半导体装置应用的视图。
图30是具有本发明半导体装置的电气设备的透视图。
图31是适用于本发明半导体装置的等效电路图。
图32A到32F是示出了每个都具有本发明半导体装置的电气设备的透视图。
图33是示出了本发明半导体装置的电特性的图示。
具体实施方式
下文中，将参考附图对实施例模式和实施例进行描述。本发明可以以多种不同的模式实施。本领域技术人员容易理解的是，在没有背离本发明精神和范围的情况下可以以各种方式修改这里公开的模式和细节。应当注意的是，本发明不应当解释为局限于下面给出的实施例模式和实施例的描述。注意，在附图中使用相同的附图标记表示具有相同功能的部分或者多个部分，因此省略对它们的描述。
(实施例模式1)
参考图1A到1E，在该实施例模式中将描述通过将元件形成层与具有透光性质的衬底分离以高产出制造具有柔韧性的半导体装置的方法。
如在图1A中所示，光催化层102形成在具有透光性质的衬底101上，有机化合物层103形成在光催化层102上。接着，元件形成层104形成在有机化合物层103上。
作为具有透光性质的衬底101，可以使用具有足以抵抗工艺中处理温度的耐热性的塑料衬底、石英衬底、玻璃衬底等。由于上述具有透光性质的衬底101在尺寸和形状上并不受限制，因此，例如，在一侧具有1米或更长长度的矩形衬底可以作为具有透光性质的衬底101。使用这样的矩形衬底可以大幅度提高产量。这一点比圆形硅衬底具有优越性。此处，玻璃衬底用作具有透光性质的衬底101。注意当塑料衬底用作具有透光性质的衬底101时，具有透光性质的绝缘层优选地形成在该塑料衬底的表面上。作为绝缘层，可以使用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氮化铝等。当在塑料衬底的表面上形成具有透光性质的绝缘层时，当随后形成光催化层并且使用光照射所述光催化层时，所述光催化层被激活，可以防止塑料衬底和光催化层之间界面的分离。
接着，在具有透光性质的衬底101的表面上形成光催化层102。所述光催化层102是由氧化钛(TiOx)、氧化锡(SnO2)、氧化钨(WO3)、氧化锌(ZnO)、氧化铋(Bi2O3)、钛酸盐(MTiO3)、钽酸盐(MTaO3)、铌酸盐(M4Nb6O17)(注意每个M代表金属元素)、CdS、ZnS等形成。作为氧化钛的晶体结构，可以使用锐钛矿型、金红石型或者这些类型的混合。通过溅射方法、等离子体CVD方法、蒸发方法、溶胶凝胶方法、电泳方法、喷射方法等形成光催化层102。
可以使用掺杂金属或氮的氧化钛用作光催化层102。作为这些金属，可以使用铂(Pt)、铜(Au)、铬(Cr)、银(Ag)、钒(V)、铁(Fe)、镍(Ni)、锌(Zn)、铑(Rh)、钯(Pd)、金(Au)等。当使用掺杂金属或氮的氧化钛形成光催化层102时，不是通过使用紫外线而是使用可见光典型的是太阳光来激活光催化层102。这里，使用氧化钛来形成光催化层102。
光催化层102优选具有大于或等于0.5nm且小于或等于150nm的厚度，更优选的是，大于或者等于1nm且小于或等于30nm。当光催化层102的厚度比上述薄膜厚度更薄时，即使在使用光照射时，所述光催化层102也未被激活。因此，即使随后有机化合物层103形成在光催化层102上并使用光照射光照射光催化层102时，很难使得所述光催化层102和有机化合物层103在光催化层102和有机化合物层103之间的界面处相互分离。另一方面，当光催化层102的厚度比上述薄膜厚度更厚时，即使在使用光照射光催化层102并且产生激活物质时，但在激活物质移动至光催化层102和有机化合物层103之间的界面之前，激活物质被去激活；因此，很难使得所述光催化层102和有机化合物层103相互分离。
接着，在光催化层102上形成有机化合物层103。作为有机化合物层103，可以使用诸如氰乙基纤维素树脂、聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯树脂、硅树脂、环氧树脂、二氟乙烯等的有机化合物。可替代地，可以使用芳香族聚酰胺或者聚苯并咪唑。作为另外的可替代物，可以使用诸如聚乙烯醇或者聚乙烯醇缩丁醛的乙烯树脂、酚醛树脂、线型酚醛树脂、丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂或者恶唑树脂(聚苯并恶唑)的树脂材料。此外，可以使用聚酰亚胺、醋酸乙烯树脂、聚乙烯醇缩乙醛、聚苯乙烯、AS树脂、甲基丙烯酸树脂、聚丙烯、聚碳酸脂、明胶、乙酰纤维素塑料、甲基戊烯树脂、氯乙烯树脂、聚酯树脂、尿素树脂等，且此处使用聚酰亚胺用于形成有机化合物层103。
有机化合物层103优选具有大于或等于50nm且小于或等于5微米的厚度。当有机化合物层103形成为具有大于或者等于1微米且小于或等于5微米的厚度时，可以使用有机化合物层103来代替在后面将形成的半导体装置中的衬底。因此，可以减少衬底的数量，并可能降低成本。
接着，在有机化合物层103上形成元件形成层104。作为元件形成层104可以使用薄膜晶体管、具有浮栅电极的薄膜晶体管、存储元件、电容器、电阻器、二极管等。此外，元件形成层104可以具有EL元件、液晶元件、电子发射元件、电泳元件、MEMS(微机电系统)等。
可以在元件形成层104的表面上提供具有柔韧性的衬底。作为具有柔韧性的衬底，典型地可以使用包括PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(polyethylenenaphthalate，聚萘二酸乙二醇酯)、PES(聚醚砜)、聚丙烯、聚丙烯硫醚(polypropylenesulfide)、聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯醚、聚砜、聚邻苯二甲酰胺(polyphthalamide)等的衬底。当使用这些衬底中的任一种衬底时，使用粘附剂将具有柔韧性的衬底提供在元件形成层104上。此外，还可以使用包括由纤维材料制成的纸的多层膜或者宿主材料薄膜(聚脂、聚酰胺、无机蒸发薄膜等)和粘附有机树脂薄膜(丙烯酸基有机树脂、环氧基有机树脂等)等。在使用上述多层薄膜中任一种薄膜的情况下，在通过热压键合将多层薄膜附着到元件形成层104的表面上时，将粘附有机树脂薄膜塑化并用作粘附剂。
接着，如图1B所示，使用光105照射具有透光性质的衬底101。作为光105，可以使用具有能够激活所述光催化层102的波长的光。另外，还可以使用具有可以激活光催化层102的波长的激光束。典型地，当使用氧化钛形成光催化层102时，紫外射线可以用作光105。当使用CdS形成所述光催化层时，可以使用可见光作为光105。在使用光105通过具有透光性质的衬底101照射光催化层102时，所述光催化层102被激活。因此，使得光催化层102与有机化合物层103相互分离。典型地，如图1C中所示，当使用氧化钛形成光催化层102时，由于使用光105进行照射，使得氧化钛的可氧化性增加，并且使得在光催化层102与有机化合物层103之间的界面处有机化合物层103的碳氢键断裂。因此，有机化合物层103的表面变得粗糙，并且部分有机化合物层103变为二氧化碳和水，并且产生脱气。结果，激活的光催化层102与有机化合物层103相互分离。
通过上述步骤，如图1D中所示，可以形成包括元件形成层104和有机化合物层103的半导体装置。注意，在图1C中所示的分离工艺之后，有机化合物层103的表面可以提供具有柔韧性的衬底106，使得可以形成如在图1E中示出的半导体装置。
当使用了具有柔韧性的衬底106时，可以增强随后将形成的半导体装置的机械强度。另外，可以防止来自外部的杂质混入半导体装置。
作为具有柔韧性的衬底106，可以适当地选择与可以提供在元件形成层104表面上的具有柔韧性的衬底相似的衬底。
通过上述工艺，在光催化层与有机化合物层之间的界面处可以产生光催化反应，使得所述光催化层与有机化合物层可以相互分离。因此，通过使用常规半导体工艺可以容易地制造具有柔韧性的半导体装置和包括精细结构的元件。
(实施例模式2)
参考图2A到2E，在该实施例模式中将描述光催化层102与有机化合物层103的另一制造工艺模式，所述工艺模式与实施例模式1不同。
如在图2A中所示，有机化合物层103形成在具有透光性质的衬底101上，光催化层102形成在有机化合物层103上。然后，元件形成层104形成在光催化层102上。
在该实施例模式中，由于使用光通过具有透光性质的衬底101和有机化合物层103照射光催化层102，因此使用能够透射后面将被发出的光的材料来形成有机化合物层103。典型地，使用能够透射紫外射线、可见射线或者红外射线中任一种射线的材料。作为具有透光性质的有机化合物，可以使用聚酰亚胺、丙烯酸、醋酸乙烯树脂、聚乙烯醇缩乙醛、聚苯乙烯、AS树脂、甲基丙烯酸树脂、聚丙烯、聚碳酸酯、明胶、乙酰纤维素塑料、聚乙烯、甲基戊烯树脂、氯乙烯树脂、聚酯树脂、尿素树脂等。
接着，如图2B所示，使用光105通过具有透光性质的衬底101和有机化合物层103照射光催化层102。结果使得光催化层102激活。因此，如图2C所示，使得光催化层102和有机化合物层103相互分离。
通过上述步骤，如图2D中所示，可以形成包括元件形成层104和光催化层102的半导体装置。注意，在图2C中所示的分离工艺之后，光催化层102的表面可以提供具有柔韧性的衬底106，使得可以形成如在图2E中示出的半导体装置。
通过上述工艺，在光催化层与有机化合物层之间的界面处可以产生光催化反应，使得所述光催化层与有机化合物层可以相互分离。因此，通过使用常规半导体工艺可以容易制造具有柔韧性的半导体装置和包括精细结构的元件。
(实施例模式3)
参考图3A到3E，该实施例模式将描述这样一种模式，其中使用分散有无机化合物颗粒的有机化合物层112来代替实施例模式1和2中的有机化合物层103，从而形成半导体装置。注意，在该实施例模式中，实施例模式1用于描述目的，然而，也可以应用实施例模式2。
如图3A所示，在具有透光性质的衬底101上形成光催化层102，有机化合物层112形成在光催化层102上。然后，元件形成层104形成在有机化合物层112上。注意，作为有机化合物层112，无机化合物颗粒111分散在有机化合物110中。
作为无机化合物颗粒111，可以使用氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧化钽、氟化钡镁(bariumfluoridemagnesium)等。当无机化合物颗粒111分散在有机化合物层103中时，提高了有机化合物层114的机械强度；因此，可以防止随后将形成的半导体装置在半导体装置弯曲时断裂。
接着如在图3B中所示，使用光105通过具有透光性质的衬底101照射光催化层102。结果，使得光催化层102激活。因此，如在图3C中所示，使光催化层102与有机化合物层112相互分离，在所述有机化合物层112中，无机化合物颗粒111分散在有机化合物110中。
通过上述步骤，如在图3D中所示，可以形成包括元件形成层104和有机化合物层112的半导体装置，在所述有机化合物层112中，无机化合物颗粒111分散在有机化合物110中。注意，在图3C中所示的分离工艺之后，有机化合物层112的表面可以提供具有柔韧性的衬底106，使得可以形成如在图3E中示出的半导体装置。
当其中分散了无机化合物颗粒的有机化合物层用作所述有机化合物层时，已与光催化层分离的元件形成层可以提供有其中分散了无机化合物颗粒的有机化合物层。因此，可以制造具有高机械强度的半导体装置。
(实施例模式4)
参考图4A至图4E，该实施例模式将描述这样的模式，在所述模式中，使用其中在有机化合物110中分散具有光屏蔽性质的颗粒113的有机化合物层114来代替实施例模式1至3中的有机化合物层103或者代替其中在有机化合物110中分散无机化合物颗粒111的有机化合物层112，从而制造半导体装置。注意在该实施例模式中，实施例模式1用于描述目的，然而，也可以应用实施例模式2或实施例模式3。
如图4A所示，在具有透光性质的衬底101上形成光催化层102，有机化合物层114形成在光催化层102上。然后，元件形成层104形成在有机化合物层114上。作为有机化合物层114，具有光屏蔽性质的颗粒113分散在有机化合物110中。
吸收波长范围从280到780nm的光的颗粒(光吸收体)或者反射光的颗粒(光反射体)优选地用作具有光屏蔽性质的颗粒113。作为吸收光的颗粒，可以使用染料或者紫外线吸收体。作为染料的典型实例，可以使用偶氮基染料、蒽醌基染料、萘醌基染料、异吲哚啉酮基染料(isoindolinone-basedye)、二萘嵌苯基染料、靛蓝基染料、芴酮基染料、吩嗪基染料、吩噻嗪基染料、聚甲川基染料、多烯基染料、二苯基甲烷基染料、三苯甲烷基染料、喹吖酮基染料、吖啶基染料、酞花青染料和喹啉并酞花青染料、碳黑等。作为紫外线吸收体，可以使用苯并三唑基化合物、羟基二苯甲酮基化合物、水杨酸盐基化合物等。作为反射光的颗粒，典型地可以使用选自钛(Ti)、铝(A1)、钽(Ta)、钨(W)、钼(Mo)、铜(Au)、铬(Cr)、钕(Nd)、铁(Fe)、镍(Ni)、钴(Co)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、锇(Os)、铱(Ir)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、镉(Cd)、锌(Zn)、硅(Si)、锗(Ge)、锆(Zr)或者钡(Ba)的元素；具有合金材料、氮化物、氧化物、碳化物或者包含上述元素作为主要成分的卤代化合物的单层的颗粒；或者具有分层结构的颗粒。具有光屏蔽性质的颗粒113可以均匀分散在有机化合物110中。备选地，具有光屏蔽性质的颗粒113可以特别地以高浓度分散在没有与光催化层102接触的区域中。
当具有光屏蔽性质的颗粒111分散在有机化合物层114中时，没有被光催化层102吸收而通过的光可以在有机化合物层114中被吸收。因此，可以防止元件形成层104的元件被光105照射，并且可以防止由于光照射造成的元件破坏。
接着，如在图4B中所示，使用光105通过具有透光性质的衬底101来照射光催化层102。结果，光催化层102被激活。因此，如在图4C中所示，使得包含具有光屏蔽性质的颗粒113的有机化合物层114和光催化层102相互分离。
通过上述步骤，如在图4D中所示，可以形成包括元件形成层104和包括具有光屏蔽性质的颗粒113的有机化合物层114的半导体装置。注意，在图4C中示出的分离工艺之后，在包括具有光屏蔽性质的颗粒113的有机化合物层114的表面上可以提供具有柔韧性的衬底106，使得可以形成如在图4E中所示的半导体装置。
通过上述步骤，当使用光从具有透光性质的衬底照射光催化层时，光催化层和具有光屏蔽性质的有机化合物层相互分离，可以防止照射光催化层的光进入元件形成层。因此，有可能防止由照射光催化层的光造成的元件特性的变化，并且可以制造具有高可靠性和柔韧性的半导体装置。
(实施例模式5)
参考图5A到5D，该实施例模式将描述实施例模式1到4中元件形成层104的结构的典型实例。注意，在该实施例模式中，实施例模式1用于描述的目的，然而还可以应用实施例模式2到4中的任一种模式。在该实施例模式中，描述了具有元件126的模式，其中第一导电层、功能层123、第二导电层形成在元件形成层104上。
与实施例模式1类似，如在图5A中所示，在具有透光性质的衬底101上形成光催化层102，在光催化层上102上形成有机化合物层103。接着，在有机化合物层103上形成元件形成层。
接着，可以在有机化合物层103上形成绝缘层120。提供绝缘层120以防止杂质或者气体从有机化合物层103、光催化层102或者具有透光性质的衬底101进入元件形成层。使用氮化硅、氧化硅、氮化铝等的单层或者分层结构来形成绝缘层120。
第一导电层121形成在绝缘层120上。接着，可以形成绝缘层122来覆盖第一导电层121的端部。接着，功能层123形成在第一导电层121上，第二导电层124形成在功能层123上。接着，绝缘层125可以形成在第二导电层124上。此外，具有柔韧性的衬底128可以提供在绝缘层125上，使粘附剂127夹在绝缘层125和衬底128之间。这里，可以使用第一导电层121、功能层123和第二导电层124形成元件126。
作为元件126，可以使用：功能层123中具有发光材料的EL(电致发光)元件；具有功能层123的存储元件，所述功能层123使用其晶体状态、导电性、形状等由于电压施加或者光照射而改变的材料形成；具有功能层123的二极管或者光电转换元件，所述功能层123使用其电特性由于光照射而变化的半导体材料形成；在功能层123中具有电介质层的电容器，等等。
第一导电层121和第二导电层124可以使用具有高导电性的金属、合金、化合物等通过溅射方法、等离子体CVD方法、涂覆方法、印刷方法、电解电镀方法、无电电镀方法等以单层或者分层结构形成。典型地，可使用具有高功函数(具体是4.0eV或者更高)的金属、合金、导电化合物及其混合物等。另外，可使用具有低功函数(具体是3.8eV或者更低)的金属、合金、导电化合物及其混合物等。
作为具有高功函数(具体是4.0eV或者更高)的金属、合金或者导电化合物的典型实例，可以使用：氧化铟锡(下文称作ITO)、包含硅的氧化铟锡、包含2至20原子％氧化锌(ZnO)的氧化铟等。此外，可以使用钛(Ti)、金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)、金属材料的氮化物(诸如氮化钛(TiN)、氮化钨(WN)、或者氮化钼(MoN))等。
作为具有低功函数(具体是3.8eV或者更低)的金属、合金或者导电化合物的典型实例，可以使用：属于元素周期表中1族或者2族的金属，即诸如锂(Li)或者铯(Cs)的碱金属、诸如镁(Mg)、钙(Ca)或者锶(Sr)的碱土金属；铝(Al)；包含这些金属的合金(诸如MgAg或者AlLi)；诸如铕(Er)或镱(Yb)的稀土金属；包含这些稀土金属的合金等。
注意，当元件126是EL元件、存储元件、二极管或者光电转换元件时，第一导电层121或者第二导电层124使用具有光透光性质的材料形成，诸如ITO、包含硅的氧化铟锡、包含2至20原子％氧化锌(ZnO)的氧化铟或者包含氧化钨和氧化锌的氧化铟-氧化锡。此外，即使当第一导电层121或者第二导电层124使用具有低可见光透射性的材料(典型地，上述碱金属、碱土金属、铝和包含任意这些金属的合金)形成时，可以通过以大约为1nm至50nm(优选的是大约5nm至20nm)的厚度沉积，使第一导电层121或者第二导电层124具有透光性质。
可以根据元件126的结构适当选择功能层123的材料。
提供绝缘层122以防止功能层123断裂(否则，将由第一导电层121的台阶导致功能层123断裂)或者防止元件之间横向的电场效应。注意，绝缘层122的横截面部分、绝缘层122的侧面优选相对于第一导电层121的表面具有倾斜角度，所述倾斜角度大于或等于10°小于60°，更加优选的是大于或等于25°小于或等于45°。此外绝缘层122的上端部优选是弯曲的。
绝缘层122可以通过诸如CVD方法或者溅射方法的薄膜形成方法使用诸如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或者氮化铝的无机绝缘体形成。此外，绝缘层122可以通过涂覆方法、印刷方法、喷墨方法等使用有机树脂或者高分子材料(诸如聚酰亚胺、聚酰胺、苯并环丁烯、丙烯酸树脂、环氧树脂或硅氧烷聚合物等)形成。此外，可以使用无机绝缘体、高分子材料和有机树脂中的任意材料以单层或者分层结构形成绝缘层122。
绝缘层125起到保护膜的作用，并且可以通过诸如CVD方法或者溅射方法的薄膜形成方法使用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、DLC(金刚石类碳)、氮化铝等形成。
作为粘附剂127，可以使用丙烯酸树脂、环氧树脂、硅树脂等。
作为具有柔韧性的衬底128，可以适当选择与在实施例模式1中所示可以提供在元件形成层104表面上的具有柔韧性的衬底类似的衬底。
接着，如图5B所示，使用光105通过具有透光性质的衬底101照射光催化层102。结果，光催化层102被激活。因此，如图5C中所示，光催化层102和有机化合物层103相互分离。
通过上述步骤，如图5C所示，可以形成包括元件126和有机化合物层103的半导体装置129。注意，在图5C所示的分离工艺之后，有机化合物层103的表面可以提供具有柔韧性的衬底130，使得可以形成如图5D所示的半导体装置131。
此外，如图6A所示，开关元件可以连接至元件126。作为开关元件，可以使用薄膜晶体管、MIM(金属-绝缘体-金属)、二极管等。此处示出了薄膜晶体管141用作开关元件的模式。
即，如图6A所示，光催化层102形成在具有透光性质的衬底101上，有机化合物层103形成在光催化层102上。接着起开关元件作用的薄膜晶体管141形成在有机化合物层103上。接着，形成连接至薄膜晶体管141的导线1405的第一导电层142，绝缘层140夹在第一导电层142和薄膜晶体管141之间。注意，第一导电层142和薄膜晶体管141的导线彼此连接，绝缘层140夹在第一导电层142和薄膜晶体管141之间；然而，本发明并不仅限于该结构，第一导电层142可以由薄膜晶体管142的导线形成。
此处，将参考图16A和16B描述薄膜晶体管的结构。图16A示出了交错型薄膜晶体管的实例。在衬底101上提供光催化层102和有机化合物层103，在有机化合物层103上提供薄膜晶体管141。作为薄膜晶体管141，提供了栅电极1402以及充当栅绝缘膜的绝缘层1403，与栅电极以及充当栅极绝缘膜的绝缘层1403重叠的半导体层1404和连接至半导体层1404的导线1405。注意部分半导体层1404夹在充当栅极绝缘膜的绝缘层1403和导线1405之间。
栅电极1402可以通过使用与第一导电层121类似的材料和方法形成。此外，栅电极1402可以通过使用微滴排放方法然后进行干燥和烘烤来形成。另外，栅电极1402可以通过印刷方法在有机化合物层103上印刷包含有精细颗粒的浆料然后干燥和烘烤浆料来形成。作为精细颗粒的典型实例，可以给出包括金、铜、金和银的合金、金和铜的合金、银和铜的合金或者金、银和铜的合金的任一种作为主要成分的精细颗粒。另外，精细颗粒可以包括诸如ITO的导电氧化物作为其主要成分。
充当栅绝缘膜的绝缘层1403可以通过使用与绝缘层120类似的材料和方法来形成。绝缘层1403可以适当使用在有机化合物110中示出的有机化合物层形成。
作为薄膜晶体管的半导体层1404的材料，可以使用半导体材料，可以通过诸如溅射方法或者CVD方法的薄膜形成方法形成包括一种或更多硅和锗的非晶半导体层。此外，通过使用具有高耐热性的材料用于有机化合物层103，并使用激光束照射非晶半导体层，可以使用晶化的晶体半导体层。另外，有机半导体层可以用于半导体层1404。
作为有机半导体，可给出多环芳香化合物、共轭双键化合物、酞花青染料、电荷转移络合物等。例如，可以使用闪烁晶体蒽、丁省、戊省、6T(六噻吩)、TCQN(tetracyanoquinodimethane，四氰基对苯醌二甲烷)、PTCDA(perylenetetracarboxylicdianhydride，四甲酸二酐)、NTCDA(naphthalenetetracarboxylicdianhydride萘四甲酸二酐)等。作为有机半导体晶体管的半导体层1404的材料，可以给出π共轭高分子材料，诸如有机高分子化合物、碳纳米管、聚乙烯吡啶、酞菁金属络合物等。尤其优选使用其骨架为由共轭双键形成的π共轭高分子材料的聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚噻吩衍生物、聚(3-烷基噻吩)、聚对苯撑衍生物或者聚对苯撑1，2亚乙烯基衍生物。
作为用于形成有机半导体晶体管的半导体层1404的材料，可使用用于形成具有均匀厚度的膜的方法。半导体层的厚度优选设置大于或等于1nm且小于或等于1000nm，更加优选的是大于或等于10nm且小于或等于100nm。作为特定的方法，可以使用蒸发方法、电子束蒸发方法、涂覆方法等。
如图16B中所示，可以形成栅电极1402、作为栅绝缘膜的绝缘层1403、导线1405、与栅电极和用作栅绝缘层的绝缘层重叠的半导体层1404。此外，部分导线1405插入作为栅绝缘层的绝缘层和半导体层1404之间。
图16C示出了顶栅薄膜晶体管的实例。光催化层102和有机化合物层103提供在衬底101上，薄膜晶体管141提供在有机化合物层103上。在薄膜晶体管141中，半导体层1302和使用有机绝缘体形成的栅绝缘层1113提供在有机化合物层103上。在栅绝缘层1113上，形成与半导体层1302对应的栅电极1304。用作保护层的绝缘层(未示出)和用作层间绝缘层的无机绝缘层1114形成在栅电极1304上。形成连接至半导体层的源和漏区1310的导线1405。此外，用作保护层的绝缘层可以形成在导线1405上。
半导体层1302是使用具有晶体结构的半导体形成的层。可以使用非单晶半导体或者单晶半导体。特别地，优选使用通过激光束照射非晶硅膜得到的晶体半导体。在通过激光照射晶化的情况下，可能以这样一种方式实施晶化，即其中熔化有晶体半导体的熔融区沿着发出激光束的照射方向连续移动，所述激光束是具有10MHz或者更高的高重复速率且具有1纳秒或更小(优选1至100皮秒)脉冲宽度的超短脉冲激光束或者连续波激光束。通过使用这样的晶化方法，可以得到晶粒边缘沿着一个方向延伸的具有大粒径的晶体半导体。通过使得载流子的漂移方向与晶粒边缘延伸的方向一致，可以增加晶体管中的电场效应迁移率。例如，可以实现400cm2/V·sec。
注意，当形成具有晶体半导体层的薄膜晶体管141时，有机化合物层103优选使用具有高耐热性的化合物形成。作为具有高耐热性的有机化合物，可以使用聚酰亚胺、聚碳酸脂、环氧树脂、聚脂、聚酰胺-酰亚胺等。
栅电极1304可以使用向其添加有具有一种导电类型的杂质的多晶半导体或者金属形成。在使用金属的情况下，可以使用钨(W)、钼(Mo)、钛(Ti)、钽(Ta)、铝(Al)等。此外，还可以使用通过使得金属氮化得到的金属氮化物。可以替代地，可以使用其中包括金属氮化物的第一层和包括金属的第二层堆叠的结构。在分层结构的情况下，第一层的端部可以从第二层的端部突出。通过使用金属氮化物形成第一层，所述第一层可以用作金属阻挡层。换言之，第一层可以防止第二层的金属扩散至栅绝缘层1113以及栅绝缘层1113之下的半导体层1302。
通过结合半导体层1302、栅绝缘层1113、栅电极1304等形成的薄膜晶体管可以具有任意结构，诸如单漏结构、LDD(轻掺杂漏)结构或者栅重叠漏结构。此处，示出了具有单漏结构的薄膜晶体管。此外，还可能的是采用多栅结构或者双栅结构，在所述多栅结构中被施加了相同电势的栅电压的晶体管串联连接，在所述双栅结构中半导体层夹在上和下栅电极之间。
在该实施例模式中，无机绝缘层1114由诸如氧化硅或者氮氧化硅的无机绝缘体形成。
可以提供形成在无机绝缘层1114上的导线1405以与将作为栅电极1304形成在相同层中的导线交叉，且导线1405具有多层导线结构。通过在具有与无机绝缘层1114类似功能的多个堆叠绝缘层上形成导线，可以得到所述多层导线结构。导线1405优选具有诸如铝的低电阻材料和使用诸如钛(Ti)或者钼(Mo)的耐熔金属材料的阻挡金属的结合。例如，可以给出包括钛(Ti)和铝(Al)的分层结构、包括钼(Mo)和铝(Al)的分层结构等。
接着，形成覆盖图6A的第一导电层142端部的绝缘层143。接着，在第一导电层142和绝缘层143上形成功能层144，第二导电层145形成在功能层144上。第一导电层142、绝缘层143以及第二导电层145可以分别类似于图5A至5D的第一导电层121、绝缘层122和第二导电层124形成。接着，可以在第二导电层145上形成绝缘层。此外，可以在第二导电层145和绝缘层143上提供具有柔韧性的衬底147，使粘附剂146夹在其间。此处，元件126可以使用第一导电层142、功能层123和第二导电层145形成。
接着，如图6B所示，使用光105通过具有透光性质的衬底101照射光催化层102。结果光催化层102被激活。因此，如图6C所示光催化层102和有机化合物层103彼此分离。
通过上述步骤，如图6C所示，可以形成包括元件形成层和有机化合物层103的半导体装置148。注意，在图6C示出的分离工艺之后，有机化合物层103的表面可以提供具有柔韧性的衬底130，使得可以形成如在图6D中示出的半导体装置149。
此处，在下面示出了可以应用于该实施例模式的元件126的结构。
在元件126为存储元件的情况下，使用其晶体状态、导电性、形状等通过施加电压或者使用光照射而改变的材料用作功能层123。此处，在下面参考图13A至13E示出了存储元件的结构。
如图13A所示，使用包括有机化合物的层300来形成功能层123。通过堆叠使用不同有机化合物形成的多层可以以单层结构或者分层结构来提供包括有机化合物的层300。
优选设置包括有机化合物的层300的厚度使得存储元件的电阻通过向第一导电层121和第二导电层124施加电压改变。包括有机化合物的层的典型厚度从5nm至100nm，优选从10nm至60nm。
可以使用具有空穴传输性质的有机化合物或者具有电子传输性质的有机化合物来形成包括有机化合物的层300。
作为具有空穴传输性质的有机化合物，例如可以给出酞菁(简写为H2PC)、铜酞菁(简写为CuPc)以及氧钒酞菁(VOPc)。除此之外，可以给出下列化合物：4，4’，4”-三(N，N-二苯基氨基)三苯胺(简写为TDATA)、4，4’，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺(简写为MTDATA)、1，3，5-三[N，N-二(m-甲苯基)氨基]苯(简写为m-MTDAB)、N，N’-二苯基-N，N’-双(3甲基苯基)-(1，1’-联苯)4，4-二胺(简写为TPD)、4，4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯(简写为NPB)、4，4’，-二{N-[4-二(m-甲苯基)氨基]苯基-N-苯基氨基}联苯(简写为DNTPD)、4，4’，-二[N-(4-二苯基)-N-苯基氨基]联苯(简写为BBPB)、4，4’，4”-三(N-咔唑基)三苯胺(简写为TCTA)等。然而，本发明并不限于此。在上述化合物中，优选使用以TDATA、MTDATA、m-MTDAB、TPD、NPB、DNTPD、BBPB和TCTA为代表的芳族胺化合物作为有机化合物，这是因为它们易于产生空穴。此处提到的物质大都具有10-6cm2/Vs或者更高的空穴迁移率。
作为具有电子传输特性的有机化合物，可以使用下列具有喹啉骨架或者苯并喹啉骨架的金属络合物等：三(8-羟基喹啉)铝(简写为Alq3)、三(4-甲基-8-羟基喹啉)铝(简写为Almq3)、双(10-羟基苯并喹啉)铍(简写为BeBq2)、二(2-甲基-8-喹啉基)-4-苯代苯酚基-铝(简写为BAlq)等。除此之外，可以使用具有恶唑基配合基或者噻唑基配合基的下列金属络合物等：二(2-(2-羟基苯基)benzoxazolato)锌(简写为Zn(BOX)2)、二(2-(2-羟基苯基)苯并噻唑)螯合锌(简写为Zn(BTZ)2)等。另外，除了所述金属络合物，还可以使用2-(4-二苯基)-5-(4-叔丁苯基)-1，3，4-恶二唑(简写为PBD)、1，3-二[5-(对叔丁基苯基)-1，3，4-恶二唑)苯(简写为OXD-7)、3-(4-叔丁苯基)-4-苯基-5-(4-二苯基)-1，2，4-三唑(简写为TAZ)、3-(4-叔丁苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-二苯基)-1，2，4-三唑(简写为p-EtTAZ)、红菲绕啉(简写为BPhen)、浴铜灵(简写为BCP)等。此处提到的物质大都具有10-6cm2/Vs或者更高的电子迁移率。
如图13所示，可以使用包括有机化合物的层300以及形成在第一导电层121和包括有机化合物的层300之间的绝缘层301来形成功能层123。
绝缘层301是这样的层，即用于通过沟槽效应将空穴或者电子的电荷从第一导电层或第二导电层注入至包括有机化合物的层。形成绝缘层301以具有这样的厚度，所述厚度能够在预定电压下通过沟槽效应将电荷注入包括有机化合物的层300。绝缘层301的典型厚度大于或等于1nm且小于或等于4nm，优选的大于或等于1nm且小于或等于2nm。由于绝缘层301非常薄，以致于绝缘层301的厚度大于或等于1nm且小于或等于4nm，因此在绝缘层301中发生沟槽效应导致至包括有机化合物的层300的电荷注入性质增加。因此，如果绝缘层301比4nm更厚，则在绝缘层301中不发生沟槽效应，且变得难以向包括有机化合物的层300注入电子；因此，在向存储元件写入时增加将要施加的电压。另外，由于绝缘层301非常薄以致于绝缘层301的厚度大于或等于1nm且小于或等于4nm，因此提高透射能(throughput)。
使用热学和化学稳定的无机化合物或者有机化合物来形成绝缘层301。
作为形成绝缘层301的无机化合物的典型实例，可以给出下列具有绝缘性质的氧化物：Li2O、Na2O、K2O、Rb2O、BeO、MgO、CaO、SrO、BaO、Sc2O3、ZrO2、HfO2、RfO2、TaO2、TcO2、MnO2、Fe2O3、CoO、PdO、Ag2O、Al2O3、Ga2O3、Bi2O3等。
作为形成绝缘层301的无机化合物的另一些典型实例，可以给出下列具有绝缘性质的氟化物：LiF、NaF、KF、RbF、CsF、BeF2、MgF2、CaF2、SrF2、BaF2、AlF3、NF3、SF6、AgF、MnF3等。此外，可以给出下列具有绝缘性质的氯化物：LiCl、NaCl、KCl、BeCl2、CaCl2、BaCl2、AlCl3、SiCl4、GeCl4、SnCl4、AgCl、ZnCl2、TiCl4、TiCl3、ZrCl4、FeCl3、PdCl2、SbCl3、SbCl2、SrCl2、T1Cl3、CuCl、CuCl2、MnCl2、RuCl2等。可以给出下列具有绝缘性质的溴化物：KBr、CsBr、AgBr、BaBr2、SiBr4、LiBr等。另外，可以给出下列具有绝缘性质的碘化物：NaI、KI、BaI2、T1I3、AgI、TiI4、CaI2、SiI4、CsI等。
作为形成绝缘层301的无机化合物的其他典型实例，典型地可以给出下列具有绝缘性质的碳酸盐：Li2CO3、K2CO3、Na2CO3、MgCO3、CaCO3、SrCO3、BaCO3、MnCO3、FeCO3、CoCO3、NiCO3、CuCO3、Ag2CO3、ZnCO3等。此外，典型地可以给出下列具有绝缘性质的硫酸盐：Li2SO4、K2SO4、Na2SO4、MgSO4、CaSO4、SrSO4、BaSO4、Ti2(SO4)3、Zr(SO4)2、MnSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3、CoS04、Co2(SO4)3、NiSO4、CuSO4、Ag2SO4、ZnSO4、Al2(SO4)3、In2(SO4)3、SnSO4、Sn(SO4)2、Sb2(SO4)3、Bi2(SO4)3等。此外，典型地可以给出下列具有绝缘性质的硝酸盐：LiNO3、KNO3、NaNO3、Mg(NO3)2、Ca(NO3)2、Sr(NO3)2、Ba(NO3)2、Ti(NO3)4、Sr(NO3)2、Ba(NO3)2、Ti(NO3)4、Zr(NO3)4、Mn(NO3)2、Fe(NO3)2、Fe(NO3)3、Co(NO3)2、Ni(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3、Zn(NO3)2、Al(NO3)3、In(NO3)3、Sn(NO3)2等。此外，可以给出以AlN、SiN等为代表的具有绝缘性质的氮化物。这些无机化合物的组分不一定是严格整数比值的。
如果使用无机化合物形成绝缘层301，绝缘层的厚度优选大于或等于1nm小于或等于2nm。当绝缘层具有3nm或更大的厚度时，写入时将施加的电压增加。
作为形成绝缘层301的有机化合物的典型实例，可以给出聚酰亚胺、丙烯酸、聚酰胺、苯并环丁烯、聚脂、线型酚醛树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂、硅树脂、呋喃树脂、邻苯二甲酸二丙烯树脂等。
绝缘层301可以通过蒸发方法、电子束蒸发方法、溅射方法、CVD方法等形成。此外，可以使用旋转涂覆方法、溶胶凝胶方法、印刷方法、微滴排放方法等。
如图13C所示，连续的且具有凹陷和突出的绝缘层302可以用于功能层123，而不是绝缘层301。注意，在这种情况下，优选的是突出部分绝缘层的厚度大于或等于1nm且小于或等于4nm，凹陷部分处绝缘层的厚度大于或等于1nm小于2nm。
如图13D所示，可以提供分散在第一导电层121上的不连续的绝缘层303，而不是绝缘层301和302。不连续的绝缘层303可能具有岛形状、带形状、网状形状等。
此外，可以提供绝缘颗粒，而不是绝缘层301至303。此时，绝缘颗粒具有大于或等于1nm且小于或等于4nm的晶粒尺寸。
此外，可以在包括有机化合物的层300和第二导电层124之间提供绝缘层301至303或者绝缘颗粒。
当具有厚度为4nm或更小(优选2nm或更小)的绝缘层提供在第一导电层和包括有机化合物的层之间或者提供在包括有机化合物的层与第二导电层之间时，沟槽电流流向绝缘层。因此，可能降低向存储元件写入时将要施加的电压和电流值的不均匀性。此外，当具有厚度为4nm或更小(优选2nm或更小)的绝缘层提供在第一导电层和包括有机化合物的层之间，或者提供在包括有机化合物的层与第二导电层之间时，增加了由于沟槽效应产生的电荷注入性质，藉此，可以使得包括有机化合物的层更厚。因此，可以防止初始状态时的短路。从而，提高了存储装置和半导体装置的可靠性。
作为与上述结构不同的结构，可使用包括有机化合物的层300和具有整流的元件306来形成功能层123，所述元件306形成在包括有机化合物的层300和第一导电层121之间或者形成在第二导电层124与包括有机化合物的层300之间(图13E)。作为具有整流的元件306，典型地可以给出肖特基二极管、具有PN结的二极管、具有PIN结的二极管或者具有彼此连接的栅电极和漏电极的晶体管。不用说，还可以使用具有其他结构的二极管。此处，示出了这样的情况，其中包括半导体层304和305的PN结二级管提供在第一导电层121和包括有机化合物的层300之间。半导体层304和305之一为N型半导体而另一为P型半导体，通过以这种方式提供具有整流的元件可以提高存储元件的选择性，还可以改善读取和写入的操作冗余。
在元件126为EL元件的情况下，发光材料用于功能层123。此处，在下面参考图14A至14E描述了EL元件的结构。
此外，当具有发光功能且使用有机化合物形成的层(下面称作发光层313)形成在功能层123中时，元件126用作有机EL元件。
作为具有发光性质的有机化合物，给出下列化合物：9，10-二(2-萘基)并三苯(缩写为DNA)；2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)并三苯(缩写为t-BuDNA)；4-4’-二(2，2-二苯基乙烯)联苯(缩写为DPVBi)；香豆素30；香豆素6；香豆素545；香豆素545T；二萘嵌苯；红荧烯；periflanthene；2，5，8，11-四-叔丁基二萘嵌苯(缩写为TBP)；9，10-二苯基并三苯(缩写为DPA)；5-12-二苯基并四苯；4-(双氰基亚甲)-2-甲基-6-[p-(二甲氨基)苯乙烯基]-4H-吡喃(缩写为DCM1)；4-(双氰基亚甲)-2-甲基-6-[2-(久洛尼定9基)乙烯基]-4H-吡喃(缩写为DCM2)；4-(双氰基亚甲)-2，6-二[p-(二甲氨基)苯乙烯基]-4H-吡喃(缩写为BisDCM)等。此外，可以给出诸如下列能够发射磷光的化合物：二[2-(4’，6’-二氟苯基)吡啶基-N，C2](甲基吡啶)铱(缩写为FIrpic)；二[2-(3’，5’-二(三氟甲基)苯基)吡啶基-N，C2](甲基吡啶)铱(简写为Ir(CF3ppy)2(pic))；三[2-苯基吡啶基-N，C2]铱(简写为Ir(ppy)3)；(乙酰丙酮)二(2-苯基吡啶基-N，C2)铱(缩写为Ir(ppy)2(acac))；(乙酰丙酮)二[2-(2’-噻嗯)吡啶基-N，C3]铱(缩写为Ir(thp)2(acac))；(乙酰丙酮)二(2-苯基喹啉-N，C2)铱(缩写为Ir(pq)2(acac))；(乙酰丙酮)二[2-(2’-苯并噻嗯)吡啶基-N，C3)铱(缩写为Ir(btp)2(acac))等。
如图14A所示，用作发光元件的元件126可以通过在第一导电层121上堆叠使用空穴注入材料形成的空穴注入层311、使用空穴传输材料形成的空穴传输层312、使用具有发光性质的有机化合物形成的发光层313、使用电子传输材料形成的电子传输层314、使用电子注入材料形成的电子注入层315以及第二导电层124形成。
此处，在图13A中包括有机化合物的层300的描述中所引用的空穴传输材料可以适当地用作所述空穴传输材料。
除上述空穴传输材料之外，可以使用已经化学掺杂的导电高分子化合物、使用聚磺苯乙烯(缩写为PSS)掺杂的聚乙烯二氧噻吩(缩写为PEDOT)、掺杂的聚苯胺(缩写为PAni)等用作空穴注入材料。另外，诸如钼的氧化物(MoOx)、钒的氧化物(VOx)或者镍的氧化物(NiOx)的无机半导体的薄膜或者诸如氧化铝(Al2O3)的无机绝缘体的超薄膜也是有效的。
此处，作为电子传输材料，可以适当地使用图13A中示出的包括有机化合物的层300的描述中所引用的电子传输材料。
除上述电子传输材料之外，作为电子注入材料，常常使用绝缘体的超薄膜；例如，诸如LiF或CsF的碱金属卤化物，诸如CaF2的碱土金属的卤化物或者诸如Li2O的碱金属氧化物。此外，诸如乙酰丙酮锂(缩写为“Li(acac)”)或8-喹啉-锂(缩写为“Liq”)的碱金属络合物也是有效的。另外，也可以使用其中上述电子传输材料与诸如Mg、Li或Cs的具有低功函数的金属通过共蒸发等方法混合的材料。
如图14B所示，用作发光元件的元件126可以使用第一导电层121、空穴传输层316、发光层313、电子传输层317以及第二导电层124形成，所述空穴传输层316由有机化合物和相对于有机化合物具有电子受主性质的无机化合物形成，所述电子传输层317由有机化合物和相对于有机化合物具有电子施主性质的无机化合物形成。
通过适当地使用上述具有空穴传输性质的有机化合物作为有机化合物，来形成由有机化合物和相对于有机化合物具有电子受主性质的无机化合物形成的空穴传输层316。作为无机化合物，只要容易从有机化合物接受电子，就可以使用任何无机化合物，并且可以使用各种金属氧化物或者金属氮化物。特别地，优选属于元素周期表4至12族的任一种过渡金属的氧化物，这是因为，这种金属氧化物容易具有电子受主性质。具体地，可以给出氧化钛、氧化锆、氧化钒、氧化钼、氧化钨、氧化铼、氧化钌、氧化锌等。在上述金属氧化物中，由于其高电子受主性质，优选属于元素周期表4至8族的任一种过渡金属的氧化物。具体地，由于可以在真空中蒸发且容易处理，因此优选氧化钒、氧化钼、氧化钨和氧化铼。
在由有机化合物和相对于有机化合物具有电子施主性质的无机化合物形成的电子传输层317中，通过适当使用上述具有电子传输性质的有机化合物来形成所述有机化合物。作为无机化合物，只要易于向有机化合物施于电子，就可以使用任何无机化合物，并且可以使用各种金属氧化物或者金属氮化物。具体地，优选碱金属氧化物、碱土金属氧化物、稀土金属氧化物、碱金属氮化物、碱土金属氮化物、稀土金属氮化物等，这是由于这样的氧化物和氮化物易于具有电子施主性质。具体地，可以给出氧化锂、氧化锶、氧化钡、氧化铒、氮化锂、氮化镁、氮化钙、氮化钇、氮化镧等。特别地，优选氧化锂、氧化钡、氮化锂、氮化镁、氮化钙，这是因为它们可以在真空中蒸发且容易处理。
由于使用有机化合物和无机化合物形成的电子传输层317或空穴传输层316在电子注入/传输性质方面是优良的，因此可以在功函数没有大量限制的情况下可以使用各种材料形成第一导电层121和第二导电层124，此外，可以降低驱动电压。
所述功能层123包括具有发光功能且使用无机化合物形成的层(下文中称为发光层319)，因此元件126用作无机EL元件。根据元件结构，无机EL元件分为分散无机EL元件或者薄膜无机EL元件。它们的不同之处在于：前者分散无机EL元件具有其中发光材料的颗粒分散在粘附剂中的电致发光层，而后者薄膜无机EL元件具有由发光材料制成的薄膜所形成的电致发光层；然而，其共同点在于，它们都需要通过高电场加速的电子。作为得到发射的机制，存在两种方式：其中使用了施主能级和受主能级的施主—受主复合(recombination)发射，和其中使用了金属离子中内核电子跃迁的局部发射。通常分散无机EL元件典型地具有施主—受主复合发射，而薄膜无机EL元件典型地具有局部发射。下文中示出了无机EL元件的结构。
可以在本发明中使用的发光材料由宿主材料和成为发光中心的杂质元素形成。通过改变将被包括的杂质元素，可以得到各种发光颜色。作为用于制造发光材料的方法，可以使用诸如固相方法、液相方法(共沉淀方法)等。可替代地，可以使用喷射高温热解方法、双分解方法、通过前驱物的热分解反应的方法、反向胶束方法、结合了这些方法和高温烘烤方法的方法、诸如冷冻干燥方法的液相方法等。
所述固相方法是这样一种方法，在所述方法中，对包括宿主材料和杂质元素的化合物或者包括杂质元素的化合物进行称重，将其混合在研钵中，在电炉中加热，烘烤以进行反应，使宿主材料中包括杂质元素。所述烘烤温度优选在700℃至1500℃之间。这是因为当温度太低时无法进行固相反应，而当温度太高时，宿主材料被分解。可以在粉末状态执行烘烤；然而，优选地是在丸剂状态执行。需要在相对较高的温度进行烘烤。然而，由于是简单的方法，因此可以得到高生产率；从而适合于批量生产。
液相方法(共沉淀方法)是这样一种方法，其中宿主材料或者包括宿主材料的化合物以及杂质元素或者包括杂质元素的化合物在溶液中起反应，然后进行干燥和烘烤。由于发光材料的颗粒均匀分散，因此即使颗粒较小烘烤温度较低时仍然可以发生反应。
作为用于发光材料的宿主材料，可以使用硫化物、氧化物或者氮化物。作为硫化物，例如可以使用硫化锌(ZnS)、硫化镉(CdS)、硫化钙(CaS)、硫化钇(Y2S3)、硫化镓(Ga2S3)、硫化锶(SrS)、硫化钡(BaS)等。作为氧化物，例如可以使用氧化锌(ZnO)、氧化钇(Y2O3)等。作为氮化物，例如可以使用氮化铝(AlN)、氮化镓(GaN)、氮化铟(InN)等。可以替代地，还可以使用硒化锌(ZnSe)、碲化锌(ZnTe)等。此外，可以使用诸如硫化镓钙(CaGa2S4)、硫化镓锶(SrGa2S4)和硫化镓钡(CaGa2S4)的三维结构的混晶。
作为局部辐射的发光中心，可使用锰(Mn)、铜(Cu)、钐(Sm)、铽(Tb)、铒(Er)、铥(Tm)、铕(Eu)、铈(Ce)、镨(Pr)等。作为电荷补偿，可以添加诸如氟(F)或氯(Cl)的卤素元素。
另一方面，作为施主-受主复合发射的发光中心，可以使用包括形成施主能级的第一杂质元素的发光材料以及包括形成受主能级的第二杂质元素的发光材料。作为第一杂质元素，例如可以使用氟(F)、氯(Cl)、铝(Al)等。作为第二杂质元素，例如可以使用铜(Cu)、银(Ag)等。
当施主-受主复合发射的发光材料通过固相方法合成时，对宿主材料、第一杂质元素或者包括第一杂质元素的化合物以及第二杂质元素或者包括第二杂质元素的化合物进行称重，然后将其在研钵中混合，在电炉中加热并进行烘烤。作为宿主材料，可以使用上述宿主材料。作为第一杂质元素或者包含第一杂质元素的化合物，可以使用例如氟(F)、氯(Cl)、硫化铝(Al2S3)等。作为第二杂质元素或者包含第二杂质元素的化合物，例如可以使用铜(Cu)、银(Ag)、硫化铜(Cu2S)、硫化银(Ag2S)等。烘烤温度优选在700℃至1500℃。这是因为当温度太低时无法进行固相反应，而当温度太高时，宿主材料被分解。可以在粉末状态执行烘烤；然而，优选地是在丸剂状态执行。
作为在使用固相反应情况下的杂质元素，可以使用第一杂质元素和第二杂质元素形成的化合物的组合物。在这种情况下，因为杂质元素容易分散且固相反应容易进行，因此可以得到均匀的发光材料。此外，由于没有混合不必要的杂质元素，因此可以获得高纯度的发光材料。作为第一杂质元素和第二杂质元素形成的化合物，例如可以使用氯化铜(CuCl)或者氯化银(AgCl)等。
注意这些杂质元素的浓度相对于宿主材料在0.01至10原子％之间，优选在0.05至5原子％。
图14C示出了无机EL元件的横截面，其中功能层123包括第一绝缘层318、发光层319以及第二绝缘层320。
在薄膜型无机EL的情况下，发光层319为包括发光材料的层，并可以通过以下方法形成：真空蒸发方法，诸如电阻加热气相蒸发方法或者电子束蒸发(EB蒸发)方法；物理气相沉积(PVD)方法，诸如溅射方法；金属有机CVD方法；化学气相沉积(CVD)方法，诸如低压氢化物传输CVD方法；原子层外延(ALE)方法等。
第一绝缘层318和第二绝缘层320未受特殊限制，然而它们优选具有高介电强度电压、致密膜质量以及高介电常数。例如，可以使用氧化硅(SiO2)、氧化钇(Y2O3)、氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化铪(HfO2)、氧化钽(Ta2O5)、钛酸钡(BaTiO3)、钛酸锶(SrTiO3)、钛酸铅(PbTiO3)、氮化硅(Si3N4)、氧化锆(ZrO2)等、这些物质的混合膜或者包括两种或更多这些物质的分层膜。第一绝缘层318和第二绝缘层320可以通过溅射、蒸发、CVD等方法形成。所述膜厚度并未受到特殊限制，然而，优选在10nm至1000nm范围内。注意由于在该实施例模式中的发光元件不需要具有热电子，因此发光元件具有的优势在于，可以形成薄膜且降低了驱动电压。发光元件优选具有500nm或者更低的厚度，尤其优选100nm或者更低的厚度。
注意尽管没有示出，但是可以在发光层和绝缘层之间或者在发光层和电极之间提供缓冲层。该缓冲层有利于载流子注入，并可以起到抑制两个层混合的作用。尽管缓冲层的材料并没有特殊限制，但是可以使用诸如ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、SrS、BaS、CuS、Cu2S、LiF、CaF2、BaF2或者MgF2的发光层宿主材料。
此外，如图14D所示，可以使用发光层319和第一绝缘层318形成功能层123。在这种情况下，图14D示出了其中第一绝缘层318提供在第二导电层124和发光层319之间的状态。注意，第一绝缘层318可以提供在第一导电层121和发光层319之间。
此外，可以仅使用发光层319形成功能层123。即，元件126可以使用第一导电层121、功能层123和第二导电层124形成。
在分散无机EL的情况下，颗粒发光材料分散在粘附剂中，从而形成薄膜电致发光层。当通过制造发光材料的方法不能得到期望大小的颗粒时，可以通过在研钵等中压碎来处理所述材料以得到适当的颗粒发光材料。所述粘附剂是用于将颗粒发光材料固定在分散状态并将其保持在电致发光层形式的物质。通过粘附剂，发光材料均匀地分散在电致发光层中并固定。
在分散无机EL的情况下，电致发光层可以通过其中可选择性地形成电致发光层的微滴排放方法、印刷方法(丝网印刷、胶版印刷等)、诸如旋转涂覆的涂覆方法、浸渍方法、滴注器(dispenser)方法等来形成。薄膜厚度并未特殊限制；然而优选在10nm至1000nm的范围。在包括发光材料和粘附剂的电致发光层中，发光材料的比值优选大于或等于50wt％且小于或等于80wt％。
图14E示出的元件包括第一导电层121、功能层123和第二导电层124。功能层123包括其中发光材料326分散在粘附剂325中的发光层和绝缘层318。注意图14E中绝缘层318与第二导电层124接触；然而绝缘层318可以与第一导电层121接触。此外，该元件可以包括分别与第一导电层121和第二导电层124接触的绝缘层。此外，不要求该元件包括分别与第一导电层121和第二导电层124接触的绝缘层。
作为可以在该实施例模式中使用的粘附剂，可以使用有机材料或无机材料。此外，可以使用有机材料和无机材料的混合材料。作为有机材料可以使用：氰基乙基纤维素树脂、具有较高介电常数的聚合物；有机树脂，诸如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯树脂、硅树脂、环氧树脂、二氟乙烯等。可以替代地，可以使用热稳定高分子材料，诸如芳香族聚酰胺或者聚苯并咪唑、或者硅氧烷树脂。注意硅氧烷树脂对应于包含Si-O-Si键的树脂。在硅氧烷中，骨架结构由硅(Si)和氧(O)的键构成。作为取代基，使用包括至少氢的有机基团(例如烷基、芳香族烃)。作为取代基，可以使用氟基。可以替代地，包括至少氢和氟基的有机基团可以作为取代基。可以替代地，可以使用树脂材料，诸如聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛等的乙烯树脂、酚醛树脂、线型酚醛树脂，丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂或恶唑树脂(聚苯并恶唑)。此外，可以使用光固化树脂材料等。通过将诸如钛酸钡(BaTiO3)或钛酸锶(SrTiO3)的具有高介电常数的精细颗粒充分地混合至这些树脂，来调节介电常数。
包括在粘附剂中的无机材料可以由硅的氧化物(SiOx)、硅的氮化物(SiNx)、包括氧和氮的硅、氮化铝(AlN)、包括氧和氮的铝或者氧化铝(Al2O3)、氧化钛(TiO2)、BaTiO3、SrTiO3、钛酸铅(PbTiO3)、铌酸钾(KNbO3)、铌酸铅(PbNbO3)、氧化钽(Ta2O5)、钽酸钡(BaTa2O6)、钽酸锂(LiTaO3)、氧化钇(Y2O3)、氧化锆(ZrO2)、ZnS或者从包括其他无机材料的物质中选出的另一材料形成。通过向有机材料添加具有高介电常数的无机材料(使用掺杂方法等)，可以有效控制由发光材料和粘附剂构成的电致发光层的介电常数，并可以进一步提高介电常数。
在制造工艺中，发光材料分散在包括粘附剂的溶液中。作为可以用于该实施例模式的包括粘附剂的溶液的溶剂，可以适当选择这样的溶剂，其中溶解了粘附剂材料，且可以形成具有适合于形成发光层的方法和适合于期望薄膜厚度的粘度的溶液。在使用了有机溶剂等的情况下，例如使用硅氧烷树脂作为粘附剂的情况下，可以使用丙二醇甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯(也称作PGMEA)、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇(也称作MMB)等。
通过在夹着电致发光层的一对电极层之间施加电压，无机EL发光元件可以发光；然而，发光元件可以以AC驱动或者DC驱动来操作。
在元件126为二极管或者光电转换元件的情况下，对于功能层123使用其电学性质随着使用光照射而改变的材料。作为其电学性质随着使用光照射而改变的材料，可以使用无机半导体材料、有机化合物等。
可以使用非晶硅、非晶硅锗、微晶硅、微晶硅锗等通过CVD方法、溅射方法等形成无机半导体。作为有机化合物，优选使用有机半导体材料；典型地，期望使用具有包括共轭双键的骨架的π电子共轭高分子材料。典型地，可以使用可溶解高分子材料，诸如聚噻吩，聚(3-烷基噻吩)、聚噻吩衍生物和戊省等。可以替代地，可以通过形成可溶解前驱物并对其进行处理来形成半导体层。通过使用前驱物得到的有机半导体材料包括：聚乙烯撑噻嗯烯(polythienylenevinylene)、聚(2，5-乙烯撑噻嗯烯)、聚乙炔、聚乙炔衍生物、polyallylenevinylene等。不仅通过热处理而且通过添加诸如氯化氢气体的反应催化剂将前驱物转换为有机半导体。这些可溶解有机半导体材料可以溶解在溶剂中，典型地诸如甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、苯甲醚、三氯甲烷、二氯甲烷、γ-丁内酯、丁基溶纤剂、环己烷、NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)、环己酮、2-丁酮、二氧己环、二甲基甲酰胺(DMF)和四氢呋喃(THF)。此外，功能层123还可以作为电荷生成层与使用有机化合物形成的电荷接受层的键合层形成。
此处，参考图15A至15D描述功能层123作为电荷生成层和电荷接受层的键合层形成的模式。
如图15A所示，光电转换元件和二极管每个都具有分层结构，在所述分层结构中，顺序提供第一导电层121、电荷生成层321、电荷接受层322以及第二导电层124。
第一导电层121或者第二导电层124使用具有透光性质的导电层形成。通过适当选择图13A中所示包括有机化合物的层300的描述中所引用的上述具有空穴传输性质的有机化合物和具有电子传输性质的有机化合物，可以形成电荷生成层321和电荷接受层322。此外，作为具有电子传输性质的有机化合物，可以使用二萘嵌苯衍生物、萘衍生物、苯醌衍生物、甲基紫精、富勒烯、包含钌、铂、钛等的有机金属化合物。此处，电荷生成层321使用具有空穴传输性质的化合物形成，而电荷接受层322使用具有电子传输性质的化合物形成。
如图15B所示，可以提供电子传输层323来代替电荷接受层322，所述电子传输层323使用具有电子传输性质的有机化合物和相对于有机化合物具有电子施主性质的无机化合物形成。通过适当选择图14B中作为电子传输层317示出的化合物，可以形成电子传输层323，所述电子传输层317使用具有电子传输性质的有机化合物和相对于有机化合物具有电子施主性质的无机化合物形成。
如图15C所示，可以提供电子生成层324来代替电荷生成层321，所述电子生成层324使用具有空穴传输性质的有机化合物和相对于有机化合物具有电子受主性质的无机化合物形成。通过适当选择图14B中作为空穴传输层316示出的化合物，可以形成电子生成层324，所述空穴传输层316使用具有电子传输性质的有机化合物和相对于有机化合物具有电子受主性质的无机化合物形成。
如图15D所示，可以提供电子生成层324和电子传输层323，所述电子生成层324使用具有空穴传输性质的有机化合物和相对于有机化合物具有电子受主性质的无机化合物形成，所述电子传输层323使用具有电子传输性质的有机化合物和相对于有机化合物具有电子施主性质的无机化合物形成。
当使用结合的电荷生成层和电荷接受层来形成包括有机化合物的层时，在电荷生成层中生成的电子和空穴可以用作电子载流子和空穴载流子以变成光电流。因此，可以制造太阳能电池和能够将光能转换为电能的光电转换装置。
当使用有机化合物和无机化合物形成电荷生成层或电荷接受层时，可以提高电子和空穴生成效率。因此，可以实现具有高能量转换效率的光电转换元件和太阳能电池。
(实施例模式6)
该实施例模式将参考图7A至8D描述实施例模式1至4中的元件形成层104的结构的典型实例。图7A至7D示出了制造无源矩阵液晶显示装置的工艺，图8A至8D示出了制造有源矩阵液晶显示装置的工艺。注意，实施例模式1用于该实施例模式中的描述；然而，还可以应用实施例模式2至4中的任一个模式。该实施例模式描述了这样的模式，其中元件形成层104包括具有第一导电层、液晶层和第二导电层的液晶元件。
与实施例模式1类似，如图7A所示，光催化层102形成在具有透光性质的衬底101上，有机化合物层103形成在光催化层102上。接着绝缘层120可以形成在有机化合物层103上。第一导电层151形成在绝缘层120上。优选相互平行形成第一导电层151。接着，用作对准膜的绝缘层152形成在第一导电层151上。
通过与上述步骤类似的步骤，具有柔韧性的衬底153提供有第二导电层154，所述第二导电层提供有用作对准膜的绝缘层155。类似于第一导电层151，优选相互平行形成第二导电层154。
作为对准膜的绝缘层152和155可以以这样的方式形成，即通过印刷方法、辊涂方法等然后进行研磨处理形成诸如聚酰亚胺或聚乙烯醇的高分子化合物层。此外，还可以通过将SiO倾斜蒸发至衬底来形成作为对准膜的绝缘层152和155。另外，还可以通过使用偏振UV光来照射光反应型高分子化合物并聚合光反应型高分子化合物来形成作为对准膜的绝缘层152和155。
在该实施例模式中，第一导电层151和第二导电层154可以适当地使用实施例模式5中示出的第一导电层121和第二导电层124的制造方法和材料形成。注意，在液晶显示装置为透射液晶显示装置的情况下，使用具有透光性质的导电层形成第一导电层151和第二导电层154。此外，在液晶显示装置为反射液晶显示装置的情况下，第一导电层151和第二导电层154之一使用具有透光性质的导电层形成，而第一导电层151和第二导电层154中的另一个使用具有反射性质的导电层形成。
为了在具有透光性质的衬底101和具有柔韧性的衬底153之间保持一个间隔，可以在绝缘层152和155之间提供衬垫。此外，在绝缘层120或者具有柔韧性的衬底153上提供了衬垫之后，可以形成绝缘层152或者绝缘层155。作为衬垫，可以应用有机树脂，且可使所述有机树脂形成为期望形状，典型地将有机树脂刻蚀为柱状或者圆柱状。此外，可以使用胎圈背撑环(beadspacer)用作衬垫。
注意，着色层可以提供在第二导电层154和具有柔韧性的衬底153之间。着色层需要执行彩色显示，在RBG系统的情况下，对应于每个像素提供分别对应于红色、绿色和蓝色的着色层。
接着使用密封材料157将具有透光性质的衬底101和具有柔韧性的衬底153贴附在一起。液晶层156形成在具有透光性质的衬底101和具有柔韧性的衬底153之间。使用密封材料使具有透光性质的衬底101和具有柔韧性的衬底153彼此贴附在一起，使得第一导电层151和第二导电层154彼此相交。可以利用毛细现象通过真空注入方法将液晶材料注入至由具有透光性质的衬底101和具有柔韧性的衬底153和密封材料157围成的区域内来形成液晶层156。具有透光性质的衬底101和具有柔韧性的衬底153其中之一提供有密封材料157，液晶材料滴落在由密封材料围成的区域中，然后使用密封材料在减压下使具有透光性质的衬底和具有柔韧性的衬底相互按压键合，从而形成液晶层156。
可以使用热固化型环氧树脂、UV固化型丙烯酸树脂、热塑尼龙、聚脂等通过滴注器方法、印刷方法、热压缩键合方法等形成密封材料157。注意，将填充物分散在密封材料157中，使得具有透光性质的衬底101和具有柔韧性的衬底153可以在其间保持一个间隔。
作为具有柔韧性的衬底153，可以适当选择与可提供在实施例模式1中所示元件形成层104表面上的具有柔韧性的衬底类似的衬底。
接着如图7B所示，使用光105通过具有透光性质的衬底101照射光催化层102。其结果是，光催化层102被激活。因此，光催化层102和有机化合物层103彼此分离，如图7C所示。
通过上述步骤，如图7C所示，可以形成用作液晶显示装置的包括液晶元件150和有机化合物层103的半导体装置158。注意在图7C所示的分离步骤之后，有机化合物层103的表面可以提供具有柔韧性的衬底130，使得可以形成图7D所示的半导体装置159。
此外，如图8A所示，元件形成层可以提供有连接至液晶元件162的开关元件。作为开关元件，可以使用薄膜晶体管、MIM(金属-绝缘体-金属)、二极管等。此处示出了其中薄膜晶体管141用作开关元件的模式。
即，如图8A所示，光催化层102形成在具有透光性质的衬底101上，有机化合物层103形成在光催化剂层102上。接着，用作开关元件的薄膜晶体管141形成在有机化合物层103上。接着连接至薄膜晶体管141的导线的第一导电层161形成在绝缘层160上。注意，第一导电层161和薄膜晶体管141的导线1405彼此连接在一起，绝缘层160夹在其中；然而，本发明并不限于该结构，第一导电层161可以使用薄膜晶体管141的导线形成。注意第一导电层161形成在每个像素中。
此外具有柔韧性的衬底153提供有第二导电层154和用作对准膜的绝缘层155。第二导电层154可以形成在像素部分的整个表面上，使得第二导电层154可以用作每个像素的公共电极。
接着，通过密封材料157将具有透光性质的衬底101和具有柔韧性的衬底153相互附着在一起。此外，液晶层156形成在具有透光性质的衬底101和具有柔韧性的衬底153之间。
接着如图8B所示，使用光105通过具有透光性质的衬底101照射光催化层102。其结果是，光催化层102被激活。因此，光催化层102和有机化合物层103彼此分离，如图8C所示。
通过上述步骤，如图8C所示，可以形成包括液晶元件162和有机化合物层103的半导体装置163。注意在图8C示出的分离步骤之后，有机化合物层103的表面可以提供具有柔韧性的衬底130，使得可以形成图8D所示的半导体装置164。
通过上述步骤，可以形成具有柔韧性的半导体装置。
(实施例模式7)
该实施例模式将参考图9A至10D描述实施例模式1至4中的元件形成层104的结构的典型实例。图9A至9D示出了制造具有电泳元件的无源矩阵电泳显示装置的工艺，图10A至10D示出了制造具有电泳元件的有源矩阵电泳显示装置的工艺。注意，在该实施例模式中实施例模式1用于描述的目的；然而，还可以应用实施例模式2至4的任一个。电泳元件是指这样一种元件，其中包含带正电荷和负电荷的黑色和白色颗粒的微胶囊布置在第一导电层和第二导电层之间，且在第一导电层和第二导电层之间产生电势差，使得黑色和白色颗粒可以在电极之间移动以执行显示。
与实施例模式1类似，如图9A所示，光催化层102形成在具有透光性质的衬底101上，有机化合物层103形成在光催化层102上。接着绝缘层120可以形成在有机化合物层103上。接着，第一导电层171形成在绝缘层120上。优选相互平行形成第一导电层171。
通过与上述步骤类似的步骤，具有柔韧性的衬底172提供有第二导电层173。优选相互平行形成第二导电层173。
第一导电层171和第二导电层173可以适当地使用实施例模式5中示出的第一导电层121和第二导电层124的制造方法和材料形成。
接着，使用密封材料使具有透光性质的衬底101和具有柔韧性的衬底172彼此附着。电泳元件形成在具有透光性质的衬底101和具有柔韧性的衬底172之间。用密封材料使具有透光性质的衬底101和具有柔韧性的衬底172相互附着，使得第一导电层171和第二导电层173彼此相交。此外，电泳元件包括第一导电层171、微胶囊170和第二导电层173。另外，微胶囊170使用粘附剂固定在第一导电层171和第二导电层173之间。
接着，参考图17A至17D示出了微胶囊的结构。如图17A和17B所示，在微胶囊170中，透明分散介质176、带电黑色颗粒175a和带电白色颗粒175b分散在精细透明容器174中。注意可以使用蓝色颗粒、红色颗粒、绿色颗粒、黄色颗粒、蓝绿色颗粒或者紫红色颗粒来代替黑色颗粒175a。此外，如图17C和17D所示，可以使用其中有色分散介质333和白色颗粒332分散在精细透明容器331中的微胶囊330。注意有色分散介质333可以以黑色、蓝色、红色、绿色、黄色、蓝绿色或者紫红色中的任一种颜色进行着色。此外，当在一个像素中提供其中分散了蓝色颗粒的微胶囊、其中分散了红色颗粒的微胶囊以及其中分散了绿色颗粒的微胶囊中的每一个时，可以执行彩色显示。此外，当在一个像素中提供了其中分散了黄色颗粒的微胶囊、其中分散了蓝绿色颗粒的微胶囊以及其中分散了红紫色颗粒的微胶囊中的每一个时，可以执行彩色显示。另外，当在一个像素中布置有具有蓝色分散介质的微胶囊、具有红色分散介质的微胶囊以及具有绿色分散介质的微胶囊的每一个，且每个微胶囊包括白色或者黑色颗粒时，可以执行彩色显示。另外，当在一个像素中布置有具有黄色分散介质的微胶囊、具有蓝绿色分散介质的微胶囊以及具有红紫色分散介质的微胶囊的每一个时，可以执行彩色显示。
接着，示出了使用电泳元件的显示方法。具体地，图17A至17B用于示出具有两种颜色颗粒的微胶囊170的显示方法。此处，白色颗粒和黑色颗粒用作两种颜色颗粒，并示出了具有透明分散介质的微胶囊。注意具有另一颜色颗粒的颗粒可以用于替代两种颜色颗粒中的黑色颗粒。
在微胶囊170中，当黑色颗粒175a带正电荷而白色颗粒175b带负电荷时，将电压施加在第一导电层171和第二导电层173上。如图17A所示，当此处以从第二导电层至第一导电层的方向产生电场时，黑色颗粒175a迁移至第二导电层173侧，而白色颗粒175b迁移至第一导电层171侧。相应地，当从第一导电层171侧观察微胶囊时，观察到白色，而当从第二导电层173侧观察微胶囊时，观察到黑色。
另一方面，当以从第一导电层171至第二导电层173的方向施加电压时，如图17B所示，黑色颗粒175a迁移至第一导电层171侧，而白色颗粒175b迁移至第二导电层173侧。相应地，当从第一导电层171侧观察微胶囊时，观察到白色，而当从第二导电层173侧观察微胶囊时，观察到黑色。
接着，示出了具有白色颗粒和有色分散介质的微胶囊330的显示方法。尽管此处示出了其中分散介质以黑色着色的实例，但是同样可以使用另一颜色着色的分散介质。
在微胶囊330中，当白色颗粒332带负电荷时，将电压施加在第一导电层171和第二导电层173。如图17C所示，当此处以从第二导电层至第一导电层的方向产生电场时，白色颗粒175b迁移至第一导电层171侧。相应地，当从第一导电层171侧观察微胶囊时，观察到白色，而当从第二导电层173侧观察微胶囊时，观察到黑色。
另一方面，如图17D所示，当以从第一导电层至第二导电层的方向产生电场时，白色颗粒175b迁移至第二导电层173侧。相应地，当从第一导电层171侧观察微胶囊时，观察到白色，而当从第二导电层173侧观察微胶囊时，观察到黑色。
尽管电泳元件用于此处的描述，但是可以使用利用扭转球(twistball)显示方法的显示装置来代替电泳元件。扭转球显示方法是指这样一种方法，其中一个半球表面为黑色而另一半球表面为白色的球形颗粒布置在第一导电层和第二导电层之间，且在第一导电层和第二导电层之间产生电势差以控制球形颗粒的方向，从而执行显示。
作为具有柔韧性的衬底172，可以适当选择与可提供在实施例模式1中所示元件形成层104表面上的具有柔韧性的衬底类似的衬底。
接着，如图9B所示，使用光105通过具有透光性质的衬底101照射光催化层102。其结果是，光催化层102被激活。因此，光催化层102和有机化合物层103彼此分离，如图9C所示。
通过上述步骤，如图9C所示，可以形成包括电泳元件和有机化合物层103的半导体装置177。注意在图9C示出的分离步骤之后，有机化合物层103的表面可以提供具有柔韧性的衬底130，使得可以形成图9D所示的半导体装置178。
此外，如图10A所示，开关元件可以连接至电泳元件。作为开关元件，可以使用薄膜晶体管、MIM(金属-绝缘体-金属)、二极管等。此处示出了其中薄膜晶体管141用作开关元件的模式。
即，如图8A所示，光催化层102形成在具有透光性质的衬底101上，有机化合物层103形成在光催化剂层102上。接着，绝缘层120形成在有机化合物层103上，且用作开关元件的薄膜晶体管141形成在有机化合物层103上。接着连接至薄膜晶体管141的导线的第一导电层181形成在绝缘层180上。注意，第一导电层181和薄膜晶体管141的导线彼此连接，绝缘层180夹在其间；然而，本发明并不限于该结构，第一导电层181可以使用薄膜晶体管141的导线形成。注意第一导电层181形成在每个像素中。
此外，具有柔韧性的衬底172提供有第二导电层173。第二导电层173可以形成在像素部分的整个表面上，使得第二导电层173可以用作每个像素的公共电极。
接着，通过密封材料将具有透光性质的衬底101和具有柔韧性的衬底172相互附着。此外，电泳元件形成在具有透光性质的衬底101和具有柔韧性的衬底172之间。
接着如图10B所示，使用光105通过具有透光性质的衬底101照射光催化层102。其结果是，光催化层102被激活。因此，光催化层102和有机化合物层103彼此分离，如图10C所示。
具有电泳元件的显示装置和使用扭转球显示方法的显示装置保持这样的状态，所述状态类似于当移去了场效应晶体管之后长时间施加电场的状态。
通过上述步骤，可以形成包括电泳元件和有机化合物层103的半导体装置182。注意在图10C示出的分离步骤之后，有机化合物层103的表面可以提供具有柔韧性的衬底130，使得可以形成图10D所示的半导体装置183。
(实施例模式8)
该实施例模式将参考图11A至11D描述实施例模式1至4中的元件形成层104的结构的典型实例。图11A至11D示出了制造具有薄膜晶体管的半导体装置的工艺。注意，实施例模式1在该实施例模式中用于描述的目的；然而，还可以应用实施例模式2至4的任一个。
与实施例模式1类似，如图11A所示，光催化层102形成在具有透光性质的衬底101上，有机化合物层103形成在光催化层102上。接着，绝缘层120可以形成在有机化合物层103上。接着，薄膜晶体管141形成在有机化合物层103上。此处，附图标记191、192和193分别示出了层间绝缘层、具有柔韧性的衬底和粘附剂。
接着如图11B中所示，使用光105通过具有透光性质的衬底101照射光催化层102。其结果是，光催化层102被激活。因此，光催化层102和有机化合物层103彼此分离，如图11C所示。
通过上述步骤，可以形成包括薄膜晶体管141和有机化合物层103的半导体装置194。注意在图11C示出的分离步骤之后，有机化合物层103的表面可以提供具有柔韧性的衬底130，使得可以形成图11D所示的半导体装置195。
(实施例模式9)
该实施例模式将参考图12A至12D描述实施例模式1至4中的元件形成层104结构的典型实例。图12A至12D示出了制造用作太阳能电池的半导体装置的工艺。注意，实施例模式1在该实施例模式中用于描述的目的；然而，还可以应用实施例模式2至4的任一个。
与实施例模式1类似，如图12A所示，光催化层102形成在具有透光性质的衬底101上，有机化合物层103形成在光催化层102上。接着，绝缘层120可以形成在有机化合物层103上。
接着，第一导电层202a至202c形成在绝缘层120上。然后形成光电转换层203a至203c，以暴露部分第一导电层202a至202c。接着在光电转换层203a至203c和每个第一导电层202a至202c暴露部分的一部分上形成第二导电层204a至204c。此处，光电转换元件201a使用第一导电层202a、光电转换层203a和第二导电层204a形成。此外，光电转换元件201b使用第一导电层202b、光电转换层203b和第二导电层204b形成。另外，光电转换元件201c使用第一导电层202c、光电转换层203c和第二导电层204c形成。注意，为了串联连接光电转换元件201a至201c，形成光电转换元件201的第二导电层204a以使得与第二光电转换元件201b的第一导电层202b接触。此外，形成光电转换元件201b的第二导电层204b以使得与第三光电转换元件201c的第一导电层202c接触。形成光电转换元件201c的第二导电层204c以使得与第四光电转换元件的第一导电层接触。
实施例模式5示出的光电转换元件或者二极管的第一导电层、功能层以及第二导电层分别可以适当地用于第一导电层202a至202c、光电转换层203a至203c以及第二导电层204a至204c。
粘附剂206可以用于附着第二导电层204a至204c与具有柔韧性的衬底205。实施例模式5中示出的粘附剂127可以适当地用作粘附剂206。此外，作为具有柔韧性的衬底205，可以适当选择与可提供在实施例模式1中所示元件形成层104表面上的具有柔韧性的衬底类似的衬底。
接着，如图12B所示，使用光105通过具有透光性质的衬底101照射光催化层102。其结果是，光催化层102被激活。因此，光催化层102和有机化合物层103彼此分离，如图12C所示。
通过上述步骤，可以形成用作太阳能电池的半导体装置207。注意在图12C示出的分离步骤之后，有机化合物层103的表面可以提供具有柔韧性的衬底130，使得可以形成图12D所示的半导体装置208。
[实施例1]
该实施例将参考图18A和18B描述使用本发明形成的液晶显示面板。在液晶显示面板中，使用密封材料650密封具有柔韧性的第一衬底600、具有柔韧性的第二衬底664以及液晶层674。密封材料650优选包括保持衬底之间间隔的保持材料，典型地为填充物。此外，使用粘附剂(未示出)将具有柔韧性的第一衬底600键合至有机化合物层103。
驱动电路部分662和像素部分663以这样的方式形成，即使得它们被密封材料650、具有柔韧性的第一衬底600、具有柔韧性的第二衬底664围绕。此外，在密封材料650外部提供端子部分661。
具有柔韧性的第二衬底664提供有用作滤色器或者黑色矩阵的有色层665、第二像素电极666和用作对准膜的绝缘层667。此外，具有柔韧性的第一衬底600和具有柔韧性的第二衬底664其中之一或者两者都提供有偏振板。
在端子部分661，形成连接每个TFT的源或栅导线的连接端子(图18A中示出的连接至栅导线的连接端子654)。连接端子通过各向异性导电膜656连接至用作输入端子的FPC(柔性印刷电路)655，并且所述连接端子通过各向异性导电膜656接收视频信号或时钟信号。
在驱动电路部分662中，形成用于驱动像素的电路，诸如源驱动器和栅驱动器。此处，布置N沟道TFT651和P沟道TFT652。注意，N沟道TFT651和P沟道TFT652形成CMOS电路。
在像素部分663，形成多个像素，在每个像素中形成液晶元件668。液晶元件668是这样一个部分，其中第一像素电极672、第二像素电极666和填充第一像素电极672和第二像素电极666之间间隙的液晶层674相互堆叠。包括在液晶元件668内的第一像素电极672电连接至TFT602。液晶元件668的第二像素电极666形成在第二衬底664侧。用作对准膜的绝缘层673形成在第一像素电极672和液晶层674之间，且用作对准膜的绝缘膜667形成在第二像素电极666和液晶层674之间。
优选的是，保持第一衬底600和第二衬底664之间间隔固定的距离，以降低显示不均匀性。因此，作为间隙保持材料的衬垫675分布在第一衬底600和第二衬底664之间。注意此处衬垫675形成在覆盖TFT651和652的绝缘层上，对准膜形成在衬垫675和第一电极之上。此外，衬垫675的形状为圆柱状，且衬垫675在边缘部分具有弯曲。即，圆柱状衬垫的上端部的曲率半径R为2微米或者更小，优选1微米或者更小。由于这样的形状，因此施加相等压力，并可以防止过量压力施加至一个点。注意衬垫的下端表示具有柔韧性的第一衬底侧上的圆柱状衬垫的下端。此外，上端表示圆柱状衬垫的顶部。另外，当在高度方向上圆柱状衬垫的中心部分的宽度为L1，而具有柔韧性的第二衬底侧上圆柱状衬垫的端部的宽度为L2时，满足0.8≤L2/L1≤3。此外，圆柱状衬垫侧表面中心处的切面与具有柔韧性的第一衬底表面之间的角度或者圆柱状衬垫侧表面中心处的切面与具有柔韧性的第二衬底表面之间的角度优选在65°至115°范围内。此外，所述衬垫的高度优选在0.5微米至10微米的范围内，或者在1.2微米至5微米的范围内。
具有柔韧性的第一衬底600和具有柔韧性的第二衬底664分别提供有偏振板676和677。此外，偏振板676和677可提供有延迟板(retardationplate)。
液晶显示面板具有背光678。背光可以典型地使用发光部件、冷阴极管、LED、EL发光装置等形成。该实施例中的背光优选具有灵活性。此外，背光可以提供有反射板和光学膜。
[实施例2]
下面，该实施例将示出可以用于上述实施例的背光。
作为图18B中示出的背光678，可以使用具有上述实施例模式中的有机E1元件和无机EL元件的一个或两者的EL发光装置。此外，在没有使用本发明的情况下，可以使用这样的EL发光装置，其中具有柔韧性的第三衬底681提供有具有发光元件的层682，所述发光元件包括第一导电层、发光层以及第二导电层，并且以具有柔韧性的第四衬底683密封具有柔韧性的第三衬底681和具有发光元件的层682。注意，可以以这样的方式形成发光元件，即使用喷墨方法、蒸发方法、溅射方法、印刷方法等适当地形成第一导电层、发光层和第二导电层。
注意作为可以用作背光678的EL发光装置的具有柔韧性的第四衬底683，可以使用图18A中示出的偏振板676。在这种情况下，具有发光元件的层形成在具有柔韧性的第三衬底681上，使用偏振板676密封具有柔韧性的第三衬底681和具有发光元件的层682。然后，使用具有透光性质的粘附剂使偏振板676和具有柔韧性的第一衬底600相互附着。因此，可以降低用于形成背光的具有柔韧性的衬底数量。
在具有柔韧性的第三衬底681上形成了具有发光元件的层682之后，可使用粘附剂将具有发光元件的层682和具有柔韧性的第三衬底681附着至提供在具有柔韧性的第一衬底600上的偏振板676上。因此，可以降低用于形成背光的具有柔韧性的衬底数量。
在偏振板676的一个表面上形成具有发光元件的层682之后，可以使用粘附剂使具有柔韧性的第三衬底681附着至偏振板676和具有发光元件的层682的一个表面，然后可以使用粘附剂使具有柔韧性的第一衬底600和偏振板676的另一表面相互附着。另外，在偏振板676的一个表面上形成具有发光元件的层682之后，可以使用粘附剂使得具有柔韧性的第一衬底600和偏振板676的另一表面相互附着，然后可以使用粘附剂将具有柔韧性的第三衬底681附着至偏振板676的一个表面上。因此，可以降低用于形成背光的具有柔韧性的衬底数量。
此外，可以使用偏振板676来代替具有柔韧性的第一衬底600。即，如图18A所示，可以使用粘附剂使偏振板676附着至有机化合物层103，所述偏振板676密封了具有柔韧性的衬底681和具有发光元件的层682。因此，可以降低用于形成液晶显示面板的具有柔韧性的衬底数量。
覆盖了像素部分的具有大面积的发光元件可以形成为在具有该实施例的发光元件的层682中形成的发光元件。发射白光的元件优选用作发光元件。
此外，具有线形的发光元件可以作为在具有发光元件的层682中形成的发光元件而形成。发射白光的元件可以用作发光元件。此外，优选布置发光元件使得在每个像素中提供蓝色发光元件、红色发光元件和绿色发光元件。在这种情况下，并不必然需要提供图18A示出的有色层665。注意当提供了图18A示出的有色层665时，颜色纯度增加，并且提供了能够执行明亮显示的液晶显示面板。
此外，作为在具有发光元件的层682中形成的发光元件，可以在每个像素中使用发射白光的元件。另外，可以在每个像素中提供包括蓝色发光元件的子像素、包括红色发光元件的子像素和包括绿色发光元件的子像素。因此，提供了能够高清晰显示的液晶显示面板。
注意，背光的结构除了用于本发明中的液晶显示面板还可以用于其他液晶显示面板。
[实施例3]
在该实施例中，作为可以在上述实例中使用的背光，下面描述了其中具有柔韧性的衬底提供有LED的背光。
图19A为背光的顶视图，图19B为沿着图19A的线H-G的截面图。在图19A和19B中，在具有柔韧性的衬底6000上提供具有反射性质的公共电极层6001，在绝缘层6006上形成用作阳极的导线层6002a和导线层6002b。分别在导线层6002a和导线层6002b上提供发光二极管6003a和发光二极管6003b。发光二极管6003a的连接端子6012a使用各向异性导电膜中的导电颗粒6008电连接至导线层6002a。此外，发光二极管6003a的连接端子6013a在绝缘层6006中形成的开口(接触孔)6004b处使用各向异性导电膜中的导电颗粒6008电连接至公共电极层6001。相似地，发光二极管6003b的连接端子6012b使用各向异性导电膜中的导电颗粒6008电连接至导线层6002a，发光二极管6003b的连接端子6013b在绝缘层6006中形成的开口(接触孔)6004a处电连接至公共电极层6001。
注意，作为各向异性导电膜，导电颗粒6008分散在有机树脂6012中，并且有机树脂中的导电颗粒6008通过从一个方向进行压力键合从而相互连接。此外，此处各向异性导电膜提供在具有柔韧性的衬底的整个表面；然而，仅仅发光二极管的连接部分和导线层可以选择性地提供各向异性导电膜。此外，可以使用各向异性导电树脂来代替各向异性导电膜。
公共电极层6001用作反射入射光的反射电极。因此，从发光二极管6003a和6003b发射的光可以有效地传送至液晶显示装置。
图20A示出了背光的顶视图，图20B示出了沿着图20A的线I-J的截面图。图20A和20B的背光示出了这样的实例，其中发光二极管和公共电极层或者导线层使用凸起(bump)或者导电金属胶(paste)(例如，银(Ag)胶)连接。在图20A中，线性形成导线层6002a、导线层6002b、导线层6002c。当相对于每个导线层布置相同颜色的发光二极管，使得连接至导线层6002a的发光二极管(发光二极管6003a等)为红色发光二极管(R)、连接至导线层6002b的发光二极管(发光二极管6003b等)为绿色发光二极管(G)且连接至导线层6002c的发光二极管(发光二极管6003c等)为蓝色发光二极管(B)时，容易控制将施加至导线层的电压。发光二极管6003a使用导电胶6008电连接至公共电极层6001和导线层6002a，并且发光二极管6003b使用导电胶6008电连接至公共电极层6001和导线层6002a。
图21A示出背光的顶视图，图21B和图21C示出了沿着图21A的线K-L的截面图。图21A至21C的背光具有其中分别提供反射电极层和公共电极层的结构。
在图21B中，反射电极层6021形成在具有柔韧性的衬底6000上，绝缘层6006形成在反射电极层6021上。导线层6022a和6022b以及公共电极层6023a和6023b形成在绝缘层6006上。此外，发光二极管6003a提供在导线层6022a和公共电极层6023a上。此外，发光二极管6003b提供在导线层6022b和公共电极层6023b上。发光二极管6003a的连接端子6014a通过导电胶6008a电连接至导线层6022a，发光二极管6003a的连接端子6015a通过导电胶6008b电连接至公共电极层6023a。发光二极管6003b的连接端子6014b通过导电胶6008c电连接至导线层6022b，发光二极管6003b的连接端子6015b通过导电胶6008d电连接至公共电极层6023b。
反射入射光的反射电极层6021形成在具有柔韧性的衬底上。因此，从发光二极管6003a和6003b发射的光可以有效地传送至液晶显示装置。
图21C示出了其中包括光散射颗粒6011的绝缘层6010提供在反射电极层6021上的结构。光散射颗粒6011包括散射入射光以及散射通过反射电极层6021所反射光的效果。在该实施例中，反射电极层可以使用其镜表面执行镜面反射。此外，其表面上不均匀且被着色成白色的反射电极层可以用于执行漫反射。
参考图22A和22B描述其中多个发光二极管提供在具有柔韧性的衬底上的实例。包括具有柔韧性衬底的背光产品通常在特定方向上弯曲。当从顶面观看时，图22A的背光为横向长的矩形，背光通常在由箭头6105a和箭头6105b示出的方向上弯曲。当提供在具有柔韧性的衬底6100上的多个发光二极管的顶部表面形状为矩形时，布置发光二极管6101a和6101b使得发光二极管6101a和6101b的短边平行于随着频率弯曲的具有柔韧性的衬底6100的长边。
图22B示出的背光使用垂直方向较长的具有柔韧性的衬底6200，并且具有柔韧性的衬底6200通常在由箭头6205a和箭头6205b示出的方向上弯曲。在这样的情况下，当从顶面观看时，提供在具有柔韧性的衬底6200上的多个发光二极管为矩形。布置发光二极管6201a和6201b，使得发光二极管6201a和6201b的短边平行于随着频率弯曲的具有柔韧性的衬底6200的侧边。通过这样的方式，在根据计划用途和显示装置形状存在其中具有柔韧性的衬底通常弯曲方向和其中具有柔韧性的衬底通常不弯曲方向的情况下，当发光二极管的短边以及将弯曲的侧边预先布置成平行以使其容易弯曲时，显示装置变得难以损坏。因此，可以增加可靠性。
图23A和23B示出在具有柔韧性的衬底6400上相邻地提供了其间具有间隔b的发光二极管6401a和发光二极管6401b。每个发光二极管6401a和发光二极管6401b具有厚度a。图23B示出了其中提供有发光二极管6401a和发光二极管6401b的具有柔韧性的衬底6400以箭头6405a和箭头6405b的方向弯曲的图示。如图23A和23B所示，当相邻发光二极管之间的间隔b大于两倍的厚度a时，即满足b>2a时，具有柔韧性的衬底6400可以在无需使发光二极管6401a和发光二极管6401b相互接触的情况下容易地弯曲。
图24A和图24B示出其中使用树脂层覆盖发光二极管的结构的实例。如图24A所示，在具有柔韧性的衬底6150上形成使用树脂层6152a覆盖的发光二极管6151a和使用树脂层6152b覆盖的发光二极管6151b。此外，树脂层6152a和树脂层6152b之间的距离设置为间隔b。每个树脂层6152a和树脂层6152b的最大厚度为厚度a。图24B示出了具有柔韧性的衬底6150以箭头6154a和箭头6154b的方向弯曲的图示，其中具有柔韧性的衬底6150提供有发光二极管6151a、树脂层6152a、发光二极管6151b、树脂层6152a。如图24A和24B所示，当相邻的树脂层和使用树脂层覆盖的发光二极管之间的间隔b大于两倍的覆盖发光二极管的树脂层最大厚度a时，即满足b>2a时，具有柔韧性的衬底6150可以容易地弯曲，而无需使得使用树脂层6152a覆盖的发光二极管6151a和使用树脂层6152b覆盖的发光二极管6151b相互接触。
图25中示出的具有柔韧性的侧光型背光包括具有柔韧性的光导板6300、提供在具有柔韧性的衬底6301上的发光二极管6302以及反射来自发光二极管6302发射光的反射薄板6303a和6303b。提供反射薄板6303a和6303b使得有效地将光引导至光导板。以常规反射体板为代表的圆筒形弯曲的反射板并不容易弯曲。然而，如该实施例模式所示，图25中具有未被固定成圆筒形状的反射薄板6303a和6303b可以容易地弯曲。
当上述结构的具有柔韧性的背光用于使用本发明的转置(transposition)工艺形成的具有柔韧性的显示装置时，可以形成具有柔韧性的电子装置。
注意背光的结构还可以用于本发明以外的其他液晶显示面板。
[实施例4]
接着，将参考图26描述EL显示面板。
图26示出了EL显示面板的横截面。在EL显示面板中，使用密封材料650密封提供在具有柔韧性的第一衬底600上的绝缘层608和具有柔韧性的第二衬底640。作为密封材料650，优选使用包括填充物的具有高粘度的环氧基树脂。密封材料理想地是尽可能少地传输湿气和氧的材料。此外，具有柔韧性的第一衬底600提供有有机化合物层103。
驱动电路部分644和像素部分645包括在密封材料650、具有柔韧性的第一衬底600、具有柔韧性的第二衬底640的内侧上。
在端子部分643，形成连接至每个TFT的源或栅导线的连接端子(图26示出的连接至源导线的连接端子654)。连接端子通过各向异性导电膜656连接至用作输入端子的FPC(柔性印刷电路)655，并且连接端子通过各向异性导电膜656接收视频信号或者时钟信号。
在驱动电路部分644，形成用于驱动像素的电路，诸如源驱动器和栅驱动器。此处，布置类似于像素部分中的开关TFT602形成的N沟道TFT651和类似于像素部分中的驱动TFT603形成的P沟道TFT652。注意N沟道TFT651和P沟道TFT652形成CMOS电路。
在像素部分645中，以矩阵形式布置了每个都包括开关TFT602、驱动TFT603以及发光元件624的像素。在上述实施例模式中示出的有机EL元件或者无机EL元件可以适当用于发光元件624。此处，附图标记607、615、622和623分别示出了层间绝缘层、第一电极、发光层和第二电极。
此处在该实施例中，图31示出了当具有有机EL元件的发光显示装置执行全色显示时的像素的等效电路图。在图31中，虚线围绕的TFT638对应于图26中的开关TFT602，虚线围绕的TFT639对应于驱动TFT603。
在表示红色的像素中，驱动TFT639的漏区连接至用于发射红光的OLED703R，而其源区提供有阳极侧电源线(R)706R。OLED703R提供有阴极侧电源线700。开关TFT638连接至栅导线705而驱动TFT639的栅电极连接至开关TFT638的漏区。开关TFT638的漏区连接至电容器元件707，而电容器元件707连接至阳极侧电源线(R)706R。
在表示绿色的像素中，驱动TFT的漏区连接至用于发射绿光的OLED703G，而其源区提供有阳极侧电源线(G)706G。开关TFT638连接至栅导线705，而驱动TFT639的栅电极连接至开关TFT638的漏区。开关TFT638的漏区连接至电容器元件707，而电容器元件707连接至阳极侧电源线(G)706G。
在表示蓝色的像素中，驱动TFT的漏区连接至用于发射蓝光的OLED703B，而其源区提供有阳极侧电源线(B)706B。开关TFT638连接至栅导线705，而驱动TFT639的栅电极连接至开关TFT638的漏区。开关TFT638的漏区连接至电容器元件707，而电容器元件707连接至阳极侧电源线(B)706B。
根据EL材料分别对不同颜色的像素施加不同的电压。
此处，源导线704平行于阳极侧电源线706R、706G和706B形成；然而，本发明并不限于此。栅导线705平行于阳极侧电源线706R、706G和706B形成。此外，驱动TFT639可以具有多栅电极结构。
在发光装置中，屏幕显示的驱动方法并没有特别限制。例如，可以使用点顺序驱动方法、线顺序驱动方法、平面顺序驱动方法等。典型地，使用线顺序驱动方法，并且可以与时分灰度级方法或者区域灰度级驱动方法适当结合。此外，将被输入至发光装置的源线的视频信号可以是模拟信号或者数字信号。驱动电路等可以根据视频信号适当设计。
此外，在使用数字视频信号的发光装置中，存在两种驱动方法，即其中输入至像素的视频信号为恒定电压(CV)的方法和输入至像素的视频信号为恒定电流(CC)的方法。另外，对于使用具有恒定电压(CV)的视频信号的驱动方法，存在两种方法，即其中施加至发光元件的信号的电压恒定的方法(CVCV)和其中施加至发光元件的信号的电流恒定的方法(CVCC)。此外，对于使用具有恒定电流(CC)的视频信号的驱动方法，存在两种方法，即其中施加至发光元件的信号的电压恒定的方法(CCCV)和其中施加至发光元件的信号的电流恒定的方法(CCCC)。
在发光装置中，可以提供用于防止静电击穿的保护电路(诸如保护二极管)。
保护层653可以形成在像素部分和绝缘层621的发光元件624之上。形成保护层以防止湿气、氧气等进入发光元件624和绝缘层621。优选通过诸如等离子CVD方法或者溅射方法的薄膜形成方法使用诸如氮化硅、氧化硅、氧氮化硅、氮氧化硅、氮氧化铝、氧化铝、金刚石类碳(DLC)或者含有氮的碳(CN)的绝缘材料来形成保护层653。
在该实施例中，由于源驱动器、栅驱动器和像素部分的TFT形成在一个衬底上，因此可以使发光显示面板变薄。
可以在第二衬底640和保护层653之间的区域642中提供间隔，所述间隔使用诸如氮气的惰性气体填充。可以抑制湿气或者氧气进入发光元件以及绝缘层。
第二衬底640可以提供着色层。在这样的情况下，当为每个像素提供能够发射白光的发光元件且分别提供表示R、G或B的着色层时，可以实现全彩显示。此外，当为每个像素提供能够发射蓝光的发光元件且分别提供了色彩转换层时，可以实现全彩显示。这样的EL显示模块具有高RGB的色纯度并且允许高清晰显示。另外，对于每个像素可以形成表示红、绿或蓝色发光的发光元件，并且还可以使用着色层。
此外，在来自发光元件624的光发射至第一衬底600侧的情况下，第一衬底600的表面可以提供偏振板和延迟板。同时，在来自发光元件624的光被发射至第二衬底640侧的情况下，第二衬底640的表面可以提供偏振板和延迟板。另外，在来自发光元件624的光被发射至具有柔韧性的第一衬底600侧和具有柔韧性的第二衬底640侧的情况下，具有柔韧性的第一衬底600和具有柔韧性的第二衬底640的表面可以提供偏振板和延迟板。
通过将发光显示面板连接至外部电路，诸如电源电路或者控制器，可以形成发光显示模块。
[实施例5]
接着，描述其中上述EL显示面板或者液晶显示面板其上安装有FPC或者驱动IC的实例。此处通过TFT形成的芯片状驱动电路称为驱动IC。
图27示出了采用COG方法的实例，其对具有窄帧(例如1.5英寸的对角线)的小尺寸是优选的。
在图27中，驱动IC1011安装至衬底1010上，FPC1019安装至布置在驱动IC端部处的端子部分1018上。从提高生产率的角度考虑，优选将待安装的多个驱动IC1011形成在具有侧边为300mm至1000mm或更大的矩形衬底上。也就是讲，每个都将驱动电路部分和输入/输出端子作为一个单元的多个电路图案可以形成在衬底上，且可以通过最终分割衬底得到驱动IC。考虑到像素间距或者侧边上像素部分的长度，驱动IC可以具有矩形形状，其长边具有15至80mm的长度，短边具有1至6mm的长度。
驱动IC的外部尺寸优于IC芯片在于长边的长度。当驱动IC具有15至80mm的长边时，待安装的芯片数量低于使用IC芯片情况下的数量，从而增加了产出。当驱动IC形成在玻璃衬底上时，用作宿主材料的衬底的形状并不受限制，且并未降低生产率。与从圆形硅晶片得到IC芯片的情况相比，这具有巨大优势。
另外，还可应用TAB方法。在这样的情况下，可以附着多条带且驱动IC可以安装至所述带。与COG方法类似，单个驱动IC可以安装至单条带。在这样的情况下，从机械强度的角度考虑，优选将用于固定驱动IC的金属芯片等附着在一起。
提供像素部分1102和驱动IC1011之间的连接区域1017，以使得发光元件中的第二导电层与低层导线接触。
此外，通过围绕像素部分1012的密封材料1015以及被密封材料1015围绕的填充材料将密封衬底1014固定至衬底1010。
驱动IC可以由通过Si芯片形成的IC芯片来代替。
[实施例6]
在该实施例中将参考图28A至28C描述以能够无线数据通信的RFID标签为代表的半导体装置的结构。如图28A所示，该实施例中的半导体装置20具有无需接触的数据通信功能，并包括电源电路11、时钟发生电路12、数据解调/调制电路13、用于控制其他电路的控制电路14、接口电路15、存储器电路16、总线17和天线18。
另外，如图28B所示，该实施例的半导体装置20具有无需接触的数据通信功能，并且除了电源电路11、时钟发生电路12、数据解调/调制电路13、用于控制其他电路的控制电路14、接口电路15、存储器电路16、总线17和天线18之外，可以包括中央处理单元21。
如图28C所示，该实施例的半导体装置20具有无需接触的数据通信功能，并且除了电源电路11、时钟发生电路12、数据解调/调制电路13、用于控制其他电路的控制电路14、接口电路15、存储器电路16、总线17、天线18以及中央处理单元21之外，可以包括包含检测元件23和检测控制电路24的检测部分22。
当该实施例的半导体装置包括电源电路11、时钟发生电路12、数据解调/调制电路13、用于控制其他电路的控制电路14、接口电路15、存储器电路16、总线17和天线18、中央处理单元21、包含检测元件23和检测控制电路24的检测部分22等时，可以形成具有多功能的小半导体装置。
电源电路11基于从天线18输入的交流电流信号产生将被提供至半导体装置20内部的各个电路的各种电源。此外，电源电路11可以包括实施例模式1至5中所示的一种或者多种太阳能电池。时钟发生电路12基于从天线18输入的交流电流信号产生将被提供至半导体装置20内部的各个电路的各种时钟信号。数据解调/调制电路13具有解调/调制用于与读取/写入器19通信的数据的功能。控制电路14具有控制存储电路16的功能。天线18具有发送和接收电磁波或无线电波的功能。读取/写入器19控制与半导体装置的通信并控制通信数据的处理。注意本发明的半导体装置并不限于上述结构。例如，半导体装置还可以包括其他元件，诸如电源电压限幅电路以及仅仅用于处理代码的硬件。
存储器电路16包括在上述实施例模式中示出的存储器元件。由于包括功能层(该功能层具有包括有机化合物的层)的存储器元件可以同时实现小型化、厚度的降低以及容量的增加，因此当使用具有包括有机化合物的层的存储元件提供存储器电路16时，可以实现小且重量轻的半导体装置。
检测部分22可以通过物理方法和化学方法检测温度、压力、流率、光、磁、声波、加速度、湿度、包含在气体中的成分、包含在流体中的成分以及其他性质。检测部分22包括用于检测物理量或化学量的检测元件23以及检测控制电路24，所述检测控制电路24用于将所述检测元件23检测的物理量或者化学量转换为诸如电信号的适当信号。检测元件23可以通过使用诸如电阻器、电容耦合元件、电感耦合元件、光电池元件、光电转换元件、热电动力元件、晶体管、热敏电阻、二极管等的元件形成，上述实施例模式中示出的光电转换元件、二极管和晶体管的一个或者多个可以包括在检测元件23中。注意可以提供多个检测部分22。在这样的情况下，可以同时检测多个物理量或者化学量。
此外，此处提到的物理量是指温度、压力、流率、光、磁、声波、加速度、湿度等。此处提到的化学量是指化学物质等，诸如气体的气体成分以及包含在流体中的成分，诸如离子。除上述之外，化学量还包括诸如包含在血、汗、尿等中的特定生物材料(例如包含在血中的血糖水平)的有机化合物。特别地，为了检测化学量，不可避免地要选择性地检测特定物质，因此在检测元件23中预先提供待检测的物质以及选择性起反应的物质。例如在检测生物材料的情况下，与待由检测元件23检测的生物材料选择性起反应的酶、抗体分子、微生物细胞等优选固定至高分子等。
根据该实施例，可以形成用作RFID标签的半导体装置。RFID标签的应用范围是非常广泛的。例如，通过以下方式可以使用RFID标签，即可以通过将其贴附至单据、硬币、证券、债券、证书(诸如驾驶证和居住证，参见图29A)、包装容器(诸如，包装纸和瓶子，参见图29C)、记录介质(诸如DVD软件和录像带，参见图29B)、交通工具(诸如自行车、参见图29D)、附属品(诸如提包和眼镜)、食物、植物、动物、人体、布料、生活用品(livingwares)、用于诸如电气设备和行李的物品上的标签(参见图29E和29F)等。电气设备是指液晶显示装置、EL显示装置、电视装置(也简单称作电视或者电视接收器)、蜂窝式电话等。
此外，通过将半导体装置安装至印刷衬底上或者通过将半导体装置附着至货物表面、将半导体装置嵌入货物等，可以将该实施例的半导体装置20固定至货物。例如，半导体装置可以嵌入在书纸中，或者嵌入在使用有机树脂形成的包装的有机树脂中。由于该实施例中的半导体装置20小、薄且重量轻，因此在固定至货物之后，半导体装置不会损害货物的设计。通过向单据、硬币、证券、债券、证书等提供该实施例的半导体装置20，可以为这些物品提供识别功能。通过利用识别功能，可以防止这些物品的伪造。此外，通过为包装容器、记录介质、附属品、食物、布料、生活用品、电气设备等提供本实施例的半导体装置，可以有效改善检查系统等。
[实施例7]
接着，将参考图30描述配备有本发明半导体装置的电气设备的实例。此处作为实例示出了移动电话。移动电话包括外壳2700和2706、面板2701、机壳2702、印刷电路板2703、操作按钮2704和电池2705(参见图30)。面板2701嵌入在机壳2702中并可自由拆卸。机壳2702稳定固定至印刷电路板2703。机壳2702的形状和尺寸根据其中嵌入面板2701的电气设备适当改变。被封装的多个半导体设备安装在印刷电路板2703上。上述实施例模式和实施例中示出的半导体装置可以用于所述多个半导体装置2710之一。安装在印刷电路板2703上的多个半导体装置具有控制器、中央处理单元(CPU)、存储器、电源电路、音频处理电路、传送/接收电路等的任一种功能。
面板2701通过连接膜2708连接至印刷电路板2703。面板2701、机壳2702以及印刷电路板2703与操作按钮2704和电池2705一起布置在外壳2700和2706内部。布置包括在面板2701中的像素区2709使得可以通过开口窗来目视识别像素区2709。实施例5和6中示出的半导体装置可以用作面板2701。
如上面已经陈述，本发明的半导体装置小、薄且重量轻，因此可以有效利用电气设备的外壳2700和2706内部的有限空间。
注意外壳2700和2706仅示出了移动电话外部形状的实例，应用于本实施例的电子装置可以根据其性能和计划用途而改变。
[实施例8]
在实施例模式和实施例中示出的具有半导体装置的电气设备包括电视装置(也简单地称作TV或者电视接收装置)、诸如数码相机或者数字摄像机的照相机、移动电话装置(也简单地称作蜂窝电话装置或者蜂窝电话)、诸如PDA的移动信息终端、移动游戏机、用于计算机的监视器、计算机、诸如汽车音频部件的音频再现装置、诸如家用游戏机的配备有记录介质的图像再现装置等。参考图32A至32F对特定实例进行描述。
图32A示出的移动信息终端包括机身9201、显示部分9202等。通过使用上述实施例模式和实施例中示出的液晶显示装置或者发光显示装置用作显示部分9202，可以提供薄、重量轻且方便携带的廉价移动信息终端。
图32B示出的摄像机包括显示部分9701、显示部分9702等。通过使用上述实施例模式和实施例中示出的液晶显示装置或者发光显示装置用作显示部分9701，可以提供薄、重量轻且方便携带的廉价摄像机。
图32C示出的移动终端包括机身9101、显示部分9102等。通过使用上述实施例模式和实施例中示出的液晶显示装置或者发光显示装置用作显示部分9102，可以提供薄、重量轻且方便携带的廉价移动终端。
图32D示出的移动电视装置包括机身9301、显示部分9302等。通过使用上述实施例模式和实施例中示出的液晶显示装置或者发光显示装置用作显示部分9302，可以提供薄、重量轻且方便携带的廉价的移动电视装置。这样的电视装置可以在小尺寸(安装在诸如移动电话的移动终端中)到便携的中等尺寸的范围内广泛应用，甚至可以应用于大尺寸(例如40英寸或者更大)。
图32E示出的移动计算机包括机身9401、显示部分9402等。通过使用上述实施例模式和实施例中示出的液晶显示装置或者发光显示装置用作显示部分9402，可以提供薄、重量轻且方便携带的廉价移动计算机。
图32F示出的电视装置包括机身9501、显示部分9502等。通过使用上述实施例模式和实施例中示出的液晶显示装置或者发光显示装置用作显示部分9502，可以提供薄、重量轻且方便携带的廉价电视装置。因此，电视装置可以用做壁挂电视或者电子广告板。
[实施例9]
该实施例示出了包括在具有柔韧性的半导体装置内的有机半导体晶体管的电特性，所述具有柔韧性的半导体装置使用实施例模式1中所示方法形成。
参考图1A至图1E示出该实施例的半导体装置的制造工艺。
如图1A所示，在衬底101上顺序形成光催化层102和有机化合物层103。玻璃衬底用于衬底101。作为光催化层102，使用旋转涂覆器将包括氧化钛和醋酸丁酯的合成物(产品名称：Ti-03，由KojundoChemicalLaboratoryCo.，Ltd制造)涂覆在衬底101上，并使用卧式扩散炉在600℃执行烘烤15分钟，使得形成薄氧化钛膜。作为有机化合物层103，使用合成物(产品名称：SUNEVERSE-5291，由NissanChemicalIndustriesLtd.制造)对光催化层102进行旋转涂覆，然后使用烘炉在180℃执行烘烤30分钟，使得形成包括聚酰亚胺的有机化合物层103。
接着，在有机化合物层103上形成元件形成层104。作为元件形成层，形成具有有机半导体晶体管的层。下面示出用于形成有机半导体晶体管的方法。使用喷墨方法将包括银颗粒的合成物(由HarimaChemicals，INC制造)排放在预定位置，并使用烘炉在180℃执行烘烤60分钟，使得形成包括银的栅电极。
接着使用旋转涂覆器涂覆合成物(产品名称：SUNEVERSE-5291，由NissanChemicalIndustries，Ltd.制造)，然后使用烘炉在180℃执行烘烤30分钟。另外，使用旋转涂覆器涂覆其中甲基乙基酮中溶解了1wt％聚肉桂酸乙烯酯(polyvinylcinnamate)(由AldrichChemicalCompany，Inc制造)的溶液，并使用热板在80℃执行烘烤10分钟，从而形成栅绝缘膜。
接着，使用喷墨方法将包括银颗粒的合成物(由HarimaChemicals，INC.制造)排放在预定位置，并使用烘炉在180℃执行烘烤60分钟，使得形成包括银的漏电极和源电极。
接着，使用金属掩膜通过沉积纯净的戊省形成半导体层，使得形成有机半导体晶体管。
接着，如图1B所示，使用来自金属卤化物灯(160W)的光105从背面(玻璃侧)照射衬底101持续15分钟，使得激活光催化层102。
接着，将具有粘附剂的膜附着至有机半导体晶体管上。
接着，如图1C所示，从固定衬底101上提升膜的端部，并且在光催化层102和有机化合物层103之间的界面处执行分离，然后将元件形成层从衬底移位至所述膜。有机半导体晶体管的尺寸如下：沟道长度L/沟道宽度W＝1600/165微米。图33示出了当漏电压Vd被设置为-10V时，移位至所述膜的有机半导体晶体管的电特性的测量结果。实线示出了漏电流，点划线示出了栅电流。
如上所述，形成在衬底上的元件形成层移位至具有粘附剂的膜，使得可以形成具有柔韧性的半导体装置。
该应用基于2006年3月3日提交日本专利局的日本专利申请序号2006-058729，其全部内容包含在此以供参考。

Claims (10)

1.一种用于制造半导体装置的方法，包括：
在具有透光性质的第一衬底上形成光催化层和与所述光催化层接触的有机化合物层；
在形成所述光催化层和所述有机化合物层之后，在所述第一衬底上形成元件形成层，使所述光催化层和所述有机化合物层夹在所述第一衬底和所述元件形成层之间；
使用光照射所述光催化层将所述元件形成层与所述第一衬底分离；以及
在所述元件形成层与所述第一衬底分离之后，将具有柔韧性的第二衬底附着到所述元件形成层上的所述有机化合物层的表面，
其中所述元件形成层包括从由薄膜晶体管、二极管、电阻器、发光元件、液晶元件和电泳元件构成的组中选择的至少一个，以及
其中所述有机化合物层包括无机化合物颗粒。
2.一种用于制造半导体装置的方法，包括：
在具有透光性质的第一衬底上形成光催化层；
在形成所述光催化层之后，形成与所述光催化层接触的有机化合物层；
在形成所述有机化合物层之后，在所述有机化合物层上形成元件形成层；
使用光照射所述光催化层将所述元件形成层与所述第一衬底分离；以及
在所述元件形成层与所述第一衬底分离之后，将具有柔韧性的第二衬底附着到所述元件形成层上的所述有机化合物层的表面，
其中所述元件形成层包括从由薄膜晶体管、二极管、电阻器、发光元件、液晶元件和电泳元件构成的组中选择的至少一个，以及
其中所述有机化合物层包括无机化合物颗粒。
3.一种用于制造半导体装置的方法，包括：
在具有透光性质的第一衬底上形成有机化合物层；
在形成所述有机化合物层之后，形成与所述有机化合物层接触的光催化层；
在形成所述光催化层之后，在所述光催化层上形成元件形成层；
使用光通过所述第一衬底照射所述光催化层将所述元件形成层与所述第一衬底分离；以及
在所述元件形成层与所述第一衬底分离之后，将具有柔韧性的第二衬底附着到所述元件形成层上的所述光催化层的表面，
其中所述元件形成层包括从由薄膜晶体管、二极管、电阻器、发光元件、液晶元件和电泳元件构成的组中选择的至少一个，以及
其中所述有机化合物层包括无机化合物颗粒。
4.一种用于制造半导体装置的方法，包括：
在具有透光性质的第一衬底上形成光催化层；
在形成所述光催化层之后，形成与所述光催化层接触的具有光屏蔽性质的有机化合物层；
在形成所述有机化合物层之后，在所述有机化合物层上形成元件形成层；
使用光照射所述光催化层将所述元件形成层与所述第一衬底分离；以及
在所述元件形成层与所述第一衬底分离之后，将具有柔韧性的第二衬底附着到所述元件形成层上的所述有机化合物层的表面，
其中所述元件形成层包括从由薄膜晶体管、二极管、电阻器、发光元件、液晶元件和电泳元件构成的组中选择的至少一个，以及
其中所述有机化合物层包括无机化合物颗粒。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的用于制造半导体装置的方法，其中在所述光催化层和所述有机化合物层之间的界面处执行分离，使得所述元件形成层与所述第一衬底分离。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的用于制造半导体装置的方法，其中所述无机化合物颗粒是氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧化钽或氟化钡镁。
7.根据权利要求1-2中任一项所述的用于制造半导体装置的方法，其中所述有机化合物层具有光屏蔽性质。
8.根据权利要求1-2中任一项所述的用于制造半导体装置的方法，其中所述有机化合物层包括光吸收体或者光反射体。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的用于制造半导体装置的方法，其中所述光的波长是激活所述光催化层的波长。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的用于制造半导体装置的方法，其中所述半导体装置在功能上作为发光装置、液晶显示装置、电泳显示装置、无线芯片、太阳能电池和传感器之一。
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