CN1719311B - 显示器件 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种显示器件，该显示器件可以防止因电流不断流到像素中而发生的亮点缺陷，或可以抑制因电流集中到像素的一部分而引起的给周边像素带来的影响。本发明的显示器件包括用于提供电流的布线和与该布线电连接的像素电极，其中，所述像素电极由多个不同的导电膜的叠层构成，并且至少在所述布线和所述像素电极电连接的区域中所述像素电极具有窄幅区域。另外，多个不同的导电膜可以由例如金属膜和透明导电膜的叠层构成。

Description

显示器件
技术领域
本发明涉及一种显示器件，尤其涉及一种显示器件的像素电极的结构。
背景技术
近年来，对于作为发光元件之一种的使用具有发光性的有机化合物的发光元件的研究开发正在积极地进行。该发光元件的典型构成是在一对电极之间夹持含有机化合物的层(发光层)，通过对该元件施加电压，使电子和空穴分别从每个电极注入并传输到发光层。然后，这些载流子(电子和空穴)通过重新结合，发光性有机化合物形成激发态，该激发态返回基态时发射光。
上述发光元件可以用亚微米至数微米左右的薄膜来形成。另外，因为从载流子被注入至发光的时间最多是微秒或更短，所以极高的响应速度是该发光元件的特征之一。并且，用几伏特至几十伏特左右的直流电压就能获得足够的发光，该发光元件的耗电相对较低。由于这些优点，上述发光元件作为下一代平面显示元件受到注目。
这样的发光元件因为以薄膜状态形成一对电极和发光层，所以通过形成大面积的元件，可以简单地获得平面状的发光。该特征是白炽电灯和LED(点光源)或荧光灯(线光源)等的光源难以拥有的特征，所以上述发光元件也被期待着应用于照明灯的光源。
另外，作为在显示器件上显示图像的方法，在由多个像素构成的显示区域中通过选择每个像素的发光或不发光状态来进行任意显示的无源矩阵型和有源矩阵型常常被使用。无源矩阵型在纵横方向上将布线布置为方格形，通过控制在纵方向和横方向的布线交叉的部分的发光或不发光而显示图像。另一方面，有源矩阵型在显示器件的每个像素中提供薄膜晶体管(TFT)，将该TFT作为开关元件通过控制像素的发光或不发光来显示图像。有源矩阵型与无源矩阵型的显示器件相比具有更高的对比度且能够以更低功耗驱动，所以被应用到更多的显示器件上。
然而，在有源矩阵型显示器件中，例如，当因提供在每个像素的TFT的破损或不良等引起问题时，不能控制提供给该像素的电流或电压。其结果，高电流有可能一直被供应到提供在该像素中的发光层，从而导致该像素一直处于发光的状态。像这样，如果某个像素一直处于发光的状态，当显示图像时，因该部分一直发光，造成缺陷(亮点缺陷)，从而使显示器件的商品性明显降低。
另外，在使用发光元件的显示器件中，由于将发光层形成得非常薄，在发光层的一部分容易产生针尖状气孔等缺陷部分。当发光层有缺陷时，阳极与阴极之间发生短路，电流集中到该缺陷部分，因此大电流流入有缺陷的像素中。其结果，产生由功耗增加或缺陷部分的温度上升而引起的给周边像素带来影响等的问题。
发明内容
考虑到前述问题，本发明的目的是提供一种显示器件，该显示器件可以防止因电流不断流到像素中而发生的亮点缺陷，或可以抑制因电流集中到像素的一部分而引起的给周边像素带来的影响。
本发明的显示器件包括提供在绝缘表面上的用于提供电流的布线和与该布线连接的像素电极，其中，像素电极除了布线和像素电极连接的区域的一部分外由金属膜和透明导电膜的叠层结构构成，而且在布线和像素电极连接的区域中，像素电极具有窄幅区域，在该窄幅区域的像素电极的至少一部分只由透明导电膜构成，并且布线与金属膜不直接连接。
注意，在此所述“像素电极具有窄幅区域”指的是比像素电极的其它区域更小幅度的区域形成在该像素电极中的状态，并且，所述“像素电极在布线与像素电极连接的区域中具有窄幅区域”指的是不仅在布线与像素电极直接连接的区域而且在其周边区域的像素电极具有比该像素电极的其它区域更小幅度的区域的状态。具体来说，如图6A-6D所示的情况，在布线与像素电极连接的区域中，该像素电极具有突出部分(区域17、区域19)，而且，该区域17的幅度a和区域19的幅度c比该像素电极的其它区域18的幅度b小。像素电极的窄幅区域(突出部分(区域17、区域19))的形状只要比区域18的幅度b更小，就可以是任何形状，比如，如图6A所示的中间变细(b＞c＞a)的形状，或如图6B所示的矩阵形(b＞a＝c)的形状。另外，区域17的幅度a不需要是固定的，例如，可以采用离区域18越近幅度越大的形状，也可以采用离区域19越近幅度越大的形状。另外，在用金属膜和透明导电膜的叠层结构来形成像素电极的情况时，在所述区域17中至少形成只由透明电极构成的部分，从而形成金属膜与布线不直接连接的结构。
另外，在上述结构中，除了布线与像素电极连接的区域以外，像素电极由金属膜和透明导电膜的叠层结构构成，但是也可以在金属膜上提供透明导电膜，还可以在透明导电膜上提供金属膜。在金属膜上形成透明导电膜的情形中，可以使透明导电膜覆盖布线的边缘部分；而在透明导电膜上形成金属膜的情形中，可以使透明导电膜的边缘部分被布线覆盖。
本发明的显示器件的其他结构是，一种显示器件，包括：提供在绝缘表面上的布线；与所述布线不直接连接的提供在所述绝缘表面上的金属膜；覆盖所述布线的边缘部分和所述金属膜的透明导电膜；以及提供在所述透明导电膜上的发光层，其中，在所述布线和所述金属膜之间，所述透明导电膜具有窄幅区域。
本发明的显示器件的其他结构是，一种显示器件，包括：提供在绝缘表面上的透明导电膜；覆盖所述透明导电膜的边缘部分的布线；与所述布线不直接连接的提供在所述透明导电膜上的金属膜；以及提供在所述金属膜上的发光层，其中，在所述布线和所述金属膜之间，所述透明导电膜具有窄幅区域。
本发明的布线或金属膜可以使用由选自铝(Al)、镍(Ni)、钨(W)、钼(Mo)、钛(Ti)、白金(Pt)、铜(Cu)、钽(Ta)、金(Au)、锰(Mn)中的一种元素或含有多种上述元素的合金或者含有上述元素和碳(C)的合金构成的单层或叠层结构。另外，布线和金属膜可以使用相同的材料来形成，例如可以采用含有Al、Ti和C的合金、含有Al和Ni的合金、或含有Al、Ni和C的合金等。
此外，在连接布线和像素电极的区域中的像素电极的形状只要形成有窄幅区域，就可以是任何形状，例如，可以将像素电极形成为中间变细的形状。
在本发明中，电极、布线、像素电极、金属膜或绝缘膜的形成方法可以利用光刻工艺，也可以利用液滴喷射法。注意，液滴喷射法指的是将含有导电膜或绝缘膜等材料的组合物的液滴(可以称为点状物)选择性地喷射到任意区域的方法，根据其方式也可以称作喷墨法。
另外，本发明的显示器件可以适用于液晶显示器件或使用发光元件的显示器件等。
根据本发明，在含有多个像素的显示器件中，即使因某个像素的TFT的破损或不良等导致亮点缺陷，也可以抑制该亮点缺陷。另外，根据本发明，当由于阳极和阴极之间的短路使像素发生缺陷时，通过阻断或减少提供给所述像素的电流，可以防止因功耗增加或缺陷部分的温度上升而导致的给周边像素带来的影响。
附图说明
图1A和1B是表示显示器件中的像素电极的结构图；
图2A到2C是表示显示器件中的像素电极的结构图；
图3A和3B是表示显示器件中的像素电极的结构图；
图4A到4E是表示显示器件的制造工艺之一例的图；
图5A到5D是表示显示器件的制造工艺之一例的图；
图6A到6D是表示显示器件中的像素电极和布线的连接的图；
图7A到7C是表示显示器件的电路图之一例的图；
图8是表示显示器件中的像素的俯视图；
图9是表示显示器件包括的发光元件的结构图；
图10A和10B是表示显示器件的面板的图；
图11A和11B是表示显示器件的面板的图；
图12A到12H是表示使用本发明的显示器件的电子器件的图。
具体实施方式
下面将参考附图来说明本发明的实施方式。注意，本发明不限于以下说明，并且只要是同一领域的工作人员，就很容易了解一个事实，即，可以将本发明的形式和内容进行各种更改而不脱离本发明的宗旨和范围。所以，对本发明的解释并不局限于本实施方式中所记载的内容。应当指出，在下面描述的本发明的结构中，表示同一部分的符号在不同的附图中是通用的。
本发明涉及一种结构，该结构在含有多个像素的显示器件中，当比控制的电流还要大的大电流(过电流)流过某个像素时，将选择性地阻断或减少向该像素提供更多的电流。为了实现上述目的，本发明使用一种在超过一定量的电流流过时像素电极本身的电阻增大的材料作为像素电极。例如，使用当超过一定量的电流流过时电阻增大的金属材料作为像素电极。此外，像素电极也可以用两层或更多层的叠层结构来形成，当超过某一定量的电流流过时，层叠的层和层之间彼此产生反应而提高其电阻。另外，也可以利用一种结构，该结构当超过某一定量的电流流过时，通过使像素电极和与像素电极连接的布线产生反应来提高像素电极的电阻。
如上所述，在本发明中，当超过某一定量的电流流过像素电极时，通过提高像素电极的至少一部分的电阻，从而阻断或减少流入到像素电极的电流。注意，优选的是，在像素电极和给像素电极供应电流的布线连接的区域(连接部分)中将流入到像素电极的电流阻断或减少。也就是说，通过在像素电极的入口阻断流入到像素电极的电流，可以有效地防止由于电流流过发光层而引起的像素发光。由此，当过电流流过像素电极时，可以选择性地提高在像素电极和布线连接的部分的像素电极的电阻。
本发明在超过某一定量的电流流过像素电极时，提高像素电极本身的电阻。因此，像素电极和布线的连接部分中的像素电极的形状最好是具有比该像素电极的其他部分更小的幅度。其结果，像素电极中的幅度小的区域具有比像素电极的其他部分高的电流密度，所以能够选择性地提高幅度小的区域的像素电极的电阻。
另外，本发明的显示器件的结构可以应用于将多个像素以矩阵形状排列的显示器件，例如，可以应用于液晶显示器件或使用发光元件的EL显示器件等。
下文中，将参考附图说明具有上述结构的显示器件的具体模式。
实施方式1
本实施方式将参考附图在下文中说明当过电流流过像素时阻断或减少流到该像素的电流的显示器件的一个例子。
在图1A和1B中，图1A表示显示器件的像素中的像素电极的俯视图，图1B表示其截面图。在图1A和1B中，层间绝缘膜15覆盖布线14而形成，并且在层间绝缘膜15中形成有接触孔10。像素电极11和布线14通过该接触孔实现电连接。在本实施方式中，像素电极11除了一部分以外是由金属膜11a和透明电极11b层叠而构成的结构。在此，作为金属膜11a可以使用由选自铝(Al)、镍(Ni)、钨(W)、钼(Mo)、钛(Ti)、白金(Pt)、铜(Cu)、钽(Ta)、金(Au)、锰(Mn)中的一种元素或含有多种上述元素的合金或者含有上述元素和碳(C)的合金构成的单层或叠层结构。在本实施方式中优选使用含有Al的金属，例如可以采用含有C和Ti的Al合金、含有Ni的Al合金、含有C和Ni的Al合金、含有C和Mn的Al合金等。此外，如果使用高反射性的Al作为金属膜11a，则当从发光层的顶面一侧(金属膜11a的相反侧)获取发光时，由于向发光层的底面(金属膜11a一侧)发射出的光被金属膜反射，所以能够从顶面获取更多的光。
另外，透明电极11b可以使用半透明性氧化物导电材料，诸如氧化铟锡(ITO)，氧化锌(ZnO)，氧化铟锌(IZO)，添加了镓的氧化锌(GZO)等。此外，可以利用含有氧化硅的氧化铟锡或在包含氧化硅的氧化铟中混合了2％-20％的氧化锌(ZnO)的材料。本实施方式使用含有氧化硅的氧化铟作为透明电极11b。
另外，像素电极11与布线14通过由金属膜形成的布线13电连接在一起。布线13可以在形成金属膜11a的同时形成，在此情况下，布线13由和金属膜11a相同的材料构成。当然，布线13和金属膜11a也可以分别用不同的材料来形成。在本实施方式中，透明电极11b和布线13连接在一起，以便实现像素电极11和布线13的连接。具体来说，在像素电极11和布线13的连接部分中像素电极11具有窄幅区域，并且该窄幅区域的像素电极11中至少有一部分只由透明电极11b构成。注意，窄幅区域的像素电极可以采用任何形状，在本实施方式中采用矩形。
如此，通过以两层结构作为像素电极11并且形成矩形区域17(下文中称为区域17)，在过电流流到像素电极11时可以阻断或减少该电流。下文中将简单说明其原理。
在区域17中，由于像素电极11的幅度很小，当使电流通过像素时，流动在区域17的电流密度比在区域17以外的像素电极11中流动的电流密度更高。假如因TFT的损坏或阳极和阴极之间的短路等使过电流流入到像素时，区域17的电流密度被大幅度地增加。因为区域17的电流密度增加，在区域17中由含有氧化硅的氧化铟锡构成的透明电极11b的氧(O)和金属膜11a的Al起反应，因此在像素电极11中形成Al2O3等的Al氧化物。其结果是，区域17或其周边的像素电极11的电阻变高并进行绝缘化，所以电流不流入到像素电极11，或者流动的电流被减少。
由此，为了防止过电流流进像素中，可以形成具有以下结构的像素电极，即，仅当超越一定量的电流流进像素时，像素电极本身的电阻变高，从而使电流不流到像素中。为了实现上述结构，本实施方式采用由金属膜11a和透明电极11b两层构成的结构作为像素电极11。
另外，电流密度越高，金属膜11a和透明电极11b越起反应而使像素电极产生高电阻化。为了在当过电流流进像素时在像素电极的入口部分阻断电流，优选在金属膜11a和布线13连接的部分中提供区域17以提高流入电流的电流密度。其结果，当过电流流进时，区域17的像素电极可以选择性地高电阻化，从而可以实现在像素电极的入口部分阻断或减少电流。并且，通过控制区域17的像素电极的形状，可以根据流动的电流量来控制是否提高像素电极11的电阻。
在应用发光元件的显示器件中，当用于控制向像素提供电流或电压的TFT损坏时，大电流不断流过提供于像素中的发光层，所以该像素不断发光。但是，通过应用本实施方式，在大电流流过像素时，能够阻断流向该像素的电流。因而，该像素不变为亮点缺陷，而自动成为一直不发光的暗点缺陷。当显示影像时，暗点缺陷比亮点缺陷不被注意，所以能够维持商品的质量。
另外，通过应用本实施方式的结构，还能够防止当阳极和阴极之间发生短路时引起的缺陷问题。当阳极和阴极之间发生短路时，因为电流集中流过该部分，因消耗电流的增加以及发热而导致的给周边像素带来的不良影响成为问题。但是，本实施方式在当阳极和阴极之间的短路导致过电流流进像素时能够阻断该电流，从而可以将给周边像素带来的影响抑制到最小限度。
注意，在本实施方式中虽然用图1A和1B进行了说明，但像素电极不局限于图1A、1B的结构和上述材料。像素电极可以利用因过电流的流动而与透明电极发生反应从而实现高电阻化的材料，如银(Ag)、钽(Ta)、钨(W)、铜(Cu)等。此外，可以以单层结构形成像素电极。在这种情况下，可以用当超过一定量的电流流入时实现高电阻化的金属膜作为像素电极。另外，如果在过电流流动时透明电极11b和包含在布线13中的Al充分进行了反应，则不需要形成金属膜11a。此时，可以只用透明电极11b来形成像素电极。并且，虽然在本实施方式中区域17中的像素电极11只由透明电极11b形成，但是区域17也可以采用与像素电极的其它部分相同的由金属膜11a和透明电极11b两层构成的叠层结构。
此外，金属膜11a和布线13的边缘部分可以为锥形状。通过将金属膜11a和布线13的边缘形成为锥形，可以抑制在其上形成的透明电极11b中发生膜的破裂。
注意，本实施方式对在区域17中的像素电极11的形状为矩形形状时的例子进行了说明，但是像素电极的形状不局限于该形状。只要是在电流流入像素时，像素电极11和布线13的连接区域的电流密度变得比像素电极的其它区域更高的形状，就可以采用任何形状。例如也可以采用在图6A-6D中所示的形状。
在图6A-6D中，将像素电极11划成区域17、18、19，并用a、b、c表示各个幅度。注意，区域17和区域19相当于所述窄幅区域，即在图6A-6D中相当于像素电极的突出部分(区域17、区域19)。
在图1A和1B中显示了区域17的幅度a与区域19的幅度c相同，并且比区域18的幅度b较小(a＝c＜b)的情况。此外，像素电极也可以采用其它形状，例如如图6A-6D此外，也可以采用其它形状，例如如图6A所示那样，区域17的幅度a比区域18的幅度b以及区域19的幅度c更小(b＞c＞a)的中间变细的形状。
就是说，在本实施方式中，像素电极的窄幅区域(突出部分(区域17、区域19))的形状只要有比区域18的幅度b更小的幅度，就可以用任何形状，比如，可以是区域17的幅度a至少比区域18的幅度b以及区域19的幅度c更小(a＜b、c)的形状(图6A、6C、6D)，或区域17的幅度a与区域19的幅度c相同，并且比区域18的幅度b小(a＝c＜b)的形状(图1A-1B、图6B)。另外，区域17的幅度a不一定必须是一致的，例如可以采用离区域18越近幅度越大的形状，也可以用离区域19越近幅度越大的形状。
另外，本实施方式中像素电极11采用在金属膜11a上设置透明电极11b的结构，但是也可以采用在透明电极11b之上形成金属膜11a的结构(图3A-3B)。在此情况下，在形成透明电极11b之后，同时形成金属膜11a和布线13。
另外，只要是具有有源矩阵型TFT的显示器件就可以适用本实施方式，例如，本实施方式可以适用于液晶显示器件或者有机EL显示器件。
如上所述，根据本实施方式，在显示器件中，即使像素产生缺陷而使过电流流入该像素，也能够通过阻断或减少流入到该像素的电流，防止因亮点缺陷、消耗电力的增加或缺陷部分的发热而导致的给周边像素带来的影响，从而维持商品的质量。
实施方式2
本实施方式将用图2A-2C说明与实施方式1不同的显示器件的一个例子。在图2A-2C中，图2A表示显示器件的像素中的像素电极的俯视图，图2B和2C表示其截面图。
在图2A-2C中形成有薄膜晶体管21、覆盖薄膜晶体管21而形成的层间绝缘膜22和形成在层间绝缘膜22上的布线23。布线23通过形成在层间绝缘膜22中的接触孔与薄膜晶体管21的源区或漏区连接。另外，像素电极24通过布线23与薄膜晶体管21的源或漏区电连接在一起。作为布线23可以使用由选自铝(Al)、镍(Ni)、钨(W)、钼(Mo)、钛(Ti)、白金(Pt)、铜(Cu)、钽(Ta)、金(Au)、锰(Mn)中的一种元素或含有多种上述元素的合金或者含有上述元素和碳(C)的合金构成的单层或叠层结构。本实施方式采用按Ti，Al，Ti的顺序层叠(也称为Ti/Al/Ti)的金属膜作为布线23。另外，将形成在层间绝缘膜22上的布线23的边缘部分加工成锥形状。
与实施方式1相同，像素电极24可以用透明电极形成，并可以应用半透明性氧化物导电材料，诸如氧化铟锡(ITO)，氧化锌(ZnO)，氧化铟锌(IZO)，添加了镓的氧化锌(GZO)、在包含氧化硅的氧化铟锡或包含氧化硅的氧化铟中混合了2％-20％的氧化锌(ZnO)的材料等。本实施方式使用含有氧化硅的氧化铟锡作为像素电极24。在像素电极24和布线23连接的区域中，将像素电极24形成为具有比其它像素电极区域小的幅度的形状。根据上述结构，在过电流流入像素时，与上述实施方式1相同，区域29的像素电极24电阻变高，从而可以阻断或减少流入到像素的电流。
本实施方式中，当过电流流入像素时，在与像素电极24连接的布线23的Al的暴露出的部分31中，包含在像素电极24的氧与布线23的Al起反应。并且，在区域29或其周边部分，像素电极24或布线23中形成Al2O3等的Al氧化物，因此像素电极24或布线23的电阻被提高。其结果，与实施方式1相同，可以阻断或减少流入到像素的电流。
另外，通过将由按Ti，Al，Ti顺序层叠(Ti/Al/Ti)的叠层膜构成的布线23的边缘部分形成为锥形形状，可以扩大布线23的截面的暴露出的面积。由此，布线23和像素电极24的连接部分31的面积被扩大，所以当过电流流入像素时，可以在区域29使像素电极24的氧与布线23的Al部分更容易起反应。同时，通过将边缘部分形成为锥形形状，可以防止形成在布线23上方的像素电极24产生膜的破裂。
另外，除了图2B所示的结构之外，如图2C那样，可以形成第二层间绝缘膜28并使其覆盖布线23，且在第二层间绝缘膜28上形成像素电极27。此时，像素电极27中介形成在第二层间绝缘膜28的接触孔通过金属膜26与布线25电连接在一起。作为金属膜26可以使用与布线25相同的材料，还可以由Al单层形成。此外，当采用更多层结构的情况下，也可以适用上述结构。
根据本实施方式的结构，与实施方式1相同，当由于TFT发生损坏或阳极和阴极之间产生短路而导致像素发生缺陷时，可以将其缺陷引起的影响抑制到最少限度。另外，在实施方式1的结构中，像素电极采用由金属膜和透明电极构成的两层结构。所以，应用发光元件的显示器件的大部分采用向上方一侧(与像素电极相反的一侧)发射光的结构(顶面发射型)。但是，本实施方式因为可以只用透明电极作为像素电极，所以除了顶面发射型之外，可以适用于向下方一侧(像素电极一侧)发射光的结构(底面发射型)或向上下双方发射光的结构(双面发射型)。
另外，本实施方式能够与上述实施方式自由组合。
实施方式3
本实施方式将使用附图4A-4E、5A-5D对本发明的显示器件的更加具体的结构以及制作方法进行说明。
首先，如图4A所示，准备在其上形成TFT和发光元件的衬底100。具体来说，衬底100可以使用诸如钡硅酸硼玻璃、铝硅酸硼玻璃等的玻璃衬底、石英衬底、陶瓷衬底等。另外，也可以使用含有不锈钢的金属衬底，或者在其表面上形成绝缘膜的半导体衬底。塑料等有弯曲性的由合成树脂构成的衬底，虽然一般来说和上述衬底相比有耐热温度低的趋向，但是如果能够承受制作工艺中的处理温度，也可以被利用。也可以用CMP等的研磨法对衬底100的表面进行平坦化。
然后，在衬底100上形成基底膜101。提供基底膜101，是为了在使用玻璃作为衬底100的情况下，防止包含在衬底中的Na等碱金属或碱土金属扩散到半导体膜中，而给半导体元件的特性带来负面影响。所以，该基底膜101用能够抑制碱金属或碱土金属扩散到半导体膜的氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiNO)等绝缘膜来形成。本实施方式使用等离子体CVD法形成10-400nm厚的氮氧化硅膜。另外，除了等离子体CVD法之外，也可以用诸如溅射法、减压CVD法等众所周知的方法来形成基底膜。此外，本实施方式的基底膜101虽采用单层结构，但基底膜101也可以用两层或更多层的叠层结构来形成。注意，在采用玻璃衬底或塑料衬底等多少包含碱金属或碱土金属的衬底当作衬底时，从防止杂质扩散的观点看，提供基底膜101是有效的。但是，当采用杂质扩散不成问题的诸如石英衬底等衬底时，则可省去该基底膜。
接下来，在基底膜101上形成非晶半导体膜102。该非晶半导体膜102可以用硅或硅基材料(例如SixGe1-x等)形成25nm-80nm的厚度。关于制造方法，可以使用已知的方法例如溅射法、减压CVD法或等离子体CVD法等。
然后，通过激光晶化法、或利用了快速热退火方法(RTA)或炉子退火的热晶化方法、或者利用了促进晶化的金属元素的热晶化方法等熟知的晶化方法使非晶半导体膜102晶化(图4A)。
然后，对晶质半导体膜执行蚀刻以形成如岛形状的半导体膜102a-102c。之后，形成覆盖岛状半导体膜102a-102c的栅绝缘膜103(图4B)。栅绝缘膜103可以用诸如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等层叠单层或多层膜而形成。另外，作为形成膜的方法，可以利用等离子CVD法或溅射法等。在此，用溅射法形成30nm-200nm厚的含有硅的绝缘膜。
接下来，在栅绝缘膜103上形成作为第一导电层104a-104c(栅电极)的氮化钽(TaN)并在其上形成作为第二导电层105a-105c的钨(W)(图4C)。TaN膜和W膜可以都通过溅射法而形成。TaN膜可以在氮气氛中使用TA作为靶形成，而W膜可以使用W作为靶形成。
注意，在本实施方式中第一导电层是TaN膜，第二导电层是W膜。但是第一和第二导电层并不限于此，它们可以由选自钽(Ta)、钨(W)、钛(Ti)、钼(Mo)、铝(Al)、铜(Cu)、铬(Cr)、以及钕(Nd)中的任何元素，或由以上述元素为主要成分的合金材料或化合物材料形成。此外，可以使用以掺杂有例如磷的杂质元素的多晶硅膜为代表的半导体膜。也可以使用由银、钯和铜构成的合金(AgPdCu合金)。而且，可以适当地选择它们的组合。就各个膜的厚度而言，第一导电层可以在20nm-100nm的范围内，第二导电层可以在100nm-400nm的范围内形成。在本实施方式中，使用两层的叠层结构，但是也可以层叠一层或三层或多层。
接下来，使用栅电极或将形成的抗蚀剂图案化作为掩模，将赋予n型或p型导电性的杂质选择性地添加到半导体膜102a-102c，以形成源区、漏区、LDD(轻掺杂漏极)区等。
接下来，除去由抗蚀剂形成的掩模并形成第一钝化膜106(图4D)。作为第一钝化膜106，使用100nm-200nm厚的含硅的绝缘膜。成膜方法可以是等离子CVD法或溅射法。在本实施方式中，使用等离子CVD法形成氧氮化硅膜(SiON)。在使用氧氮化硅膜的情况下，可以使用通过等离子CVD法由SiH4、N2O和NH3形成的氧氮化硅膜，或由SiH4和N2O形成的氧氮化硅膜。在这种情况下，在20Pa-200Pa的反应压强、300℃-400℃的衬底温度、以及0.1W/cm2-1.0W/cm2的高频(60MHz)电子密度的条件下形成膜。此外，可以使用由SiH4、N2O和H2形成的氢化氧氮化硅膜作为第一钝化膜。当然，第一钝化层106不限于本实施方式中的氧氮化硅膜的单层结构，而是也可以使用其它具有单层或叠层结构的含有硅的绝缘层。
然后，最好通过激光退火法恢复半导体膜的结晶度并激活掺在半导体膜中的杂质元素。通过在形成第一钝化膜106之后执行加热处理，可以同时实现激活处理和对半导体膜的氢化。氢化指的是使半导体膜中的悬挂键通过第一钝化膜106中的氢而解除的步骤。在此，优选用SiNO作为钝化膜106并在410℃的氮气气氛下进行加热处理。
另外，可以在形成第一钝化膜106之前进行加热处理。但是，在构成第一导电层104a-104c和第二导电层105a-105c的材料是热敏的情况下，如本实施方式所示，最好在形成第一钝化膜106之后进行热处理以便保护布线等。而且，在此情况下，由于第一钝化膜还未形成，所以当然不能利用该钝化层中含有的氢进行氢化。
在这种情况下，氢化可以使用等离子体激发的氢(等离子体氢化)、或在含有3％-100％的氢的气氛中以300℃-450℃的温度加热1-12个小时来实现。
接下来，在第一钝化膜106上形成第一层间绝缘膜107(图4E)。该第一层间绝缘膜107可以是无机绝缘膜或有机绝缘膜。无机绝缘膜可以是用CVD法形成的氧化硅膜或用SOG(Spin On Glass：玻璃上旋涂)法涂敷的氧化硅膜。有机绝缘膜可以是聚酰亚胺、聚酰胺、BCB(苯并环丁烯)、丙烯或正型光敏有机树脂、负型光敏有机树脂等的膜。也可以使用丙烯膜和氧氮化硅膜的叠层。
另外，作为第一层间绝缘膜可以使用硅氧烷树脂等。注意，硅氧烷树脂相当于含有Si-O-Si键的树脂。硅氧烷由硅(Si)和氧(O)结合形成其骨架结构。作为其取代基使用至少含有氢的有机基(例如烷基或芳香族碳化氢)。取代基可以采用氟基，或采用至少含有氢的有机基和氟基。
通过利用上述材料，即使将层间绝缘膜形成得很薄，也能够获得充分的绝缘性和平整性。另外，上述材料具有高耐热性，所以形成的层间绝缘膜可以承受在多层布线的回流处理。并且，上述材料具有低吸湿性，从而可以形成脱水量少的层间绝缘膜。
在本实施方式中形成硅氧烷聚合物作为第一层间绝缘膜。第一层间绝缘膜107可以缓和并平坦化由形成在衬底上的TFT导致的凹凸部分。第一层间绝缘膜107在平坦化中担任重要角色，因此优选使用易于平坦化的材料用作第一层间绝缘膜。除此之外，第一层间绝缘膜可以使用SiON，在此情况下可以不提供第一钝化膜。
然后，可以在第一层间绝缘膜107上形成由氮氧化硅膜等制成的第二钝化膜。膜的厚度可以在10nm-200nm左右，其能够保护第一层间绝缘膜107不受湿气影响。第二钝化膜也可以利用氮化硅膜、氮化铝膜、氧氮化铝膜、类金刚石碳(DLC)膜或氮化碳(CN)膜等。
此外，利用RF溅射法形成的膜致密度高并具有优异的阻挡特性。至于RF溅射的条件，例如，当形成氧氮化硅膜时，使用Si当作靶，并使N2、Ar和N2O以气体流量比31∶5∶4流动，在0.4Pa压力和功率3000W的条件下形成膜。此外，例如，在形成氮化硅膜时，使用Si当作靶，并使反应室中的N2和Ar以气体流量比为1∶1流动，且在0.8Pa压力和功率3000W、成膜温度为215℃的条件下形成膜。
接下来，蚀刻第一层间绝缘膜107和第一钝化膜106，以形成到达源区以及漏区的接触孔。之后，形成与各个源和漏区电连接的布线108a-108f(图5A)。布线108a-108f可以使用由选自铝(Al)、镍(Ni)、钨(W)、钼(Mo)、钛(Ti)、白金(Pt)、铜(Cu)、钽(Ta)、金(Au)、锰(Mn)中的一种元素或含有多种上述元素的合金或者含有上述元素和碳(C)的合金构成的单层或叠层结构。在此，布线优选用含有Al的金属膜来形成。在本实施方式中，这些布线是将Ti膜和含有Al和Ti的合金膜的叠层图形化而形成的。当然，该叠层不局限于两层结构，也可以是单层或三层或更多层的结构。此外，用于布线的材料不仅仅限于Al和Ti。例如，可以在TaN膜上形成Al膜或Cu膜，在其上形成Ti膜，然后将形成的叠层图形化以形成布线。
然后，形成第二层间绝缘膜109并使其覆盖布线108a-108f。作为第二层间绝缘膜，可以用与上述第一层间绝缘膜相同的材料。本实施方式使用硅氧烷聚合物作为第二层间绝缘膜109。硅氧烷聚合物有高耐热性，所以可以获取能够承受在多层布线的回流处理的层间绝缘膜。
接下来，选择性地蚀刻第二层间绝缘膜109，以形成接触孔。之后，形成用于与布线108f连接的布线111。并且，在形成布线111的同时形成像素电极112a(图5B)。布线111以及像素电极112a可以使用由选自铝(Al)、镍(Ni)、钨(W)、钼(Mo)、钛(Ti)、白金(Pt)、铜(Cu)、钽(Ta)、金(Au)、锰(Mn)中的一种元素或含有多种上述元素的合金或者含有上述元素和碳(C)的合金构成的单层或叠层结构。在本实施方式中，可以使用Al合金，在此用含有Ni和C的Al合金形成布线111和像素电极112a。
然后，在第二层间绝缘膜109、布线111和像素电极112a上形成像素电极112b(图5C)。至少在不与布线111和像素电极112a重叠的区域119中，像素电极112b被形成为具有比像素电极112b的其它区域的形状更小的幅度。像素电极112b可以使用半透明性氧化物导电材料，诸如氧化铟锡(ITO)，氧化锌(ZnO)，氧化铟锌(IZO)，添加镓的氧化锌(GZO)等。此外，可以利用含有氧化硅的氧化铟锡或在包含氧化硅的氧化铟中混合了2％-20％的氧化锌(ZnO)的材料。
接下来，形成绝缘膜(堤坝)116以覆盖像素电极112a、112b的边缘，之后形成场致发光层114并使其与像素电极112b连接。然后，层叠形成与场致发光层114连接的电极115(图5D)。在电极115为阴极时，可以使用功函数小的金属、合金、导电性化合物、以及上述材料的混合物等。具体来说，可以采用碱金属如Li、Cs等；碱土金属如Mg、Ca、Sr等；含有这些元素的合金(Mg∶Ag，Al∶Li，Mg∶In等)；以及这些的化合物(CaF2、CaN)，此外，还可以使用稀土族金属如Yb、Er等。另外，当在提供电子注入层时，可以采用其它的导电膜如Al.另外，在从阴极侧获取光时，可以使用诸如氧化铟锡(ITO)，氧化锌(ZnO)，氧化铟锌(IZO)，添加了嫁的氧化锌(GZO)等其他的半透明性氧化物导电材料来作为阴极的材料。此外还可以使用含有氧化硅的氧化铟锡、或在包含氧化硅的氧化铟中混合了2％-20％的氧化锌(ZnO)的材料。当利用半透明性氧化物导电材料作为阴极时，优选给后面形成的场致发光层114提供电子注入层。另外，即使不用半透明性氧化物导电材料，通过将阴极的膜形成为能够透射光左右的厚度(优选为5nm-30nm左右)，也能够从阴极侧获取光。在这种情况下，可以用半透明性氧化物导电材料形成和该阴极之上(与场致发光层114一侧相反一侧的表面)或之下(场致发光层114一侧的表面)连接的具有半透明性的导电层，以便抑制阴极的表面电阻。
根据上述步骤，可以制造如图5D所示的显示器件。另外，本实施方式能够与上述实施方式自由组合。
实施方式4
将参考图7A至7C对使用发光元件的显示器件的像素电路进行描述。图7A是像素的等效电路图。在由信号线6114、电源线6115及6117、以及扫描线6116的各个布线包围的区域中，该像素包括控制视频信号输入到像素中的TFT6110；控制流动在发光元件6113的一对电极之间的电流量的TFT6111；以及用于保持TFT6111的栅-源之间的电压的电容器元件6112。虽然在图7A中示出了电容器元件6112，但是，当TFT6111的栅极电容或其它寄生电容可用作保持栅-源之间的电压的电容器时，就没有必要提供电容器元件6112。
图7B示出了在图7A所示的像素中新添加TFT6118和扫描线6119的结构的像素电路。通过提供TFT6118，可以强制停止对发光元件6113的电流供应。因此，在不用等待信号写入于所有像素的情况下，发光周期可与写入周期开始相同步地开始或紧接着写入周期开始之后开始。因此，提高了占空比。特别地，可根据该配置极好地显示运动图像。
图7C示出了去除图7B所示像素的TFT6111并新添加TFT6125、6126以及布线6127的像素电路。在该结构中，TFT6125的栅极电极连接到保持恒定电位的布线6127，这就使得该栅极电极的电位固定，并在饱和区域工作。TFT6126与TFT6125串联连接，并工作于线性区域。通过TFT6110向TFT6126的栅极输入视频信号，该视频信号用于传送关于像素发光或不发光的信息。由于工作于线性区域的TFT6126的源-漏之间的电压低，TFT6126的栅-源之间的电压中的轻微变化不会不利地影响到流过发光元件6113的电流量。因此，流过发光元件6113的电流量由工作于饱和区域的TFT6125确定。较佳的是，将TFT6125的沟道长度L1和沟道宽度W1，以及TFT6126的沟道长度L2以及沟道宽度W2设置成满足以下关系：L1/W1∶L2/W2＝5至6000∶1。从制造步骤的观点来看，同样较佳的是，TFT6125和6126具有相同的导电型。此外，TFT6125可以是增强型TFT或耗散型TFT。
另外，图8示出了对应于图7A的像素的电路图。在图8中，当形成像素电极6150时可以利用与上述实施方式相同的材料和结构。如图8所示，在像素电极6150和布线6151连接的区域6152中，将像素电极6150形成为具有比像素电极6150的其它区域小的幅度的形状。本实施方式中，区域6152的像素电极6150被形成为其中间变细的形状。根据上述结构，在过电流流入时，区域6152的像素电极6152的电阻变高，从而可以阻断或减少流入像素中的电流。注意，像素电极6150的形状不局限于中间变细的形状，还可以用上述实施方式所示的结构。
显示器件在显示多分级的图像时的驱动方式可以是使用模拟视频信号的模拟驱动和使用数字视频信号的数字驱动。这两种方式的不同点在于在发光元件的发光、非发光的各自的状态中控制该发光元件的方法。前者的模拟驱动通过控制流动到发光元件的电流而控制分级。而后者的数字驱动仅仅通过发光元件的导通状态(亮度基本为100％的状态)和阻断状态(亮度基本为0％的状态)的两个状态来显示分级。数字驱动如仅使用导通和阻断两个状态，则只能显示2个分级，所以又有和其他的方式组合而显示多分级图像的驱动方法，包括例如面积分级方式和时间分级方式。
但是，当采用数字视频信号时，根据该视频信号使用电压或使用电流而不同。也就是说，在发光元件发光时，输入到像素的视频信号包括恒定电压的视频信号和恒定电流的视频信号。输入具有恒定电压的视频信号的方法包括将恒定电压施加到发光元件的方法以及使恒定电流流过发光元件的方法。此外，输入具有恒定电流的视频信号的方法包括将恒定电压施加到发光元件的方法和使恒定电流流过发光元件的方法。将恒定电压施加到发光元件的驱动方法是恒定电压驱动，而使恒定电流流过发光元件的驱动方法是恒定电流驱动。恒定电流驱动无论发光元件的电阻有无变化都流动恒定的电流。
本发明的显示器件不管是液晶面板还是使用发光元件的面板，可以使用模拟驱动或数字驱动。另外，在数字驱动中，本发明的显示器件可以应用面积分级方式或时间分级方式。此外，本发明的显示器件还适合应用其他的本实施方式中没有列举出的驱动方式。此外，可使用恒定电压驱动或恒定电流驱动。
注意，本实施方式能够与上述实施方式自由组合。
实施方式5
本实施方式将用图10A和10B说明本发明的显示器件的模式之一的面板。
在衬底50之上提供了包括多个像素的显示区域51，其中每个像素都包含发光元件；栅极驱动器52、53；源极驱动器54以及连接膜55(图10A)。连接膜55连接到IC芯片等。
图10B是沿着面板的线A-B切割的剖面图，其示出了在显示区域51中形成的晶体管412、发光元件413以及电容元件416、在源极驱动器54中形成的元件组410。
显示区域51、栅极驱动器52、53以及源极驱动器54由密封材料408环绕，且用该密封材料408和对面衬底406密封发光元件413。进行这种密封工艺是为了保护发光元件413不受潮气的影响。尽管在此使用覆盖材料(玻璃、陶瓷、塑料、金属等)来密封，但也可以采用热固化树脂或UV固化树脂来密封，或通过诸如金属氧化物和氮化物等的具有高阻挡特性的薄膜来密封。与非晶半导体相比结晶半导体具有良好的迁移率等特性，形成在衬底50之上的元件优选由结晶半导体(多晶硅)构成，由此实现在相同表面上形成元件的单片。具有上述结构的面板因为要连接的外部IC的数量减少，因此，可以实现又小又轻又薄的面板。
另外，显示区域51可以由其沟道部分由形成于绝缘表面上的非晶半导体(非晶硅)形成的晶体管构成。用于控制显示区域51的电路可以由IC芯片构成。非晶半导体可以通过CVD容易地形成在大衬底上，且不需结晶步骤，这就使价廉面板的提供成为可能。另外，如果通过微滴喷射法来形成导电层，则能够提供更廉价的面板。另外，IC芯片可以通过将芯片固定于玻璃上的COG(Chip On Glass)方式粘贴到衬底50上，或粘贴到连接于衬底50的连接膜55上。注意，微滴喷射法指的是将含有导电性材料或绝缘性材料的组合物的液滴(可以称为点状物)选择性地喷射到任意区域的方法，根据其方式也可以称作喷墨法。
在此，用图11A和11B表示将片状IC(IC芯片)安装在形成有包含多个像素的显示区域的元件衬底上的实例。在图11A中，在衬底50上形成显示区域51和栅极驱动器52、53。并且，形成在IC芯片58中的源极驱动器安装在衬底50上。具体来说，形成在IC芯片58中的源极驱动器与衬底50粘贴在一起，且与显示区域51电连接。另外，通过连接膜55给显示区域51、栅极驱动器52、53、以及形成在IC芯片58的源极驱动器分别供给电源电位和各种信号等。
在图11B中，在衬底50上形成显示区域51和栅极驱动器52、53。并且，形成在IC芯片59中的源极驱动器进一步安装在提供于衬底50的连接膜55。通过连接膜55给显示区域51、栅极驱动器52、以及形成在IC芯片59的源极驱动器分别供给电源电位和各种信号等。
IC芯片的连接方法没有特别的限制，可以使用众所周知的COG方法或线路结合法、或TAB(Tape Automated Bonding)方法等。至于连接位置，只要能够实现电连接就不限于图11A和11B所示的位置。此外，图11A和11B显示了只将源极驱动器用IC芯片形成的例子，但也可以用IC芯片形成栅极驱动器，还可以安装由IC芯片形成的控制器、CPU、存储器等。另外，可以用IC芯片制作构成各个驱动电路的一部分来代替由IC芯片形成所有源极驱动器和栅极驱动器。
另外，通过另外用IC芯片形成诸如驱动器电路的集成电路然后安装，相比于在和像素部分相同的衬底上形成所有电路的情况，可以提高成品率，并且可以根据每个电路的特性容易地实现工艺优化。
此外，虽然在图11A和11B中没有表示出，在形成有显示区域的衬底上可以形成保护电路。通过提供保护电路，能够确保放电途径，从而可以抑制包含在信号和电源电压的噪声，以及可以抑制因某些理由电荷被加注到绝缘膜中而使形成在衬底上的半导体元件退化或绝缘膜损坏。具体来说，在图11A的情况下，保护电路可以连接到用于使连接膜55和显示区域51电连接的布线。另外，保护电路也可以连接到用于电连接连接膜55和形成有源极驱动器的IC芯片58之间的布线；用于电连接连接膜55和栅极驱动器52、53之间的布线；用于电连接形成有源极驱动器的IC芯片58和显示区域51之间的布线(源极线)；或用于电连接栅极驱动器52、53和显示区域51之间的布线(栅极线)。
另外，本实施方式能够与上述实施方式自由组合。
实施方式6
接下来，将参考图9描述发光元件的结构。图9简要显示了使用本发明的发光元件的显示器件的元件结构。
图9的发光元件包括形成在衬底500上的第一电极501、形成在第一电极501上的场致发光层502、以及形成在场致发光层502上的第二电极503。注意实际上，在衬底500和第一电极501之间提供了各种层或半导体元件等组件。
本实施方式将说明第一电极501用作阳极，第二电极用作阴极的情况。但是，第一电极501和第二电极可分别用作阴极和阳极。
场致发光层502由单层或多层构成。在利用多层结构的情况下，从载流子的输送特性的观点来看，这些层可分类为空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等。注意，各个层的分界线不是必须要明确区别，有可能构成各层的材料的一部分与相邻的层混合在一起，从而发生各层界面不清楚的情况。各层可以使用有机材料或无机材料。有机材料可以使用高分子材料(也称为聚合物)、中分子材料和低分子材料中的任何材料。注意，中分子材料相当于结构单元的重复数(聚合度)为约2-20左右的低级聚合物。
空穴注入层和空穴传输层之间的差别不一定是严密的，由于空穴传输特性(空穴迁移率)尤其重要，因此空穴注入层和空穴传输层可以认为是相同的。为了方便起见，与空穴注入层接触的层被称为空穴传输层，这样可以和与阳极接触的空穴注入层相区别。电子传输层和电子注入层也是同样的，与阴极接触的层被称为电子注入层，和电子注入层接触的层被称为电子传输层。另外，发光层有可能也被用作电子传输层，这样的发光层就被称为发光性电子传输层。图9示出了场致发光层502包括第一层504至第五层508的例子。第一层504至第五层508按从第一电极501朝向第二电极一侧的顺序被层叠。
由于第一层504用于空穴注入层，所以最好使用有空穴传输特性并具有比较小的电离电势和高空穴注入特性的材料。这样的材料大致可分成金属氧化物、低分子有机化合物和高分子有机化合物。金属氧化物可使用氧化钒、氧化钼、氧化钌、氧化铝等。低分子有机化合物可以使用诸如以m-MTDATA为代表的星爆式胺(star-burst amine)；以铜酞花青(缩写为Cu-Pc)为代表的金属酞花青；酞花青(缩写为H2-PC)；2，3-二氧次乙基噻吩衍生物等。由低分子有机化合物和金属氧化物的一起蒸发沉淀而形成的膜也可以作为空穴注入层。高分子有机化合物可使用诸如聚苯胺(缩写为PAni)；聚乙烯咔唑(缩写为PVK)；聚噻吩衍生物等。也可以使用将聚苯乙烯磺酸盐(缩写为PSS)掺杂到聚噻吩衍生物之一种的聚乙烯二氧噻吩(缩写为PEDOT)的材料。还可以组合使用苯并噁唑衍生物和一或多种选自TCQn、FeCl3、C60和F4-TCNQ的材料。
由于第二层505用于空穴传输层，优选使用具有优良的空穴迁移性质和低结晶度的已知材料。具体来说，最好使用芳族胺(即，有苯环一氮键的)基化合物。例如，4，4-双[N-(3-甲基苯基)-N-苯基胺基]-联苯(缩写为TPD)和其衍生物诸如4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]-联苯(缩写为a-NPD)是广泛使用的。还使用的是星爆式芳族胺化合物例如4，4’，4”-三(N，N-二苯基氨基)-三苯胺(缩写为TDATA)和MTDATA。此外还能使用4，4’，4”-三(N-咔唑基)三苯胺(缩写为TCTA)。作为高分子材料可以使用有优良的空穴迁移性质的聚乙烯基咔唑等。
由于第三层506用于发光层，优选采用具有大电离电位和大带隙的材料。例如，金属络合物诸如三(8-喹啉酸)铝(缩写为Alq3)、三(4-甲基-8-喹啉酸)铝(缩写为Almq3)、双(10-羟基苯并[η]-喹啉酸)铍(缩写为BeBq2)、双(2-甲基-8-喹啉酸)-(4-羟基-联苯基)-铝(缩写为BAlq)、双[2-(2-羟基苯基)-苯并恶唑酸]锌(缩写为Zn(BOX)2)、双[2-(2-羟基苯基)-苯并噻唑酸]锌(缩写为Zn(BTZ)2)都能被使用。另外，各种荧光染料(香豆素衍生物、喹吖酮衍生物、红荧烯、4，4-二氰基乙烯、1-吡降衍生物、芪衍生物、各种缩合芳族物等)也都能被使用。还可以使用磷光性的材料，诸如铂八乙基卟啉络合物、三(苯基吡啶)铱络合物、或者三(苄叉丙酮酯)菲铕络合物。
作为用于第三层506的基质材料，可使用以前述例子为代表的空穴传输材料或者电子传输材料。双极性材料也能被使用诸如4，4’-N，N’-二咔唑基联苯基(缩写为CBP)等。
由于第四层507用于电子传输层，优选采用有高电子传输特性的材料。具体而言，可使用以Alq3为代表的具有喹啉构架或者苯并喹啉构架的金属络合物或者其混合配体络合物。具体的金属络合物，可例举诸如Alq3、Almq3、BeBq2、BAlq、Zn(BOX)2或者Zn(BTZ)2等。而且，除了金属络合物以外，还可使用氧杂吡唑衍生物，诸如2-(4-联苯)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-氧杂吡唑(缩写为PBD)、1，3-双[5-(对-叔-丁基苯基)-1，3，4-氧杂吡唑-2-基]苯(缩写为OXD-7)；或者三唑衍生物诸如3-(4-叔-丁基苯基)-4-苯基-5-(4-联苯基)-1，2，4-三唑(缩写为TAZ)、3-(4-叔-丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-联苯基)-1，2，4-三唑(缩写为p-EtTAZ)；或者咪唑衍生物诸如TPBI；或者菲咯啉衍生物诸如红菲绕啉(缩写为BPhen)、浴铜灵(缩写为BCP)等。
由于第五层508用于电子注入层，优选使用有高电子注入特性的材料。具体来说，碱金属卤化物例如LiF或者CsF、碱土金属卤化物例如CaF2、或者诸如Li2O的碱金属氧化物等超薄膜绝缘体被常常使用。另外，使用碱金属络合物也是有效的，例如锂乙酰丙酮酯(缩写为Li(acac))或者8-喹啉酯锂(缩写为Liq)。而且，所述第五层508可以包含选自金属氧化物如氧化钼(MoOx)、氧化钒(VOx)、氧化钌(RuOx)、氧化钨(WOx)或苯并噁唑衍生物、和碱金属、碱土金属、或过渡金属的材料和一或多种。此外还可以使用氧化钛。
在具有上述结构的发光元件中，通过向第一电极501和第二电极503之间施加电压并以正向偏压的形式向场致发光层502供应电流，从而使第三层506发光，该发光可以从第一电极501侧或第二电极503侧获取。注意，场致发光层502不一定必须包括所有上述第一至第五层。在本发明中，只要有作为发光层发挥作用的第三层506就可以。另外，不只从第三层506，根据第一至第五层的材料的组合，从第三层506以外的层也可以获得发光。另外，在第三层506和第四层507之间可以提供空穴阻挡层。
注意，根据颜色，磷光材料比荧光材料能够减少驱动电压，并可以提高可靠性。因此，在使用对应三原色的发光元件来实现全色显示时，可以组合使用荧光材料的发光元件和使用磷光材料的发光元件，从而使各颜色发光元件的退化程度一致。
图9显示了在第一电极501用作阳极，第二电极503用作阴极时的例子。但在将第一电极501用作阴极且将第二电极503用作阳极时，第一层504至第五层508以颠倒的顺序被层叠。具体来说，在第一电极501上按第五层508、第四层507、第三层506、第二层505、第一层504的顺序层叠。
另外，通过在场致发光层502的最靠近第二电极503的层(在本实施方式中指第五层508)中使用耐蚀刻材料，当用溅射法在场致发光层502上形成第二电极503时，可以降低对最靠近第二电极503的层的溅射损坏。作为耐蚀刻材料可以采用金属氧化物，例如氧化钼(MoOx)、氧化钒(VOx)、氧化钌(RuOx)和氧化钨(WOx)，或苯并噁唑衍生物。这些层优选用蒸镀法形成。
例如，在第一电极用作阴极且第二电极用作阳极的情况下，将上述耐蚀刻材料用作场致发光层中最靠近阳极且有空穴注入性或空穴传输性的层，具体而言，在采用苯并噁唑衍生物的情况下，将包含苯并噁唑衍生物和一或多种选自四氰基醌二甲烷(TCQn)、FeCl3、C60和2，3，5，6-四氟-7，7，8，8-四氰基醌二甲烷(F4-TCNQ)中的材料的层最靠近阳极形成。
或者，在将第一电极用作阳极、第二电极用作阴极的情况下，例如将上述耐蚀刻材料用作场致发光层中最靠近阴极且有电子注入性或电子传输性的层，具体而言，在采用氧化钼的情况下，将包含氧化钼和一或多种选自碱金属、碱土金属和过渡金属的材料的层最靠近阴极形成。在采用苯并噁唑衍生物的情况下，将包含苯并噁唑衍生物和一或多种选自碱金属、碱土金属和过渡金属的材料的层最靠近阴极形成。金属氧化物和苯并噁唑衍生物可以都被使用。
根据本发明的上述结构，即使当将用溅射法形成的透明导电膜例如氧化铟锡(ITO)、含氧化硅的氧化铟锡(ITSO)或氧化铟与氧化锌(ZnO)以2-20％比例混合的IZO(氧化铟锌)用作第二电极，也可以抑制对包含在场致发光层中的含有有机材料的层的溅射损坏，那么，就扩大了用于形成第二电极的材料的选择范围。
实施方式7
使用根据本发明的结构形成的显示器件的电子器件包括摄像机、数字照相机、护目镜式显示器(头盔式显示器)、导航系统、声音播放设备(汽车音响设备、音响设备等)、个人计算机、游戏机、便携式信息终端(移动计算机、手提电话、便携式游戏机、电子书等)、包括记录媒质的放像设备等(更具体地说，可再现记录媒质如数字通用盘(DVD)等的设备，并配备有用于显示再现图像的显示器)。以下将用图12A-12H来说明这些电子器件的具体例子。
图12A示出了一种电视机，它包括框架2001、支撑台2002、显示部分2003、扬声器部分2004、视频输入终端2005等。通过将上述实施方式所显示的结构应用于显示部分2003，可以制造电视机。
图12B示出了一种数码相机，它包含主体2101、显示部分2102、图像接收单元2103、操作键2104、外部接口2105、快门2106等。通过将上述实施方式所显示的结构应用于显示部分2102，可以制造数码相机。
图12C示出了一种计算机，它包含主体2201、机壳2202、显示部分2203、键盘2204、外部接口2205、鼠标2206等。通过将上述实施方式所显示的结构应用于显示部分2203，可以制造计算机。
图12D示出了一种移动式计算机，它包含主体2301、显示部分2302、开关2303、操作键2304、红外端口2305等。通过将上述实施方式所显示的结构应用于显示部分2302，可以制造移动式计算机。
图12E示出了一种配备有记录媒质(例如DVD)的便携式放像设备(具体地说是DVD播放器等)。此设备包含主体2401、机壳2402、显示部分A2403、显示部分B2404、记录媒质该出单元2405、操作键2406、扬声器单元2407等。显示部分A2403主要显示图像信息，而显示部分B2404主要显示文本信息。通过将上述实施方式所显示的结构应用于显示部分A2403和显示部分B2404，可以制造放像设备。术语配备有记录媒质的放像设备包括家用游戏机。
图12F示出了一种护目镜式显示器(头盔式显示器)，它包含主体2501、显示部分2502和臂单元2503等。通过将上述实施方式所显示的结构应用于显示部分2502，可以制造护目镜式显示器(头盔式显示器)。
图12G示出了一种摄像机，它包含主体2601、显示部分2602、机壳2603、外部接口2604、遥控接收单元2605、图像接收单元2606、电池2607、声音输入单元2608、操作键2609、目镜部分2610等。通过将上述实施方式所显示的结构应用于显示部分2602，可以制造摄像机。
图12H示出了一种手提电话，它包含主体2701、机壳2702、显示部分2703、声音输入单元2704、声音输出单元2705、操作键2706、外部接口2707、天线2708等。通过将上述实施方式所显示的结构应用于显示部分2703，可以制造手提电话。
另外，除了上述电子器件以外，本发明还可以用于前向型或后向型投影机。
如上所述，本发明的应用范围极为广泛，可应用到任何领域的电子器件上。另外，本实施方式能够与上述实施方式自由组合。

Claims (12)

1.一种显示器件，包括：
提供在绝缘表面上的用于提供电流的布线；以及
与所述布线连接的像素电极，
其中，在布线和像素电极连接的区域中，像素电极具有窄幅区域，
其中，除所述窄幅区域外，所述像素电极具有的叠层结构包括金属膜和形成在该金属膜上的透明导电膜，
并且，在所述窄幅区域中的像素电极的至少一部分只由透明导电膜构成，
并且，所述布线和所述金属膜彼此分离，以及
所述透明导电膜覆盖所述布线的边缘部分。
2.一种显示器件，包括：
提供在绝缘表面上的用于提供电流的布线；以及
与所述布线连接的像素电极，
其中，在布线和像素电极连接的区域中，像素电极具有窄幅区域，
其中，除所述窄幅区域外，所述像素电极具有的叠层结构包括透明导电膜和形成在该透明导电膜上的金属膜，
并且，在所述窄幅区域中的像素电极的至少一部分只由透明导电膜构成，
并且，所述布线和所述金属膜彼此分离，以及
所述布线覆盖所述透明导电膜的边缘部分。
3.一种显示器件，包括：
提供在绝缘表面上的布线；
与所述布线分离的提供在所述绝缘表面上的金属膜；
覆盖所述金属膜的透明导电膜；以及
提供在所述透明导电膜上的发光层，
其中，所述透明导电膜具有延伸出以覆盖所述布线的边缘部分的部分。
4.一种显示器件，包括：
提供在绝缘表面上的布线；
提供在所述绝缘表面上的透明导电膜；
与所述布线分离的提供在所述透明导电膜上的金属膜；以及
提供在所述金属膜上的发光层，
其中，所述透明导电膜具有延伸向所述布线的部分，
并且，所述布线覆盖所述透明导电膜的边缘部分。
5.一种显示器件，包括：
至少包括金属膜和透明导电膜的像素电极；以及
提供在绝缘表面上的布线，
其中，所述透明导电膜延伸到所述金属膜的边缘部分，
而且，所述布线与所述透明导电膜的延伸部分的一部分连接，
其中所述布线与所述金属膜互相不接触。
6.根据权利要求1或2的显示器件，其中在所述布线和所述像素电极连接的区域中，所述透明导电膜采用中间变细的形状。
7.根据权利要求5的显示器件，其中所述金属膜提供在所述透明导电膜之上。
8.根据权利要求5的显示器件，其中所述透明导电膜提供在所述金属膜之上。
9.根据权利要求1-5中任一项的显示器件，其中所述金属膜和所述布线采用相同的材料而形成。
10.根据权利要求1-5中任一项的显示器件，其中所述透明导电膜由透光性氧化物材料形成。
11.根据权利要求1-5中任一项的显示器件，其中所述布线由含有Al、Ti、C的合金；含有Al、Ni的合金；或者含有Ni、C的合金形成。
12.根据权利要求1-5中任一项的显示器件，其中该显示器件被应用于选自由电视机、数字照相机、计算机、移动计算机、便携式图像再现装置、护目镜式显示器、摄像机和手提电话组成的组中的电子器件。
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